基於實時電價的太陽能路燈無線手機充電控制裝置製造方法
2023-06-13 02:35:26 1
基於實時電價的太陽能路燈無線手機充電控制裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基於實時電價的太陽能路燈無線手機充電控制裝置，該裝置包括傳感器模塊、信息交互模塊、單片機、無線通訊模塊、驅動模塊、輔助電路模塊和無線充電模塊。其中，所述信息交互模塊包括狀態指示燈、按鍵、液晶顯示器和NFC讀寫器；所述輔助電路模塊包括電源和時鐘電路；所述無線充電模塊包括電能轉換電路和發射電路。本實用新型根據太陽能路燈的電能反饋特性，在提供照明功能的基礎上，為行走在街道上有需要手機充電的路人，提供無線手機充電功能。並且根據實時電價，利用手機NFC支付功能進行費用的結算。該實用新型具有體積小巧，成本低廉的特點，可安裝在太陽能路燈的燈杆上，具有廣闊的應用前景。
【專利說明】基於實時電價的太陽能路燈無線手機充電控制裝置
【技術領域】:
[0001]本實用新型涉及一種基於實時電價的太陽能路燈無線手機充電控制裝置。
【背景技術】:
[0002]隨著世界能源危機的加劇，可再生能源的開發與利用越來越受到重視。而太陽能作為地球上最直接、最普遍也是最清潔的能源，取之不盡，用之不竭。自我國可再生能源法出臺後，太陽能產品開始進入生活。同時，太陽能在路燈照明技術的發展已經日趨成熟。
[0003]隨著我國城市建設規模的不斷擴大和建設水平的不斷提高，路燈照明已經成為城市建設的一項重要內容。與傳統的路燈相比，太陽能路燈以節能、環保的特點而受到廣泛關注。現有的太陽能路燈功能比較單一，一般只作為照明工具。專利號201220403414.5 「一種具有充電功能的太陽能路燈」，在充分利用太陽能的基礎上，為走在街道上有需要手機充電的路人提供充電功能。但是這種充電功能僅利用太陽能為手機提供有線充電，並未考慮用戶充電接線的繁瑣，以及陰雨等惡劣天氣對手機充電電源的限制，也未涉及到基於實時電價，用戶手機充電費用的計量功能。因此，一種基於實時電價的太陽能路燈無線手機充電控制裝置亟待研發。
【發明內容】
:
[0004]針對上述尚無基於實 時電價的太陽能路燈無線手機充電控制裝置，本實用新型所要解決的技術問題是，克服現有技術沒有考慮太陽能路燈的電能反饋特性，為街道上有需要手機充電的路人提供無線充電的缺點，而提供一種基於實時電價的太陽能路燈無線手機充電控制裝置。該裝置不但可以根據太陽能路燈的電能反饋特性，為街道上有需要手機充電的路人提供無線充電，還可以根據實時電價通過手機NFC支付功能進行費用的結算。該裝置具有體積小巧，成本低廉的特點，可安裝在太陽能路燈的燈杆上，具有廣闊的應用前
旦
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[0005]本實用新型解決上述問題採取的技術方案是:
[0006]一種基於實時電價的太陽能路燈無線手機充電控制裝置，包括傳感器模塊、信息交互模塊、單片機、無線通訊模塊、驅動模塊、輔助電路模塊和無線充電模塊；其特徵在於:所述信息交互模塊包括狀態指示燈、按鍵、液晶顯示器和NFC讀寫器，所述輔助電路模塊包括電源和時鐘電路，所述無線充電模塊包括電能轉換電路和發射電路。所述傳感器模塊、輔助電路模塊接入單片機的輸入端；所述單片機的輸出端接至驅動模塊和無線充電模塊；所述無線通訊模塊和信息交互模塊與單片機雙向連接。本實用新型根據太陽能路燈的電能反饋特性，為行走在街道上的用戶提供無線手機充電，同時還具有手機NFC支付功能。
[0007]所述傳感器模塊為光電傳感器，其型號是H0A0901-011。所述單片機的型號是MSP430F149。所述無線通訊模塊的型號是M49003。所述驅動模塊的型號是ULN2003。所述輔助電路模塊包括電源和時鐘電路；電源採用NCP1400ASN30T1晶片為中央處理器提供穩定的工作電壓，採用NCP1400ASN50T1晶片為其它模塊提供穩定的工作電壓。[0008]本實用新型所述的基於實時電價的太陽能路燈無線手機充電控制裝置的工作原
理是:
[0009]當電網負荷處於尖峰時段，實時電價居高位時，傳感器模塊的光電傳感器通過檢測光照強度，將光信號轉化為電信號輸入至單片機。單片機接收到光電傳感器信號，通過驅動模塊接入太陽能光伏組件，將太陽能作為一級電源給手機無線充電提供電源，同時將多餘的電能反饋給電網。當電網負荷處於平段，實時電價居低位時，單片機通過驅動模塊選擇電網作為手機無線充電的電源，而太陽能發出的電能存儲到蓄電池中，以便在夜晚給路燈提供電源。
[0010]單片機接收到手機充電信號後，在不同時段通過驅動模塊選擇不同電源，並輸出控制信號至無線充電模塊。無線充電模塊的電能轉換電路對太陽能的直流電或電網的交流電進行轉換處理，輸出交流電至發射電路的初級線圈進行電磁發射。當用戶完成充電後，通過按鍵選擇手機NFC支付方式。單片機根據用戶手機所充電量，結合實時電價進行費用的結算，完成手機的無線充電過程。
[0011]所述裝置的具體步驟包括:
[0012](I)傳感器模塊的光電傳感器實時採集太陽能光照強度，並將光信號轉化為電信號輸入至單片機中。當電網負荷處於尖峰時段時，單片機接收到光電傳感器信號，通過驅動模塊選擇太陽能光伏組件作為手機無線充電的一級電源。當電網負荷處於平段，實時電價處於低位時。單片機接收到光電傳感器信號，通過驅動模塊將太陽能發出的電存儲到蓄電池中，並選擇電網作為手機無線充電的電源。
[0013](2)當街上行走的路人需要手機充電時，將手機貼近裝置的無線感應區。單片機接收到用戶手機無線充電的信號後，在不同時段通過驅動模塊選擇對應的電源，包括太陽能和電網，並輸出控制信號給無線充電模塊。無線充電模塊通過電能轉換電路對不同電源進行轉換處理，輸出交流電至發射電路的電磁感應線圈。電磁感應線圈發射電磁波，通過與手機次級線圈進行能量耦合實現能量的傳遞。
[0014](3)無線通訊模塊定時接收電網24小時的實時電價，並與手機電池管理系統通訊，獲取手機電池充電前後的荷電狀態參數，並將這些數據傳送至單片機中。單片機根據實時電價與手機電池充電前後的荷電狀態，計算出此次充電費用，並將費用數據輸送至液晶顯示器顯示。
[0015](4)當用戶完成手機充電，通過信息交互模塊的按鍵選擇費用結算，並將手機貼近無線感應區。其中，NFC手機內嵌有NFC晶片，NFC晶片與手機SM卡相連，具有近距離無線識別功能。單片機通過NFC感應區與手機NFC晶片進行無線數據傳送，通過扣除用戶手機NFC晶片內的數額實現充電費用的繳納，從而完成手機的無線充電過程。
[0016]綜上所述，基於上述結構的基於實時電價的太陽能路燈無線手機充電控制裝置根據太陽能路燈的電能反饋特性，不但可以給路燈提供電源，同時也可為街上行走的路人提供無線手機充電功能。此外，本實用新型還能根據實時電價，利用手機NFC支付功能進行充電費用支付。該裝置具有電路簡單，體積小巧，成本低廉等特點，可安裝在太陽能路燈的燈杆上，具有廣闊的應用前景。
【專利附圖】
【附圖說明】:[0017]圖1是所述的基於實時電價的太陽能路燈無線手機充電控制裝置的結構框圖。
[0018]圖2是所述的基於實時電價的太陽能路燈無線手機充電控制裝置的面板示意圖。
[0019]在圖2中:
[0020]1- 狀態指示燈 2 - 液晶顯示器
[0021]3 - 按鍵4 - 無線感應區
【具體實施方式】:[0022]下面結合附圖和實施例，對基於實時電價的太陽能路燈無線手機充電控制裝置進行詳細描述:
[0023]如圖1所示，基於實時電價的太陽能路燈無線手機充電控制裝置包括傳感器模塊、信息交互模塊、單片機、無線通訊模塊、驅動模塊、輔助電路模塊和無線充電模塊；所述信息交互模塊包括狀態指示燈、按鍵、液晶顯示器和NFC讀寫器，所述輔助電路模塊包括電源和時鐘電路，所述無線充電模塊包括電能轉換電路和發射電路。本實用新型不但可以給路燈提供電源，同時也可為行走在街上的路人提供無線手機充電功能。此外，本實用新型還能根據實時電價，利用手機的NFC支付功能進行充電費用的支付。
[0024]作為具體實施例，圖1所述裝置的傳感器模塊、輔助電路模塊接入單片機的輸入端；所述單片機的輸出端接入驅動模塊和無線充電模塊；所述無線通訊模塊和信息交互模塊與單片機雙向連接。
[0025]作為具體實施例，圖1所述裝置的傳感器模塊為光電傳感器，其型號是H0A0901-011。所述單片機的型號是MSP430F149。所述無線通訊模塊的型號是M49003。所述驅動模塊的型號是ULN2003。所述輔助電路模塊包括電源和時鐘電路；電源採用NCP1400ASN30T1晶片為中央處理器提供穩定的工作電壓，採用NCP1400ASN50T1晶片為其它模塊提供穩定的工作電壓。
[0026]本實施例所述的基於實時電價的太陽能路燈無線手機充電控制裝置的面板示意圖如圖2所示，所述面板示意圖包括狀態指示燈1、液晶顯示器2、按鍵3和無線傳感區4，各部分主要功能包括:
[0027]狀態指示燈I顯示手機無線充電的電源，包括太陽能和電網兩種方式。
[0028]液晶顯示器2顯示用戶充電模式下的實時電價，以及手機無線充電費用。
[0029]按鍵3與液晶顯示屏一起完成電價的顯示與充電費用結算的選擇。
[0030]無線感應區4包括NFC感應區與無線充電區，為用戶手機提供無線充電區域與手機費用結算的NFC感應區域。
【權利要求】
1.一種基於實時電價的太陽能路燈無線手機充電控制裝置，其特徵在於:包括傳感器模塊、信息交互模塊、單片機、無線通訊模塊、驅動模塊、輔助電路模塊和無線充電模塊；所述信息交互模塊包括狀態指示燈、按鍵、液晶顯示器和NFC讀寫器；所述輔助電路模塊包括電源和時鐘電路；所述無線充電模塊包括電能轉換電路和發射電路；所述傳感器模塊、輔助電路模塊接入單片機的輸入端；所述單片機的輸出端接至驅動模塊和無線充電模塊；所述無線通訊模塊和信息交互模塊與單片機雙向連接。
2.根據權利要求1所述的基於實時電價的太陽能路燈無線手機充電控制裝置，其特徵在於:所述傳感器模塊為光電傳感器，其型號是H0A0901-011。
3.根據權利要求1所述的基於實時電價的太陽能路燈無線手機充電控制裝置，其特徵在於:所述單片機的型號是MSP430F149。
4.根據權利要求1所述的基於實時電價的太陽能路燈無線手機充電控制裝置，其特徵在於:所述無線通訊模塊的型號是M49003。
5.根據權利要求1所述的基於實時電價的太陽能路燈無線手機充電控制裝置，其特徵在於:所述驅動模塊的型號是ULN2003。
6.根據權利要求1所述的基於實時電價的太陽能路燈無線手機充電控制裝置，其特徵在於:所述輔助電路模塊包括電源和時鐘電路；電源採用NCP1400ASN30T1晶片為中央處理器提供穩定的工作電壓，採用NCP1400ASN50T1晶片為其它模塊提供穩定的工作電壓。
【文檔編號】G07F17/00GK203433591SQ201320550465
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年9月5日 優先權日:2013年9月5日
【發明者】楊洪明, 楊亞雄, 張磊, 劉文洵, 楊鑫 申請人:長沙理工大學