CN101593984A - 太阳能板充电显示装置及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能板充电显示装置及其使用方法。该装置包括一太阳能板、一储能模块、一量测模块以及一显示模块。该太阳能板，其将太阳能源转换成电能。该储能模块，其连接该太阳能板，储存该太阳能板产生的电能。该量测模块，其连接该太阳能板及该储能模块，其中，该量测模块测量该太阳能板传输至该储能模块的电能的电气讯号值。该显示模块，其连接该量测模块，其中，该显示模块动态地展示该量测模块测得的电气讯号值。因此使用者可以轻易知道太阳能板摆放的位置或角度与太阳能板产生电能大小的关系。

Description

太阳能板充电显示装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种太阳能板充电装置及其使用方法，尤指一种具有显示模块的太阳能板充电装置。
背景技术
随着石油产量减少，石油价格渐渐升高，人们开始找寻其它替代能源以减少对石油的依赖，而太阳能为其中一种广受研究的替代能源。太阳能具有许多优点，例如无污染，能量转换的过程不会排放任何废气；来源取得容易，只要位于户外都能轻易取得太阳光。故越来越多国家大力推广研究及使用太阳能。
在使用太阳能时，主要是由一太阳能板(solar panel)将太阳光的能量转换成电能，然后再将电能传输至其它电子装置使用。太阳能板产生电能的大小取决于该太阳能板表面所受到的光照度(intensity of illumination)，意指太阳能板表面吸收的光通量越高其产生的电能也越大。因此在架设太阳能板时，太阳能板相对于太阳光入射的角度及位置为影响光照度的关键参数，也是太阳能板能产生多少电能的关键参数。
然而，传统的太阳能板或是其应用装置(例如太阳能电池、太阳能充电器等)都缺乏一光照度的显示装置，使用者无法了解目前太阳能板所受到的光照度是不是足够，只能大约凭着自身对于光强度的判断来摆放或架设太阳能板，因此常常无法有效发挥该太阳能板的最大电能。
发明内容
本发明提供一种太阳能板充电显示装置及其使用方法，其克服了背景技术的太阳能板或其应用装置所存在的无法有效发挥该太阳能板的最大电能的不足。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：
一种太阳能板充电显示装置，它包括一太阳能板、一储能模块、一量测模块以及一显示模块。该太阳能板，其将太阳能源转换成电能。该储能模块，其连接该太阳能板，储存该太阳能板产生的电能。该量测模块，其连接该太阳能板及该储能模块，其中，该量测模块测量该太阳能板传输至该储能模块的电能的电气讯号值。该显示模块，其连接该量测模块，其中，该显示模块动态地展示该量测模块测得的电气讯号值。
本发明的一较佳实施例中，该电气讯号值为电压值。
本发明的一较佳实施例中，该量测模块具有一电阻，其设置于该太阳能板与该储能模块间，该量测模块测量该太阳能板产生的电能通过该电阻产生的电压差。
本发明的一较佳实施例中，该量测模块具有一讯号放大器及一模拟数字转换器，该讯号放大器连接该电阻的两端，用以放大该电阻两端的电压差值，该模拟数字转换器连接该讯号放大器，用以将电压差值的模拟讯号转换成数字讯号。
本发明的一较佳实施例中，该显示模块具有一控制器及一显示灯，该控制器连接该模拟数字转换器，其依据该电压差的数字讯号调整该显示灯的闪烁频率。
本发明的一较佳实施例中，该显示灯的闪烁频率与该电压差值成正比。
本发明的一较佳实施例中，该控制器将电压差值换算成通过该电阻的电流值，该控制器依据该电流值调整该显示灯的闪烁频率，该显示灯的闪烁频率与该电流值成正比。
本发明的一较佳实施例中，该显示模块具有一控制器及一显示器，该控制器连接该模拟数字转换器，其依据电压差的数字讯号调整显示于该显示器上的数值。
本发明的一较佳实施例中，该控制器将电压差值换算成通过该电阻的电流值，该控制器依据该电流值调整显示于该显示器上的数值。
本发明的一较佳实施例中，该显示模块具有一控制器及一声音输出装置，该控制器连接该模拟数字转换器，其依据电压差的数字讯号调整该声音输出装置的声音输出频率。
本发明的一较佳实施例中，该声音输出装置的声音输出频率与电压差成正比。
本发明的一较佳实施例中，该控制器将该电压差值换算成通过该电阻的电流值，该控制器依据该电流值调整该声音输出装置的声音输出频率，该声音输出装置的声音输出频率与该电流值成正比。
本发明的一较佳实施例中，该电气讯号值为电流值。
本发明的一较佳实施例中，该储能模块具有一耗能组件，其消耗该储能模块储存的电能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是：
一种太阳能板充电显示装置的使用方法，它包括有下列步骤：
提供一太阳能板充电显示装置，其具有一太阳能板、一储能模块、一量测模块以及一显示模块；
以该量测模块测量该太阳能板产生并传输至该储能模块的电能的电气讯号值；以及
以该显示模块动态地展示该量测模块所测得的电气讯号值。
本发明的一较佳实施例中，还包括下列步骤：依据该显示模块展示的电气讯号值，调整该太阳能板的摆放位置或角度。
本发明的一较佳实施例中，该显示模块具有一显示灯，其闪烁频率正比于该量测模块所测得的电气讯号值。
本发明的一较佳实施例中，该显示模块具有一显示器，其显示的数值为该量测模块所测得的电气讯号值。
本发明的一较佳实施例中，该显示模块具有一声音输出装置，其声音输出频率正比于该量测模块所测得的电气讯号值。
本发明的一较佳实施例中，该电气讯号值为电压值。
本发明的一较佳实施例中，该电气讯号值为电流值。
本技术方案与背景技术相比：该显示模块能动态地展示太阳能板传输至该储能模块的电能的电气讯号值，因此使用者可以轻易了解到太阳能板摆放的位置或角度与太阳能板产生电能大小的关系，进而获得一能产生最大电能的摆放位置或角度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1绘示了本发明太阳能板充电显示装置的第一实施例的系统架构图。
图2绘示了本发明太阳能板充电显示装置的第二实施例的系统架构图。
图3绘示了本发明太阳能板充电显示装置的第三实施例的系统架构图。
图4绘示了本发明太阳能板充电显示装置的第四实施例的系统架构图。
图5绘示了本发明太阳能板充电显示装置的第一实施例的使用状态示意图。
图6绘示了本发明太阳能板充电显示装置的第二实施例的使用状态示意图。
图7绘示了本发明太阳能板充电显示装置的使用方法的流程图。
主要组件符号说明：太阳能板10，储能模块20，耗能组件21，量测模块30，电阻31，讯号放大器32，模拟数字转换器33，显示模块40，控制器41，显示灯42，显示器43，声音输出装置44，太阳能充电器50。
具体实施方式
请参阅图1，它所示为本发明的太阳能板充电显示装置，其包括一太阳能板10、一储能模块20、一量测模块30以及一显示模块40。
该太阳能板10能将照射其上的太阳光转换成电能，其种类可为单晶硅(Amorphous Silicon)、或是多晶硅(Poly Crystalline)等，该太阳能板10受到的光照度越大，其产生的电能越多。该储能模块20连接该太阳能板10，太阳能板10所产生的电能会传输并储存至该储能模块20中。
该量测模块30连接该太阳能板10及储能模块20之间，其用来测量该太阳能板10传输至该储能模块20的电能的电气讯号值，该电气讯号值包括电压值或是电流值，本实施例是以量测电压值为例，然后再由电压值推算电流值。
该量测模块30具有一电阻31、一讯号放大器(Operational Amplifier，OP)32及模拟数字转换器(analog to digital converter，ADC)33。该电阻31位于该太阳能板10与储能模块20间，并电性连接两者。该太阳能板10产生的电能流过该电阻31时，会在电阻31两端产生一电压差。因为太阳能板10产生的电流通常都较微小，故需使用该讯号放大器32连接该电阻31的两端，将电阻31两端的电压差值放大。
经由放大的电压差值为一模拟讯号，为了让后述的显示模块40方便使用，需将模拟讯号转成数字讯号。因此该模拟数字转换器33会连接该讯号放大器32后端，将该电压差的模拟讯号转换成一数字讯号再传输至显示模块40中。
该显示模块40的目的主要是动态地展示量测模块30所测得的电气讯号值大小。本实施例中，该显示模块40具有一控制器41及一显示灯42，该控制器41连接该模拟数字转换器33后端，用以接收该电压差的数字讯号。该控制器41会依据电压差值的大小调整该显示灯42的闪烁频率，当电压差值越大时，该显示灯42的闪烁频率会越快。或是在该控制器41内部另外设置一逻辑电路将电压差值除以该电阻31的电阻值，推算出通过该电阻31的电流值，再以电流值的大小调整该显示灯42的闪烁频率。
本发明具有以下效果：该显示模块40的显示灯42随着太阳能板10产生的电能的电气讯号值大小而改变闪烁频率，故使用者可以轻易知道到太阳能板10摆放的位置或角度与太阳能板10产生多少电能的关系，进而获得一能使太阳能板10产生最大电能的摆放位置或角度。
请参阅图2，它所示为本发明的第二实施例，与第一实施例不同之处在于：该显示模块40是由控制器41及一显示器(monitor)43所组成。该控制器41会依据量测模块30所输入的电压差值的数字讯号来动态调整显示于该显示器43上的数值。该控制器41也可以将电压差值换算成通过该电阻31的电流值，然后再依据该电流值调整显示于该显示器43上的数值。
请参阅图3，它所示为本发明的第三实施例，与第一实施例不同之处在于：该显示模块40是由控制器41及一声音输出装置44所组成。该控制器41会依据量测模块30所输入的电压差值来调整声音输出装置44的声音输出频率，当电压差值越大则声音输出频率越高频。而该控制器41也可以将电压差值换算成通过该电阻31的电流值，然后再依据该电流值来调整声音输出装置44的声音输出频率。
上述第二实施例与第三实施例都具有与第一实施例相同的效果，显示模块40能依据太阳能板10产生的电能大小动态地以图像画面或是不同的声音告知使用者，让使用者了解太阳能板10摆放的位置或角度与其所能产生多少电能的关系，进而帮助使用者获得一能使太阳能板10产生最大电能的摆放位置或角度。
请参阅图4，它为本发明第四实施例，当该储能模块20储存的电能饱和后，该太阳能板10将无法对储能模块20充电，该量测模块30也无法测得任何电气讯号值。此种情况会让使用者误以为该太阳能板10产生问题，或是该太阳能板10所受到的光照不够，但是实际太阳能板10仍能正常供应电能。
为了改善此问题，让太阳能板充电显示装置能正常运作，该第四实施例的储能模块20会连接一耗能组件21，当储能模块20的电能达到饱和后，该耗能组件21会开始消耗一部份储能模块20中的电能，让储能模块20不会有电能饱和的状态，使得该太阳能板10能一直对储能模块20充电，该量测模块30也能一直量测到电气讯号值，该显示模块40也因此可以一直展示该太阳能板10产生多少电能。
请参阅图5及图6为本发明第一实施例及第二实施例分别应用于一太阳能充电器50中，使用者可以依据该显示灯42或显示器43知道该太阳能充电器50目前产生电力的能力，然后使用者可以移动该太阳能充电器50直到该显示灯42闪烁频率最快，或是显示器43上显示的数值最大。
参阅图7所示，并请同时配合参阅图1至图3，上述的太阳能板充电显示装置的使用方法可归纳为下列步骤：
步骤S101：提供一太阳能板充电显示装置，其具有一太阳能板10、一储能模块20、一量测模块30以及一显示模块40。该太阳能板10照射到太阳光时，会产生电能输送至储能模块20中。
步骤S103：以该量测模块30测量该太阳能板10产生并传输至储能模块20的电能的电气讯号值(电压或电流值)；
步骤S105：以该显示模块40动态地展示该量测模块30所测得的电气讯号值，其中显示模块40可以显示灯42的闪烁频率、显示器43的数值显示及声音输出装置44的声音输出频率来展示电气讯号值。
步骤S107：依据显示模块40展示的电压或电流值，调整该太阳能板10的摆放位置或角度，以得到一能使太阳能板10产生最大电能的摆放位置或角度。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (15)

1.一种太阳能板充电显示装置，其特征是：它包括：
一太阳能板，其将太阳能源转换成电能；
一储能模块，其连接该太阳能板，储存该太阳能板产生的电能；
一量测模块，其连接该太阳能板及该储能模块，其中，该量测模块测量该太阳能板传输至该储能模块的电能的电气讯号值；以及
一显示模块，其连接该量测模块，其中，该显示模块动态地展示该量测模块测得的电气讯号值。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能板充电显示装置，其特征是：该电气讯号值为电压值。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能板充电显示装置，其特征是：该量测模块具有一电阻，其设置于该太阳能板与该储能模块间，该量测模块测量该太阳能板产生的电能通过该电阻产生的电压差。
4.根据权利要求3所述的一种太阳能板充电显示装置，其特征是：该量测模块具有一讯号放大器及一模拟数字转换器，该讯号放大器连接该电阻的两端，用以放大该电阻两端的电压差值，该模拟数字转换器连接该讯号放大器，用以将电压差值的模拟讯号转换成数字讯号。
5.根据权利要求4所述的一种太阳能板充电显示装置，其特征是：该显示模块具有一控制器及一显示灯，该控制器连接该模拟数字转换器，其依据该电压差的数字讯号调整该显示灯的闪烁频率。
6.根据权利要求4所述的一种太阳能板充电显示装置，其特征是：该显示模块具有一控制器及一显示器，该控制器连接该模拟数字转换器，其依据电压差的数字讯号调整显示于该显示器上的数值。
7.根据权利要求4所述的一种太阳能板充电显示装置，其特征是：该显示模块具有一控制器及一声音输出装置，该控制器连接该模拟数字转换器，其依据电压差的数字讯号调整该声音输出装置的声音输出频率。
8.根据权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的一种太阳能板充电显示装置，其特征是：该储能模块具有一耗能组件，其消耗该储能模块储存的电能。
9.一种太阳能板充电显示装置的使用方法，其特征是：它包括有下列步骤：
提供一太阳能板充电显示装置，其具有一太阳能板、一储能模块、一量测模块以及一显示模块；
以该量测模块测量该太阳能板产生并传输至该储能模块的电能的电气讯号值；以及
以该显示模块动态地展示该量测模块所测得的电气讯号值。
10.根据权利要求9所述的一种太阳能板充电显示装置的使用方法，其特征是：还包括下列步骤：
依据该显示模块展示的电气讯号值，调整该太阳能板的摆放位置或角度。
11.根据权利要求9所述的一种太阳能板充电显示装置的使用方法，其特征是：该显示模块具有一显示灯，其闪烁频率正比于该量测模块所测得的电气讯号值。
12.根据权利要求9所述的一种太阳能板充电显示装置的使用方法，其特征是：该显示模块具有一显示器，其显示的数值为该量测模块所测得的电气讯号值。
13.根据权利要求9所述的一种太阳能板充电显示装置的使用方法，其特征是：该显示模块具有一声音输出装置，其声音输出频率正比于该量测模块所测得的电气讯号值。
14.根据权利要求9、10、11、12或13所述的一种太阳能板充电显示装置的使用方法，其特征是：该电气讯号值为电压值。
15.根据权利要求9、10、11、12或13所述的一种太阳能板充电显示装置的使用方法，其特征是：该电气讯号值为电流值。
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