TW200816596A - Solar charger capable of extending and adjusting angle - Google Patents

Description

200816596 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種太陽能充電器，尤指一種太陽能接收 板可由充電座上向外伸展至所需位置及角度，以較佳吸光位 置來接收太陽輻射光能。 【先前技術】 按，對於目前各種可攜式電子產品而言，例如MP3、個人 數位助理（PDA)、筆記型電腦（Notebook Computer)、電子字 典、數位相機等等，電池是必備的配備，而由於可重覆充電使 用之二次電池，因具有經濟性且符合環保要求的供電方式； 故使用上日益普及。 一般要對二次電池進行充電，是需要透過電池充電器 (Battery Charger)，而傳統之電池充電器係由室内之市電經 變壓器轉換為一定電壓位準的充電電源，對二次電池進行充 電。惟，如果出門在外，無法取得充電電源，則該充電器形成廢 物，對於使用者甚為不便。 次按，隨著電能愈來愈匱乏，成本也愈來愈高，於是相對 取之不盡，用之不竭的太陽能乃逐漸被研究及開發。第一、 二圖所示係台灣第M294155號專利之立體圖，其揭示一種太 陽能板充電器（10)，其主要構造係在該充電座（11)上，以一樞 轉元件（13)作連接，設有一太％能板（12)，使該太陽能板（12) 可呈掀開或閉合狀態。惟查，此種翻開式之太陽能板（12)，其 無法向上或向周邊延伸，致使在使用上無法獲取較佳的方位， 亦即該太％能板（12)僅能以該樞轉元件（13)為轴心，掀起一 200816596 (㊀）角度而已，致使無法水平或傾斜延伸調整其吸光位置及 向光仰角。由於太陽能板（12)之能源轉換效率（Energy Conversion Efficiency)為入力之太陽輻射光能量與太陽能 板端子上之出力電能的百分比，因此如果太陽能板入射光之 光譜改變時，效率也會改變。所以在同一太陽底下，如果該太 陽能板可以調至較佳吸光位置及向光仰角，會產生較佳之能 源轉換效率。 此外，習用太陽能充電器（10)之另一缺點是，該太陽能板 (12)係與該充電座（11)連結在一起，當太陽能板（12)被太陽照 射時，置於充電座（11)内之二次電池（14)也同時被太陽光直接 照射，而無論是鎳鎘、鎳氫或鋰電池....等二次電池（14)，當其 周邊溫度昇高時，其電池容量會變少；再者，整個充電座曝晒 在烈陽下，易使内部充電電路受損，影響其使用壽命及安全。 本發明有鑑於習用太陽能充電器仍有其未盡完善之處， 乃針對其問題點提出解決方法。 【發明内容】 本發明之主要目的，係在提供一種可伸展及調整角度之 太陽能充電器，其太陽能接收板可自充電座上向外伸展至所 需高度及向光仰角，以較佳吸光位置來獲取太陽輻射光能量， 以提昇能源轉換效率。 本發明之又一目的，則在提供一種可伸展及調整角度之 太陽能充電器，其可避免充電座直接曝晒於太陽底下，致使 二次電池之充電容量變少，亦可防止内部充電控制迴路處於 高溫下，或是被雨淋到，進而提昇使用壽命及安全之功效增 進者。 -6- 200816596 為達上述目的，本發明所採用之技術手段包含： 充電座，其表面設有一充電槽，可供二次電池置入充 電，其内設有一充電控制迴路； 太陽此接收板，具備—太陽能晶片及供該太陽能晶片 定位之基板；以及 -支伸展70件，係由導電材料所構成且呈平行設置，其 底。Μ/成帛；fe接部，分別與該充電座之充電控制迴路的 正、負端子形成樞接及導通狀態，其頂部形成一第二輕接部， 分別與#太陽能接收板之正、負極片呈樞接及導通狀態，使 該太陽能接收板平時呈水平收合在該充電座表面，使用時藉 忒伸展元件可向上及周邊延伸展開，並由該第一、二樞接部 調整其吸光位置及向光仰角者。 【實施方式】 •首先，請參閱第三、四圖所示，本發明較佳實施之分解圖 及組合圖，其包含有： 一充電座（20)，其表面設有一充電槽（21)，可供二次電池 (圖未示）置入充電，本實施例中係設於上表面，但不限定於此， 亦即下表面亦可。另其内設有一充電控制電路（22)，第三圖 未示，請參閱第七、十二圖所示。所述二次電池包含錄氫、 鎳鎘或鋰電池等充電電池，而該充電槽（21)可配合預定型式 之二次電池所設製而成。此外，該充電座（20)前端包括設有 一 USB輸出介面（23)。 一太陽能接收板（30)，具備一太陽能晶片（32)及供該太 陽能晶片定位之基板（31);所述太陽能晶片（32)係一種利用 太陽光直接發電的光電半導體薄片，它祗要一照到光，瞬間 200816596 就可輸出電流，故又稱為太陽能光電池（Solar Cell)，簡稱太 陽電池，但此處之電池係指Cell而不是Battery。由於目前太 陽能晶片之技術已日趨成熟，故其原理在此容不贅述，本發 明乃運用此太陽能晶片，並於底面接出正、負極片（321)，亦即 其P極及η極。 而，前述之基板（31)係供該太陽能晶片（32)置於其上，故 其較佳實施例係設有一凹槽（311)，且該基板（31)上設有與該 太陽能晶片（32)電性接觸之正、負極片（321)。 接著，該基板之凹槽（311)内於該太陽能晶片（32)上設有 一層透光保護層（33)。其可由樹脂或透光面板等材質所構成， 藉以保護該太陽能晶片（32)不受外部環境所損壞。 而月ίΐ揭太1%能接收板（30)僅係一較佳實施例而已，其亦 可如第三圖（Α)所示，將太陽能晶片（32)置於一沒有凹槽之基 板（31)上，然後利用一门型透明蓋設在其上表面，形成一透光 保護層（33)，其功能與前述實施例相同，容不贅述。 二支伸展元件（40)，係由導電材料所構成且呈平行設置， 其底部形成一第一樞接部（41)，分別與該充電座（2〇)之充電 控制迴路(22)的正、負極端子（221)形成樞接及導通狀態；該 充電控制迴路（22)係如第七圖所示，設於該充電座（2〇)内部， 但其正、負端子（221)係凸露在該充電座（2〇)表面，得以與該 伸展元件（40)呈電性連接。而該伸展元件（4〇)之頂部係形成 一第二樞接部（42)，分別與該太陽能接收板（3〇)之正、負極片 (321)呈樞接及導通狀態，其組合後係如第四圖所示。 而，該二支伸展元件（4〇)，在本發明實施例中，不僅是作 為太陽能接收板（30)將電流輸至該充電座（2〇)内部的介質， 200816596 更是控制著該太陽能接收板（30)如第六、七圖所示，呈水平 收曰在"亥充電座（20)表面預設之長凹溝（24)，而方便攜帶。至 日寺，再如第四圖所示將該太陽能接收板（3〇)自充電 座（2〇)表面掀起，並藉該伸展元件（40)可向上及周邊延伸展 開，並由該第一、二樞接部（41)、（42)調整其吸光位置及向光 仰角。 5青再參閱第五圖，本發明之伸展元件（4 0 )，其較佳實施例 係包括由多節可伸縮之管體（401)、（402)、（403)、（404)所組 成’亦即猶如伸縮天線般，可以伸長或回縮；如此一來，如第 ~ 之使用狀態示意圖所示，該太陽能接收板（30)可依 g f調I 所需高度及延伸位置，並可調整其向光仰角，以 & # f & &置來獲取太陽輻射光能量，以提昇能源較換效 4曰然，本發明更可避免充電座（20)直接曝晒於太陽底下， —_ % ML·之充電容量變少，亦可防止内部之充電控制迴 &(22)|&兩溫下，或是有被雨淋到之虞，進而提昇使用壽命 及安全之功效增進。 5月續參閱第十、十一圖所示，本發明之伸展元件（40)其 另一可4丁實施例，係包括由多節可折疊/延伸之收摺片 (4()5) ' (4%) Λ (4〇7)所組成，且其係平行設在充電座（20)之兩 側，再利用底部之第一樞接部（41)與該充電座（20)内之正、負 端子（2 21)呈樞接導通即可，其整體結構及特徵相似於伸縮 管型態之伸展元件，惟其可如第十一圖所示，更具有伸展特 性，因其伸縮片（4〇5)〜(407)之間的第三、四樞接部（43)、（44) 亦可提供各種方位之延伸或角度調整，故更具延伸特性。 200816596 進一步，如將該二支伸展元件（4〇)於頂部形成之第二樞 接部（42)，設在該太陽能接收板（3〇)之兩側邊，並與其正、負 極片（321)呈電性連接，則該太陽能接收板（30)可如第十一圖 (A)所示，作360°之迴轉，更方便任一角度之調整。同理，亦 適用於伸縮管之伸展元件，如第十一圖（B)所示，該設於由伸 縮管體所組成之二支伸展元件（40)之間的太陽能接收板 (40)，亦可作360°之角度調整。 請再參閱第十二圖之電路圖所示，本發明利用該伸展元 件（40)其兩端部分別與太陽能接收板（30)之正、負極片（321) 及充電控制迴路（22)之正、負端子（221)呈樞接及導通狀態， 進而可將太陽能接收板(30)因光能轉換成電能之電流輸送至 該充電控制迴路（22)，進而提供該充電槽（21)内之二次電池 (B1)〜(Bn)充電，且該太陽能接收板（3)正極端（+)與該充電槽 (21)之間，包括設有一防止逆流之二極體（25)，以防止該二次 電池(B1)〜(Bn)之電流逆流。當然，該置有充飽電之二次電池 的充電座（20)，亦可藉由該充電槽（21)正極端與該USB輸出 介面（23)之間設有一 DC TO DC控制迴路(26)，而形成一備用 電源，是故，本發明除可利用太陽能對二次電池充電外，更可 形成一攜帶式備用電源，隨時對可攜式電子產品，例如：行動 電話、PDA、MP3、筆記型電腦等進行充電。 是以，本發明以一特殊設計之伸展元件（40)，得以改善習 用太陽能充電器不能伸展延伸之諸多缺點，進而可達方便調 整向光位置，例如在車内時，可將太陽能接收板（30)貼近車窗， 以利吸收光能，而充電座（20)則位於太陽光照射不到之位置， 故可防止充電座（20)曝晒或雨淋等缺點，使得太陽能充電器 -10· 200816596 可配合各種不同外在環境而調整位置，而便於使用，並發揮 其最大之能源轉換效率。 綜上所述，本發明所揭示之技術手段，確具「新穎性」、 「進步性」及「可供產業利用」等發明專利要件，祈請鈞 局惠賜專利，以勵發明，無任德感。 惟，上述所揭露之圖式、㈣，僅為本發明之較佳實施例 η:項技藝人士，依本案精神範舞所作 變化，仍應包括本案申請專利範圍内。 飞导政 -11 - 200816596 【圖式簡單說明】 第一圖係習用太陽能充電器之立體圖。 第二圖係習用太陽能充電器展開之示意圖。 第三圖係本發明較佳實施例之分解立體圖。 第三圖（A)係本發明之太陽能接收板另一實施例之分 解立體。 第四圖係本發明較佳實施例之組合立體圖。 第五圖係本發明較佳實施例展開之示意圖。 第六圖係本發明較佳實施例收合之示意圖。 第七圖係第六圖中7-7斷面之剖不圖。 第八圖係本發明較佳實施例之使用狀態參考圖（一）。 第九圖係本發明較佳實施例之使用狀態參考圖（二）。 第十圖係本發明另一可行實施例之示意圖。 第十一圖係本發明另一可行實施例之使用狀態參考圖。 第十一圖（A)、（B)係本發明又一可行實施例之使用狀態 參考圖。 第十二圖係本發明之電路圖。 【主要元件符號說明】 (20) 充電座 (21) 充電槽 (22) 充電控制迴路 (221)正、負端子 (23) USB輸出介面 (24) 長凹溝 (25) 二極體 -12- 200816596 (26)DC TO DC控制迴路 (30) 太陽能接收板 (31) 基板 (311) 凹槽 (312) 通孔 (32) 太陽能晶片 (321)正、負極片 (33) 透光保護層 (40) 伸展元件 (41) 第一樞接部 (42) 第二樞接部 (43) 第三樞接部 (44) 第四樞接部 (401)〜(404)管體 (405)〜(407)收摺片 -13-

Claims (1)

1. 200816596 十、申請專利範圍： 1 ·一種可伸展及調整角度之太陽能充電器，包含： -充電座，其表面設有一充電槽，可供二次電池置入充 電，其内設有一充電控制迴路； -太陽能接收板，具備—太陽能晶片及供該太陽能晶片 定位之基板；以及 二支伸展元件，係由導電材料所構成且呈平行設置，其 底部形成-第-樞接部，分別與該充電座之充電控制迴路的 正、負端子形成樞接及導通狀態，其頂部形成—第二柩接部， 分別與该太陽能接收板之正、負極片呈樞接及導通狀態，使 該太陽能接收板平時呈水平收合在該充電座表面，使用時藉 S亥伸展元件可向上及周邊延伸展開，並由該第一、二樞接部 調整其吸光位置及向光仰角者。 2·如申請專利範圍第1項所述之可伸展及調整角度 之太陽能充電器，其中，該太陽能晶片係置於一具有凹槽之 基板内，且該基板上設有與該太陽能晶片電性接觸之正、負 極片，及於上表面設有一透光保護層。 3·如申請專利範圍第2項所述之可伸展及調整角度 之太陽能充電器，其中，該透光保護層包括由樹脂或透光面 板其中任一所構成。 4·如申請專利範圍第1項所述之可伸展及調整角度 之太陽能充電器，其中，該太陽能晶片係置於一基板上，且該 -14- 200816596 基板上δ又有與該太陽能晶片接觸之正、負極片，及於上表面 設有一Π型透明蓋體之透光保護層。 5 ·如申請專利範圍第1項所述之可伸展及調整角度 之太陽能充電器，其中，該充電座於充電槽兩側分別設有長 凹溝供該伸展元件水平收合。 β ·如申請專利範圍第1項所述之可伸展及調整角度 之太陽能充電器，其中，該伸展元件包括由多節可伸縮之管 體所組成。 7 ·如申請專利範圍第6項所述之可伸展及調整角度 之太陽能充電器，其中，該伸展元件包括由多節可折疊/延伸 之收摺片所組成。 8 ·如申請專利範圍第7項所述之可伸展及調整角度 之太陽能充電器，其中，該收摺片係平行設在該充電座兩侧。 9 ·如申請專利範圍第1項所述之可伸展及調整角度 之太陽能充電器，其中，該充電座前端包括設有一 USB輸出 介面，且該USB輸出介面與該充電槽之間設有一 DC TO DC 控制迴路，而該太陽能接收板正極端與充電槽之間，包括設 有一防止逆流之二極體。 1 0 ·如申請專利範圍第1項所述之可伸展及調整角 度之太陽能充電器，其中，該二支伸展元件於頂部形成之第 -15- 200816596 二樞接部，係設在該太陽能接收板之兩側邊，並與其正、負極 片呈電性連接者。 -16-