充电柜、电池充电方法和充电系统技术方案

本申请公开一种充电柜(100、200)、电池充电方法和充电系统(300)。充电柜(100、200)用于对充电电池(20)进行充放电，包括多个充电槽模组(101‑10N、201‑20N)。充电槽模组(101‑10N、201‑20N)用于收容至少一个充电电池(20)并给至少一个充电电池(20)充放电。充电槽模组(101‑10N、201‑20N)包括电池通信模块(110、210)、主控制器(111、211)和电池管理模块(112、212)。电池通信模块(110、210)用于通信连接充电电池(20)。主控制器(111、211)与电池通信模块(110、210)连接，用于通过电池通信模块(110、210)获取电池信息。电池管理模块(112、212)与主控制器(111、211)电连接。主控制器(111、211)用于控制电池管理模块(112、212)对充电电池(20)充放电。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】充电柜、电池充电方法和充电系统
本申请涉及充电设备
，尤其涉及一种充电柜、电池充电方法和充电系统。
技术介绍
近年来，随着移动设备行业应用的急速发展，移动设备在行业领域的工具属性也愈专利技术显。在很多行业，例如无人飞行器、可移动的机器人、遥控小车等自动化的移动设备已经被大量且集中的应用。其中最为突出的行业有电力、安防、测绘。与此同时，移动设备的大规模应用，也使得移动设备使用的充电电池的充电、管理、及维护工作变得复杂多变。单一且分散的充放电方式已经不能满足大批量高密度的使用要求。
技术实现思路
本申请提供一种充电柜、电池充电方法和充电系统，可以有序地管理数量较大的充电电池的充放电。根据本申请实施例的一个方面，提供一种充电柜，用于对充电电池进行充放电。所述充电柜包括多个充电槽模组，所述充电槽模组用于收容至少一个充电电池并给至少一个所述充电电池充放电，所述充电槽模组包括：电池通信模块，用于通信连接所述充电电池；主控制器，与所述电池通信模块连接，用于通过所述电池通信模块获取电池信息；及电池管理模块，与所述主控制器电连接，所述主控制器用于控制所述电池管理模块对所述充电电池充放电。根据本申请实施例的另一个方面，提供一种电池充电方法，用于通过充电柜对充电电池进行充电。所述充电柜包括多个用于收容至少一个所述充电电池并给至少一个所述充电电池充放电的充电槽模组，所述充电槽模组包括用于通信连接所述充电电池的电池通信模块、与所述电池通信模块连接的主控制器和与所述主控制器电连接的电池管理模块；所述电池充电方法包括：通过所述电池通信模块，获取电池信息；及通过所述主控制器，控制所述电池管理模块对所述充电电池充放电。根据本申请实施例的另一个方面，提供一种充电系统，用于对充电电池进行充放电。所述充电系统包括：服务器；及充电柜，包括多个充电槽模组和与所述服务器通信连接的柜载控制器，所述充电槽模组用于收容至少一个充电电池并给至少一个所述充电电池充放电，所述充电槽模组包括：电池通信模块，用于通信连接所述充电电池；主控制器，与所述电池通信模块通信连接，且与所述柜载控制器通信连接，所述主控制器用于通过所述电池通信模块获取电池信息；及电池管理模块，与所述主控制器电连接，所述主控制器用于控制所述电池管理模块对所述充电电池充放电。本申请充电柜的充电槽模组的主控制器可以通过电池通信模块获取充电电池的信息，且控制电池管理模块对充电电池充放电，充电槽模组可以独立地获取充电电池的电池信息并且控制与其连接的充电电池的充放电，因此可以有序地管理数量较大的充电电池的充放电。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1所示为本申请充电柜的一个实施例的模块框图。图2所示为本申请充电柜的另一个实施例的模块框图。图3所示为本申请充电系统的一个实施例的原理示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。本申请实施例的充电柜，用于对充电电池进行充放电，包括多个充电槽模组。充电槽模组用于收容至少一个充电电池并给至少一个充电电池充放电。充电槽模组包括电池通信模块、主控制器和电池管理模块。电池通信模块用于通信连接充电电池。主控制器与电池通信模块连接，用于通过电池通信模块获取电池信息。电池管理模块与主控制器电连接。主控制器用于控制电池管理模块对充电电池充放电。本申请实施例的充电柜的充电槽模组的主控制器可以通过电池通信模块获取充电电池的信息，且控制电池管理模块对充电电池充放电，充电槽模组可以独立地获取充电电池的电池信息并且控制与其连接的充电电池的充放电，因此可以有序地管理数量较大的充电电池的充放电。本申请实施例的电池充电方法，用于通过充电柜对充电电池进行充电。充电柜包括多个用于收容至少一个充电电池并给至少一个充电电池充放电的充电槽模组。充电槽模组包括用于通信连接充电电池的电池通信模块、与电池通信模块连接的主控制器和与主控制器电连接的电池管理模块。电池充电方法包括：通过电池通信模块，获取电池信息；及通过主控制器，控制电池管理模块对充电电池充放电。本申请实施例的充电系统，用于对充电电池进行充放电。充电系统包括服务器和充电柜。充电柜包括多个充电槽模组和与服务器通信连接的柜载控制器。充电槽模组用于收容至少一个充电电池并给至少一个充电电池充放电。充电槽模组包括电池通信模块、主控制器和电池管理模块。电池通信模块用于通信连接充电电池。主控制器与电池通信模块通信连接，且与柜载控制器通信连接。主控制器用于通过电池通信模块获取电池信息。电池管理模块与主控制器电连接。主控制器用于控制电池管理模块对充电电池充放电。柜载控制器与多个充电槽模组的主控制器通信连接。服务器与载柜控制器通信连接。下面结合附图，对本申请的充电柜、电池充电方法和充电系统进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。图1所示为充电柜100的一个实施例的示意框图。充电柜100用于对充电电池20进行充放电。用户可以从充电柜100借用充电电池20，用完之后可以将充电电池20归还到充电柜100中。充电电池20可以用于移动设备，例如无人机、机器人等。充电电池20还可用于移动设备之外的其他需要电能的设备。在一个实施例中，充电电池20包括智能电池。智能电池包括多个电芯和电池管理电路，电池管理电路能够测量、计算和存储电池信息，例如电芯电压、电池温度、电池容量等。智能电池的电池管理电路，可以与使用其的移动设备或其他设备的控制系统进行通讯，将电池信息提供给控制系统。控制系统可以根据电池信息调整设备的工作状态、显示电池信息和/或提醒用户更换电池等。图1所示的充电柜100包括多个充电槽模组101-10N(N为大于1的正整数)，充电槽模组101-10N用于收容至少一个充电电池20并给至少一个充电电池2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种充电柜，用于对充电电池进行充放电，其特征在于，所述充电柜包括多个充电槽模组，所述充电槽模组用于收容至少一个充电电池并给至少一个所述充电电池充放电，所述充电槽模组包括：电池通信模块，用于通信连接所述充电电池；主控制器，与所述电池通信模块连接，用于通过所述电池通信模块获取电池信息；及电池管理模块，与所述主控制器电连接，所述主控制器用于控制所述电池管理模块对所述充电电池充放电。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种充电柜，用于对充电电池进行充放电，其特征在于，所述充电柜包括多个充电槽模组，所述充电槽模组用于收容至少一个充电电池并给至少一个所述充电电池充放电，所述充电槽模组包括：电池通信模块，用于通信连接所述充电电池；主控制器，与所述电池通信模块连接，用于通过所述电池通信模块获取电池信息；及电池管理模块，与所述主控制器电连接，所述主控制器用于控制所述电池管理模块对所述充电电池充放电。2.根据权利要求1所述的充电柜，其特征在于，所述主控制器用于根据用户输入的充放电指令，控制所述电池管理模块对所述充电电池充放电。3.根据权利要求1所述的充电柜，其特征在于，所述主控制器用于根据所述电池信息控制所述电池管理模块对所述充电电池充放电。4.根据权利要求3所述的充电柜，其特征在于，所述电池信息包括剩余电量，所述主控制器用于获取所述剩余电量，且根据所述剩余电量控制所述电池管理模块对所述充电电池充放电。5.根据权利要求4所述的充电柜，其特征在于，在所述充电柜用于储存充电电池时，当所述剩余电量高于电量范围时，所述主控制器用于控制所述电池管理模块对所述充电电池放电；当所述剩余电量低于所述电量范围时，所述主控制器用于控制所述电池管理模块对所述充电电池充电，使所述充电电池的剩余电量保持在储存状态下的电量范围内。6.根据权利要求5所述的充电柜，其特征在于，所述电量范围为电池容量的40％至60％。7.根据权利要求5所述的充电柜，其特征在于，所述主控制器用于在所述充电电池放置于所述充电槽模组内的时间达到时间阈值时，控制所述电池管理模块对所述充电电池进行储存状态下的充放电。8.根据权利要求5所述的充电柜，其特征在于，所述主控制器用于在所述充电槽模组接收到所述充电电池时，控制所述电池管理模块对所述充电电池进行储存状态下的充放电。9.根据权利要求5所述的充电柜，其特征在于，所述主控制器用于接收用户选择的电池管理模式，所述电池管理模式包括储存管理模式和快速充电管理模式，所述主控制器用于在接收到储存管理模式时，控制所述电池管理模块对所述充电电池进行储存状态下的充放电；在接收到快速充电管理模式时，控制所述电池管理模块对所述充电电池持续充电。10.根据权利要求1所述的充电柜，其特征在于，所述主控制器用于在所述充电槽模组连接有所述充电电池时，控制所述电池管理模块对所述充电电池进行充电。11.根据权利要求1所述的充电柜，其特征在于，所述主控制器用于在接收到表示电池被请求使用的请求指令后，控制所述电池管理模块对所述充电电池进行充电。12.根据权利要求11所述的充电柜，其特征在于，所述主控制器用于确定所述充电电池的充电时长，且控制所述电池管理模块对所述充电电池进行所述充电时长的充电。13.根据权利要求12所述的充电柜，其特征在于，所述主控制器用于根据用户领取所述充电电池的领取时间和所述充电时长，确定对所述充电电池开始充电的开始时间，且在开始时间到达时，开始控制电池管理模块对所述充电电池进行充电。14.根据权利要求12所述的充电柜，其特征在于，所述主控制器用于根据用户对充电电池的需求电量和所述充电电池的剩余电量，确定对所述充电电池充电达到需求电量所需的所述充电时长。15.根据权利要求12所述的充电柜，其特征在于，所述主控制器用于根据所述充电电池的剩余电量和所述充电电池的电池容量，确定对所述充电电池充电达到电池容量所需的所述充电时长。16.根据权利要求1所述的充电柜，其特征在于，所述主控制器用于根据用户领取充电电池的领取时间和对充电电池的需求电量中的至少一个条件，确定所述充电电池的放电时间，且控制所述电池管理模块在所述放电时间内控制所述充电电池放电。17.根据权利要求1所述的充电柜，其特征在于，在所述充电槽模组电连接多个所述充电电池，且供电功率低于多个所述充电电池的总充电功率时，所述主控制器用于根据所述供电功率对多个所述充电电池分批进行充电。18.根据权利要求1所述的充电柜，其特征在于，所述充电槽模组包括电连接于所述主控制器的电池在位检测模块，所述电池在位检测模块用于检测所述充电电池的在位状态，提供给所述主控制器，所述主控制器根据所述在位状态，控制所述电池管理模块管理所述充电电池的充放电。19.根据权利要求18所述的充电柜，其特征在于，所述电池在位检测模块包括检测电路，用于检测所述充电电池的引脚是否连接于所述充电槽模组中，在检测到所述引脚连接时，所述检测电路将所述充电电池在位的信号提供给所述主控制器。20.根据权利要求1所述的充电柜，其特征在于，所述电池信息包括剩余电量、电芯电压、电池温度、序列号、电池容量、循环次数和当前状态中的至少一种信息。21.根据权利要求1所述的充电柜，其特征在于，所述电池通信模块用于在所述充电电池和所述主控制器之间进行协议转换。22.根据权利要求1所述的充电柜，其特征在于，所述充电槽模组包括电连接于所述主控制器的故障检测模块，所述故障检测模块用于检测所述充电电池、所述充电槽模组和/或充电电源的故障，将检测到的故障信息提供给所述主控制器。23.根据权利要求22所述的充电柜，其特征在于，所述故障检测模块包括温度传感器，用于检测所述充电槽模组内的温度。24.根据权利要求1所述的充电柜，其特征在于，所述充电槽模组包括与所述主控制器电连接的人机交互模块和与所述人机交互模块电连接的交互装置，所述主控制器用于控制所述人机交互模块驱动所述交互装置。25.根据权利要求24所述的充电柜，其特征在于，所述交互装置用于指示故障信息、充电电源的工作状态、充电电池的通讯状态和充电电池的充电阶段中的至少一种信息。26.根据权利要求24所述的充电柜，其特征在于，所述交互装置包括LED指示灯和蜂鸣器中的至少一个。27.根据权利要求1所述的充电柜，其特征在于，所述充电柜包括与多个所述充电槽模组的所述主控制器通信连接的柜载控制器。28.根据权利要求27所述的充电柜，其特征在于，所述充电柜包括与所述柜载控制器通信连接的通信总线和通信连接所述主控制器至所述通信总线的总线通信模块，所述主控制器通过所述总线通信模块和所述通信总线与所述柜载控制器通讯。29.根据权利要求28所述的充电柜，其特征在于，所述总线通信模块用于在所述主控制器和所述柜载控制器之间进行协议转换。30.根据权利要求27所述的充电柜，其特征在于，所述充电柜包括网络接口模块，所述柜载控制器用于接收所述主控制器发送的信息，将所述信息提供给所述网络接口模块，且通过所述网络接口模块接收用户指令，根据所述用户指令控制所述主控制器。31.根据权利要求30所述的充电柜，其特征在于，所述主控制器用于向所述柜载控制器发送所述电池信息和/或故障信息。32.根据权利要求30所述的充电柜，其特征在于，所述用户指令包括电池借用指令、电池预约指令、电池归还指令和/或电池信息获取指令。33.根据权利要求30所述的充电柜，其特征在于，所述柜载控制器用于根据用户所需的充电电池的数量，控制所述充电槽模组给相应数量的充电电池充电。34.根据权利要求30所述的充电柜，其特征在于，所述柜载控制器用于根据所述充电电池的循环次数，确定所述充电电池的寿命，且比较多个所述充电电池的寿命长短，控制所述充电槽模组对寿命长的所述充电电池优先充电，供用户使用。35.根据权利要求1所述的充电柜，其特征在于，所述充电槽模组包括适配器，所述适配器用于给收容于对应的所述充电槽模组内的所述充电电池充电。36.根据权利要求1所述的充电柜，其特征在于，所述充电柜包括适配器，所述适配器用于对多个所述充电槽模组内的所述充电电池进行充电。37.一种电池充电方法，用于通过充电柜对充电电池进行充电，所述充电柜包括多个用于收容至少一个所述充电电池并给至少一个所述充电电池充放电的充电槽模组，所述充电槽模组包括用于通信连接所述充电电池的电池通信模块、与所述电池通信模块连接的主控制器和与所述主控制器电连接的电池管理模块；所述电池充电方法包括：通过所述电池通信模块，获取电池信息；及通过所述主控制器，控制所述电池管理模块对所述充电电池充放电。38.根据权利要求37所述的电池充电方法，其特征在于，所述通过所述主控制器，控制所述电池管理模块对所述充电电池充放电，包括：通过所述主控制器，根据用户输入的充放电指令，控制所述电池管理模块对所述充电电池充放电。39.根据权利要求37所述的电池充电方法，其特征在于，所述通过所述主控制器，控制所述电池管理模块对所述充电电池充放电，包括：通过所述主控制器，根据所述电池信息控制所述电池管理模块对所述充电电池充放电。40.根据权利要求39所述的电池充电方法，其特征在于，所述电池信息包括剩余电量，所述根据所述电池信息控制所述电池管理模块对所述充电电池充放电，包括：获取所述剩余电量，且根据所述剩余电量控制所述电池管理模块对所述充电电池充放电。41.根据权利要求40所述的电池充电方法，其特征在于，所述根据所述剩余电量控制所述电池管理模块对所述充电电池充放电，包括：在所述充电柜储存所述充电电池时，当所述剩余电量高于电量范围时，控制所述充电电池放电；当所述剩余电量低于所述电量范围时，控制所述充电电池充电，使所述充电电池的剩余电量保持在储存状态下的电量范围内。42.根据权利要求41所述的电池充电方法，其特征在于，所述电量范围为电池容量的40％至60％。43.根据权利要求41所述的电池充电方法，其特征在于，所述电池充电方法包括：在所述充电电池放置于所述充电槽模组内的时间达到时间阈值时，对所述充电电池进行储存状态下的充放电。44.根据权利要求41所述的电池充电方法，其特征在于，所述电池充电方法包括：在所述充电槽模组接收到所述充电电池时，对所述充电电池进行储存状态下的充放电。45.根据权利要求41所述的电池充电方法，其特征在于，所述电池充电方法包括：接收用户选择的电池管理模式，所述电池管理模式包括储存管理模式和快速充电管理模式；在接收到储存管理模式时，对所述充电电池进行储存状态下的充放电；在接收到快速充电管理模式时，对所述充电电池持续充电。46.根据权利要求37所述的电池充电方法，其特征在于，所述电池充电方法包括：在所述充电槽模组连接有所述充电电池时，对所述充电电池进行充电。47.根据权利要求37所述的电池充电方法，其特征在于，所述电池充电方法包括：在接收到表示电池被请求使用的请求指令后，控制所述电池管理模块对所述充电电池进行充电。48.根据权利要求47所述的电池充电方法，其特征在于，所述电池充电方法包括：确定所述充电电池的充电时长，且控制对所述充电电池进行所述充电时长的充电。49.根据权利要求48所述的电池充电方法，其特征在于，所述电池充电方法包括：根据用户领取所述充电电池的领取时间和所述充电时长，确定对所述充电电池开始充电的开始时间，且在开始时间到达时，开始控制电池管理模块对所述充电电池进行充电。50.根据权利要求48所述的电池充电方法，其特征在于，所述确定所述充电电池的充电时长，包括：根据用户对充电电池的需求电量和所述充电电池的剩余电量，确定对所述充电电池充电达到需求电量所需的所述充电时长。51.根据权利要求48所述的电池充电方法，其特征在于，所述确定所述充电电池的充电时长，包括：根据所述充电电池的剩余电量和所述充电电池的电池容量，确定对所述充电电池充电达到电池容量所需的所述充电时长。52.根据权利要求37所述的电池充电方法，其特征在于，所述电池充电方法包括：根据用户领取充电电池的领取时间和对充电电池的需求电量中的至少一个条件，确定所述充电电池的放电时间，且控制所述充电电池在所述放电时间内放电。53.根据权利要求37所述的电池充电方法，其特征在于，所述电池充电方法包括：在所述充电槽模组电连接多个所述充电电池，且供电功率低于多个所述充电电池的总充电功率时，根据所述供电功率对多个所述充电电池分批进行充电。54.根据权利要求37所述的电池充电方法，其特征在于，所述电池充电方法包括：检测所述充电电池的在位状态；及根据所述在位状态，控制所述充电电池的充放电。55.根据权利要求54...

【专利技术属性】
技术研发人员：张炜玮，陆健永，陈旭东，于建方，张维维，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44