CN106886145A - 太阳能镂通表 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种镂通表(1)，其包括设置有后盖(4)和表镜(3)的表壳，和形成所述镂通表(1)的机芯(5)的一组部件，所述部件在所述后盖(4)与所述表镜(3)之间布置在所述表壳的内侧并且透过所述表镜(3)全部或部分可见，其特征在于，所述镂通表(1)包括至少一个太阳能电池(7)。

Description

太阳能镂通表
技术领域
本发明涉及钟表学技术领域。更具体地涉及包括太阳能电池的镂通型表。“镂通表”是指包括这样的机芯的表：在该机芯中，一些部件典型地表盘、主机板和/或桥夹板是穿通的，从而使得机芯的元件对于佩戴该表的人来说是可见的。
背景技术
习惯上为手表/表设置太阳能电池以为电子机芯提供电能。太阳能电池通常布置在表镜下方的表盘的外周上，或者可以取代表盘以吸收尽可能多的光。例如在美国专利US8693290和欧洲专利EP 2796946中还存在替代方案，其中，太阳能电池位于由透明或半透明树脂制成的表盘的下方。
在此类构型中，表机芯被表盘或太阳能电池遮挡，这与所谓的镂通表是不相容的，因为镂通表通常不包括实心表盘并且暴露出其全部或部分的组成部件。事实上，在这样的情况下，保持所述元件可见与太阳能电池配置是不相容的，因为电池也必须是可见的，以吸收光并产生足够的能量来为石英机芯供电。
发明内容
本发明的目的是将光电池结合到镂通型表中，同时维持足以为石英表机芯或者在机械表机芯的情况下的附加电子功能件供电的暴露的表面积。
为此，提出根据所附权利要求1的镂通表并且具体实施例涵盖在从属权利要求中。
附图说明
在参照下图阅读了以下详细说明后，本发明的特征和优点将清楚显示。
图1和2分别示出了根据本发明的一个优选实施例的设置有太阳能电池的镂通表的俯视图和截面图。根据第一实施例，电池被置于表壳背面与机芯的元件之间。
图3和4分别示出了根据本发明的另一优选实施例的设置有太阳能电池的镂通表的俯视图和分解视图。根据该第二实施例，电池被置于透过表镜可见的元件上，并且更具体地，在图3中被置于桥夹板上而在图4中被置于集成电路上。
具体实施方式
本发明涉及一种设置有至少一个光电池的镂通型表，光电池在本文件的上下文中也被称为“太阳能电池”或简单地称为“电池”。
图1至4示出了镂通表1，该镂通表通常包括由表壳中间部件2、表镜3和后盖4构成的表壳。该表镜借助表圈L以常规方式固定在表壳中间部件2上。在所示例子中，表壳容纳常规石英机芯5(图4)的所有元件。附图中尤其示出了包括多个开口部A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7和A8的主机板P、电动马达M、齿轮系R和集成电路6。这些元件布置在表壳后盖4与表镜3之间并且透过表镜全部或部分可见。在该例子中，机芯5借助还形成为表壳衬圈的凸缘9保持在表壳中间部件2的内侧。根据未示出的一种变型，机芯5可以是机械表机芯。
镂通表的独创性在于太阳能电池的加入并且在于其在表壳内侧的定位。
根据在图1和2中示出的第一实施例，光电池7在表壳后盖4与机芯5之间布置在表壳后盖4上。光穿过表镜3并经由在机芯部件之间且尤其是在主机板P上形成的开口部A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7和A8而到达电池7。这些机芯部件遮盖了占表壳后盖4的表面积的65％至90％的表面积。这意味着，开口A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7和A8占该表面积的10％至35％。举例来说，对于具有带直径为2.9cm的圆形内腔的表壳中间部件(即，表壳后盖的表面积为约660mm2)的表来说，所述开口的表面积为约146mm2,即22％的表壳后盖表面积。利用这样的受照有效表面积，通过电池获得的功率等于通过置于透光度为22％的表盘的下方的直径为2.9cm的电池所获得的功率。因此，经由通过在刚性或柔性基底上进行物理和化学沉积(PVD、CVD)而形成的无定形硅太阳能电池得到的功率为平均每年4.4μW。该功率显著高于带有2个指针的石英机芯的通常为0.3μW的消耗量。应当注意，如果需要，可以通过用透明或半透明材料制造某些机芯部件如条夹板、桥夹板和齿轮系来增大受照有效表面积。因此，能够将受照有效表面积增大至35％，这相当于平均每年获得7μW的功率。可以使用其它的太阳能电池技术，例如像利用晶体硅、异质结硅、铜铟镓硒(CuInGaSe)、铜铟硒(CuInSe)、碲化镉(CdTe)、砷化镓(AsGa)或有机材料的电池。砷化镓技术例如能针对同样146mm2的暴露表面积提供平均每年16.8μW的功率。此外，应当注意，太阳能电池可涂覆额外的层，例如涂覆半透明材料的装饰层，以赋予与机芯部件相容的特殊美学特性，例如像金色外观。因加入这样的层导致的透光度损失能够通过更有效的太阳能电池技术典型地通过使用基于铜铟镓硒的或基于砷化镓的太阳能电池来补偿。
优选地，单个太阳能电池布置在表壳后盖4上并覆盖整个表壳后盖或者覆盖其光照特别好的部分。然而，也可以设想将彼此连接的多个独立电池放置在表壳后盖4上，其中，每个电池正对开口布置。在电池串联连接以获得更高的输出电压的情况下，优选每个电池的表面积均相近，以避免由具有最小暴露表面积的电池强加的电流限制。将电池并联连接避免了因表面积导致的电流限制，但输出电压较低。电线间的电连接例如通过用合适的合金(锡或其它合金)的焊接、通过可能地在超声波辅助下的热压接来实现。
根据在图3和4中示出的第二实施例，光电池7在表镜3与看得见的元件之间被置于该看得见的元件上。以这种方式，光穿过表镜并直接到达光电池7。该电池优选被置于机芯的固定部件上以保持镂通表的吸引人的活动部件至少部分地可见。例如，如在图3中所示，电池7可置于桥夹板8上。电池还可置于石英机芯的集成电路6上(如在图4中所示)，或者在未描绘出的装配有补充电子模块的机械机芯的变型的情况下可置于待被供电的电子功能件的集成电路上。在一种变型中，电池7可以替代地或附加地被置于承载有集成电路6的印刷电路Cl上。电池可跨越多个元件或者可在元件上布置多个电池，只要每个电池具有相似的暴露表面积以便还是避免由最小电池强加的电流限制即可。在本实施例中，目标是受照有效表面积占透过表镜可见的总表面积的8％至27％，即，平均每年获得的功率对于无定形硅来说为1.6μW至5.4μW且对于AsGa来说为6.1μW至20.6μW。
本发明并不排除将所述两个实施例进行结合，即，将电池定位在表壳后盖上和在透过表镜可见的部件上。
电池至表壳的组装可在无需创造用以承载电池的结构的情况下非常简单地实现。例如，根据所选实施例，电池7可被粘合剂结合或卡扣配合至表壳后盖4上或者至一部件上。不需要提供将改变表壳的制造过程中的冲压操作的专门的壳体。如果电池被定位在表壳后盖上，如必要，机芯5可通过电池的厚度被简单地提升。取决于所选的光伏技术，这类组装还更好地保护了本质上易碎的例如在玻璃基底的情况下的电池。
为了储存产生的电能，集成电路优选与储能电容器或可充电电池(未示出)相关联。所述电池(多个电池)与印刷电路之间的电连接可通过两个电线或通过布置在承载集成电路和电容器的印刷电路板Cl下方的接触弹簧来实现。
产生的电能用于为石英机芯或机械表中的附加功能件例如照明功能件供电。

Claims (15)

1.一种镂通表(1)，包括设置有后盖(4)和表镜(3)的表壳，和形成所述镂通表(1)的机芯(5)的一组部件，所述部件在所述后盖(4)与所述表镜(3)之间布置在所述表壳的内侧并且透过所述表镜(3)全部或部分可见，其特征在于，所述镂通表(1)包括至少一个太阳能电池(7)，其中，一个或多个太阳能电池(7)布置在表壳后盖(4)与所述一组部件之间，每个电池(7)均经由在形成所述机芯的所述部件之间和/或之内形成的开口部而暴露于光照下，并且其中，所述镂通表包括覆盖所述表壳后盖(4)的整个表面的太阳能电池(7)。
2.根据权利要求1所述的镂通表(1)，其特征在于，所述部件中的一个或多个由透明或半透明材料制成。
3.根据权利要求1或2所述的镂通表(1)，其特征在于，所述一个或多个太阳能电池(7)布置在透过所述表镜(3)可见的至少一个部件上。
4.根据权利要求3所述的镂通表(1)，其特征在于，承载太阳能电池(7)的部件中的一个是所述机芯的固定结构。
5.根据权利要求3或4所述的镂通表(1)，其特征在于，所述部件是桥夹板(8)或集成电路(6)或印刷电路(CI)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的镂通表(1)，其特征在于，在多个太阳能电池(7)的情况下，每个太阳能电池(7)具有透过表镜(3)暴露于光照下的相同的表面积。
7.根据前述权利要求中任一项所述的镂通表(1)，其特征在于，所述一个或多个太阳能电池(7)的暴露于光照下的表面积占透过表镜(3)暴露于光照下的总表面积的10％至35％。
8.根据前述权利要求中任一项所述的镂通表(1)，其特征在于，所述一个或多个太阳能电池(7)由无定形硅制成。
9.根据前述权利要求中任一项所述的镂通表(1)，其特征在于，每个太阳能电池(7)通过粘合剂结合组装在所述表壳的内侧。
10.根据前述权利要求中任一项所述的镂通表(1)，其特征在于，该镂通表包括石英机芯或机械机芯。
11.根据从属于权利要求2的前述权利要求中任一项所述的镂通表(1)，其特征在于，所述太阳能电池串联连接。
12.根据权利要求11所述的镂通表(1)，其特征在于，所述太阳能电池中的每个具有基本相同的表面积。
13.根据从属于权利要求2的前述权利要求中任一项所述的镂通表(1)，其特征在于，所述太阳能电池并联连接。
14.根据前述权利要求中任一项所述的镂通表(1)，其特征在于，所述太阳能电池涂覆有半透明的装饰层。
15.根据权利要求14所述的镂通表(1)，其特征在于，所述太阳能电池是基于砷化镓的太阳能电池或基于铜铟镓硒的太阳能电池。
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