一种共享充电桩及其使用方法与流程

本发明涉及无线充电的技术领域，尤其涉及一种共享充电桩及其使用方法。

背景技术：

日常生活中，手机已经成为人们不可缺少的随身物品，无论是工作、外出、学习或者旅游，手机都成为人们在各种场合的必需品，随着手机开发的成熟，人们对手机的依赖度也就越来越高，截至2016年，我国的手机网民数量达到了惊人的6.56亿，其中大多数人每日使用时间达到10小时以上。伴随着手机软件开发的不断升级，手机的容量不停的扩张，手机的电池容量也不停的增加，但依然无法满足人们对于手机电量的待机要求，因此，越来越多的人开始随身携带充电宝，以便手机没有电能时能及时对手机进行充电。

当由于充电宝的体积和重量一般都不小于手机，因此对于商务人士而言，经常携带一个充电宝是非常不便的事情，同时充电宝由于电量有限，也无法对多台手机进行充电，而且每种手机的接口又不一致，携带充电宝的同时还需要携带与该手机型号对应的充电电线，非常的不便。

综上所述，如果有一种可以共享的充电宝，则能解决很多人因为手机无法及时充电而造成的烦恼，但现有技术中的共享充电宝仅存在与一些便利店中，这些充电宝虽然是作用共享使用的，但是充电宝本身还需要人工去为它们充电，这就加大了后台维护工作人员的工作量，也就必然造成这一共享资源的难以推广，因此市场上急需要一种可以方便租借并归还充电宝的共享充电桩，同时设置与充电桩上的该种共享充电宝能自动完成充电，无需人工干预。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种共享充电桩，通过在共享充电桩上设置可以租借的共享充电宝，实现可自动租借共享充电宝，满足人们随时随地方便充电的愿望，同时在共享充电桩上设有无线充电板，使得充电宝可以在共享设备上实现快速、自动、无线充电的可能。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种共享充电桩，其特征在于：所述的共享充电桩包括桩体和设在桩体顶部的顶棚，顶棚上设有太阳能充电板，所述的桩体分为上部和下部；桩体的上部分布有充电宝无线充电卡槽，充电宝无线充电卡槽侧部设有锁定件，充电宝无线充电卡槽包括后内壁和与后内壁相连的四面侧壁，内壁设有无线充电板，充电宝无线充电卡槽内设有区分标识，底部侧壁处设有插槽定位装置，无线充电插槽的一侧设有充电指示灯和故障指示灯；桩体的下部设有交流电输出装置、逆变器、蓄电池和能源管理装置，所述能源管理装置与蓄电池相连，所述能源管理装置还通过逆变器与交流电输出装置相连，所述蓄电池与太阳能充电板相连，无线充电板通过能源管理装置与蓄电池相连，桩体的下部的外表面设有二维码；桩体的顶棚由向外延伸的斜坡面连接而成，斜坡面上分布有太阳能充电板，所述太阳能板的侧部并排设置有三个模块，所述三个模块分别为共享wifi模块、gps全球定位模块以及物联网及互联网通讯模块。

优选的，充电宝无线充电卡槽呈方形或者椭圆形，充电宝无线充电卡槽的外表面设有一防水翻板，所述的防水翻板上端与充电宝无线充电卡槽的侧壁上边缘形成可转动连接；充电宝无线充电卡槽的侧壁设有至少一组向外凸起的软体固定块，软体固定块的内侧面呈圆弧形，其圆弧形的角度与充电宝的外壳角度相对应，软体固定块的顶端设有钩状的凸缘；充电宝无线充电卡槽的侧壁下边缘处设有阻挡凸起，所述的阻挡凸起为软性的橡胶包体层。

进一步，所述的充电宝无线充电卡槽内的锁定件共有两个，分别设置于充电宝无线充电卡槽的左、右两侧，锁定件与充电宝无线充电卡槽的内壁之间为可转动的连接结构，锁定件与充电宝无线充电卡槽的连接处设有一弹性插销。

更进一步，共享充电桩的桩体呈方柱体或者圆柱体，桩体由上部和下部构成，下部与地面固定，上部与上部之间为可转动连接；桩体上部分布有至少2列充电宝无线充电卡槽组，每组充电宝无线充电卡槽组设有不少于5个至上而下依次排列的充电宝无线充电卡槽，桩体的下部与地面固定连接，桩体的上部与下部之间为可转动连接。

所述的使用方法包括如下步骤：a、租借共享充电宝时，首先选择一台共享充电桩，根据充电宝无线充电卡槽内上的区分标识，来选定与自己手机相匹配的共享充电宝；b、打开手机，扫描选定需要租借的共享充电宝上的二维码，租借者身份认证成功并确认支付方式后，插槽定位装置确认该台共享充电宝可以租借，充电宝无线充电卡槽内对应的锁定件开启；c、租借者拿取对应的共享充电宝；d、租借者归还共享充电宝时，根据充电宝无线充电卡槽内上的区分标识，将共享充电宝放置到对应的空卡槽内，并与插槽定位装置相配合，插槽定位装置对共享充电宝进行识别，识别确认后开启锁定件；e、共享充电宝归还完成。

优选的，a步骤中，所述的区分标识为插槽铭牌和贴附在充电宝插槽内壁的标识层，这里标识层为颜色标识层或者图案标识层；

b步骤中，插槽定位装置是根据该台共享充电宝的含电量以及是否故障来判断该台共享充电宝能否租借，当共享充电宝的含电量低于70%或者故障指示灯亮起时，插槽定位装置不会发出解锁信号，则锁定件无法开启；

所述的插槽定位装置设有一信号接收端和一信号发射端，信号接收端设置于一向外凸起的定位凸块上，所述的共享充电宝设有与该定位凸块相配合的定位凹槽，定位凹槽内设有共享充电宝身份标识芯片，该信号接收端能接收对应的共享充电宝的含电量信号、故障信号以及身份识别信号，所述的信号发射端用以控制锁定件的解锁和上锁。

进一步，d步骤中，共享充电宝放入对应的充电宝无线充电卡槽内，锁定件开启后，无线充电板即对共享充电宝进行充电。

相对于现有技术，本发明的技术方案除了整体技术方案的改进，还包括很多细节方面的改进，具体而言，具有以下有益效果：

1、本发明所述的改进方案，在共享充电桩上设置了充电宝无线充电卡槽，卡槽内放置各种型号的共享充电宝，共享充电宝通过锁定件并锁定与卡槽内，但租借人选择相应共享充电宝并完成身份认证和支付方式确认后，则该台对应的共享充电宝的锁定件解锁，共享充电宝被租借。当共享充电宝归还时，租借人只需要将共享充电宝放置于对应的卡槽内，插槽定位装置完成识别后即对充电宝的归还予以确认，锁定件重新锁定充电宝，完成一次租借并对租借人进行相应租借资费扣除。这种共享充电桩结构新颖、独创，解决了现实生活中人们久未解决的技术问题，减少了资源的浪费，绿色环保，同时租借手续简单，只要有手机即可进行操作，方便快捷，合理高效。

2、本发明的技术方案中，当共享充电宝放置入卡槽内后与无线充电板连通，即可对共享充电宝进行无线充电，自动、方便、快捷、随时随地都能完成，使得共享充电宝可以在共享充电桩上方便完成充电工作，不仅简化了充电宝的充电方式，同时也方便使用者操作，可以说使得租借和归还共享充电宝都变得更为便捷、高效，同时节省了开支，绿色环保；

3、本发明的技术方案的太阳能板的侧部并排设置有三个模块，所述三个模块分别为共享wifi模块、gps全球定位模块以及物联网及互联网通讯模块；所述wifi模块可发射wifi信号，提供给手机、电脑等上网；所述gps全球定位模块可实现gps定位充电桩位置；所述物联网及互联网通讯模块通过充电桩本身或云端可将共享充电宝借还数据采集及付费计算，实现异地归还，比如将a位置的充电宝归还到b位置，或者将a充电桩的充电宝归还到b充电桩。

4、本发明的技术方案中，采用多种能源转换电力的方式，将这些能源经由能量转换装置转换成电力后，通过电力汇集装置储存在电池内，再通过能源管理装置分配，蓄电池内的直流电可以直接供共享充电桩使用，蓄电池内的直流电还可经由逆变器转变成交流电，再通过交流电输出装置供连接充电桩的各设备使用。

5、本发明的技术方案的无线充电卡槽设置形状特别，不仅可以对放置其中的充电宝起到很好的保护和防护作用，同时设有防水翻板，可以保护无线充电板和设备不被淋湿，保证充电桩设备在户外使用时能时时应对不同的天气变化；

6、充电桩的桩体上部是可以转动的，这样不仅方便在桩体的四周设置更多的充电宝无线充电卡槽，也方便使用者使用和挑选借取和归还充电宝，更使得充电宝可以方便、快捷的被放置入充电宝无线充电卡槽内；

7、在本发明的技术方案中，无线充电卡槽的一侧还设有充电指示灯，可以简单明了的告知使用者充电是否达到可以租借的标准，比如电量达到70%以上的充电宝可以被租借，不然就不能被租借，进一步，无线充电卡槽的侧壁设有颜色标识层或者图案标识层，这极大地方便了使用者根据不同的颜色标识提示，来选择与自己手机配套的充电宝，能做到一目了然，方便快捷。

附图说明

图1是本发明所述的共享充电桩的结构示意图。

图2是本发明所述的充电宝无线充电卡槽的结构示意图。

图3是本发明所述的充电宝无线充电卡槽的又一结构示意图。

图4是本发明所述的共享充电宝租借流程示意图。

图5是本发明所述的共享充电宝归还流程示意图。

附图标记：

1桩体上部、2桩体下部、3太阳能充电板、4充电宝无线充电卡槽、5蓄电池、6外表面二维码、7能源管理装置；

11共享wifi模块、12gps全球定位模块、13物联网及互联网通讯模块；

41锁定件、42防水翻板、43软体固定块、44阻挡凸起、45无线充电板、46区分标识。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供了一种共享充电桩，参考图1中，所述的共享充电桩包括桩体和设在桩体顶部的顶棚，顶棚上设有太阳能充电板，所述的桩体分为上部和下部；

桩体的上部分布有充电宝无线充电卡槽，充电宝无线充电卡槽侧部设有锁定件，充电宝无线充电卡槽包括后内壁和与后内壁相连的四面侧壁，内壁设有无线充电板，充电宝无线充电卡槽内设有区分标识，底部侧壁处设有插槽定位装置，无线充电插槽的一侧设有充电指示灯和故障指示灯；

桩体的下部设有交流电输出装置、逆变器、蓄电池和能源管理装置，所述能源管理装置与蓄电池相连，所述能源管理装置还通过逆变器与交流电输出装置相连，所述蓄电池与太阳能充电板相连，无线充电板通过能源管理装置与蓄电池相连，桩体的下部的外表面设有二维码；太阳能充电板可以为蓄电池进行充电，然后蓄电池可以通过能源管理装置将电源分配给需要给充电宝充电的无线充电板，这里的能源管理装置是现有技术，同时也不是本发明需要保护的课题，因此这里就不再赘述其功能和工作原理了。

桩体的顶棚由向外延伸的斜坡面连接而成，斜坡面上分布有太阳能充电板，所述太阳能板的侧部并排设置有三个模块，所述三个模块分别为共享wifi模块、gps全球定位模块以及物联网及互联网通讯模块。所述wifi模块可发射wifi信号，提供给手机、电脑等上网；所述gps全球定位模块可实现gps定位充电桩位置；所述物联网及互联网通讯模块通过充电桩本身或云端可将共享充电宝借还数据采集及付费计算，实现异地归还，比如将a位置的充电宝归还到b位置，或者将a充电桩的充电宝归还到b充电桩。

本发明中涉及的各个功能模块及其完成的功能均为现有技术，在此不再赘述，本发明主要涉及的是在该充电桩上设置这些功能模块，并通过该功能模块完成相应的功能。

进一步而言，所述桩体的上部内设有机械能输入装置、磁能输入装置、电能输入装置、动能输入装置和能量转换装置，所述桩体的下部内还设有电力汇集装置，所述机械能输入装置、磁能输入装置和动能输入装置均连接至能量转换装置，然后通过电力汇集装置与蓄电池相连；所述电能输入装置通过电力汇集装置与蓄电池相连。

其中，太阳能充电板吸收环境光源；机械能输入装置作为机械能接入，将机械能转换成电力；磁能输入装置作为磁能接入，将磁能转换成电力；电能输入装置为直接的电力接入；动能输入装置作为动力接入，将动力转换成电力；这些能量经由能量转换装置更有效地转换成可吸收的电力，汇集至电力汇集装置，然后储存至蓄电池内，再根据需求通过能源管理装置进行分配。蓄电池内的直流电可以直接供共享充电桩使用，蓄电池内的直流电还可经由逆变器转变成交流电，再通过交流电输出装置供电子产品、电器、电瓶车等使用。交流电输出装置、能源管理装置、机械能输入装置、磁能输入装置、电能输入装置、动能输入装置、能量转换装置、电力汇集装置均为现有技术，其中的各种功能模块均采用现有模块，这里就不再赘述其具体的工作原理和连接方式了，交流电输出装置、机械能输入装置、磁能输入装置、电能输入装置、动能输入装置均包含有连接至桩体表面的接口。

在一个实施例中，共享充电桩的桩体呈方柱体或者圆柱体，桩体由上部和下部构成，下部与地面固定，上部与上部之间为可转动连接，这样不仅方便在桩体的四周设置更多的充电宝插槽，即便充电桩设置在街角、或者靠墙壁处也无妨，由于上部可以转动，设置的充电宝插槽数量不会受到影响，同时可以转动，也方便借取者使用和挑选，节省了挑选的时间，也方便使用者快速找到与自己手机对应的充电宝，快速、便捷地完成借取或者归还工作。

充电宝无线充电卡槽的外表面设有一防水翻板，所述的防水翻板上端与充电宝无线充电卡槽的侧壁上边缘形成可转动连接；由于考虑共享充电桩设置于街头巷尾或者户外露天场所，因此设置防水面板对充电宝无线充电卡槽进行保护，以进一步延长产品的使用寿命和保证产品投放后的有效性，减少维修的成本；

同时，充电宝无线充电卡槽的侧壁设有向外凸起的软体固定块，软体固定块的内侧面呈圆弧形，其圆弧形的角度与充电宝的外壳角度相对应，软体固定块的顶端设有钩状的凸缘，这里软体固定块可以采用橡胶材质或者硅胶材质制成，上述软体固定块用以增大保证充电宝与无线充电板的贴合，同时防止充电宝在拿取的过程中不慎滑落，造成不必要的损失。

在另一个实施例中，桩体呈方柱体，上部分布有8列充电宝无线充电卡槽组，每组充电宝无线充电卡槽组设有10个至上而下依次排列的充电宝无线充电卡槽，桩体的下部与地面固定连接，桩体的上部与下部之间为可转动连接。

充电宝无线充电卡槽的侧壁下边缘处设有阻挡凸起，所述的阻挡凸起为软性的橡胶包体层，这里的阻挡凸起可以更好的便于放置充电宝，并起到挡条的作用，保护充电宝不会滑落。

所述的充电宝插槽内的锁定件共有两个，分别设置于充电宝插槽的左、右两侧，锁定件与充电宝插槽的内壁之间为可转动的连接结构，锁定件与充电宝插槽的连接处设有一弹性插销，这里的弹性插销是为了保证锁定件的开启和锁定的，这样通过手机app的操作，当使用者选定这个充电宝需要外借时，就可以通过手机来开启锁定件，当弹性插销回缩，锁定件即可开启，使用者就能拿走充电宝，当充电宝归还到指定位置，弹性插销伸出，对锁定件进行固定，那么充电宝的归还工作就完成了。

在一个具体实施例中，共享充电桩的顶棚上设有太阳能充电板，所述的太阳能充电板与蓄电池相连，蓄电池对电能进行储存，共享充电桩上设有50个充电宝无线充电卡槽，这些充电宝无线充电卡槽根据不同的充电宝型号进行分类，不同的充电宝型号则对应不同的型号的手机，分类方式可以在卡槽侧壁贴附颜色标识层、动物标识层或者用铭牌用以区分，充电宝无线充电卡槽呈方形，并设有一可开合的防水翻板，用以保护卡槽在日常使用中不被雨淋或者其他不必要的外在损伤，卡槽的侧壁设有软体固定块，卡槽的侧壁下边缘设有阻挡凸起，这些都是为了使得卡槽与充电宝更好的配合，使得设置于卡槽内的充电宝与无线充电板之间更紧密的贴合。

具体来说，当客户需要租借共享充电宝时，可以通过手机的app来操作，扫描二维码，进行认证许可，然后通过不同的颜色标识层来提取所需要的共享充电宝，当客户归还共享充电宝时，共享充电桩会通过rfid来识别共享充电宝的身份，然后客户就能将共享充电宝放入充电宝无线充电卡槽内，完成充电宝的归还，同时，共享充电桩上的无线充电发射端就会向这个被归还的充电宝所在卡槽内的无线充电板发射无线充电能源，从而对共享充电宝进行充电，直至充电工作完成，这里所述的app、rfid识别技术、二维码和无线充电方式均是现有技术，不是本发明的重点和需要保护的内容，这里就不再赘述是如何实现其工作原理的了。

在一个使用方法的实施例中，首先，租借共享充电宝时，首先选择一台共享充电桩，根据充电宝无线充电卡槽内上的区分标识，来选定与自己手机相匹配的共享充电宝，需要注意的是，这是需要观察下共享充电宝一侧的充电指示灯和故障指示灯，充电指示灯和故障指示灯都熄灭的充电宝说明是满电并且可以正常外借的充电宝；接着，使用者打开手机，扫描选定需要租借的共享充电宝上的二维码（这里扫描二维码可以通过手机端安装的共享充电宝app来扫码识别），租借者身份认证成功并确认支付方式后（支付方式可以是微信支付、支付宝支付或者其他第三方支付平台），插槽定位装置确认该台共享充电宝可以租借，充电宝无线充电卡槽内对应的锁定件开启，租借者拿取对应的共享充电宝。

归还程序时，租借者归还共享充电宝时，根据充电宝无线充电卡槽内上的区分标识，将共享充电宝放置到对应的空卡槽内，并与插槽定位装置相配合，插槽定位装置对共享充电宝进行识别，这里对共享充电宝的识别包含两种识别，一是判断该被归还的共享充电宝是否是本共享充电桩可以识别的充电宝，其次判断下该共享充电宝是否被放置在正确的空卡槽内（因为不同的空卡槽对应的共享充电宝型号是不同的），识别确认后重新将锁定件锁定，共享充电宝归还完成。这里的识别可以采用rfid识别技术，即射频自动识别技术来对归还的共享充电宝身份进行识别和认证，由于rfid识别技术是现有技术，这里就不再赘述其是如何安装并实现的。

进一步的，租借者拿取对应的共享充电宝，共享充电宝app端同时开始计时收费；租借者将共享充电宝归还完成后，共享充电宝app计时收费停止，并扣除相应租借费用。

在一个实施例中，所述的区分标识为插槽铭牌和贴附在充电宝插槽内壁的标识层，这里标识层为颜色标识层或者图案标识层；

插槽定位装置是根据该台共享充电宝的含电量以及是否故障来判断该台共享充电宝能否租借，当共享充电宝的含电量低于70%或者故障指示灯亮起时，插槽定位装置不会发出解锁信号，则锁定件无法开启；

所述的插槽定位装置设有一信号接收端和一信号发射端，信号接收端设置于一向外凸起的定位凸块上，所述的共享充电宝设有与该定位凸块相配合的定位凹槽，定位凹槽内设有共享充电宝身份标识电子标签，该信号接收端能接收对应的共享充电宝的含电量信号、故障信号以及身份识别信号，所述的信号发射端用以控制锁定件的解锁和上锁。这里插槽定位装置所采用的技术、运用的功能模块均为现有技术，这里就不再赘述其工作原理和实现方式了。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。