[发明专利]一种电池自动充换电装置

权利要求书

1.一种电池自动充换电装置，用于对待充电的电池(6)进行充电，待充电的电池(6)上设置有电子标签，其特征在于，包括：柜体(1)、控制器(2)、充电系统(3)、传送系统(4)和检测系统(5)，所述控制器(2)与充电系统(3)、传送系统(4)和检测系统(5)通信连接；

所述柜体(1)包括充电仓(101)和回收仓(102)，所述充电仓(101)的数量为多个，以矩阵形式排列，用于容纳电池(6)；所述充电系统(3)基于控制器(2)的控制命令对充电仓(101)内的电池(6)进行充电；所述传送系统(4)包括放置板、载体轨道、动力模块(401)、取放模块(402)和定位模块(403)，所述放置板用于放置电池(6)，所述取放模块(402)基于控制器(2)的控制命令实现电池(6)在放置板和充电仓(101)之间的转移，所述载体轨道与放置板相配合，所述动力模块(401)基于控制器(2)的控制命令带动放置板在载体轨道上运动，所述定位模块(403)用于实现放置板在充电仓(101)之间的定位；

所述检测系统(5)包括图像采集装置和识别模型，所述图像采集装置用于采集放置板上的电池(6)的图像，所述识别模型为预先训练的机器学习模型，基于图像采集装置采集的图像输出电池(6)的状态检测结果，如果电池(6)的状态满足预设置的安全性要求，则基于控制器(2)的控制命令将放置板上的电池(6)送入充电仓(101)内充电，否则，基于控制器(2)的控制命令将放置板上的电池(6)送入回收仓(102)。

2.根据权利要求1所述的一种电池自动充换电装置，其特征在于，所述充电系统(3)包括电池管理单元(301)、供电单元(302)和多个供电接口，所述电池管理单元(301)和供电单元(302)与控制器(2)通信连接，所述电池管理单元(301)用于获取电池(6)的充电状态，所述供电单元(302)为各个供电接口提供电源，所述供电接口布置在充电仓(101)内，供电接口包括充电插头和适配器，所述充电插头与适配器电连接，用于对电池(6)进行充电。

3.根据权利要求2所述的一种电池自动充换电装置，其特征在于，所述电池管理单元(301)包括电压采集模块、电流采集模块、温度检测模块、计算模块、通信模块和存储模块，所述电压采集模块、电流采集模块和温度采集模块分别用于采集电池(6)的电压信息、电流信息和温度信息，所述计算模块基于电压信息、电流信息和温度信息估算得到电池(6)的SOC和SOH，所述通信模块用于实现电池管理单元与控制器(2)之间的信息传输，所述存储模块用于存储电压信息、电流信息、温度信息以及电池(6)的SOC和SOH。

4.根据权利要求3所述的一种电池自动充换电装置，其特征在于，所述计算模块中，估算电池(6)的SOC和SOH的估算方法为基于分数阶二阶RC等效电路模型的双扩展卡尔曼滤波联合估算。

5.根据权利要求1所述的一种电池自动充换电装置，其特征在于，所述载体轨道包括传送带(41)和滑轨(42)，在动力模块(401)的带动下，所述放置板在传送带(41)上水平运动，所述传送带(41)在动力模块(401)的带动下沿滑轨(42)上下运动，传送带(41)上的放置板随传送带(41)的上下运动而上下运动，所述动力模块(401)为与控制器(2)通信连接的驱动电机。

6.根据权利要求5所述的一种电池自动充换电装置，其特征在于，所述柜体(1)包括第一区域、第二区域和第三区域，第一区域包括多个矩阵形状排列的充电仓(101)，第二区域设置在第一区域的下方，包括回收仓(102)，第三区域设置在第一区域的侧边，包括取放口(103)，所述取放口(103)用于取放电池(6)，当传送带(41)与取放口(103)处于同一高度时，所述传送带(41)与取放口(103)之间形成一个可供电池(6)移动的路径，所述图像采集装置布置在取放口(103)。

7.根据权利要求1所述的一种电池自动充换电装置，其特征在于，所述取放模块(402)为与控制器(2)通信连接的机械推拉手，将电池(6)自放置板上拉入充电仓(101)，将电池(6)自充电仓(101)中推至放置板。