一种光伏发电校园智能储物柜及系统的制作方法

本公开属于智能储物柜的技术领域，涉及一种光伏发电校园智能储物柜及系统。

背景技术：

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

在学校里，储物柜极大的为高校师生日常的学习生活提供了便利。储物柜在教室、自习室、图书馆、体育馆等公共场所提供物品暂存服务。现有的储物柜大多采用额外加装普通挂锁、密码或生成条形码等方式进行安全管理。

但是，发明人在研发过程中发现，目前高校内储物柜存在以下缺陷：

第一，采用挂锁或条形码进行存取操作，易丢失。

第二，投放到校园内后对储物柜的使用和损坏情况难做到统计和维护。

第三，功能较为单一。

第四，采用生成条形码进行存取操作的储物柜在意外断电时会导致无法进行存取操作，为使用者带来麻烦。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的不足，本公开的一个或多个实施例提供了一种光伏发电校园智能储物柜及系统，利用光伏发电电池为储物柜提供能源，仅需要使用校园卡，实现在储物的同时通过每个格口内设置的充电线插头提供存储移动设备的充电功能。

根据本公开的一个或多个实施例的一个方面，提供一种光伏发电校园智能储物柜。

一种光伏发电校园智能储物柜，包括：柜体，所述柜体内设置若干格口和其对应的柜门；

所述柜体顶部设置太阳能电源模块；

所述柜体上设置读卡器模块；

每个所述柜门设置电控锁和锁状态检测模块，所述电控锁连接控制其开闭的驱动电机，所述驱动电机连接电机控制模块；

每个所述格口内设置与所述太阳能电源模块连接的多种类充电线接口、USB接口和插座；

所述柜体内设置主控模块，所述主控模块分别与所述太阳能电源模块、读卡器模块、锁状态检测模块和电机控制模块连接。

进一步地，所述太阳能电源模块包括依次连接的太阳能电池板、太阳能控制器和蓄电池组。

进一步地，所述太阳能电池板的宽度大于所述柜体的顶板宽度。

进一步地，所述读卡器模块采用非接触式射频读卡器。

进一步地，每个所述格口内设置与所述主控模块连接的储物检测装置，所述储物检测装置包括光电开关和重量传感器。

进一步地，所述多种类充电线插头包括Micro USB接口、USB Type C接口和Lightning接口，所述插座包括两孔插座和三孔插座。

进一步地，所述柜体上设置显示模块，所述显示模块与所述主控模块连接。

进一步地，所述柜体上设置摄像头，所述摄像头与所述主控模块连接。

根据本公开的一个或多个实施例的一个方面，提供一种光伏发电校园智能储物柜系统。

一种光伏发电校园智能储物柜系统，该系统包括：服务器和与其连接的一个或多个所述的一种光伏发电校园智能储物柜，所述主控模块与所述服务器连接。

进一步地，所述主控模块通过通讯模块和所述服务器连接。

本公开的有益效果：

本公开提供的一种光伏发电校园智能储物柜及系统，利用光伏发电电池为储物柜提供能源，仅需要使用校园卡，实现在储物的同时通过每个格口内设置的充电线插头提供存储移动设备的充电功能，将这种储物柜部署到学校图书馆、实验室、操场、体育馆浴室以及军训场所等可以大大方便师生的日常学习生活，采用光伏发电这种清洁能源可以有效降低环境污染，节省维护成本。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是根据一个或多个实施例的一种光伏发电校园智能储物柜示意图；

图2是根据一个或多个实施例的一种光伏发电校园智能储物柜系统示意图。

具体实施方式：

下面将结合本公开的一个或多个实施例中的附图，对本公开的一个或多个实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开的一个或多个实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本实施例使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

实施例一

根据本公开的一个或多个实施例的一个方面，提供一种光伏发电校园智能储物柜。

如图1所示，一种光伏发电校园智能储物柜，包括：柜体，所述柜体内设置若干格口和其对应的柜门；

所述柜体顶部设置太阳能电源模块；

所述柜体上设置读卡器模块；

每个所述柜门设置电控锁和锁状态检测模块，所述电控锁连接控制其开闭的驱动电机，所述驱动电机连接电机控制模块；

每个所述格口内设置与所述太阳能电源模块连接的多种类充电线接口、USB接口和插座；

所述柜体内设置主控模块，所述主控模块分别与所述太阳能电源模块、读卡器模块、锁状态检测模块和电机控制模块连接。

在本实施例中，智能储物柜主要实现用户临时储物、柜门开关控制和为手机等移动终端充电的功能，该储物柜的柜体整体是一个大的长方体，然后分割成为若干的小长方体的储物空间--格口，格口具体大小可以根据实际情况来调整(比如考虑储物柜的投放场地等因素)，然后在柜体的中间位置选取空间来安置主控模块和显示模块等，每个格口内部柜壁上有多种类充电线接口、USB接口和插座，几个种类的插头可为使用不同的手机的用户提供满意的服务，同时因为储物柜内壁上有USB插口，所以用户也可自带手机数据线进行充电。所述多种类充电线插头包括Micro USB接口、USB Type C接口和Lightning接口，所述插座包括两孔插座和三孔插座。

所述主控模块采用32位ARM Cortex-M3内核的STM32F10X系列微控制器为主控芯片，对其它各功能模块进行控制和调度，保证储物柜控制系统正常运行。

在本实施例中，所述太阳能电源模块主要实现为储物柜供电的功能。使用太阳能电池板发电，所述太阳能电源模块包括依次连接的太阳能电池板、太阳能控制器和蓄电池组。在储物柜顶部安放太阳能电池板，太阳能电池板不仅覆盖在储物柜的顶部，所述太阳能电池板的宽度大于所述柜体的顶板宽度，在本实施例中所述太阳能电池板会多出相当于覆盖在储物柜同样大小面积作为储物柜的外沿，既可以增加发电面积又可以为用户遮挡阳光和风雨。关于太阳能电池板，阳能电池板(Solar panel)是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置，大部分太阳能电池板的主要材料为"硅"，相对于普通电池和可循环充电电池来说，太阳能电池属于更节能环保的绿色产品。

进一步地，所述读卡器模块采用非接触式射频读卡器。利用校园中校园卡(一卡通)作为存取物品的凭证，完成存物品和取物品的过程。所述读卡器模块采用RFID无线射频识别技术，用射频读卡器对校园卡信息进行读取，一卡通是射频识别技术的典型应用案例，可完成购物、就餐、借阅书籍，进行体育运动等活动，极大的方便了同学们的学习和生活，本公开是基于校园卡一卡通在另外一个新的服务领域的应用，在图书馆、操场，体育馆，实验室等区域实现物品的寄存。所述读卡器模块使用非接触式MF-RC522，它是高集成度的非接触式通信读写卡芯片里面的一种，是一种具有价格便宜、小尺寸、高性能以及单电源优点的非接触式读写芯片。现在大学中每人都有一张校园卡，要临时存放物品时，只需将自己的校园卡贴近所述读卡器模块感应区，主控模块通过电机控制模块控制驱动电机打开电控锁，空的储物柜的门就会自动打开。每个所述格口内设置与所述主控模块连接的储物检测装置，所述储物检测装置包括光电开关和重量传感器。通过所述储物检测装置检测格口是否存储物品。存好物品后，关好储物柜的门即可。取物品时，只需再次在储物柜的所述读卡器模块感应区贴一下卡片，格口柜门就会自动开锁。主控模块通过控制读卡器进行读卡或者是写卡的操作，当主控模块完成以上步骤之后，通过串口将射频卡的信息传到服务器，由服务器对射频卡的数据做进一步处理。当用户取走物品时，服务器会按照计时时间收取相应的费用，而费用从校园卡中扣除。

进一步地，所述柜体上设置显示模块，采用液晶显示屏，所述显示模块与所述主控模块连接。显示模块主要实现用户充电计时，扣除充电费的金额显示以及显示用户卡内余额的作用。同时只有当用户刷卡的时候屏幕才会亮起，当用户停止使用后设定时间后屏幕自动熄灭。

进一步地，所述柜体上设置摄像头，所述摄像头与所述主控模块连接。用于拍摄储物柜的使用和损坏情况，通过主控模块、通讯模块上传至服务器。

在本实施例中，储物柜所配备的太阳能电池板可以随着太阳的移动而转动以保持合适的照射角来达到每时每刻都可以使太阳能电池板吸收到最大的光能。单晶硅太阳能电池的光电转换效率为18％左右，最高的达到24％，这是所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的。由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此其坚固耐用，使用寿命可达25年。

关于储物柜的耗电量，显示屏消耗功率为300瓦每平方米，本储物柜的显示屏面积为20cm*20cm，因为显示屏不是时时刻刻都亮着以每天工作8小时来计算用电量为20cm*20cm*8*300＝96wh；充满一个智能手机大概需要15wh的电量，使用超级快充技术充电大概需要80分钟充电完成，则每天储物柜给大概40个智能手机充电耗电量为15*40＝600wh，总耗电量将近700wh。

关于太阳能电池板的输出功率，太阳能交流发电系统是由太阳电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池共同组成；太阳能直流发电系统则不包括逆变器。逆变器的转换效率为90％，则当输出功率为80W时，则实际需要输出功率应为80W/90％＝89W，输出功率为700Wh。按每日有效光照时间为8小时计算，再考虑到充电效率和充电过程中的损耗，太阳能电池板的输出功率应为700Wh/8h/70％＝125W。其中70％是充电过程中，太阳能电池板的实际使用功率。

关于太阳能电池板的发电量，一平方米太阳能电池板发电功率为120w,本储物柜有4平方米的太阳能电池板，以每天8小时的有效光照计算发电量为120*4*8＝3840wh,可以得出发电量要远大于耗电量，多余的电能存在电池中备用，从而使得本储物柜在阴雨天气也可以正常工作。

实施例二

根据本公开的一个或多个实施例的一个方面，提供一种光伏发电校园智能储物柜系统。

如图2所示，一种光伏发电校园智能储物柜系统，该系统包括：服务器和与其连接的一个或多个所述的一种光伏发电校园智能储物柜，所述主控模块与所述服务器连接。

进一步地，所述主控模块通过通讯模块和所述服务器连接。

本公开的有益效果：

本公开提供的一种光伏发电校园智能储物柜及系统，利用光伏发电电池为储物柜提供能源，仅需要使用校园卡，实现在储物的同时通过每个格口内设置的充电线插头提供存储移动设备的充电功能，将这种储物柜部署到学校图书馆、实验室、操场、体育馆浴室以及军训场所等可以大大方便师生的日常学习生活，采用光伏发电这种清洁能源可以有效降低环境污染，节省维护成本。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。