CN111711257A - 一种光能环保电源 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光能环保电源，包括：光伏板、整流二极管D1、限流电阻R1、储能元件C1和输出插座P1，所述光伏板用于将光能转换为电能，所述光伏板的正极输出直流电，所述光伏板的正极通过所述整流二极管D1分别连接所述限流电阻R1的输入端和所述储能元件C1的正极输入端，所述储能元件C1的负极输出端分别连接所述光伏板的负极和输出插座P1的负极，所述输出插座P1的正极与所述限流电阻R1的输出端连接，所述输出插座P1用于为负载提供电压。本发明可以用于家用遥控器，替代3V干电池作为家用遥控器的供电方案，实现绿色环保循坏新能源，减少化学电池的使用，避免对环境造成重大的污染和破坏。

Description

一种光能环保电源
技术领域
本发明属于光能电池领域，尤其涉及一种光能环保电源。
背景技术
目前，现代家庭中家电往往都配备家电遥控器，家用遥控器主要采用化学电池供电，使得每年有超几亿只的化学电池使用量对环境构成重大的污染和破坏。有关资料显示，电池中含有大量的重金属如锌、铅、镉、汞、锰等。据权威专家测试计算，1粒纽扣电池能污染600立方米水；一节1号电池腐烂在土地里，能使1平方米的土地失去利用价值。在日常生活中废旧电池如果与生活垃圾混合，电池腐烂后其中的汞、镉、铅、镍等重金属溶出会污染地下水和土壤，再循环渗透进入鱼类、农作物中破坏人类的生存环境，直接威胁人类的健康。人如果汞中毒，会患中枢神经疾病，死亡率高达40％；废旧电池中的镉元素则被医学定为致癌物质。据中国电池工业协会提供的数据，我国电池年产量为180亿只，出口约100亿只，国内年消费量约80亿只，这是个极为庞大的消费数字，这些废旧电池成为对环境构成重大污染和破坏的污染源。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种光能环保电源，可以用于家用遥控器，替代3V干电池作为家用遥控器的供电方案，实现绿色环保循坏新能源，减少化学电池的使用，避免对环境造成重大的污染和破坏。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种光能环保电源，包括，光伏板、整流二极管D1、限流电阻R1、储能元件C1和输出插座P1，所述光伏板用于将光能转换为电能，所述光伏板的正极输出直流电，所述光伏板的正极通过所述整流二极管D1分别连接所述限流电阻R1的输入端和所述储能元件C1的正极输入端，所述储能元件C1的负极输出端分别连接所述光伏板的负极和输出插座P1的负极，所述输出插座P1的正极与所述限流电阻R1的输出端连接，所述输出插座P1用于为负载提供电压。
优选地，所述光伏板的正极和负极、整流二极管D1、限流电阻R1、储能元件C1和输出插座P1均集成于所述光伏板的背面。
优选地，所述光伏板为半导体单晶硅PET层压板。
本优化方案所带来的优化效果是使得光伏板耐磨且转化率高。
优选地，所述整流二极管D1为肖特基管。
优选地，所述储能元件C1为石墨烯储能电容。
本优化方案所带来的优化效果是石墨烯储能电容是一种新型能源介于传统电容器和充电电池之间的一种新型石墨烯储能元件，具有体积小、快速充放电的特性，同时又具有电池的储能特性，具有体积小容量大、功率密度高、循环寿命长、免维护的优点，同时具有绿色节能环保、对环境大气、水资源、土壤的污染可以忽略的特点，并且相比于传统的锂电池和电容储能元件而言，石墨烯储能电容不会产生废液，也降低了漏电的风险。
优选地，所述光伏板用于输出2.8-3.5V直流电压和5-30mA电流。
优选地，所述输出插座P1用于给负载提供稳定的2.8V-3.8V直流电压输出。
优选地，还包括保护罩，所述光伏板镶嵌于保护罩表面，所述整流二极管D1、限流电阻R1、储能元件C1和输出插座P1均位于所述保护罩内部，所述保护罩表面还设有电极片，所述输出插座P1与所述电极片电性连接，所述电极片用于与负载连接。
本优化方案所带来的优化效果是无需对家用遥控器进行线路改造，只需将本光能环保电源像普通干电池一样安装在遥控器内部，同时光伏板的正面裸露在外，即可实现充放电。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明所述的一种光能环保电源采用光伏板的储能元件C1，实现光能的有效利用，可以替代普通干电池用于家用遥控器上，实现绿色环保、能源循环使用的目的，同时无论是光伏板还是储能元件C1均不会产生污染物，避免了化学电池对环境资源污染和破坏，符合国家环境保护的重要政策，具有重大深远的社会意义。
2、本发明所述的一种光能环保电源的电路简洁高效，无需复杂的充电电路，有光就能正常充电，便于循环使用，减少每年更换电池造成的成本支出。
3、本发明所述的一种光能环保电源具有使用寿命长，适合小电流充放电的特点，循环使用次数可达1～50万次，没有“记忆效应”，不存在过度放电的问题；体积极小，超低温特性好，温度范围宽-40℃～+70℃。
4、本发明所述的一种光能环保电源还的光伏板的尺寸可以根据不同需求进行切割改变大小和形状，直接替代家用遥控的干电池；也可以本光能环保电源的外型制作成干电池的形状，可以更大程度上的替换干电池，极大的减少化学电池对环境的危害。
附图说明
图1是本发明所述的一种光能环保电源的光伏板背面的印刷电路图。
图2是本发明所述储能元件C1结构示意图。
图3是本发明所述的一种光能环保电源的外观示意图。
其中，1、光伏板，11、正极，12、负极；2、保护罩；3、电极片。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合附图和实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明不仅仅局限于下面的实施例。
实施例
在本发明的描述中，有必要理解的是，“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，目标仅为便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，一种光能环保电源，包括：光伏板1、整流二极管D1、限流电阻R1、储能元件C1和输出插座P1，光伏板1用于将光能转换为电能，光伏板1的正极11输出直流电，光伏板1的正极11通过整流二极管D1分别连接限流电阻R1的输入端和储能元件C1的正极输入端，储能元件C1的负极输出端分别连接光伏板1的负极12和输出插座P1的负极，输出插座P1的正极与限流电阻R1的输出端连接，输出插座P1用于为负载提供电压。
光伏板1的正极11和负极12、整流二极管D1、限流电阻R1、储能元件C1和输出插座P1均设于光伏板1的背面。本实施例中采用PCB印刷电路板的方式将光伏板1的正极11和负极12、整流二极管D1、限流电阻R1、储能元件C1和输出插座P1连接。
光伏板1是一种利用太阳光直接发电的光电半导体，它只要被光照到瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。本实用型所述的光能环保电源就是利用太阳能电池光学效应直接把光能转化成电能的原理，产生的电流进行储能循环可持续使用的特性。
光伏板1为半导体单晶硅材料，采用PET层压板技术制作而成，具有耐磨和转化率高的优点。整流二极管D1为肖特基管。
储能元件C1为石墨烯储能电容，结合图2，储能元件C1的两个引脚焊接在图1中的C1处。石墨烯储能电容是一种新型复合超级LIC新型电源，是一种介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能元件，具有体积小、快速充放电的特性，同时又具有电池的储能特性，具有体积小容量大、功率密度高、循环寿命长、免维护的优点，同时具有绿色节能环保、对环境大气、水资源、土壤的污染可以忽略的特点，并且相比于传统的锂电池和电容储能元件而言，更不会对环境造成的污染和破坏。
本实施例中，光伏板1输出2.8-3.5V直流电压和5-30mA电流，经过整流二极管D1和储能元件C1后，输出插座P1用于给负载输出稳定的2.8V-3.8V直流电压，适应现在常用的家用遥控器。本光能环保电源经过上百次的专业精密仪器设备测试和实验得出最终数据结果：本电池在日常遥控器使用可以完全替代使用3V干电池的供电方案，实现了让遥控器达到终身不需安装化学能电池的技术要求。
另外，本光能环保电源通过输出插座P1连接负载供电，可以选择对家用遥控器的线路进行简单的改造，使得家用遥控器的连接端与输出插座P1连接。
或者，如图3所示，将本光能环保电源的外观制作成类似干电池的形状。光伏板1镶嵌于保护罩2表面，整流二极管D1、限流电阻R1、储能元件C1和输出插座P1均为与保护罩2内部，保护罩2表面还设有用于与原来遥控器电极连接的电极片3，输出插座P1与电极片3电性连接，电极片3用于与负载连接。即无需对家用遥控器进行线路改造，只需将本光能环保电源像普通干电池一样安装在遥控器内部，同时光伏板1的正面裸露在外，用于充电。光伏板1可以根据遥控器的类型选择不同的尺寸。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种光能环保电源，其特征在于，包括：光伏板、整流二极管D1、限流电阻R1、储能元件C1和输出插座P1，所述光伏板用于将光能转换为电能，所述光伏板的正极输出直流电，所述光伏板的正极通过所述整流二极管D1分别连接所述限流电阻R1的输入端和所述储能元件C1的正极输入端，所述储能元件C1的负极输出端分别连接所述光伏板的负极和输出插座P1的负极，所述输出插座P1的正极与所述限流电阻R1的输出端连接，所述输出插座P1用于为负载提供电压。
2.根据权利要求1所述的一种光能环保电源，其特征在于，所述光伏板的正极和负极、整流二极管D1、限流电阻R1、储能元件C1和输出插座P1均集成于所述光伏板的背面。
3.根据权利要求1所述的一种光能环保电源，其特征在于，所述光伏板为半导体单晶硅PET层压板。
4.根据权利要求1所述的一种光能环保电源，其特征在于，所述整流二极管D1为肖特基管。
5.根据权利要求1所述的一种光能环保电源，其特征在于，所述储能元件C1为石墨烯储能电容。
6.根据权利要求1所述的一种光能环保电源，其特征在于，所述光伏板用于输出2.8-3.5V直流电压和5-30mA电流。
7.根据权利要求1所述的一种光能环保电源，其特征在于，所述输出插座P1用于给负载提供稳定的2.8V-3.8V直流电压输出。
8.根据权利要求1所述的一种光能环保电源，其特征在于，还包括保护罩，所述光伏板镶嵌于保护罩表面，所述整流二极管D1、限流电阻R1、储能元件C1和输出插座P1均位于所述保护罩内部，所述保护罩表面还设有电极片，所述输出插座P1与所述电极片电性连接，所述电极片用于与负载连接。
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