CN107086657A - 可携式物联网多重充电机制充电桩 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可携式物联网多重充电机制充电桩,其包括箱体，可收拢在箱体内的若干风叶、太阳能板、人力充电装置，以及设置在箱体内的控制电路板、蓄电池、与控制电路板连接物联网传感器，其中所述控制电路板包括：太阳能转换模块；风力转换模块；动能转换模块；中央控制排程模块；电能存储模块；电量量测模块；输入转换模块；输出转换模块，其中控制电路板基于以下的智能电量切换方法,在拥有稳定的备用电量后，外出旅游或是缺少充电设施的环境，配合紧急需求提供以电力为主的交通工具有更大的弹性。此外，它可以随车携带，不只可以自用，必要时候也可以出租给需要的交通设施使用。再者，采用智能切换充电方式，能够保证充电可靠性，延长蓄电池的使用寿命。

Description

可携式物联网多重充电机制充电桩

技术领域

本发明涉及可携式物联网多重充电机制充电桩，属于复合充电技术领域。

背景技术

电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，复合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好，也符合新型能源战略要求。

而电动汽车流行的最大瓶颈就是充电站的问题，现有的大多都是类似加油站的加油机，其都是固定不动，而且充电站的数量过少，导致电动汽车的使用范围受到局限性，而开发一种移动式的电动汽车桩，迫在眉睫。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种可携式物联网多重充电机制充电桩。

本发明提供一种可携式物联网多重充电机制充电桩，其包括箱体，可收拢在箱体内的若干风叶、太阳能板、人力充电装置，以及设置在箱体内的控制电路板、蓄电池、与控制电路板连接物联网传感器，其中所述控制电路板包括：

太阳能转换模块，与所述太阳能板连接，将太阳能转换为电能；

风力转换模块，与所述风叶连接，将风能转换为电能；

动能转换模块，与人力充电装置连接，将动能转换为电能；

中央控制排程模块，对太阳能转换模块、风力转换模块以及动能转换模块生成电能进行排序；

电能存储模块，可侦测所在电量的存储状态；

电量量测模块，可对电量存储模块的电量进行量测，并确认电量质量或预测未来存入的电量；

输入转换模块，暂时放置输入电量，并检验、转换与整合输入电量；

输出转换模块，暂时放置输出电量，并转换输出符合需求性的电流，

其中控制电路板基于以下的智能电量切换方法，所述智能电量切换方法包括以下步骤：

（1）通过物联网传感器侦测是否有接电设备接入；

（2）侦测累计接电的装置，太阳能(0到N)、风力(N到M)、人力(M到P)，其中N, M, P>=0和P>=M>=N；

（3）弹性设置各种类型接电装置的临界值(δ)；并进行以下判断，太阳能电量吸收率>=δ1x、风力电量吸收率>=δ2y、人力电量吸收率>=δ3z (1>=δ1x, δ2y, δ3z>=0；n>=x, y, z>=0；x, y, z, n为任意正整数)；

（4）根据（3）中的判定结果，记录合格临界值装置和不合格临界值装置；

（5）在至少一个接电装置超过临界值后，使用模糊理论判断每个记录的合格装置是否持续在5分钟内的电量变异在临界值内变动不超过20%；

（6）依照接电装置连续5分钟内的平均电量大小排序，产生最大电量的接电装置优先供电给蓄电池；

（7）存储电量达到可容量的99%，即通知所有等待传输或是正在传输的供电装置暂停传送，直到低于99%时候再次重新挑选最优的装置开始供电。

所述箱体内上端设有横杆，在横杆上设置可滑移的安装座，所述安装座相对于所述横杆轴向滑移，周向旋转配合，在所述安装座上设置风叶，在所述箱体上侧设有若干槽，与所述风叶的支撑杆相适配。

所述箱体还设有外部控制器。

所述外部控制器包括电量计算模块、收费处理模块以及装置控制模块。

所述控制电路板还设有与外部控制器通信连接的安全和管理模块。

所述智能电量切换方法还包括以下步骤，在记录不合格临界值装置时，会反馈不合格临界值到所述外部控制器，并提示管理者调整、更换接电设备的位置。

所述太阳能板、风叶以及人力充电装置分别与太阳能控制电路、风力控制电路以及踩踏控制电路连接，且所述太阳能控制电路、风力控制电路以及踩踏控制电路分别与太阳能转换模块、风力转换模块以及动能转换模块连接。

所述人力充电装置为跳舞毯，可收拢在所述箱体内。

本发明的有益效果：在拥有稳定的备用电量后，外出旅游或是缺少充电设施的环境，配合紧急需求提供以电力为主的交通工具有更大的弹性。此外，它可以随车携带，不只可以自用，必要时候也可以出租给需要的交通设施使用。再者，采用智能切换充电方式，能够保证充电可靠性，延长蓄电池的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的原理框图。

图3是本发明的控制逻辑图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：

如图所示，本发明提供一种可携式物联网多重充电机制充电桩，其包括箱体，箱体的一边有太阳能、人力、风力等三种供电来源的充电接口，属于输入的方式。最下面有外部充电口，这里属于输出电源的充电接口，例如：电动车的充电口。这里虽然各自只有一个孔，但表示不只一条线，可以是多条供电线与多条充电线。而在箱体内设置可收拢的若干风叶、太阳能板、人力充电装置，以及设置在箱体内的控制电路板、蓄电池、与控制电路板连接物联网传感器，太阳能板可以为多个，装设在该箱体内，在需要使用时直接将其取出，安装即可，也可以将太阳能板设置在箱体的外壁上，对箱体的外壁采用可倾斜设计，来尽可能大范围的获取太阳能。

物联网传感器包含对太阳能、人力、风力等三种产生电源装置的上面，各自有其可以控制输入输出的物联网装置。此装置可以和接受手机端的命令与回复当前的使用状态与数据。

其中所述控制电路板包括：

太阳能转换模块，与所述太阳能板连接，将太阳能转换为电能，此模块主要处理太阳能输入过程，能量转换的动作，适应不同的太阳能发电装置；

风力转换模块，与所述风叶连接，将风能转换为电能，此模块主要处理风力输入过程，能量转换的动作，适应不同的风力发电装置；

动能转换模块，与人力充电装置连接，将动能转换为电能，此模块主要处理人力输入过程，能量转换的动作，适应不同的人力发电装置；

中央控制排程模块，对太阳能转换模块、风力转换模块以及动能转换模块生成电能进行排序，此模块针对输入的太阳能、风力、或动能做控制(开关、调节先后顺序)，依照当前电容量允许单一或多个电量来源，智能的方式调节避免超出所能负荷的电容量；

电能存储模块，可侦测所在电量的存储状态，，包含当前容量、单位小时进入的电量、单位小时输出的电量，藉由传感器的方式，传送出相关讯息。例如：有多个太阳能、风力、或动能输入，电动车的输出，呈现当前的电量状态；

电量量测模块，可对电量存储模块的电量进行量测，并确认电量质量或预测未来存入的电量，物联网传感器做为传输之用，对电量存储模块而言，针对不同装置(太阳能、风力、或动能)，发展不同的电量量测方法，以确保当前电量质量或是预测将来将来存入的电量。所以，可以采用智能电量切换方法，以智能方式，以经济与有效率的方式进行充电，进而提升整体系统充电效能；

输入转换模块，暂时放置输入电量，并检验、转换与整合输入电量，其具有一、暂时放置输入电量。经由中央控制排程模块的命令，将太阳能模块、风力模块、或动能模块能量转换后的结果，暂时存放于此。以备转存入电量存储模块。二、具有检验、转换与整合的功能。由于电量来源不一致，我们也不确定电压电流的状态，所以需要在此做检验、转换、和整合的工作，让存入电量存储模块的电量具有一致的特性；

输出转换模块，暂时放置输出电量，并转换输出符合需求性的电流，此模块的目的与输入转换模块雷同，它也具有两个功用，一、暂时放置输出电量。经由中央控制排程模块的命令，将电量存储模块的电量取出后存放于此暂存。二、具有转换的功能。由于此时电力内容应属一致性，系统会依照输出装置对电压电流的要求，转换电压电流并且输出电量，所以需要在此做转换的工作，让输出的电量具有一致性与符合需求性的特性。

其中控制电路板基于以下的智能电量切换方法，所述智能电量切换方法包括以下步骤：

（1）通过物联网传感器侦测是否有接电设备接入；

（2）侦测累计接电的装置，太阳能(0到N)、风力(N到M)、人力(M到P)，其中N, M, P>=0和P>=M>=N；

（3）弹性设置各种类型接电装置的临界值(δ)；并进行以下判断，太阳能电量吸收率>=δ1x、风力电量吸收率>=δ2y、人力电量吸收率>=δ3z (1>=δ1x, δ2y, δ3z>=0；n>=x, y, z>=0；x, y, z, n为任意正整数)；

（4）根据（3）中的判定结果，记录合格临界值装置和不合格临界值装置；

（5）在至少一个接电装置超过临界值后，使用模糊理论判断每个记录的合格装置是否持续在5分钟内的电量变异在临界值内变动不超过20%；

（6）依照接电装置连续5分钟内的平均电量大小排序，产生最大电量的接电装置优先供电给蓄电池；

（7）存储电量达到可容量的99%，即通知所有等待传输或是正在传输的供电装置暂停传送，直到低于99%时候再次重新挑选最优的装置开始供电。

所述箱体内上端设有横杆，在横杆上设置可滑移的安装座，所述安装座相对于所述横杆轴向滑移，周向旋转配合，在所述安装座上设置风叶，在所述箱体上侧设有若干槽，与所述风叶的支撑杆相适配。其中安装座起支撑风叶的作用。这里的底座是活动式的，可以弹性调整风扇位置，接受外界风力的吹动以产生电源，即需要使用风力发电方式时，只需将风叶沿该横杆翻转180°，即可将风叶装设在箱体上方，而采用可滑移的安装座，可以改变风叶的位置，而且相对旋转的设置，可以改变风叶的朝向，以满足不同的风向的需求。

所述箱体还设有外部控制器。外部控制器可以是各种便携设备，从外部通过物联网控制整体充电桩的工作。例如：使用手机，它的上面能够显示①太阳能充电、风力充电、和人力踩踏动力充电口的实时充电速度和累计充电量。②充电总量。此外，需要使用充电服务的人，可以藉由手机方式付费。做法上乃是使用该充电桩充电时，扫描二维码在支付宝上扣款，即可进行充电。

所述外部控制器包括电量计算模块、收费处理模块以及装置控制模块。可以以APP的方式让使用者远程控制充电桩，其中电量计量模块呈现目前太阳能、风力、和动能的电量输入/累计讯息。此外，也会呈现电量输出的整体量、次、与时段等讯息；收费处理模块呈现使用人次、时间、和获利状况。此外，可以选择付款方式；装置控制模块可以对太阳能、风力、和动能等装置作单独的控制与管理，例如：开/关装置(On/Off)。

所述控制电路板还设有与外部控制器通信连接的安全和管理模块，这里将针对外部行动装置的控制模块要求，做相关安全性检验与认证(管控机制)，然后提供中央控制排程模块使用者需求，例如：电量计算、收费处理、或系统装置控制。中央控制排程模块在处理后，回复讯息到此模块，由此模块转送给使用者。。

所述智能电量切换方法还包括以下步骤，在记录不合格临界值装置时，会反馈不合格临界值到所述外部控制器，并提示管理者调整、更换接电设备的位置。

所述太阳能板、风叶以及人力充电装置分别与太阳能控制电路、风力控制电路以及踩踏控制电路连接，且所述太阳能控制电路、风力控制电路以及踩踏控制电路分别与太阳能转换模块、风力转换模块以及动能转换模块连接。

所述人力充电装置为跳舞毯，可收拢在所述箱体内，人踩踏跳舞毯，产生动能。这里可以是脚踏跳舞毯或是脚踏板方式产生动能，主要是利用人力方式产生电能，采用跳舞毯，可以将其卷起来收拢， 占地面积较小，且采用跳舞毯作为动能产生方式，亦可起到锻炼身体的效果。

实施例不应视为对本发明的限制，任何基于本发明的精神所作的改进，都应在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可携式物联网多重充电机制充电桩，其特征在于，其包括箱体，可收拢在箱体内的若干风叶、太阳能板、人力充电装置，以及设置在箱体内的控制电路板、蓄电池、与控制电路板连接物联网传感器，其中所述控制电路板包括：

太阳能转换模块，与所述太阳能板连接，将太阳能转换为电能；

风力转换模块，与所述风叶连接，将风能转换为电能；

动能转换模块，与人力充电装置连接，将动能转换为电能；

中央控制排程模块，对太阳能转换模块、风力转换模块以及动能转换模块生成电能进行排序；

电能存储模块，可侦测所在电量的存储状态；

电量量测模块，可对电量存储模块的电量进行量测，并确认电量质量或预测未来存入的电量；

输入转换模块，暂时放置输入电量，并检验、转换与整合输入电量；

输出转换模块，暂时放置输出电量，并转换输出符合需求性的电流，

其中控制电路板基于以下的智能电量切换方法，所述智能电量切换方法包括以下步骤：

（1）通过物联网传感器侦测是否有接电设备接入；

（2）侦测累计接电的装置，太阳能(0到N)、风力(N到M)、人力(M到P)，其中N, M, P>=0和P>=M>=N；

（3）弹性设置各种类型接电装置的临界值(δ)；并进行以下判断，太阳能电量吸收率>=δ1x、风力电量吸收率>=δ2y、人力电量吸收率>=δ3z (1>=δ1x, δ2y, δ3z>=0；n>=x, y, z>=0；x, y, z, n为任意正整数)；

（4）根据（3）中的判定结果，记录合格临界值装置和不合格临界值装置；

（5）在至少一个接电装置超过临界值后，使用模糊理论判断每个记录的合格装置是否持续在5分钟内的电量变异在临界值内变动不超过20%；

（6）依照接电装置连续5分钟内的平均电量大小排序，产生最大电量的接电装置优先供电给蓄电池；

（7）存储电量达到可容量的99%，即通知所有等待传输或是正在传输的供电装置暂停传送，直到低于99%时候再次重新挑选最优的装置开始供电。

2.根据权利要求1所述的可携式物联网多重充电机制充电桩，其特征在于，所述箱体内上端设有横杆，在横杆上设置可滑移的安装座，所述安装座相对于所述横杆轴向滑移，周向旋转配合，在所述安装座上设置风叶，在所述箱体上侧设有若干槽，与所述风叶的支撑杆相适配。

3.根据权利要求1所述的可携式物联网多重充电机制充电桩，其特征在于，所述箱体还设有外部控制器。

4.根据权利要求3所述的可携式物联网多重充电机制充电桩，其特征在于，所述外部控制器包括电量计算模块、收费处理模块以及装置控制模块。

5.根据权利要求3或4所述的可携式物联网多重充电机制充电桩，其特征在于，所述控制电路板还设有与外部控制器通信连接的安全和管理模块。

6.根据权利要求5所述的可携式物联网多重充电机制充电桩，其特征在于，所述智能电量切换方法还包括以下步骤，在记录不合格临界值装置时，会反馈不合格临界值到所述外部控制器，并提示管理者调整、更换接电设备的位置。

7.根据权利要求1所述的可携式物联网多重充电机制充电桩，其特征在于，所述太阳能板、风叶以及人力充电装置分别与太阳能控制电路、风力控制电路以及踩踏控制电路连接，且所述太阳能控制电路、风力控制电路以及踩踏控制电路分别与太阳能转换模块、风力转换模块以及动能转换模块连接。

8.根据权利要求1或7所述的可携式物联网多重充电机制充电桩，其特征在于，所述人力充电装置为跳舞毯，可收拢在所述箱体内。