TWM549326U - 基於物聯網的移動式太陽能供電裝置 - Google Patents

Description

基於物聯網的移動式太陽能供電裝置

本創作是有關於一種太陽能供電裝置，且特別是有關於一種基於物聯網的移動式太陽能供電裝置。

現行固定式太陽能發電系統，存有無專人看管、設備老化、被偷竊及面臨天災侵襲時被損毀殆盡等問題。在現有技術中，已有廠商提出有利用移動拖車搭配太陽能電源系統組成的移動式戶外型備用電站作為解決方案。

但是在此類的解決方案中，其雖然能夠提供應急電源，但在設備運行時仍須有人值守，在設備有任何狀況時才能夠快速處理，如此似乎又使戶外式電站移動性的優勢被削弱。除此之外，一般通常此類戶外型電站僅單獨有發電的功能，其實用性不高，且不適於海邊等需要長期單獨運行的場合。

本創作提供一種基於物聯網的移動式太陽能供電裝置，其可解決先前技術所述及的問題。

本創作的基於物聯網的移動式太陽能供電裝置，其包括車體、光電模組、感測模組以及通訊模組。車體具有移動構件以及承載部。光電模組設置於承載部上，用以將光能轉換為電能，並且將轉換的電能儲存。感測模組設置於承載部上，用以感測車體與光電模組至少其中之一的狀態，並且依據感測到的狀態資訊產生感測結果信息。通訊模組耦接感測模組，用以發射感測結果信息。

基於上述，本創作所述的移動式太陽能供電裝置是以數位信號處理器為系統電路控制，及資料擷取之核心，涵蓋太陽能板、升降壓電路、推挽式升壓電路、全橋式變流器、電池與繼電器開關等，以「移動式拖車」搭載「太陽能儲能設備」，便有可遠距感測環境及電流異常訊息回報等功能，進而使移動式太陽能供電裝置可以作為移動式充電站或臨時的緊急救難中心的應用而使進一步擴充。

為讓本創作的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100‧‧‧移動式太陽能供電裝置

110‧‧‧車體

112‧‧‧移動構件

114‧‧‧承載部

116‧‧‧連接部

118-1~118-7‧‧‧承載空間

120‧‧‧光電模組

121‧‧‧光電轉換元件

122‧‧‧儲能元件

123‧‧‧支撐構件

130‧‧‧感測模組

131‧‧‧溫度感測器

132‧‧‧紅外線感測器

133‧‧‧水位偵測器

134‧‧‧影像感測器

135‧‧‧電力監測器

136‧‧‧亮度感測器

140‧‧‧通訊模組

141‧‧‧無線定位發射器

142‧‧‧閘道器裝置

143‧‧‧信號收發電路

150‧‧‧發光模組

152‧‧‧LED照明元件

160‧‧‧資源提供模組

161‧‧‧燃料提供裝置

162‧‧‧水提供裝置

163‧‧‧電力提供裝置

170‧‧‧控制模組

圖1為本創作一實施例的移動式太陽能供電裝置的架構示意 圖。

圖2為本創作一實施例的移動式太陽能供電裝置的系統功能方塊圖。

圖3為本創作一實施例的移動式太陽能供電裝置的側視圖。

圖4為本創作一實施例的移動式太陽能供電裝置的前視與後視圖。

圖5為本創作一實施例的移動式太陽能供電裝置的上視圖。

為了使本揭露之內容可以被更容易明瞭，以下特舉實施例做為本揭露確實能夠據以實施的範例。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/步驟，係代表相同或類似部件。

圖1為本創作一實施例的移動式太陽能供電裝置的架構示意圖。請參照圖1，本實施例的移動式太陽能供電裝置100包括車體110、光電模組120、感測模組130以及通訊模組140。

車體110具有移動構件112以及承載部114，其中移動構件112係指在受力後可克服移動平面上(如地面)的摩擦力以進行相對運動的構件，例如車輪、履帶等(於圖式中繪示為車輪，但本創作不以此為限)。承載部114係指可供放置上述模組120-140的平台或空間、其具體結構造型視車體設計而定，本創作不對此 加以限定。

具體而言，所述移動式太陽能供電裝置100的車體110可以為動力載具或非動力載具。若移動式太陽能供電裝置100為動力載具，則其可例如為搭載上述模組120-140的車、船或航空器，其中光電模組120可將電力轉換為移動式太陽能供電裝置100部分或全部的動力來源。

若移動式太陽能供電裝置100為非動力載具，則車體110可更包括適於與動力載具或其他裝置可拆卸地連接的連接部116。舉例來說，連接部116可以例如是掛勾、快速連接器等可將車體與另一裝置絞接的連接機構。

於此應注意的是，所述車體110除了移動構件112、承載部114及連接部116外，還可視設計而選擇設置支撐輪、牽引桿、支撐腿、升降桿、電纜絞盤等構件，如圖3至圖5所繪示的配置(但不僅限於此)。

光電模組120設置於車體110的承載部114上。光電模組120可將光能轉換為電能，並且將轉換產生的電能儲存於其中，並且在其他模組需要使用時提供電能。其中，光電模組120可例如包括一或多塊太陽能板(尺寸及數量可依設計需求選用)與電池，後續實施例會針對光電模組120的具體實施範例作進一步說明。

感測模組130設置於車體110的承載部114上，其可用以感測車體110與光電模組120至少其中之一的狀態，並且依據 感測到的狀態資訊產生感測結果信息。舉例來說，所述車體110與光電模組120的狀態可例如是車體110周邊的影像、車體110周邊是否有物件靠近、周遭環境的溫度、水位、光電模組120的電源轉換效率與產生電流大小等。

通訊模組140耦接感測模組130，其主要是作為無線信號發射與接收器，用以發射將感測模組130所產生的感測結果信息通過網路發送給目標用戶或上傳至雲端。在本實施例中，所述通訊模組140可以是應用藍芽(Bluetooth)、Wi-Fi、Zigbee、Z-Wave等無線通訊協定的信號收發器，但本創作不以此為限。

在其他實施例應用中，所述移動式太陽能供電裝置100還可選擇性地包括發光模組150、資源提供模組160以及控制模組170。發光模組150耦接光電模組120，其可用以基於光電模組120所產生的電能而點亮。資源提供模組160設置於車體110的承載部114上。資源提供模組160可基於光電模組120所產生的電能以提供資源。所述資源可例如是水、燃料、電力或熱等。控制模組170耦接車體110、光電模組120、感測模組130以及通訊模組140。在本實施例中，控制模組170可用以控制其他各模組的運作，使用者可透過使用介面直接操控控制模組170來控制其他各模組運作，或是通過通訊模組140來接收控制信號，藉以依據控制信號來調整車體110、光電模組120、感測模組130以及通訊模組140至少其中之一的工作狀態。

具體而言，車體110上所搭載的感測模組130包括至少 一種感測器，其可將感測結果信息通過通訊模組140發送給目標用戶(如施工保顧單位或工廠家戶單位)，使得目標用戶可以遠距地瞭解移動式太陽能供電裝置100的工作狀態與工作環境，進而可適應性的調整移動式太陽能供電裝置100的運作，使其可有較佳的工作效能。

在另一範例實施例中，感測結果信息也可以週期/定時的通過通訊模組140上傳至雲端，藉以實現數據蒐集及對應控制的物聯網控制方法。舉例來說，透過連續且定時的蒐集光電模組120的光電轉換數據，搭配數據分析與定位資料可以歸納出每日太陽角度的變化，進而令控制模組170定時的依照太陽角度的變化來調整太陽能板的光接收面，使得光電模組120可具有最佳的光電轉換效率。

更具體的說，本創作實施例的移動式太陽能供電裝置100(以太陽能拖車為例)導入了物聯網技術來做為太陽能拖車的遠距監測與監控。其中，所述物聯網技術具體包含了整合溫度偵測(溫度異常預警)、人體紅外線感測(防止太陽能板遭竊)、亮度偵測(可整合LED，作為路燈)、水位偵測(在淹水前可簡訊通知)、GPS(防止拖車遭竊)、網路攝影機(影像監看)、以及電力監測等(可偵測異常太陽能板，進行更換或清洗)等技術，使得太陽能拖車可作為移動式供電站或是緊急狀況下的救難中心，相較於一般太陽能拖車而言具有更廣泛的應用空間。

底下搭配圖2至圖5實施例來更具體的說明上述移動式 太陽能供電裝置100的架構與功能。其中，圖2為本創作一實施例的移動式太陽能供電裝置的系統功能方塊圖。圖3為本創作一實施例的移動式太陽能供電裝置的側視圖。圖4為本創作一實施例的移動式太陽能供電裝置的前視與後視圖。圖5為本創作一實施例的移動式太陽能供電裝置的上視圖。

在本實施例中，光電模組120包括光電轉換元件121、儲能元件122以及支撐構件123。於此搭配圖4所繪示的移動式太陽能供電裝置100的前視圖與後視圖來一併做說明。請同時參照圖2與圖3，光電轉換元件121可例如為太陽能板，其具有光接收面LS。光電轉換元件121是用以接收光能，並且基於光電效應、整流、濾波及升/降壓電源轉換等電路作用而將光能轉換為電能。儲能元件122可例如是電池，其設置在車體110的承載部114上並耦接光電轉換元件121。儲能元件122是用以儲存光電轉換元件121所產生的電能，以備為其他模組需使用時做為供電來源。支撐構件123設置於承載部114上，其中支撐構件123具有樞接於光電轉換元件的樞接部，其可經調整而改變光接收面LS的傾斜角度ang。在一範例實施例中，使用者可以透過施加外力來調整支撐構件123與光電轉換元件121的相對位置，藉以調整光接收面LS的傾斜角度，或是透過控制模組170來調控光接收面LS的傾斜角度。

感測模組130包括溫度感測器131、紅外線感測器132、水位偵測器133、影像感測器134、電力監測器135以及亮度感測器136其中一或多個。

溫度感測器131是用以感測周遭環境的溫度，並據以產生指示環境溫度的溫度感測信號。其中，溫度資訊可用來作為監控與控制光電模組120的運作狀態的依據。

紅外線感測器132可用以發射紅外線以感測周遭環境中的物件，並據以產生紅外線感測信號。其中，控制模組170可依據紅外線感測信號來判斷周遭是否有障礙物或是否有人靠近。在一應用中，若控制模組170判定有人非預期地靠近移動式太陽能供電裝置100，即令通訊模組140發送警示告知目標用戶，藉以降低裝置失竊風險。

水位偵測器133可用以感測周遭環境的水位變化，並據以產生水位偵測信號。其中，控制模組170可依據水位偵測信號來判斷車體110附近是否有淹水情形，若控制模組170判定車體110附近有淹水情形，即控制車體110離開該地區，或者經由通訊模組140發送警示告知目標用戶以告知裝置附近可能有淹水情形發生，以令用戶可儘速做出處置。

影像感測器134可用以拍攝周遭環境的影像，並據以產生影像信號。具體來說，影像感測器134可例如是一網路攝影機(IP-CAM)，其可即時的/定期的將拍攝到的影像通過通訊模組140發送給目標用戶，使得目標用戶可以監控裝置周遭的情形。

電力監測器135耦接光電模組120，其可用以感測光電模組120所產生的電流大小，並且據以產生電力監測信號。所述電力監測信號可用以作為調控光電模組120工作狀態或是移動車體 110位置的依據。在一應用中，光電模組120可依據電力監測信號來調整光接收面LS的傾斜角度ang，使得光電轉換元件121可以具有較佳的轉換效率。

亮度感測器136用以感測環境亮度，藉以產生環境亮度信號以作為控制發光模組150的依據。舉例來說，控制模組170可依據環境亮度信號來判斷當前是處於有日照狀態或無日照狀態，若為有日照狀態時即可控制發光模組150不點亮，藉以節省電力；相反地，若控制模組170依據環境亮度信號偵測到當前處於無日照狀態(陰天或晚上)，則可進一步控制發光模組150點亮，藉以提供車體110周遭環境的照明。在一應用中，所述環境亮度信號同樣可透過通訊模組140被發送給目標用戶，藉以令目標用戶自行決定是否開啟發光模組。

通訊模組包括無線定位發射器(GPS發射器)141、閘道器裝置142以及信號收發電路143。其中，信號收發電路143主要為提供射頻信號收發的作用。無線定位發射器141是用以發射無線定位信號，使得目標用戶可以透過無線訂位信號搜尋到移動式太陽能供電裝置100的實際位置。閘道器裝置142則是用以在車體110周遭提供無線網路熱點，使得周遭的用戶可以通過閘道器裝置142連接網路，並使用網路服務。

資源提供模組160例如包括燃料提供裝置161、水提供裝置162、電力供給裝置163及工具組(未繪示)其中一或多個。在實際應用中，所述燃料提供裝置161可例如是瓦斯桶，所述水提 供裝置162可例如是水桶或水蒐集與淨化裝置，以及所述電力供給裝置可例如是各種規格的插座(如圖3所示的插座163)或電纜等電力供給介面，其中電力來源為光電模組120所儲存的電源。

就各模組的結構配置來看，如圖5所示，車體110上的承載部114可以區隔出多個承載空間118-1~118-7，其中上述模組可以依需求及尺寸放置在不同的承載空間118-1~118-7中，或者堆疊在相同的承載空間118-1~118-7中，本發明不以此為限。

綜上所述，本創作所述的移動式太陽能供電裝置是以數位信號處理器為系統電路控制，及資料擷取之核心，涵蓋太陽能板、升降壓電路、推挽式升壓電路、全橋式變流器、電池與繼電器開關等，以「移動式拖車」搭載「太陽能儲能設備」，便有可遠距感測環境及電流異常訊息回報等功能，進而使移動式太陽能供電裝置可以作為移動式充電站或臨時的緊急救難中心的應用而使進一步擴充。

雖然本創作已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本創作的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本創作的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧移動式太陽能供電裝置

110‧‧‧車體

112‧‧‧移動構件

114‧‧‧承載部

116‧‧‧連接部

120‧‧‧光電模組

130‧‧‧感測模組

140‧‧‧通訊模組

150‧‧‧發光模組

160‧‧‧資源提供模組

170‧‧‧控制模組

Claims (18)

1. 一種基於物聯網的移動式太陽能供電裝置，包括：一車體，具有一移動構件以及一承載部；一光電模組，設置於該承載部上，用以將光能轉換為電能，並且將轉換的電能儲存；一感測模組，設置於該承載部上，用以感測該車體與該光電模組至少其中之一的狀態，並且依據感測到的狀態資訊產生一感測結果信息；以及一通訊模組，耦接該感測模組，用以發射該感測結果信息。
2. 如申請專利範圍第1項所述的基於物聯網的移動式太陽能供電裝置，其中該車體更具有一連接部，該連接部適於與一載具可拆卸地連接。
3. 如申請專利範圍第1項所述的基於物聯網的移動式太陽能供電裝置，其中該光電模組包括：一光電轉換元件，具有一光接收面，用以接收光能並且將光能轉換為電能；一儲能元件，設置於該承載部並耦接該光電轉換元件，用以儲存該光電轉換元件所產生的電能；以及一支撐構件，設置於該承載部上，並且具有一樞接部，其中該樞接部樞接該光電轉換元件，並且經調整而改變該光接收面的傾斜角度。
4. 如申請專利範圍第1項所述的基於物聯網的移動式太陽能 供電裝置，其中該感測模組包括：一溫度感測器，用以感測周遭環境的溫度，並據以產生一溫度感測信號。
5. 如申請專利範圍第1項所述的基於物聯網的移動式太陽能供電裝置，其中該感測模組包括：一紅外線感測器，用以發射紅外線以感測周遭環境中的物件，並據以產生一紅外線感測信號。
6. 如申請專利範圍第1項所述的基於物聯網的移動式太陽能供電裝置，其中該感測模組包括：一水位偵測器，用以感測周遭環境的水位變化，並據以產生一水位偵測信號。
7. 如申請專利範圍第1項所述的基於物聯網的移動式太陽能供電裝置，其中該感測模組包括：一影像感測器，用以拍攝周遭環境的影像，並據以產生一影像信號。
8. 如申請專利範圍第1項所述的基於物聯網的移動式太陽能供電裝置，其中該感測模組包括：一電力監測器，耦接該光電模組，用以感測該光電模組所產生的一電流大小，並且據以產生一電力監測信號。
9. 如申請專利範圍第8項所述的基於物聯網的移動式太陽能供電裝置，其中該光電模組依據該電力監測信號調整一光接收面的傾斜角度。
10. 如申請專利範圍第1項所述的基於物聯網的移動式太陽能供電裝置，更包括：一發光模組，耦接該光電模組，用以基於該光電模組所產生的電能而點亮。
11. 如申請專利範圍第10項所述的基於物聯網的移動式太陽能供電裝置，其中該感測模組包括：一亮度感測器，用以感測環境亮度，藉以產生一環境亮度信號以作為控制該發光模組的依據。
12. 如申請專利範圍第1項所述的基於物聯網的移動式太陽能供電裝置，其中該通訊模組包括：一無線定位發射器，用以發射一無線定位信號。
13. 如申請專利範圍第1項所述的基於物聯網的移動式太陽能供電裝置，其中該通訊模組包括：一閘道器裝置，用以提供無線網路熱點。
14. 如申請專利範圍第1項所述的基於物聯網的移動式太陽能供電裝置，更包括：一資源提供模組，設置於該承載部上，用以基於該光電模組所產生的電能以提供資源。
15. 如申請專利範圍第14項所述的基於物聯網的移動式太陽能供電裝置，其中該資源提供模組包括一燃料提供裝置。
16. 如申請專利範圍第14項所述的基於物聯網的移動式太陽能供電裝置，其中該資源提供模組包括一水提供裝置。
17. 如申請專利範圍第14項所述的基於物聯網的移動式太陽能供電裝置，其中該資源提供模組包括一電力供給裝置。
18. 如申請專利範圍第1項所述的基於物聯網的移動式太陽能供電裝置，更包括：一控制模組，耦接該車體、該光電模組、該感測模組以及該通訊模組，其中該通訊模組更用以接收一控制信號並傳送至該控制模組，該控制模組依據該控制信號調整該車體、該光電模組、該感測模組以及該通訊模組至少其中之一的工作狀態。