通风可控换电柜的制作方法

1.本技术涉及一种通风可控换电柜。


背景技术：

2.随着锂电池技术的发展，电池包作为车辆动力很好解决了使用燃料带来的环境污染问题。但是采用电池包作为动力也面临着续航时间受限问题，通过提高充电频率可以解决电池包续航能力问题。为了方便电动车用户(尤其是快递以及外卖的骑手)在电池包电量较低时，及时找到替换的电池包，并对电量较低的电池包进行充电，在相关技术中，提供了一种共享的换电柜。用户可以将电池包放置在换电柜的单元格中进行充电，同时取用换电柜中已经完成充电的换电柜。这种换电柜包含充电设备以及相应的管理设备以便实现充电以及充电管理的功能。
3.现有的换电柜往往随环境温差变化大从而对电池寿命造成损伤。


技术实现要素：

4.一种通风可控换电柜，包括：柜体和柜门，柜体形成有若干充电仓，充电仓的前侧设有仓口；柜门转动连接至柜体以在预设转动位置封闭柜体的充电仓的仓口；所述换电柜还包括：活动挡板，用于遮挡所述通风窗；驱动装置，用于驱动活动挡板移动；温度传感器，用于检测温度以控制驱动装置；其中，所述活动挡板与所述柜体构成滑动连接，所述驱动装置至少包括一个连接至活动挡板的电机。
5.进一步地，换电柜还包括：火情传感器、灭火器和主控模块；火情传感器用于检测柜体的火情；灭火器用于在火情传感器检测到火情发生时喷射灭火物质；主控模块能接收火情传感器的信号并根据火情传感器的信号向灭火器发送灭火信号以使灭火器喷射灭火物质；其中，火情传感器、灭火器以及主控模块均设置在柜体的内部。
6.进一步地，柜体还形成有控制仓，火情传感器、灭火器以及主控模块均设置在控制仓的内部。
7.进一步地，换电柜还包括：触摸屏。触摸屏用于显示信息；触摸屏设置在控制仓的前侧。
8.进一步地，柜体还形成有若干容纳仓，容纳仓前侧封闭。
9.进一步地，换电柜还包括：充电模块。充电模块用于为充电仓中的电池包充电；充电器设置在容纳仓中。
10.进一步地，至少一个容纳仓设置在两个充电仓之间。
11.进一步地，至少一个容纳仓设置在充电仓和控制仓之间。
12.进一步地，火情传感器包括：红外测温单元。红外测温单元用于检测柜体内部的温度。
13.进一步地，火情传感器包括：烟雾检测单元。烟雾检测单元用于检测柜体内部的烟雾情况。
14.进一步地，换电柜还包括：通讯模块。其中，通讯模块用于与外部构成通讯连接；通讯模块与主控模块构成电性连接以使主控模块能通过通讯模块传输火情传感器所采集的火情数据。
15.进一步地，换电柜还包括：防潮箱，用于防止湿气回潮侵入柜体的内部。
16.进一步地，所述防潮箱还包括：螺纹调节筒，用于调整柜体的摆放高度。
17.进一步地，换电柜还包括：铝膜，用于彻底隔绝湿气和水蒸气从所述柜体的底部侵入所述柜体的内部。
18.进一步地，所述换电柜还包括：所述附加仓与所述柜体构成电性连接以使所述柜体能够通过所述触摸屏控制所述附加仓内的所述充电仓。
19.本技术的有益之处在于：提供一种具有通过相变材料实现温度保持的通风可控换电柜。
附图说明
20.构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，使得本技术的其它特征、目的和优点变得更明显。本技术的示意性实施例附图及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
21.图1是根据本技术一个实施例的换电柜的立体结构示意图；
22.图2是图1所示的换电柜的正面的结构示意图；
23.图3是图1所示的换电柜的背面的结构示意图(除去了雨棚和监控器)；
24.图4是图1所示的换电柜的柜门的结构示意图；
25.图5是图1所示的换电柜的正面在除去柜门后结构示意图；
26.图6是图1所示的换电柜的正面局部放大结构示意图；
27.图7是图1所示的换电柜的内部结构示意图；
28.图8是图1所示的换电柜的从另一视角观察的结构示意图；
29.图9是图1所示的换电柜局部结构示意图；
30.图10是图1所示的换电柜另一局部结构示意图；
31.图11是图10所示结构从另一视角的示意图；
32.图12是图1所示换电柜的温度调节结构的示意图；
33.图13是本技术的换电柜另一个实施例中局部结构示意图；
34.图14是图13所示实施例的另一局部结构示意图；
35.图15是本技术的另一个实施例局部结构示意图；
36.图16是图15所示结构另一视角的结构示意图；
37.图17是本技术的另一个实施例局部结构示意图；
38.图18是本技术的另一个具有防盗功能实施例的局部结构示意图；
39.图19是本技术的另一个具有实施例的示意图；
40.图20是图19所示结构放大结构局部示意图；
41.图21是本技术的另一个具有实施例的示意图；
42.图22是图21中a处结构放大示意图；
43.图23是本技术的另一个具有防潮湿功能实施例的局部结构示意图；
44.图24是图21中螺纹调节筒的展开结构示意图；
45.图25是图21中螺纹调节筒的结构示意图。
具体实施方式
46.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都应当属于本技术保护的范围。
47.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
48.在本技术中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本技术及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
49.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本技术中的具体含义。
50.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
51.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
52.如图1至图12所示，本技术的换电柜100包括柜体101和若干柜门102。
53.其中，柜体101形成有若干充电仓103，充电仓103的前侧设有仓口1031，电池包200可以从仓口1031装入至充电仓103。柜门102转动连接至柜体101以在预设转动位置封闭充电仓103的仓口1031。
54.作为具体方案，柜门102由若干板材11和结构件12构成，其中板材为成充电仓103和控制仓104以及其他柜体的外形；结构件12主要作为支撑板材形成柜门102的骨架。当然亦可以采用一体成型或模块化搭建的方式构建柜门102的结构。板材11可以设有夹层并在夹层中填充相变材料，这样一来，充电仓103的仓壁即设有夹层并在夹层中设有相变材料。
55.作为具体的方案，柜门102设有轴孔1021，柜门102设有门轴1011从而使柜门102可以相对柜门102转动，相对于门轴1011的位置，在仓口1031的另一侧设有锁槽1032，柜门102对应设有锁环1022，当柜门102转动到封闭仓口1031的位置时，锁环1022嵌入到锁槽1032
中。
56.换电柜100还包括门锁装置105。门锁装置105包括电控装置和锁舌1051，电控装置可以控制锁舌1051插入到锁环1022中以锁定柜门102。
57.当然，也可以采用其他方案对柜门进行锁定。作为其中一种方案，可以采用电磁铁等装置实现自动弹开柜门的功能。
58.充电仓103内设有支撑条1033，其中，支撑条1033凸起于仓底板1034，具体而言，支撑条1033为两条，且平行设置。支撑条1033的作用在于减少电池包200与仓底板1034的摩擦，从而使电池包200便于插入至充电仓103，作为优选方案，支撑条1033的上表面可以涂覆摩擦系数较低的材料，或者支撑条1033本身由摩擦系数较低的材料制成。
59.充电仓103还设有限位条1035，限位条1035设置在支撑条1033的两侧，主要限制电池包200的插入的位置，电池包200插入到预设位置时，其充电端子即可与相应的插座配合实现电气连接。限位条1035一方面限制电池包200的插入位置，同时使电池包200仅能以既定的方式插入(当然，同时也依赖于电池包200把手201位置，用户亦不会插反，具体可参见图14)。
60.除了柜门102以外，为了防止雨水对换电柜100造成影响，在柜体101的顶部设有雨棚106，雨棚106的顶部倾斜设置，从而使雨水能够顺着雨棚106流下而不会漏入柜体101中。
61.另外，为了监测柜体101周边的情况，在雨棚106下方、柜门102上方设有监控器107，其通过支架108固定连接至柜门102。监控器107可以为一个带有云台的监控摄像头。
62.作为具体方案，充电仓103可以左右分两列设置，其中一列上方形成控制仓104，控制仓104的前方设置有触摸屏109。控制仓104的内部可以设置若干空气开关1041、电路板1042、断路器以及plc控制器等一些控制模块或者通讯模块。触摸屏109的控制模块安装在触摸屏109的背面也位于控制仓104中。
63.充电仓103中可以设有仓内照明灯(未示出)，它们可以于柜门102或者门锁装置105联动，即开门的时候，充电仓103中的仓内照明灯开启，而在关闭柜门时，仓内照明灯关闭。
64.两个充电仓103之间，或者充电仓103与控制仓104之间设有容纳仓110。
65.换电柜100还包括充电机111。充电机111设在容纳仓110中，充电机111的作用在于将交流电转换为适于为电池包200充电的直流电，并且充电机111可以调整充电的电流和电压。
66.作为更具体的方案，换电柜100包括若干从控模块112，对应每个充电仓103设置每个从控模块112，可以将从控模块112设置在充电仓103仓口1031的相对侧的外部，也就是在充电仓103后侧的外壁处设置从控模块112，该从控模块112用于直接实现对换电柜100中单独的充电仓103中电池包200的控制，尤其对单独的充电机111进行控制。每个单独充电机111连接至从控模块112，从而实现对充电机111的控制，同时，在电池包200插入到充电仓103中后，电池包200的连接端子与换电柜100的连接端子对接，从而使充电机111的充电主回路电性连接到电池包200的主回路进行充电，同时，从控模块112通过控制信号线路连接到电池包200的bms模块，从而从控模块112与电池包200的bms模块构成交互，从而获取充电控制所需的数据并根据bms模块的数据控制充电机111。
67.为了实现用户识别以及具体而言身份认证，柜体101的正面还设有用于身份识别
的摄像头113、密码盘114、指纹装置115以及lcd屏幕116。它们既可以是独立实现控制和显示的，也可以是与触摸屏109联动实现控制。从位置上来说，可以将它们设置在柜门102正面居中的位置。
68.lcd屏幕116可以用来实现简单信息，其可以在停电等情况时，采用内部电池包电源进行供电，使换电柜100仍保持控制功能，以进行管理和抢修。
69.另外，可以在柜体101正面设置一个总的照明灯(未示出)，从而照亮柜体101前方的区域，作为一种优选方案，可以通过监控器107或摄像头113检测是否有用户在使用换电柜100，在有人使用时，则总的照明灯打开，而在无人使用时则关闭总的照明灯。当然，也可以采用其他方式，比如红外检测，检测是否有用户在使用换电柜100。
70.为了实现柜体101的温度调节，换电柜100可以采用如下方案。
71.柜体101背面设有背板117，背板117形成有通风窗1171，在通风窗1171的内部设有调温风扇118，该调温风扇118可以为轴流风扇，其在夏季气温较高时，以第一旋向旋转，从而带动气流从柜体101内向外流出带出由充电机111或者其他装置带来的热量；而在冬季气温较低时，以相反旋向旋转，从而在通风窗1171处形成气流屏障，避免气流从柜体101流出保证柜体内温度，作为更进一步的方案，调温风扇118可以选用离心风扇，从而在其转动时，形成一个气压的屏障从而隔绝内外气流的交换。在调温风扇118不转动的时候，通风窗1171可以用于自然散热。
72.作为优选方案，为了使电池包200在适宜的温度进行充电或储藏，如图12所示，在柜体101中设有气流源119、制热器120、制冷器121和导管122，它们首先依次连接形成一个循环管路，气流源119可以采用气泵等装置构成，其作用在于在导管122中形成流动的气流，制热器120和制冷器121作用在于将其他形式的能量转化为热能，比如利用电能制冷或制热。
73.气泵可以采用一般的电磁气泵，该电磁泵具有一个进气口和一个出气口，在该电磁泵被驱动时，液流被驱使由进气口向出气口流动。气泵为一个广义的气泵，其可以采用鼓风机等其他驱动气体流动的装置构成。
74.制冷器121用于冷却气流，具体而言，制冷器121也具有一个进气口和出气口，其在通电工作时能使通过制冷器121的气流降温，作为可选方案，制冷器121可以由一个冷凝器构成，也可以采用半导体制冷片以及相应的由金属材料构成容器构成。
75.制热器120用于加热气流，具体而言，制热器120也具有一个进气口和出气口，其在通电工作时能使通过制热器120的气流升温，作为可选方案，制热器120可以被构造成由金属材料构成的管道结构，其管道内设置有加热丝或者半导体制热片从而对通过管道结构内部的气流加热。
76.气泵、制冷器121以及制热器120可以使用换电柜100从外部接入的电源作为电能来源，作为更具体的方案，它们可以通过一个电路板以及一个电路板上的接线座从外部获取电源，气泵204、制冷器121以及制热器120均与该电路板电性连接，作为扩展方案，电路板上设有一个控制芯片可以控制气泵、制冷器121以及制热器120的运行。
77.导管122除了构成循环管路以外，导管122还设有若干分支管路或管孔，以使导管122可以分别连通到分别的充电仓103中，在导管122到充电仓103管路中设有电磁阀(未示出)，从而控制调温装置是否向相应的充电仓103内输送调温气流，调温气流可以是用来加
热的也可以是制冷的。
78.作为一种可选方案，导管122的管壁设有通气孔1221，同时对应的充电仓103的仓壁1036设有透气孔1037，这样气流直接进入到充电仓103中。
79.作为扩展方案，可以将风冷的方式改为水冷的方式，导管可以改为封闭的管路，在充电仓的仓壁和仓底板处铺设与导管连通的散热管路，通过液流的方式带走热量。
80.作为一种扩展方案，柜门102可以设有夹层结构，夹层结构中填充有泡沫材料作为隔温材料，作为进一步的扩展方案，夹层结构中填充有相变材料，该相变材料的相变点设置在35摄氏度和50摄氏度之间，作为具体方案，相变温度为45摄氏度。相变材料可以在温度升高时预先降低环境温度，从而是柜门102除了能隔温外，还能进行适当程度的温度调节。
81.另外，为了进一步提高效果，如图19和20所示，可以在柜体101内部后侧位置设有可以升降的活动挡板123，在需要关闭通风窗1171的通风孔时，活动挡板123可以自动的升高从而封闭通风窗1171的通风孔。
82.作为具体方案，活动挡板123的两侧设有升降轨道124，升降轨道124不但对活动挡板123进行导向，同时也可以将其设置为齿条结构，在活动挡板123两侧设置升降齿轮125以及升降电机(未示出)，被升降电机驱动而转动时升降齿轮125与升降轨道124的齿条配合，从而使活动挡板123相应上升或下降。
83.另外，活动挡板123可以采用类似于卷帘门的方案，在第一块活动挡板123被带动时，其余活动挡板123亦可以实现滑动。
84.作为具体方案，如图13所示，作为一种实施例，为了实现灭火功能，控制仓104中设有火情传感器126和灭火器127，它们分别连接至用于控制的电路板128，其中火情传感器126用于检测是否发生火情，当发生时，其能将信号传输给电路板128上的控制芯片，由换电柜100自身、远程服务器或一个移动终端决定是否触发灭火器。
85.作为优选方案，灭火器127可以采用一个气溶胶灭火器，其在被触发后，会触发气溶胶灭火器中气溶胶反应物之间的反应，从而产生大量气溶胶，进而从灭火器127喷射口中喷射出来，从而使气溶胶充满整个柜体内部实现灭火。
86.无论从灭火还是调温的功能实现，充电仓103的仓壁1036和仓底板1034分别设有壁孔1036a和底板孔1034a，从而既能使气溶胶迅速喷射至充电仓103，同时也可以在夏季进行有效散热或者在冬季进行热风的输送。
87.将灭火器127设置在控制仓104中，优先是考虑到空间和控制线路布设，更大的空间就使灭火器127具有更多的灭火物质，同时更短的线路的设置，提高了灭火时的可靠性，再结合气溶胶灭火器的特点，将灭火器127设置于控制仓104中又兼顾了气溶胶喷射时所需的空间。
88.作为扩展方案，可以在各个充电仓103中均设置有分别的灭火器以及火情传感器，以分别的进行灭火控制。但是这种方案，布线以及设置较为复杂。
89.如图17所示，作为一种更具体的方案，每个充电仓103均设有一单元风扇129，它们在气溶胶扩散时进行抽吸从而加速气溶胶扩散，同时它们亦能作为调节温度的风扇进行气流驱动。
90.作为一种扩展方案，每个充电仓103的单元风扇129由每个充电仓103的从控模块112根据每个充电仓103分别进行控制。作为可选方案，每个充电仓103中设有单独的温度传
感器和火警传感器，当充电仓103温度过高时，可以驱动单独的单元风扇129进行散热，因为换电柜100在正常使用时，并不是所有充电仓103中都放置了电池包200，这样的方案，可以节约电能并能有针对性进行散热。
91.另外，在其中一个充电仓130中电池包200着火时，单独的单元风扇129转动，可以使灭火器127喷射的气溶胶由于气流原因优先照顾到有火情的充电仓。但是这样整个柜门102都会受到影响。
92.作为一种扩展方案，可以将灭火器127的喷射口连通至导管122中，在发生火情时，设置在充电仓103中火情传感器发送到控制模块，控制模块关闭制热器120和制冷器121，并打开对应充电仓103中的导管的阀门，由于灭火器127灭火物质进入到导管122中压力，它们会从打开阀门充电仓103喷出从而仅充满着火的充电仓103，此时导管122和充电仓103都采用相对封闭的方案，所以此时，别的充电仓103并不会受影响，这样可以快速修复和更换充电仓103从而快速恢复整个换电柜100的功能。作为优选方案，可以在发生火情时，驱动气流源119，进一步加速灭火物质到达阀门打开的充电仓103的流体动力。
93.如图18作为一种方案，在柜体101的背部，即放置背板117的边缘处设有一个防盗传感器130，该防盗传感器130通过线缆电性连接至电路板128，具体而言，防盗传感器130可以选用一个位置开关。
94.背板117在安装柜体101背部时，防盗传感器130因为接触到背板117从而发出一种控制信号到电路板128，电路板128上的控制芯片获知了背板117的开合状态，作为一种扩展方案，电路板128上连接有一个通讯模块，可以将背板117开合状态发送到服务器或者一个移动终端，从而告知用户柜体101是否被打开，从而实现防止背板117被误打开或者被强行打开的风险。
95.如图21至图22所示，作为一种更具体的方案，结构件12的顶部设置有一个防潮箱13，该防潮箱13的顶部扣接有顶盖，且顶盖的中部设置有无纺布，且无纺布具有良好的吸水性，使得柜体101处于潮湿环境时，顶盖上的无纺布可以率先吸取周围环境中的湿气。
96.作为一种更具体的方案，防潮箱13的内部分为上下两层，并且防潮箱13的中部开设有能够连通所述防潮箱13上层与下层的透气孔1302，其中防潮箱13的上层填充有干燥颗粒1301，而防潮箱13的下部开设有蓄水槽1303，蓄水槽1303积累防潮箱13所吸收的湿气。
97.作为具体方案，防潮箱13会在柜体101的底部通过顶盖上的无纺布吸收潮湿的湿气，在无纺布吸收湿气的同时，无纺布积攒的湿气会与干燥颗粒1301发生反应，将湿气凝结成水珠，并且将水珠通过透气孔1302排入蓄水槽1303中进行手机，这样的方案，可以确保柜体101内部的电子元器件不会受潮湿影响而出现安全隐患。
98.如图23所示，做为更具体的方案，柜体101的底部设有铝膜15，铝膜15可以在柜体101放置在地面上时，隔绝地面上的湿气进入柜体101内部。
99.如图21至图23所示，作为具体方案，可以在柜体101的侧面设有可以拓展电池仓储存容量的附加仓16，并且附加仓16内设有与柜体101内部相同的充电仓，在需要安装附加仓16时，可以将开设在附加仓16上的安装孔1601，挂在已安装挂钩17的柜体101的侧面，使得柜体101与附加仓16之间，可以通过安装孔1601与挂钩17初步连接在一起，为了进一步提升安装紧实度，可以将螺母1603贯穿挂钩17的一侧并贯穿柜体101与附加仓16相对的一侧，使螺栓1602的一段能够延伸至柜体101的内部，借助螺栓1602上的螺母1603，在拧紧后，可以
将柜体101与附加仓16完全连接在一起。
100.另外，为了进一步提高效果，如图21所示，可以将柜体101的控制线路与附加仓16的控制线路电性连接在一起，此时便可以通过柜体101控制附加仓16，使得附加仓16内的充电仓也可通过柜体101的触摸屏进行控制，这样的方案即可使换电柜100可以根据安装环境和使用环境，随心拓展更多的充电仓，使得换电柜100的工作效率提高。
101.作为一种实施例，如图24至图25所示，为了能够灵活调整换电柜100的位置，结构件12的底部固定连接滑轮1201，当用户需要移动柜体101位置时，只需推动柜体101，即可使柜体101能够通过结构件12底部的滑轮1201移动位置，从而可以使柜体101方便移动，节省搬运时间。
102.此外，为了进一步实现调整换电柜100的安装高度，使换电柜100柜体101在通过滑轮1201移动到指定位置时，能够更好的支撑柜体101的底部，可以将螺纹调节筒14活动安装在防潮箱13的底部，然后将螺杆1401从螺纹调节筒14内逐渐旋出，使得固定在螺杆1401底部的支撑盘1403能够通过防滑垫1404与地面贴合，此时将螺纹连接在螺杆1401上的调节圈1402，逐渐向螺纹调节筒14方向拧动时，在调节圈1402与螺纹调节筒14贴合的情况下，调节圈1402可以带动螺纹调节筒14在柜体101的底部旋转，从而使得螺杆1401可以进一步的从螺纹调节筒14中旋出，使得支撑盘1403能够完全将柜体101顶起，滑轮1201不在贴合与地面，这样的方案，可以稳定的将柜体101安装在指定位置不在移动，同时也可以调整柜体101的高度，远离潮湿的地面。
103.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。