基于实时电价的太阳能路灯无线手机充电控制装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于实时电价的太阳能路灯无线手机充电控制装置，该装置包括传感器模块、信息交互模块、单片机、无线通讯模块、驱动模块、辅助电路模块和无线充电模块。其中，所述信息交互模块包括状态指示灯、按键、液晶显示器和NFC读写器；所述辅助电路模块包括电源和时钟电路；所述无线充电模块包括电能转换电路和发射电路。本实用新型根据太阳能路灯的电能反馈特性，在提供照明功能的基础上，为行走在街道上有需要手机充电的路人，提供无线手机充电功能。并且根据实时电价，利用手机NFC支付功能进行费用的结算。该实用新型具有体积小巧，成本低廉的特点，可安装在太阳能路灯的灯杆上，具有广阔的应用前景。
【专利说明】基于实时电价的太阳能路灯无线手机充电控制装置
【技术领域】:
[0001]本实用新型涉及一种基于实时电价的太阳能路灯无线手机充电控制装置。
【背景技术】:
[0002]随着世界能源危机的加剧，可再生能源的开发与利用越来越受到重视。而太阳能作为地球上最直接、最普遍也是最清洁的能源，取之不尽，用之不竭。自我国可再生能源法出台后，太阳能产品开始进入生活。同时，太阳能在路灯照明技术的发展已经日趋成熟。
[0003]随着我国城市建设规模的不断扩大和建设水平的不断提高，路灯照明已经成为城市建设的一项重要内容。与传统的路灯相比，太阳能路灯以节能、环保的特点而受到广泛关注。现有的太阳能路灯功能比较单一，一般只作为照明工具。专利号201220403414.5 “一种具有充电功能的太阳能路灯”，在充分利用太阳能的基础上，为走在街道上有需要手机充电的路人提供充电功能。但是这种充电功能仅利用太阳能为手机提供有线充电，并未考虑用户充电接线的繁琐，以及阴雨等恶劣天气对手机充电电源的限制，也未涉及到基于实时电价，用户手机充电费用的计量功能。因此，一种基于实时电价的太阳能路灯无线手机充电控制装置亟待研发。
【发明内容】
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[0004]针对上述尚无基于实 时电价的太阳能路灯无线手机充电控制装置，本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术没有考虑太阳能路灯的电能反馈特性，为街道上有需要手机充电的路人提供无线充电的缺点，而提供一种基于实时电价的太阳能路灯无线手机充电控制装置。该装置不但可以根据太阳能路灯的电能反馈特性，为街道上有需要手机充电的路人提供无线充电，还可以根据实时电价通过手机NFC支付功能进行费用的结算。该装置具有体积小巧，成本低廉的特点，可安装在太阳能路灯的灯杆上，具有广阔的应用前
旦
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[0005]本实用新型解决上述问题采取的技术方案是:
[0006]一种基于实时电价的太阳能路灯无线手机充电控制装置，包括传感器模块、信息交互模块、单片机、无线通讯模块、驱动模块、辅助电路模块和无线充电模块；其特征在于:所述信息交互模块包括状态指示灯、按键、液晶显示器和NFC读写器，所述辅助电路模块包括电源和时钟电路，所述无线充电模块包括电能转换电路和发射电路。所述传感器模块、辅助电路模块接入单片机的输入端；所述单片机的输出端接至驱动模块和无线充电模块；所述无线通讯模块和信息交互模块与单片机双向连接。本实用新型根据太阳能路灯的电能反馈特性，为行走在街道上的用户提供无线手机充电，同时还具有手机NFC支付功能。
[0007]所述传感器模块为光电传感器，其型号是H0A0901-011。所述单片机的型号是MSP430F149。所述无线通讯模块的型号是M49003。所述驱动模块的型号是ULN2003。所述辅助电路模块包括电源和时钟电路；电源采用NCP1400ASN30T1芯片为中央处理器提供稳定的工作电压，采用NCP1400ASN50T1芯片为其它模块提供稳定的工作电压。[0008]本实用新型所述的基于实时电价的太阳能路灯无线手机充电控制装置的工作原
理是:
[0009]当电网负荷处于高峰时段，实时电价居高位时，传感器模块的光电传感器通过检测光照强度，将光信号转化为电信号输入至单片机。单片机接收到光电传感器信号，通过驱动模块接入太阳能光伏组件，将太阳能作为一级电源给手机无线充电提供电源，同时将多余的电能反馈给电网。当电网负荷处于平段，实时电价居低位时，单片机通过驱动模块选择电网作为手机无线充电的电源，而太阳能发出的电能存储到蓄电池中，以便在夜晚给路灯提供电源。
[0010]单片机接收到手机充电信号后，在不同时段通过驱动模块选择不同电源，并输出控制信号至无线充电模块。无线充电模块的电能转换电路对太阳能的直流电或电网的交流电进行转换处理，输出交流电至发射电路的初级线圈进行电磁发射。当用户完成充电后，通过按键选择手机NFC支付方式。单片机根据用户手机所充电量，结合实时电价进行费用的结算，完成手机的无线充电过程。
[0011]所述装置的具体步骤包括:
[0012](I)传感器模块的光电传感器实时采集太阳能光照强度，并将光信号转化为电信号输入至单片机中。当电网负荷处于高峰时段时，单片机接收到光电传感器信号，通过驱动模块选择太阳能光伏组件作为手机无线充电的一级电源。当电网负荷处于平段，实时电价处于低位时。单片机接收到光电传感器信号，通过驱动模块将太阳能发出的电存储到蓄电池中，并选择电网作为手机无线充电的电源。
[0013](2)当街上行走的路人需要手机充电时，将手机贴近装置的无线感应区。单片机接收到用户手机无线充电的信号后，在不同时段通过驱动模块选择对应的电源，包括太阳能和电网，并输出控制信号给无线充电模块。无线充电模块通过电能转换电路对不同电源进行转换处理，输出交流电至发射电路的电磁感应线圈。电磁感应线圈发射电磁波，通过与手机次级线圈进行能量耦合实现能量的传递。
[0014](3)无线通讯模块定时接收电网24小时的实时电价，并与手机电池管理系统通讯，获取手机电池充电前后的荷电状态参数，并将这些数据传送至单片机中。单片机根据实时电价与手机电池充电前后的荷电状态，计算出此次充电费用，并将费用数据输送至液晶显示器显示。
[0015](4)当用户完成手机充电，通过信息交互模块的按键选择费用结算，并将手机贴近无线感应区。其中，NFC手机内嵌有NFC芯片，NFC芯片与手机SM卡相连，具有近距离无线识别功能。单片机通过NFC感应区与手机NFC芯片进行无线数据传送，通过扣除用户手机NFC芯片内的数额实现充电费用的缴纳，从而完成手机的无线充电过程。
[0016]综上所述，基于上述结构的基于实时电价的太阳能路灯无线手机充电控制装置根据太阳能路灯的电能反馈特性，不但可以给路灯提供电源，同时也可为街上行走的路人提供无线手机充电功能。此外，本实用新型还能根据实时电价，利用手机NFC支付功能进行充电费用支付。该装置具有电路简单，体积小巧，成本低廉等特点，可安装在太阳能路灯的灯杆上，具有广阔的应用前景。
【专利附图】
【附图说明】:[0017]图1是所述的基于实时电价的太阳能路灯无线手机充电控制装置的结构框图。
[0018]图2是所述的基于实时电价的太阳能路灯无线手机充电控制装置的面板示意图。
[0019]在图2中:
[0020]1- 状态指示灯 2 - 液晶显示器
[0021]3 - 按键4 - 无线感应区
【具体实施方式】:[0022]下面结合附图和实施例，对基于实时电价的太阳能路灯无线手机充电控制装置进行详细描述:
[0023]如图1所示，基于实时电价的太阳能路灯无线手机充电控制装置包括传感器模块、信息交互模块、单片机、无线通讯模块、驱动模块、辅助电路模块和无线充电模块；所述信息交互模块包括状态指示灯、按键、液晶显示器和NFC读写器，所述辅助电路模块包括电源和时钟电路，所述无线充电模块包括电能转换电路和发射电路。本实用新型不但可以给路灯提供电源，同时也可为行走在街上的路人提供无线手机充电功能。此外，本实用新型还能根据实时电价，利用手机的NFC支付功能进行充电费用的支付。
[0024]作为具体实施例，图1所述装置的传感器模块、辅助电路模块接入单片机的输入端；所述单片机的输出端接入驱动模块和无线充电模块；所述无线通讯模块和信息交互模块与单片机双向连接。
[0025]作为具体实施例，图1所述装置的传感器模块为光电传感器，其型号是H0A0901-011。所述单片机的型号是MSP430F149。所述无线通讯模块的型号是M49003。所述驱动模块的型号是ULN2003。所述辅助电路模块包括电源和时钟电路；电源采用NCP1400ASN30T1芯片为中央处理器提供稳定的工作电压，采用NCP1400ASN50T1芯片为其它模块提供稳定的工作电压。
[0026]本实施例所述的基于实时电价的太阳能路灯无线手机充电控制装置的面板示意图如图2所示，所述面板示意图包括状态指示灯1、液晶显示器2、按键3和无线传感区4，各部分主要功能包括:
[0027]状态指示灯I显示手机无线充电的电源，包括太阳能和电网两种方式。
[0028]液晶显示器2显示用户充电模式下的实时电价，以及手机无线充电费用。
[0029]按键3与液晶显示屏一起完成电价的显示与充电费用结算的选择。
[0030]无线感应区4包括NFC感应区与无线充电区，为用户手机提供无线充电区域与手机费用结算的NFC感应区域。
【权利要求】
1.一种基于实时电价的太阳能路灯无线手机充电控制装置，其特征在于:包括传感器模块、信息交互模块、单片机、无线通讯模块、驱动模块、辅助电路模块和无线充电模块；所述信息交互模块包括状态指示灯、按键、液晶显示器和NFC读写器；所述辅助电路模块包括电源和时钟电路；所述无线充电模块包括电能转换电路和发射电路；所述传感器模块、辅助电路模块接入单片机的输入端；所述单片机的输出端接至驱动模块和无线充电模块；所述无线通讯模块和信息交互模块与单片机双向连接。
2.根据权利要求1所述的基于实时电价的太阳能路灯无线手机充电控制装置，其特征在于:所述传感器模块为光电传感器，其型号是H0A0901-011。
3.根据权利要求1所述的基于实时电价的太阳能路灯无线手机充电控制装置，其特征在于:所述单片机的型号是MSP430F149。
4.根据权利要求1所述的基于实时电价的太阳能路灯无线手机充电控制装置，其特征在于:所述无线通讯模块的型号是M49003。
5.根据权利要求1所述的基于实时电价的太阳能路灯无线手机充电控制装置，其特征在于:所述驱动模块的型号是ULN2003。
6.根据权利要求1所述的基于实时电价的太阳能路灯无线手机充电控制装置，其特征在于:所述辅助电路模块包括电源和时钟电路；电源采用NCP1400ASN30T1芯片为中央处理器提供稳定的工作电压，采用NCP1400ASN50T1芯片为其它模块提供稳定的工作电压。
【文档编号】G07F17/00GK203433591SQ201320550465
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年9月5日 优先权日:2013年9月5日
【发明者】杨洪明, 杨亚雄, 张磊, 刘文洵, 杨鑫 申请人:长沙理工大学