一种换电桩仓门控制系统
技术领域
本实用新型涉及充电控制技术，具体涉及换电桩的控制技术。
背景技术
电动自行车自诞生以来，凭借其独特的电动代步性能，得到快速增长，经过将近五年的持续增长后，产业规模和产销量增速迅猛。随着保有量的继续增加，近年来，中国电动车火灾事故频发，并呈逐年增长趋势，起火原因主要为电气故障。电动车大多在室内停放和充电，有的甚至停放在走道、楼梯间等公共区域，由于电动车车体大部分为易燃可燃材料，一旦起火，燃烧速度快，并产生大量有毒烟气，人员逃生困难，极易造成伤亡。
现有电动自行车的充电方式一般都是采用便携式充电器或者付费的充电站进行充电，主要存在以下问题：
1.便携式充电器采用民用充电技术，安全系低，在充电过程中极容易自燃，引起电动自行车燃烧，危害极大；
2.使用便携式充电器进行充电时间太长，造成一般使用者都是夜间进行充电，若发生自燃问题，极易造成不可挽回的人身财产的损失；
3.使用充电站进行快速充电，对车辆电池性能损害非常的大，多次使用后，将会使得车辆电池的使用寿命大大缩短，甚至直接报废
4.即使使用充电站进行充电，在充电过程中仍旧需要将车辆停在充电桩附近，需要占据马路空间，这将使得本来就拥堵的路面变得更加的拥挤，给他人带来极大的不便。
据此，人们设计出了换电桩方案，即通过换电桩对电池进行共享和集中充电，不仅提高了电动自行车使用的便捷性，也大大提高了电池充电的安全性。
但是现有换电技术的电池更换控制方案在应用过程存在诸多的问题，其中如下两点最为显著：一是使用不便捷，二是准确度不高。这种方面的问题，严重影响了换电过程的便捷性。
实用新型内容
针对现有换电桩中换电控制方案所存在的问题，需要一种便捷且高效的换电控制方案。
为此，本实用新型的目的在于提供一种换电桩仓门控制系统，由此实现电池快速便捷的更换。
为了达到上述目的，本实用新型提供一种换电桩仓门控制系统，包括：
设置在电池上的近距离感应识别芯片，所述近距离感应识别芯片中存储有电池身份信息；
至少一个仓门控制装置，所述至少一个仓门控制装置中的每个仓门控制装置分别对应于换电桩上的一个电池仓；每个仓门控制装置包括控制单元和可与近距离感应识别芯片耦合的感应单元，所述控制单元控制所在仓门控制装置对应的电池仓的仓门开闭状态，并与感应单元连接；所述感应单元设置在所在仓门控制装置对应的电池仓上。
进一步的，每个仓门控制装置中的感应单元设置在所在仓门控制装置对应的电池仓上的仓体、仓门、仓门门框中至少一个部位上。
进一步的，所述控制系统还包括桩端主控装置，所述桩端主控装置控制连接每个仓门控制装置，与仓门控制装置进行数据信息交换，可形成仓门控制指令，并传至仓门控制装置。
进一步的，所述控制系统还包括提醒装置，所述提醒装置设置在换电桩的桩体上，并与桩端主控装置连接。
进一步的，所述控制系统还包括提醒装置，所述提醒装置对应于换电桩上的电池仓设置，并电池仓对应的仓门控制装置中的控制单元连接。
进一步的，所述控制系统还包括远程服务器，所述远程服务器获取仓门控制装置识别并读取出的信息，对电池完成身份匹配认证。
为了达到上述目的，本实用新型提供一种换电桩仓门控制系统，其包括：
设置在电池上的近距离感应识别芯片，所述近距离感应识别芯片中存储有电池身份信息；
仓门控制装置，所述仓门控制装置包括控制单元和至少一个可与近距离感应识别芯片耦合的感应单元，所述控制单元控制换电桩上的电池仓的仓门开闭状态，并与感应单元连接；至少一个感应单元分别设置在换电桩上的电池仓上。
进一步的，每个感应单元对应的设置在换电桩电池仓上的仓体、仓门、仓门门框中的至少一个部位上。
为了达到上述目的，本实用新型提供一种换电桩仓门控制系统，其包括：
设置在电池上的近距离感应识别芯片，所述近距离感应识别芯片中存储有电池身份信息；
仓门控制装置，所述仓门控制装置包括控制单元和至少一个可与近距离感应识别芯片耦合的感应单元，所述控制单元控制换电桩上的电池仓的仓门开闭状态，并与感应单元连接；至少一个感应单元设置在换电桩的桩体上，并分别对应于换电桩上的电池仓。
为了达到上述目的，本实用新型提供一种换电桩仓门控制系统，其包括：
设置在电池上的近距离感应识别芯片，所述近距离感应识别芯片中存储有电池身份信息；
仓门控制装置，所述仓门控制装置独立于换电桩设置，包括控制单元和至少一个可与近距离感应识别芯片耦合的感应单元，所述控制单元控制换电桩上的电池仓的仓门开闭状态，并与感应单元连接。
为了达到上述目的，本实用新型提供一种换电桩仓门控制系统，其包括：
设置在电池上的近距离感应识别芯片，所述近距离感应识别芯片中存储有电池身份信息；
仓门控制装置，所述仓门控制装置包括控制单元和至少一个可与近距离感应识别芯片耦合的感应单元，所述控制单元控制换电桩上的电池仓的仓门开闭状态，并与感应单元连接；所述感应单元设置在换电桩的桩体上。
本实用新型提供的方案能够方便用于在换电桩上更换电池，只需将待更换电池送入桩控制的识别区域或各仓识别区域，一次操作即快速可完成电池身份的认证以及仓门控制，非常的便捷，无需进行多次操作，相对于传统的扫码认证，精确度，操作便捷，效率大大提高。
再者，本方案实施时，可靠性高，传输效率高，使用便捷，大大提高通过换电桩进行电池更换的便捷性和效率。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。
图1为本实用新型实例1中换电桩的结构示意图；
图2为本实用新型实例1中换电桩仓门控制系统组成示意图；
图3为本实用新型实例2中换电桩仓门控制系统组成示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
实例1
参见图1，其所示为本实例中涉及的一种可提供电池更换及充电的服务的换电桩，该换电桩100主要包括一桩体110，设置在桩体上的充电仓120(或电池仓)，设置在充电仓上的仓门130，以及设置在桩体内的控制系统。
对于该桩体110，充电仓120，仓门130以及控制系统的具体构成方案，可根据实际需求而定，如可采用现有已公开的成熟方案或其他任何可行的方案，只要能够达到能够提供电池更换及充电的服务的基本功能即可，此处不加以赘述。
在此基础上，本实例进一步提供一种换电桩仓门控制系统，用于配合换电桩实现快速可靠地更换电池。
考虑到电动车用电池整体重量比较大，本换电桩仓门控制系统摒弃现有扫码认证的方式，采用近距离识别的方式，可实现用户只需一次提拿电池且直接向换电桩提交电池，整个只有一次提交操作，由此来避免进行多次操作(如需要通过智能终端扫码认证，再提交电池)，或者需要长时间提拿电池，大大提高更换电池的便捷性和效率，从而可提高用户使用的舒适度。
参见图2，其所示为本实例提供的换电桩仓门控制系统的示例图。
由图可知，本实例提供的换电桩仓门控制系统200主要由设置在电池上的近距离感应识别芯片210、仓门控制装置220、桩端主控装置230以及远程服务器240相互配合构成。
其中，近距离感应识别芯片210设置在相应的可更换电池上，在电池上的具体设置位置可根据实际需求而定。作为优选，可设置在电池的顶部，以提高后续进行识别的便捷性、效率和可靠性。
另外，该近距离感应识别芯片210中至少存储有电池身份信息，该身份信息唯一并且与相应的电池一一对应。
在此基础上，该近距离感应识别芯片210中根据需要还可存储有相应的电池状态信息，如剩余电量信息、充电次数、电池健康状态数据、租借信息等等。
在具体实施时，该近距离感应识别芯片210可优选NFC芯片、RFID(无线射频识别)芯片等。基于这些技术成熟的近距离感应识别芯片能够保证前端数据读取的快速性和准确性。
这里需要说明的，本实例方案实用的近距离感应识别芯片，并不限于上述的NFC芯片或RFID芯片，其他可进行近距离感应识别的芯片都可适用。
仓门控制装置220，其用于识别出电池上近距离感应识别芯片210中的信息，并根据指令控制换电桩上的仓门130。
作为举例，该仓门控制装置220可与设置在电池上的近距离感应识别芯片耦合，识别并读取近距离感应识别芯片上信息，并根据读取到的信息控制仓门开闭状态或根据接收到的指令来控制仓门开闭状态。
本实例中采用多个仓门控制装置220，具体的数量与换电桩100上充电仓120的数量相对应。而每个仓门控制装置220作为独立控制模块来对应控制一个充电仓120的仓门130，即仓门控制装置220与充电仓的仓门130之间形成一一对应的控制关系。
本实例中仓门控制装置220在具体设置时，每个仓门控制装置220可设置在相应的充电仓120，与相应充电仓120形成一体结构，这样便于后期的维护更换，同时保证整个结构的紧凑和可靠性。
这里需要需要说明，仓门控制装置220的设置方案并不限于此，如仓门控制装置220也可以不设置在相应的充电仓120上，而设置在换电桩的桩体内等。
具体的，本实例中每个仓门控制装置220主要由控制单元221和感应单元222相互配合构成，并对应于相应的充电仓120安置在换电桩100中。
其中，控制单元221控制连接换电桩上对应充电仓120上的仓门130，能够驱动仓门130上的动作组件，以控制仓门130的开闭状态；同时，该控制单元221还与本仓门控制装置220中的感应单元222连接，以通过该感应单元222感应并识别出进入感应识别区域内的电池上近距离感应识别芯片210中的信息。
该感应单元222设置在所在仓门控制装置220对应的充电仓120上。具体可设置在感应单元222所在仓门控制装置220对应的充电仓上的仓体、仓门、仓门门框中至少一个部位上。
作为优选，本实例中每个仓门控制装置220中的感应单元222设置在其所在仓门控制装置220对应的充电仓120上的仓门门框或/和仓门130上，由此直接在每个仓门130外的附近区域形成有效的独立感应识别区域，便于用户进行操作。
如此设置的感应单元222，使得每个仓门130外的附近区域形成对应的感应识别区域，同时基于各个充电仓的仓门130之间具有一定的间距，使得各感应识别区域之间相互独立，相邻感应识别区域之间不相互干扰。从而使得每个仓门130上的感应单元222可独立运行，不同仓门130上的感应单元222可同时识别多个不同的目标(安置有近距离感应识别芯片的电池)，并保证数据的准确性。
作为举例，每个仓门控制装置220中的控制单元221在具体实现时，可采用能够实现控制单元基本功能的识别控制芯片、相应的PLC等方案来实现，具体的实现方案可采用本领域技术人员的熟知技术，此处不加以赘述。
同时，每个仓门控制装置220中的感应单元222采用相应的感应线圈来构成。这些感应线圈分别对应的嵌设在仓门和/或仓门门框中，并与桩体中对应的控制单元221进行数据连接。这样不仅能够在仓门对应的附近区域形成有效的感应识别区域，同时还能够保证感应线圈对进入对应的感应识别区域的目标进行有效识别的性能(如识别的精度，识别的灵敏度等)；再者如此设置感应线圈，仓门可对内嵌的感应线圈形成保护，从而可提高整个方案运行的可靠性。
如此设置的仓门控制装置220，实现一个仓门控制装置220独立控制一个桩体上的充电仓的仓门，并使得桩体上的每个充电仓的仓门处形成独立的感应识别区域，这样使用者在需要在该换电桩上进行更换电池时，只需将待更换的电池送到相应仓门处即可，当待更换的电池进入到仓门处时，正好处于位于该仓门内的感应线圈的有效感应识别区域内，此时感应线圈则与设置在电池上的近距离感应识别芯片耦合，识别并读取近距离感应识别芯片上信息，并将读取到的相关信息传输至控制单元221。
而控制单元221在接收到感应线圈所传输的信息后，将对信息进行解析和识别，可直接根据得到的信息来控制对应的仓门的开闭状态；或者可将得到的信息传输至上级(如桩端主控装置230和/或远程服务器240)，在根据上级(如桩端主控装置230和/或远程服务器240)的指令来控制对应的仓门的开闭状态。
本实例中的桩端主控装置230设置在桩体中，并控制连接所有的仓门控制装置220，与仓门控制装置进行数据信息交换，获取仓门控制装置220所识别到的电池信息，并将该电池信息传至远程服务器240；该桩端主控装置230还可形成仓门控制指令，并传至仓门控制装置220，以指导仓门控制装置220来控制对应的仓门的开闭状态。
桩端主控装置230可采用能够实现桩端主控基本功能(如获取仓门控制装置220识别的信息，并传至远程服务器240；同时可形成仓门控制指令，以传至仓门控制装置220)的控制芯片、相应的PLC等方案来实现，具体的实现方案可采用本领域技术人员的熟知技术，此处不加以赘述。
如此形成的桩端主控装置230控制连接所有的仓门控制装置220(如果桩体中设置多个仓门控制装置220时)，其可作为一个独立组件设置在桩体110中，根据需要可与设置在桩体内的控制系统进行数据交换。
作为替换方案，该桩端主控装置230可直接集成在设置在桩体内的控制系统中或由设置在桩体内的控制系统中具有相应功能的控制元件来构成，由此来保证整个方案结构的可靠性和稳定性。
本实例中的远程服务器240，作为本系统的数据处理中心，完成整个系统的数据处理和存储。该远程服务器240通过无线或有线的方式与各个换电桩桩体中的桩端主控装置230、设置在桩体内的控制系统等进行数据连接，并进行数据交换，由此来完成对待更换电池的身份匹配认证。
该远程服务器240在实施时，可采用云服务器的形成来构成，至少完成对待更换电池的身份匹配认证、整个系统运行数据的存储和维持、以及对系统运行的控制。对于本远程服务器240的具体构成方案，本领域技术人员可基于成熟的云服务器来构成，此处不加以赘述。
这里需要说明的，本远程服务器240的并不限于上述方案，根据需要还可以采用其他可行的实现方案。
在上述方案的基础上，本实例还可在每个换电桩上配置相应的提醒装置250，如声光和/或视频播放装置，由此来在整个电池更换过程中根据更换的进程进行声音提示、光线提示或者视频提示，以引导用户完成电池更换操作。
该提醒装置250可根据实际需求设置在多个位置和设置形式，以达到不同的提醒功能，从而提高本系统应用的体验感。
作为举例，本提醒装置250对应于桩体110上的充电仓120设置，并受控于充电仓120对应的仓门控制装置220中的控制单元221。这样由控制单元221根据相应仓门的状态来控制提醒装置250的工作，从而使得每个充电仓120都有独立的提醒装置。
再者，本提醒装置250还可设置桩体110上，并受控于桩体110中的桩端主控装置230，这样由桩端主控装置230来直接控制相应的提醒装置250工作。
再者，本提醒装置250还可以采用上述两种方式同时设置，即使得每个充电仓120都有独立的提醒装置；同时桩控制主控也有相应的提醒装置。
这里的声光和/或视频播放装置构成方案可根据实际需求而定，此处不加以赘述。
本实例提供的换电桩仓门控制系统200与换电桩100进行配合运行时，可实现一步完成电池更换。
其中，换电桩仓门控制系统中的仓门控制装置220实时探测每个仓门对应感应识别区域，以便能够在目标物(如待更换电池)进入感应识别区域时，立即识别出该目标物。
据此，用户在需要向换电桩100更换电池时，在了解到换电桩100相应的充电仓空置时，直接提取待更换电池至空置的充电仓的仓门附近即可。
此时，换电桩中的仓门控制装置220直接识别进入可识别区域的待更换电池的身份信息，并将识别出的电池身份信息直接或通过桩端主控装置230传至远程服务器240，再由远程服务器240完成待更换电池身份认证，并在身份认证通过后，向换电桩中的仓门控制装置220或桩端主控装置230发送开仓指令，届时，控制换电桩上对应的充电仓的仓门打开，用于将待更换电池送入仓门打开的充电仓即可，整个过程非常的便捷，并且整个认证过程在后台快速完成，所需时间极短，在用户提取待更换电池至空置的充电仓的仓门附近时，即可同步完成认证并控制仓门打开，避免过长的延时，造成用户需要长时间提取电池的问题。
另外，在整个换电操作过程中，系统中的提醒装置可根据换电操作的不同步骤或过程，同步进行声光和/或视频播放，实现操作提醒。
基于上述控制流程能够实现用户在不进行任何操作时，直接向换电桩提交待更换电池，并且在提交过程中同步完成电池身份识别和认证，以及充电仓仓门的开启；使得整个电池交还操作过程只有一次操作，大大提高电池更换的便捷性、效率以及准确性。
在此基础上，在待更换电池插入仓门打开的充电仓中后，换电桩中的仓门控制装置220或桩端主控装置230可控制充电仓锁定插入电池并通过通信接口读取插入电池的实时信息数据，并通过读取的电池信息判断电池状态指令电池打开输入输出口，控制电池充电状态。
另外，作为本实例方案的一个替换方案，即每个仓门控制装置220中的感应单元222可以不设置在对应的充电仓上(如仓体、仓门、仓门门框中至少一个部位上)，可以设置在换电桩100的桩体110上，并对应于相应的充电仓120，作为举例，可在桩体110上充电仓120仓口附近，沿相应充电仓120仓口周向设置感应单元222等，当然还有其他可行的设置方案。
由上述实例可知，本实例方案能够快速且精确的完成电池更换，大大提供使用者更换电池的便捷性。
实例2
参见图3，本实例在实例1的基础上提出，本实例给出一种换电桩仓门控制系统方案。该换电桩仓门控制系统方案与实例1中的换电桩仓门控制系统200方案基本相同，不同之处在于，本实例只采用一个仓门控制装置220，该仓门控制装置220在具体实施时，采用一个控制单元221和多个感应单元222来相互配合构成。
控制单元221可采用能够实现控制单元基本功能的识别控制芯片、相应的PLC等方案来实现，具体的实现方案可采用本领域技术人员的熟知技术，此处不加以赘述。
如此形成的控制单元221控制连接所有的感应单元222以及换电桩上所有的仓门130。而控制单元221可作为一个独立组件设置在桩体110中，根据需要可与设置在桩体内的控制系统进行数据交换。
作为替换方案，该控制单元221可直接集成在设置在桩体内的控制系统中或由设置在桩体内的控制系统中具有相应功能的控制元件来构成，由此来保证整个方案结构的可靠性和稳定性。
同时，感应单元222采用相应的感应线圈来构成，而具体的数量与换电桩上的仓门数量相对应。这些感应线圈分别对应的嵌设在仓门中，并与桩体中的控制单元221进行数据连接。
这里需要指出的，本实例中多个感应线圈的具体设置并不限于只嵌设在仓门中，还可以设置在充电仓120上的其它部位，这里优选充电仓上的仓体、仓门、仓门门框中至少一个部位上。
再者，本实例中多个感应线圈的也可以不设置在对应的充电仓上(如仓体、仓门、仓门门框中至少一个部位上)，而直接设置在换电桩100的桩体110上，并对应于相应的充电仓120，作为举例，可在桩体110上每个充电仓120仓口附近，沿相应充电仓120仓口周向设置感应单元222等，当然还有其他可行的设置方案。
这样不仅能够在每个充电仓120的仓门对应的附近区域形成有效的感应识别区域，同时还能够保证感应线圈对进入对应的感应识别区域的目标进行有效识别的性能(如识别的精度，识别的灵敏度等)；再者如此设置感应线圈，仓门可对内嵌的感应线圈形成保护，从而可提高整个方案运行的可靠性。
本实例中的其他构成方案与实例1中相同，此处不加以赘述。
实例3
本实例在实例1和2的基础上提出，本实例给出一种换电桩仓门控制系统方案。该换电桩仓门控制系统方案与实例1中的换电桩仓门控制系统200方案基本相同，不同之处在于，本实例将仓门控制装置220整体作为一个独立组件，并相对于换电桩独立设置。该仓门控制装置220可固定设置，也可非固定设置，如可采用可移动的设置方式，便于使用者操作仓门控制装置220来识别电池。
另外，作为独立组件的仓门控制装置220上设置相应的感应识别区域。
作为举例，该仓门控制装置220可由控制单元221和至少一个可与近距离感应识别芯片耦合的感应单元222配合构成，控制单元221可用于控制换电桩上的电池仓的仓门开闭状态，并与感应单元连接；感应单元222用于形成相应的感应识别区域。
本实例中的感应单元222的数量可根据实际需求而定，可以一个，或多个，为多个时，可以与充电桩上充电仓120的数量相对应。
除此之外，本实例方案与实例1或2给出的方案相同，此处不加以赘述。
实例4
本实例在实例1的基础上提出，本实例给出另一种换电桩仓门控制系统方案。
该换电桩仓门控制系统方案与实例1中的换电桩仓门控制系统200方案基本相同，不同之处在于，本实例中的仓门控制装置220采用一个感应单元，且该感应单元设置在换电桩的桩体上，即在换电桩的桩体上特定的区域形成相应感应识别区域。这样用户需要更换电池时，而通过桩体上的感应识别区域来识别电池，以完成电池信息的识别和认证，以及后续的更换操作。
除此之外，本实例方案与实例1给出的方案相同，此处不加以赘述。
另外，本实例在具体实施时，仓门控制装置220中也是采用多个感应单元，具体实现如上，此处不加以赘述。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
