CN106953390A - 一种共享单车的充电车架及充电控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种共享单车的充电车架及充电控制系统，包括布置在车架内的充电电路和充电控制系统，所述充电控制系统能将单车电池的实时电量和GPS位置信息等传输至云端服务器并便于用户手机端查看，用户手机端可以通过发送指令到云端服务器控制充电电路的通断状态对设备进行充电；并且当电量不足时（小于技术人员预设值时），该电源的电量不会显示在手机端，太阳能电池板等继续对电源充电；有故障时该系统会提示技术人员更换、检修电池等。由于采用上诉布置，解决了现有的共享单车不能对设备进行充电的缺陷，提升了用车的便利性，较好的提升了用户体验。
Description
技术领域
本发明属于共享单车领域，尤其涉及一种共享单车的充电车架及充电控制系统。
背景技术
共享单车是指单车运营公司在校园、地铁站点、公交站点、居民区、商业区、公共服务区等提供自行车单车共享服务，是共享经济的一种新形态。《2016中国共享单车市场研究报告》显示，截至2016年底，中国共享单车市场整体用户数量已达到1886万。预计2017年，共享单车市场用户规模将继续保持大幅增长，年底将达5000万用户规模。
在现代生活中，手机、移动电脑、IPAD成为了广大上班族的生活必需品。而在很多时候，这些智能设备经常由于电池耗尽经常出现让人困窘的状态，当共享单车越来越多出现在城市里的街头巷尾时，共享单车作为一个移动、有偿式的充电载体越来越受关注。
发明内容
本发明的内容在于，提供一种共享单车的充电车架及充电控制系统，包括布置在车架内的充电电路和充电控制系统，所述充电控制系统能将单车电池的实时电量和GPS位置信息等传输至云端服务器并便于用户手机端查看，用户手机端可以通过发送指令到云端服务器控制充电电路的通断状态对设备进行充电；并且当电量不足时（小于技术人员预设值时），该电源的电量不会显示在手机端，太阳能电池板等继续对电源充电；有故障时该系统会提示技术人员更换、检修电池等。
本发明的方案如下，一种共享单车的充电车架，包括中空的车架立管，所述车架立管内腔中部设置有共享单车电源，所述车架立管内腔顶端设置有USB充电机构，所述USB充电机构与共享单车电源串联形成充电电路。
由于采用上诉技术方案，用户在骑行、或者靠近共享单车时，能够方便的对手机等电子设备进行充电，增强了使用便利性，提高了用户体验效果。并且可以就地取材的将共享单车的太阳能电池板、或者可拆卸的电池等作为电源，有着较好的实用性和控制成本。
进一步的，所述充电孔上还设置有遮盖，所述遮盖一端与充电孔边缘铰接，所述遮盖能打开和闭合充电孔。
由于采用上诉技术方案，在不使用充电功能时，可以将遮盖旋扭至闭合充电孔，有效的保证雨水、杂物等不易进入充电孔导致电路损坏。
进一步的，所述车架立管内腔竖直设置有滑槽，所述USB充电机构外边缘设置有与之相配的滑轮，所述USB充电机构能相对车架立管上下运动。
由于采用上诉技术方案，保证USB充电机构有一定的灵活调整量，在面对不同长度电源线时，可以方便的调整USB充电机构的高度达到普遍的适用性，提升了便利性和用户体验。
进一步的，所述USB充电机构包括USB充电接口和支撑体，所述支撑体上开设有凹槽，所述USB充电接口设置于凹槽内部底端，所述凹槽顶端连接有2块互不连接的弹性档片，所述2块弹性档片不受力时完全遮盖USB充电接口，将USB充电接口与外部隔断；所述2块弹性档片受到向下外力时，分别向凹槽内壁运动， USB充电接口与外部连通。
由于采用上诉技术方案，可以选择现有技术中常见的具有一定回正性能的材料，如：软橡胶等材质制备的弹性档片，在插入USB电源线时，由于弹性档片本身材质的抗弯、回正性能，弹性挡片能较好的填充USB电源线与凹槽之间的间隙，保证了用户在雨天骑行、扬尘较大时的正常充电，保证雨水、杂物等在使用时不会进入USB充电接口。
进一步的，在该共享单车的充电车架内设置有充电控制系统，包括依次通信连接的充电单元、电量判断单元、信号发射单元和云端服务器；所述充电单元对USB充电机构供电；所述电量判断单元检测共享单车电源剩余电量并将共享单车电源的电量转化为数字信号并判断是否向云端服务器发送电池状态信号或报修；所述信号发射单元接收由电量判断单元发送的剩余电量信号并将其与共享单车自身的GPS信号混合后进行地址编码并发送至云端服务器；所述云端服务器接收信号发射单元发送的共享单车电源剩余电量信号和共享单车自身的GPS信号并存储。
进一步的，该充电控制系统还包括手机程序端，所述手机程序端与云端服务器通信连接，所述手机程序端能调用并查看存储在所述云端服务器的共享单车电源剩余电量信号和共享单车自身的GPS信号；所述手机程序端能通过云端服务器对充电单元的电路通断状态进行控制。
由于采用上诉技术方案，保证了手机端可以实时调用并查看共享单车的GPS位置信息和电量剩余，并且可以选择如现有技术中的WIFI、ZIGBEE、蓝牙等现有物联网技术通过手机程序端对充电电路进行通断控制。并且用户通过手机端发送指令进行充电时，运营公司可以通过有偿收费、或者常见的广告观看等模式对用户进行充电授权，方便运营公司对该充电电源的管理。
进一步的，所述充电单元包括串联的共享单车电源、USB充电机构和充电电路开关，所述充电电路开关接收云端服务器指令并控制共享单车电源与USB充电机构的电路通断状态。
进一步的，所述电量判断单元包括依次通信连接的电量监测器、判断单元、报修信号发射器和后台技术服务器，所述电量监测器与共享单车电源连接并检测共享单车电源剩余电量，所述电量监测器将共享单车电源剩余电量由电流信号转换为数字信号并发送至判断单元；所述判断单元与信号发射单元通信连接，所述判断单元接收所述电量监测器发送的共享单车电源的剩余电量数字信号并进行判断向报修信号发射器发送报修信号或向信号发射单元发送共享单车电源的剩余电量数字信号；所述报修信号发射器接收判断单元发送的报修信号并将其发送至后台技术服务器并存储。
进一步的，所述信号发射单元包括依次通信连接的电量信号接收器、GPS信号发射器、地址编码器和状态信号发射器；所述电量信号接收器与判断单元通信连接，所述电量信号接收器接收判断单元发送的共享单车电源的剩余电量数字信号并将其传输至GPS信号发射器；所述GPS信号发射器接收电量信号接收器发送的共享单车电源的剩余电量数字信号并将GPS信号与之关联打包发送至地址编码器；所述地址编码器将GPS信号发射器发送的共享单车电源的剩余电量数字信号和GPS信号打包的信号进行地址编码并发送至状态信号发射器；所述状态信号发射器将编码后的打包信号发送至云端服务器并存储。
由于采用上诉技术方案，可以将电量监测器采用常规的电压测量电路和模数转换器并联至共享单车电源内来实现电量监测功能；所述判断单元可以采用PLC处理器，并通过技术人员通过逻辑的或/非编程程序进行判断数字信号判断，如编辑“剩余电量≥15%则发送至电量信号接收器，否则将发送至报修信号发射器” 等，通过技术人员设定合理的电量剩余值，可以让用户知道哪些电池电量够用，哪些电池无法充电，提高了用户体验；地址编码器将GPS信号与剩余电量数字信号的打包信号进行唯一的地址编码，方便后续用户在云端服务器调用和查看的准确性；而通过布置报修信号发射器和后台技术服务器，可以方便运营技术人员对电量较低的电池进行查看，保证电量较低时（低于技术人员预设值）不被用户使用，进而保证利用如布置在共享单车上的太阳能电池板等对其进行充电。
综上所述，由于采用了上诉技术手段，本发明的有益效果为：
1、结构简单、便利性高，具有多功能性，并且由于其承载的载体为共享单车，可以方便的布置在大街小巷，提高了适用范围。
2、设置的遮盖、弹片等极大的提高了实用性，保证了使用情况多样性。
3、充电电路的通断受控于客户的手机端，方便运营公司对其进行管理。
4、通过地址编码器对打包的GPS信号和电池剩余信号唯一编码，保证了手机端在云服务器调用数据的准确性。
附图说明
图1为一种共享单车的充电车架的示意图；
图2为充电孔、遮盖与车架立管的连接示意图；
图3为滑槽、USB充电机构、滑轮与车架立管的连接示意图；
图4为USB充电接口和支撑体示意图；
图5为弹性档片在支撑体内设置的示意图；
图6为一种共享单车的充电车架的充电系统示意图；
图中标记：1、车架立管；2、共享单车电源；3、USB充电机构；101、充电孔；102、遮盖；103、滑槽；104、滑轮；301、USB充电接口；302、支撑体；303、弹性档片。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图1至图6对本发明的结构作详细的描述。
实施例1：如图1至5所示，一种共享单车的充电车架，包括中空的车架立管1，所述车架立管1内腔中部设置有共享单车电源2，所述车架立管1内腔顶端设置有USB充电机构3，USB充电机构3与共享单车电源2串联；
车架立管1顶端开设有充电孔101，充电孔101上还设置有遮盖102，所述遮盖102一端与充电孔101边缘铰接，车架立管1内腔竖直设置有滑槽103；
USB充电机构3包括USB充电接口301和支撑体302，支撑体302上开设有凹槽，所述USB充电接口301设置于凹槽内部底端，所述凹槽顶端连接有2块互不连接的弹性档片303，所述2块弹性档片303不受力时完全遮盖USB充电接口301，将USB充电接口301与外部隔断；所述2块弹性档片303受到向下外力时，分别向凹槽内壁运动， USB充电接口301与外部连通；USB充电机构3外边缘设置有滑轮104，滑轮104在滑槽103内上下滑动。
实施例2：如图1和6所示，一种共享单车的充电车架及充电控制系统，包括一种共享单车的充电车架和充电控制系统。
该充电车架包括中空的车架立管1，所述车架立管1内腔中部设置有共享单车电源2，所述车架立管1内腔顶端设置有USB充电机构3，USB充电机构3与共享单车电源2串联；
一种基于该充电车架的充电控制系统包括：依次通信连接的充电单元、电量判断单元、信号发射单元和云端服务器；所述充电单元对USB充电机构3供电；所述电量判断单元检测共享单车电源2剩余电量并将共享单车电源2的电量转化为电信号并判断是否向后台服务器和/或云端服务器发送电池状态信号；所述信号发射单元接收由电量判断单元发送的剩余电量信号并将其与共享单车自身的GPS信号混合后进行地址编码并发送至云端服务器；所述云端服务器接收信号发射单元发送的共享单车电源2剩余电量信号和共享单车自身的GPS信号并存储；
该充电控制系统还包括：手机程序端，所述手机程序端与云端服务器通信连接，所述手机程序端能调用并查看存储在所述云端服务器的共享单车电源2剩余电量信号和共享单车自身的GPS信号；所述手机程序端能通过云端服务器对充电单元的电路通断状态进行控制。
所述充电单元包括串联的共享单车电源2、USB充电机构3和充电电路开关，所述充电电路开关接收云端服务器指令并控制共享单车电源2与USB充电机构3的电路通断状态；
所述电量判断单元包括依次通信连接的电量监测器、判断单元、报修信号发射器和后台技术服务器，所述电量监测器与共享单车电源2连接并检测共享单车电源2剩余电量，所述电量监测器将共享单车电源2剩余电量由电流信号转换为数字信号并发送至判断单元；所述判断单元与信号发射单元通信连接，所述判断单元接收所述电量监测器发送的共享单车电源2的剩余电量数字信号并进行判断向报修信号发射器发送报修信号或向信号发射单元发送共享单车电源2的剩余电量数字信号；所述报修信号发射器接收判断单元发送的报修信号并将其发送至后台技术服务器并存储；
所述信号发射单元包括依次通信连接的电量信号接收器、GPS信号发射器、地址编码器和状态信号发射器；所述电量信号接收器与判断单元通信连接，所述电量信号接收器接收判断单元发送的共享单车电源2的剩余电量数字信号并将其传输至GPS信号发射器；所述GPS信号发射器接收电量信号接收器发送的共享单车电源2的剩余电量数字信号并将GPS信号与之关联打包发送至地址编码器；所述地址编码器将GPS信号发射器发送的共享单车电源2的剩余电量数字信号和GPS信号打包的信号进行地址编码并发送至状态信号发射器；所述状态信号发射器将编码后的打包信号发送至云端服务器并存储。
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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种共享单车的充电车架，其特征在于：包括中空的车架立管（1），所述车架立管（1）内腔中部设置有共享单车电源（2），所述车架立管（1）内腔顶端设置有USB充电机构（3），所述USB充电机构（3）与共享单车电源（2）串联形成充电电路。
2.如权利要求1所述的一种共享单车的充电车架，其特征在于：所述车架立管（1）顶端开设有充电孔（101），所述充电孔（101）与车架立管（1）内腔顶端的USB充电机构（3）连通。
3.如权利要求2所述的一种共享单车的充电车架，其特征在于：所述充电孔（101）上还设置有遮盖（102），所述遮盖（102）一端与充电孔（101）边缘铰接，所述遮盖（102）能打开和闭合充电孔（101）。
4.如权利要求2所述的一种共享单车的充电车架，其特征在于：所述车架立管（1）内腔竖直设置有滑槽（103），所述USB充电机构（3）外边缘设置有与之相配的滑轮（104），所述USB充电机构（3）能相对车架立管（1）上下运动。
5.如权利要求1所述的一种共享单车的充电车架，其特征在于：所述USB充电机构（3）包括USB充电接口（301）和支撑体（302），所述支撑体（302）上开设有凹槽，所述USB充电接口（301）设置于凹槽内部底端，所述凹槽顶端连接有2块互不连接的弹性档片（303），所述2块弹性档片（303）不受力时完全遮盖USB充电接口（301），将USB充电接口（301）与外部隔断；所述2块弹性档片（303）受到向下外力时，分别向凹槽内壁运动， USB充电接口（301）与外部连通。
6.一种基于权利要求1所述的一种共享单车的充电车架的充电控制系统，其特征在于：包括依次通信连接的充电单元、电量判断单元、信号发射单元和云端服务器；所述充电单元对USB充电机构（3）供电；所述电量判断单元检测共享单车电源（2）剩余电量并将共享单车电源（2）的电量转化为数字信号并判断是否向云端服务器发送电池状态信号或报修；所述信号发射单元接收由电量判断单元发送的剩余电量信号并将其与共享单车自身的GPS信号混合后进行地址编码并发送至云端服务器；所述云端服务器接收信号发射单元发送的共享单车电源（2）剩余电量信号和共享单车自身的GPS信号并存储。
7.如权利要求6所述的一种充电控制系统，其特征在于：还包括手机程序端，所述手机程序端与云端服务器通信连接，所述手机程序端能调用并查看存储在所述云端服务器的共享单车电源（2）剩余电量信号和共享单车自身的GPS信号；所述手机程序端能通过云端服务器对充电单元的电路通断状态进行控制。
8.如权利要求7所述的一种充电控制系统，其特征在于：所述充电单元包括串联的共享单车电源（2）、USB充电机构（3）和充电电路开关，所述充电电路开关接收云端服务器指令并控制共享单车电源（2）与USB充电机构（3）的电路通断状态。
9.如权利要求8所述的一种充电控制系统，其特征在于：所述电量判断单元包括依次通信连接的电量监测器、判断单元、报修信号发射器和后台技术服务器，所述电量监测器与共享单车电源（2）连接并检测共享单车电源（2）剩余电量，所述电量监测器将共享单车电源（2）剩余电量由电流信号转换为数字信号并发送至判断单元；所述判断单元与信号发射单元通信连接，所述判断单元接收所述电量监测器发送的共享单车电源（2）的剩余电量数字信号并进行判断向报修信号发射器发送报修信号或向信号发射单元发送共享单车电源（2）的剩余电量数字信号；所述报修信号发射器接收判断单元发送的报修信号并将其发送至后台技术服务器并存储。
10.如权利要求9所述的一种充电控制系统，其特征在于：所述信号发射单元包括依次通信连接的电量信号接收器、GPS信号发射器、地址编码器和状态信号发射器；所述电量信号接收器与判断单元通信连接，所述电量信号接收器接收判断单元发送的共享单车电源（2）的剩余电量数字信号并将其传输至GPS信号发射器；所述GPS信号发射器接收电量信号接收器发送的共享单车电源（2）的剩余电量数字信号并将GPS信号与之关联打包发送至地址编码器；所述地址编码器将GPS信号发射器发送的共享单车电源（2）的剩余电量数字信号和GPS信号打包的信号进行地址编码并发送至状态信号发射器；所述状态信号发射器将编码后的打包信号发送至云端服务器并存储。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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Application publication date: 20170714 |
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