用于便携式换电电动车的换电柜及其远程管控方法与流程

1.本发明涉及换电装置技术领域，特别涉及一种用于便携式换电电动车的换电柜。同时，本发明还提供了该用于便携式换电电动车的换电柜的远程控制法法。


背景技术：

2.随着电动车辆的快速发展，电池模块作为能源供给装置，其作用显得尤为突出和重要。目前的电池产品主要有铅酸电池和锂电池，铅酸电池由于重量大，体积大，污染大等原因阻碍其发展，锂电池又分为镍钴锰锂、磷酸铁锂、锰酸锂电池等，其以工作电压高、能量密度大、安全性好、重量轻、自放电小、循环寿命长、无污染等特点，备受电车生产厂家的青睐。
3.然而锂电池的成本高导致用户使用不方便，每个消费者购买一辆车须购买一套电池，造成很大程度的资源浪费。因此，电池充换电柜是电动车大规模产业化后不可缺少的能源服务基础设施，其符合新能源电动车的发展的需求，可满足人民灵活的电能使用需求，然而现有的换电柜，为了满足散热需求，会在换电柜内设置相应的水冷管路，然而万一出现漏水现象，将会导致严重的安全事故。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明旨在提出一种用于便携式换电电动车的换电柜，以提高其安全性能。
5.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
6.一种用于便携式换电电动车的换电柜，包括：
7.壳体，于所述壳体内构造有容纳腔；
8.控制单元和制冷单元，于所述容纳腔的上部前后布置；
9.多个电池箱，位于所述容纳腔的下部，且多个所述电池箱被分成两列；
10.冷却管路，包括与所述控制单元的冷气出口依次连接的主横管路、主纵管路、多个支管路以及汇聚腔，所述主横管路设于相邻的两列所述电池箱之间间隙的上部，所述主纵管路设于相邻的两列所述电池箱之间间隙、并自上向下延伸，且各所述支管路包括设于各行所述电池箱上部的、以连接所述主横管路的支横管路，以及设于两列所述电池箱两侧的、以连接相应侧各所述支横管路的支纵管路，所述汇聚腔设于所述电池箱的下部、以连接所述主纵管路和各所述支纵管路，所述汇聚腔还与所述冷却管路的热气进口连接。
11.进一步的，于所述主纵管路内设有多个隔板，各所述隔板的横截面均呈倒置的“v”形，且各所述隔板自上而下并与各行所述支横管路一一对应布置。
12.进一步的，所述电池箱具有朝前开设的开口，并于所述开口处安装有卷帘，以及驱动所述卷帘以启闭所述开口的卷帘驱动机构，且所述卷帘驱动机构包括电机，以及连接于所述电机动力输出端的转轴，所述卷帘的一端固设于所述转轴上。
13.进一步的，于所述汇聚腔和所述热气进口连接的管路上设有温度检测单元，且所
述温度检测单元与所述控制单元连接。
14.进一步的，于所述壳体外安装有图像获取单元，且所述图像获取单元和所述控制单元连接。
15.进一步的，所述控制单元内包括与所述控制单元连接的gps定位模块。
16.进一步的，于所述壳体的上部安装有与所述控制单元连接的触摸屏。
17.进一步的，还包括与所述控制单元连接的远程控制系统。
18.相对于现有技术，本发明具有以下优势：
19.本发明所述的用于便携式换电电动车的换电柜，通过冷却管路的布置，可实现对各个电池箱的风冷冷却，具有较好的冷却效果，可有效防止充电过程中由于温度过高导致的意外，具有较高的应用安全性和可靠性。
20.本发明的另一目的在于提出一种如上的用于便携式换电电动车的换电柜的远程管控方法，所述控制单元被配置为可接收所述温度检测单元的检测信息、所述图像获取单元获取的图像信息、所述gps定位模块获取的位置信息以及所述触摸屏获取的控制信息，并将所述温度信息、所述图像信息、所述位置信息和所述控制信息传输给所述远程控制系统，所述远程控制系统被配置为响应于所述温度信息而控制所述制冷单元启停；且可响应于所述控制信息而控制所述电机的启停，以启闭所述开口。
21.本发明所述的用于便携式换电电动车的换电柜的远程管控方法，可根据检测的温度结果控制制冷单元的启停，可较好的节约能源，从而降低使用成本。
附图说明
22.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
23.图1为本发明实施例一所述的用于便携式换电电动车的换电柜的主视图；
24.图2为本发明实施例一所述的用于便携式换电电动车的换电柜的内部结构示意图；
25.图3为本发明实施例一所述的用于便携式换电电动车的换电柜的内部结构另一视角的示意图；
26.图4为本发明实施例一的电池箱的结构示意图。
27.附图标记说明：
28.1-壳体，101-容纳腔，2-分隔件，3-控制单元，4-制冷单元，5-电池箱，6-主板安装架，7-卷帘驱动结构；
29.301-输入区，302-显示区；
30.501-支撑板，502-弹簧，503-重量传感器；
31.601-主横管路，602-主纵管路，603-支横管路，604-支纵管路，605-汇聚腔，606-隔板，607-回流管路。
具体实施方式
32.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
33.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
34.实施利一
35.本实施例涉及一种用于便携式换电电动车的换电柜，主要包括壳体，设于壳体内的控制单元、制冷单元、多个电池箱以及冷却管路。
36.基于以上的整体结构描述，本实施例的用于便携式换电电动车的换电柜的一种示例性结构如图1至图3所示，为了便于较好的理解本实施例，以下先结合图1至图3对壳体1的结构进行说明。
37.本实施例中，壳体1为由钢板焊接而成的长方体形薄壁件，于壳体1内构造有容纳腔101，容纳腔101的内壁上根据需要分别为各零部件焊接对应的安装支架，以便于固定控制单元3、制冷单元4、电池箱5及冷却管路等零部件即可。为了便于安装，可于壳体1的后壁设置开口，并设置可启闭开口的后门，以便于安装各零部件，具体结构可参照现有壳体的结构，如其可使后门的一侧与壳体1主体枢转连接，通过后门相对于壳体1主体的枢转运动而启闭开口。
38.控制单元3和制冷单元4均固设于容纳腔101的上部，并于容纳腔101的上部前后布置。其中控制单元3可选用现有的控制器，其可接收各种信息，并将各种信息处理后控制相关零部件做出相应的动作，具体可参照下述的远程管控方法。制冷单元4的结构可选用现有的空调，以通过风冷降温的模式对各电池箱5进行散热。
39.多个电池箱5被固设于容纳腔101的下部，且多个电池箱5被分成两列，每列的各电池箱5自上而下依次间距布置。本实施例中，每列电池箱5的数量为四个，其当然还可为其他数量，如其为三个、五个等。于各电池箱5的后方设有主板安装架6，于主板安装架6上固定有对应于各电池箱5设置的主板，主板与控制单元3连接，并由控制单元3控制而分别为各电池箱5内的电池单独供电，或为其中几个电池箱5内的电池供电，具体可参照现有结构。为了方便为各电池箱5内的电池充电，电池箱5的后壁上可预设过孔，以方便与各主板连接的接插件经由该过孔与电池上的接插配合件插接相连，以便于充电。
40.每个电池箱5均具有朝前开设的开口，以便于电池自电池箱5内取放，并于各开口处分别安装有卷帘，以及驱动卷帘以启闭开口的卷帘驱动机构，且卷帘驱动机构包括电机，以及连接于电机动力输出端的转轴，卷帘的一端固设于转轴上，卷帘、卷帘驱动机构及两者的具体安装方式可参照现有技术。
41.为了便于检测电池箱5内电池是否存在，参照图4所示，于电池箱5的底部设有支撑板501，且支撑板501由若干弹簧502支撑，于电池箱5的底壁上还安装有与控制单元3连接的重量传感器503。在支撑板501上没有电池时，支撑板501由弹簧502支撑，并不会触发重量传感器503；在支撑板501上存在电池单元时，支撑板501受电池的压力触发重量传感器503，重量传感器503将检测的重量信号发送给控制单元3，以便于控制单元3控制是否可以开始充电。
42.本实施例的主要改进点在于冷却管路的设置方式，其主要包括与控制单元3的冷气出口依次连接的主横管路601、主纵管路602、多个支管路以及汇聚腔605。具体来讲，主横管路601设于相邻的两列电池箱5之间间隙的上部，主纵管路602设于相邻的两列电池箱5之间间隙、并自上向下延伸。
43.支管路的数量可根据需要设定，方便为各电池箱5降温即可，如本实施例中自前之
后设有三排支管路。各支管路均包括设于各行电池箱5上部的、以连接主横管路601的支横管路603，以及设于两列电池箱5两侧的、以连接相应侧各支横管路603的支纵管路604。汇聚腔605设于电池箱5的下部、以连接主纵管路602和各支纵管路604，汇聚腔605还与冷却管路的热气进口经由回流管路607连接。
44.以上结构的设置，可使制冷单元4制得冷气自冷气出口依次经过主横管路601、主纵管路602、支横管路603、支纵管路604、汇聚腔605、回流管路607最后返回制冷单元4。此外，汇聚腔605设于下部，且气流大致流向为自上而下，因此由于汇聚腔605的内部空间较大，该结构有利于气流流通，从而可起到较好的降温效果。
45.为了进一步改善降温效果，于主纵管路602内设有多个隔板606，各隔板606的横截面均呈倒置的“v”形，且各隔板606自上而下、并与各行支横管路603一一对应布置。该结构的设置，参照图2所示，因隔板606的设置可将流经该部位的气流分为三股，使得气流可分别朝左、朝右和朝下流通，以起到较好的均流效果。
46.而为了便于控制，于各支横管路603的靠近主纵管路602的部位设有与控制单元3控制的电磁阀，具体应用时，可通过控制电磁阀的启闭，而控制为哪个电池箱5降温。举例来讲，如果需要为左上角的电池箱5降温，可开启位于该电池箱5上下两侧的电磁阀，而关闭其余的电磁阀，如此具有较好的降温效果，且可有效节约能源。
47.为了进一步改善降温效果，参照图3所示，于容纳腔101内设有分隔件2，该分隔件2的设置，可将容纳腔101分隔为前容纳腔和后容纳腔，前容纳腔位于图3所示状态的右侧，而后容纳腔101位于图3所示状态的左侧，各电池箱5、控制单元3、主板安装架6位于前容纳腔内。该分隔板606和与其相干涉的零件之间设置密封件，以较好的分隔前容纳腔101和后容纳腔101，防止前容纳腔101和后容纳腔101内部气流流通。
48.为了便于对整体降温，于主横管路601、主纵管路602、支横管路603、支纵管路604上可开设多个出气孔，并在分隔件2上设置开孔，该开孔连通至汇聚腔605和制冷单元4连接的回流管路607上，以有利于对前容纳腔101内的所有零部件降温。
49.本实施例中，为了节约能源，于汇聚腔605和热气进口连接的管路上还设有图中未示出的温度检测单元，且温度检测单元与控制单元3连接，其可为现有的温度传感器，以检测回流气体的温度，而便于掌握前容纳腔101的整体温度，进而可根据该温度调控制冷单元4的启停，以达到节约能源的目的。
50.于壳体1外安装有图像获取单元，且图像获取单元和控制单元3连接，其优选为现有的360度摄像头，可安装于壳体1的顶部，以便换电柜周围的情况记录下来，并将这些信息传输给控制单元3储存。
51.前述的控制单元3内还可包括与控制单元3连接的gps定位模块，以便于获取该换电柜的具体位置，从而在换电柜故障时及时快速找到换电柜位置。于壳体1的上部安装有与控制单元3连接的触摸屏，优选的具体实施方式中，触摸屏的右侧设为输入区301，左侧设为显示区302，以便于操作。在此需要说明的是，gps定位模块和触摸屏均可采用现有结构。
52.于前述的控制单元3还连接有图中未示出的远程控制系统，远程控制系统具体可参照现有技术，以便于远程控制制冷单元4的启停、电机的启停，以提高换电柜应用的便利性。
53.本发明的用于便携式换电电动车的换电柜，通过冷却管路的布置，可实现对各个
电池箱5的冷却，具有较好的冷却效果，可有效防止充电过程中由于温度过高导致的意外，具有较高的应用安全性和可靠性。
54.实施利二
55.本发明的另一目的在于提出一种如实施例一的用于便携式换电电动车的换电柜的远程管控方法，控制单元3被配置为可接收温度检测单元的检测信息、图像获取单元获取的图像信息、gps定位模块获取的位置信息以及触摸屏获取的控制信息，并将温度信息、图像信息、位置信息和控制信息传输给远程控制系统，远程控制系统被配置为响应于温度信息而控制制冷单元4启停；且可响应于控制信息而控制电机的启停，以启闭开口。
56.具体控制上，若温度信息高于预设阈值，则控制制冷单元4开启，若温度信息低于预设阈值，则控制制冷单元4停止。此外，控制单元3控制电磁阀的操控方法可参照实施例一中的内容，本实施例不再详述。
57.若需要充电开启电池箱5的开口，则响应于人工按压触摸屏的控制信息，控制单元控制电池箱5处的电机启动，以驱动卷帘开启该电池箱5的开口。若实施例一的重量传感器503检测到电池存在时，则响应于人工按触摸屏或远程控制系统传送至控制单元的控制信息，控制单元控制电池箱5处的电机启动，且在确认电池5的接插配合件与接插件插接良好时，关闭该电池箱5的开口，并由控制单元为该电池箱5内的电池送电，送电完毕自动切断电源。
58.本发明的用于便携式换电电动车的换电柜的远程管控方法，可根据检测的温度结果控制制冷单元4的启停，可较好的节约能源，从而降低使用成本。
59.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。