一種具有太陽能面板的多功能共享充電寶機柜

王慧慧

摘 要：現(xiàn)有的共享充電寶一般是放置在商場里，用戶歸還的時間會受到商家營業(yè)時間的影響，而且共享充電寶需要由商家供電。文章將共享充電寶與太陽能綠色能源、小包裝食物的售賣功能相結(jié)合，充分利用了清潔能源，解決了移動終端的充電問題，使人們的出行更加便捷，應(yīng)用前景廣闊。

關(guān)鍵詞：太陽能面板；共享充電寶；機柜

近年來，共享模式發(fā)展迅速，共享經(jīng)濟的商業(yè)模式已廣泛滲入到消費生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，涉及餐飲住處、交通出行、生活服務(wù)等諸多方面。隨著智能手機等移動設(shè)備的普及、人們出行的增加，其電量匱乏的問題越來越顯著。目前已有的一些共享充電寶一般是以機柜的形式設(shè)置在商場里，但是，用戶歸還充電寶的時間受到商家營業(yè)時間的限制，歸還時間的延遲也影響了用戶的信用，另一方面，伴隨著能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整升級，利用太陽能這種無處不在的清潔能源作為機柜的電力來源將是一種綠色、環(huán)保的供電方式。因此，將共享充電寶機柜放置在室外，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，并結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)共享充電寶的便利租借和小包裝食物的自動售賣，將會在人流量大的景區(qū)或校園里具有廣闊的市場空間。

1 機柜結(jié)構(gòu)

具有太陽能面板的多功能共享充電系統(tǒng)給用戶提供一個機柜，該機柜需要放置在一個棚子里，頂棚安裝太陽能面板，頂棚下安裝高清攝像頭和感應(yīng)燈，棚子左右和背面都有擋板，開有散熱窗。機柜的背面和擋板之間空出一定的距離，背面安裝換氣扇。

機柜分為左、中、右3個區(qū)域，左邊是小包裝食物售賣區(qū)，中部自上而下設(shè)有WiFi設(shè)備、觸摸顯示屏、取物口、蓄電池，蓄電池與頂部的太陽能板相連，機柜的右邊是若干個共享充電寶卡槽，每個卡槽內(nèi)存放有可供租賃的共享充電寶。機柜結(jié)構(gòu)如圖1所示。

在圖1中，小包裝食物售賣區(qū)成列出各種小包裝食物和飲料供顧客選購，外有玻璃面板，WiFi設(shè)備放置在機柜中間上部的WiFi設(shè)備存放區(qū)，觸摸顯示屏上顯示用以下載應(yīng)用程序APP的二維碼和可供免費使用的WiFi信息，觸摸顯示屏的下面設(shè)有食物取物口，最下面是蓄電池，右邊的充電寶租借區(qū)有多個共享充電寶卡槽，每個卡槽外部有倉門，卡槽后部有金屬觸點，可以和充電寶的金屬觸點連接，從而對充電寶進行充電。

2 供電系統(tǒng)原理

具有太陽能面板的多功能共享充電系統(tǒng)主要利用太陽能進行供電，在白天陽光充足時，本系統(tǒng)將太陽能轉(zhuǎn)換成電能儲存在蓄電池里，并連接到充電接口給機柜供電，將蓄電池無法儲存的多余的電量送入市電網(wǎng)。在陰雨天或者夜晚，當蓄電池里電量不夠時，通過市電網(wǎng)進行應(yīng)急供電。

具有太陽能面板的多功能共享充電系統(tǒng)的供電原理如圖2所示。

當有陽光照射太陽能電池時，太陽能電池兩端形成電勢差，實現(xiàn)將吸收的光能轉(zhuǎn)換成電能的轉(zhuǎn)換，在這一過程中產(chǎn)生的電能儲存在蓄電池組中，可供隨時使用。充放電控制器可以避免產(chǎn)生蓄電池的過充電和過放電，延長蓄電池的使用壽命。逆變器完成將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的功能，當有用戶將電量不足的充電寶歸還到卡槽中時，蓄電池對充電寶進行智能快充，并顯示充電信息。

圖2中的充放電控制器是整個供電系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，其工作流程如圖3所示。

充放電控制器的具體工作過程如下：

（1）當光照充足并且充放電控制器監(jiān)測到蓄電池的電量充足時，為防止對蓄電池造成過充傷害，充放電控制器將電能送給逆變器轉(zhuǎn)換成交流電后，將多余的電量傳送到市電網(wǎng)；當光線充足但是由于負載增多使得蓄電池處于過放狀態(tài)時，一方面可以提高對蓄電池進行充電的電壓，加速對蓄電池的充電，當蓄電池的電量上升后，再恢復正常的充電電壓，另一方面也可以通過市電網(wǎng)對機柜進行應(yīng)急供電。

（2）當遇到陰雨天或是沒有光照的黑夜，充放電控制器監(jiān)測到蓄電池的電量低于系統(tǒng)設(shè)置的最低放電電壓時，為了確保蓄電池不會因過放電而造成傷害，自動斷開給負載進行充電的電路，立即通過市電網(wǎng)對蓄電池進行應(yīng)急充電，保證機柜的正常工作。

3 機柜提供的服務(wù)

具有太陽能面板的多功能共享充電寶機柜將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，為充電寶提供充電服務(wù)，解決了現(xiàn)有的共享充電寶放置在室內(nèi)導致歸還時間受限的問題，還充分利用了清潔能源。

在人流量較大的火車站、商場、公交站臺、景區(qū)、步行街等休閑娛樂場所附近設(shè)置具有太陽能面板的多功能共享充電寶機柜，將智能共享充電寶充電站與太陽能相結(jié)合，用戶通過掃碼支付取用共享充電寶的方式方便了人們的生活，使用完畢，人們可以將充電寶歸還到其他就近網(wǎng)點。

本機柜利用太陽能進行供電，清潔環(huán)保，機柜設(shè)置在戶外，方便客戶夜間歸還，機柜還提供了小包裝食物（飲料、零食等）自動售賣功能和免費WiFi，方便用戶的出行需要，實用性強。

3.1 提供免費WiFi

在機柜中間的上部放置有WiFi設(shè)備，對應(yīng)的WiFi信息（賬號和密碼）顯示在機柜中間的觸摸顯示屏上，用戶可以根據(jù)自己的需要輸入使用。感應(yīng)燈可以為用戶提供光亮，高清攝像頭可以向云端提供實時圖像信息。

3.2 小包裝食物的售賣功能

機柜左側(cè)的小包裝食物自動售賣區(qū)成列出了多種小包裝食物和飲料供顧客選購，當用戶需要選購時，在觸摸顯示屏上點擊選取需要購買的飲料或者零食，輸入購買數(shù)量，系統(tǒng)自動計算出金額，用戶確定并掃碼支付后，取物口將送出用戶購買的物品。

3.3 充電寶租用功能

當用戶需要租借充電寶時，在機柜中部的觸摸屏上點擊“租借充電寶”，根據(jù)充電接口的不同確定所需充電寶的種類和數(shù)量，由系統(tǒng)計算出租借充電寶的預(yù)付款，用戶掃碼支付成功后，彈開配有對應(yīng)接口線的已經(jīng)滿電的共享充電寶的倉門，由用戶自行取出。當充電寶被用戶取出時，充電寶與卡槽的金屬觸點斷開連接，此時開始計時，數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫恕?/p>

當有用戶需要歸還充電寶時，首先通過APP查詢附近哪個機柜可以歸還對應(yīng)充電接口類型的共享充電寶，用戶找到該機柜時，點擊“歸還充電寶”，機柜根據(jù)用戶選擇的充電接口類型自動彈開一個未放有充電寶的卡槽的倉門，用戶將充電寶正面朝上插入卡槽并關(guān)閉倉門，使得充電寶的金屬觸點和卡槽后部的金屬觸點連接，系統(tǒng)自動識別充電寶，終止租借計時，檢測充電寶剩余的電量以及是否有損壞，并將相關(guān)信息傳輸?shù)皆贫耍嬎阌脩舻淖庥脮r間，退還多余的預(yù)付款，最后將結(jié)果顯示到觸摸顯示屏和手機客戶端，若系統(tǒng)無法返回數(shù)據(jù)，則表示用戶插反了，再次彈開倉門，要求用戶重新插入，否則扣除一定的賠償金。

4 結(jié)語

具有太陽能面板的多功能共享充電寶機柜致力打造綠色環(huán)保、方便惠民的共享充電寶服務(wù)設(shè)備，并為用戶提供小包裝食物的售賣功能以及免費WiFi。機柜主要由太陽能綠色能源供電，每個機柜可容納多臺充電寶?；谝苿幽Ｊ较碌囊苿庸蚕?，用戶和共享充電寶可方便實現(xiàn)人機交互，設(shè)備主要應(yīng)用于學校、公共交通等候廳、景區(qū)等人流大的地方。用戶只需簡單的操作即可掃碼租用，操作方便。