一种智能换电柜及电池检测方法与流程

本发明涉及智能换电柜，具体涉及一种智能换电柜及电池检测方法。

背景技术：

1、随着电动车用户越来越多，传统的漫长充电方式，充电不便利，影响人们出行，特别是影响外卖人员和快递配送员等的工作效率，因此智能换电柜应运而生。智能换电柜又称共享换电柜，用来进行电池更换，满足大家的电池换电需求。外形类似储物柜，每个格子存储一个电池，电池柜体上标有一个二维码，可以通过扫码对充电柜进行操作，通过控制柜门的开启来进行电池的更换。同时每个柜子都带充电装置，可自动给电池快速的充电，电动车用户可以使用换电柜自主选择换电，电动车电池能随换随用，实现了自助化的换电服务。

2、智能换电柜操作便捷，解决了电动车充电问题，给广大用户带来了极大的便利。然而不法分子盯上了换电柜里的电池，各地频发换电柜电池盗窃案件，造成人民群众财产安全受到侵犯。现有的方案是将旧电池归还，系统检测到柜门关闭后，然后弹开装有新电池的柜门。如果不法分子将旧电池放入换电柜的同时，用螺丝刀或类似东西等卡住柜门锁舌，让系统误以为旧电池已经归还且柜门关闭，随后弹开装有新电池的柜门，从而导致了电池的失窃。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种智能换电柜及电池检测方法，能够采用称重方式检测电池是否真正放入电池仓归还，提高智能换电柜内电池安全，提高防盗性能。

2、为了实现以上目的，本发明提供了一种智能换电柜，包括柜体，柜体内设置有多个电池仓，每个电池仓对应设置有一个仓门，仓门用于封闭或打开对应的电池仓，每个电池仓的底部设置有称重模组，称重模组包括称重传感器，称重传感器连接有a/d转换电路，柜体内还设置有控制系统，a/d转换电路通信连接至控制系统，称重传感器用于采集放入电池仓的电池的重量信息，并通过a/d转换电路进行a/d转换后发送给控制系统，控制系统根据接收的重量信息与设定的重量阈值进行比较判断，从而检测电池是否放置于电池仓。

3、进一步地，所述称重传感器采用hl-8型称重传感器，a/d转换电路包括hx711芯片。

4、进一步地，所述hx711芯片的inna端、inpa端、innb端和inpb端均连接至接线端子h1，接线端子h1连接称重传感器，inna端和inpa端之间连接有电容c4，inpa端还连接有电阻r4，电阻r4的一端连接电容c4，电阻r4的另一端连接接线端子h1，innb端和inpb端之间连接有电容c9，inpb端还连接有电阻r3，电阻r3的一端连接电容c9，电阻r3的另一端连接接线端子h1；hx711芯片的dout端和x0端连接至接线端子h2，接线端子h2连接控制系统。

5、进一步地，所述hx711芯片的vsup端和dvdd端连接电源，base端连接有三极管q1，三极管q1的基极连接base端，三极管q1的发射极连接电源，三极管q1的集电极连接avdd端，avdd端还连接有电容c2并接地，vfb端连接有电阻r2并接地，avdd端和vfb端之间还连接有电阻r1，且电阻r1的一端连接电容c2，电阻r1的另一端连接电阻r2，agnd端接地，vbg端连接电容c3并接地。

6、进一步地，所述hx711芯片的x1端连接rate端并接地，rate端连接电容c1，电容c1连接电源，电源连接有并接的电容c5、电容c6、电容c7和电容c8并接地，电源还依次连接有电阻r5和指示灯led1并接地。

7、进一步地，所述称重模组还包括上盖板和下托盘，下托盘安装于电池仓的底板，上盖板盖设安装于下托盘，称重传感器安装于上盖板和下托盘之间。

8、进一步地，所述电池仓安装有电磁锁，仓门安装有锁钩，锁钩能够与电磁锁配合将仓门锁定或者锁钩与电磁锁分离使仓门打开，电磁锁通信连接至控制系统，电磁锁能够发送仓门状态信息至控制系统。

9、进一步地，所述电池仓内安装有充电连接器，充电连接器通信连接至控制系统，充电连接器能够与电池连接并发送电池信息至控制系统。

10、本发明还提供了一种电池检测方法，基于上述的一种智能换电柜，包括：用户将电池放入电池仓内，称重传感器检测到电池的重量信息，并通过a/d转换电路进行a/d转换后发送给控制系统，控制系统根据接收的重量信息与设定的重量阈值进行比较判断，从而检测电池是否放置于电池仓。

11、进一步地，电池检测方法还包括：用户将电池放入电池仓，电池连接充电连接器，仓门关闭并锁定后，充电连接器发送电池信息至控制系统，电磁锁发送仓门状态信息至控制系统，控制系统根据接收的电池信息获取电池规格对应的重量阈值，并将称重传感器发送的重量信息与重量阈值进行比较判断，若重量信息与重量阈值相符，且控制系统接收到电磁锁发送的仓门关闭信息，则控制系统判断电池归还成功。

12、与现有技术相比，本发明在电池仓的底部设置称重模组，利用称重传感器采集放入电池仓的电池的重量信息，并通过a/d转换电路进行a/d转换后发送给控制系统，控制系统根据接收的重量信息与设定的重量阈值进行比较判断，从而检测电池是否放置于电池仓，从而更好的保护了智能换电柜内的电池安全，提高了智能换电柜的防盗安全性。

13、另外，智能换电柜的控制系统还能够根据充电连接器发送的电池信息获取电池规格对应的重量阈值，针对不同规格的电池对应不同的重量阈值，将称重传感器发送的重量信息与重量阈值进行比较判断，若重量信息与重量阈值相符，且结合电磁锁发送的仓门关闭状态信息，从而综合分析判断，电池已放入电池仓，且仓门关闭，精准判断电池真正归还成功，允许打开满电电池仓进行换电。

技术特征：

1.一种智能换电柜，其特征在于，包括柜体(1)，柜体(1)内设置有多个电池仓(2)，每个电池仓(2)对应设置有一个仓门(3)，仓门(3)用于封闭或打开对应的电池仓(2)，每个电池仓(2)的底部设置有称重模组(5)，称重模组(5)包括称重传感器(5-2)，称重传感器(5-2)连接有a/d转换电路，柜体(1)内还设置有控制系统，a/d转换电路通信连接至控制系统，称重传感器(5-2)用于采集放入电池仓(2)的电池的重量信息，并通过a/d转换电路进行a/d转换后发送给控制系统，控制系统根据接收的重量信息与设定的重量阈值进行比较判断，从而检测电池是否放置于电池仓(2)。

2.根据权利要求1所述的一种智能换电柜，其特征在于，所述称重传感器(5-2)采用hl-8型称重传感器，a/d转换电路包括hx711芯片。

3.根据权利要求2所述的一种智能换电柜，其特征在于，所述hx711芯片的inna端、inpa端、innb端和inpb端均连接至接线端子h1，接线端子h1连接称重传感器(5-2)，inna端和inpa端之间连接有电容c4，inpa端还连接有电阻r4，电阻r4的一端连接电容c4，电阻r4的另一端连接接线端子h1，innb端和inpb端之间连接有电容c9，inpb端还连接有电阻r3，电阻r3的一端连接电容c9，电阻r3的另一端连接接线端子h1；hx711芯片的dout端和x0端连接至接线端子h2，接线端子h2连接控制系统。

4.根据权利要求2所述的一种智能换电柜，其特征在于，所述hx711芯片的vsup端和dvdd端连接电源，base端连接有三极管q1，三极管q1的基极连接base端，三极管q1的发射极连接电源，三极管q1的集电极连接avdd端，avdd端还连接有电容c2并接地，vfb端连接有电阻r2并接地，avdd端和vfb端之间还连接有电阻r1，且电阻r1的一端连接电容c2，电阻r1的另一端连接电阻r2，agnd端接地，vbg端连接电容c3并接地。

5.根据权利要求2所述的一种智能换电柜，其特征在于，所述hx711芯片的x1端连接rate端并接地，rate端连接电容c1，电容c1连接电源，电源连接有并接的电容c5、电容c6、电容c7和电容c8并接地，电源还依次连接有电阻r5和指示灯led1并接地。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种智能换电柜，其特征在于，所述称重模组(5)还包括上盖板(5-1)和下托盘(5-3)，下托盘(5-3)安装于电池仓(2)的底板，上盖板(5-1)盖设安装于下托盘(5-3)，称重传感器(5-2)安装于上盖板(5-1)和下托盘(5-3)之间。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的一种智能换电柜，其特征在于，所述电池仓安装有电磁锁(4)，仓门(3)安装有锁钩，锁钩能够与电磁锁(4)配合将仓门(3)锁定或者锁钩与电磁锁(4)分离使仓门(3)打开，电磁锁(4)通信连接至控制系统，电磁锁(4)能够发送仓门状态信息至控制系统。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的一种智能换电柜，其特征在于，所述电池仓(3)内安装有充电连接器，充电连接器通信连接至控制系统，充电连接器能够与电池连接并发送电池信息至控制系统。

9.一种电池检测方法，基于权利要求1至8中任一项所述的一种智能换电柜，其特征在于，包括：用户将电池放入电池仓(2)内，称重传感器(5-2)检测到电池的重量信息，并通过a/d转换电路进行a/d转换后发送给控制系统，控制系统根据接收的重量信息与设定的重量阈值进行比较判断，从而检测电池是否放置于电池仓(2)。

10.根据权利要求9所述的一种电池检测方法其特征在于，还包括：用户将电池放入电池仓(2)，电池连接充电连接器，仓门(3)关闭并锁定后，充电连接器发送电池信息至控制系统，电磁锁(4)发送仓门状态信息至控制系统，控制系统根据接收的电池信息获取电池规格对应的重量阈值，并将称重传感器(5-2)发送的重量信息与重量阈值进行比较判断，若重量信息与重量阈值相符，且控制系统接收到电磁锁(4)发送的仓门关闭信息，则控制系统判断电池归还成功。

技术总结本发明公开了一种智能换电柜及电池检测方法，能够采用称重方式检测电池是否真正放入电池仓归还，提高智能换电柜内电池安全，提高防盗性能，智能换电柜包括柜体，柜体内设置有多个电池仓，每个电池仓对应设置有一个仓门，仓门用于封闭或打开对应的电池仓，每个电池仓的底部设置有称重模组，称重模组包括称重传感器，称重传感器连接有A/D转换电路，柜体内还设置有控制系统，A/D转换电路通信连接至控制系统，称重传感器用于采集放入电池仓的电池的重量信息，并通过A/D转换电路进行A/D转换后发送给控制系统，控制系统根据接收的重量信息与设定的重量阈值进行比较判断，从而检测电池是否放置于电池仓。技术研发人员：侯帆,杨生强,葛权,樊威受保护的技术使用者：西安奔云信息科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/17