一种共享单车自供电照明及物联网装置

1.本实用新型涉及交通照明领域，具体涉及到一种共享单车自供电照明及物联网装置。


背景技术：

2.当前共享单车已达到数亿辆，已成为人们近距离便捷出行的必需品，这大大提高了能源的利用率，方便了上亿民众的出行，有效的改善了环境和交通问题，进而成功的提升了城市形象，成为绿色环保出行的倡导品。
3.共享单车实质是一种新型的交通工具租赁业务-自行车租赁业务，其主要依靠载体为(单车)自行车。可以很充分利用城市因快速的经济发展而带来的自行车出行萎靡状况；能够最大化的利用了公共道路通过率，同时起到健康身体的作用。
4.最初的共享单车在校园诞生。2014年，北大毕业生戴威与4名合伙人共同创立ofo，致力于解决大学校园的出行问题。次年5月，超过2000辆共享单车出现在北大校园。截至到2016年11月，已经有包括摩拜、优拜、ofo、小鸣、小蓝、骑呗等在内的多家共享单车诞生并且都获得了大量的风险投资。截至2017年3月，我国共享单车行业总融资额达到了70亿元，已有超过30家的单车品牌，行业竞争愈加激烈。
[0005]“闲置资源、共享网络平台、人人参与”是共享经济的三大基本要素，其中“人人参与”是指各个参与者在各取所需的同时对共享经济进行创新，是共享经济模式能够实现“互利互助，收益共享”的原因。作为共享经济的典型案例，共享单车的出现，解决了政府交通拥堵和环境污染问题、市民出行无序需求的问题以及为其运营商创造了商业价值。所以说，共享单车真正实现了多角色、多行业互利互助，共同发展。但相关数据表明，共享单车在夜间的利用率极低，这是由于共享单车在夜晚不像汽车或者其他交通工具一样，具备照明功能，而且夜间骑共享单车出行，会产生安全问题，尤其是在缺少路灯的小巷子等各种不便于安装路灯的地方，这大大限制了共享单车的利用率。


技术实现要素：

[0006]
为了克服上述现有技术中的缺陷，本实用新型提供了一种共享单车自供电照明及物联网装置，把自行车骑行过程中的一部分机械能转化储存为夜间行驶时照明所需要用的电能，同时还能为物联网芯片供电。
[0007]
技术方案
[0008]
一种共享单车自供电照明及物联网装置，包括照明装置、基于电磁感应原理的小型发电机、电能存储装置、物联网芯片，所述电能存储装置包括稳压器，可充电电池组和防雨外壳，所述小型发电机包括外壳、线圈、电刷、圆形滑环，所述外壳的内部固定连接有固定杆与u型的永磁铁，所述固定杆上固定连接有轴承，所述轴承上设有两个小孔，所述线圈穿过所述小孔并置于所述永磁铁之间，所述线圈远离所述永磁铁的一端与所述圆形滑环相接，所述线圈由自行车轴来提供转动的动力，所述物联网芯片能判断自行车的行驶状态，并
且每分钟将位置信息上传到云服务器，所述电能存储装置与所述小型发电机连接，将所述小型发电机的电能存储，为所述照明装置供电，所述照明装置包括led照明系统、开关系统。
[0009]
进一步的，所述防雨外壳设置于所述稳压器和所述可充电电池组外围，所述稳压器的输入端连接在从所述小型发电机接出的导线上，输出端连接在所述可充电电池组上。
[0010]
进一步的，所述小型发电机设置于自行车前叉上。
[0011]
进一步的，所述轴承的圆心、所述线圈的对称中心、所述圆形滑环的圆心和所述永磁铁的两极中心在一条直线上。
[0012]
进一步的，所述电刷设有两个，两个所述电刷分别与两个所述圆形滑环可滑动抵接，所述电刷固定于所述外壳上。
[0013]
进一步的，所述圆形滑环的圆形平面与轮胎平面平行，所述圆形滑环内侧壁与所述线圈导线连接，所述圆形滑环外侧壁与所述电刷接触，所述圆形滑环之间的缺口连线始终与所述线圈的平面保持垂直，所述电刷与所述缺口相对时，所述线圈的磁通量变化率为零，以此起到换向器作用。
[0014]
进一步的，所述稳压器的输入电压为0-40v，通过所述稳压器的输出电流为直流，经过所述可充电电池组的充电保护电路后输入所述可充电电池组中存储。
[0015]
进一步的，所述稳压器优选为5v2a的小型稳压器，所述可充电电池组为2000mah的小型电池组，所述小型发电机的直径为3-7cm，长度为2-10cm。
[0016]
进一步的，所述开关系统包括光传感器开关、按键开关，所述光传感器开关与所述按键开关串联连接，所述led照明系统为串联在一起的多个发光二极管，所述发光二极管通过导线与所述开关系统相连。
[0017]
进一步的，所述光传感器开关安装在所述可充电电池组处，所述按键开关安装在自行车把手处，所述led照明系统安装自行车前轮正上方。
[0018]
进一步的，所述物联网芯片由主芯片和射频电路组成，所述可充电电池组能够向所述主芯片供电，所述主芯片包括lte-m芯片、pmu电源管理单元、mcp存贮单元、射频电路和射频天线组，所述pmu电源管理单元分别与所述lte-m芯片、所述mcp存贮单元和所述射频电路电连接，所述射频电路与自行车车体金属框架相连接，提高信号发送与接收的能力。
[0019]
有益效果
[0020]
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0021]
1、发电量充足，足够将能量储存起来用于照明。
[0022]
2、产生阻力比较小，不会影响生活中日常的骑行体验。
[0023]
3、不受天气，光照环境等环境因素的影响。
[0024]
4、用可充电电池进行能量的储存和提供，夜间照明光源光的强度稳定。
[0025]
5、组装简单，生产成本较低。
[0026]
6、包括小型发电机在内的其他所有部件，骑行过程中不产生额外噪音。
[0027]
7、物联网芯片功耗低，能够完全依靠自行车供电。
附图说明
[0028]
图1是本实用新型一种共享单车自供电照明及物联网装置的整体结构示意图；
[0029]
图2是小型发电机的结构示意图；
[0030]
图3是小型发电机部分结构的三维结构示意图；
[0031]
图4是物联网芯片的工作原理框图。
[0032]
其中，1-按键开关，2-小型发电机，3-自行车前叉，4-稳压器，5-可充电电池组，6-led照明系统，7-物联网芯片，21-永磁铁，22-线圈，23-轴承，24-圆形滑环，25-电刷，26-外壳，27-固定杆。
具体实施方式
[0033]
为更好地说明阐述本实用新型内容，下面结合附图和实施实例进行展开说明：
[0034]
如图1-4所示，本实用新型公开了一种共享单车自供电照明及物联网装置，包括照明装置、基于电磁感应原理的小型发电机2、电能存储装置、物联网芯片7，所述电能存储装置包括稳压器4，可充电电池组5和防雨外壳(未示出)，所述小型发电机2包括外壳26、线圈22、电刷25、圆形滑环24，所述外壳26的内部固定连接有固定杆27与u型的永磁铁21，所述固定杆27上固定连接有轴承23，所述轴承23上设有两个小孔(未示出)，所述线圈22穿过所述小孔并置于所述永磁铁21之间，所述线圈22远离所述永磁铁21的一端与所述圆形滑环24相接，所述线圈22由自行车轴来提供转动的动力，所述物联网芯片7能判断自行车的行驶状态，并且每分钟将位置信息上传到云服务器，所述电能存储装置与所述小型发电机2连接，将所述小型发电机2的电能存储，为所述照明装置供电，所述照明装置包括led照明系统6、开关系统。
[0035]
进一步的，所述防雨外壳设置于所述稳压器4和所述可充电电池组5外围，所述稳压器4的输入端连接在从所述小型发电机2接出的导线上，输出端连接在所述可充电电池组5上。
[0036]
进一步的，所述小型发电机2设置于自行车前叉3上。
[0037]
进一步的，所述轴承23的圆心、所述线圈22的对称中心、所述圆形滑环24的圆心和所述永磁铁21的两极中心在一条直线上。
[0038]
进一步的，所述电刷25设有两个，两个所述电刷25分别与两个所述圆形滑环24可滑动抵接，所述电刷25固定于所述外壳26上。
[0039]
进一步的，所述圆形滑环24的圆形平面与轮胎平面平行，所述圆形滑环24内侧壁与所述线圈22导线连接，所述圆形滑环24外侧壁与所述电刷25接触，所述圆形滑环24之间的缺口连线始终与所述线圈22的平面保持垂直，所述电刷25与所述缺口相对时，所述线圈22的磁通量变化率为零，以此起到换向器作用。
[0040]
进一步的，所述稳压器4的输入电压为0-40v，通过所述稳压器4的输出电流为直流，经过所述可充电电池组5的充电保护电路后输入所述可充电电池组5中存储。
[0041]
进一步的，所述稳压器4优选为5v2a的小型稳压器，所述可充电电池组5为2000mah的小型电池组，所述小型发电机2的直径为3-7cm，长度为2-10cm。
[0042]
进一步的，所述开关系统包括光传感器开关(未示出)、按键开关1，所述光传感器开关与所述按键开关1串联连接，所述led照明系统6为串联在一起的多个发光二极管，所述发光二极管通过导线与所述开关系统相连。
[0043]
进一步的，所述光传感器开关安装在所述可充电电池组5处，所述按键开关1安装在自行车把手处，所述led照明系统6安装自行车前轮正上方。
[0044]
进一步的，所述物联网芯片7由主芯片和射频电路组成，所述可充电电池组5能够向所述主芯片供电，所述主芯片包括lte-m芯片、pmu电源管理单元、mcp存贮单元、射频电路和射频天线组，所述pmu电源管理单元分别与所述lte-m芯片、所述mcp存贮单元和所述射频电路电连接，所述射频电路与自行车车体金属框架相连接，提高信号发送与接收的能力。
[0045]
进一步的，所述物联网芯片7安装在所述可充电电池组5旁，方便供电。
[0046]
具体地，共享单车在行进中车轮转动，进而车轮轴转动并带动线圈22转动，由于线圈22置于永磁铁21之间，因此转动时切割磁感线从而产生感应电流，从而实现将机械能转化为电能的效果；
[0047]
lte-m芯片采用mdm9206，mdm9206与pmu电源管理单元电连接，pmu电源管理单元与mcp存贮单元、射频电路电连接，以便于给各功能模块供电，mcp存贮单元和射频电路分别与mdm9206连接，mdm9206用于运行底层系统和lte-m无线通信协议以及负责管理各功能模块，所述mcp存贮单元用于存储和执行程序。
[0048]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型技术方案进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神与范围。