CN107086657B - 可携式物联网多重充电机制充电桩 - Google Patents
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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
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、与控制电路板连接的物联网传感器,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;
电量存储模块,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装置接入;
(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,太阳能电量吸收率是否>=δ1x、风力电量吸收率是否>=δ2y、人力电量吸收率是否>=δ3z ,其中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临界装置是否持续在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接电装置开始供电。
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、更换接电装置的位置。
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。
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Legal Events
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GR01 | Patent grant | ||
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Application publication date: 20170822 Assignee: TSE TECHNOLOGY (NINGBO) Co.,Ltd. Assignor: Wenzhou University Contract record no.: X2021330000831 Denomination of invention: Portable Internet of things multiple charging mechanism charging pile Granted publication date: 20190531 License type: Common License Record date: 20211222 |
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