一种具有应急充电功能的太阳能公交站牌的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种具有应急充电功能的太阳能公交站牌，包括站牌本体和固设在站牌本体上方的太阳能电池板，站牌本体侧面上设有USB接口，USB接口通过电能转换单元与太阳能电池板相连。电能转换单元包括智能控制器和DC-DC电源模块。智能控制器的输入端与太阳能电池板的输出端相连，输出端分别与DC-DC电源模块、LED照明灯和蓄电池输入端相连。DC-DC电源模块和蓄电池的输出端分别与USB接口的输入端相连。太阳能电池板的输出端通过防反二极管及DC/DC转换器和智能控制器的输入端相连。智能控制器的输入端通过AC/DC转换器接220V交流电。本实用新型不仅节约了能源，还使公交站牌功能多样化，低成本投资就能给出行提供便利。
【专利说明】—种具有应急充电功能的太阳能公交站牌
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种具有应急充电功能的太阳能公交站牌。
【背景技术】
[0002]随着生活水平的提高，手机、平板电脑、MP3等移动设备应用越来越普遍，人们经常在等公交车的时候利用这些移动设备来消遣时间。但是，这些移动设备在给我们生活带来便利的同时，也带来了许多困扰。因为现有的公交站牌只具有线路提示功能，在等公交车过程中若遇到电池电量不足，无法及时在附近找到电源对移动设备进行充电，这将影响移动设备的正常使用。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种具有应急充电功能的太阳能公交站牌，该公交站牌能够为移动设备提供充电电源，给人们出行提供了便利。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案:一种具有应急充电功能的太阳能公交站牌，包括站牌本体和固设在站牌本体上方的太阳能电池板，所述的站牌本体侧面上设有USB接口，所述的USB接口通过电能转换单元与太阳能电池板相连。具体地说，所述的站牌本体包括箱体、固设在箱体上方的护顶、固设在护顶上方的固定杆和与固定杆固定相连的太阳能电池板。所述的箱体在公交路线的两侧设有LED照明灯。优选的，所述的USB接口为至少I个，且所述的USB接口外侧设有保护盖。太阳能电池板将太阳能转化为电能后，再经电能转换单元转换成适合给移动设备充电的5V直流电，从USB接口输出，经数据线给移动设备充电。这给外出携带移动设备的人们提供了充电便利，减少了因没电带来的困扰。通过在USB接口外侧设有保护盖，可以在恶劣天气的时候对USB接口起到一定的保护作用，延长其使用寿命。
[0005]所述的电能转换单元包括用于控制电能转换及传输的智能控制器和DC-DC电源模块。所述的智能控制器的输入端与太阳能电池板的输出端相连，输出端分别与DC-DC电源模块、LED照明灯和蓄电池的输入端相连。所述的DC-DC电源模块和蓄电池的输出端分别与USB接口的输入端相连。具体地说，所述的太阳能电池板的输出端通过防反二极管及DC/DC转换器和智能控制器的输入端相连。所述的DC-DC电源模块型号为WDS-12S05。
[0006]太阳能电池板用于将太阳能转换为电能，然后在智能控制器的控制作用下，一部分电能传输到蓄电池储存起来，一部分电能直接提供给USB接口和LED照明灯使用。智能控制器通过采集蓄电池两端的电压值和太阳能电池板的电压值，并根据设定的参数范围来确定太阳能电池板和220V市电的通断以及LED灯的亮灭。蓄电池是整个发电系统的储能核心，它的主要作用是消除由于天气等原因引起能量供给和需求的不平衡，在整个系统中起到电能调节和平衡负载的作用。DC-DC电源模块用于将12V直流电转换为适合输出给USB接口的5V直流电。为了防止反电压损坏太阳能电池板，太阳能电池板产生的直流电先通过一个防反二极管后，再送入DC/DC转换器给蓄电池、LED照明灯、USB接口供电。[0007]进一步，所述的智能控制器的输入端通过AC/DC转换器接220V交流电。所述的智能控制器和蓄电池的输出端分别与LED照明灯相连。220V市电通过AC/DC转换器转换为蓄电池与负载所需的直流电，用于补充太阳能发电能量的不足。智能控制器检测到蓄电池的电压降到预定的电压值或者太阳能电池板的电压低于一定值时，则发送控制信号使用220V市电对蓄电池进行充电，同时给LED照明灯和USB接口供电。
[0008]由上述技术方案可知，本实用新型通过太阳能电池板将太阳能转换为电能，再经智能控制器与DC-DC电源模块的控制和转化，从USB接口输出5V直流电给移动设备进行充电。这不仅节约了能源，还使公交站牌功能多样化，给人们出行提供了便利。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型的结构示意图；
[0010]图2是本实用新型的原理框图；
[0011]图3是本实用新型的电路图。
[0012]其中:
[0013]1、固定杆，2、护顶，3、LED照明灯，4、太阳能电池板，5、U SB接口，6、保护盖，7、箱体，8、智能控制器，9、220V交流电，10、蓄电池，IUDC-DC电源模块，12、DC/DC转换器，13、防反二极管，14、AC/DC转换器，15充电控制单元，16、开关。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本实用新型做进一步说明:
[0015]如图1所示的一种具有应急充电功能的太阳能公交站牌，包括站牌本体和固设在站牌本体上方的太阳能电池板4，所述的站牌本体侧面上设有USB接口 5，所述的USB接口5通过电能转换单元与太阳能电池板4相连。具体地说，所述的站牌本体包括箱体7、固设在箱体7上方的护顶2、固设在护顶2上方的固定杆I和与固定杆I固定相连的太阳能电池板4。所述的箱体7在公交路线的两侧设有LED照明灯3。优选的，所述的USB接口 5为至少I个，且所述的USB接口 5外侧设有保护盖6。太阳能电池板4将太阳能转化为电能后，再经电能转换单元转换成适合给移动设备充电的5V直流电，从USB接口 5输出，经数据线给移动设备充电。这给外出携带移动设备的人们提供了充电便利，减少了因没电带来的困扰。通过在USB接口 5外侧设有保护盖6，可以在恶劣天气的时候对USB接口 5起到一定的保护作用，延长其使用寿命。
[0016]如图2、图3所示，所述的电能转换单元包括用于控制电能转换及传输的智能控制器8和DC-DC电源模块11。所述的智能控制器8的输入端与太阳能电池板4的输出端相连，智能控制器8输出端分别与DC-DC电源模块11、LED照明灯3和蓄电池10的输入端相连。所述的DC-DC电源模块11和蓄电池10的输出端分别与USB接口 5的输入端相连。具体地说，所述的太阳能电池板4的输出端通过防反二极管13及DC/DC转换器12和智能控制器8的输入端相连。所述的DC-DC电源模块型号为WDS-12S05。
[0017]太阳能电池板4用于将太阳能转换为电能，然后在智能控制器8的控制作用下，一部分电能传输到蓄电池10储存起来，一部分电能直接提供给USB接口 5和LED照明灯3使用。智能控制器8通过采集蓄电池10两端的电压值和太阳能电池板4的电压值，并根据设定的参数范围来确定太阳能电池板4和220V市电9的通断以及LED照明灯3的亮灭。蓄电池10是整个发电系统的储能核心，它的主要作用就是消除由于天气等原因引起能量供给和需求的不平衡，在整个系统中起到电能调节和平衡负载的作用。DC-DC电源模块11用于将12V直流电转换为适合输出给USB接口 5的5V直流电。为了防止反电压损坏太阳能电池板4，太阳能电池板4产生的直流电先通过一个防反二极管13后，再送入DC/DC转换器12给蓄电池10、LED照明灯3、USB接口 5供电。
[0018]进一步，所述的智能控制器8的输入端通过AC/DC转换器14接220V交流电。所述的智能控制器8和蓄电池10的输出端分别与LED照明灯3相连。智能控制器8通过充电控制单元15分别与蓄电池10、DC-DC电源模块11和用于控制LED照明灯亮灭的开关16相连。充电控制单元15用于对蓄电池10的充放电进行控制。220V市电通过AC/DC转换器14转换为蓄电池10与负载所需的直流电，用于补充太阳能电池板发电能量的不足。智能控制器8检测到蓄电池10的电压降到预定的电压值时或者太阳能电池板4的电压低于一定值时，则发送控制信号使用市电220V交流电9来对蓄电池10进行充电，同时给LED照明灯3和USB接口 5供电。
[0019]本实用新型的工作原理为:
[0020]本实用新型通过太阳能电池板将太阳能转换成电能给蓄电池充电，且通过智能控制器监测太阳能电池板和蓄电池的端电压，从而实现对负载供电方式的选择及切换。对LED照明灯和USB接口连接的移动设备来讲，有太阳能电池板、蓄电池和220V交流电三种供电选择。太阳能或蓄电池作为电源向LED照明灯提供12V直流电，同时，将12V直流电经过DC-DC电源模块WD5-12S05降压为5V直流电连接USB接口，使得太阳能公交站牌具有USB接口应急充电功能。当蓄电池电压降到预定的电压值时，由智能控制器将蓄电池和太阳能断开，启用220V市电给蓄电池充电；当光照强度较弱时，自动切换到市电给蓄电池充电，以保证LED照明灯的正常工作以及USB接口的正常供电；通过监测太阳能电池板的电压，智能地控制LED灯的点亮和熄灭，白天光照较强时，LED灯自动熄灭，夜晚无光照时，LED灯自动点売。
[0021]当太阳能电池板发电量大于负载消耗量时，除了给负载供电，还要给蓄电池充电；当发电量小于负载消耗量时，蓄电池给负载供电。为了不造成蓄电池过放电永久性损坏，防止夜间或者光照不足时，太阳能电池板电压低于蓄电池电压，蓄电池向太阳能电池板放电的情况，在太阳能电池板回路中串联一个肖特基二极管防止反充电。为了防止过充电，在输入回路中串联一个泄放晶体管，将多余的太阳能电池能量通过晶体管泄放，保证没有过高的电压给蓄电池充电。智能控制器通过检测太阳能电池板的电压，根据太阳能电池板电压的大小，智能切换进入不同工作模式:当太阳能电池板端电压小于4.5V时，判断为夜晚模式，自动点亮LED照明灯；当太阳能电池端电压大于4.5V时，判断为白昼模式，自动熄灭LED照明灯。
[0022]以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种具有应急充电功能的太阳能公交站牌，包括站牌本体和固设在站牌本体上方的太阳能电池板，其特征在于:所述的站牌本体包括箱体、固设在箱体上方的护顶、固设在护顶上方的固定杆和与固定杆固定相连的太阳能电池板；所述的箱体设有公交路线的侧面上设有LED照明灯；所述的站牌本体侧面上设有USB接口，所述的USB接口通过电能转换单元与太阳能电池板相连；所述的电能转换单元包括用于控制电能转换及传输的智能控制器、蓄电池和DC-DC电源模块；所述的智能控制器的输入端与太阳能电池板的输出端相连，输出端分别与DC-DC电源模块和蓄电池的输入端相连；所述的DC-DC电源模块和蓄电池的输出端分别与USB接口的输入端相连；所述的USB接口为至少I个，且所述的USB接口外侧设有保护盖；所述的太阳能电池板的输出端通过防反二极管及DC/DC转换器和智能控制器的输入端相连；所述的智能控制器的输入端通过AC/DC转换器接220V交流电；所述的智能控制器和蓄电池的输出端分别与LED照明灯相连。
2.根据权利要求1所述的一种具有应急充电功能的太阳能公交站牌，其特征在于:所述的DC-DC电源模块型号为WDS-12S05。
【文档编号】G09F13/02GK203721146SQ201320836908
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】曹玲玲, 赵贵龙, 李良光, 余芳芳, 夏许可 申请人:安徽理工大学