一种基于充电桩的电池集中群充电系统

技术领域

本发明涉及一种电池充电系统，特别涉及一种基于充电桩的电池集中群充电系统，用于电池充电领域。

背景技术

近年来，国内电动车产业得到了迅速发展，尤其是快递企业和外卖企业以及生鲜电商，这些外卖、快递等即时配送行业的快速发展，用电动车谋生的专业骑手也呈现急剧增加的趋势，而对于这部分用户，对电动车续航里程要求越来越大，电池容量越来越大，充电时间要求越来越短。

尤其是城市人口庞大的北上广深等一线城市，当前市场上铺设的换电柜数量有限，符合铺设换电柜的场所有限，且常常听到骑手抱怨高峰期根本无电池可换或要跑很远的偏僻地方换电池，严重影响高峰期的经济效益。如果针对高峰期保证换电柜里有足够电池可换，需要铺设更多的换电柜，需要非常大面积的换电柜安装场地，显然很多位置是达不到这个条件的；需要提高电池充电速率，需要几倍的充电电流，需要对换电柜改造或电池充电率提高，显然会带来高昂的改造成本或电池热失效风险。

发明内容

针对上述提到的现有技术中电池使用高峰期，无电池可换或要跑很远的偏僻地方换电池以及电池充电慢，严重影响高峰期的经济效益的问题，本发明提供一种基于充电桩的电池集中群充电系统，其通过采用一体式集装箱拖车方便进行位置调整，满足电池使用高峰期时的使用需求，同时采用充电桩作为电源提高电池充电速率，解决现有技术中的无电池可换或要跑很远的偏僻地方换电池以及电池充电慢的问题。

为实现上述的目的，本发明提供了一种基于充电桩的电池集中群充电系统，所述系统包括一体式集装箱拖车、供电模块、环境控制模块和监控模块，所述一体式集装箱拖车内设有电池架，所述电池架用于放置充电电池，所述供电模块由充电桩提供充电的电源，所述供电模块与电池电连接，所述监控模块包括有电池管理单元、智能终端、仓控单元和环境监控单元，所述电池管理单元与所述充电桩通信连接，所述智能终端与所述电池管理单元、所述仓控单元、环境监控单元之间通信连接，所述电池管理单元控制所述充电桩输出充电信息，所述仓控单元控制所述供电模块给电池充电，所述环境控制模块用于实时监控环境信息，所述环境监控单元与所述环境控制模块之间通信连接。

进一步地，所述供电模块包括充电电源和充电接口，所述充电电源与所述充电接口之间通信连接，所述仓控单元控制所述充电电源给电池充电，所述充电接口用于连接电池。

进一步地，所述电池架包括一个以上电池仓，一个电池仓对应一个仓控单元、一个充电电源和一个充电接口，仓控单元与所述充电电源之间通过RS485通信，仓控单元与智能终端之间通过CAN通信，所述仓控单元与电池之间通过RS485通信或CAN通信。

进一步地，所述环境控制模块还包括消防单元和七氟丙烷灭火装置，所述一体式集装箱拖车内设有所述七氟丙烷灭火装置，消防单元采集消防信息，所述消防模块将消防信息发送至所述环境监控单元，所述环境监控单元控制七氟丙烷灭火装置的喷头开启。

进一步地，所述环境控制模块包括消防水管接口、水箱、消防水管和水管喷头，所述一体式集装箱拖车外侧设有所述消防水管接口，所述一体式集装箱拖车内设有所述水箱、消防水管及与消防水管连接的水管喷头，所述消防水管接口与所述消防水管相连通，所述水箱与所述消防水管相连通，所述环境监控单元控制水管喷头开启。

进一步地，所述环境控制模块还包括空调，所述一体式集装箱拖车内设有空调，所述环境监控单元采集环境信息，根据环境信息实时调整空调。

进一步地，所述一体式集装箱拖车外部设有充电枪接口。

进一步地，所述充电桩最大输出电压为400V给所述供电模块，所述充电电源的最大输出功率1KW，所述充电电源的电压输出电压范围为35-75V。

进一步地，所述供电模块还包含一组UPS电源，所述UPS电源给监控模块和环境控制模块供电。

进一步地，所述系统还包括门禁模块，所述监控模块实时采集门禁模块信息，根据采集到门禁模块信息控制充电桩给电池充电。

本发明的有益效果：本发明提供了一种基于充电桩的电池集中群充电系统，其通过采用一体式集装箱拖车方便进行位置调整，满足电池使用高峰期时的使用需求，同时采用充电桩作为电源充电提高电池充电速率，也方便与群充电系统连接，解决现有技术中的无电池可换或要跑很远的偏僻地方换电池以及电池充电慢的问题。

附图说明

图1是本发明提供的一种基于充电桩的电池集中群充电系统的流程示意图；

图2是本发明提供的一种基于充电桩的电池集中群充电系统的监控模块的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1-2，本发明提供的一种基于充电桩的电池集中群充电系统，包括一体式集装箱拖车、供电模块3、环境控制模块2和监控模块1，一体式集装箱拖车内设有电池架，电池架用于放置充电电池，供电模块3由充电桩4提供充电的电源，供电模块3与电池电连接，监控模块1包括有电池管理单元12、智能终端11、仓控单元13和环境监控单元14，电池管理单元12与充电桩4通信连接，智能终端11与电池管理单元12、仓控单元13、环境监控单元14之间通信连接，电池管理单元12控制充电桩4输出充电信息，仓控单元13控制供电模块3给电池充电，环境控制模块2用于实时监控环境信息，环境监控单元14与环境控制模块2之间通信连接。通过采用一体式集装箱拖车方便进行对电池集中群充电系统的搬运，供电模块3由充电桩4提供直流电，其中充电桩4采用的是汽车直流充电桩，方便随时连接供电模块3，并由电池管理单元12控制充电桩4是否给电池输出充电信息，其中输出充电信息为输出电压、电流等参数，监控模块1方便实时监管的作用，对于充满电的电池会由搬运人员进行人工搬运到指定的换电柜内，为用户提供电池换电服务。同时采集用智能终端11控制电池管理单元12、仓控单元13和环境监控单元14，由环境控制模块2实时监控环境信息并与环境监控单元14进行环境信息交互，智能终端11根据环境信息判断是否停止充电，或者降低充电电流或电压，其中环境信息包括有一体式集装箱拖车内环境温度，若当一体式集装箱拖车内环境温度过高时，智能终端11根据环境信息对仓控单元13发出停止充电信息，控制供电模块3停止充电，若当一体式集装箱拖车内环境温度高于正常温度时，智能终端11根据环境信息对电池管理单元12发出降低充电电流和电压的充电信息，实现安全充电，防止温度过高引发火情，其中智能终端11为智能手机或电脑。

需要说明的是，电池集中群充电系统还包括有云监控平台和手机APP数据，智能终端通过4G/以太网通信方式与云监控平台和手机APP数据交互，实现远程遥信、遥测、遥控、遥调，其中手机APP为电池所有人的手机实时了解充电程度情况，云监控平台对充电过程的监控。

本实施例中，供电模块3包括充电电源和充电接口，充电电源与充电接口之间通信连接，仓控单元13控制充电电源给电池充电，充电接口用于连接电池，供电模块3并联有多个充电电源和充电接口，其中每个仓控单元13，对于一个充电电源和充电接口，由单个仓控单元13控制单个充电电源启动，实现每个电池充电的单独管理，使得充电更加安全。

本实施例中，电池架包括一个以上电池仓，一个电池仓对应一个仓控单元、一个充电电源和一个充电接口，仓控单元13与充电电源之间通过RS485通信，仓控单元13与智能终端11之间通过CAN通信，仓控单元13与电池之间通过RS485通信或CAN通信，其中通过在电池架上设有若干个电池仓方便电池的摆放，实现空间利用率最大化，在每个电池仓还配备一个仓控单元13、一个充电电源和一个充电接口方便进行更好的充电，需要说明的是，在本发明中的其他元器件之间的通信连接多采用RS485、CAN通信、4G或以太网的方式通信。

本实施例中，环境控制模块2还包括消防单元和七氟丙烷灭火装置，一体式集装箱拖车内设有七氟丙烷灭火装置，消防单元采集消防信息，消防模块将消防信息发送至环境监控单元，环境监控单元控制七氟丙烷灭火装置的喷头开启。为了进一步保障一体式集装箱拖车的安全，通过消防模块采集消防信息，其中消防信息为烟雾、明火等，当检测到消防信息后，环境监控单元14根据消防信息进行开启七氟丙烷灭火装置的喷头，对火情进行处理。还需要说明的是若出现火情，环境监控单元14将消防信息发送至智能终端11，智能终端进行报警。

本实施例中，为了进一步具有更好的消防效果，其还在环境控制模块2包括消防水管接口、水箱、消防水管和水管喷头，一体式集装箱拖车外侧设有消防水管接口，一体式集装箱拖车内设有水箱、消防水管及与消防水管连接的水管喷头，消防水管接口与消防水管相连通，水箱与消防水管相连通，环境监控单元14控制水管喷头开启，若发生火情时，如电池自燃，水箱内的水无法满足使用时，可临时接入附近的消防管道给一体式集装箱拖车进行灭火，进一步加大安全性。

本实施例中，环境控制模块2还包括空调，一体式集装箱拖车内设有空调，环境监控单元14采集环境信息，根据环境信息实时调整空调，针对环境监控单元14采集环境信息时，若当一体式集装箱拖车内环境温度若是出去温度过高的情况，环境监控单元14控制空调开启，并且可以根据环境信息实时调控空调的温度大小，进行配合智能终端11对电池充电的电压和电流的调节，降低安全隐患。

本实施例中，一体式集装箱拖车外部设有充电枪接口5，可以设有两个以上，同时满足两把直流充电枪接入，电源的输入功率最高可达160KW，满足电池充电需求。

本实施例中，充电桩最大输出电压为400V给供电模块，充电电源的最大输出功率1KW，充电电源的电压输出电压范围为35-75V，采用充电桩充电提高电池充电速率，满足人们对于快速充电是使用需求。

本实施例中，供电模块3还包含一组UPS电源，UPS电源给监控模块1和环境控制模块2供电。采用UPS电源防止发生停电的情况，通过UPS电源给监控模块1和环境控制模块2供电，满足断电的使用需求，UPS电源为DC48V电池组。

本实施例中，系统还包括门禁模块6，监控模块1实时采集门禁模块6的信息，根据采集到门禁模块6的信息控制充电桩给电池充电，其中实时采集门禁模块6的信息为实时采集门禁模块是否有人来，监控模块1控制允许充电或禁止充电，保证有人进入一体式集装箱拖车内是不带电，增加使用安全。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。