CN108895400A - 一种基于物联网光能路灯的电能补充系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网光能路灯的电能补充系统及方法，通过太阳能配合无线充电的方式，在降低了设备材料成本和维护电源线路所需人力成本的基础上，实现在连续阴雨天气、日照不足、积雪冰冻等特殊场景下的太阳能路灯设备的电能补充。

Description

一种基于物联网光能路灯的电能补充系统及方法

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于物联网光能路灯的电能补充系统及方法。

背景技术

路灯设备弥补自然光照不足的缺陷，照亮了大街小巷，使得人们在隧道、夜间、恶劣阴暗的天气等情况下，都能够自如行走。也使得行人车辆的图像采集不会受自然光照条件的影像，能够尽量采集到清晰的图像，从而为防止偷窃等犯罪行为提供了有力的保障。总而言之，路灯设备使人们的生活得到了延伸，是人们生活中不可或缺的角色。

随着智慧城市的建设，物联网智能设备逐步增加，不仅大城市普及了太阳能路灯设备，许多小城市也都大范围的铺设了太阳能路灯设备，并加入了物联网智能设备进行通信控制。现有太阳能路灯设备在南方连续的阴雨天气和北方部分地区日照不足，或因设备积雪冰冻无法实现太阳能充电的场景，大多是采用布设市电电源电线的方案配合太阳能充电系统，但这样就失去了太阳能充电的意义，并且布设电源线即浪费材料成本又浪费人力维护成本。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种基于物联网光能路灯的电能补充系统及方法，从而在降低了设备材料成本和维护电源线路所需人力成本的基础上，实现在连续阴雨天气、日照不足、积雪冰冻等特殊场景下的太阳能路灯设备的电能补充。

一方面，本申请实施例提供了一种基于物联网光能路灯的电能补充系统，所述系统包括：具有无线充电接收功能的物联网太阳能一体灯、控制终端和无线充电发射杆，所述物联网太阳能一体灯与控制终端通信连接，物联网太阳能一体灯与无线充电发射杆在一定距离内建立通信连接；

物联网太阳能一体灯包括太阳能电池板、太阳能控制器、第一电源模块、LED灯、第一通信模块和无线充电接收模块，太阳能电池板、第一电源模块、LED灯、第一通信模块和无线充电接收模块均与太阳能控制器通信连接，太阳能电池板、太阳能控制器、LED灯、第一通信模块和无线充电接收模块均与第一电源模块电性连接；

当物联网太阳能一体灯电力不足时，向控制终端发送电能补充请求，以由控制终端根据电能补充请求分配匹配的无线充电发射杆，对物联网太阳能一体灯进行无线充电。

进一步地，作为一个可执行方案，所述物联网太阳能一体灯还包括GPS定位模块，所述GPS定位模块与第一电源模块电性连接，与太阳能控制器通信连接。

进一步地，作为一个可执行方案，所述物联网太阳能一体灯还包括提醒模块，所述提醒模块与第一电源模块电性连接，与太阳能控制器通信连接。

进一步地，作为一个可执行方案，所述物联网太阳能一体灯还包括过充过放保护模块，所述过充过放保护模块与第一电源模块电性连接，与太阳能控制器通信连接。

进一步地，作为一个可执行方案，所述物联网太阳能一体灯还包括过电能监测模块，所述电能监测模块与第一电源模块电性连接，与太阳能控制器通信连接。

进一步地，作为一个可执行方案，所述物联网太阳能一体灯充电过程分为3个阶段，涓流充电阶段，恒流充电阶段，恒压充电阶段。

进一步地，作为一个可执行方案，所述无线充电发射杆包括无线充电发射端、可伸缩杆体和底座；可伸缩杆体的一端固定连接于底座上，另一端与无线充电发射端连接；

底座内设置有第二电源模块、主控模块、电池、外接电源接口，外接电源接口与第二电源模块电性连接，第二电源模块与电池电性连接，无线充电发射端和主控模块与第二电源模块电性连接，主控模块与无线充电发射端通信连接。

另一方面，本发明实施例还了一种基于物联网光能路灯的电能补充方法，所述方法包括：

物联网太阳能一体灯监测到太阳能电池板电力小于第一预设值，且无法通过太阳能补充电力时，向控制终端发送电能补充请求；

接收控制终端发送的位置请求，并向控制终端发送当前物联网太阳能一体灯所在位置信息；

检测到无线充电发射端的发射信号，建立通讯连接，对太阳能电池板进行充电。

另一方面，一种基于物联网光能路灯的电能补充方法，所述方法包括：

控制终端接收物联网太阳能一体灯发送的电能补充请求，并向物联网太阳能一体灯发送位置请求；

接收物联网太阳能一体灯发送的位置信息，并根据所述位置信息分配匹配的无线充电发射杆到物联网太阳能一体所在位置，对其进行充电。

本发明有益效果如下：本发明实施例提供了一种基于物联网光能路灯的电能补充系统及方法，通过太阳能配合无线充电的方式，在降低了设备材料成本和维护电源线路所需人力成本的基础上，实现在连续阴雨天气、日照不足、积雪冰冻等特殊场景下的太阳能路灯设备的电能补充。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为本发明实施例一中所述的基于物联网光能路灯的电能补充系统的结构示意图；

图2所示为本发明实施例一中所述的物联网太阳能一体灯的结构示意图；

图3所示为本发明实施例一所述的无线充电发射杆的结构示意图；

图4所示为本发明实施例二所述的基于物联网光能路灯的电能补充方法的流程示意图；

图5所示为本发明实施例三所述的基于物联网光能路灯的电能补充方法的另一流程示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

本发明适用于南方连续的阴雨天气和北方部分地区日照不足，或因设备积雪冰冻无法实现太阳能充电的场景，解决此类情况现有的方法大多是采用布设市电电源电线的方案配合太阳能充电系统，但这样就失去了太阳能充电的意义，布设电源线即浪费材料成本又浪费人力维护成本，而本发明采用无线充电方式配合太阳能充电，即解决了太阳能充电在特殊场景下补电的需求，也降低了设备的成本和人力成本。

实施例一：

如图1所示，为本申请实施例提供的一种基于物联网光能路灯的电能补充系统的结构示意图，该系统包括：具有无线充电接收功能的物联网太阳能一体灯11、控制终端12和无线充电发射杆13，所述物联网太阳能一体灯11与控制终端12通信连接，物联网太阳能一体灯11与无线充电发射杆13在一定距离内建立通信连接。

如图2所示，物联网太阳能一体灯11包括太阳能电池板21、太阳能控制器22、第一电源模块23、LED灯24、第一通信模块25和无线充电接收模块26，太阳能电池板21、第一电源模块23、LED灯24、第一通信模块25和无线充电接收模块26均与太阳能控制器22通信连接，太阳能电池板11、太阳能控制器22、LED灯24、第一通信模块25和无线充电接收模块26均与第一电源模块24电性连接。

工作原理：当物联网太阳能一体灯电力不足时，向控制终端发送电能补充请求，以由控制终端根据电能补充请求分配匹配的无线充电发射杆，对物联网太阳能一体灯进行无线充电。

具体地，所述物联网太阳能一体灯还包括GPS定位模块27，所述GPS定位模块27与第一电源模块23电性连接，与太阳能控制器22通信连接，用于向控制终端12发送导航路线信息。

例如，控制终端可以是服务器，也可以是手机等终端设备，用于接收物联网太阳能一体灯发送的电能补充请求，并分配相应的无线充电发射杆，如接收到5盏物联网太阳能一体灯发送的电能补充请求，则可根据5盏物联网太阳能一体灯的位置关系及剩余电量确定具体分配几根无线充电发射杆，具体可根据不同位置关系及物联网太阳能一体灯不同剩余电量预先设定，确定匹配的无线充电发射杆，若距离较远可多分配无线充电发射杆同时进行充电，若距离较近可分配一根无线充电发射杆依次充电，当然，分配无线充电发射杆后需人工运输至物联网太阳能一体灯所在位置。

进一步地，在一个实例中，所述物联网太阳能一体灯还包括提醒模块28，所述提醒模块28与第一电源模块23电性连接，与太阳能控制器22通信连接，可用于在充电完成后，自定提醒用户电池电量充满，充电完成，具体可通过指示灯闪烁，或蜂鸣器报警，或语音提醒等方式，本发明实施例对此不作任何限定。

进一步地，在一个实例中，所述物联网太阳能一体灯还包括过充过放保护模块29，所述过充过放保护模块29与第一电源模块23电性连接，与太阳能控制器22通信连接，用于对物联网太阳能一体灯的太阳能电池板进行保护。

进一步地，在一个实例中，所述物联网太阳能一体灯还包括过电能监测模块30，所述电能监测模块30与第一电源模块23电性连接，与太阳能控制器22通信连接，用于检测太阳能电池板的电量，并发送给太阳能控制器。

例如，实时检测太阳能电池板的电量并发送给太阳能控制器，太阳能控制器若判断该电池电量检测值小于第一预设值时，即向控制终端发送电能补充请求。

具体地，所述物联网太阳能一体灯充电过程分为3个阶段，涓流充电阶段，恒流充电阶段，恒压充电阶段。

涓流充电模式：如果电池电压低于所设置的恒压充电电压的66.7%时，充电器自动进入涓流充电模式，此时充电电流为所设置的恒流充电电流的15%。

恒流充电模式：当电池电压大于所设置的恒压充电电压的66.7%时，充电器进入恒流充电模式，充电电流由内部的200mV基准电压和一个外部电阻RCS设置，即充电电流为200mV/RCS。

恒压充电模式： 当电池电压继续上升接近恒压充电电压时，充电器进入恒压充电模式，充电电流逐渐减小，当充电电流减小到所设置的恒流充电电流的9.5%时，进入充电结束状态，此时充电电流为零。

进一步地，在一个实例中，如图3所示，所述无线充电发射杆13包括无线充电发射端32、可伸缩杆体33和底座34；可伸缩杆体33的一端固定连接于底座34上，另一端与无线充电发射端32连接；

底座34内设置有第二电源模块35、主控模块、电池、外接电源接口36，外接电源接口36与第二电源模块35电性连接，第二电源模块35与电池电性连接，无线充电发射端32和主控模块与第二电源模块电性连接，主控模块与无线充电发射端32通信连接。

为了方便无线充电发射杆移动，在底座34的底部可设置滑轮（图中未示出）。

本发明实施例提供了一种基于物联网光能路灯的电能补充系统，通过太阳能配合无线充电的方式，在降低了设备材料成本和维护电源线路所需人力成本的基础上，实现在连续阴雨天气、日照不足、积雪冰冻等特殊场景下的太阳能路灯设备的电能补充。

实施例二

基于本发明实施例一同一发明构思，如图4所示，本发明还提供了一种基于物联网光能路灯的电能补充方法，以物联网太阳能一体灯为执行主体，所述方法包括以下步骤：

步骤401：物联网太阳能一体灯监测到太阳能电池板电力小于第一预设值，且无法通过太阳能补充电力时，向控制终端发送电能补充请求。

步骤402：接收控制终端发送的位置请求，并向控制终端发送当前物联网太阳能一体灯所在位置信息。

步骤403：检测到无线充电发射端的发射信号，建立通讯连接，对太阳能电池板进行充电。

本发明实施例提供了一种基于物联网光能路灯的电能补充方法，通过太阳能配合无线充电的方式，在降低了设备材料成本和维护电源线路所需人力成本的基础上，实现在连续阴雨天气、日照不足、积雪冰冻等特殊场景下的太阳能路灯设备的电能补充。

实施例三

基于本发明实施例一同一发明构思，如图5所示，本发明还提供了一种基于物联网光能路灯的电能补充方法，以控制终端为执行主体，所述方法包括以下步骤：

步骤501：控制终端接收物联网太阳能一体灯发送的电能补充请求，并向物联网太阳能一体灯发送位置请求；

步骤502：接收物联网太阳能一体灯发送的位置信息，并根据所述位置信息分配匹配的无线充电发射杆到物联网太阳能一体所在位置，对其进行充电。

本发明实施例提供了一种基于物联网光能路灯的电能补充方法，通过太阳能配合无线充电的方式，在降低了设备材料成本和维护电源线路所需人力成本的基础上，实现在连续阴雨天气、日照不足、积雪冰冻等特殊场景下的太阳能路灯设备的电能补充。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、装置（设备）、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、装置（设备）和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种基于物联网光能路灯的电能补充系统，其特征在于，所述系统包括：具有无线充电接收功能的物联网太阳能一体灯、控制终端和无线充电发射杆，所述物联网太阳能一体灯与控制终端通信连接，物联网太阳能一体灯与无线充电发射杆在一定距离内建立通信连接；

物联网太阳能一体灯包括太阳能电池板、太阳能控制器、第一电源模块、LED灯、第一通信模块和无线充电接收模块，太阳能电池板、第一电源模块、LED灯、第一通信模块和无线充电接收模块均与太阳能控制器通信连接，太阳能电池板、太阳能控制器、LED灯、第一通信模块和无线充电接收模块均与第一电源模块电性连接；

当物联网太阳能一体灯电力不足时，向控制终端发送电能补充请求，以由控制终端根据电能补充请求分配匹配的无线充电发射杆，对物联网太阳能一体灯进行无线充电。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述物联网太阳能一体灯还包括GPS定位模块，所述GPS定位模块与第一电源模块电性连接，与太阳能控制器通信连接。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述物联网太阳能一体灯还包括提醒模块，所述提醒模块与第一电源模块电性连接，与太阳能控制器通信连接。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述物联网太阳能一体灯还包括过充过放保护模块，所述过充过放保护模块与第一电源模块电性连接，与太阳能控制器通信连接。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述物联网太阳能一体灯还包括过电能监测模块，所述电能监测模块与第一电源模块电性连接，与太阳能控制器通信连接。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述物联网太阳能一体灯充电过程分为3个阶段，涓流充电阶段，恒流充电阶段，恒压充电阶段。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述无线充电发射杆包括无线充电发射端、可伸缩杆体和底座；可伸缩杆体的一端固定连接于底座上，另一端与无线充电发射端连接；

底座内设置有第二电源模块、主控模块、电池、外接电源接口，外接电源接口与第二电源模块电性连接，第二电源模块与电池电性连接，无线充电发射端和主控模块与第二电源模块电性连接，主控模块与无线充电发射端通信连接。

8.一种基于物联网光能路灯的电能补充方法，其特征在于，所述方法包括：

物联网太阳能一体灯监测到太阳能电池板电力小于第一预设值，且无法通过太阳能补充电力时，向控制终端发送电能补充请求；

接收控制终端发送的位置请求，并向控制终端发送当前物联网太阳能一体灯所在位置信息；

检测到无线充电发射端的发射信号，建立通讯连接，对太阳能电池板进行充电。

9.一种基于物联网光能路灯的电能补充方法，其特征在于，所述方法包括：

控制终端接收物联网太阳能一体灯发送的电能补充请求，并向物联网太阳能一体灯发送位置请求；

接收物联网太阳能一体灯发送的位置信息，并根据所述位置信息分配匹配的无线充电发射杆到物联网太阳能一体所在位置，对其进行充电。