CN209963822U - 柔性电源模块和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种柔性电源模块和电子设备，涉及太阳能应用领域。所述柔性电源模块包括：柔性太阳能发电组件，用于将所接收的太阳光的能量转换成电能；柔性电能存储组件，与所述柔性太阳能发电组件电性连接，用于将所述柔性太阳能发电组件转换的电能进行存储；输出接口，分别与所述柔性电能存储组件和所述柔性太阳能发电组件电性连接，用于将所述柔性电能存储组件中存储的电能或所述柔性太阳能发电组件转换的电能进行输出。这样，柔性电源模块具有一定的可弯折性，能够满足电子设备和智能穿戴领域对柔性化的要求。
Description
技术领域
本公开涉及太阳能应用领域，具体地，涉及一种柔性电源模块和电子设备。
背景技术
太阳能是指太阳的热辐射能，主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式，太阳能发电是一种新兴的可再生能源。太阳能发电组件是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。
目前，可移动电源在我们生活中的实际应用越来越多，包括电子消费品、智能穿戴、电动汽车、中小型储能系统等等，其能量来源为各种类型的电池，其中又以发展迅速的锂离子电池为主。然而，目前商业化的锂离子电池有时并不能满足特定产品的功能的要求。商业化的锂离子电池已经逐渐不能满足产品越来越多的功能，能量供应捉襟见肘，同时在电子产品和智能穿戴领域等对薄型化、高续航的要求越来越高。
此外，现有的太阳能电池与锂离子电池等储能电池相结合的方式多为简单的组合，如太阳能手机壳、手电筒等，此种方式存在电源模块(储能模块)厚度偏大、重量偏重等缺点。
实用新型内容
本公开的目的是提供一种实用性较高的柔性电源模块和电子设备。
为了实现上述目的，本公开提供一种柔性电源模块，所述柔性电源模块包括：柔性太阳能发电组件，用于将所接收的太阳光的能量转换成电能；柔性电能存储组件，与所述柔性太阳能发电组件电性连接，用于将所述柔性太阳能发电组件转换的电能进行存储；输出接口，分别与所述柔性电能存储组件和所述柔性太阳能发电组件电性连接，用于将所述柔性电能存储组件中存储的电能或所述柔性太阳能发电组件转换的电能进行输出。
可选地，所述柔性电能存储组件包括柔性固态电池。
可选地，所述柔性固态电池包括以下中的任意一者：柔性锂离子电池、柔性固态锂电池、柔性锂硫电池。
可选地，所述柔性电能存储组件与所述柔性太阳能发电组件通过胶粘的方式连接成一体。
可选地，所述柔性太阳能发电组件包括以下中的任意一者：超薄晶硅型太阳能电池、铜铟镓硒型太阳能电池、钙钛矿型太阳能电池、碲化镉型太阳能电池、砷化镓型太阳能电池。
可选地，所述柔性电源模块还包括：DC/DC转换器，所述DC/DC转换器的输入端分别与所述柔性太阳能发电组件和所述柔性电能存储组件电性连接，所述DC/DC转换器的输出端与所述输出接口电性连接，用于将所述柔性电能存储组件或所述柔性太阳能发电组件输出的电压转换为负载所需电压。
可选地，所述柔性电源模块中的电路连接线采用内嵌的方式安装在所述柔性电源模块中。可选地，所述输出接口包括以下中的一者或多者：USB接口、mic-USB接口和type-C接口。
可选地，所述柔性太阳能发电组件的厚度为2mm-5mm，所述柔性电能存储组件的厚度为80μm-90μm。
本公开还提供一种电子设备，所述电子设备包括上述柔性电源模块。
通过上述技术方案，采用了柔性电能存储组件代替现有电源模块中不可弯折的电能存储组件。这样，柔性电源模块具有一定的可弯折性，能够满足电子设备和智能穿戴领域对柔性化的要求。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是一示例性实施例提供的柔性电源模块的结构框图；
图2是一示例性实施例提供的柔性电源模块的局部示意图；
图3是另一示例性实施例提供的柔性电源模块的结构框图；
图4是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
图1是一示例性实施例提供的柔性电源模块的结构框图。如图1所示，柔性电源模块10可以包括柔性太阳能发电组件11、柔性电能存储组件12和输出接口13。
柔性太阳能发电组件11用于将所接收的太阳光的能量转换成电能。
柔性电能存储组件12与柔性太阳能发电组件11电性连接，用于将柔性太阳能发电组件转换的电能进行存储。
输出接口13分别与柔性电能存储组件12和柔性太阳能发电组件11电性连接，用于将柔性电能存储组件12中存储的电能或柔性太阳能发电组件11转换的电能进行输出。
其中，柔性电能存储组件12为现有的一种组件。例如，柔性电能存储组件可以包括柔性固态电池。关于柔性固态电池的制备方法，在2018年03月02日公开的发明专利申请“柔性全固态电池及其制备方法”中、2016年12月21日公开的发明专利申请“柔性一体化薄膜锂硫或锂离子电池电芯、电池及制备方法”中、以及2018年01月26日公开的发明专利申请“柔性全固态聚合物锂电池及其制备方法”中均予以公开。因此，柔性固态电池为现有的一种电池。
其中，柔性固态电池可以包括以下中的任意一者：柔性锂离子电池、柔性固态锂电池、柔性锂硫电池。
柔性太阳能发电组件可以包括以下中的任意一者：超薄晶硅型太阳能电池、铜铟镓硒型太阳能电池、钙钛矿型太阳能电池、碲化镉型太阳能电池、砷化镓型太阳能电池。
输出接口13可以有两种工作模式。在第一种模式中，柔性太阳能发电组件11直接将转换的电能传输至输出接口13，柔性电源模块10的负载由柔性太阳能发电组件11转换的电能供电。在第二种模式中，柔性太阳能发电组件11将转换的电能传输至柔性电能存储组件12进行存储，柔性电源模块10的负载由柔性电能存储组件12存储的电能供电。
柔性电能存储组件与柔性太阳能发电组件除电性连接之外，还可以通过胶粘的方式连接成一体。图2是一示例性实施例提供的柔性电源模块的局部示意图。如图2所示，柔性电能存储组件12与柔性太阳能发电组件11通过胶粘的方式连接成一体，具有一致的弯曲度。这样，当该柔性电源模块应用在电子设备(例如，可穿戴设备)中时，整体性较好，故障率低。另外，还可以通过封装、吸附等方式结合为一体。
柔性电源模块10中的电路连接线可以采用内嵌的方式安装在柔性电源模块10中。其中，电路连接线可以是柔性太阳能发电组件11中的电路连接线，也可以是柔性电能存储组件12中的电路连接线，也可以是柔性电能存储组件12与柔性太阳能发电组件11之间电性连接的连接线，也可以是柔性电源模块10中包括的其他部件所应用的连接线。将电路连接点内嵌在柔性电源模块10中能够对连接线起到一定的保护作用，减少故障的发生。
根据所连接负载的连接形式的不同，柔性电源模块10中的输出接口13可以包括以下中的一者或多者：USB接口、mic-USB接口和type-C接口。如果是固定用于某种电子设备，可以只采用一种输出接口。如果是不固定应用对象的，可以设置多种输出接口13，用户可以根据实际需要选择应用。
其中，柔性太阳能发电组件11的厚度可以为2mm-5mm，柔性电能存储组件12的厚度可以为80μm-90μm。当二者胶粘起来时，总厚度大约在2mm-5mm，占用的空间小，便于携带，能够方便地与可穿戴产品等多种电子设备进行复合匹配。
本公开提供的柔性电源模块10可承受最大50-200％扭转强度，而不会造成整体性能的改变，并且具有一定的可弯折性，可承受0-179°的对折而不影响整体性能。
通过上述技术方案，采用了柔性电能存储组件代替现有电源模块中不可弯折的电能存储组件。这样，柔性电源模块具有一定的可弯折性，能够满足电子设备和智能穿戴领域对柔性化的要求。
图3是另一示例性实施例提供的柔性电源模块的结构框图。如图3所示，柔性电源模块10还可以包括DC/DC转换器14。
DC/DC转换器14的输入端分别与柔性太阳能发电组件11和柔性电能存储组件12电性连接，DC/DC转换器14的输出端与输出接口13电性连接。DC/DC转换器14用于将柔性电能存储组件12或柔性太阳能发电组件11输出的电压转换为负载所需电压。
当柔性太阳能发电组件11能够转换电能时，输出接口13可以采用上述第一种工作模式，此时DC/DC转换器14直接转换柔性太阳能发电组件11输出的电压。当没有太阳光或柔性太阳能发电组件11输出的电量不足时，输出接口13可以采用上述第二种工作模式，此时DC/DC转换器14可以转换柔性电能存储组件12输出的电压。例如，通过DC/DC转换器14可以输出的电压为2V-5V。
该实施例中，柔性电源模块10中设置有DC/DC转换器14，能够调节输出至负载的电压，适合负载的需要。
例如，在一实施例中，柔性太阳能发电组件11采用超薄柔性CIGS薄膜电池，厚度3.2mm，功率为2W；柔性电能存储组件12采用超薄柔性固态电池，厚度90μm，容量为10mAh；输出接口13为mic-USB接口；柔性太阳能发电组件11与柔性电能存储组件12采用胶粘方式结合为一体，电路连接线内嵌，USB外置。该柔性电源模块10可实现无光照条件下5V-5mA的连续输出，时间长达2h左右，如果光照条件较好，则可实现5h以上的续航。此类型柔性电源模块10可用于可穿戴产品市场。
又如，在另一实施例中，柔性太阳能发电组件11采用超薄柔性砷化镓薄膜电池，厚度2.5mm，功率为1W；柔性电能存储组件12采用超薄柔性固态电池，厚度80μm，容量为5mAh；输出接口13为圆形插接接头；柔性太阳能发电组件11与柔性电能存储组件12采用胶粘方式结合为一体，电路连接线内嵌。该柔性电源模块10可实现无光照条件下2V-5mA的连续输出，时间长达5h左右，如果光照条件较好，则可实现10h以上的续航。此类型柔性电源模块10可用于小型数据信号传输市场。
本公开还提供一种电子设备，该电子设备包括本公开提供的上述柔性电源模块10。图4是根据一示例性实施例示出的一种电子设备400的框图。如图4所示，该电子设备400可以包括：处理器401，存储器402。该电子设备400还可以包括多媒体组件403，输入/输出(I/O)接口404，以及通信组件405中的一者或多者。
其中，处理器401用于控制该电子设备400的整体操作。存储器402用于存储各种类型的数据以支持在该电子设备400的操作，这些数据例如可以包括用于在该电子设备400上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据，例如联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器402可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。多媒体组件403可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏，音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如，音频组件可以包括一个麦克风，麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器402或通过通信组件405发送。音频组件还包括至少一个扬声器，用于输出音频信号。I/O接口404为处理器401和其他接口模块之间提供接口，上述其他接口模块可以是键盘，鼠标，按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件405用于该电子设备400与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信，例如Wi-Fi，蓝牙，近场通信(Near Field Communication，简称NFC)，2G、3G、4G、NB-IOT、eMTC、或其他5G等等，或它们中的一种或几种的组合，在此不做限定。因此相应的该通信组件405可以包括：Wi-Fi模块，蓝牙模块，NFC模块等等。
在一示例性实施例中，电子设备400可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device，简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (9)
1.一种柔性电源模块，其特征在于，所述柔性电源模块包括：
柔性太阳能发电组件，用于将所接收的太阳光的能量转换成电能；
柔性电能存储组件，与所述柔性太阳能发电组件电性连接，用于将所述柔性太阳能发电组件转换的电能进行存储；
输出接口，分别与所述柔性电能存储组件和所述柔性太阳能发电组件电性连接，用于将所述柔性电能存储组件中存储的电能或所述柔性太阳能发电组件转换的电能进行输出；
所述柔性电源模块还包括：
DC/DC转换器，所述DC/DC转换器的输入端分别与所述柔性太阳能发电组件和所述柔性电能存储组件电性连接，所述DC/DC转换器的输出端与所述输出接口电性连接，用于将所述柔性电能存储组件或所述柔性太阳能发电组件输出的电压转换为负载所需电压。
2.根据权利要求1所述的柔性电源模块，其特征在于，所述柔性电能存储组件包括柔性固态电池。
3.根据权利要求2所述的柔性电源模块，其特征在于，所述柔性固态电池包括以下中的任意一者：柔性锂离子电池、柔性固态锂电池、柔性锂硫电池。
4.根据权利要求1所述的柔性电源模块，其特征在于，所述柔性电能存储组件与所述柔性太阳能发电组件通过胶粘的方式连接成一体。
5.根据权利要求1所述的柔性电源模块，其特征在于，所述柔性太阳能发电组件包括以下中的任意一者：超薄晶硅型太阳能电池、铜铟镓硒型太阳能电池、钙钛矿型太阳能电池、碲化镉型太阳能电池、砷化镓型太阳能电池。
6.根据权利要求1所述的柔性电源模块，其特征在于，所述柔性电源模块中的电路连接线采用内嵌的方式安装在所述柔性电源模块中。
7.根据权利要求1所述的柔性电源模块，其特征在于，所述输出接口包括以下中的一者或多者：USB接口、mic-USB接口和type-C接口。
8.根据权利要求1所述的柔性电源模块，其特征在于，所述柔性太阳能发电组件的厚度为2mm～5mm，所述柔性电能存储组件的厚度为80μm-90μm。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括根据权利要求1-8中任一项所述的柔性电源模块。
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