CN109378894A - 一种新型太阳能移动电源 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种新型太阳能移动电源，包括太阳能电池部分和储能充电部分，太阳能电池部分和储能充电部分连接处设有矩形镂空，太阳能电池部分分为上下两部分，且上下两部分连接处也设有矩形镂空，太阳能电池上下两部分各对应设置一组四合扣，且太阳能电池部分两底脚处设有气眼，所述电池上下部分各设有一组柔性薄膜电池组件，柔性薄膜电池组件内部为柔性薄膜太阳能电池板，且两组柔性薄膜太阳能电池板串联后接入储能充电部分，本发明结构简单，使用灵活，性能可靠，能够折叠便于收纳。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池领域，具体涉及一种新型太阳能移动电源。
背景技术
在我们这个科技与能源不断飞速提升的年代，新能源的开发利用迫在眉睫，常规能源终有开采完结的时候，取而代之的便是可再生能源；新能源的开发普遍应用是必然的发展趋势，然而太阳能在新能源里有着非常重要的发展地位。
目前，市场上针对直充式太阳能充电器类产品居多，但均受阴雨天气的制约无法给用电设备充电或充电效果很不理想；同时在太阳光充足的条件下，无法储存过剩的电能，从而导致能源的浪费。
中国专利申请号：201711406982.4提供一种太阳能移动电源，属于电子产品领域。所述太阳能移动电源包括壳体和安装在壳体内的充电蓄电池，还包括：扩展功能单元，用于对太阳能移动电源进行功能扩展；太阳能充电板，用于将太阳能转换成电能；太阳能蓄电池，用于从太阳能充电板获取电能并进行储存；电量检测器，用于检测充电蓄电池及太阳能蓄电池中的电量；以及控制器，用于在太阳能蓄电池中的电量高于设定阈值时，控制太阳能蓄电池向充电蓄电池传输电量，以及在太阳能蓄电池中的电量低于设定阈值时，控制太阳能蓄电池向扩展功能单元供电。该发明既充分发挥了太阳能充电方式的灵活、环保等特点，又利用了太阳能来支持移动设备的充电及移动电源的扩展功能的正常运行。但是该发明，使用麻烦，占用空间大不易收纳。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型太阳能移动电源，通过设置太阳能电池部分和储能充电部分，实现自给自足，储存电能备用，同时设置PCBA电池板管理太阳能电池对储能电池的充电，本发明太阳能电池部分上下部分能够折叠扣住，同时太阳能电池部分与储能充电部分也能够折叠并能够利用松紧绑带绑住固定，可以展开可以收纳，且两种状态下都能够为用电设备供电，本发明结构简单，使用灵活，性能可靠，能够折叠便于收纳。
一种新型太阳能移动电源，包括太阳能电池部分和储能充电部分，太阳能电池部分和储能充电部分连接处设有矩形镂空，太阳能电池部分分为上下两部分，且上下两部分连接处也设有矩形镂空，太阳能电池上下两部分各对应设置一组四合扣，且太阳能电池部分两底脚处设有气眼，所述电池上下部分各设有一组柔性薄膜电池组件，柔性薄膜电池组件内部为柔性薄膜太阳能电池板，且两组柔性薄膜太阳能电池板串联后接入储能充电部分；
所述储能充电部分包括PCBA电池板、启动开关、储能电池、外壳套件和松紧绑带，所述PCBA电池板和储能电池设置在外壳套件内，所述启动开关设置在外壳套件外，且启动开关连接至PCBA电池板上，所述外壳套件上还设有USB接口，所述柔性薄膜太阳能电池板通过PCBA电池板与储能电池连通，所述储能电池还通过PCBA电池板与USB接口连通，所述外壳套件两端开口，所述松紧绑带对应卡接于外壳套件两端开口位置。
PCBA电路板支持边充边放，储能电池为容量为5000mAh的锂聚合物储能电池，柔性薄膜太阳能电池组件采用超高阻湿材料(10^-3/(㎡d)水汽透过率)、耐候性能极佳的POE胶膜以及含铝背板进行封装，产品性能可靠。
优选的，所述外壳套件包括上壳体和衬板，二者通过螺丝结合固定，且PCBA电池板、启动开关和储能电池也通过螺丝固定连接在外壳套件的壳体上。
优选的，所述柔性薄膜太阳能电池板所用电池为铜铟镓硒柔性CIGS薄膜电池，柔性薄膜太阳能电池板采用POE胶膜并以含铝背板进行封装。性能可靠。
优选的，所述储能电池所用电池为容量为5000mAh的锂聚合物储能电池。
优选的，所述PCBA电池板中包括输入电路、充电控制电路和升压电路；
所述输入电路用于稳定输入电压波形，输入电路中电源先通过退耦电容，经调节电源进行整流再经过芯片部分，最后滤波减小输出电压纹波，输出稳定的5V电压波形；
所述充电控制电路用于对储能电池的充电进行控制，实现对储能电池涓流充电、恒流充电或恒压充电；
所述升压电路用于将储能电池的输出电压转换为5V电压输出，储能电池接入用电设备后，升压电路即触发工作，升压电路将储能电池42.7～4.2V电压转换为所需要的5V供用电设备进行充电。
优选的，柔性薄膜太阳能电池板输出的电源通过输入电路后输出稳定的5V电压波形，5V电压进入充电控制电路，5V输入电压对储能电池进行充电，充电时的输入电流设定为1A；
所述充电控制电路中涓流充电为：当储能电池电压小于3V时，充电电路会依照100mA的电流对储能电池进行充电；
所述充电控制电路中恒流充电为：当储能电池电压大于3V时，充电电路即用1A大电流恒流对储能电池进行充电；
所述充电控制电路中恒压充电为：当储能电池电压达到4.2V左右时，充电电路维持4.2V恒压对储能电池进行充电；
在恒压充电中当充电电流降到100mA以下时，充电完成，充电完成后充电系统会自动断开充电电路，停止充电。
柔性薄膜太阳能电池组件通过充电管理系统装置能够输出稳定的5V电能，适应各种用电设备。
本发明的优点在于：结构简单，使用灵活，通过设置太阳能电池部分和储能充电部分，实现自给自足，储存电能备用，同时设置PCBA电池板管理太阳能电池对储能电池的充电，本发明太阳能电池部分上下部分能够折叠扣住，同时太阳能电池部分与储能充电部分也能够折叠并能够利用松紧绑带绑住固定，可以展开可以收纳，且两种状态下都能够为用电设备供电。
附图说明
图1为本发明装置展开后的结构示意图；
图2为本发明装置中储能充电部分结构示意图；
图3为本发明装置中太阳能电池部分结构示意图；
图4为本发明装置折叠后示意图；
图5为本发明装置的电路原理图；
其中，1、柔性薄膜电池组件，10、柔性薄膜太阳能电池板，11、矩形镂空2、PCBA电池板，3、启动开关，4、储能电池，5、外壳套件，6、螺丝，7、四合扣，8、气眼。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例一：
如图1至图4所示，一种新型太阳能移动电源，包括太阳能电池部分和储能充电部分，太阳能电池部分和储能充电部分连接处设有矩形镂空11，太阳能电池部分分为上下两部分，且上下两部分连接处也设有矩形镂空11，太阳能电池上下两部分各对应设置一组四合扣7，且太阳能电池部分两底脚处设有气眼8，所述电池上下部分各设有一组柔性薄膜电池组件1，柔性薄膜电池组件1内部为柔性薄膜太阳能电池板10，且两组柔性薄膜太阳能电池板10串联后接入储能充电部分；
所述储能充电部分包括PCBA电池板2、启动开关3、储能电池4、外壳套件5和松紧绑带9，所述PCBA电池板2和储能电池4设置在外壳套件5内，所述启动开关3设置在外壳套件5外，且启动开关3连接至PCBA电池板上，所述外壳套件5上还设有USB接口，所述柔性薄膜太阳能电池板10通过PCBA电池板2与储能电池4连通，所述储能电池4还通过PCBA电池板2与USB接口连通，，所述外壳套件5两端开口，所述松紧绑带9对应卡接于外壳套件5两端开口位置。
所述柔性薄膜太阳能电池组件为8块柔性CIGS薄膜电池模块采用四串两并式(每4个模块串联为一组，8个模块即串联为两组，将两组再进行并联)的连接方式进行连接输出，由于柔性薄膜太阳能电池组件是将光能转换为电能输出，柔性薄膜电池组件产生的电流与太阳辐照度关系密切，在太阳光辐照度偏低时输出电流也较小，采用四串两并的连接方式可以在保证输出电压满足用电设备正常工作的前提下，将柔性薄膜太阳能电池组件的输出电流增加一倍，这样可以保证太阳光辐照度较低的情况下，依然可以快速的给5V用电设备进行充电；
此产品具有光吸收能力强、发电稳定性好、转化效率高、白天发电时间长、发电量高、生产成本低以及能源回收周期短等诸多优势，柔性CIGS薄膜电池由Cu(铜)、In(铟)、Ga(镓)、Se(硒)四种元素构成最佳比例的黄铜矿结晶薄膜柔性CIGS薄膜电池，铜铟镓硒柔性CIGS薄膜电池组件也可制作成柔性。
实施例二：
如图1至图5所示，一种新型太阳能移动电源，包括太阳能电池部分和储能充电部分，太阳能电池部分和储能充电部分连接处设有矩形镂空11，太阳能电池部分分为上下两部分，且上下两部分连接处也设有矩形镂空11，太阳能电池上下两部分各对应设置一组四合扣7，且太阳能电池部分两底脚处设有气眼8，所述电池上下部分各设有一组柔性薄膜电池组件1，柔性薄膜电池组件1内部为柔性薄膜太阳能电池板10，且两组柔性薄膜太阳能电池板10串联后接入储能充电部分；
所述储能充电部分包括PCBA电池板2、启动开关3、储能电池4、外壳套件5和松紧绑带9，所述PCBA电池板2和储能电池4设置在外壳套件5内，所述启动开关3设置在外壳套件5外，且启动开关3连接至PCBA电池板上，所述外壳套件5上还设有USB接口，所述柔性薄膜太阳能电池板10通过PCBA电池板2与储能电池4连通，所述储能电池4还通过PCBA电池板2与USB接口连通，，所述外壳套件5两端开口，所述松紧绑带9对应卡接于外壳套件5两端开口位置。
所述外壳套件5包括上壳体和衬板，二者通过螺丝6结合固定，且PCBA电池板2、启动开关3和储能电池4也通过螺丝6固定连接在外壳套件5的壳体上。
所述柔性薄膜太阳能电池板10所用电池为铜铟镓硒柔性CIGS薄膜电池，柔性薄膜太阳能电池板10采用POE胶膜并以含铝背板进行封装。
所述储能电池4所用电池为容量为5000mAh的锂聚合物储能电池。
所述PCBA电池板2中包括输入电路、充电控制电路和升压电路；
所述输入电路用于稳定输入电压波形，输入电路中电源先通过退耦电容，经调节电源进行整流再经过芯片部分，最后滤波减小输出电压纹波，输出稳定的5V电压波形；
所述充电控制电路用于对储能电池4的充电进行控制，实现对储能电池4涓流充电、恒流充电或恒压充电；
所述升压电路用于将储能电池4的输出电压转换为5V电压输出，储能电池4接入用电设备后，升压电路即触发工作，升压电路将储能电池42.7～4.2V电压转换为所需要的5V供用电设备进行充电。
柔性薄膜太阳能电池板10输出的电源通过输入电路后输出稳定的5V电压波形，5V电压进入充电控制电路，5V输入电压对储能电池4进行充电，充电时的输入电流设定为1A；
所述充电控制电路中涓流充电为：当储能电池4电压小于3V时，充电电路会依照100mA的电流对储能电池4进行充电；
所述充电控制电路中恒流充电为：当储能电池4电压大于3V时，充电电路即用1A大电流恒流对储能电池4进行充电；
所述充电控制电路中恒压充电为：当储能电池4电压达到4.2V左右时，充电电路维持4.2V恒压对储能电池4进行充电；
在恒压充电中当充电电流降到100mA以下时，充电完成，充电完成后充电系统会自动断开充电电路，停止充电。
在阳光充沛情况下，柔性CIGS薄膜电池组件产生的电能如果没有用电设备使用时会造成大部分能量的损失，考虑到以上不良影响因素我们需要一个储能电池来储存电能，并且连续稳定的给用电设备进行供电；从而做到用电设备需要充电的时候，能够及时获取电能；若没有用电设备用电时，柔性CIGS薄膜电池组件产生的电能能够及时的储存起来；
根据负载的耗电量大、PCBA电路板体积小等特征，本发明选择容量为5000mAh的锂聚合物储能电池。
具体实施方式及原理：
为了使新型太阳能移动电源结构简单、可折叠、便于携带；在原有直充式柔性薄膜充电器基础上进行创新改进。日光宝盒主要有柔性薄膜电池组件1，PCBA电路板2(含充电管理系统，支持边充边放)，启动开关3，储能电池4，外壳套件5，螺丝6，四合扣7，气眼8，松紧绑带9等组成；
柔性薄膜电池组件1采用超高阻湿材料(10^-3/(㎡d)水汽透过率)、耐候性能极佳的POE胶膜以及含铝背板进行封装，产品性能可靠；柔性薄膜电池组件1输出线束从外壳衬板对应开口位置穿出，与PCBA电路板2和储能电池4对应相连接，同时将PCBA电路板2、储能电池4、启动开关3对应安装于外壳内部指定位置，并用外壳衬板固定支撑PCBA电路板2、储能电池4、启动开关3；
然后将松紧绑带9对应卡接于外壳套件5两端开口位置，将外壳底板上的定位柱与外壳定位孔对应安装，外壳上定位柱全部用螺丝紧固、安装到位，柔性薄膜电池组件对应位置安装气眼8和四合扣7；
新型太阳能移动电源使用时将柔性薄膜电池组件1完全展开，当柔性薄膜电池组件1受到阳光照射时发生光电效应，从而将光能转换为电能；通过支持边充边放的PCBA电路板2，对储能电池4进行充电，同时满足USB接口对用电设备的充电功能(用电设备充电时，须轻按启动开关3)；
若在室内无阳光或夜晚时，只需将用电设备对应的USB接头插在外壳对应的USB接口上，同时轻按外壳上的启动开关3，就可以给充电用电设备进行充电；还可以利用USB接口对用电设备进行充电或通过市电给储能电池4充电，从而对用电设备进行充电；
柔性薄膜电池组件对应位置安装气眼8，目的主要在新型太阳能移动电源使用时用于悬挂，提供更好的用户体验，柔性薄膜电池组件1不使用时进行折叠，通过四合扣7进行固定，同时外壳套件5通过松紧绑带8与柔性薄膜电池组件1捆绑，安全可靠、携带方便；
本设计是在原有直充式柔性薄膜充电器基础上进行创新改进，因为加装充电管理系统，日光宝盒接收阳光照射时，将光能转化为电能并储存于储能电池里面，给用电设备进行供电，从而做到用电设备需要充电的时候，能够及时获取电能。
基于上述，本发明结构简单，使用灵活，通过设置太阳能电池部分和储能充电部分，实现自给自足，储存电能备用，同时设置PCBA电池板管理太阳能电池对储能电池的充电，本发明太阳能电池部分上下部分能够折叠扣住，同时太阳能电池部分与储能充电部分也能够折叠并能够利用松紧绑带绑住固定，可以展开可以收纳，且两种状态下都能够为用电设备供电。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
Claims (6)
1.一种新型太阳能移动电源，其特征在于，包括太阳能电池部分和储能充电部分，太阳能电池部分和储能充电部分连接处设有矩形镂空(11)，太阳能电池部分分为上下两部分，且上下两部分连接处也设有矩形镂空(11)，太阳能电池上下两部分各对应设置一组四合扣(7)，且太阳能电池部分两底脚处设有气眼(8)，所述电池上下部分各设有一组柔性薄膜电池组件(1)，柔性薄膜电池组件(1)内部为柔性薄膜太阳能电池板(10)，且两组柔性薄膜太阳能电池板(10)串联后接入储能充电部分；
所述储能充电部分包括PCBA电池板(2)、启动开关(3)、储能电池(4)、外壳套件(5)和松紧绑带(9)，所述PCBA电池板(2)和储能电池(4)设置在外壳套件(5)内，所述启动开关(3)设置在外壳套件(5)外，且启动开关(3)连接至PCBA电池板上，所述外壳套件(5)上还设有USB接口，所述柔性薄膜太阳能电池板(10)通过PCBA电池板(2)与储能电池(4)连通，所述储能电池(4)还通过PCBA电池板(2)与USB接口连通，，所述外壳套件(5)两端开口，所述松紧绑带(9)对应卡接于外壳套件(5)两端开口位置。
2.根据权利要求1所述的一种新型太阳能移动电源，其特征在于：所述外壳套件(5)包括上壳体和衬板，二者通过螺丝(6)结合固定，且PCBA电池板(2)、启动开关(3)和储能电池(4)也通过螺丝(6)固定连接在外壳套件(5)的壳体上。
3.根据权利要求1所述的一种新型太阳能移动电源，其特征在于：所述柔性薄膜太阳能电池板(10)所用电池为铜铟镓硒柔性CIGS薄膜电池，柔性薄膜太阳能电池板(10)采用POE胶膜并以含铝背板进行封装。
4.根据权利要求1所述的一种新型太阳能移动电源，其特征在于：所述储能电池(4)所用电池为容量为5000mAh的锂聚合物储能电池。
5.根据权利要求1所述的一种新型太阳能移动电源，其特征在于：所述PCBA电池板(2)中包括输入电路、充电控制电路和升压电路；
所述输入电路用于稳定输入电压波形，输入电路中电源先通过退耦电容，经调节电源进行整流再经过芯片部分，最后滤波减小输出电压纹波，输出稳定的5V电压波形；
所述充电控制电路用于对储能电池(4)的充电进行控制，实现对储能电池(4)涓流充电、恒流充电或恒压充电；
所述升压电路用于将储能电池(4)的输出电压转换为5V电压输出，储能电池(4)接入用电设备后，升压电路即触发工作，升压电路将储能电池(4)2.7～4.2V电压转换为所需要的5V供用电设备进行充电。
6.根据权利要求5所述的一种新型太阳能移动电源，其特征在于：
柔性薄膜太阳能电池板(10)输出的电源通过输入电路后输出稳定的5V电压波形，5V电压进入充电控制电路，5V输入电压对储能电池(4)进行充电，充电时的输入电流设定为1A；
所述充电控制电路中涓流充电为：当储能电池(4)电压小于3V时，充电电路会依照100mA的电流对储能电池(4)进行充电；
所述充电控制电路中恒流充电为：当储能电池(4)电压大于3V时，充电电路即用1A大电流恒流对储能电池(4)进行充电；
所述充电控制电路中恒压充电为：当储能电池(4)电压达到4.2V左右时，充电电路维持4.2V恒压对储能电池(4)进行充电；
在恒压充电中当充电电流降到100mA以下时，充电完成，充电完成后充电系统会自动断开充电电路，停止充电。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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