CN205141793U - 一种发电器材智能管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发电器材智能管理系统，包括总机管理模块、至少1个固定发电器材群和至少1个可租用发电器材，固定发电器材群和可租用发电器材均连接有一主机控制模块、固定发电器材群和可租用发电器材的输出端与用电用户电连接；所述主机控制模块通过无线通信模块与总机管理模块连接、且各主机控制模块之间通过无线通信模块信号连接。本实用新型通过总机管理模块和多个主机控制模块，并结合无线通信模块实现对自发电的发电器材进行统一管理和利用，实现了将发电器材的发电从小电量存储成大电量、并灵活提供给用电用户使用，解决了发电器材的发电量少，利用率低的问题，具有系统稳定、管理智能化、方便实用的特点。

Description

一种发电器材智能管理系统

技术领域

本实用新型涉及一种管理系统，具体涉及一种发电器材智能管理系统。

背景技术

随着经济的发展及能源的有限性，当今时代绿色能源的开发与利用越来越紧迫。目前，人们运用科技研发出各种能在一定程度上缓解能源的使用压力。如电能，市场上出现了各种能自发电的器材，如空气动力光能发电汽车、自发电自行车、新型发电篮球、可发电健身器材等。虽然一般的自发电器材的发电量较为有限，但其通过运用机械能、空气能或其他可再生能源进行发电，其在使用时产生的电能还是很可观的，且绿色环保。而目前这些发电器材所发的电能基于单个发电器材的发电量少，可利用率低的原因，没有被很好的存储应用，被白白浪费掉，不利于节能减排；且各发电器材的使用及所发的电能使用没有进行统一管理及灵活分配给用电用户使用，其供给的用电对象受到限制，难以满足日常生活要求。

实用新型内容

针对上述的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种在一定区域内能将自发电的器材进行统一管理，并将其所发的电量进行存储且充分、灵活提供给用电用户使用的发电器材智能管理系统。

为解决上述问题，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种发电器材智能管理系统，包括总机管理模块、至少1个固定发电器材群和至少1个可租用发电器材，固定发电器材群和可租用发电器材均连接有一主机控制模块、固定发电器材群和可租用发电器材的输出端与用电用户电连接；所述主机控制模块通过无线通信模块与总机管理模块连接、且各主机控制模块之间通过无线通信模块信号连接；

所述固定发电器材群由至少2个能自行发电、需固定安装进行使用的发电器材串接而成，用于将固定发电器材群所发的电能进行存储并提供给用电用户使用；

所述可租用发电器材为使用时需要进行移动的发电器材，用于租用给用户拿去自行发电使用；

所述主机控制模块用于接收或响应总机管理模块发出的指令，以控制固定发电器材群和/或可租用发电器材，并将用电用户的需求信号发送给总机管理模块；

所述总机管理模块用于接收并分析处理各主机控制模块发来的数据，并向各主机控制模块发出执行指令。

上述方案中，所述固定发电器材群连接的主机控制模块包括主机、显示模块、充放电模块、电量检测模块，所述主机与固定发电器材群连接，所述充放电模块的输入端与固定发电器材群电连接、其输出端经一电压转换模块后与用电用户连接，所述电量检测模块的检测端与充放电模块连接、其信号输出端经一计价模块后与主机连接，所述显示模块连接于主机的输出端上，所述用电用户通过磁卡感应模块与主机信号连接。

上述方案中，所述可租用发电器材连接的主机控制模块包括主机和显示模块，所述主机与可租用发电器材连接，可租用发电器材的输出端连接有一充放电池，所述充放电池的输出端与用电用户电连接，所述显示模块连接于主机的输出端上，所述用电用户通过磁卡感应模块与主机信号连接。

上述方案中，为使主机能不间断工作，所述主机还连接有一备用电源。

上述方案中，所述充放电模块为设有充电端和放电端的充放电电路，包括单片机、存储电容C2和继电器开关S2，所述单片机连接于充电端和放电端之间，单片机的Vcc1经电阻(R2)后与充电端连接、单片机的Vcc2经电阻R3后充电端连接，所述存储电容C2的一端连接于Vcc2与电阻R3之间、其另一端接地，所述继电器开关S2的第二触点与充电端连接、继电器开关S2的第一触点与放电端连接、继电器开关S2的第三触点与主机的Vcc连接，在继电器开关S2上还并联有一电阻R1，单片机其中一GND端经电阻R5后与放电端连接、另一GND端与充电端连接。

上述方案中，为维护系统的稳定性，所述充放电电路上连接有一放电保护电路，所述放电保护电路包括场效应晶体管Q1和二极管D1，所述场效应晶体管Q1的栅极与单片机集成块连接、其漏极和源极依次与充电端、放电端连接，所述二极管D1并联在场效应晶体管Q1的漏极和源极上。

上述方案中，为维护系统的稳定性，所述充放电电路上还连接有一充电保护电路，所述充电保护电路包括场效应晶体管Q2和二极管D2，所述场效应晶体管Q2的栅极与单片机集成块连接、其漏极和源极依次与放电端、充电端连接，所述二极管D2并联在场效应晶体管Q2的漏极和源极上，在场效应晶体管Q2的栅极与漏极之间还并联有一电阻R4。

上述方案中，所述存储电容C2为超大容量电容，用于存储固定发电器材群的自发电量。

上述方案中，所述单片机的型号具体可以为ADP3808。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型通过总机管理模块和多个主机控制模块，并结合无线通信模块实现对自发电的发电器材进行统一管理和利用：按照发电器材的安装使用情况分为固定发电器材群和可租用发电器材，固定器材群由至少2个能自行发电、需固定安装进行使用的发电器材串接而成(例如自发电跑步机等)，实现了将发电器材的发电从小电量存储成大电量、并提供给用电用户使用，解决了发电器材的发电量少，利用率低的问题；

2、本实用新型将可租用发电器材(例如自发电型单车等)灵活租给用电用户使用，并设有相应的计费管理功能，使得发电器材在使用过程所产生的电能及供电的同时，也能产生经济效益，具有管理智能化、方便实用的特点；

3、充分利用了各发电器材自发的电能，绿色环保，提高了能源的利用率，实现了对发电器材进行了统一的管理与使用，在一定程度上满足了用电用户的一般用电需求，且在充电放电模块上设有保护电路，系统的稳定性高，有益于推广。

附图说明

图1为本发电器材智能管理系统的系统框图。

图2为与固定发电器材群连接的主机控制模块的结构框图。

图3为与可租用发电器材连接的主机控制模块的结构框图。

图4为充放电电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的解释说明。

如图1所示，一种发电器材智能管理系统，包括总机管理模块、至少1个固定发电器材群和至少1个可租用发电器材，固定发电器材群和可租用发电器材均连接有一主机控制模块、固定发电器材群和可租用发电器材的输出端与用电用户电连接；所述主机控制模块通过无线通信模块与总机管理模块连接、且各主机控制模块之间通过无线通信模块信号连接；

所述固定发电器材群由至少2个能自行发电、需固定安装进行使用的发电器材串接而成(例如自发的健身器材)，用于将固定发电器材群所发的电能进行存储并提供给用电用户使用；

所述可租用发电器材为使用时需要进行移动的发电器材。如自发电自行车，其在踩踏使用过程才会发电，用于租用给用户拿去自行发电使用；

所述主机控制模块用于接收或响应总机管理模块发出的指令，以控制固定发电器材群和/或可租用发电器材，并将用电用户的需求信号发送给总机管理模块；

所述总机管理模块用于接收并分析处理各主机控制模块发来的数据，并向各主机控制模块发出执行指令。

如图2所示，所述固定发电器材群连接的主机控制模块包括主机、显示模块、充放电模块、电量检测模块，所述主机与固定发电器材群连接，所述充放电模块的输入端与固定发电器材群电连接、其输出端经一电压转换模块后与用电用户连接，所述电量检测模块的检测端与充放电模块连接、其信号输出端经一计价模块后与主机连接，所述显示模块连接于主机的输出端上，所述用电用户通过磁卡感应模块与主机信号连接。在主机上还连接有一备用电源。其中

所述固定发电器材群所发的电能一方面为主机提供电源，另一方面存储于充放电模块中；而电量检测模块用于实时监测充放电模块内的电能存储量，电压转换模块用于将充放电模块内的电能转成用电用户的所需的电压；所述电能存储量包括固定发电器材群向充电模块充入的电能和充放电模块向用电用户放电的电能，电量检测模块将放电的电能反馈给计价模块，计价模块结算出的费用发送给主机，主机向磁卡感应模块发出扣款指令，在显示模块上显示后，将该数据无线传输给总机管理模块。磁卡感应模块包括用电用户手持的磁卡和用于读取磁卡的识别装置，磁卡上记录有用电用户的信息、使用电压值及磁卡内的预存的钱款额。

所述固定发电器材群由于其安装使用的位置是固定的，因此其在使用时所产生的电能不断被存储在充放电模块中，用电用户需要使用时，需要到指定的地点才能使用，如给电动车充电，当然在条件许可下也可以通过拉制电网后直接输电至用电用户，如家庭用电等。固定发电器材群在使用时：先是用电用户通过磁卡向主机发出充电信号，主机反馈给总机管理模块、同时主机读取磁卡上的用电用户信息后一并发送给总机管理模块，总机管理模块接收到信息后根据充电模块内的存储量分析处理是否允许，若允许，则充放电模块开始给用电用户放电，同时电量检测模块开始计算其放电的电量，用电用户结束充电后，电量检测模块将充放电模块向用电用户总的放电量发送给计价模块，计价模块将结算的费用发送给主机，主机输出显示在显示模块上，并将此数据发送给总机管理模块，总机管理模块发出扣款指令，最后主机通过磁卡感应模块进行扣款即可。一个充放电模块并不是一一对应一个用电用户，也可以是同时给多个用电用户供电使用。

如图4所示，所述充放电模块为设有充电端和放电端的充放电电路，包括单片机、存储电容C2和继电器开关S2，所述单片机连接于充电端和放电端之间，单片机的Vcc1经电阻R2后与充电端连接、单片机的Vcc2经电阻R3后充电端连接，所述存储电容C2的一端连接于Vcc2与电阻R3之间、其另一端接地，所述继电器开关S2的第二触点与充电端连接、继电器开关S2的第一触点与放电端连接、继电器开关S2的第三触点与主机的Vcc连接，在继电器开关S2上还并联有一电阻R1，单片机其中一GND端经电阻R5后与放电端连接、另一GND端与充电端连接。所述存储电容C2为超大容量电容，该电容的容量可以在120～165AH之间，用于存储固定发电器材群的自发电量。所述单片机的型号为ADP3808。在单片机ADP3808的第7引脚上经一电容C1后接地，以起到保护电路的作用。

为了保护充放电电路的稳定性，上述充放电电路上连接有一放电保护电路，该放电保护电路包括场效应晶体管Q1和二极管D1，所述场效应晶体管Q1的栅极与单片机集成块连接、其漏极和源极依次与充电端、放电端连接，所述二极管D1并联在场效应晶体管Q1的漏极和源极上。所述充放电电路上还连接有一充电保护电路，所述充电保护电路包括场效应晶体管Q2和二极管D2，所述场效应晶体管Q2的栅极与单片机集成块连接、其漏极和源极依次与放电端、充电端连接，所述二极管D2并联在场效应晶体管Q2的漏极和源极上，在场效应晶体管Q2的栅极与漏极之间还并联有一电阻R4。上述方案中，所述场效应晶体管Q1、Q2具体的型号为IRF750A，当然也可以是其他型号。

如图3所示，所述可租用发电器材连接的主机控制模块包括主机和显示模块，所述主机与可租用发电器材连接，可租用发电器材的输出端连接有一充放电池，所述充放电池的输出端与用电用户电连接，所述显示模块连接于主机的输出端上，所述用电用户通过磁卡感应模块与主机信号连接。

所述可租用发电器材所发的电能一方面为主机提供电源，由于可租用发电器材在发电时是活动移动的，所述主机和充放电池设于可租用发电器材上；另一方面可租用发电器材所发的电能通过充放电池给用电用户供电；而磁卡感应模块包括用电用户手持的磁卡和用于读取磁卡的识别装置，磁卡上记录有用电用户的信息、租用时间及磁卡内的预存钱款额。

在使用时，用电用户通过磁卡向主机发出租用信号、同时将用电用户的信息发送给主机，主机将用电用户请求反馈给总机管理模块，总机管理模块作出允许指令后、并将可租用发电器材的信息和用电用户的信息进行记录和存储，并向主机发出用电用户租用该发电器材应先预缴的押金，显示在显示模块后，主机向磁卡感应模块进行扣款；当用电用户归还发电器材时，主机通过磁卡感应模块读取用电用户租用的时间，并反馈给总机管理模块，总机管理模块核算出租用费用后，向主机发出扣款指令并显示在显示模块上；然后再由工作人员检查归还的发电器材是否有破损，若无，将预先扣的押金归还给用电用户，若有损坏，则由工作人员按不同程度收取费用。由于各主机控制模块之间是相互连接的，且各主机控制模块均与总机管理模块无线连接，因此用电用户的的租用器材的信息通过总机管理模块可向任意一个控制可租用发电器材的主机控制模块上。则当用电用户归还可租用发电器材时，可灵活选择发电器材的归还点。

以上仅为说明本实用新型的实施方式，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种发电器材智能管理系统，其特征在于：包括总机管理模块、至少1个固定发电器材群和至少1个可租用发电器材，固定发电器材群和可租用发电器材均连接有一主机控制模块、固定发电器材群和可租用发电器材的输出端与用电用户电连接；所述主机控制模块通过无线通信模块与总机管理模块连接、且各主机控制模块之间通过无线通信模块信号连接；

所述固定发电器材群由至少2个能自行发电、需固定安装进行使用的发电器材串接而成，用于将固定发电器材群所发的电能进行存储并提供给用电用户使用；

所述可租用发电器材为使用时需要进行移动的发电器材，用于租用给用户拿去自行发电使用；

所述主机控制模块用于接收或响应总机管理模块发出的指令，以控制固定发电器材群和/或可租用发电器材，并将用电用户的需求信号发送给总机管理模块；

所述总机管理模块用于接收并分析处理各主机控制模块发来的数据，并向各主机控制模块发出执行指令。

2.根据权利要求1所述的发电器材智能管理系统，其特征在于：所述固定发电器材群连接的主机控制模块包括主机、显示模块、充放电模块、电量检测模块，所述主机与固定发电器材群连接，所述充放电模块的输入端与固定发电器材群电连接、其输出端经一电压转换模块后与用电用户连接，所述电量检测模块的检测端与充放电模块连接、其信号输出端经一计价模块后与主机连接，所述显示模块连接于主机的输出端上，所述用电用户通过磁卡感应模块与主机信号连接。

3.根据权利要求1或2所述的发电器材智能管理系统，其特征在于：所述可租用发电器材连接的主机控制模块包括主机和显示模块，所述主机与可租用发电器材连接，可租用发电器材的输出端连接有一充放电池，所述充放电池的输出端与用电用户电连接，所述显示模块连接于主机的输出端上，所述用电用户通过磁卡感应模块与主机信号连接。

4.根据权利要求3所述的发电器材智能管理系统，其特征在于：所述主机还连接有一备用电源。

5.根据权利要求2所述的发电器材智能管理系统，其特征在于：所述充放电模块为设有充电端和放电端的充放电电路，包括单片机、存储电容C2和继电器开关S2，所述单片机连接于充电端和放电端之间，单片机的Vcc1经电阻R2后与充电端连接、单片机的Vcc2经电阻R3后充电端连接，所述存储电容C2的一端连接于Vcc2与电阻R3之间、其另一端接地，所述继电器开关S2的第二触点与充电端连接、继电器开关S2的第一触点与放电端连接、继电器开关S2的第三触点与主机的Vcc连接，在继电器开关S2上还并联有一电阻R1，单片机其中一GND端经电阻R5后与放电端连接、另一GND端与充电端连接。

6.根据权利要求5所述的发电器材智能管理系统，其特征在于：所述充放电电路上连接有一放电保护电路，所述放电保护电路包括场效应晶体管Q1和二极管D1，所述场效应晶体管Q1的栅极与单片机集成块连接、其漏极和源极依次与充电端、放电端连接，所述二极管D1并联在场效应晶体管Q1的漏极和源极上。

7.根据权利要求5所述的发电器材智能管理系统，其特征在于：所述充放电电路上连接有一充电保护电路，所述充电保护电路包括场效应晶体管Q2和二极管D2，所述场效应晶体管Q2的栅极与单片机集成块连接、其漏极和源极依次与放电端、充电端连接，所述二极管D2并联在场效应晶体管Q2的漏极和源极上，在场效应晶体管Q2的栅极与漏极之间还并联有一电阻R4。

8.根据权利要求5所述的发电器材智能管理系统，其特征在于：所述存储电容C2为超大容量电容，用于存储固定发电器材群的自发电量。

9.根据权利要求5所述的发电器材智能管理系统，其特征在于：所述单片机的型号为ADP3808。