本發明涉及電動車電池,尤其涉及一種用于兩輪電動車電池便捷拆裝和智能管理的綜合性技術方案。具體而言,本發明提出了一種旋控式電池便捷拆裝裝置,該裝置采用旋控驅動機構、彈性接電機構和快拆頂蓋等創新設計,可實現對電池模塊、連接線路和充電接頭的同步快速拆裝,大幅提高了電池更換效率。同時,本發明還包括一種基于物聯網和大數據技術的智能管理系統。該系統融合了rfid電子標簽識別、在線監測傳感器、云端大數據分析等先進技術,對電池運行狀態實現全程智能監控,及時發現異常情況并主動防護,從而有效提升了電池使用的安全性和可靠性。

背景技術：

1、隨著二輪電動車技術的快速進展,電池技術也在不斷升級。電動車電池的能量密度、循環壽命和安全性等關鍵指標持續提高,從而延長了電動車的續航里程,降低了使用成本,提升了價值。作為電動車的“動力之源”,電動車電池的性能對提高用戶滿意度至關重要。然而,現有電動車電池的拆裝和維護過程卻存在諸多不便。

2、授權公告號cn203536486u公開了一種便于電路對接的蓄電池,包括殼體、多個單體電池以及用于固定的卡舌等結構。雖然該設計通過插座插針的滑動配合實現了電路快速連接,遮雨擋板也能在取出電池時防止雨水進入,但是電池的整體拆裝過程依舊復雜繁瑣。

3、傳統電動車電池的更換需要逐一擰松或擰緊將電池固定在安裝槽內壁上的許多螺栓,操作低效。電池之間的復雜連接線路也大大增加了拆除和重新連接的難度,需要記住和重新安裝每條線路的位置。此外,充電接頭的拆裝作為關鍵步驟,需要單獨對接頭及相關線路進行操作,以確保整個電池系統的完整性和安全性,過程同樣耗時繁瑣。

4、鑒于上述問題,亟需研發一種電池便捷拆裝裝置,簡化拆裝步驟,提高工作效率。與此同時,還需要配套一套基于物聯網和大數據技術的智能監控及防護系統,實時監測電池狀態,提高電池使用安全性,從而全面提升電動車電池的使用體驗。

技術實現思路

1、有鑒于此，本發明提供一種旋控式電池便捷拆裝裝置，本發明利用防爆框體、防爆頂蓋、旋控式驅動組件、固定插板和彈性接電串聯端頭，實現了一種對電池模塊、連接線路和充電接頭快速拆裝的技術方案。

2、本發明實施例的技術方案是這樣實現的：一種旋控式電池便捷拆裝裝置，包括設置在車體框體安裝槽內的防爆框體，所述防爆框體內部分別設置有多組電池模塊，每組電池模塊頂部對稱設置有固定接電端頭；?其特征在于，所述裝置還包括設置在防爆框體頂部的防爆頂蓋，所述防爆頂蓋通過固定插板與防爆框體頂部卡接固定，防爆頂蓋底部分別與多組電池模塊頂部抵觸連接；以及分別設置在防爆頂蓋上的開關連接端頭、旋控式驅動組件、多組彈性接電串聯端頭和充電接頭；

3、所述旋控式驅動組件分別與固定插板、多組彈性接電串聯端頭和充電接頭相連接；

4、所述開關連接端頭、多組彈性接電串聯端頭和充電接頭之間通過導線電連接；

5、所述多組彈性接電串聯端頭一端分別滑動連接在對應的多組固定接電端頭內壁，另一端分別與所述旋控式驅動組件連接。該技術方案公開了一種旋控式電池便捷拆裝裝置的整體技術方案,通過設置防爆框體、防爆頂蓋、旋控式驅動組件等,可實現對電池模塊、連接線路和充電接頭的同步快速拆裝,大幅提高了電池更換效率,操作簡單,使用方便。

6、作為優選，所述防爆框體與所述框體安裝槽內部外形尺寸相適配，所述防爆框體通過螺桿與所述框體安裝槽內壁固定連接；所述防爆框體頂部對稱設置有固定耳，所述防爆頂蓋表面對稱滑動連接有所述固定插板，并與所述固定耳位置相對應，所述固定插板一端與所述旋控式驅動組件相連接，所述固定插板另一端與所述固定耳內壁卡接固定；所述防爆框體內壁開設有多組電池安裝槽，多組所述電池模塊分別設置在多組所述電池安裝槽內部，多組所述電池模塊頂部與所述防爆頂蓋底部位置相對應處分別設置有定位套環和定位柱，所述定位柱一端位于所述定位套環內部，并與所述定位套環內壁滑動連接。

7、作為優選，還包括設置在所述電池安裝槽內部的彈性支撐機構，所述彈性支撐機構包括底板、安裝卡座和第一彈簧，其中，所述底板固定連接在所述電池安裝槽內底壁，所述安裝卡座滑動連接在所述底板頂部，并與所述底板頂部之間固定連接有所述第一彈簧；所述電池模塊卡接固定在所述安裝卡座頂部的安裝卡槽內部。

8、作為優選，所述旋控式驅動組件包括旋把、傳動軸、第一蝸桿部、螺紋部、第二蝸桿部、雙向絲桿、第一蝸輪、螺紋升降座、螺紋絲桿、第二蝸輪和安裝滑座，其中，所述旋把轉動連接在所述防爆頂蓋頂部，所述傳動軸轉動連接在所述防爆頂蓋內壁，并與所述旋把中心軸一端固定連接；所述第一蝸桿部、所述螺紋部和所述第二蝸桿部依次設置在所述傳動軸表面；所述雙向絲桿轉動連接在所述防爆頂蓋內壁，并位于所述第一蝸桿部一側，所述第一蝸輪固定連接在所述雙向絲桿表面中心處，并與所述第一蝸桿部相互嚙合；所述螺紋升降座螺紋連接在所述螺紋部外表面，并垂直滑動連接在所述防爆頂蓋內壁；所述螺紋絲桿轉動連接在所述防爆頂蓋內壁，并位于所述第二蝸桿部一側，所述第二蝸輪固定連接在所述螺紋絲桿一端表面，并與所述第二蝸桿部相互嚙合，所述安裝滑座水平滑動連接在所述防爆頂蓋內壁，并螺紋連接在所述螺紋絲桿遠離所述第二蝸輪的一端外表面；所述固定插板水平滑動連接在所述防爆頂蓋內壁，并螺紋連接在所述雙向絲桿一端外表面；多組所述彈性接電串聯端頭分別水平滑動連接在所述防爆頂蓋內壁，并與多組所述固定接電端頭位置相對應，多組所述彈性接電串聯端頭一端分別貫穿出所述防爆頂蓋外部，并滑動連接在多組所述固定接電端頭一端內壁，多組所述彈性接電串聯端頭另一端分別貫穿進所述防爆頂蓋內部，并與所述螺紋升降座一端表面相接觸；所述充電接頭水平滑動連接在所述防爆頂蓋內壁，并與所述安裝滑座遠離所述螺紋絲桿的一端表面固定連接。

9、作為優選，所述彈性接電串聯端頭包括滑塊、第二彈簧、導電頭和錐形塊，其中，所述滑塊滑動連接在所述防爆頂蓋內壁，并與所述防爆頂蓋內壁之間固定連接有所述第二彈簧，所述滑塊一端固定連接有所述導電頭，所述滑塊另一端固定連接有所述錐形塊，所述導電頭一端貫穿出所述防爆頂蓋外部，并滑動連接在所述固定接電端頭一端內壁，所述錐形塊一端貫穿進防爆頂蓋內部，并與所述螺紋升降座一端表面相接觸。

10、作為優選，所述防爆頂蓋頂部分別開設有第一凹槽和第二凹槽，所述開關連接端頭和所述旋把分別設置在所述第一凹槽內壁和所述第二凹槽內壁，所述旋把表面與所述第二凹槽內壁位置相對應處分別設置有指針和刻度線。

11、作為優選，設置在所述框體安裝槽頂部的防護蓋板表面與所述第一凹槽位置處開設有矩形槽，所述矩形槽內壁滑動連接有滑蓋，所述滑蓋表面開設有u形槽。

12、作為優選，所述防爆頂蓋底部一體成型設置有限位座，多組所述彈性接電串聯端頭和所述充電接頭分別設置在所述限位座內壁；所述固定接電端頭與所述電池模塊表面處于同一平面，所述限位座位于相連兩組所述固定接電端頭之間，并與所述固定接電端頭表面滑動連接。

13、作為優選，所述防爆框體表面和所述車體表面與所述充電接頭位置相對應處分別開設有通槽。

14、本發明還提供一種基于物聯網和大數據技術的電動車電池智能監控及防護系統；實施例的技術方案是這樣實現的：一種基于物聯網和大數據技術的電動車電池智能監控及防護系統，包括:

15、旋控式電池便捷拆裝裝置、電池標識模塊、數據采集模塊、無線傳輸模塊、云端大數據分析平臺、人機交互模塊和報警聯動模塊；

16、所述旋控式電池便捷拆裝裝置包括防爆框體、多組電池模塊、防爆頂蓋、旋控式驅動組件、多組彈性接電串聯端頭和充電接頭，用于實現對電池模塊、連接線路和充電接頭的同步快速拆裝；

17、其中，所述防爆框體內設置有多組供電池模塊安裝的電池安裝槽，所述電池模塊分別設置在對應的電池安裝槽內；所述防爆頂蓋設置在防爆框體頂部，底部與電池模塊頂部抵接；所述旋控式驅動組件、多組彈性接電串聯端頭和充電接頭分別設置在防爆頂蓋上；所述旋控式驅動組件分別與固定插板、多組彈性接電串聯端頭和充電接頭連接；多組彈性接電串聯端頭的一端分別與電池模塊頂部的固定接電端頭滑動連接；

18、所述電池標識模塊是在每個電池模塊表面嵌入rfid電子標簽，標簽內置唯一電子產品代碼(epc)，通過無線電波與讀寫器通信實現對電池的識別和跟蹤，讀寫器內置在防爆框體內壁或防爆頂蓋上，防爆框體和系統內置rfid天線，形成封閉射頻識別區域；

19、所述數據采集模塊包括在每個電池安裝槽內壁布設溫度、壓力、振動傳感器序列，對電池模塊狀態進行監測，傳感器數據采集持續進行，采集終端通過無線網絡將數據上傳至后臺云平臺；

20、所述無線傳輸模塊用于通過5g/4g或車載wifi網絡將采集到的電池數據上傳至云端；

21、所述云端大數據分析平臺集成電池數據庫、機器學習模型庫和異常檢測引擎，能對上傳的海量電池數據進行建模分析、發現異常并實現早期預警；

22、所述人機交互模塊包括指紋識別裝置，?包括在防爆頂蓋表面嵌入指紋識別模塊，與旋控式驅動組件控制電路相連，只需通過身份驗證即可啟動拆裝作業；

23、所述報警聯動模塊與車載智能終端、后臺云平臺以及第三方輔助監管系統對接，一旦發現電池被盜移或出現故障等異常情況，立即觸發報警并通知相關部門。該技術方案的有益效果是:公開了基于物聯網和大數據技術的電池智能監控及防護系統整體方案,融合了rfid電子標簽、在線監測傳感器、云端大數據分析等多項先進技術,對電池運行狀態實現全程智能監控,及時發現異常情況并主動防護,有效提升了電池使用的安全性和可靠性。

24、作為優選，所述旋控式驅動組件用于帶動電池拆裝裝置的固定插板、彈性接電串聯端頭和充電接頭同步移動，從而一次實現電池模塊的固定、線路連接和充電接頭安裝。該技術方案的有益效果是:強調了利用旋控式驅動組件可同步驅動固定插板、彈性接電串聯端頭和充電接頭移動,一次完成電池固定、線路連接和充電接頭安裝,有效提高工作效率。

25、作為優選，所述云端大數據分析平臺使用深度學習算法對歷史電池數據進行建模訓練，構建正常模式基線，對比發現數據異常模式，從而實現電池故障、溫度異常、起火等風險的早期預警。該技術方案的有益效果是:通過在云端大數據分析平臺使用深度學習算法對歷史電池數據建模,構建正常模式基線并與實時數據對比,可及時發現數據異常模式,從而實現對電池故障、溫度異常、起火等風險的早期預警,提高了系統的預警能力。

26、作為優選，所述指紋識別裝置與電池拆裝裝置的控制電路相連，指紋數據加密存儲并與后臺認證服務器對接，僅當指紋通過身份驗證后才能解鎖并啟動拆裝操作。該技術方案的有益效果是:?設置指紋識別模塊,只有通過身份驗證后才能啟動拆裝操作,可有效防止未授權人員操作,提高了系統的安全性。指紋加密存儲并對接后臺,權限可統一管理,也增強了系統的安全性和管理便利性。

27、作為優選，所述報警聯動模塊中，云端利用大數據分析發現異常后將向車輛端下發指令，包括切斷電源、發出警笛、上傳車輛gps位置等指令，并通過第三方監管輔助系統通知相關人員出動處置。該技術方案的有益效果是:當云端大數據分析發現異常情況時,可向車輛端下發切斷電源、發出警笛、上傳車輛位置等指令,并通知相關人員出動處置,可最大限度控制和減少異常情況帶來的風險和損失,提高了系統的應急響應能力。

28、與現有技術相比，本發明的技術方案具有以下優點：

29、1.通過設置防爆框體和防爆頂蓋，顯著提升了電池模塊的防爆性能，從而增強了其安全性和可靠性。

30、2.通過設置防爆框體、防爆頂蓋、固定插板、電池安裝槽、定位套環、定位柱和限位座，有效對電池模塊進行限位并固定，與傳統螺栓固定方式相比，操作簡單，無需繁瑣的擰螺栓操作，有效提高工作效率，并保證固定力度均勻穩定。

31、3.通過設置彈性支撐機構，實現了電池模塊拆卸過程中的自動彈出，有效提高拆卸效率，電池模塊外徑小于彈性支撐機構外徑，且與電池安裝槽內壁之間間隔設定空間，可有效避免電池模塊鼓包卡死在電池安裝槽內部，使用效果好。

32、4.通過設置固定接電端頭和彈性接電串聯端頭，改變傳統線路與電池接電端頭之間的連接方式，滑動連接設計使連接更快捷方便。

33、5.通過將開關連接端頭、彈性接電串聯端頭和充電接頭之間連接的導線精準地布局在防爆頂蓋內部，無需人工記憶的同時，還消除了拆裝線路的繁瑣步驟，不僅確保了布局的條理性，還顯著提升工作效率并降低操作復雜度，使用效果好。

34、6.通過設置旋控式驅動組件，能夠同步實現電池模塊固定、線路連接以及充電接頭的快速安裝，操作簡單，有效提高工作效率，使用效果好。

35、7.通過設置第一凹槽和第二凹槽，有效放置開關連接端頭和旋控式驅動組件中的旋把，便于防護蓋板直接蓋在防爆頂蓋頂部，其中，在第二凹槽內壁設置刻度線，在旋把上設置有指針，可及時得知旋把的旋轉角度，并根據旋把旋轉角度相對應的得知電池模塊固定狀態、線路連接狀態以及充電接頭的安裝狀態，操作簡單，有效提高工作效率，使用效果好。

36、8.通過在防護蓋板頂部開設矩形槽便于開關的端頭插入第一凹槽內部，并與開關連接端頭相連接，滑蓋設計便于對開關的端頭進行限位，使其不會移出第一凹槽外部，保證連接穩定性，設置的u形槽則便于線路穿過，使用效果好。

37、9.融合多項先進技術,實現電池全生命周期智能監控。該系統融合了rfid電子標簽識別、在線監測傳感器、無線通信網絡、云端大數據分析等多項先進技術,對電池的狀態數據實現了全程采集、傳輸和分析,實現了電池全生命周期的智能化監控。

38、10.大數據分析,提高故障風險預警能力。系統通過云端大數據分析平臺,利用機器學習算法對海量歷史數據進行建模,構建正常模式基線,能及時發現數據異常,從而對電池故障、溫度異常、起火等風險實現早期預警,提高了系統的預警能力。

39、11.統一管理,提高監控效率。通過將所有電池數據統一上傳至云端平臺,實現了數據的集中管理,相比分散監控,可以極大提高監控的效率和便利性。

40、12.身份認證,提高操作安全性。系統設置了指紋識別等身份認證模塊,只有經過授權的人員才能進行電池拆裝操作,可防止未授權人員操作,提高了系統使用的安全性。

41、13.異常情況聯動快速響應。一旦發現電池被盜移或出現故障等異常,系統能立即觸發報警,并通知相關人員出動處置,且能向車輛端下發切斷電源、發出警報等指令,可最大限度控制風險,提高了系統的應急響應能力。

42、14.功能一體化,提高使用便利性。該系統將電池拆裝裝置、智能監控、大數據分析、安全防護等多種功能一體化集成,使用時無需分散操作多個系統,大幅提高了使用便利性。

43、綜上所述,本技術方案可同步實現電池模塊固定、線路連接以及充電接頭的快速安裝，操作簡單，有效提高工作效率等有益效果,對促進電池模塊的快速拆裝具有重要的現實意義。