CN202269413U - 可快速充电的太阳能服装 - Google Patents

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    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Abstract

本实用新型涉及可快速充电的太阳能服装，包括太阳能充电系统和服装基体；所述的太阳能充电系统包括太阳能电池、电路板和内置电池；电路板上设有控制器、太阳能电池转换器和内置电池转换器；太阳能电池电力输出端与太阳能电池转换器电力输入端相连；内置电池电力输出端与内置电池转换器电力输入端相连；太阳能电池转换器第一电力输出端和内置电池转换器电力输出端并联后与外置电池相连；太阳能电池转换器第二电力输出端与内置电池电力输入端相连；控制器信号输入端分别与太阳能电池、内置电池和外置电池的信号输出端相连，信号输出端分别与太阳能电池转换器和内置电池转换器的信号输入端相连。本实用新型在最短时间内完成对外置电池的充电。

Description

可快速充电的太阳能服装
技术领域
本实用新型涉及太阳能充电技术领域，特别是涉及一种太阳能服装。
背景技术
近年来，随着柔性太阳能电池的发展，太阳能充电技术已逐渐应用到传统的服装领域，设置有太阳能充电装置的服装，能够为用户带来全新体验。
现有技术中，蓄电池的充电方法一般为恒压充电法或先恒流后恒压充电法，也有采用脉冲充电法的。由于具有源源不断的电能来源，这些充电方法不需要考虑电能的利用效率，一般都采用较大的或预先设定的充电电流或充电电压，直到完成充电任务。
然而，对于具有太阳能电池和内置电池的太阳能服装而言，由于受到尺寸与重量的限制，太阳能电池的输出功率和内置电池的容量一般都较小。当外置电池的充电电流较小时，其电能主要来源于太阳能电池，而内置电池的放大电流较小或者为零。当外置电池的充电电流逐渐增大时，内置电池的放大电流亦逐渐增大。当外置电池的充电电流增大至某值时，内置电池的电量恰好在外置电池充满电时耗尽。这时的充电电流和充电时间分别称为最佳充电电流和最短充电时间。当外置电池的充电电流大于最佳充电电流时，将出现内置电池已耗尽而外置电池仍未充满电状态。即使进一步由太阳能电池充电至最短充电时间，因为电能由内置电池转移到外置电池的效率随充电电流的增大而减小，外置电池也不会达到充满电状态。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可快速充电的太阳能服装，能够确定最佳充电电流，从而在最短时间内完成对外置电池的充电。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种可快速充电的太阳能服装，包括太阳能充电系统和服装基体；所述的太阳能充电系统设置在服装基体上，所述的太阳能充电系统包括太阳能电池、电路板和内置电池；所述的电路板上设有控制器、太阳能电池转换器和内置电池转换器；所述的太阳能电池的电力输出端与所述的太阳能电池转换器的电力输入端相连；所述的内置电池的电力输出端与所述的内置电池转换器的电力输入端相连；所述的太阳能电池转换器的第一电力输出端和所述的内置电池转换器的电力输出端并联后与外置电池相连；所述的太阳能电池转换器的第二电力输出端与所述的内置电池的电力输入端相连；所述的控制器的信号输入端分别与所述的太阳能电池的信号输出端、内置电池的信号输出端和外置电池的信号输出端相连，信号输出端分别与所述的太阳能电池转换器的信号输入端和内置电池转换器的信号输入端相连。
所述的服装基体上设有用于放置太阳能电池的第一夹层和用于放置所述的电路板和内置电池的口袋；所述的第一夹层和口袋之间设有第二夹层；所述的第二夹层内放置有用于连接所述的电路板和太阳能电池的电缆。
所述的第一夹层的外层由透明塑料薄膜组成。
所述的太阳能电池转换器和内置电池转换器均为输出电流可控的DC/DC恒流电源转换器。
所述的太阳能电池为柔性薄膜太阳能电池。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本实用新型利用控制器中预先配置的方程组解得的最佳充电电流，从而能够在最短时间内完成外置电池的充电任务。
附图说明
图1是本实用新型中夹克基体的示意图；
图2是本实用新型中太阳能充电系统原理方框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本实用新型的实施方式涉及一种可电能融合的太阳能服装，包括：太阳能充电系统和服装基体。
如图1所示，服装基体选用夹克基体9。夹克基体9的背部设置有一个矩形的第一夹层91，矩形的第一夹层91的外层由透明塑料薄膜组成；夹克基体9的腰部设置有一个口袋92；矩形的第一夹层91与口袋92之间设置有一个细长形的第二夹层93。
如图2所示，太阳能系统1包含一个太阳能电池11，太阳能电池11设置于矩形的第一夹层91内；太阳能充电系统1还包含一块电路板12和一块内置电池13，电路板12和内置电池13都设置于口袋92内；电路板12与太阳能电池11之间由设置于细长形的第二夹层93内的电缆连接。太阳能电池11选用柔性薄膜太阳能电池，可使本实用新型更为轻便。
电路板12包含一个控制器121、一个太阳能电池转换器122和一个内置电池转换器123。太阳能电池转换器122和内置电池转换器123都选用输出电流可控的DC/DC恒流转换器。
太阳能电池11的电力输出端连接在太阳能电池转换器122的电力输入端；内置电池13的电力输出端连接在内置电池转换器123的电力输入端；太阳能电池转换器122和内置电池转换器123的电力输出端并联后连接在外置电池2上；太阳能电池转换器122的另一个电力输出端连接在内置电池13的电力输入端。太阳能电池11的信号输出端、内置电池13的信号输出端和外置电池2的信号输出端都连接在控制器121的信号输入端；控制器121的两路信号输出端分别连接在太阳能电池转换器122的信号输入端和内置电池转换器123的信号输入端。
控制器121中配置有如下方程组：
I1(E1-η1)-I2(E2+η2)+P＝0
η1＝a1+b1·lg(I1/c1)
η2＝a2+b2·lg(I2/c2)
I1·t＝Q1
I2·t＝Q2
求解上述方程组的数值解，并以该数值解对外置电池2进行充电，其中，P为太阳能电池11的输出功率，Q1和Q2分别为内置电池13的可放电量和外置电池2的可充电量，E1和E2分别为内置电池13和外置电池2的电动势，I1和I2分别为内置电池13的未知的放电电流和外置电池2的未知的充电电流，η1和η2分别为内置电池13和外置电池2的超电势，t为未知的充电时间，a1、b1和c1为内置电池13的材料常数，a2、b2和c2为外置电池2的材料常数。控制器121还配置为当放电电流I1或充电电流I2的数值解大于某个限定值时，以该限定值代替放电电流I1或充电电流I2的数值解，也就是说，当放电电流I1或充电电流I2大于预先设定的限定值时，就以该限定值代替放电电流I1或充电电流I2进行求解。不难发现，本实用新型利用控制器中预先配置的方程组解得的最佳充电电流，从而能够在最短时间内完成外置电池的充电任务。

Claims (5)

1.一种可快速充电的太阳能服装，包括太阳能充电系统(1)和服装基体(9)；所述的太阳能充电系统(1)设置在服装基体(9)上，其特征在于，所述的太阳能充电系统(1)包括太阳能电池(11)、电路板(12)和内置电池(13)；所述的电路板(12)上设有控制器(121)、太阳能电池转换器(122)和内置电池转换器(123)；所述的太阳能电池(11)的电力输出端与所述的太阳能电池转换器(122)的电力输入端相连；所述的内置电池(13)的电力输出端与所述的内置电池转换器(123)的电力输入端相连；所述的太阳能电池转换器(122)的第一电力输出端和所述的内置电池转换器(123)的电力输出端并联后与外置电池(2)相连；所述的太阳能电池转换器(122)的第二电力输出端与所述的内置电池(13)的电力输入端相连；所述的控制器(121)的信号输入端分别与所述的太阳能电池(11)的信号输出端、内置电池(13)的信号输出端和外置电池(2)的信号输出端相连，信号输出端分别与所述的太阳能电池转换器(122)的信号输入端和内置电池转换器(123)的信号输入端相连。
2.根据权利要求1所述的可快速充电的太阳能服装，其特征在于，所述的服装基体(9)上设有用于放置太阳能电池(11)的第一夹层(91)和用于放置所述的电路板(12)和内置电池(13)的口袋(92)；所述的第一夹层(91)和口袋(92)之间设有第二夹层(93)；所述的第二夹层(93)内放置有用于连接所述的电路板(12)和太阳能电池(11)的电缆。
3.根据权利要求2所述的可快速充电的太阳能服装，其特征在于，所述的第一夹层(91)的外层由透明塑料薄膜组成。
4.根据权利要求1所述的可快速充电的太阳能服装，其特征在于，所述的太阳能电池转换器(122)和内置电池转换器(123)均为输出电流可控的DC/DC恒流电源转换器。
5.根据权利要求1所述的可快速充电的太阳能服装，其特征在于，所述的太阳能电池(11)为柔性薄膜太阳能电池。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110801061A (zh) * 2019-11-21 2020-02-18 石门楚晶新材料有限责任公司 一种具备充电功能的冷暖服装

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