一种锂电池换电柜控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供的一种锂电池换电柜控制系统，通过三合一控制单元与消防控制单元的配合，提高了锂电池换电柜充电的安全性能和可靠性；同时三合一控制单元同时控制3个仓体，降低了制造成本，有效节省了锂电池换电柜的内部空间；另外主控单元与远程服务器相连，既能远程观察到锂电池换电柜上各单元工作的数据信息，又可以对锂电池换电柜进行远程升级，为管理人员、维修人员维护提供了便利；最后三合一控制单元、充电控制单元、消防控制单元、主控单元、电源扩展单元，各单元的通信模块通过线束连接至CAN总线，通过上传采集到的数据以实现各单元之间的相互配合，完成锂电池换电柜安全充电的控制作业，有效提高了锂电池换电柜的便利性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池换电柜控制系统


[0001]本技术属于换电柜
，具体涉及一种锂电池换电柜控制系统。

技术介绍

[0002]当今社会，保护环境、节能减排理念已深入人心。电能作为新能源的重要载体，得到了各领域、各行业的广泛关注，特别是随着外卖、快递等行业的快速扩张，节能、轻型、低污染的电动车成为了物流行业的主流交通工具。电动车虽然对出行提供了很大的便利，但只适用于日常短途骑行，存在有续航能力差、充电时间长及中途没电到哪里充电等问题，因此随到、随换、随走的换电柜应运而生。
[0003]目前，换电柜的换电电池常用锂电池，高温环境下，锂电池因其自身特性在充电过程中极易引起爆炸，但换电柜的实际应用场地不可避免地会出现高温环境，尤其是夏天太阳暴晒下。此外，电池内置电路发生故障会导致充电过程中电池温度骤然升高，高于一定值时，也会发生爆炸事故。因此，如何在环境相对恶劣的情况下，设计一种安全可靠的锂电池换电柜控制系统对保障锂电池充电安全变得尤为重要。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术的缺点和不足，提供一种锂电池换电柜控制系统，从而可解决现有锂电池换电柜由于环境温度过高及电路故障引发的锂电池充电不安全的问题。
[0005]为实现本技术目的而提供的一种锂电池换电柜控制系统，包括有换电柜，所述换电柜上开设有多层充电仓，每层所述充电仓包括有三个仓体，所述仓体中设置有电池行程开关，以实现锂电池位置的锁定，其特征在于：所述换电柜的最下层设置有内置水箱，所述内置水箱与仓体内的喷嘴通过管路连通，所述内置水箱与仓体之间设置有水泵，所述水泵与消防控制单元连接，以通过消防控制单元来控制水泵的启停，所述仓体内设置有一个充电接头及一个温度传感器，每层充电仓中三个仓体内的所述温度传感器均与三合一控制单元连接，以实现对仓体中温度信息的采集，所述三合一控制单元与消防控制单元连接，以实现三合一控制单元、消防控制单元的协同配合，所述三合一控制单元、消防控制单元均与电源扩展单元连接，以实现电源扩展单元向三合一控制单元、消防控制单元的正常供电。
[0006]作为上述方案的进一步改进，两个所述充电接头与一个充电器连接，多个所述充电器与充电控制单元连接，以通过充电控制单元对充电器的输出电流及电压进行采集，所述充电控制单元与电源扩展单元连接，以实现电源扩展单元向充电控制单元的正常供电。
[0007]作为上述方案的进一步改进，所述三合一控制单元、充电控制单元、消防控制单元及电源扩展单元通过CAN总线与主控单元连接，所述主控单元设置有4G内嵌通信模块和外接天线，以实现将采集到的信息无线传输至远程服务器，所述远程服务器与智能终端相连，以实现将采集到的信息反馈至用户。
[0008]作为上述方案的进一步改进，所述充电控制单元的电路中包括有单片机U2、继电器RL1、二极管D1、NPN型三极管Q1及电阻R45、R49，所述继电器RL1的引脚1与充电器的输出
端口+CHG
‑
1/2连接，引脚2与二极管D1的阳极、NPN型三极管Q1的集电极连接，引脚3、4分别与两个充电接头的端口+CHG连接，引脚5与二极管D1的阴极及12V电源连接，所述NPN型三极管Q1的栅极与电阻R45、R49的一端连接，发射极与电阻R49的另一端连接后接地，所述电阻R45的另一端与单片机U2的引脚CHG
‑
SWITCH
‑
1/2连接。
[0009]作为上述方案的进一步改进，所述消防控制单元的电路中包括有单片机U3、继电器RL2、二极管D2、D9、DZ1、电阻R5、R6、R8、R9、R25、R26、R29、三极管Q2、Q3、电容C5，所述继电器RL2的引脚1与不间断电源UPS连接，引脚2与二极管D2的阳极、三极管Q3的集电极连接，引脚3与二极管D9的阴极、12V电压测试端的正极连接，引脚5与二极管D2的阴极、不间断电源UPS连接，所述二极管D9的阳极与12V电压测试端的负极、电阻R9、R29的一端连接，所述电阻R9的另一端与二极管DZ1的阴极、电容C5的一端、单片机U3的引脚2连接，所述电阻R29的另一端与二极管DZ1的阳极、电容C5的另一端连接后接地，所述三极管Q3的栅极与电阻R25、R26的一端连接，发射极与电阻R26的另一端连接后接地，所述电阻R25的另一端与单片机U1的引脚1连接，所述单片机U3的引脚3与电阻R6的一端、三极管Q2的集电极连接，所述电阻R6的另一端与不间断电源UPS连接，所述三极管Q2的栅极与电阻R5、R8的一端连接，发射极与电阻R8的另一端连接后接地，所述电阻R5的一端与三合一控制单元的温度信息输出端NTC连接。
[0010]作为上述方案的进一步改进，所述主控单元包括有USB接口和hdmi接口，所述USB接口与外接设备连接，所述hdmi接口与外接显示器连接，用于显示换电柜当前状态。
[0011]作为上述方案的进一步改进，所述消防控制单元还连接有浮球开关，已通过浮球开关来获取内置水箱的水位信息。
[0012]作为上述方案的进一步改进，所述仓体内设置有电池锁、门锁及门灯，所述三合一控制单元与电池行程开关、电池锁、门锁及门灯连接。
[0013]作为上述方案的进一步改进，所述三合一控制单元、充电控制单元、消防控制单元及电源扩展单元通过CAN总线增加有OTA升级功能，以实现各单元的现场/远程升级。
[0014]作为上述方案的进一步改进，所述电源扩展单元通过串口采集换电柜中电表的信息并通过CAN总线上传至远程服务器。
[0015]本技术的有益效果是：
[0016]与现有技术相比，本技术提供的一种锂电池换电柜控制系统，通过三合一控制单元与消防控制单元的配合，保障锂电池在仓体内的高温环境下也能正常充电，同时当温度过高时通过消防控制单元调节水泵实现降温作业，提高了锂电池换电柜充电的安全性能和可靠性；次之，三合一控制单元同时控制3个具有电池行程开关的仓体，降低了制造成本，有效节省了锂电池换电柜的内部空间；再之，主控单元与远程服务器相连，既能远程观察到锂电池换电柜上各单元工作的数据信息，又可以对锂电池换电柜进行远程升级，为管理人员、维修人员维护提供了便利；最后，三合一控制单元、充电控制单元、消防控制单元、主控单元、电源扩展单元，各单元的通信模块通过线束连接至CAN总线，通过上传采集到的数据以实现各单元之间的相互配合，完成锂电池换电柜安全充电的控制作业，有效提高了锂电池换电柜的便利性。
附图说明
[0017]图1是本技术中换电柜示意图；
[0018]图2是本技术中换电柜内的结构示意图；
[0019]图3是本技术中各单元的连接示意图；
[0020]图4是本技术中充电控制单元的电路图；
[0021]图5是本技术中消防控制单元的电路图。
具体实施方式
[0022]以下结合附图对本技术的具体实施方式作进一步的详细说明：
[0023]实施例一
[0024]本实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电池换电柜控制系统，包括有换电柜，所述换电柜上开设有多层充电仓，每层所述充电仓包括有三个仓体，所述仓体中设置有电池行程开关，以实现锂电池位置的锁定，其特征在于：所述换电柜的最下层设置有内置水箱，所述内置水箱与仓体内的喷嘴通过管路连通，所述内置水箱与仓体之间设置有水泵，所述水泵与消防控制单元(3)连接，以通过消防控制单元(3)来控制水泵的启停，所述仓体内设置有一个充电接头及一个温度传感器，每层充电仓中三个仓体内的所述温度传感器均与三合一控制单元(1)连接，以实现对仓体中温度信息的采集，所述三合一控制单元(1)与消防控制单元(3)连接，以实现三合一控制单元(1)、消防控制单元(3)的协同配合，所述三合一控制单元(1)、消防控制单元(3)均与电源扩展单元(5)连接，以实现电源扩展单元(5)向三合一控制单元(1)、消防控制单元(3)的正常供电。2.根据权利要求1所述的一种锂电池换电柜控制系统，其特征在于：两个所述充电接头与一个充电器连接，多个所述充电器与充电控制单元(2)连接，以通过充电控制单元(2)对充电器的输出电流及电压进行采集，所述充电控制单元(2)与电源扩展单元(5)连接，以实现电源扩展单元(5)向充电控制单元(2)的正常供电。3.根据权利要求2所述的一种锂电池换电柜控制系统，其特征在于：所述三合一控制单元(1)、充电控制单元(2)、消防控制单元(3)及电源扩展单元(5)通过CAN总线与主控单元(4)连接，所述主控单元(4)设置有4G内嵌通信模块和外接天线，以实现将采集到的信息无线传输至远程服务器，所述远程服务器与智能终端相连，以实现将采集到的信息反馈至用户。4.根据权利要求3所述的一种锂电池换电柜控制系统，其特征在于：所述充电控制单元(2)的电路中包括有单片机U2、继电器RL1、二极管D1、NPN型三极管Q1及电阻R45、R49，所述继电器RL1的引脚1与充电器的输出端口+CHG
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1/2连接，引脚2与二极管D1的阳极、NPN型三极管Q1的集电极连接，引脚3、4分别与两个充电接头的端口+CHG连接，引脚5与二极管D1的阴极及12V电源连接，所述NPN型三极管Q1的栅极与电阻R45、R49的一端连接，发射极与电阻R49的另一端连接后接地，所述电阻R45的另一端与单片机U2的引脚CHG
‑
SWITC...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙啸，白宇，黄建平，邵贵财，张鑫，
申请(专利权)人：伊能尔信息科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：