一种快递柜的制作方法

1.本实用新型实施例涉及物流运输储存技术，尤其涉及一种快递柜。


背景技术：

2.网购已经成为人们特别是年轻人最为钟爱的购物模式，人们可以在网上购买各种商品，之后快递员派送各种商品到家、或暂存在快递柜，尤其不在家或需多次派送时，快递柜充分发挥了其暂时存储商品的功能，在实际生活中发挥了重要作用。
3.传统快递柜使用市电为整个系统供电使其工作，快递的选址需要提前进行工程选点和规划，快递柜的选址、布线等提高了建设成本；并且快递柜没有进行低功耗设计，一直处于运行状态，每天需要消耗1度电左右，存在不必要的能源消耗，使用独立电源的快递柜需要定期进行充电，使用成本较高且无法完全脱离市电独立使用。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种快递柜，以实现快递柜脱离市电独立工作，不受工程限制，降低建设成本以及降低耗能的效果。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种快递柜，包括：通讯模块、中央控制模块、太阳能充电板和电池模块；
7.所述通讯模块与所述中央控制模块连接，用于将用户指令传输至所述中央控制模块；
8.所述太阳能充电板与所述中央控制模块和电池模块连接，用于根据所述中央控制模块的指令将太阳能转换成电能并存储于所述电池模块；
9.所述中央控制模块，用于通过采样电阻获取所述太阳能充电板和所述电池模块的工作状态，并通过开关管进行管理；
10.所述中央控制模块还用于控制所述快递柜进入休眠状态。
11.可选的，所述采样电阻包括第一采样电阻、第二采样电阻和第三采样电阻；
12.所述第一采样电阻的第一端同时连接所述太阳能充电板和所述中央控制模块，所述第一采样电阻的第二端连接所述电池模块；
13.所述第二采样电阻和所述第三采样电阻之间的分压点与所述中央控制模块的电压反馈引脚相连。
14.可选的，所述中央控制模块为低功耗芯片。
15.可选的，所述中央控制模块通过第一采样电阻获取对所述电池模块的充电电流，并设置输出电流为1a。
16.可选的，所述中央控制模块通过电压反馈引脚与所述分压点的电压进行对比，所述中央控制模块控制对所述电池模块的充电电压为恒压，所述充电电压的范围为12v-14v。
17.可选的，所述中央控制模块还用于对所述太阳能充电板的充电电路温度进行监控。
18.可选的，所述开关管包括三极管和场效应管；所述场效应管为pmos管；
19.所述中央控制模块通过所述场效应管控制所述太阳能充电板对所述电池模块开启/关断充电；
20.所述中央控制模块通过所述三极管控制允许/禁止对所述电池模块充电。
21.可选的，所述太阳能充电板额定功率为20w。
22.可选的，所述中央控制模块包括：计时单元；
23.所述计时单元用于记录所述快递柜未动作的第一时间，当所述第一时间大于预设时间时，所述中央控制模块控制所述快递柜进入休眠状态。
24.可选的，所述中央控制模块还用于根据所述用户指令控制所述快递柜进入唤醒状态。
25.本实用新型通过为快递柜增加太阳能充电板和电池管理模块，中央控制模块通过采样电阻和开关管管理太阳能充电板的工作状态，管理电池模块的充放电状态；通讯模块与中央控制模块连接，用于将用户指令传输至中央控制模块；中央控制模块还根据通讯模块的指令控制快递柜进入唤醒状态；中央控制模块还用于监控快递柜的未动作时间，并根据未动作时间控制快递柜进入休眠状态，解决快递柜选址受限、建设成本较高以及能源消耗较高的问题，实现快递柜脱离市电独立工作，不受工程限制，降低建设成本以及降低耗能的效果。
附图说明
26.图1为本实用新型实施例一提供的一种快递柜的结构示意图；
27.图2是本实用新型实施例二提供的充电管理电路的电路示意图。
28.附图标记：
29.通讯模块110；中央控制模块120；太阳能充电板130；电池模块140；采样电阻121；开关管122；第一采样电阻r1；第二采样电阻r2；第三采样电阻r3；电阻r4；电阻r5；电阻r6；电阻r7；电阻r8；电阻r9。
具体实施方式
30.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
31.实施例一
32.图1为本实用新型实施例一提供的一种快递柜的结构示意图，如图1所示，一种快递柜，包括：通讯模块110、中央控制模块120、太阳能充电板130和电池模块140；
33.所述通讯模块110与所述中央控制模块120连接，用于将用户指令传输至所述中央控制模块120；
34.所述太阳能充电板130与所述中央控制模块120和电池模块140和中央控制模块120连接，用于根据所述中央控制模块120的指令将太阳能转换成电能并存储于所述电池模块140；
35.所述中央控制模块120，用于通过采样电阻121获取所述太阳能充电板和所述电池
模块的工作状态，并通过开关管进行管理；
36.所述中央控制模块120还用于控制所述快递柜进入休眠状态。
37.带有太阳能板的快递柜可以通过太阳能板将太阳能转换成电能对快递柜进行供电，现有快递柜常使用太阳能板作为补充电源进行省电，但均需要依赖市电进行供电或充电，无法完全脱离市电独立使用，则快递柜的设置地点受限，且遇到停电等情况无法正常使用。
38.本实施例提供的技术方案将太阳能充电板130和电池模块140结合，可以利用太阳能对快递柜进行供电，同时可以储存电能以备使用；太阳能充电板130与中央控制模块120和电池模块140和中央控制模块120连接，中央控制模块120对电池模块140进行充电管理和电源管理。通讯模块110与中央控制模块120连接，中央控制模块120通过通讯模块110接收用户指令，中央控制模块120根据用户指令控制快递柜的柜门的开启和关闭，还根据用户指令对太阳能充电板130的充电状态进行控制，中央控制模块120可自动控制电池模块140的充放电。其中，中央控制模块120通过采样电阻121获取太阳能充电板130与电池模块140的工作状态数据；例如，工作状态数据为太阳能充电板130产生的充电电流是否达到电池充电标准电流，电池模块140是否充满电；通过控制指令控制开关管122的导通/断开状态，从而控制太阳能充电板130将太阳能转换成电能对快递柜进行供电并存储于对电池模块140充电/禁止关断太阳能充电板130对电池模块140充电；例如，工作状态数据为电池模块140是否满电，从而在电池模块140满电时，通过控制指令控制开关管122为断开状态，控制电池模块140处于禁止充电状态，在电池模块140非满电时，通过控制指令控制开关管122为导通状态，制电池模块140处于允许充电状态。使用太阳能充电板130将太阳能转换成电能对快递柜并且对电池模块140充电，可以保证快递柜在光照充足和缺少光照的一定时间内正常使用，在电池模块140满电状态时，禁止充电，保护电池模块140的安全；如果遇上连续的阴雨天气，并且快递柜一直处于运行状态，电池模块140储存的电能不足以供快递柜长时间使用，若不对快递柜进行低功耗管理，快递柜仍然无法完全脱离市电独立使用，对快递柜的设置地点仍有限制，并且需要工作人员日常维护，人工成本较高。
39.快递柜中的通讯模块110与中央控制模块120连接，中央控制模块120通过通讯模块110接收用户指令，根据用户指令控制快递柜进入唤醒状态；中央控制模块120还用于在快递柜长时间不使用时，控制快递柜进入休眠状态。示例性的，当用户需要取快递或投放快递时，通过通讯模块110与中央控制模块120通信，中央控制模块120根据用户指令将快递柜唤醒并响应用户指令对应的动作；中央控制模块120监测快递柜的工作状态，例如监测未动作的时间，当快递柜未动作的时间较长时，可以判定暂时不需要使用快递柜，中央控制模控制快递柜进入休眠状态，仅保留必要的模块进行工作，减少快递柜的电能消耗，使得电池模块140储存的电能满足快递柜整机不充电待机30天，可以脱离市电，独立自主长时间工作，节省额外的用电，并且降低工作人员的维护频率，大大降低人工成本。
40.本实用新型通过为快递柜增加太阳能充电板和电池管理模块，中央控制模块通过采样电阻和开关管管理太阳能充电板的工作状态，管理电池模块的充放电状态；通讯模块与中央控制模块连接，用于将用户指令传输至中央控制模块；中央控制模块还根据通讯模块的指令控制快递柜进入唤醒状态；中央控制模块还用于监控快递柜的未动作时间，并根据未动作时间控制快递柜进入休眠状态，解决快递柜选址受限、建设成本较高以及能源消
耗较高的问题，实现快递柜脱离市电独立工作，不受工程限制，降低建设成本以及降低耗能的效果。
41.实施例二
42.在上述实施例提供的技术方案的基础上，如图2所示，可选的，所述采样电阻121包括第一采样电阻r1、第二采样电阻r2和第三采样电阻r3；
43.所述第一采样电阻r3的第一端a同时连接所述太阳能充电板(未示出)和所述中央控制模块mcu，所述第一采样电阻r2的第二端b连接所述电池模块(未示出)；
44.所述第二采样电阻r2和所述第三采样电阻r3之间的分压点c与所述中央控制模块mcu的电压反馈引脚fb相连。
45.可选的，中央控制模块为低功率芯片，进一步可以优选esp32芯片、stm32f4系列和stm32f1系列芯片，均可商业购买。
46.可选的，太阳能充电板额定功率为20w，可商业购买；可以是单晶硅制成，电池模块的电池容量为10000mah，可商业购买。
47.第一采样电阻r1的第一端a连接太阳能充电板的输出端，同时连接esp32芯片的引脚13，第一采样电阻r1的第二端b连接两个滤波电容(c1和c2)后连接电池模块；太阳能充电板对电池模块的充电电流经过第一采样电阻r1，esp32芯片通过第一采样电阻r1计算得到太阳能充电板产生的充电电流；为了保证电池模块的充电安全，设置充电电流为恒流充电，esp32芯片控制充电电流为1a。
48.为了保证电池模块的充电安全，esp32芯片控制充电方式为恒压充电，控制对电池模块的充电电压范围为12v-14v，如：12v，13v，14v。第二采样电阻r2和第三采样电阻r3形成分压电路，esp32芯片的引脚10是电压反馈引脚，电压反馈引脚与第二采样电阻r2和第三采样电阻r3之间的分压点c相连，电压反馈引脚还与电阻r4串联后接地，esp32芯片内部的电压基准电路通过电压反馈引脚与分压点c的电压进行对比，根据比较结果来调控恒压充电电压。
49.太阳能充电板为单晶硅制成，单晶太阳能板的光电转换效率在各类太阳能电池中最高，并且坚固耐用，可使用年限长。恒流恒压充电第一阶段以恒定电流充电；当电压达到预定值时转入第二阶段进行恒压充电，此时电流逐渐减小；当充电电流达到下降到零时，蓄电池完全充满。电池模块为18650电池组，电池组的总容量为10000mah。
50.可选的，所述中央控制模块还用于对所述太阳能充电板的充电电路温度进行监控。
51.esp32芯片监控太阳能充电板的充电电路温度，当充电电路温度过高时，esp32芯片断开太阳能充电板对电池模块的充电，对太阳能充电板和电池模块进行过温保护。进一步的，esp32芯片具有温度传感器接口，可以实时接测电气格口的温度，保证使用安全。
52.可选的，所述开关管包括场效应管q1和三极管q2；所述场效应管q1为pmos管；所述中央控制模块mcu通过所述场效应管q1控制所述太阳能充电板对所述电池模块开启/关断充电；
53.所述中央控制模块mcu通过所述三极管q2控制允许/禁止对所述电池模块充电。
54.如图2所示，pmos管q1的源极s连接太阳能充电板的充电电路输出端，pmos管q1的漏极d连接电池模块的输入端，pmos管q1的栅极g连接至esp32芯片，esp32芯片通过引脚1的
稳压接口串联电容c3连接至太阳能充电板的充电电路输出端。esp32芯片通过第一采样电阻r1、第二采样电阻r2和第三采样电阻r3收集电池模块和太阳能充电板的数据，当太阳能充电板产生的充电电流和电压满足电池模块充电标准后，esp32芯片控制pmos管q1导通，使得太阳能充电板对电池模块进行充电，在电池模块的电量充满之后，esp32芯片控制pmos管q1截止，使得太阳能充电板停止对电池模块充电，具有充满即停止充电等保护功能。esp32芯片通过采样电阻采集数据，进而自动控制充放电。
55.进一步的，三极管q2的基极b串联电阻r6后连接i/o口，i/o口还连接电阻r7；三极管q2的集电极c串联电阻r5后连接至esp32芯片的引脚6，esp32芯片的引脚6还连接压敏电阻器，三极管q2的发射极e接地。esp32芯片的引脚7连接至电阻r8和电阻r9间的分压电d。esp32芯片通过通讯模块接收用户的充电/禁止充电指令，从而控制三极管q2导通/关闭来控制允许/禁止太阳能充电板对电池模块进行充电。gs
56.可选的，所述中央控制模块包括：计时单元；
57.所述计时单元用于记录所述快递柜未动作的第一时间，当所述第一时间大于预设时间时，所述中央控制模块控制所述快递柜进入休眠状态。
58.当快递柜长时间不使用时，为了减少电能消耗及延长电池模块的供电时间，中央控制模块会控制快递柜进入低功耗的休眠状态；中央控制模块监测快递柜的运行状态，通过计时单元对快递柜的未动作的第一时间进行记录，当第一时间大于预设时间时，示例性的，预设时间范围可以为2分钟至15分钟，本实施例采用预设时间为5分钟，中央控制模块关闭快递柜的多种功能模块，从而控制快递柜进入低功耗的休眠状态，中央控制模块控制待机电流在13～14ma左右，保证降低功耗，延长待机时间。
59.可选的，所述中央控制模块还用于根据所述用户指令控制所述快递柜进入唤醒状态。
60.当用户通过app或小程序向快递柜发起派送或取件的开格口请求后，中央控制模块判断为合法请求后，向休眠的系统发出指令，控制快递柜进入唤醒状态，中央控制模块经过解析请求后打开对应柜门。通过在未使用时切换至低功耗进行休眠延长电池模块的供电时长，使得快递柜可以不依赖于市电，独立使用，从而快递柜的设置地点可以不受限制，例如，乡村、城市的别墅区等。
61.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。