太阳能集电保护套与太阳能集电背盖 |
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| 申请号 | CN201310538004.0 | 申请日 | 2013-11-04 | 公开(公告)号 | CN104617861A | 公开(公告)日 | 2015-05-13 |
| 申请人 | 张云山; 林大伟; | 发明人 | 张云山; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种 太阳能 集电保护套与太阳能集电背盖，太阳能集电保护套用于装设于移动装置的背盖。太阳能集电保护套包括本体、太阳能接收单元、太阳能集电 电路 、绝 热层 与电 力 传输 接口 。本体的容置部用以容置移动装置。太阳能集电电路设置于本体内，且耦接太阳能接收单元。太阳能集电电路具有至少一用以储存来自太阳能接收单元的电力的电力储存单元。绝热层设置于本体内，且位于太阳能接收单元与太阳能集电电路之间。电力传输接口耦接电力储存单元，用以将电力储存单元的电力通过移动装置的电接头传输至移动装置。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种太阳能集电保护套，用于装设于一移动装置的背盖，其特征在于，所述太阳能集电保护套包括： |
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| 说明书全文 | 太阳能集电保护套与太阳能集电背盖技术领域[0001] 本发明涉及一种太阳能集电装置，且特别是一种用于移动装置的太阳能集电保护套与太阳能集电背盖。 背景技术[0002] 尽管太阳能集电方式是一种可行的电力来源，太阳能集电仍存在一些待突破的问题以使其成为有力的电力来源。待解决的问题如太阳能电池（solar cell）的效率、光能和电能转换以及集电的效率。具有新的量子点技术的三五族（III-V）化合物太阳能电池具有令人惊讶的70%的光电转换效率，然而，因其高昂的制造成本而使其仅用于少数特殊的应用。限用的商用型太阳能电池是以硅为基底且光电转换效率达到21%。即使还有其他种类的太阳能电池，例如有机聚合物、二六族（II-VI）化合物，但是可靠度、耐用度与成本仍然是使得其尚无法作为良好的太阳能电池的候选者。目前的太阳能电池的制造商投资越来越多金钱在以硅为基底的太阳能电池的集光的改良、入射光的再利用、多路径吸收等技术。截至目前为止，对于收集到的太阳能电力转换至（或储存至）电力形式或储存为可用的电力，仍没有良好的光电转换的设计。大多数的设计需要较高强度的入射太阳光以集电和转换，例如：需要30至50K勒克斯（Lux）。如此，并不适合于移动式的集电应用。 发明内容[0004] 本发明实施例提供一种用于移动装置的太阳能集电保护套，用于装设于移动装置的背盖。太阳能集电保护套包括本体、太阳能接收单元、太阳能集电电路、绝热层与电力传输接口。本体形成容置部，所述容置部用以容置移动装置。太阳能接收单元设置于本体的表面。太阳能集电电路设置于本体内，且耦接太阳能接收单元。太阳能集电电路具有至少一电力储存单元，所述电力储存单元用以储存来自太阳能接收单元的电力。绝热层设置于本体内，且位于太阳能接收单元与太阳能集电电路之间。电力传输接口设置于本体的表面，且耦接太阳能集电电路的电力储存单元。所述电力传输接口用以连接移动装置的电接头，其中电力传输接口用以将电力储存单元的电力通过移动装置的电接头传输至移动装置。 [0005] 本发明实施例提供一种用于移动装置的太阳能集电背盖，作为装设于移动装置的背盖。太阳能集电背盖包括本体、太阳能接收单元、太阳能集电电路、绝热层与电力传输接口。本体用以卡合至所述移动装置。太阳能接收单元设置于本体的表面。太阳能集电电路设置于本体内，且耦接太阳能接收单元。所述太阳能集电电路具有至少一电力储存单元，所述电力储存单元用以储存来自太阳能接收单元的电力。绝热层设置于本体内，且位于太阳能接收单元与太阳能集电电路之间。电力传输接口设置于本体的表面，且耦接太阳能集电电路的电力储存单元，用以连接移动装置的电池。电力储存单元的电力通过电力传输接口将电力传输至移动装置的电池。 [0006] 综上所述，本发明实施例提供一种用于移动装置的太阳能集电保护套及太阳能集电背盖，并可将太阳能转换为电力并储存，并通过电力传输接口传输电力至移动装置。 附图说明[0008] 图1A是本发明实施例提供的用于移动装置的太阳能集电保护套的剖面图。 [0009] 图1B是本发明实施例提供的用于移动装置的太阳能集电保护套的示意图。 [0010] 图1C是本发明实施例提供的太阳能集电保护套的电力传输接口的示意图。 [0011] 图1D是本发明实施例提供的太阳能集电背盖的示意图。 [0012] 图2是本发明实施例提供的太阳能集电保护套的太阳能集电电路的电路图。 [0013] 图3是本发明实施例提供的太阳能集电保护套的叠构的示意图。 [0014] 图4是本发明实施例提供的太阳能集电电路的组装示意图。 [0015] 图5是本发明另一实施例提供的太阳能集电背盖的太阳能集电电路的电路图。 [0016] 【符号说明】 [0017] 1：太阳能集电保护套 [0018] 10、10’：本体 [0019] 101：容置部 [0020] 11、11’：太阳能接收单元 [0021] 12、12’：太阳能集电电路 [0022] 121、121’：电力储存单元 [0023] 13、13’：绝热层 [0024] 14、14’：电力传输接口 [0025] 2：移动装置 [0026] 201：背盖 [0027] 21：电连接器 [0028] 24：电池 [0029] 140：可挠式结构 [0030] 122：升压充电控制器 [0031] 123：控制管理器 [0032] 124：电池充电转换器 [0033] 125：无线充电器 [0034] 126：触控控制器 [0035] 127：光标控制器 [0036] 3、4、5：外部装置 [0037] 131：绝热胶 [0038] 120：电路板 [0039] 19：模块 [0040] S1、S2、S3：流程 [0041] P1、P2、P3、P4：阶段 [0042] 22：太阳能集电背盖 具体实施方式[0043] 〔用于移动装置背盖的太阳能集电保护套的实施例〕 [0044] 请同时参照图1A与图1B，图1A是本发明实施例的用于移动装置的太阳能集电保护套的剖面图，图1B是本发明实施例的用于移动装置的太阳能集电保护套的示意图。用于移动装置2的太阳能集电保护套1，用于装设于移动装置2的背盖201。太阳能集电保护套1包括本体10、太阳能接收单元11、太阳能集电电路12、绝热层13与电力传输接口14。 [0045] 本体10形成容置部101，所述容置部101用以容置移动装置。本体10是移动装置2的保护套，可以覆盖在移动装置2的背盖201上，或者本体10是整个包覆移动装置2，仅主要露出移动装置2的屏幕或按键。本体10可以例如是塑料套，或由其他绝缘的材料所构成，但本发明并不因此限定。本体10上可以设计卡扣元件，以使本体10可以卡固于移动装置2的背盖201或移动装置2的壳体结构上。 [0046] 太阳能接收单元11设置于本体10的表面，太阳能接收单元10通常是具有多个太阳能电池（solar cell）的太阳能板。如图1B所示，当太阳能集电保护套1与移动装置2结合时，所述太阳能接收单元11可以大致与移动装置2的背盖201平行。然而，本发明并不因此限定，只要当太阳能集电保护套1与移动装置2结合时，太阳能集电装置1仍可外露即可。太阳能集电电路12设置于本体10内，且耦接太阳能接收单元11。 [0047] 太阳能集电电路12具有至少一电力储存单元121，所述电力储存单元121用以储存来自太阳能接收单元11的电力。绝热层（thermal resistive layer）13设置于本体10内，且位于太阳能接收单元11与太阳能集电电路12之间。换句话说，绝热层13用以阻绝太阳能接收单元11发电时产生的热量，藉此避免太阳能集电电路12的温度上升。绝热层13可以例如是石绵布等绝热材料。本发明并不限定绝热层所使用的材料。绝热层13可以通过绝热胶贴合至太阳能接收单元11。绝热胶可以在温度上升时不改变其黏着特性，以维持整体结构的稳定。太阳能集电保护套1的制作方式与结构，将于后续的图3中进一步说明。 [0048] 电力传输接口14设置于本体10的表面，且耦接太阳能集电电路12的电力储存单元121。所述电力传输接口14用以连接移动装置2的电接头21，其中电力传输接口14用以将电力储存单元121的电力通过移动装置2的电接头21传输至移动装置2。电力储存单元121以及移动装置2的电池24通常是二次电池，例如锂镍电池或锂铁电池，但本发明并不因此限定。 [0049] 请参照图1C，图1C是本发明实施例的太阳能集电保护套的电力传输接口的示意图。本发明实施例的电力传输接口14可以具有装设在本体10上的一可挠式结构，所述可挠式结构用以卡合至移动装置2的电接头21。如图1C所示，可挠式结构140可以是具有塑料或橡胶等的软性结构。可挠式结构140上设有至少两条可挠式的电线，以与移动装置2的电接头21电性连接。当使用者要使太阳能集电保护套1对移动装置1的电池24充电时，使用者可手动地将电力传输接口14的可挠式结构140卡合至移动装置2的电接头21。 反之，使用者可以手动地将电力传输接口14的可挠式结构140与移动装置2的电接头21分离。关于太阳能集电电路12的运作方式，请参照下述的说明。 [0050] 请参照图2，图2是本发明实施例提供的太阳能集电保护套的太阳能集电电路的电路图。太阳能集电电路12包括电力储存单元121、升压充电控制器122、控制管理器（console）123、电池充电转换器124、无线充电器125与触控控制器126与光标控制器127。 [0051] 电池充电转换器124，用以耦接移动装置2的电池24。控制管理器123耦接电力储存单元121、电力传输接口14、电池充电管理器124、无线充电器125、触控控制器126与光标控制器127。控制管理器123将电力储存单元的电力121传送至电力传输接口14或电池充电转换器124。 [0052] 电力储存单元121通过升压充电控制器122接收太阳能接收单元11的电力，并将电力储存。控制管理器123控制电力的传输，并通过电力传输接口14或电池充电转换器124将电力储存单元121的电力输出至移动装置。详细的说，若透过电力传输接口14将电力储存单元121的传输至移动装置2中的电池24。电力传输接口14可依据移动装置2的电接头21，（例如充电接头或信号传输接头）的形式设计，以直接插设至移动装置2的电接头21。例如电力传输接口14可符合USB、Mini-USB、Micro-USB等接口。 [0053] 另一方面，若移动装置2在设计时，可以配合太阳能集电保护套1的结构设计，则移动装置2可具有一个特定的电池连接器，用以耦接太阳能集电电路12的电池充电转换器124。如此，移动装置2内的电池24可以通过电池充电转换器124而直接充电。此时，电池充电转换器124包括电压转换单元，以将电力储存单元121的电压转换为接近于（但大于）移动装置2内的电池24的电压，且所述电压转换单元可以控制充电电流。换句话说，电池充电转换器124是代替原本设置于移动装置2内的电接头21与电池24之间的充电电路。 因为，本发明的太阳能集电保护套1具有电力储存单元121，使得太阳能集电保护套1可以独立工作，包括储存太阳能以及对移动装置2内的电池24充电，不需要影响移动装置2内部的电路设计与正常工作。 [0054] 本发明实施例的太阳能集电保护套1可以设置多种电路，以提升太阳能集电保护套1使用上的弹性。控制管理器123可管理无线充电器125、触控控制器126与光标控制器127。换句话说，太阳能集电保护套1可包括人机接口传感器，例如：触控控制器126与光标控制器127。人机接口传感器耦接控制管理器123，具有一无线模块，用以无线提供一控制信号至一外部装置。例如：无线充电器125可以让太阳能集电保护套1的电力储存单元121通过无线方式充电。通常，无线充电器125包括线圈，可以电磁感应或电磁共振的方式进行电力的接收，以接收外部装置3的电力。控制管理器123控制无线充电器125以无线接收电力。依据控制管理器123的控制，无线充电器125所接收的电力可以被储存至电力储存单元121或者传送至移动装置2的电池24。再者，触控控制器126与光标控制器127皆具有无线传输的能力（包括射频传输电路）。触控控制器126可具有一无线模块，用以无线提供一触控控制信号至外部装置4。换句话说，触控控制器126可作为触控板的控制端，以控制外部装置4。光标控制器127也可具有一无线模块，用以无线提供一触控控制信号至外部装置5。换句话说，光标控制器127可以控制电脑屏幕的光标，以控制外部装置5。藉此，太阳能集电保护套1可以作为良好的人机接口，以对外部的电子装置进行无线的控制。 [0055] 请同时参照图3与图4，图3是本发明实施例提供的太阳能集电保护套的结构的示意图，图4是本发明实施例提供的太阳能集电电路的组装示意图。为了使太阳能集电保护套1具有防热或隔热的目的。太阳能集电保护套1的结构组装主要需要制作绝热层。用于移动装置背盖的太阳能集电保护套1的制造方法包括以下步骤。在本体10方面，提供所述本体10（如图1A所示），其中本体10的形状形成容置部101，容置部101用以容置移动装置2。在太阳能接收单元11方面，太阳能接收单元11可设置于本体10的表面（如图1A与图1B所示），但须将太阳能接收单元11连接绝热层13。因此，如图3，须将太阳能接收单元11的背面通过绝热层13连接太阳能集电电路12，以使绝热层13阻隔于太阳能接收单元11与太阳能集电电路12之间。其中，绝热层13与太阳能接收单元11之间以绝热胶131贴合。太阳能集电电路12形成于电路板120上，绝热层13阻隔于太阳能接收单元11与电路板120之间。电路板120通常是玻璃纤维基板。一般而言，移动装置2的电池24或太阳能集电保护套1的电力储存单元121的保存温度必须接近于室温，即使是充电（或放电）时的温度也通常低于60℃。绝热层13可将太阳能接收单元11产生的热量阻绝，避免电力储存单元121或移动装置2的电池24的温度升高。本发明实施例通过绝热层13的设置，使太阳能集电保护套1可以设计为薄型结构，避免太阳能集电保护套1的体积过大，而容易与移动装置2整合。因此，本发明实施例的太阳能集电保护套1与传统的保护套的大小并无明显差异。 [0056] 藉此，太阳能接收单元11与绝热层13以及电路板120进行贴合（或组装）以形成模块19。本体10可以挖槽或设置腔体的方式设计一个可容纳模块19的空间，以使模块19可装设于本体10的内部，只要使太阳能接收单元11可以外露于本体10的表面即可。 [0057] 关于太阳能集电电路12的制造方式，如图4所示，可以分成三种流程S1、S2、S3来制造完成。流程S1：可通过表面黏着技术（SMT）将太阳能集电电路12的所有主动元件与被动元件装设于电路板120上。也即，太阳能集电电路12通过表面黏着技术形成于电路板120上。 [0058] 流程S2：在阶段P1，先通过表面黏着技术（SMT）将太阳能集电电路12的所有被动元件装设于电路板120上。再来，在阶段P2，由集成电路（IC）构成的芯片可以利用芯片尺寸封装（Chip Size Package，CSP）工艺将芯片装设至电路板120之上。换句话说，依据流程S2，太阳能集电电路12具有的至少一芯片通过芯片尺寸封装（CSP）工艺装设至电路板120上。 [0059] 流程S3：在阶段P3，先通过表面黏着技术（SMT）将太阳能集电电路12的所有被动元件装设于电路板120上。再来，在阶段P4，利用覆晶载板接合封装（Chip On Board，COB）的工艺将芯片装设置电路板120之上。换句话说，依据流程S3，太阳能集电电路12具有的至少一芯片通过覆晶载板接合封装（COB）工艺装设至电路板120上。 [0060] 〔用于移动装置的太阳能集电背盖的实施例〕 [0061] 请参照图1D，图1D是本发明实施例提供的用于移动装置的太阳能集电背盖的示意图。用于移动装置2的太阳能集电背盖22，作为装设于移动装置2的背盖。太阳能集电背盖22包括本10’、太阳能接收单元11’、太阳能集电电路12’、绝热层13’与电力传输接口14’。本体10’用以卡合至移动装置2。本实施例的太阳能集电背盖22的本体10’是将前一实施例的太阳能集电保护套1的本体10直接改为设计成移动装置2的背盖，因此太阳能集电背盖22的本体10’容置部。此时，移动装置2与太阳能集电背盖22必须同时设计。太阳能集电电路12’与图2的太阳能集电电路12大致相同，其差异仅在于将电力传输接口 14’直接设计成电池充电转换器124与电池24之间的电接头。太阳能集电电路12’的细部电路请参照后续关于图3的说明。 [0062] 太阳能接收单元11’设置于本体10’的表面。太阳能集电电路12’设置于本体10’内，且耦接太阳能接收单元11’。所述太阳能集电电路12’具有至少一电力储存单元121’，所述电力储存单元121’用以储存来自太阳能接收单元11’的电力。绝热层13’设置于本体10’内，且位于太阳能接收单元11’与太阳能集电电路12’之间。电力传输接口14’设置于本体10’的表面，且耦接太阳能集电电路12’的电力储存单元，用以连接移动装置2的电池。电力储存单元的电力通过电力传输接口14’将电力传输至移动装置2的电池。本发明的太阳能集电背盖22因为具有电力储存单元121’，使得太阳能集电背盖22可以独立工作，包括储存太阳能以及对移动装置2内的电池24充电，不需要影响移动装置2内部的电路设计与正常工作。 [0063] 请同时参照图1D与图5，太阳能集电电路12’可包括电力储存单元121’、升压充电控制器122、控制管理器123、电池充电转换器124、无线充电器125与人机接口传感器（触控控制器126或光标控制器127）。太阳能集电电路12’是将太阳能集电电路12的电力传输接口14改为与电池充电转换器124连接的电力传输接口14’。换句话说，太阳能集电电路12’对移动装置2的电池24的电力输出是只通过电力传输接口14’完成。再者，控制管理器123耦接电力储存单元121、电池充电转换器124、无线充电器125、触控控制器126、光标控制器127以及电力传输接口14’，控制管理器123将电力储存单元121’的电力（通过电池充电转换器124）传送至电力传输接口14’。人机接口传感器（触控控制器126或光标控制器127），具有无线模块，用以无线提供控制信号至外部装置4、5。太阳能集电电路12’与太阳能集电背盖22的组装工艺与前一实施例的太阳能集电保护套1相同，不再赘述。例如：太阳能集电电路12’具有的至少一芯片可通过覆晶载板接合封装（COB）工艺装设至电路板上。 [0064] 〔实施例的可能效果〕 [0065] 综上所述，本发明实施例所提供的用于移动装置的太阳能集电保护套及太阳能集电背盖，因其具有绝热层，可避免太阳能接收单元在以太阳能发电时，造成温度过高而影响移动装置正常运作的问题。太阳能集电保护套或太阳能集电背盖可以设计为薄型结构，避免体积过大，且容易与移动装置整合。藉此，太阳能集电保护套可直接装设于移动装置的背盖，并可将太阳能转换为电力并储存，并通过电力传输接口传输电力至移动装置。或者，太阳能集电背盖可直接作为移动装置的背盖。除此之外，太阳能集电保护套或太阳能集电背盖也可具有无线充电、人机接口（例如：遥控器）等功能。再者，本发明实施例的太阳能集电保护套可以如同传统的移动装置的保护套一样使用，且太阳能集电背盖可以如同传统的移动装置的背盖使用，且同时具有太阳能充电的功效。 |
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