自助式小型充换电设备与信息管理系统技术方案

本发明专利技术的A型自助式小型充换电设备与信息管理系统，是以电池组在车体内放置的位子不同而设计自助式充换电设备的技术原理也不同，但实施目的相同，主要安装在城市各类停车场剩余空间，独立或由主机联网程控，为电动汽车提供刷卡、语音提示、程控拖车开锁出仓将车体电池组取出后、推入编号式充换电机柜内程控上锁、由此对电池组信息认证、读写信息、认定非法电池的开锁与拒绝交易、综合信息显示、按确认键交易扣款、票据打印、选定电量满电池的控制开锁后拖车弹出出仓由司机自助式将电池装车，属于电动汽车在换电设备布点区域内行驶随时更换电池的充换电设备与信息管理系统。

【技术实现步骤摘要】
自助式小型充换电设备
：本专利技术的自助式小型充换电设备，是以电池组在车体后备厢内放置的位子而设计自助式充换电设备，此设备主要利用城市各类停车场剩余空间独立或由主机联网程控安装，为电动汽车提供刷卡、语音提示、自助式取出车体电池组后、推入编号式充换电机柜内程控上锁、由此对电池组信息认证、读写，认定非法电池的开锁与拒绝交易、综合信息显示、按确认键交易扣款、票据打印、选定电量满电池的控制开锁后拖车弹出出仓由司机自助式将电池装车，属于电动汽车行驶在换电设备布点区域内随时更换电池的与信息化联网管理的充换电设备。技术背景：当前、节能减排与治理气候变暖、是世界各国政府共同任务，推广电动汽车是减排的措施之一，也是实现PM2.5空气达标保障居民健康唯一措施，电动汽车社会推广应用出现缓慢，主要是充电设备与换电设备的技术路线单一与普及建设缓慢所制。由于快速充电对电池寿命与电网载荷有影响，慢速充电时间太长、对当前电动汽车出租难以找到获利的发展方向，利用城市内各类停车场剩余空间安装密集的本专利技术的小型化充换电设备，为电动汽车自助式更换电池比较便捷，为电动汽车出租业发展奠定基础，必将突破当前电动车汽发展应用的瓶颈。
技术实现思路
：本专利技术属于创新设计独特的小型化充换电设备，创新点不局限于本充换电设备的结构设计，而是利用城市“闲置空间”规划布点设计本专利技术可移动式的布点安装的小型化换电设备，其设计与解决的宏观技术目的如下；本专利技术的特征是；以地面停车场剩余空地、企事业单位车库近处、加油站剩余地面加以隔离、立交桥下方闲置空间、居民小区、楼宇停车场剩余空间为安装依据，是根据上述“空间”大小与电动汽车运行的数量、可多可少实施编号组装式布点安装，基于上述“三网”为依托，将自助式充换电实现在区域全覆盖的充换电贴身便民服务，形成区域分散式等待司机刷卡交易后的自助式更换电池的充换电设备，保障电动汽车出租业大范围行驶与24小时全天运营、提供服务与获利的基础，为燃油车出租公司更换电动汽车奠定基础；本专利技术技术特征是、小型化自助式换电设备信息化部分并基于物联网、交通网，供电的电源基于智能电网、共同实施信息化管理技术相结合，对区域内众多电池包充电，充换电设备将此各自编号。而换电的机械运动原理的研发设计、是以每台车电池组放置位置不同、而设计机械运动原理而不同。充换电设备由交易刷卡主控机控制、或独立主控机联网管控，实现充换电应用的管理，其结构设计如下；小型化自助式充换电设备结构主要划分充换电机柜与电池更换转运车两大结构组成，(以下简称充换电设备)，其特征是整体外部形状类似家用冰箱，高度、宽度、厚度是根据电动汽车电池组体积大小与充电机芯体积可大可小设置，上部设置充电机芯与电子集成固定箱(类似恒温箱内部的空间放置)，内部设置智能充电机芯集成与计算机电子主板集成，包括智能电能的计量装置，其特征是：利用电动汽车智能充电技术集成模块机芯(现有技术，每个电源工程师都熟知此技术，不详细阐述)，此箱体前段外部、设置触摸屏功能的显示器与信息管理电子集成模块，将显示器屏内实施隔离充电状态划分显示区的软件管理设置，包括电量充满告知显示区(如同在冰箱恒温门体内设置)；设置再充电与电量充满后信息实施上传给后台管理系统、车载导航器、路段诱导提示告知牌，包括硬软件的程序设置与上传发送程序(更换电池以下简称换电)，将智能充电机信息上传接口与显示器与刷卡主控机内计算机集成链接，实现各类信息与参数上传、认证、存储、显示、读写与电池剩余电量测量，包括接受与主控机信息化的管控，包括后台管理系统接受刷卡主控机信息化的上传管控，实现上述功能的应用；设置充电机的输入电源线的走线接入，其特征是、对亏电电池的充电实施由刷卡交易主机内部指令信息的程控充电供给；设置电源电路分流通往各自编号相对应的充换电机芯与数控开关的集成电板链接，也是数控开关接受由控制系统信息指令的链接充电，隔层内的数控开关予以相对应编号，也是数控开关接受刷卡交易后、由控制系统集成与信息指令的链接：设置启动语音告知刷卡交易程序的感应系统，内部结构设置计算机电子集成主板，链接设置的智能充电管理控制系统与摄像存储监控、刷卡交易，其特征是：内部结构设置计算机电子集成主板，链接设置的智能充电管理控制系统，设置触摸屏程控显示系统操作平台与换电操作选择键盘，包括设置刷卡计费按键操作系统、显示系统与数据存储备存程控系统，主要应用功能与名称：空箱取车键，扣款确认键、电满机柜选号键、票据打印键，设置操作键输入程序系统与集成模块，包括更改转换校正系统。所设置的触摸程控显示系统、划分交易使用显示系统、充换电故障信息传输与报警显示系统，包括设置电池组剩余电量的计量电表与显示器装置。设置电子货币扣款交易、认证后显示与语音提示的操作系统，包括连接集成系统的程序编写设计与按键程控每个编号换电机柜锁定装置内开锁的控制集成的设置；包括指令系统的控件与数控开关器装置设置；设置交易后等待需打印票据的打印装置的指令系统，设置读写卡交易与打印票据相关装置，其中包括票据打印出口的设置，设置换电交易语音引导提示功能，(也是内部设置语音告知提示系统)，包括语音告知系统装置与启动步骤交易软件编程控制设置，包括实现以下“指令信息”的语音告知说明，如(欢迎您换电请插卡、你的卡余额不足请充值，请取XX号“空柜车”拆卸电池推入XX号机柜，请将电池电源接好、你的电池组有严重故障将拒绝更换、你是“非法”电池、对电池认证成功、你的电池剩余电量00％多少、请到主机按确认键扣款交易，交易扣款成功、请选XX号电量充满机柜按确认键、XX号机柜以开锁取电装车、请将拖车送回入仓取回交易卡、您没有将拖车送回入仓内锁定不能取回你的卡、请取卡保管好不要丢失、谢谢您对减排的贡献，包括交易没有完毕有其他人实施交易、需增加“有人在换电请稍等的语音提示设置。包括箱体内部设置由计算机集成板链接的摄像监控存储系统构件，包括设置各充换电机柜摄像监管传输图像数据的压缩存储系统与集成构件关联系统，包括白天与夜晚实施对现场充换电的监控系统、后台链接系统与串口设置。利用现有的通信技术、实现充换电地点与电池数量在导航器信息显示的发出定位系统，也是充电与电量充满实施信息发送给告知车载导航器与换电显示告知牌的发送程序与硬软件设置，也是设置提示电动汽车随时充换电的信息诱导系统，其诱导形式不限定一种技术方式，其特征设置方法是：箱体内部设置编号式充换电机柜实施“空电、满电”的诱导信息切换的通讯模块，(空电、满电)信息通过GPRS无线共用网络系统、向车载导航与充换电查找通讯页面、城市干路充换电显示发布牌发送“空电、满电”数量信息；中部与顶部各设置摄像监控系统，设置换电交易成像监控装置与存储系统的功能，包括设备成像系统防盗报警功能设置，具备防盗偷电报警的功能，(如恶意碰撞、被非法开盖，成像监视实施现场录像存储)，将发出报警信息与刺耳的蜂鸣声警告，启动组合体设备上部成像装置将该事件记录存储在案；设置充电机输出的充电的电源线、穿过充电机底部隔层板向下延伸链接“定位柔性碰撞插电开关座”装置，包括由此为基础、设置对电池组实施认证的信息上传与读写，如RFID读写器读取电池组与充换电设备电子标签的系统设置，实现对电池组身份的识别，包括对充换电设备身份定位识别与本文档来自技高网...

【技术保护点】
A型自助式小型充换电设备与信息管理系统，其特是安装在城市各类停车场、企事业单位、加油站、立交桥下方闲置剩余空间形成密度布点、为区域内行驶电动汽车提供随时自助式更换电池组的充换电供给的设备与信息管理系统；是根据车辆后备箱的电池组大小而独立设计成小型化自助式充换电的机柜设备；是根据车辆前部、后备箱电池放置位而独立设置的本充换电设备；是置基于刷卡认证、语音提示告知现有技术实施换电交易后、系统程控开锁后空车弹出、换电认证、交易确认、按键扣款、票据打印、被选定的“满电”充换电设备信息控制开锁电池车弹出、管理系统将交易信息上传后台、自取升降车拆卸电量不足电池组推入编号式充换电机柜内、程控上锁、对电池组信息认证、读写信息、认定非法电池的开锁与拒绝交易、综合信息显示的应用程控顺序的系统设置，包括关联的装置与系统设置。

【技术特征摘要】
2013.08.15 CN 201310354803.21.自助式小型充换电设备，其特征是，包括：信息管理系统；所述自助式小型充换电设备安装在城市各类停车场、企事业单位、加油站、立交桥下方闲置剩余空间形成密度布点，用以为区域内行驶电动汽车提供随时自助式更换电池组的充换电供给；所述自助式小型充换电设备是根据车辆后备箱的电池组大小而独立设计成小型化自助式充换电的机柜设备；所述自助式小型充换电设备是根据车辆前部、后备箱电池放置位而独立设置的；所述自助式小型充换电设备是基于刷卡认证和语音提示告知实施充换电交易，在进行上述充换电交易后，所述信息管理系统程控开锁后空车弹出，交易确认，按键扣款，票据打印，被选定的满电充换电设备信息控制开锁电池车弹出，将所有的交易信息上传至后台管理系统，电池取放升降车拆卸电量不足的所述电池组推入编号式充换电机柜内，程控上锁，对电池组信息认证，读写信息，认定非法电池的开锁并拒绝对非法电池组进行交易以及进行综合信息显示。2.根据权利要求1所述的自助式小型充换电设备，其特征是，所述自助式小型充换电设备的结构包括以车辆后备箱的电池组为单元、独立设计的小型化电池储放充电机柜，所述自助式小型充换电设备在实施充电后等待换电；采用向后台管理系统上传数据信息的联网管控设置系统；所述自助式小型充换电设备的结构由电池储放充电机柜、电池取放升降车、电池自动弹出与入仓的防撞固定保护支架结构组成；所述自助式小型充换电设备的下部设置电池储放认证开锁充电箱，所述电池储放认证开锁充电箱是由所述电池储放充电机柜与电池取放升降车两大结构组成；所述自助式小型充换电设备的整体的高度、宽度、厚度是根据电池组体积和充电机芯体积而定，其下部形成的机柜箱体为开口开放式设计，所述开口开放式设计的机柜箱体是电池取放升降车出入的空间，用于进行电池的存入、充电和取换，所述开口开放式设计的机柜箱体的结构组成电池储放充电机柜整体；所述自助式小型充换电设备包括上部设置的固定箱及设置在所述固定箱内部的智能充电集成机芯与计算机电子集成主板；所述集成主板包括：智能充电集成机芯和智能电表的计量装置；所述智能充电集成机芯的功能、技术指标和电压要求适应工业用电与居民用电两种充电机型。3.根据权利要求2所述的自助式小型充换电设备，其特征在于，所述机柜箱体前段外部设置有触摸屏显示器、信息管理电子集成模块；所述触摸屏显示器屏内预先通过软件管理设置被划分为不同的显示区，以显示隔离充电状态；所述显示区包括电量充满告知显示区；所述机柜箱体前段外部还设置有备用刷卡交易器和打印凭据装置；所述信息管理电子集成模块包括再充电与电量充满的信息实施上传给车载导航器和路段提示牌告知牌的关联程序，所述关联程序是硬件中设置的软件程序；所述信息管理电子集成模块还包括换电交易成像监控装置与存储系统的功能；所述信息管理电子集成模块，用于将信息上传至显示器和与显示器集成连接的刷卡主控机内，实现各类信息与参数上传、认证、存储、显示、读写与电池剩余电量测量，以及实现刷卡主控机、后台管理系统对所述自助式小型充换电设备的管控设置；所述信息管理电子集成模块包括实现充换电地点与电池数量在导航器信息显示的发出定位系统，或者设置提示电动汽车随时充换电的信息告知系统，设置提示电动汽车随时充换电的信息告知系统的设置方法是：机柜箱体内部设置编号式充换电机柜实施引导信息切换的通讯模块，所述引导信息通过GPRS无线共用网络系统向车载导航与充换电查找通讯页面、城市干路充换电显示发布牌发送所述引导信息的数量信息；所述引导信息包括空电信息和满电信息。4.根据权利要求3所述的自助式小型充换电设备，其特征在于，包括在内部设置基于物联网的信息采集装置，此装置在所述电池储放认证开锁充电箱的上下两个箱体内部设置双备份安装的温度探测器、电量采集器、视频采集器、湿度采集器和定位器；所述电池储放认证开锁充电箱两侧设置有换气散热装置与散热窗；所述信息采集装置中的各个器件通过光纤网络连接并预先对各自应用的功能的关联程序进行设置；所述电池储放认证开锁充电箱的中下部前端为开口式，所述中下部的开口箱中设置有用于进行信息控制的管控锁装置；所述管控锁装置通过电源数据线连接所述集成主板；所述集成主板预先对电池组认证成功的锁定或不锁定的命令执行编程进行设置，用于锁定电池组，推入储放后电池取放升降车；其中，对电池组的认证锁定或开锁是接受交易刷卡主机程控信息开锁与锁定的执行命令；所述集成主板还包括对电池组储放后实施认证开锁与锁定的执行程序；所述管控锁装置包括电池储放认证开锁充电箱的结构设置；所述管控锁装置，还预先对电池电源没插接好、充换电设备对入仓的电池组拖车不上锁锁定的信息执行命令执行编程设置，以及，预先对刷卡交易扣款后对电池组拖车自动开锁的命令执行编程设置；所述自助式小型充换电设备还包括物联网读写器和设置在箱底内底部的开锁退仓驱动装置，所述读写器预先存储有对电池组进行认证的程序，用于基于物联网技术对电池组进行读取识别。5.根据权利要求4所述的自助式小型充换电设备，其特征在于，在充电箱的箱体内侧设置绝缘插座装置，并通过直流电源线连接充电机芯和绝缘插座装置，所述绝缘插座装置的内部组合包括：对电池组内部充电状态信息采集与上传的耐高温耦合接头装置，该耐高温耦合接头装置通过弹簧固定在底座的内部，用于接受电池取放升降车底部固定插头的对接；所述充电箱的底部设置有驱动电池取放升降车出仓的装置与弹簧压力缓冲结构的组合体；所述集成主板内还预先设置有先开锁后驱动电池取放升降车出仓的硬软件编程的设置程序；所述集成主板通过设置程序控制所述组合体接受电池取放升降车的对接后，实施对电池组认证视为非法电池组，将电池取放升降车驱动弹出不予充换电并解锁；所述充电箱的开口内侧设置有用于放置电池组的托板，所述托板的个数因电池组的数量而定，不超过三个电池组放置室；每个所述放置室内部设置有RFID读写器，用于对电池组电子标签实施身份认证、读写的信息上传，实现对电池组身份的识别；所述RFID读写器利用通讯与物联网读写识别电池组身份，并将所述电池组身份传输给后台管理系统；所述RFID读写器进行电池组身份识别包括识别电池在电池组的以下信息：电池组是否入仓到位、类型与年龄、真伪识别、认证充电次数记录读写、身份识别定位丢失跟踪。6.根据权利要求5所述的自助式小型充换电设备，其特征在于，所述开口开放式设计的机柜箱体底部两侧内设置有滚珠式定位走槽，所述滚珠式定位走槽用...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹松伟，
申请(专利权)人：曹松伟，
类型：发明
国别省市：北京;11