CN211139035U - 一种共享车辆用户充电装置及共享车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种共享车辆用户充电装置及共享车辆，该共享车辆用户充电装置包括：壳体；电池，设置在所述壳体的内部；充放电控制模块，设置在所述壳体的内部，并与所述电池电性连接；充电连接装置，所述充电连接装置包括充电线以及线缆控制器；所述充电线卷绕在所述线缆控制器上；所述线缆控制器用于收放所述充电线；所述充电线与所述充放电控制模块电性连接，并用于和待充电设备电性连接。该共享车辆用户充电装置可以利用共享车辆上的太阳能板产生的电能对用户的手机进行充电，使得太阳能板的发电能力可以被充分地利用；用户可以在骑行过程中进行充电，提升了共享车辆的用户体验，缓解了用户手机续航能力不足的问题。

Description

一种共享车辆用户充电装置及共享车辆

技术领域

本实用新型涉及共享车辆领域，特别涉及一种共享车辆用户充电装置及共享车辆。

背景技术

随着电子技术的逐渐发展手机成为人们生活中不可或缺的工具。有限的续航能力使得手机的应用受到了限制。特别是对于在外工作的机主，为了延长手机的续航时间，通常需要携带笨重的充电宝。

共享单车是指企业在校园、地铁站点、公交站点、居民区、商业区、公共服务区等提供自行车单车共享服务，是一种分时租赁模式。共享单车在城市中给人们的短距离出行带来了极大的便利。共享单车的电子锁通常采用太阳能板进行供电。当电池锁充满电之后，太阳能板进入闲置状态，使得太阳能板的使用效率降低。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种共享车辆用户充电装置及共享车辆。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种共享车辆用户充电装置，设置在共享车辆上，其包括：

壳体；

电池，设置在所述壳体的内部；

充放电控制模块，设置在所述壳体的内部，并与所述电池电性连接；

充电连接装置，所述充电连接装置包括充电线以及线缆控制器；所述充电线卷绕在所述线缆控制器上；所述线缆控制器用于收放所述充电线；所述充电线与所述充放电控制模块电性连接，并用于和待充电设备电性连接。

本实用新型的进一步改进在于：所述壳体设置有供所述充电线出入的开口，所述壳体的开口处设置有用于遮挡所述开口的防水盖。

本实用新型的进一步改进在于：所述防水盖与所述壳体之间设置有锁具。

本实用新型的进一步改进在于：充放电控制模块包括电池保护板、电量检测板、放电控制板；所述电池保护板连接在所述电池以及所述放电控制板之间；所述电量检测板与所述电池连接；所述充电线与所述放电控制板电性连接。

本实用新型还涉及一种共享车辆，其包括车辆本体以及所述的共享车辆用户充电装置；

本实用新型的进一步改进在于，所述共享车辆还包括：

发电装置；

充电控制开关，分别与所述发电装置以及所述共享车辆用户充电装置电性连接，用于控制所述发电装置与所述共享车辆用户充电装置之间的导通与断开；

控制器，分别与所述充电控制开关以及所述共享车辆用户充电装置电性连接，被配置为根据所述共享车辆用户充电装置的电量控制所述共享车辆用户充电装置以及所述充电控制开关。

本实用新型的进一步改进在于：所述的共享车辆用户充电装置的充放电控制模块被配置为在所述控制器的控制下向待充电设备输出指定的电流和电压。

本实用新型的进一步改进在于：所述发电装置包括太阳能板。

本实用新型的进一步改进在于：还包括车辆电池模块；所述车辆电池模块分别与所述控制器以及所述充电控制开关电性连接；所述控制器被配置为根据所述共享车辆用户充电装置的电量以及所述车辆电池模块的电量控制所述充电控制开关。

本实用新型的进一步改进在于：所述充电控制开关包括第一电控开关和第二电控开关，所述第一电控开关连接在所述发电装置与所述车辆电池模块之间，所述第二电控开关连接在所述共享车辆用户充电装置与所述发电装置之间；所述第一电控开关以及所述第二电控开关的控制端均与所述控制器电性连接。

本实用新型的进一步改进在于：所述控制器通过与所述车辆电池模块以及所述共享车辆用户充电装置电性连接，以监控二者的电量；所述控制器被配置为：

当所述车辆电池模块的电量不足，且所述发电装置处于发电状态时，所述控制器控制所述充电控制开关的所述第一电控开关导通，使得所述发电装置对所述车辆电池模块进行充电；

当所述车辆电池模块的电量小于所述共享车辆用户充电装置的电量，且所述发电装置不处于发电状态时，所述控制器控制所述充电控制开关的所述第一电控开关以及所述第二电控开关导通，并控制所述共享车辆用户充电装置对所述车辆电池模块进行充电；

当所述发电装置处于发电状态、所述车辆电池模块的电量充足且所述共享车辆用户充电装置的电量不足时，所述控制器控制所述充电控制开关的所述第二电控开关导通，使得所述发电装置对所述共享车辆用户充电装置进行充电；

当所述车辆电池模块的电量大于所述共享车辆用户充电装置的电量以及安全阈值，且所述发电装置不发电时，所述控制器控制所述充电控制开关的所述第一电控开关以及第二电控开关导通，使得所述车辆电池模块对所述共享车辆用户充电装置进行充电；在此状态下，若所述车辆电池模块的电量降至安全阈值以下，则断开所述第一电控开关或/和第二电控开关。

本实用新型的有益效果是：可以利用共享车辆上的太阳能板产生的电能对用户的手机进行充电，使得太阳能板的发电能力可以被充分地利用；用户可以在骑行过程中进行充电，提升了共享车辆的用户体验，缓解了用户手机续航能力不足的问题。

附图说明

图1是共享车辆用户充电装置的原理图；

图2是共享车辆的充电系统的原理图。

附图标记如下：

1控制器，2电池，3充放电控制模块，4充电连接装置，5充电线，6锁具，

7线缆控制器，8电池保护板，9电量检测板，10放电控制板，11发电装置，

12共享车辆用户充电装置，13充电控制开关，14车辆电池模块，

15a、15b电控开关。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

除非另作定义，本专利的权利要求书和说明书中所使用的技术术语或者科学术语应当为本专利所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书以及权利要求书中所使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“具有”等类似的词语意指出现在“包括”或者“具有”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“具有”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

如图1、2所示，本实施例涉及一种共享车辆用户充电装置，该共享车辆用户充电装置用于设置在共享车辆上，其包括壳体以及设置在壳体内部的电池2、充放电控制模块3以及充电连接装置4。

电池2为可充电电池，充放电控制模块3与电池2电性连接，充电连接装置4 与充放电控制模块3电性连接，充电连接装置4用于和用户的待充电设备电性连接。在一个具体实施例中，待充电设备为手机；充电连接装置4包括充电线5以及线缆控制器7。充电线5的一端与充放电控制模块3连接，其另一端设置有用于和手机连接的接口。充电线5采用的接口包括Mini USB接口，USB Type C接口，Lightning。

充电线5卷绕在线缆控制器7上，线缆控制器7用于收放充电线5。当用户需要充电时，线缆控制器7放出充电线5，充电完成后，线缆控制器7将充电线5卷绕回收至壳体的内部。

壳体为密封防水结构。为了便于充电线5出入壳体与手机连接，在壳体上开设有开口，该开口处设置有防水盖。防水盖处于常闭状态，在用户需要充电时才会打开，以便用户取出充电线5，并将其与手机进行连接。为了使得防水盖保持防水状态，在防水盖与壳体之间设置有锁具6。锁具6可以防止防水盖意外打开导致的进水。在一个具体实施例中，锁具6为电控锁具，可以受电信号的控制打开或锁上。

壳体在一个具体实施例中，充放电控制模块3包括电池保护板8、电量检测板 9、放电控制板10。电池保护板8连接在电池2以及放电控制板10之间；电量检测板9与电池2连接，以检测电池2的电量。充电连接装置4与放电控制板10电性连接。放电控制板10用于控制电池2的充电以及放电。当放电控制板10控制电池2放电时，电池2的电流经由电池保护板8、放电控制板10以及充电连接装置4，最终与用户的手机连接，以便对手机进行充电。充放电控制模块3的放电控制板 10用于向用户的待充电设备输出电能。充放电控制模块3输出的电压和电流的大小与待充电设备的需求相适配。

充放电控制模块3的电池保护板8、电量检测板9以及放电控制板10均采用硬件进行实现，以上三者可集成在一个PCB板上，也可分别采用单独的PCB板进行实现。具体的，电池保护板8包括电流传感器、电压传感器以及断路充电控制开关，电流传感器以及电压传感器用于检测电池的输出电流以及电压，电路充电控制开关用于在电池输出的电流或电压过大时断开电池与放电控制板10之间的连接，以保护电池。放电控制板10为常规的开关电源，其输出电压和输出电流可调节，以适应不同的手机或待充电设备。电量检测板9的实现原理是检测电池的输出电压，以检测其电量，电量检测板9可与电池保护板8共用一个电压传感器。

如图1至2所示，本实用新型的实施例还包括一种共享车辆。该共享车辆至少包括车辆本体以及上述的共享车辆用户充电装置12。车辆本体可以包括是共享助力车，共享电动车，共享单车中的至少一种。

除了共享车辆用户充电装置12，该共享车辆还可包括发电装置11、充电控制开关13、控制器1以及车辆电池模块14。共享车辆用户充电装置12以及车辆电池模块14均通过充电控制开关13与发电装置11电性连接。充电控制开关13、车辆电池模块14以及共享车辆用户充电装置12均与控制器1电性连接。控制器1被配置为根据共享车辆用户充电装置12的电量以及车辆电池模块14的电量控制充电控制开关13。

发电装置11包括太阳能板或/和发电花鼓。太阳能板安装在共享车辆的车筐中或者车身的表面。

控制器1通过RS485总线与共享车辆用户充电装置12、充电控制开关13以及车辆电池模块14电性连接。控制器1用于从共享车辆用户充电装置12以及车辆电池模块14读取各自的电量信息。此外，控制器1还可控制共享车辆用户充电装置 12的防水盖的锁具6、充放电控制模块3以及充电连接装置4的线缆控制器7。

充电控制开关13用于在控制器1的控制下对发电装置11与共享车辆用户充电装置12以及车辆电池模块14之间的连接状态进行控制，从而实现不同的充电状态。充电控制开关13通过电控开关实现连接状态的调节，连接状态包括导通与断开。

在一个具体实施例中，充电控制开关13包括第一电控开关15a以及第二电控开关15b。电控开关可采用场效应管(MOSFET)或者继电器进行实现。第一电控开关15a连接在车辆电池模块14与发电装置11之间，第二电控开关15b连接在共享车辆用户充电装置12与发电装置11之间。第一电控开关15a以及第二电控开关 15b的控制端均与控制器1电性连接。控制器1可控制两个电控开关的导通与断开。

控制器1被配置为通过控制两个电控开关，以实现多种充电模式。本实施例中，通过发电装置11产生的电能对共享车辆用户充电装置12以及车辆电池模块14进行充电。车辆电池模块14用于对车辆的控制器1等关键部分进行供电，因此充电过程中，车辆电池模块14具有最高的优先级。控制器1根据车辆电池模块14以及共享车辆用户充电装置12的电量对充电控制开关13的电控开关进行控制，具体的控制逻辑如下：

(1)当车辆电池模块14的电量不足，且发电装置11处于发电状态时，控制器1控制充电控制开关13中的第一电控开关15a导通，使得发电装置11对车辆电池模块14进行充电；此时第二电控开关15b处于断开状态；

(2)当车辆电池模块14的电量小于共享车辆用户充电装置12的电量，且发电装置11不处于发电状态时，控制器1控制充电控制开关13的第一电控开关15a 以及第二电控开关15b导通，并控制共享车辆用户充电装置12放电，使得共享车辆用户充电装置12对车辆电池模15块进行充电；

(3)当发电装置11处于发电状态、车辆电池模块14的电量充足且共享车辆用户充电装置12的电量不足时，控制器1控制充电控制开关13的第二电控开关 15导通，使得所述发电装置对所述共享车辆用户充电装置进行充电；此时第一电控开关15a处于断开状态；

(4)当发电装置11不处于发电状态时，且车辆电池模块14以及共享车辆用户充电装置12的电量均充足时，控制器1控制第一电控开关15a以及第二电控开关15b同时处于断开状态；此时车辆电池模块14以及共享车辆用户充电装置12 均不充电；

(5)当所述车辆电池模块14的电量大于所述共享车辆用户充电装置12的电量以及安全阈值，且所述发电装置11不发电时，所述控制器1控制所述充电控制开关13的所述第一电控开关15a以及第二电控开关15b导通，使得所述车辆电池模块14对所述共享车辆用户充电装置12进行充电；在此状态下，若所述车辆电池模块14的电量降至安全阈值以下，则断开所述第一电控开关15a或/和第二电控开关15b。上述的安全阈值为认为设定的电量值。

控制器1的上述控制逻辑不必依靠软件进行实现。在一个具体实施例中，车辆电池模块14、共享车辆用户充电装置12的电量可以使用模拟量进行表示，发电装置11的发电状态可以用数字量进行表示；上述控制逻辑中的比较过程可以采用运放或者比较器进行实现，各运放的输出端可通过组合逻辑电路进行逻辑判断，并通过驱动电路驱动充电控制开关13中的电控开关进行动作，上述实现方式为本领域的惯用技术手段。

通过控制器1对车辆电池模块14以及共享车辆用户充电装置12的充电过程进行控制，使得共享车辆用户充电装置12不仅可以向用户提供充电服务，还可向车辆电池模块14进行充电，延长了车辆电池模块14的续航时间，减少了共享车辆因车辆电池模块14的电量耗尽导致车辆失联的风险。

控制器1可内置无线通信模块，也可与具有通信功能的外置天线盒连接，以便控制器1与云端服务器通信连接，控制器1可通过天线盒向云端服务器上报心跳包，该心跳包包括至少一种以下信息：车辆电池模块14、共享车辆用户充电装置12的电量信息以及发电装置11的工作状态。

用户可以在使用共享车辆的同时，对手机进行充电；充电的过程具体包括以下步骤：

(1)当用户有充电需求的时候，使用手机打开共享车的APP查找附近电量相对充足的共享车辆；

(2)用户找到相应的共享车辆后，通过APP扫描车上的二维码或者通过蓝牙、 NFC认证该车辆；同时用于通过手机向云端服务器发起充电请求；

(3)用户认证成功后云端服务器通过天线盒向控制器1打开共享车辆用户充电装置12的锁具6，使得壳体的防水盖打开；同时控制线缆控制器7使得充电线5 从共享车辆用户充电装置12的壳体中伸出；

(4)当充放电控制模块3检测到负载(手机)连接后开始控制电池2放电，直至用户结束充电完成或负载断开后停止放电；充放电控制模块3的输出电压及电流可根据用户手机的型号进行调节；充放电控制模块3可从用户的手机获取具体的型号以确定供电的电压和电流；在一些实施例中，用户发起充电请求时，可通过手机的APP选择待充电的手机型号或者充电电压以及充电电流；云端服务器接收到充电请求后，通过认证车辆的天线盒向控制器1下发指令，充放电控制模块3在控制器1的控制下向待充电的手机输出指定的电流和电压；或者负载连接不同的充电线，充放电控制模块3输出设定的电流和电压；

(5)充电结束后控制线缆控制器7回收充电线5，并通过手机APP提醒用户关闭防水盖，并关闭锁具6。

共享车辆上设置有手机支架，所述手机支架用于承载待充电设备。手机支架可内置无线充电装置，以便为手机进行无线充电。在一些实施例中，共享车辆上可设置指纹采集装置，以便在用户的手机没电时通过指纹认证的方式打开共享车辆。共享车辆的类型包括共享单车以及共享电动助力车。对于共享单车，可以采用共享单车的电子车锁中的通信模块作为天线盒，对于共享电动助力车，可以采用共享电动助力车的天线盒作为天线盒。

在一些实施例中，共享车辆上还设置有指纹采集装置。指纹采集装置与天线盒 1电性连接。在用户的手机没电时，用户可通过指纹采集装置解锁共享车辆，并通过共享车辆上的交互装置(按钮或者触摸屏)发起充电请求。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (11)

1.一种共享车辆用户充电装置，设置在共享车辆上，其特征在于包括：

壳体；

电池，设置在所述壳体的内部；

充放电控制模块，设置在所述壳体的内部，并与所述电池电性连接；

充电连接装置，所述充电连接装置包括充电线以及线缆控制器；所述充电线卷绕在所述线缆控制器上；所述线缆控制器用于收放所述充电线；所述充电线与所述充放电控制模块电性连接，并用于和待充电设备电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种共享车辆用户充电装置，其特征在于：所述壳体设置有供所述充电线出入的开口，所述壳体的开口处设置有用于遮挡所述开口的防水盖。

3.根据权利要求2所述的一种共享车辆用户充电装置，其特征在于：所述防水盖与所述壳体之间设置有锁具。

4.根据权利要求1所述的一种共享车辆用户充电装置，其特征在于：充放电控制模块包括电池保护板、电量检测板、放电控制板；所述电池保护板连接在所述电池以及所述放电控制板之间；所述电量检测板与所述电池连接；所述充电线与所述放电控制板电性连接。

5.一种共享车辆，其包括车辆本体以及权利要求1-4任一所述的共享车辆用户充电装置。

6.根据权利要求5所述的一种共享车辆，其特征在于包括：所述共享车辆还包括

发电装置；

充电控制开关，分别与所述发电装置以及所述共享车辆用户充电装置电性连接，用于控制所述发电装置与所述共享车辆用户充电装置之间的导通与断开；

控制器，分别与所述充电控制开关以及所述共享车辆用户充电装置电性连接，被配置为根据所述共享车辆用户充电装置的电量控制所述共享车辆用户充电装置以及所述充电控制开关。

7.根据权利要求5或6所述的一种共享车辆，其特征在于，所述的共享车辆用户充电装置的充放电控制模块被配置为在所述控制器的控制下向待充电设备输出指定的电流和电压。

8.根据权利要求6所述的一种共享车辆，其特征在于，所述发电装置包括太阳能板。

9.根据权利要求6所述的一种共享车辆，其特征在于，还包括车辆电池模块；所述车辆电池模块分别与所述控制器以及所述充电控制开关电性连接；所述控制器被配置为根据所述共享车辆用户充电装置的电量以及所述车辆电池模块的电量控制所述充电控制开关。

10.根据权利要求9所述的一种共享车辆，其特征在于，所述充电控制开关包括第一电控开关和第二电控开关，所述第一电控开关连接在所述发电装置与所述车辆电池模块之间，所述第二电控开关连接在所述共享车辆用户充电装置与所述发电装置之间；所述第一电控开关以及所述第二电控开关的控制端均与所述控制器电性连接。

11.根据权利要求10所述的一种共享车辆，其特征在于，所述控制器通过与所述车辆电池模块以及所述共享车辆用户充电装置电性连接，以监控二者的电量；所述控制器被配置为：

当所述车辆电池模块的电量不足，且所述发电装置处于发电状态时，所述控制器控制所述充电控制开关的所述第一电控开关导通，使得所述发电装置对所述车辆电池模块进行充电；

当所述车辆电池模块的电量小于所述共享车辆用户充电装置的电量，且所述发电装置不处于发电状态时，所述控制器控制所述充电控制开关的所述第一电控开关以及所述第二电控开关导通，并控制所述共享车辆用户充电装置对所述车辆电池模块进行充电；

当所述发电装置处于发电状态、所述车辆电池模块的电量充足且所述共享车辆用户充电装置的电量不足时，所述控制器控制所述充电控制开关的所述第二电控开关导通，使得所述发电装置对所述共享车辆用户充电装置进行充电；

当所述车辆电池模块的电量大于所述共享车辆用户充电装置的电量以及安全阈值，且所述发电装置不发电时，所述控制器控制所述充电控制开关的所述第一电控开关以及第二电控开关导通，使得所述车辆电池模块对所述共享车辆用户充电装置进行充电；在此状态下，若所述车辆电池模块的电量降至安全阈值以下，则断开所述第一电控开关或/和第二电控开关。

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