CN210723064U - 太阳能模组和音箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种太阳能模组和音箱，该太阳能模组包括：基层；转化层，设于所述基层的一侧；保护层，设于所述转化层背向所述基层的一侧，所述保护层设有凸透镜结构。本实用新型旨在提供一种能够有效提高光电转化率的太阳能模组，将太阳能模组应用到音箱，以提高音箱的使用时长，提高使用便利性。

Description

太阳能模组和音箱

技术领域

本实用新型涉及音箱设备技术领域，特别涉及一种太阳能模组和应用该太阳能模组的音箱。

背景技术

目前户外活动用到音箱时往往要使用很长的电源线为音箱供电，当活动地点无电源时，音箱的使用受到限制。现有音箱内置有充电电池，但由于电池电量有限，使用音箱时长同样受到限制，尤其是当需要长期在户外活动时，往往很难有充足的时间或电源可提供供电时。

近年来新能源的快速发展，太阳能做为更清洁，使用更方便的能源，已经为人们在各个领域广泛应用。户外音箱可以结合新能源以提高使用时长。但在使过程中，当光照不足时现有太阳能模组的光电转换率会成指数级下降，例如，在光照充足的条件下，太阳能模组的光电转化率为20mW/cm²，太阳光照减小一半时，太阳能模组的光电转化率则变为4.5mW/cm²左右。

上述仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认为现有技术。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种太阳能模组和音箱，旨在提供一种能够有效提高光电转化率的太阳能模组，将太阳能模组应用到音箱，以提高音箱的使用时长，提高使用便利性。

为实现上述目的，本实用新型提出的太阳能模组包括：

基层；

转化层，设于所述基层的一侧；及

保护层，设于所述转化层背向所述基层的一侧，所述保护层设有凸透镜结构。

在一实施例中，所述保护层设有多个所述凸透镜结构，多个所述凸透镜结构呈间隔设置。

在一实施例中，所述转化层包括多个光电转化板，多个所述光电转化板间隔设置于所述基层。

在一实施例中，所述保护层包括多个凸透镜段和多个平板段，每一所述凸透镜段与一所述光电转化板正对设置，相邻两个所述凸透镜段通过一所述平板段连接，每一所述凸透镜段设有多个间隔设置的凸透镜结构。

在一实施例中，每一所述凸透镜段的多个所述凸透镜结构呈均匀分布；

且/或，每一所述凸透镜段的相邻两个所述凸透镜结构之间的距离为d1，所述光电转化板的宽度为d2，1/10d2≤d1≤1/3d2。

在一实施例中，所述凸透镜结构为双凸透镜；

或，所述凸透镜结构呈椭球状。

在一实施例中，所述保护层与所述转化层之间具有间隙，定义光线通过所述凸透镜结构在所述转化层上形成焦点，所述焦点与所述凸透镜结构之间的距离为L，所述间隙的范围在L-5％L～L+20％L。

在一实施例中，所述转化层的材质为砷化镓薄膜；

且/或，所述基层的材质为不锈钢、铜或PET材料；

且/或，所述保护层的材质为PET、PEN、钢化玻璃透明材料或晶体硅类材料；

且/或，所述保护层的面积大于或等于所述转化层的面积；

且/或，所述基层的面积大于或等于所述转化层的面积。

本实用新型还提出一种音箱，包括音箱本体和上述所述的太阳能模组，所述太阳能模组设于所述音箱本体的外壁面。

在一实施例中，所述音箱包括多个所述太阳能模组，多个所述太阳能模组配合以包覆所述音箱本体的外壁面；

且/或，所述太阳能模组与所述音箱本体的外壁面可拆卸连接。

本实用新型技术方案的太阳能模组通过在转化层上设置保护层，并在保护层设置凸透镜结构，利用凸透镜结构将光线有效聚集并照射到转化层，从而使得转化层的光电转化率提高。本实用新型的太阳能模组利用转化层配合保护层的凸透镜结构，有效提高太阳能模组的光电转化率，可以提升20％～50％的光电转化率。将该太阳能模组应用到音箱，以提高音箱的使用时长，提高使用便利性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型音箱一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型音箱一实施例的分解示意图；

图3为本实用新型太阳能模组一实施例的剖面示意图；

图4为本实用新型太阳能模组一实施例的部分剖面示意图；

图5为本实用新型一实施例中太阳能模组的光线射入示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	音箱	22	转化层
1	音箱本体	221	光电转化板
				11	壳体	23	保护层
12	喇叭	231	平板段
				2	太阳能模组	232	凸透镜段
21	基层	233	凸透镜结构

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

同时，全文中出现的“和/或”或“且/或”的含义为，包括三个方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种太阳能模组2。可以理解的，太阳能模组2可以将太阳能转化为电能，如此可对电子设备实现供电或充电使用，例如音响、耳机、手机、平板电脑、笔记本电脑等，在此不做限定。

请结合参照图3、图4和图5所示，在本实用新型实施例中，该太阳能模组2包括基层21、转化层22及保护层23，其中，转化层22设于所述基层21的一侧；保护层23设于所述转化层22背向所述基层21的一侧，所述保护层23设有凸透镜结构233。

在本实施例中，太阳能模组2的转化层22能够实现将太阳能转化为电能，太阳能模组2的基层21和转化层22呈层叠设置，也即转化层22设置在基层21上。可以理解的，基层21用于支撑和固定转化层22。保护层23设于转化层22背向基层21的一侧。保护层23的设置，一方面起到保护转化层22的作用；另一方面，通过在保护层23上设置凸透镜结构233，可起到聚光作用，从而有效提高转化层22的光电转化效率。

为了提高太阳能模组2的结构稳固性，太阳能模组2的基层21可采用硬质材质制成，如此可将转化层22设置在硬质的基层21上，从而起到保护和增强结构稳定性的目的。同时，为了使得太阳能模组2能够适用于不同产品的表面，例如产品的曲面，太阳能模组2的基层21也可采用软质材质，此时太阳能模组2的结构可根据产品的曲面进行弯曲或弯折等，在此不做限定。

在本实施例中，为了确保转化层22的光电转化效率，保护层23采用透光材质制成，如此可避免保护层23对光线的透过产生影响，进而影响转化层22的光电转化效率。

在本实施例中，所述转化层22的材质可选为砷化镓薄膜，此时砷化镓薄膜附着于有一定硬度的基层21上，也即砷化镓薄膜的背光面与基层21贴附抵接。可选地，所述基层21的材质为不锈钢、铜或PET材料。为了确保透光性，砷化镓薄膜的的上表面设置有一定强度的透光率高的保护层23，也即砷化镓薄膜的朝向光线的一面，即接受光线产生电能的一面。可选地，所述保护层23的材质为PET、PEN、钢化玻璃透明材料或晶体硅类材料。当然，保护层23具有一定的结构强度，例如钢化玻璃透明材料或晶体硅类材料，以防止太阳能模组2在跌落或撞击时破损。

本实用新型技术方案的太阳能模组2通过在转化层22上设置保护层23，并在保护层23设置凸透镜结构233，利用凸透镜结构233将光线有效聚集并照射到转化层22，从而使得转化层22的光电转化率提高。本实用新型的太阳能模组2利用转化层22配合保护层23的凸透镜结构233，有效提高太阳能模组2的光电转化率，可以提升20％～50％的光电转化率。将该太阳能模组2应用到音箱100，以提高音箱100的使用时长，提高使用便利性。

在一实施例中，如图3、图4和图5所示，所述保护层23设有多个所述凸透镜结构233，多个所述凸透镜结构233呈间隔设置。

可以理解的，凸透镜结构233能够聚光。为了避免多个凸透镜结构233聚集的光线位置过于集中，造成转化层22的局部温度集中的现象，多个所述凸透镜结构233呈间隔设置。

可选地，所述凸透镜结构233为双凸透镜，也即保护层23的相对两侧面都设置有凸包结构，且呈对应设置。在本实施例中，如图3、图4和图5所示，所述凸透镜结构233呈椭球状。多个凸透镜结构233的长轴在同一直线或者平面上。

可以理解的，多个凸透镜结构233之间可通过保护层23实现连接。在本实施例中，多个凸透镜结构233与保护层23为一体成型结构。

在一实施例中，如图3、图4和图5所示，所述转化层22包括多个光电转化板221，多个所述光电转化板221间隔设置于所述基层21。

在本实施例中，多个光电转化板221间隔设置于基层21上形成转化层22。可以理解的，如此设置有利于提高转化层22的使用率。当然，在其他实施例中，转化层22也可设置为一层光电转化板221，在此不做限定。

在一实施例中，如图3、图4和图5所示，所述保护层23包括多个凸透镜段232和多个平板段231，每一所述凸透镜段232与一所述光电转化板221正对设置，相邻两个所述凸透镜段232通过一所述平板段231连接，每一所述凸透镜段232设有多个间隔设置的凸透镜结构233。

可以理解的，通过将保护层23的凸透镜段232与光电转化板221对应设置，可利用凸透镜段232的凸透镜结构233对光电转化板221实现聚光，从而提高光电转化板221的光电转化效率。相邻两个光电转化板221之间形成有间隙，保护层23的平板段231与该间隙对应设置，如此可提高保护层23上凸透镜结构233的使用率，同时也有利于降低保护层23的成本。

在本实施例中，多个凸透镜段232和多个平板段231为一体成型结构。可选地，多个凸透镜段232和多个平板段231呈交替设置，也即多个凸透镜段232和多个平板段231为一体成型结构。

在一实施例中，如图3、图4和图5所示，每一所述凸透镜段232的多个所述凸透镜结构233呈均匀分布；如此设置有利于提高光电转化板221的光电转化效率，同时可避免转化层22的局部温度集中的现象。

在本实施例中，多个凸透镜段232的轴向与多个平板段231位于同一平面或同一直线上。多个凸透镜结构233的长轴与多个平板段231在同一直线或者平面上。

在一实施例中，如图4所示，每一所述凸透镜段232的相邻两个所述凸透镜结构233之间的距离为d1，所述光电转化板221的宽度为d2，1/10d2≤d1≤1/3d2。

可以理解的，将相邻两个凸透镜结构233之间的距离d1设置1/10光电转化板221的宽度d2和1/3光电转化板221的宽度d2之间，有利于进一步确保避免转化层22的局部温度集中的现象。

在一实施例中，如图3、图4和图5所示，所述保护层23与所述转化层22之间具有间隙，定义光线通过所述凸透镜结构233在所述转化层22上形成焦点，所述焦点与所述凸透镜结构233之间的距离为L，所述间隙的范围在L-5％L～L+20％L。

可以理解的，为了有效利用凸透镜结构233在转化层22表面产生焦点，从而实现聚光以提高转化层22的光电转化效率，保护层23与转化层22之间具有间隙，也即保护层23的凸透镜结构233与转化层22之间形成有间隙。为了提高聚光效果，该间隙在焦点与凸透镜结构233之间的距离L的5％～20％。如此可通过转化层22与保护层23的凸透镜结构233配合，提升太阳能模组2的光电转化率。

在一实施例中，所述保护层23的面积大于或等于所述转化层22的面积。如此可利用保护层23对转化层22实现保护，避免转化层22发生损坏。在本实施例中，所述基层21的面积大于或等于所述转化层22的面积。如此设置，可有利于对转化层22的稳固安装，同时可提高太阳能模组2的结构强度。

本实用新型还提出一种音箱100，包括音箱本体1和太阳能模组2，该太阳能模组2的具体结构参照上述实施例，由于本音箱100采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

在本实施例中，所述太阳能模组2设于所述音箱本体1的外壁面。可以理解的，音箱本体1具有多个外壁面，所述音箱100包括多个所述太阳能模组2，每一太阳能模组2覆盖于音箱本体1的一外壁面，如此使得多个所述太阳能模组2配合以包覆所述音箱本体1的外壁面。从而利用太阳能模组2将光能转化为电能，以实现对音箱本体1供电或充电等。

在本实施例中，音箱本体1包括壳体11和喇叭12，壳体11具有安装腔和连通安装腔的通孔，喇叭12装设于该通孔内。壳体11的安装腔内设有电子元器件以及电池，该电池可以是普通电池或充电电池等。太阳能模组2与音箱本体1的电池或电子元器件电连接。

在本实施例中，为了提高太阳能模组2与音箱本体1外壁面的安装稳定性。壳体11设有安装槽，太阳能模组2容纳并限位于安装槽。可以理解的，太阳能模组2与音箱本体1的外壁面可采用固定连接方式，例如焊接或过盈配合等；当然，太阳能模组2与音箱本体1的外壁面也可采用可拆卸连接方式，例如卡扣连接、插接配合、螺钉连接或销钉连接等，在此不做限定。

如图2所示，音箱本体1具有上表面、左表面、右表面及背面，通过在音箱本体1的上表面、左表面、右表面及背面均设置太阳能模组2，如此可确保音箱100在白天使用过程中总有一面可以采集到阳光，从而利用太阳能模组2将光能转化为电能。太阳能模组2转化的电能可以为音箱100的充电电池充电，从而延长音箱100的使用时间，减小充电频率。

本实用新型提出的音箱100，在有光线照射到音箱100时，首先经过太阳能模组2的保护层23，其中部分光线通过保护层23的凸透镜结构233聚集后照射到转化层22，另外的光线通过平板段231平面结构照射到转化层22，转化层22采集光能并产生和输出电能，通过整流电路连接音箱100的充电电池，充电电池连接音箱100内部电路，为音箱100提供电能。

在本实施例中，音箱100除了使用太阳能模组2为充电电池充电外，还可以选择有线充电的方式为音箱100电池充电，做为无光照条件下的充电方式。

可以理解的，本实用新型提出的音箱100的上、左、右及背面附着有太阳能模组2，可以确保在白天当中任何时间总有一个面会接受到太阳光，例如，早上的时候，太阳光可以照射音箱左边的太阳能模组2，中午可以照射上面的太阳能模组2，下午可以照射右边的太阳能模组2，从而避免有死角接受不到太阳光的现象。同时，通过太阳能模组2保护层23设置有凸透镜结构233，从而使采用到的部分光线聚焦在转化层22上，避免光照强度不够时，转化层22光电转化率指数级下降的现象，从而提升太阳能模组2光电转化率，有效延长音箱100使用时间。

可以理解的，统计现有市场上主流的音箱的表面可附着太阳能模组2的面积在1000cm²～2800cm²，本实用新型的太阳能模组2的光电率在20mW/cm²(光电转化率定义为每平方毫米面积可产生电能的效率)，在正常光照条件下，1800cm²太阳能模组2可产生36W的电能，可以满足户外音箱功耗(10-25)W左右的需求。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种太阳能模组，其特征在于，包括：

基层；

转化层，设于所述基层的一侧；及

保护层，设于所述转化层背向所述基层的一侧，所述保护层设有凸透镜结构。

2.如权利要求1所述的太阳能模组，其特征在于，所述保护层设有多个所述凸透镜结构，多个所述凸透镜结构呈间隔设置。

3.如权利要求1所述的太阳能模组，其特征在于，所述转化层包括多个光电转化板，多个所述光电转化板间隔设置于所述基层。

4.如权利要求3所述的太阳能模组，其特征在于，所述保护层包括多个凸透镜段和多个平板段，每一所述凸透镜段与一所述光电转化板正对设置，相邻两个所述凸透镜段通过一所述平板段连接，每一所述凸透镜段设有多个间隔设置的凸透镜结构。

5.如权利要求4所述的太阳能模组，其特征在于，每一所述凸透镜段的多个所述凸透镜结构呈均匀分布；

且/或，每一所述凸透镜段的相邻两个所述凸透镜结构之间的距离为d1，所述光电转化板的宽度为d2，1/10d2≤d1≤1/3d2。

6.如权利要求4所述的太阳能模组，其特征在于，所述凸透镜结构为双凸透镜；

或，所述凸透镜结构呈椭球状。

7.如权利要求1至6中任一项所述的太阳能模组，其特征在于，所述保护层与所述转化层之间具有间隙，定义光线通过所述凸透镜结构在所述转化层上形成焦点，所述焦点与所述凸透镜结构之间的距离为L，所述间隙的范围在L-5％L～L+20％L。

8.如权利要求1至6中任一项所述的太阳能模组，其特征在于，所述转化层的材质为砷化镓薄膜；

且/或，所述基层的材质为不锈钢、铜或PET材料；

且/或，所述保护层的材质为PET、PEN、钢化玻璃透明材料或晶体硅类材料；

且/或，所述保护层的面积大于或等于所述转化层的面积；

且/或，所述基层的面积大于或等于所述转化层的面积。

9.一种音箱，其特征在于，包括音箱本体和如权利要求1至8中任一项所述的太阳能模组，所述太阳能模组设于所述音箱本体的外壁面。

10.如权利要求9所述的音箱，其特征在于，所述音箱包括多个所述太阳能模组，多个所述太阳能模组配合以包覆所述音箱本体的外壁面；

且/或，所述太阳能模组与所述音箱本体的外壁面可拆卸连接。

Images