CN115313673A - 一种智能互感式设备充电管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通讯技术领域，具体公开了一种智能互感式设备充电管理系统，该充电系统包括无线识别模块、电量分析模块、信用反馈模块和互感充电模块，其中，所述电量分析模块用于对充电设备进行优化充电方案，所述积分反馈模块用于主动对所需充电设备进行供电的设备予以积分兑换奖励，所述互感式充电模块用于在被充电设备进行充电时同时给予匹配成功的充电设备进行远程供电，本发明科学合理，利用电量分析模块，可以对设备内电量进行最优化的技术方案，根据被充电设备的具体情况进行供电，利用互感充电模块，将正在充电的设备所得到的电量通过远程传输的方式将部分电量给予所需充电的设备，从而使得所需充电设备能够接收到电源。

Description

一种智能互感式设备充电管理系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体为一种智能互感式设备充电管理系统。

背景技术

随着电子通讯的迅速发展，人们的生活水平也在逐步增高，现如今人们随身携带的物品无非是手机、PAD等多种电子设备，人们的日常出行中，皆需要通过电子设备进行扫码、验证、支付和通话等相关工作，可见，电子设备已经深度融入了我们的生活当中，但是，往往电子设备需要供电量足，才能够维持一天的生活。

因此市场上出现了充电宝、无线充电等方式，当电量低下时，通过充电宝与手机的连接来延续电子设备的的电量或者通过无线充电的方式，将手机放在感应充电设备上，通过电磁感应的原理为电子设备进行供电，以上两种方法现已普遍应用在市场中，但是也会给生活带来许多不便，利用充电宝给电子设备进行供电时，由于充电宝分量较重且数据线较长给行走在路上的用户们带来了诸多不便，利用无线充电方式对手机进行供电，由于供电电源的电压不足，使得电子设备的充电速度较慢，无法解决燃眉之急；

在专利申请号为201611192701.5中，通过对被充电设备的状态信息，实时检测被充电设备的电量值，当检测到的电量值高于预设值时，根据被充电设备与充电设备之间的距离从而对所需充电的设备进行供电完全解决了上述所遇到的问题，但是在供电过程中，没有对被供电设备进行最优供电分析，当检测到其它用户设备的电量值低于预测值时，无法主动对其进行供电，解决该用户的燃眉之急；

所以，人们需要一种智能互感式设备充电管理系统及方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能互感式设备充电管理系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：该充电系统包括无线识别模块、电量分析模块、信用反馈模块和互感充电模块，所述无线识别模块用于对多方充电与供电的设备型号进行识别和匹配，通过对设备型号的识别，能够使得设备之间的联系更加方便、便捷，所述电量分析模块用于对充电设备进行优化充电方案，使得被充电设备能够根据自身设备的情况尽可能对充电设备进行供电，所述积分反馈模块用于主动对其它设备进行供电的充电设备予以积分兑换奖励，从而使得用户能够积极帮助所需充电的用户，所述互感式充电模块用于在被充电设备进行充电时同时给予匹配成功的充电设备进行远程供电，能够更方便的对被充电设备进行供电，所述无线识别模块和电量分析模块相连接，所述电量分析模块和智能云平台与信用反馈模块相连接，所述电量分析模块和互感充电模块相连接。

所述无线识别模块包括设备接收单元和设备发送单元，所述设备接收单元用于对需要充电的设备型号进行识别，所述设备发送单元用于对电量大于预设值的设备进行识别，通过对上述两类设备的型号，能够及时对设备进行匹配，所述设备接收单元的输出端和设备发送单元的输入端相连接。

作为优选的，所述电量分析模块包括剩余电量检测单元、最优供电单元和电量交易单元，所述剩余电量检测单元用于对供电和所需充电设备的电量进行检测，从而能够对被充电设备进行供电，所述最优供电单元用于对多种设备间的优化曲线进行参考，使得被充电设备能够按照优化曲线给充电设备进行供电，从而保证被充电用户剩余的电量能够维持被充电用户的使用量，所述电量交易单元利用区块链的方式将设备间充电的结果显示在智能云平台上，使得多方设备能够在平台上查看到相关数据，一旦确定任何一方都无法修改参数同时也保证了设备的私密性，所述剩余电量检测单元的输出端、最优供电单元的输出端和电量交易单元的输入端相连接。

作为优选的，所述积分反馈模块包块主动供电记录单元、积分设置单元和结果判定单元，所述主动供电记录单元用于检测设备的电量是否小于最低预阙值，被充电设备对电量小于最低预阙值的设备进行主动提供电量，从而保证一定范围内用户设备的电量能够维持他们的使用度，所述积分设置单元用于为主动对电量低于5%的设备进行积分设置，使得每位用户都能够主动对所需充电用户进行供电，所述结果判定单元用于对储备到积分值为Q的设备进行提高充电速率，所述主动供电记录单元、积分设置单元的输出端和积分判定单元的输入端相连接。

作为优选的，所述互感充电模块包括GPRS定位单元、设备充电单元和电量传输单元，所述GPRS定位单元用于对以半径X公里范围的设备进行定位，从而能够稳定的对充电设备进行供电，所述设备充电单元用于当检测到以该用户的设备为圆心，半径X公里内用户设备电量值皆低于预设值时，可对正在充电中的设备进行识别检测，所述电量传输单元用于利用无线互感的方式将正在充电的设备所得到的电量给予半分给所需充电的设备，从而进行远距离无线供电，使得用户能够通过此方式对设备进行供电，所述GPRS定位单元的输出端与设备充电单元和电量传输单元的输出端相连接。

一种智能互感式设备充电管理方法，所述充电管理的方法包括以下步骤：

A1：利用电量分析模块，当用户检测到设备电量不足时，实时检测用户周围设备的剩余电量，当被充电设备接收到充电设备的匹配信号时，被充电设备根据电量优化曲线进行判断剩余电量的使用时间，当双方设备匹配成功后，将双方设备的电量交易信息保存在平台中给予供电方进行供电；

A2：利用积分反馈模块，当检测到有效范围内所需充电用户设备的剩余电量小于5%且被充电用户设备的剩余电量高于预设值时，对所需充电用户进行主动供电并对其设置积分，并将积分值从大到小进行排名，将排名中前N名的用户进行奖励，用以提高电量传输速率。

A3：利用互感充电模块，对正在充电的设备进行识别检测，当双方设备匹配成功后，将充电中传输的电量按照指定基站与各设备之间距离和角度远程传输给所需充电设备进行供电，当被充电设备在进行充电且多方设备匹配成功后，电量可远距离进行传输。

在所述步骤A1中，将设备当前电量值Q、设备每分钟消耗电量总值W、设备借出最优电量值E，剩余电量值所支撑时间T，将以上数据进行实时记载，利用超平面回归方程和MATLAB曲线拟合的方法，将以上数据进行拟合和预测，根据公式：

；

其中，Z是函数优化模型，ƛ是模型系数；

通过上述模型，将数据录入MATLAB中，可以根据用户自身的设备的使用参数，推测出最佳电量值和用户设备剩余电量使用时间。

在所述步骤A2中，在所述结果判定单元中，各用户设备的得分结果为

，将得分结果Y进行从大到小的排名，对前N名排名较高的用户进行选取，对选取出的用户进行提高电量充电速率，被充电设备主动进行电量传输并将电量传输给所需充电设备，被充电设备主动进行电量传输并将电量传输给所需充电设备，其中，所提供的电量

，所对应的分值系数为

；

根据公式：

；

；

其中：

为主动进行电量传输设备所提供的电量数量和，

为总分值，f为分值系数。

在所述步骤A3中，所述地面基站将与各设备间进行通讯传输，被充电用户设备在所在检测范围内所采集到的所有在线设备为

，其中被充电用户设备可与多个所需充电设备进行电量传输，对被充电用户设备和充电用户设备的所在位置进行定位，被充电用户设备和其他所需充电用户设备的能量传输时，根据用户设备所在位置所形成的电磁波与地面基站感应到的电磁波所形成的夹角为

，用户可根据产生的夹角在所匹配设备充电时对应进行远程电量传输。

所述多方设备互感充电的步骤如下：

S1：对每个被充电设备和充电设备进行型号的获取；

S2：对每个检测的设备进行定位设置，获取所需充电设备和若干被充电设备的地理位置信息；

S3：检测双方设备与地面基站所传播的电磁波信号产生的夹角，根据所产生的夹角进行电量传输；

经检测，被充电设备和地面基站的距离为L，所需充电的设备与地面基站的距离为M，充电设备和被充电设备之间与地面基站的夹角为β，根据公式；

；

根据夹角β，可将被充电设备的电量通过基站传送给充电设备，夹角β不同，传送的设备也不同。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

1.利用最优供电单元，可以根据设备内的各种参数量，利用超平面回归方程和MATLAB的结合方式对设备内的参数进行拟合，从而能够根据相关参数预测剩余电量能使用的时间以及最多能给充电设备维持的电量，能够实现用户充电和被充电的互赢方法，在电量交易单元中，利用区块链的方式对多方交易电量的结果公布在多方屏幕上，能够使得任意一方都无法更改电量交易信息，保证了电量充值的安全性；

2.利用积分设置单元，使得用户能够主动对所在范围内电量低下的设备提供电源，从而保证所需充电用户的设备能够维持电量供用户使用，利用结果判定单元，当用户的电量值积累到一定范围时，用户的充电速率加快；

3.利用电量传输单元，当检测到所需充电设备低于最低值时，利用正在充电的设备将所充电的电量远距离传输给所需充电的设备，使得所需充电的设备能够得到对应的电量来应急，实现设备远距离充电的便捷与方便性。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的一种智能互感式设备充电管理系统及方法的模块组成示意图；

图2是本发明的一种智能互感式设备充电管理系统及方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明提供技术方案：

该充电系统包括无线识别模块、电量分析模块、信用反馈模块和互感充电模块，所述无线识别模块用于对多方充电与供电的设备型号进行识别和匹配，通过对设备型号的识别，能够使得设备之间的联系更加方便、便捷，所述电量分析模块用于对充电设备进行优化充电方案，使得被充电设备能够根据自身设备的情况尽可能对充电设备进行供电，所述积分反馈模块用于主动对其它设备进行供电的充电设备予以积分兑换奖励，从而使得用户能够积极帮助所需充电的用户，所述互感式充电模块用于在被充电设备进行充电时同时给予匹配成功的充电设备进行远程供电，能够更方便的对被充电设备进行供电，所述无线识别模块和电量分析模块相连接，所述电量分析模块和智能云平台与信用反馈模块相连接，所述电量分析模块和互感充电模块相连接。

所述无线识别模块包括设备接收单元和设备发送单元，所述设备接收单元用于对需要充电的设备型号进行识别，所述设备发送单元用于对电量大于预设值的设备进行识别，通过对上述两类设备的型号，能够及时对设备进行匹配，所述设备接收单元的输出端和设备发送单元的输入端相连接。

优选的，所述电量分析模块包括剩余电量检测单元、最优供电单元和电量交易单元，所述剩余电量检测单元用于对供电和所需充电设备的电量进行检测，从而能够对被充电设备进行供电，所述最优供电单元用于对多种设备间的优化曲线进行参考，使得被充电设备能够按照优化曲线给充电设备进行供电，从而保证被充电用户剩余的电量能够维持被充电用户的使用量，所述电量交易单元利用区块链的方式将设备间充电的结果显示在智能云平台上，使得多方设备能够在平台上查看到相关数据，一旦确定任何一方都无法修改参数同时也保证了设备的私密性，所述剩余电量检测单元的输出端、最优供电单元的输出端和电量交易单元的输入端相连接。

优选的，所述积分反馈模块包块主动供电记录单元、积分设置单元和结果判定单元，所述主动供电记录单元用于检测设备的电量是否小于最低预阙值，被充电设备对电量小于最低预设值的设备进行主动提供电量，从而保证一定范围内用户设备的电量能够维持他们的使用度，所述积分设置单元用于为主动对电量低于最低预设值的设备进行积分设置，使得每位用户都能够主动对所需充电用户进行供电，所述结果判定单元用于对储备到积分值为Q的设备进行提高充电速率，所述主动供电记录单元、积分设置单元的输出端和积分判定单元的输入端相连接。

优选的，所述互感充电模块包括GPRS定位单元、设备充电单元和电量传输单元，所述GPRS定位单元用于对以半径X公里范围的设备进行定位，从而能够稳定的对充电设备进行供电，所述设备充电单元用于当检测到以该用户的设备为圆心，半径X公里内用户设备电量值皆低于预设值时，可对正在充电中的设备进行识别检测，所述电量传输单元用于利用无线互感的方式将正在充电的设备所得到的电量给予半分给所需充电的设备，从而进行远距离无线供电，使得用户能够通过此方式对设备进行供电，所述GPRS定位单元的输出端与设备充电单元和电量传输单元的输出端相连接；

互感现象通常是指在相邻的线圈中，一个线圈的电流会随时间的变化，导致另一线圈的磁通量发生变化，并且在该线圈中会出现感应电动势的现象，因此，这组线圈都会受到感应电动势的影响，在此，利用了互感现象类似的原理，将正在充电的设备所得到的电量，通过远距离传输将电量给予所需充电的设备。

一种智能互感式设备充电管理方法，所述充电管理的方法包括以下步骤：

A1：利用电量分析模块，当用户检测到设备电量不足时，实时检测用户周围设备的剩余电量，当被充电设备接收到充电设备的匹配信号时，被充电设备根据电量优化曲线进行判断剩余电量的使用时间，当双方设备匹配成功后，将双方设备的电量交易信息保存在平台中给予供电方进行供电；

A2：利用积分反馈模块，当检测到有效范围内所需充电用户设备的剩余电量小于5%且被充电用户设备的剩余电量高于预设值时，对所需充电用户进行主动供电并对其设置积分，并将积分值从大到小进行排名，将排名中前N名的用户进行奖励，用以提高电量传输速率。

A3：利用互感充电模块，对正在充电的设备进行识别检测，当双方设备匹配成功后，将充电中传输的电量按照指定基站与各设备之间距离和角度远程传输给所需充电设备进行供电，当被充电设备在进行充电且多方设备匹配成功后，电量可远距离进行传输。

在所述步骤A1中，将设备当前电量值Q、设备每分钟消耗电量总值W、设备借出最优电量值E，剩余电量值所支撑时间T，将以上数据进行实时记载，利用超平面回归方程和MATLAB曲线拟合的方法，将以上数据进行拟合和预测，根据公式：

；

其中，Z是函数优化模型，ƛ是模型系数；

通过上述模型，将数据录入MATLAB中，可以根据用户自身的设备的使用参数，推测出最佳电量值和用户设备剩余电量使用时间。

在所述步骤A2中，在所述结果判定单元中，各用户设备的得分结果为

，将得分结果Y进行从大到小的排名，对前N名排名较高的用户进行选取，对选取出的用户进行提高电量充电速率，被充电设备主动进行电量传输并将电量传输给所需充电设备，其中，所提供的电量

，所对应的分值系数为

；

根据公式：

；

；

其中：

为主动进行电量传输设备所提供的电量数量和，

为总分值，f为分值系数。

在所述步骤A3中，所述地面基站将与各设备间进行通讯传输，被充电用户设备在所在检测范围内所采集到的所有在线设备为

，其中被充电用户设备可与多个所需充电设备进行电量传输，对被充电用户设备和充电用户设备的所在位置进行定位，被充电用户设备和其他所需充电用户设备的能量传输时，根据用户设备所在位置所形成的电磁波与地面基站感应到的电磁波所形成的夹角为

，用户可根据产生的夹角在所匹配设备充电时对应进行远程电量传输。

所述多方设备互感充电的步骤如下：

S1：对每个被充电设备和充电设备的型号进行获取，使得用户的设备能够较为方便的接收电量或者传输电量；

S2：对每个检测的设备进行定位设置，获取所需充电设备和若干被充电设备的地理位置信息，使得设备的电量能够精准的送达；

S3：检测双方设备与地面基站所传播的电磁波信号产生的夹角，根据所产生的夹角进行电量传输，使得设备间的电量能够准确传输；

经检测，被充电设备和地面基站的距离为L，所需充电的设备与地面基站的距离为M，充电设备和被充电设备之间与地面基站的夹角为β，根据公式;

；

根据夹角β，可将被充电设备的电量通过基站传送给充电设备，夹角β不同，传送的设备也不同。

实施例1：根据情况总结，平台对设备间的得分结果进行公布，各用户设备得分结果为

，对前5名排名较高的用户进行选取，对选取出的用户提高电量充电速率，被充电设备主动进行电量传输并将电量传输给所需充电设备，其中，所提供的电量

，所对应的分值系数为

；

根据上述总结，排名出来的结果由大到小的排名分布为{26,25，22，22，20,18,15,14,13，10}，前五名的排名是{26,25，22，22,20}，被充电设备主动进行电量传输并将电量传输给所需充电设备，其中，所提供的电量

，对应的分值系数为

；

；

根据实施例1总结可得：提供的电量总和为4.8，总共得到的分值为5.5分，前五名可以提高充电速率。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种智能互感式设备充电管理系统，其特征在于：该充电系统包括无线识别模块、电量分析模块、信用反馈模块、互感充电模块和智能云平台，所述无线识别模块用于对多方充电与供电的设备型号进行识别和匹配，所述电量分析模块用于对充电设备进行优化充电方案，所述积分反馈模块用于主动对所需充电设备进行供电的设备予以积分兑换奖励，所述互感式充电模块用于在被充电设备进行充电时同时给予匹配成功的充电设备进行远程供电，所述智能云平台用于自动保存相关数据，所述无线识别模块和电量分析模块相连接，所述电量分析模块和智能云平台与信用反馈模块相连接，所述电量分析模块和互感充电模块相连接；所述充电管理系统的充电管理方法包括以下步骤：

A1：利用电量分析模块，当用户检测到设备电量不足时，实时检测用户周围设备的剩余电量，当被充电设备接收到充电设备的匹配信号时，被充电设备根据电量优化曲线判断剩余电量的使用时间，当双方设备匹配成功后，将双方设备的电量交易信息保存在平台中给予供电方进行供电；

A2：利用积分反馈模块，当检测到有效范围内所需充电用户设备的剩余电量小于最低预设值且被充电用户设备的剩余电量高于预设值时，对所需充电用户进行主动供电并对其设置积分，并将积分值从大到小进行排名，将排名中前N名的用户进行奖励，用以提高电量传输速率；

A3：利用互感充电模块，对正在充电的设备进行识别检测，当双方设备匹配成功后，将充电中传输的电量按照指定基站与各设备之间距离和角度远程传输给所需充电设备进行供电，当被充电设备在进行充电且多方设备匹配成功后，电量可远距离进行传输；

在所述步骤A1中，将设备当前电量值Q、设备每分钟消耗电量总值W、设备借出最优电量值E，剩余电量值所支撑时间T，将以上数据进行实时记载，利用超平面回归方程和MATLAB曲线拟合的方法，将以上数据进行拟合和预测，根据公式：

；

其中，Z是函数优化模型，ƛ是模型系数；

通过上述模型，将数据录入MATLAB中，可以根据用户自身的设备的使用参数，推测出最佳电量值和用户设备剩余电量使用时间；

在所述步骤A2中，在所述结果判定单元中，各用户设备的得分结果为

，将得分结果Y进行从大到小的排名，对前N名排名较高的用户进行选取，对选取出的用户进行提高电量充电速率，被充电设备主动进行电量传输并将电量传输给所需充电设备，其中，所提供的电量

，所对应的分值系数为

；

根据公式：

；

；

其中：

为主动进行电量传输设备所提供的电量数量和，

为总分值，f为分值系数。

2.根据权利要求1所述的一种智能互感式设备充电管理方法，其特征在于：在所述步骤A3中，所述地面基站将与各设备间进行通讯传输，被充电用户设备在所在检测范围内所采集到的所有在线设备为

，其中被充电用户设备可与多个所需充电设备进行电量传输，对被充电用户设备和充电用户设备的所在位置进行定位，被充电用户设备和其他所需充电用户设备的能量传输时，根据用户设备所在位置所形成的电磁波与地面基站感应到的电磁波所形成的夹角为

，用户可根据产生的夹角在所匹配设备充电时对应进行远程电量传输。

3.根据权利要求1所述的一种智能互感式设备充电管理方法，其特征在于：所述多方设备互感充电的步骤如下：

S1：对每个被充电设备和充电设备进行型号的获取；

S2：对每个检测的设备进行定位设置，获取所需充电设备和若干被充电设备的地理位置信息；

S3：检测双方设备与地面基站所传播的电磁波信号产生的夹角，根据所产生的夹角进行电量传输；

经检测，被充电设备和地面基站的距离为L，所需充电的设备与地面基站的距离为M，充电设备和被充电设备之间与地面基站的夹角为β，根据公式;

；

根据夹角β，可将被充电设备的电量通过基站传送给充电设备，夹角β不同，传送的设备也不同。

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