太阳能充电器能量管理和监控系统技术方案

本文公开了利用便携式电子设备管理和/或监控附接的低成本太阳能产生系统及由此提供的能量的各种设备、系统、程序和方法。系统大致可以包括便携式电子设备、驻存在该便携式电子设备上的一个或多个软件应用、以及低成本太阳能产生系统。各种可替代的实施例可选地包括服务器或其他设备，它们与便携式电子设备进行通信，并被配置为经由连网和/或无线链路从便携式电子设备接收测量和/或其他数据，处理所述数据并且向便携式电子设备提供特定于用户的性能信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本申请要求在35U.S.C 119下享有于2013年11月8日递交的美国临时专利申请序列号为61/901,802、题为“Solar Charger Energy Managementand Monitoring System(太阳能充电器能量管理和监控系统)”的优先权，其全部内容通过引用被结合于此。
本文所述的各种设备、系统、程序和方法总体涉及对小型能量产生系统的监控和管理。更加具体地，本文所述的软件应用、方法和设备促进了可以被各种便携式电子设备和/或能量存储系统使用的便携式太阳能产生系统的性能、效用和可用性的提升。
技术介绍
移动电子和电气设备在我们的日常生活中正变得越来越普遍。虽然这类设备最初被提供以实现有限的功能(例如，“蜂窝”电话最初被设计为主要经由无线“蜂窝”塔发送和接收电话呼叫)，技术的持续发展已经产生了提供各种功能的移动设备。例如，“智能”电话通常包括微处理器和相关联的电路，其能够提供广泛的功能，包括允许用户玩游戏、写文档、打电话、检测和发送GPS位置、拍摄数码相片和扫描文件、付账以及无数其他功能。然而，执行这许多功能的能力常常需要智能电话使用大量能量。移动电话和其他电子设备进一步被制造商、开发商和消费者希望持续地“缩小尺寸”和/或使他们的设备产品小型化的愿望所困扰，这些设备产品通常包括尺寸缩减的电池或被包含在设备内的其他能量存储系统。缩减电池尺寸通常缩减了电池的能量存储容量，当与增加的能量负载需求(以
提供增加种类的设备功能)结合时，通常显著地缩减了给定设备的电池电荷的工作时间。已经提出了各种解决方案来解决移动设备的有限的电池寿命，并带来了不同的结果。一种建议是通常通过使用“插入”类型的壁式充电器单纯地更加频繁地对设备进行再充电。然而，这种方法直接与这类设备的“移动”本质相矛盾，这是因为进行再充电的设备常常在很长一段时间内被“栓系”在提供再充电的能量来源处。另外，这种方法假设了诸如中央发电和/或便携式发电机之类的能量充电基础设施的可用性，它们在发展中国家中可能是不可用的，或者这类基础设施在军队或人民动乱和/或自然灾害期间可能被破坏。另一替代的解决方案是提供一个或多个备用电池或其他能量存储设备(例如，电池“套筒(sleeve)”)以供移动设备使用，但是同样地，这种方法常常是不理想的，因为携带额外的存储设备会为设备产生增加的体积(即，额外的能量存储设备的重量和体积)。另外，这种备用能量存储设备的消耗仅仅延迟了不可避免的结果——最终用户仍将面临他们的设备没有能量的结果——并且附加的存储设备可显著地增加系统的成本。最近，光伏或“太阳能”电池阵列(cell array)已经被用于将光能转换为电能，该电能然后将被用于向移动设备供电和/或再充电，并且有助于增强任何便携式电子设备的便携性。尽管这类光能被当作是从阳光(和/或其他辐射源)“免费获得的”，但是存在与光伏电池阵列及其关联电路的生产和组装相关联的显著的成本，并且与这类能量产生系统相关联的各种电气组件通常非常易碎、敏感并且容易造成环境恶化和/或破坏。因此，存在对于极其耐用的、低成本太阳能充电设备的需求，该设备不包含用于“调节”产生的电能的辅助电路，并且提供充足的充电电能以对便携式电子设备(PED)进行快速充电。
技术实现思路
本专利技术的一个方面包括对于不包含用于“调节”产生的电能的辅助电路并且提供对便携式电子设备(PED)的快速和高效充电的低成本太阳能
充电设备(或简称“LSEGS”)，以及可以在被LSEGS充电时实时监控和显示能量特性的移动应用(移动APP)的需求的实现。这样的移动APP(其可以驻存在PED上)可以监控、显示和/或促进低成本、耐用的LSEGS的性能、功能和/或可用性。LSEGS和移动APP的结合可以提升LSEGS的便携性和/或对用户的便利性。本文公开了促进耐用的、便携的、低成本太阳能产生系统的性能、效用和可用性的各种系统、程序和方法，诸如于2013年3月15日递交的题为“A Power-Conditioned Solar Charger for Directly Coupling to PortableElectronic Devices”、序列号为13/832,025(以下简称为“025”申请)的美国专利申请中所公开的内容，其全部内容通过引用被结合于此。尽管LSEGS的制造可以只占标准太阳能产生系统的成本的一小部分，但是这样的系统相比于它们更为复杂和昂贵的“相似物”，常常被认为是“不太理想的”。例如，复杂的太阳能产生系统常常包含能量转换和调节电路以及能量存储装置(例如，电池)，它们将太阳能产生电池阵列的潜在的高度可变输出转换成系统更加稳定的能量输出(其被认为更加适于传输至广泛的电子装置)。复杂的太阳能产生系统通常还被认为更加容忍本地操作条件(例如，太阳光入射问题、面板定位考虑、本地天气条件等等)，这是因为即使在缺乏显著的太阳能产生能力的情况下，板载能量存储设备和相关联的电路仍可以向附接的设备提供能量。因此，LSEGS的各种先前的设计在此之前被商业市场和消费者市场避开。然而，本文构思的改进的LSEGS阵列设计(诸如在“025”申请中所述的各种设计)通常不包含复杂的能量调节电路和/或能量存储系统，因为在许多实例中，用户可能没有利用他们的太阳产生的能量对这类电路或内部存储设备供电/充电的愿望或需要。相反，用户可能希望由低成本太阳能系统产生的全部能量仅被用于对附接的设备供电和/或充电，相比于更加复杂的系统，这可以显著地增加单个太阳能面板设计的能量输出。本文所述的各种实施例的一个显著特征包括下述认识：通过在现代便携式电子设备(诸如，可编程移动电话和/或“智能电话”)被附接至LSEGS和/或由LSEGS供电时，对该便携式电子设备中可用的各种硬件和
软件特征的使用，可以对复杂的太阳能产生系统的许多功能和/或“便利特征”进行复制(例如，辅助电路)、在有意义的程度上模拟、和/或近似。通过利用被充电设备的软件程序和/或硬件特征来复制和/或近似更为复杂的能量产生系统的各种“耗能多的”特征的各种功能，本文所述的各种实施例可以简化和显著改善LSEGS的功能，并且甚至可以使得对LSEGS的使用能够以接近或超过壁式插座充电器的速度对极为敏感的便携式电子设备(诸如，iPhone和iPad)进行有效和高效地供电/充电。在一些实施例中，辅助电路可能不需要被“内置”于LSEGS设计，因为可再充电的电池或便携式电子设备(例如，移动电话)内的硬件或软件可以提供对充电序列和放电序列的充分调整(参见“025”专利)以避免对太阳能充电设备进行补充能量调节的需要(该调节可能需要对设备的各种硬件特征的补充利用和/或编程)，从而使LSEGS制造商能够显著地降低制造LSEGS的成本。在一个示范性实施例中，LSEGS可以利用驻存在附接的便携式电子设备(PED)上的移动APP向该PED提供能量，其中移动APP包括允许它监控和/或调整LSEGS性能(包括放电和/或充电序列的各种方面)的特征，并且移动APP可以通过在附接的PED的显示屏上显示各种数据和/或各种其他统计资料来向用户提供有用的信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种优化便携式电子设备的充电的方法，包括：获取太阳能面板充电装置，所述太阳能面板充电装置包括带有能量输出的连接端口；将所述便携式电子设备的电源输入连接至所述太阳能面板充电装置的连接端口的所述能量输出；启动驻存在所述便携式电子设备上的软件应用，所述软件应用采集流入所述便携式电子设备的能量流的至少一个特性；所述软件应用将所述能量流的至少一个特性显示在所述便携式电子设备的显示屏上；以及所述软件应用将所述能量流的至少一个特性与所述软件应用获取的参考值进行比较；其中，如果所述参考值超过所述能量流的至少一个特性，则所述软件应用向所述便携式电子设备的用户发起通知。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.08 US 61/901,8021.一种优化便携式电子设备的充电的方法，包括：获取太阳能面板充电装置，所述太阳能面板充电装置包括带有能量输出的连接端口；将所述便携式电子设备的电源输入连接至所述太阳能面板充电装置的连接端口的所述能量输出；启动驻存在所述便携式电子设备上的软件应用，所述软件应用采集流入所述便携式电子设备的能量流的至少一个特性；所述软件应用将所述能量流的至少一个特性显示在所述便携式电子设备的显示屏上；以及所述软件应用将所述能量流的至少一个特性与所述软件应用获取的参考值进行比较；其中，如果所述参考值超过所述能量流的至少一个特性，则所述软件应用向所述便携式电子设备的用户发起通知。2.如权利要求1所述的方法，其中所述能量流的至少一个特性包括电流。3.如权利要求1所述的方法，其中所述能量流的至少一个特性包括电压。4.如权利要求1所述的方法，其中所述通知包括对于所述用户重启所述太阳能面板充电装置的指令。5.如权利要求1所述的方法，其中所述通知包括对于所述用户重新定向所述太阳能面板充电装置的指令。6.如权利要求1所述的方法，其中如果在用户确定的时间量内，所述参考值超过所述能量流的至少一个特性，则所述软件应用向所述便携式电子设备的用户发起所述通知。7.如权利要求1所述的方法，其中采集流入所述便携式电子设备的能量流的至少一个特性的步骤包括：确定在1分钟至24小时的范围内流入所述便携式电子设备的能量流的至少一个特性。8.如权利要求1所述的方法，其中所述软件应用获取的所述参考值包
\t括由所述软件应用从远程数据库接收的参考值。9.如权利要求1所述的方法，其中由所述软件应用获取的所述参考值包括由所述软件应用根据能量流数据的历史特性的数据库计算的参考值。10.一种在第一便携式电子设备的第一用户和第二便携式电子设备的第二用户之间提供社交网络交互的计算机实施的方法，包括：启动驻存在所述第一便携式电子设备上的第一软件应用，所述第一软件应用从所述第一便携式电子设备获取第一位置数据和第一充电状态信息，并且将所述第一位置数据和所述第一充电状态信息发送至远程服务器数据库；启动驻存在所述第二便携式电子设备上的第二软件应用，所述第二软件应用从所述第二便携式电子设备获取第二位置数据和第二充电状态信息，并且将所述第二位置数据和所述第二充电状态信息发送至所述远程服务器数据库；以及所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·A·安德森，
申请(专利权)人：世界太阳能面板公司，
类型：发明
国别省市：美国;US