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基于柔性 太阳能 电池板的调温型功能服装

阅读：6发布：2023-02-27

专利汇可以提供基于柔性太阳能电池板的调温型功能服装专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明特别涉及一种基于柔性太阳能电池板的调温型功能服装，包括衣服本体，所述的衣服本体由贴近皮肤的内面料层、隔热层以及外面料层构成，其隔热层和外面料层之间设置有电热丝，外面料层的外侧设置有柔性的太阳能电池板，太阳能电池板为电热丝供电；衣服本体上还设置有温度传感器和微处理器，温度传感器采集环境温度并输出至微处理器，微处理器根据环境温度输出控制信号至电热丝用于调节电热丝的发热温度。通过设置柔性的太阳能电池板，将太阳能转换成电能让电热丝发热，为穿衣者提供热量，柔性的太阳能电池板比较轻便，也能够弯折，这样保证了穿衣者能够灵活的活动；同时，采用电热丝发热，可靠性高、发热效果好，并且制热更加均匀。，下面是基于柔性太阳能电池板的调温型功能服装专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于柔性太阳能电池板的调温型功能服装，其特征在于：包括衣服本体(10)，所述的衣服本体(10)由贴近皮肤的内面料层、隔热层以及外面料层构成，其隔热层和外面料层之间设置有电热丝(24)，外面料层的外侧设置有柔性的太阳能电池板(21)，太阳能电池板(21)为电热丝(24)供电；衣服本体(10)上还设置有温度传感器(25)和微处理器(26)，温度传感器(25)采集环境温度并输出至微处理器(26)，微处理器(26)根据环境温度输出控制信号至电热丝(24)用于调节电热丝(24)的发热温度。
2.如权利要求1所述的基于柔性太阳能电池板的调温型功能服装，其特征在于：包括锂电池(23)，锂电池(23)为电热丝(24)供电；所述的太阳能电池板(21)还通过稳压电路(22)连接锂电池(23)用于为锂电池(23)充电；温度传感器(25)包括测温芯片DS18B20，微处理器(26)包括芯片LPC2103，微处理器(26)通过放大电路(27)、SCR主控电路(28)连接电热丝(24)，微处理器(26)输出的电压经放大电路(27)放大后输出至SCR主控电路(28)，SCR主控电路(28)用于控制电热丝(24)两端的平均电压值。
3.如权利要求2所述的基于柔性太阳能电池板的调温型功能服装，其特征在于：所述的测温芯片DS18B20的VCC引脚连接电源、GND引脚接地，测温芯片DS18B20的VCC引脚和DQ引脚之间串联有电阻R3，测温芯片DS18B20的DQ引脚与芯片LPC2103的P0.22引脚相连；放大电路(27)包括二极管D1和三极管Q1构成，三极管Q1的基极通过电阻R2连接芯片LPC2103的P0.12引脚，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极与二极管D1的正极相连，二极管D1的负极连接电源；SCR主控电路(28)为可控硅，可控硅的栅极连接电源和三极管Q1的集电极，可控硅的源极和漏极分别连接电热丝(24)的两端。
4.如权利要求3所述的基于柔性太阳能电池板的调温型功能服装，其特征在于：所述的衣服本体(10)包括上衣(11)、裤子(12)和鞋子(13)，所述的太阳能电池板(21)设置在上衣(11)的后背位置处，上衣(11)和裤子(12)中均设置有电热丝(24)，锂电池(23)设置在鞋子(13)的底部；上衣(11)下方设置有金属环(14)连接上衣(11)内的电路，裤子(12)上方设置有可伸缩的导线连接裤子内的电路，导线端部呈勾状并与金属环构成可拆卸式配合；裤子(12)和鞋子(13)也通过导线和金属环(14)实现电连接。
5.如权利要求4所述的基于柔性太阳能电池板的调温型功能服装，其特征在于：所述的内面料层和外面料层上附着有纳米颗粒，纳米颗粒的尺寸小于100nm，纳米颗粒为陶瓷颗粒、金属颗粒或碳颗粒。

说明书全文

基于柔性太阳能 电池板的调温型功能服装

技术领域

[0001] 本发明涉及服装设计技术领域，特别涉及一种基于柔性太阳能电池板的调温型功能服装。

背景技术

[0002] 通常情况下，衣服具有防寒保暖的功能，在寒冷的冬季，人们一般会多穿一些衣物来抵御寒冷，这样不仅会使人显得臃肿，而且行动起来十分不便。在一些特殊的场合，仅仅依靠穿厚衣服或多穿几件衣服来保暖不一定能满足保温需求，比如高寒地区，这个时候就需要设计专门的御寒衣服来抵御寒冷。并且，随着年轻人越来越时尚，多穿衣物会导致行动不便，所以很多年轻人“要风度不要温度”，虽然穿了很时尚的衣服，但是因为衣服穿的少，不能很好地御寒，导致这些人常常会着凉感冒。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种轻便、发热均匀的基于柔性太阳能电池板的调温型功能服装。

[0004] 为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种基于柔性太阳能电池板的调温型功能服装，包括衣服本体，所述的衣服本体由贴近皮肤的内面料层、隔热层以及外面料层构成，其隔热层和外面料层之间设置有电热丝，外面料层的外侧设置有柔性的太阳能电池板，太阳能电池板为电热丝供电；衣服本体上还设置有温度传感器和微处理器，温度传感器采集环境温度并输出至微处理器，微处理器根据环境温度输出控制信号至电热丝用于调节电热丝的发热温度。

[0005] 与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：通过在衣服本体上设置柔性的太阳能电池板，可以将太阳能转换成电能让电热丝发热，为穿衣者提供热量，柔性的太阳能电池板一方便比较轻便，另一方便能够弯折，这样保证了穿衣者能够灵活的活动；同时，采用电热丝发热，可靠性高、发热效果好，并且制热更加均匀。附图说明

[0006] 图1是本发明的结构示意图；

[0007] 图2是本发明的电路框图；

[0008] 图3是本发明的电路图。

具体实施方式

[0009] 下面结合图1至图3，对本发明做进一步详细叙述。

[0010] 参阅图1和图2，一种基于柔性太阳能电池板的调温型功能服装，包括衣服本体10，所述的衣服本体10由贴近皮肤的内面料层、隔热层以及外面料层构成，其隔热层和外面料层之间设置有电热丝24，外面料层的外侧设置有柔性的太阳能电池板21，太阳能电池板21为电热丝24供电；衣服本体10上还设置有温度传感器25和微处理器26，温度传感器25采集环境温度并输出至微处理器26，微处理器26根据环境温度输出控制信号至电热丝24用于调节电热丝24的发热温度。通过在衣服本体10上设置柔性的太阳能电池板21，可以将太阳能转换成电能让电热丝24发热，为穿衣者提供热量，柔性的太阳能电池板21一方便比较轻便，另一方便能够弯折，这样保证了穿衣者能够灵活的活动；同时，采用电热丝24发热，可靠性高、发热效果好，并且制热更加均匀。温度传感器25和微处理器26的设置，可以实现根据环境温度来进行调温，在外界温度较低时，提高电热丝24的发热量，当外界温度较高时，降低电热丝24的发热量，这样就能实现智能调温，让穿衣者更为舒适。

[0011] 柔性太阳能电池板是由树脂包封的无定形硅作为主要光电元件层平铺在柔性材料制成的底板上制成的太阳能电池板，它具有多种优良的特点：(1)重量轻，占用空间小，携带方便；(2)柔韧性好，可适度弯曲；(3)防水，耐高低温，一般使用温度为–40℃～80℃，有很高的耐用性；(4)在使用过程中比晶硅太阳电池和玻璃衬底的非晶硅太阳电池耐摔耐撞击；(5)柔性非晶硅太阳能电池具有弱光性好、高温发电性好，比起同功率的晶硅电池具有更多的发电量；(6)柔性太阳能电池板可弯曲，因此可贴附于衣物的各个位置，增大柔性太阳能电池板使用的面积，可达到更长时间的制热效果。因而采用柔性的太阳能电池板可直接贴附于衣物表面，既可弯曲折叠，质量又轻，方便携带，又可避免冬天厚重的衣物给人带来的不适感。

[0012] 作为本发明的优选方案，还包括锂电池23，锂电池23为电热丝24供电，设置锂电池23有很多好处，一方便在太阳较强的时候，能够进行储能，另一方面在太阳较弱的时候或者没有太阳的时候，能够为电热丝24提供电能，这样就可以适用于更多的场合，而不局限于有太阳的情况下，即使下雨或者在夜晚都能使用。所述的太阳能电池板21还通过稳压电路22连接锂电池23用于为锂电池23充电，这里也会设置额外的充电接口，让锂电池23能够直接通过插头进行充电。温度传感器25包括测温芯片DS18B20，微处理器26包括芯片LPC2103，微处理器26通过放大电路27、SCR主控电路28连接电热丝24，微处理器26输出的电压经放大电路27放大后输出至SCR主控电路28，SCR主控电路28用于控制电热丝24两端的平均电压值。

[0013] 参阅图3，具体地，所述的测温芯片DS18B20的VCC引脚连接电源、GND引脚接地，测温芯片DS18B20的VCC引脚和DQ引脚之间串联有电阻R3，测温芯片DS18B20的DQ引脚与芯片LPC2103的P0.22引脚相连；放大电路27包括二极管D1和三极管Q1构成，三极管Q1的基极通过电阻R2连接芯片LPC2103的P0.12引脚，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极与二极管D1的正极相连，二极管D1的负极连接电源；SCR主控电路28为可控硅，可控硅的栅极连接电源和三极管Q1的集电极，可控硅的源极和漏极分别连接电热丝24的两端。当太阳光强时，太阳能电池板21给电热丝24供电，并且把剩余的部分通过稳压后，转化为电能存储在锂电池23中，当太阳光弱的时候，由锂电池23直接给电热丝24供电。测温芯片DS18B20将从外界感知到的温度信息传至芯片LPC2103，芯片LPC2103根据温度信息输出控制信号，控制信号首先经过放大电路27的作用，使电压增大；然后在经过SCR主控电路28，SCR主控电路28为一个可控硅，可控硅在触发后，可以维持电流一个周期的正向导通，当电流过零变负的时候，可控硅断开，这样，给可控硅的触发极加一个和电流同周期的脉冲，根据脉冲与电流的相位差的变化，可控硅可以控制电路中的电压平均值，这样就可以实现电热丝温度的调节。

[0014] 优选地，所述的衣服本体10包括上衣11、裤子12和鞋子13，所述的太阳能电池板21设置在上衣11的后背位置处，后背一般不会被阻挡，故将太阳能电池板21设置在后背上，可以更大限度的利用太阳能，上衣11和裤子12中均设置有电热丝24，锂电池23设置在鞋子13的底部，锂电池23具有一定的重量，如果放在上衣11和裤子12中时，会有一定的负重感，这里通过将锂电池23放在鞋子13的底部，正好构成鞋底，且不会增加太多的负重感。上衣11下方设置有金属环14连接上衣11内的电路，裤子12上方设置有可伸缩的导线连接裤子内的电路，导线端部呈勾状并与金属环构成可拆卸式配合；裤子12和鞋子13也通过导线和金属环14实现电连接。设置金属环和端部呈勾状的导线，可以方便的实现上衣11、裤子12以及鞋子
13之间的电连接，并且这种连接方式为柔性连接方式，对穿衣的人行动不会造成影响，同时，对于不同体型的人，都能够很好的适用。

[0015] 作为本发明的优选方案，所述的内面料层和外面料层上附着有纳米颗粒，纳米颗粒是一种人工制造的、大小不超过100nm的微型颗粒，它的形态可以是乳胶体、聚合物、陶瓷颗粒、金属颗粒或碳颗粒。纳米颗粒的合成方法有很多种，可以通过物理法的机械粉碎法、蒸发凝聚法、离子溅射法等方法制成，也可以通过化学法的气相化学发应法、沉淀法、水热合成法等方法实现。纳米级的微粒可以覆盖在衣物纤维表面或镶嵌在衣物纤维甚至分子间隙间，由于这种微粒十分微小(小于100nm)且表面积大、表面能高，在物质表面形成一个均匀的、厚度极薄的、(用肉眼观察不到、手摸感觉不到)、间隙极小(小于100nm)的‘雾状’保护层。正是由于这种保护层的存在，使得尺寸远远大于100nm的水滴、油滴、尘埃、污渍甚至细菌都难以进入到布料内部而只能停留在布料表面，从而实现了衣物免洗的功能。同时，由于形成保护层的纳米级微粒极其微小，几乎不会改变原布料的物性，如颜色、舒适度、透气性等。此外，运用纳米技术研发的服装产品除具备防水、防油、防紫外线等功能之外，其负离子的作用能调和脑神经并促进人体活力，远红外线还可有效增强服装保暖，使冬天着装更轻便。

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