[0001] La présente demande revendique le bénéfice de la priorité des numéros de demandes de brevet 097 221 442 déposée le 28 novembre 2008 et 098 204 943 déposée le 27 mars 2009.
[0002] La présente invention concerne l'agencement du système d'alimentation électrique d'une machine de vente automatique et plus particulièrement, un système d'alimentation électrique à cellule solaire incorporée pour machine de vente automatique, qui commande deux batteries de stockage, une batterie de stockage qui est au-dessus d'un niveau de tension prédéterminé pour alimenter la machine de vente automatique avec la tension active nécessaire et l'autre batterie de stockage qui est dans le niveau de tension prédéterminé à charger avec une cellule solaire, alternativement.
[0003] Après le développement rapide de la technologie moderne, des produits de haute technicité sont utilisés de manière intensive de nos jours. Ces produits de haute technicité consomment du courant pendant leur activité. Cependant, il existe un grand goulot d'étranglement dans la fourniture de ressources d'énergie à une économie. De nombreuses mesures et techniques d'énergie de substitution ont été créées, telles que la production d'électricité par le vent, la production d'électricité par la marée, la création d'électricité solaire, le moteur à hydrogène, etc.
[0004] De plus, des machines de vente automatique sont utilisées partout pour vendre différents produits 24 heures sur 24 sans personnel d'entretien. Ces machines de vente automatique sont très sollicitées du fait qu'elles ont pour avantage d'économiser beaucoup de main-d'oeuvre et d'offrir beaucoup de commodité aux personnes. Cependant, une machine de vente automatique consomme beaucoup de courant électrique lorsqu'elle est démarrée. Pour économiser la consommation électrique, une machine de vente automatique peut être équipée d'un système d'alimentation électrique solaire.
[0005] Un système d'alimentation électrique solaire destiné à être utilisé dans une machine de vente automatique a normalement une seule batterie de stockage installée dans celui-ci. Cependant, du fait des saisons, du climat et de l'emplacement d'installation, le panneau solaire du système d'alimentation électrique solaire d'une machine de vente automatique peut être incapable de recueillir une énergie de rayonnement suffisante en provenance du soleil, et l'alimentation en courant de batterie de la batterie de stockage du système d'alimentation électrique solaire peut être épuisée, provoquant l'arrêt du service de la machine de vente automatique.
Par conséquent, le fournisseur de machine de vente automatique doit envoyer son personnel pour surveiller régulièrement l'état de fonctionnement de la batterie de stockage de chaque machine de vente automatique installée et remplacer la batterie de stockage lorsque son alimentation en courant de batterie est épuisée.
[0006] Si le système d'alimentation électrique solaire d'une machine de vente automatique a deux batteries de stockage installées dans celui-ci, les deux batteries de stockage sont connectées électriquement ensemble à la machine de vente automatique pour donner à la machine de vente automatique la tension active nécessaire. Cependant, si l'alimentation en courant de batterie d'une batterie de stockage est épuisée, l'autre batterie de stockage chargera simultanément la batterie de stockage à faible courant tout en envoyant son alimentation en courant de batterie à la machine de vente automatique, en augmentant la charge. Dans ce cas, le temps utile des deux batteries de stockage sera fortement raccourci.
De plus, lors de la charge des deux batteries de stockage avec la cellule solaire, les deux batteries de stockage sont simultanément chargées, ralentissant la vitesse de chargement et abaissant l'efficacité de charge de la cellule solaire.
[0007] Par conséquent, il est souhaitable de fournir un système d'alimentation électrique pour machine de vente automatique qui élimine les problèmes mentionnés ci-dessus.
[0008] La présente invention a été réalisée sous les circonstances indiquées. Par conséquent le but principal de la présente invention est de fournir un système d'alimentation électrique à cellule solaire incorporée, destiné à une machine de vente automatique, qui élimine les inconvénients de la conception de la technique antérieure mentionnée ci-dessus. Pour aboutir à celui-ci et à d'autres buts de la présente invention, un système d'alimentation électrique à cellule solaire incorporée comprend une unité d'alimentation électrique et une unité de commande. L'unité d'alimentation électrique comprend un ensemble de batteries rechargeables, qui comprend une pluralité de batteries de stockage, et une cellule solaire.
L'unité de commande comprend un microprocesseur, un module de détection de tension commandé par le microprocesseur pour détecter le niveau de tension de la cellule solaire et de chaque batterie de stockage, un module de commutation pouvant être commandé par le microprocesseur pour commuter sélectivement la connexion d'une batterie de stockage à la machine de vente automatique pour donner à la machine de vente automatique la tension active nécessaire, et un module de mise en charge pouvant être commandé par le microprocesseur pour charger l'autre batterie de stockage qui a été déconnectée de la machine de vente automatique, avec la cellule solaire.
[0009] Lorsque l'alimentation en courant de batterie d'une batterie de stockage est épuisée, elle peut être rapidement chargée par la cellule solaire sans donner un fardeau quelconque à l'autre batterie de stockage qui envoie son alimentation en courant de batterie à la machine de vente automatique. De plus, les batteries de stockage de l'ensemble de batteries rechargeables sont commandées pour fournir leur alimentation en courant de batterie à la machine de vente automatique et alternativement être chargées par la cellule solaire, de sorte que la durée de vie des batteries de stockage est prolongée et la fréquence d'entretien d'une batterie est relativement réduite, économisant beaucoup de coût de personnel.
[0010] L'unité de commande comprend de plus un module de lumière indicatrice connecté électriquement au microprocesseur. Le module de détection de tension détecte la tension de la cellule solaire, de l'ensemble de batteries rechargeables, et de la machine de vente automatique et envoie le signal de détection au microprocesseur pour traitement. En ce qui concerne le signal de détection reçu en provenance du module de détection de tension, le microprocesseur commande le module de lumière indicatrice pour qu'il donne une indication correspondante. En ce qui concerne l'indication du module de lumière indicatrice, l'ouvrier connaît la charge ou l'état d'alimentation de chaque batterie de stockage et le fonctionnement d'autres parties constitutives.
[0011] On va maintenant décrire l'invention, en référence aux dessins annexés, sur lesquels:
<tb>la fig. 1 <sep>est un schéma fonctionnel de système d'un système d'alimentation électrique à cellule solaire incorporée pour machine de vente automatique selon la présente invention.
<tb>la fig. 2 <sep>est un ordinogramme de la présente invention, représentant la séquence d'opérations du système d'alimentation électrique à cellule solaire incorporée pour machine de vente automatique selon la présente invention (I).
<tb>la fig. 3 <sep>est un ordinogramme de la présente invention, représentant la séquence d'opérations du système d'alimentation électrique à cellule solaire incorporée pour machine de vente automatique selon la présente invention (II).
<tb>la fig. 4 <sep>est une vue schématique en perspective représentant l'architecture du système d'alimentation électrique à cellule solaire incorporée après connexion à une machine de vente automatique selon la présente invention.
[0012] En se reportant aux fig. 1et 4, un système d'alimentation électrique à cellule solaire incorporée selon la présente invention est représenté connecté électriquement à une machine de vente automatique 3 pour commander l'alimentation en courant électrique vers la machine de vente automatique 3. Le système d'alimentation électrique à cellule solaire incorporée comprend une unité d'alimentation électrique 1 et une unité de commande 2.
[0013] L'unité d'alimentation électrique 1 comprend une cellule solaire 11 et un ensemble de batteries rechargeables 12. L'ensemble de batteries rechargeables 12 comprend une première batterie de stockage 121 et une seconde batterie de stockage 122.
[0014] L'unité de commande 2 comprend un microprocesseur 21, un module de détection de tension 22 électriquement connecté au microprocesseur 21 et adapté pour détecter la tension de la cellule solaire 11 et de l'ensemble de batteries rechargeables 12, un module de commutation 23, qui est connecté électriquement au microprocesseur 21 et qui comprend une première commande de courant 231 connectée électriquement à la première batterie de stockage 121 et une seconde commande de courant 232 électriquement connectée à la seconde batterie de stockage 122, un module de mise en charge 24, qui est connecté électriquement au microprocesseur 21 et qui comprend une première commande de mise en charge 241 électriquement connectée à la première batterie de stockage 121,
une seconde commande de mise en charge 242 électriquement connectée à la seconde batterie de stockage 122 et un module dévolteur-survolteur 243 électriquement connecté à la première batterie de stockage 121 et à la seconde batterie de stockage 122, un module de lumière indicatrice 25 électriquement connecté au microprocesseur 21, et un module de courant de système 26 électriquement connecté au microprocesseur 21 pour fournir aux composants internes de l'unité de commande 2 la tension active nécessaire.
[0015] Selon le présent mode préféré de réalisation, l'ensemble de batteries rechargeables 12 comprend deux batteries de stockage. Dans la pratique réelle, l'ensemble de batteries rechargeables 12 peut avoir plus de deux batteries de stockage commandées de manière alternée par l'unité de commande 2 pour acheminer du courant jusqu'à la machine de vente automatique 3 ou être chargée par la cellule solaire 11.
[0016] En se reportant aux fig. 2et 3 et de nouveau à la fig. 1, lorsque l'unité d'alimentation électrique 1 et l'unité de commande 2 sont démarrées, le système d'alimentation électrique à cellule solaire incorporée agit selon les étapes qui suivent:
<tb>(100)<sep>début;
<tb>(101)<sep>contrôler si oui ou non la tension de la première batterie de stockage 121 est au-dessus de 10 V, et ensuite passer à l'étape (102) lorsque la réponse est oui, ou à l'étape (104) lorsque la réponse est non;
<tb>(102)<sep>rendre active la lumière indicatrice d'un travail normal de la première batterie de stockage 121;
<tb>(103)<sep>commander la première batterie de stockage 121 pour fournir du courant de batterie à la machine de vente automatique 3, et ensuite passer à l'étape (111);
<tb>(104)<sep>rendre active la lumière indicatrice d'une sous-tension de la première batterie de stockage 121, et ensuite passer à l'étape (105);
<tb>(105)<sep>arrêter l'envoi de courant de batterie depuis la première batterie de stockage 121;
<tb>(106)<sep>contrôler si oui ou non la tension de la seconde batterie de stockage 122 est au-dessus de 10 V, et ensuite passer à l'étape (107) lorsque la réponse est oui, ou à l'étape (109) lorsque la réponse est non,
<tb>(107)<sep>rendre active la lumière indicatrice d'un travail normal de la seconde batterie de stockage 122;
<tb>(108)<sep>commander la seconde batterie de stockage 122 pour qu'elle fournisse du courant de batterie à la machine de vente automatique 3, et ensuite passer à l'étape (111);
<tb>(109)<sep>rendre active la lumière indicatrice d'une sous-tension de la seconde batterie de stockage 122 et ensuite passer à l'étape (110);
<tb>(110)<sep>arrêter l'envoi de courant de batterie par la seconde batterie de stockage 122;
<tb>(111)<sep>contrôler si oui ou non la tension de la cellule solaire 11 est au-dessus de 13 V, et ensuite passer à l'étape (112) lorsque la réponse est oui, ou revenir à l'étape (101) lorsque la réponse est non;
<tb>(112)<sep>contrôler si oui ou non la première batterie de stockage 121 envoie du courant de batterie, et ensuite passer à l'étape (113) lorsque la réponse est oui ou à l'étape (117) lorsque la réponse est non;
<tb>(113)<sep>contrôler si oui ou non la tension de la première batterie de stockage 121 est au-dessus de 13 V, et ensuite revenir à l'étape (101) lorsque la réponse est oui, ou passer à l'étape (114) lorsque la réponse est non;
<tb>(114)<sep>contrôler si oui ou non la tension de la première batterie de stockage 121 est en dessous de 8 V, et ensuite passer à l'étape (115) lorsque la réponse est oui, ou à l'étape (116) lorsque la réponse est non;
<tb>(115)<sep>activer la lumière indicatrice d'un état anormal de la première batterie de stockage 121, et ensuite revenir à l'étape (101);
<tb>(116)<sep>charger la première batterie de stockage 121, et ensuite revenir à l'étape (101);
<tb>(117)<sep>contrôler si oui ou non la tension de la seconde batterie de stockage 122 est au-dessus de 13 V, et ensuite revenir à l'étape (101) lorsque la réponse est oui, ou passer à l'étape (118) lorsque la réponse est non;
<tb>(118)<sep>contrôler si oui ou non la tension de la seconde batterie de stockage 122 est en dessous de 8 V, et ensuite passer à l'étape (119) lorsque la réponse est oui, ou à l'étape (120) lorsque la réponse est non;
<tb>(119)<sep>activer la lumière indicatrice de l'état anormal de la seconde batterie de stockage 122, et ensuite revenir à l'étape (101);
<tb>(120)<sep>charger la seconde batterie de stockage 122, et ensuite revenir à l'étape (101).
[0017] Comme établi ci-dessus, après démarrage de l'unité d'alimentation électrique 1 et de l'unité de commande 2, l'unité de commande 2 détecte tout d'abord si oui ou non la tension de la première batterie de stockage 121 est au-dessus du niveau de tension d'alimentation prédéterminé et ensuite détermine si oui ou non la première batterie de stockage 121 fournit son alimentation en courant de batterie à la machine de vente automatique 3.
Si la première batterie de stockage 121 ne fournit pas d'alimentation en courant de batterie à la machine de vente automatique 3, l'unité de commande 2 détecte si oui ou non la tension de la seconde batterie de stockage 122 est au-dessus de la tension d'alimentation prédéterminée et ensuite détermine si oui ou non la seconde batterie de stockage 122 fournit son alimentation en courant de batterie à la machine de vente automatique 3. Si la tension de la seconde batterie de stockage 122 est en dessous de la tension d'alimentation prédéterminée, on arrête l'alimentation du système d'alimentation électrique. Par l'intermédiaire de ce procédé de détection, la première batterie de stockage 121 est tout d'abord commandée pour fournir son alimentation en courant de batterie à la machine de vente automatique 3.
Lorsque l'alimentation en courant de batterie de la première batterie de stockage 121 est faible, l'unité de commande 2 coupe la première batterie de stockage 121 et commute simultanément sur la seconde batterie de stockage 122, permettant à la seconde batterie de stockage 122 d'envoyer son alimentation en courant de batterie à la machine de vente automatique 3 et en même temps, permettant que la première batterie de stockage 121 soit chargée à l'aide de la cellule solaire 11.
En variante, lorsque l'alimentation en courant de batterie de la seconde batterie de stockage 122 est faible, l'unité de commande 2 coupe la seconde batterie de stockage 122 et simultanément commute sur la première batterie de stockage 121, permettant à la première batterie de stockage 121 d'envoyer son alimentation en courant de batterie à la machine de vente automatique 3 et en même temps, permettant que la seconde batterie de stockage 122 soit chargée à l'aide de la cellule solaire 11. De plus, lorsque la batterie de stockage fournit un courant de batterie de manière normale ou lorsque la tension de la batterie de stockage est en dessous de la tension d'alimentation prédéterminée, le module de lumière indicatrice 25 active de lumière indicatrice d'un travail normal ou d'une sous-tension correspondante.
[0018] De plus, lorsqu'une batterie de stockage envoie son alimentation en courant électrique à la machine de vente automatique 3 et la tension de la cellule solaire 11 est au-dessus de la tension de charge prédéterminée, le système détectera si oui ou non la tension de l'autre batterie de stockage est dans le niveau de tension de charge prédéterminé, et l'opération de mise en charge sera arrêtée si la tension de la batterie de stockage est au-dessus de la plage d'alimentation prédéterminée, ou l'opération de mise en charge sera poursuivie si la tension de la batterie de stockage est dans la plage d'alimentation prédéterminée, ou arrêtera la fourniture d'un courant de batterie par la batterie de stockage,
et le module de lumière indicatrice 25 sera activé en lumière indicatrice d'une anomalie respective lorsque la tension de la batterie de stockage est en dessous de la plage de tension de mise en charge prédéterminée et ensuite à la fois arrête de charger la batterie de stockage et déconnecte la batterie de stockage de la machine de vente automatique 3, et en même temps la cellule solaire 11 sera commandée pour charger la batterie de stockage. Du fait du climat, des saisons et/ou de l'emplacement d'installation, la machine de vente automatique 3 peut ne pas toujours être maintenue sous le rayonnement de la lumière du soleil.
Lorsque la machine de vente automatique 3 ne reçoit pas en continu de rayonnement en provenance du soleil pendant un certain nombre de jours, l'unité de commande 2 commande la première batterie de stockage 121 et la seconde batterie de stockage 122 pour qu'elles fournissent leur alimentation en courant de batterie l'une après l'autre dans un ordre correct à la machine de vente automatique 3, et par conséquent le système d'alimentation électrique est en fonctionnement sur une longue période.
[0019] La tension d'alimentation de la première batterie de stockage 121 et de la seconde batterie de stockage 122 peut être fixée à 8 V, 9 V, 10 V, 11V, 12 V, 13 V, ou à tout autre niveau de tension. La tension de mise en charge prédéterminée de la cellule solaire 11, de la première batterie de stockage 121 et de la seconde batterie de stockage 122 peuvent être fixées de 9 à 13 V, de 8 à 13 V, de 7 à 12 V, ou dans toute autre plage de tension. Le niveau de tension de la tension d'alimentation ou de la tension de mise en charge peut être ajusté selon les impératifs de l'utilisateur.
Lorsque la tension de la cellule solaire 11 est détectée comme étant au-dessus de la plage de tension de mise en charge prédéterminée et la tension de la batterie de stockage qui ne fournit pas d'alimentation en courant de batterie est en dessous de la plage de tension de mise en charge prédéterminée, la cellule solaire 11 sera commandée pour charger cette batterie de stockage.
[0020] En se reportant à nouveau aux fig. 1et 4, le module de détection de tension 22 de l'unité de commande 2 détecte la tension de la cellule solaire 11 et de l'ensemble de batteries rechargeables 12 et fournit le signal détecté au microprocesseur 21 pour permettre au microprocesseur 21 de déterminer si la tension détectée est au-dessus ou en dessous de la tension d'alimentation prédéterminée ou de la tension de mise en charge et piloter le module de lumière indicatrice 25 vers une indication en rapport avec le résultat de la détermination.
Le module de lumière indicatrice 25 comprend plusieurs diodes électroluminescentes DEL pour indiquer l'état de tension de la cellule solaire 11 et des batteries de stockage de l'ensemble de batteries rechargeables 12 respectivement, et le module de lumière indicatrice 25 sera une DEL qui peut émettre diverses lumières colorées, à leur tour.
[0021] De plus, la tension de la cellule solaire 11 peut ne pas être conforme à la tension de mise en charge requise pour l'ensemble de batteries rechargeables 12 après avoir recueilli l'énergie solaire. A ce moment, le module de dévolteur-survolteur 243 de l'unité de commande 2 augmente ou réduit la tension de la cellule solaire 11 jusqu'à la tension de mise en charge requise pour charger l'ensemble de batteries rechargeables 12.
[0022] En se reportant à nouveau aux fig. 1et 4, la première commande de courant 231 et la seconde commande de courant 232 du module de commutation 23 sont respectivement électriquement connectées à la première batterie de stockage 121 et à la seconde batterie de stockage 122 pour commander la tension émise par la première batterie de stockage 121 et la seconde batterie de stockage 122 vers la machine de vente automatique 3 respectivement, selon la commande du microprocesseur 21. En pratique réelle, l'ensemble de batteries rechargeables 12 peut être conçu comme ayant plus de deux batteries de stockage commandées de manière alternée pour envoyer leur alimentation en courant de batterie à la machine de vente automatique 3.
De plus, le nombre des commandes de courant du module de commutation 23 et le nombre de commandes de mise en charge du module de charge 24 sont égaux au nombre de batteries de stockage de l'ensemble de batteries rechargeables 12.
[0023] En conclusion, l'invention fournit un système d'alimentation électrique à cellule solaire incorporée pour machine de vente automatique, qui a les avantages et caractéristiques qui suivent:
[0024] 1. Le module de détection de tension 22 de l'unité de commande 2 détecte la tension de la cellule solaire 11 et de l'ensemble de batteries rechargeables 12 et ensuite envoie le signal de détection au microprocesseur 21 pour permettre au microprocesseur 21 de commander le fonctionnement du module de commutation 23 et du module de mise en charge 24 selon le signal de détection reçu de sorte que la batterie de stockage de l'ensemble de batteries rechargeables 12 dont la tension est au-dessus de la plage de tension d'alimentation prédéterminée est commandée pour fournir une alimentation en courant de batterie à la machine de vente automatique 3 et la cellule solaire 11 est commandée pour charger la batterie de stockage de l'ensemble de batteries rechargeables 12 dont le niveau de tension est dans la plage de tension de mise en charge prédéterminée.
Par conséquent, l'ensemble de batteries rechargeables 12 peut fournir à la machine de vente automatique 3 la tension active nécessaire pendant une longue période de temps.
[0025] 2. Selon la commande du microprocesseur 21 de l'unité de commande 2 à travers le module de commutation 23 et le module de mise en charge 24, la batterie de stockage de l'ensemble de batteries rechargeables 12 dont le niveau de tension est au-dessus de la plage de tension d'alimentation prédéterminée est commandée pour qu'elle envoie son alimentation en courant de batterie à la machine de vente automatique 3 et la batterie de stockage de l'ensemble de batteries rechargeables 12 dont le niveau de tension est dans la plage de tension de mise en charge prédéterminée est mise en charge par la cellule solaire 11.
Par conséquent, lorsque l'alimentation en courant de batterie d'une batterie de stockage est épuisée, elle peut être rapidement chargée par la cellule solaire 11 sans donner une surcharge quelconque à l'autre batterie de stockage qui envoie son alimentation en courant de batterie à la machine de vente automatique 3, en prolongeant la durée de vie de l'ensemble de batteries rechargeables 12.
[0026] 3. Les batteries de stockage de l'ensemble de batteries rechargeables 12 sont commandées pour envoyer leur alimentation en courant de batterie à la machine de vente automatique 3 et être chargées par la cellule solaire 11 de manière alternée, par conséquent la durée de vie des batteries de stockage est prolongée et la fréquence d'entretien de batterie est relativement réduite, économisant beaucoup de coûts de personnel.
[0027] 4. Le module de détection de tension 22 détecte la tension de la cellule solaire 11, de l'ensemble de batteries rechargeables 12 et de la machine de vente automatique 3 et envoie le signal de détection au microprocesseur 21 pour traitement. Selon le signal de détection reçu en provenance du module de détection de tension 22, le microprocesseur 21 commande le module de lumière indicatrice 25 pour qu'il donne une indication correspondante. Selon l'indication du module de lumière indicatrice 25, l'employé connaît la charge ou l'état d'alimentation de chaque batterie de stockage et le fonctionnement d'autres parties constitutives.
[0028] Un prototype de système d'alimentation électrique à cellule solaire incorporée pour machine de vente automatique a été construit en ayant les caractéristiques des fig. 1 à 4. Le système d'alimentation électrique à cellule solaire incorporée pour machine de vente automatique agit de manière douce pour fournir toutes les caractéristiques décrites précédemment.
[0029] Bien qu'un mode de réalisation particulier de l'invention ait été décrit en détail à des fins d'illustration, diverses modifications et améliorations peuvent être faites sans sortir de l'esprit et de la portée de l'invention. En conséquence, l'invention n'est pas limitée sauf par les revendications annexées.
Liste des Figures
Fig. 1:
[0030]
<tb>1<sep>Unité d'alimentation électrique
<tb>2<sep>Unité de commande
<tb>3<sep>Machine de vente automatique
<tb>11<sep>Cellule solaire
<tb>12<sep>Ensemble de batteries rechargeables
<tb>21<sep>Microprocesseur
<tb>22<sep>Module de détection de tension
<tb>23<sep>Module de commutation
<tb>24<sep>Module de mise en charge
<tb>25<sep>Module de lumière indicatrice
<tb>26<sep>Module de courant du système
<tb>121<sep>Première batterie de stockage
<tb>122<sep>Seconde batterie de stockage
<tb>231<sep>Première commande de courant
<tb>232<sep>Seconde commande de courant
<tb>241<sep>Première commande de mise en charge
<tb>242<sep>Seconde commande de mise en charge
<tb>243<sep>Module dévolteur-survolteur
Fig. 2:
[0031]
<tb>100<sep>Début
<tb>101<sep>Première batterie de stockage > à 10 V ?
<tb>YES<sep>OUI
<tb>NO<sep>NON
<tb>102<sep>La lumière indicatrice d'un travail normal de la première batterie de stockage est activée
<tb>103<sep>Première batterie de stockage fournit du courant de batterie à la machine de vente automatique
<tb>104<sep>rendre active la lumière indicatrice d'une sous-tension de la première batterie de stockage
<tb>105<sep>Première batterie de stockage arrête de fournir du courant de batterie
<tb>106<sep>Seconde batterie de stockage > 10 V ?
<tb>107<sep>Rendre active la lumière indicatrice d'un travail normal de la seconde batterie de stockage
<tb>108<sep>Seconde batterie de stockage fournit du courant de batterie à la machine de vente automatique
<tb>109<sep>Rendre active la lumière indicatrice d'une sous-tension de la seconde batterie de stockage
<tb>110<sep>Seconde batterie de stockage arrête de fournir du courant de batterie
<tb>Yes<sep>Oui
<tb>No<sep>Non
Fig. 3:
[0032]
<tb>111<sep>Cellule solaire > 13 V ?
<tb>YES<sep>OUI
<tb>NO<sep>NON
<tb>112<sep>Première batterie de stockage fournit du courant de batterie ?
<tb>113<sep>Première batterie de stockage > 13 V ?
<tb>114<sep>Première batterie de stockage < 8 V ?
<tb>115<sep>Rendre active la lumière indicatrice d'un état anormal de la première batterie de stockage
<tb>116<sep>Charger première batterie de stockage
<tb>117<sep>Seconde batterie de stockage > 13 V
<tb>118<sep>Seconde batterie de stockage < 8 V ?
<tb>119<sep>Rendre active la lumière indicatrice d'un état anormal de la seconde batterie de stockage
<tb>120<sep>Charger seconde batterie de stockage
The present application claims the benefit of the priority of patent application numbers 097 221 442 filed November 28, 2008 and 098 204 943 filed March 27, 2009.
The present invention relates to the arrangement of the power supply system of an automatic sales machine and more particularly, an integrated solar cell power supply system for automatic sales machine, which controls two storage batteries, a storage battery which is above a predetermined voltage level for supplying the automatic vending machine with the necessary active voltage and the other storage battery which is in the predetermined voltage level to be charged with a solar cell, alternately.
[0003] After the rapid development of modern technology, high-tech products are used intensively nowadays. These high-tech products consume power during their activity. However, there is a big bottleneck in the supply of energy resources to an economy. Many alternative energy measures and techniques have been created, such as wind power generation, tidal power generation, solar power generation, hydrogen engine, etc.
In addition, automatic sales machines are used everywhere to sell different products 24 hours a day without maintenance staff. These automatic vending machines are in great demand because they have the advantage of saving a lot of labor and offering a lot of convenience to people. However, an automatic vending machine consumes a lot of electrical power when it is started. To save power consumption, an automatic vending machine can be equipped with a solar power system.
A solar power system for use in an automatic vending machine normally has only one storage battery installed therein. However, due to the seasons, the climate and the installation location, the solar panel of the solar power supply system of an automatic vending machine may be unable to collect sufficient radiation energy from the sun, and the battery power supply of the storage battery of the solar power system may be exhausted, causing the service of the automatic vending machine to stop.
Therefore, the vending machine vendor must send its staff to regularly monitor the operating status of the storage battery of each installed vending machine and replace the storage battery when its battery power supply is depleted.
[0006] If the solar power supply system of an automatic vending machine has two storage batteries installed in it, the two storage batteries are electrically connected together to the automatic vending machine to give the machine the automatic sale the active voltage required. However, if the battery power supply of one storage battery is exhausted, the other storage battery will simultaneously charge the low current storage battery while sending its battery power supply to the vending machine, by increasing the load. In this case, the useful life of the two storage batteries will be greatly shortened.
In addition, when charging the two storage batteries with the solar cell, the two storage batteries are simultaneously charged, slowing down the charging speed and lowering the charging efficiency of the solar cell.
Therefore, it is desirable to provide a power supply system for automatic vending machine that eliminates the problems mentioned above.
The present invention was carried out under the circumstances indicated. Therefore, the main object of the present invention is to provide a built-in solar cell power supply system for an automatic vending machine which eliminates the disadvantages of the prior art design mentioned above. To achieve this and other objects of the present invention, an integrated solar cell power system includes a power supply unit and a control unit. The power supply unit includes a rechargeable battery pack, which includes a plurality of storage batteries, and a solar cell.
The control unit comprises a microprocessor, a voltage detection module controlled by the microprocessor for detecting the voltage level of the solar cell and each storage battery, a switching module that can be controlled by the microprocessor to selectively switch the connecting a storage battery to the automatic vending machine to give the vending machine the necessary active voltage, and a charging module that can be controlled by the microprocessor to charge the other storage battery that has been disconnected from the automatic vending machine, with the solar cell.
When the battery power supply of a storage battery is exhausted, it can be quickly charged by the solar cell without giving any burden to the other storage battery that sends its battery power supply to the automatic sales machine. In addition, the storage batteries of the rechargeable battery pack are controlled to supply their battery power supply to the automatic sales machine and alternatively be charged by the solar cell, so that the service life of the storage batteries is extended and the maintenance frequency of a battery is relatively small, saving a lot of personnel costs.
The control unit further comprises an indicator light module electrically connected to the microprocessor. The voltage sensing module detects the voltage of the solar cell, the rechargeable battery pack, and the vending machine and sends the sensing signal to the microprocessor for processing. With regard to the received detection signal from the voltage detection module, the microprocessor controls the indicator light module to give a corresponding indication. With regard to the indication of the indicator light module, the worker knows the charge or power state of each storage battery and the operation of other component parts.
We will now describe the invention, with reference to the accompanying drawings, in which:
<tb> fig. 1 <sep> is a system block diagram of a built-in solar cell power supply system for automatic vending machine according to the present invention.
<tb> fig. 2 <sep> is a flowchart of the present invention showing the sequence of operations of the embedded solar cell power supply system for automatic vending machine according to the present invention (I).
<tb> fig. 3 <sep> is a flowchart of the present invention, showing the sequence of operations of the embedded solar cell power supply system for automatic vending machine according to the present invention (II).
<tb> fig. 4 <sep> is a schematic perspective view showing the architecture of the solar cell power supply system incorporated after connection to an automatic vending machine according to the present invention.
Referring to FIGS. 1 and 4, an integrated solar cell power supply system according to the present invention is shown electrically connected to an automatic vending machine 3 for controlling the supply of electric power to the vending machine 3. The power supply system incorporated solar cell comprises a power supply unit 1 and a control unit 2.
The power supply unit 1 comprises a solar cell 11 and a set of rechargeable batteries 12. The rechargeable battery pack 12 comprises a first storage battery 121 and a second storage battery 122.
The control unit 2 comprises a microprocessor 21, a voltage detection module 22 electrically connected to the microprocessor 21 and adapted to detect the voltage of the solar cell 11 and the set of rechargeable batteries 12, a module of switching 23, which is electrically connected to the microprocessor 21 and which comprises a first current control 231 electrically connected to the first storage battery 121 and a second current control 232 electrically connected to the second storage battery 122, a setting module charge 24, which is electrically connected to the microprocessor 21 and which includes a first charge command 241 electrically connected to the first storage battery 121,
a second charge controller 242 electrically connected to the second storage battery 122 and a step-up module 243 electrically connected to the first storage battery 121 and the second storage battery 122, an electrically connected indicator light module 25 to the microprocessor 21, and a system current module 26 electrically connected to the microprocessor 21 to provide the internal components of the control unit 2 with the necessary active voltage.
According to the present preferred embodiment, the set of rechargeable batteries 12 comprises two storage batteries. In actual practice, the rechargeable battery pack 12 may have more than two storage batteries alternately controlled by the control unit 2 to carry power to the vending machine 3 or to be charged by the cell. solar 11.
Referring to FIGS. 2 and 3 and again in fig. 1, when the power supply unit 1 and the control unit 2 are started, the integrated solar cell power supply system acts according to the following steps:
<Tb> (100) <September> beginning;
<tb> (101) <sep> check whether or not the voltage of the first storage battery 121 is above 10 V, and then go to step (102) when the answer is yes, or to the step (104) when the answer is no;
<tb> (102) <sep> activate the indicator light for a normal job of the first storage battery 121;
<tb> (103) <sep> controlling the first storage battery 121 for supplying battery power to the automatic vending machine 3, and then proceeding to step (111);
<tb> (104) <sep> turn on the light indicative of undervoltage of the first storage battery 121, and then go to step (105);
<tb> (105) <sep> stop sending battery power from the first storage battery 121;
<tb> (106) <sep> check whether or not the voltage of the second storage battery 122 is above 10 V, and then go to step (107) when the answer is yes, or step (109) when the answer is no,
<tb> (107) <sep> activate the indicator light for a normal job of the second storage battery 122;
<tb> (108) <sep> command the second storage battery 122 to provide battery power to the automatic vending machine 3, and then proceed to step (111);
<tb> (109) <sep> turn on the indicator light of an undervoltage of the second storage battery 122 and then go to step (110);
<tb> (110) <sep> stop the sending of battery current by the second storage battery 122;
<tb> (111) <sep> check whether or not the voltage of the solar cell 11 is above 13 V, and then go to step (112) when the answer is yes, or return to the step (101) when the answer is no;
<tb> (112) <sep> check whether or not the first storage battery 121 is sending battery power, and then go to step (113) when the answer is yes or in step (117) when The answer is no;
<tb> (113) <sep> check whether or not the voltage of the first storage battery 121 is above 13 V, and then go back to step (101) when the answer is yes, or go to step (114) when the answer is no;
<tb> (114) <sep> check whether or not the voltage of the first storage battery 121 is below 8 V, and then go to step (115) when the answer is yes, or to the step (116) when the answer is no;
<tb> (115) <sep> activate the indicator light of an abnormal state of the first storage battery 121, and then return to step (101);
<tb> (116) <sep> load the first storage battery 121, and then return to step (101);
<tb> (117) <sep> check whether or not the voltage of the second storage battery 122 is above 13 V, and then go back to step (101) when the answer is yes, or go to step (118) when the answer is no;
<tb> (118) <sep> check whether or not the voltage of the second storage battery 122 is below 8 V, and then go to step (119) when the answer is yes, or to the step (120) when the answer is no;
<tb> (119) <sep> activate the indicator light of the abnormal state of the second storage battery 122, and then return to step (101);
<tb> (120) <sep> load the second storage battery 122, and then return to step (101).
As established above, after starting the power supply unit 1 and the control unit 2, the control unit 2 firstly detects whether or not the voltage of the first battery storage 121 is above the predetermined supply voltage level and then determines whether or not the first storage battery 121 provides its battery power supply to the automatic vending machine 3.
If the first storage battery 121 does not supply a battery power supply to the automatic sale machine 3, the control unit 2 detects whether or not the voltage of the second storage battery 122 is above the predetermined supply voltage and then determines whether or not the second storage battery 122 provides its battery power supply to the automatic sales machine 3. If the voltage of the second storage battery 122 is below the voltage predetermined power supply, it stops the power supply system. Through this detection method, the first storage battery 121 is firstly controlled to provide its battery power supply to the automatic vending machine 3.
When the battery power supply of the first storage battery 121 is low, the control unit 2 cuts the first storage battery 121 and switches simultaneously to the second storage battery 122, allowing the second storage battery 122 to send its battery power supply to the automatic vending machine 3 and at the same time, allowing the first storage battery 121 to be charged using the solar cell 11.
Alternatively, when the battery power supply of the second storage battery 122 is low, the control unit 2 cuts the second storage battery 122 and simultaneously switches to the first storage battery 121, allowing the first battery storage 121 to send its battery power supply to the automatic sale machine 3 and at the same time, allowing the second storage battery 122 to be charged using the solar cell 11. In addition, when the battery storage provides a battery current in a normal manner or when the storage battery voltage is below the predetermined supply voltage, the indicator light module 25 activates light indicative of a normal job or a sub corresponding voltage.
In addition, when a storage battery sends its power supply to the automatic vending machine 3 and the voltage of the solar cell 11 is above the predetermined charging voltage, the system will detect whether or not no the voltage of the other storage battery is in the predetermined charging voltage level, and the charging operation will be stopped if the storage battery voltage is above the predetermined supply range, or the charging operation will continue if the voltage of the storage battery is in the predetermined power range, or stop supplying a battery current by the storage battery,
and the indicator light module 25 will be activated in light indicative of a respective abnormality when the voltage of the storage battery is below the predetermined charging voltage range and then both stops charging the storage battery. and disconnects the storage battery from the automatic vending machine 3, and at the same time the solar cell 11 will be controlled to charge the storage battery. Due to the climate, seasons and / or installation location, the automatic vending machine 3 may not always be kept under the radiation of sunlight.
When the automatic vending machine 3 is not continuously receiving radiation from the sun for a number of days, the control unit 2 controls the first storage battery 121 and the second storage battery 122 to provide their battery power supply one after the other in the correct order to the automatic vending machine 3, and therefore the power supply system is in operation for a long time.
The supply voltage of the first storage battery 121 and the second storage battery 122 may be fixed at 8 V, 9 V, 10 V, 11 V, 12 V, 13 V, or at any other level of power. voltage. The predetermined charging voltage of the solar cell 11, the first storage battery 121 and the second storage battery 122 may be set at 9 to 13 V, 8 to 13 V, 7 to 12 V, or in any other voltage range. The voltage level of the supply voltage or the charging voltage can be adjusted according to the requirements of the user.
When the voltage of the solar cell 11 is detected to be above the predetermined charging voltage range and the voltage of the storage battery which does not provide a battery power supply is below the range predetermined charging voltage, the solar cell 11 will be controlled to charge this storage battery.
Referring again to FIGS. 1 and 4, the voltage detection module 22 of the control unit 2 detects the voltage of the solar cell 11 and the rechargeable battery pack 12 and supplies the detected signal to the microprocessor 21 to enable the microprocessor 21 to determine whether the sensed voltage is above or below the predetermined supply voltage or the charging voltage and driving the indicator light module 25 to an indication related to the result of the determination.
The indicator light module 25 includes a plurality of LEDs for indicating the voltage state of the solar cell 11 and the storage batteries of the rechargeable battery pack 12 respectively, and the indicator light module 25 will be an LED which can emit various colored lights, in turn.
In addition, the voltage of the solar cell 11 may not comply with the charging voltage required for the set of rechargeable batteries 12 after collecting solar energy. At this time, the booster-booster module 243 of the control unit 2 increases or decreases the voltage of the solar cell 11 to the charging voltage required to charge the rechargeable battery pack 12.
Referring again to FIGS. 1 and 4, the first current control 231 and the second current control 232 of the switching module 23 are respectively electrically connected to the first storage battery 121 and the second storage battery 122 to control the voltage emitted by the first battery of storage 121 and the second storage battery 122 to the vending machine 3 respectively, according to the control of the microprocessor 21. In actual practice, the rechargeable battery pack 12 may be designed to have more than two storage batteries in a controlled manner. alternated to send their battery power supply to the automatic vending machine 3.
In addition, the number of current commands of the switching module 23 and the number of charging commands of the charging module 24 are equal to the number of storage batteries of the rechargeable battery pack 12.
In conclusion, the invention provides an integrated solar cell power supply system for automatic sales machine, which has the following advantages and features:
1. The voltage detection module 22 of the control unit 2 detects the voltage of the solar cell 11 and the set of rechargeable batteries 12 and then sends the detection signal to the microprocessor 21 to allow the microprocessor 21 to control the operation of the switching module 23 and the charging module 24 according to the received detection signal so that the storage battery of the set of rechargeable batteries 12 whose voltage is above the range of predetermined supply voltage is controlled to provide a battery power supply to the automatic vending machine 3 and the solar cell 11 is controlled to charge the storage battery of the set of rechargeable batteries 12 whose voltage level is in the predetermined charging voltage range.
As a result, the rechargeable battery pack 12 can provide the automatic vending machine 3 with the necessary active voltage for a long period of time.
2. According to the control of the microprocessor 21 of the control unit 2 through the switching module 23 and the charging module 24, the storage battery of the set of rechargeable batteries 12 whose level of voltage is above the predetermined supply voltage range is controlled to send its battery power supply to the automatic sale machine 3 and the storage battery of the rechargeable battery pack 12 whose level voltage is in the predetermined charging voltage range is charged by the solar cell 11.
Therefore, when the battery power supply of a storage battery is exhausted, it can be quickly charged by the solar cell 11 without giving any additional overload to the other storage battery that sends its battery power supply. to the automatic sale machine 3, extending the life of the rechargeable battery pack 12.
3. The storage batteries of the set of rechargeable batteries 12 are controlled to send their battery power supply to the vending machine 3 and be charged by the solar cell 11 alternately, therefore the duration Storage battery life is extended and the battery maintenance frequency is relatively reduced, saving a lot of personnel costs.
4. The voltage detection module 22 detects the voltage of the solar cell 11, the set of rechargeable batteries 12 and the vending machine 3 and sends the detection signal to the microprocessor 21 for processing. According to the detection signal received from the voltage detection module 22, the microprocessor 21 controls the indicator light module 25 to give a corresponding indication. According to the indication of the indicator light module 25, the employee knows the charge or power state of each storage battery and the operation of other component parts.
A prototype of an integrated solar cell power supply system for an automatic vending machine has been constructed having the characteristics of FIGS. 1 to 4. The built-in solar cell power supply system for automatic vending machine acts smoothly to provide all the features described above.
Although a particular embodiment of the invention has been described in detail for purposes of illustration, various modifications and improvements can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the invention is not limited except by the appended claims.
List of Figures
Fig. 1:
[0030]
<tb> 1 <sep> Power Supply Unit
<tb> 2 <sep> Order Unit
<tb> 3 <sep> Automatic sales machine
<tb> 11 <sep> Solar cell
<tb> 12 <sep> Rechargeable battery pack
<Tb> 21 <September> Microprocessor
<tb> 22 <sep> Voltage Detection Module
<tb> 23 <sep> Switch Module
<tb> 24 <sep> Load Module
<tb> 25 <sep> Indicator light module
<tb> 26 <sep> System current module
<tb> 121 <sep> First storage battery
<tb> 122 <sep> Second storage battery
<tb> 231 <sep> First current command
<tb> 232 <sep> Second current command
<tb> 241 <sep> First load command
<tb> 242 <sep> Second load command
<tb> 243 <sep> Tractor-boost module
Fig. 2:
[0031]
<Tb> 100 <September> Start
<tb> 101 <sep> First storage battery> 10 V?
<Tb> YES <September> YES
<Tb> NO <September> NO
<tb> 102 <sep> The indicator light for a normal job of the first storage battery is activated
<tb> 103 <sep> First Storage Battery Provides Battery Power to Automatic Selling Machine
<tb> 104 <sep> activate the indicator light for an undervoltage of the first storage battery
<tb> 105 <sep> First storage battery stops supplying battery power
<tb> 106 <sep> Second storage battery> 10 V?
<tb> 107 <sep> Turn on the indicator light for normal work on the second storage battery
<tb> 108 <sep> Second Storage Battery Provides Battery Power to Automatic Selling Machine
<tb> 109 <sep> Turn on the indicator light for an undervoltage of the second storage battery
<tb> 110 <sep> Second storage battery stops supplying battery power
<Tb> Yes <September> Yes
<Tb> No <September> No
Fig. 3:
[0032]
<tb> 111 <sep> Solar cell> 13 V?
<Tb> YES <September> YES
<Tb> NO <September> NO
<tb> 112 <sep> First storage battery provides battery power?
<tb> 113 <sep> First storage battery> 13 V?
<tb> 114 <sep> First storage battery <8V?
<tb> 115 <sep> Turn on the indicator light for an abnormal state of the first storage battery
<tb> 116 <sep> Load first storage battery
<tb> 117 <sep> Second storage battery> 13 V
<tb> 118 <sep> Second storage battery <8 V?
<tb> 119 <sep> Turn on the indicator light for an abnormal state of the second storage battery
<tb> 120 <sep> Charge second storage battery