TW201203788A - Solar cell building set - Google Patents

Description

201203788 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種太陽能電池積木組，特別是指能 夠選擇性以太陽能及電池供電的太陽能電池積木組。 【先前技術】 科技提供人類S裕舒適的生活，但卻也因為科技所帶 來的環境汙染反而造成了人類健康與生存的危害，因此， 許多專家嘗試透過「緣色能源」的教學活動，幫助學生了 解科技、科學與環境的關係，優缺點及影響，進而培養學 生養成節約能源與珍惜資源的態度。 以本案申請人先前所申請並獲准專利之公告第532214 號「太陽能變速馬達盒」新型專利案為例，雖然能夠轉換 光能為電能，進而驅動積木，達到前述育教於樂的目的， 惟，由於該馬達盒上的太陽能面板無法調整角度，且一但 進入光能不足的地方，就無法產出電能，因此，在獲取光 0b方面’會受限於光源而影響電能的產出量。 為改善前述缺失，本案申請人所申請並獲准專利之公 。第1244790號「可變電池組」發明專利案，主要是樞結〆 電池盒與一太陽能板，使該太陽能板能夠以軸樞點為中心 刖、後旋動，達到調整角度的目的。惟，由於該太陽能板 八此以單向旋動調整角度，而不能雙向旋動，因此，在接 收光能時，仍然有角度受限的問題，且仍然會因為光能不 足的限制，而影響電能的產出量。 【發明内容】 201203788 因此，本發明之目的，即在提供一種不受限於光能量 ’且能持持輸出電能的太陽能電池積木組。 於是’本發明的太陽能電池積木組，包含一太陽能積 木，及一動能積木。該太陽能積木具有轉換光能為電能的 一太陽能板，及與該太陽能板電連接的一連接埠。該動能 積木具有一殼體、形成在該殼體且可卸離的與該太陽能積 木的連接埠電連接的一傳輸埠、容置在該殼體内且輸出動 能的一動力組、安裝至少一電池的一電池模組，及與該傳 輸埠、該動力組、該電池模組電連接的一電控模組，該電 控模組優先於該電池模組傳輸來自該太陽能積木的電能至 該動力組，且在該傳輸埠未接通的情形下，傳輸來自於該 電池模組的電能至該動力組。 本發明的功效是能夠在光能足夠的地方，優先以太陽 能供電及充電，且能夠在光能不足的地方，轉換成以該電 池供電’不但能持續供電，且不受限於光能量。 【實施方式】 有關本發明之前述及其他技術内容、特點與功效，在 以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中，將可 清楚的呈現。 參閱圖1、圖2，及圖3，本發明太陽能電池積木組的 —較佳實施例包含一動能積木1，及由一太陽能板2與一連 接埠3組接而成的一太陽能積木2〇〇。 該動能積木1具有可透視的一殼體11、形成在該殼體 11且用於輸入電能的一傳輸埠12、容置在該殼體11内且輸 201203788 出動能的一動力組13、安裝二電池14的一電池模組15 , 及與該傳輸崞12、該動力組13、該電池模組15電連接的 電控杈組16。該動力組13具有穿樞在該殼體11的一轉 動件131、轉換電能為動能且驅動該轉動件131的一馬達 132 ’、樞設在該殼體n且由該馬達132傳遞動能至該該轉 動件131且相互嚙合的數齒輪133，及形成在該轉動件131 且顯露在外而與其它積木4 (如圖7、圖8)連接的一結合 部134。該馬達132在本較佳實施例只需以3V的電能，就 旎夠驅動該轉動件131。該結合部134在本較佳實施例為一 插孔。每一電池14在本較佳實施例分別能夠產生ι.5ν的電 能。該電控模組16具有用於開啟、關閉電源及控制該馬達 132正、逆轉的一電源開關ι61，且優先於該電池模組15 傳輸來自該傳輸埠12的電能至該動力組13的馬達132，並 在該傳輸琿12未接通的情形下，傳輸來自於該電池模組15 的電能至該動力組13的馬達132。 該太陽能板2具有一晶片20、載置該晶片2〇的一載體 21、沿一第一軸線X貫穿該載體21的一通孔22、形成在該 載體21 —外表面且分列在該通孔22二側的一對耳座23、 形成在該對耳座23 —内側面的二凹孔24與二對凸部25、 相對形成在該載體21外表面且沿鄰.近該第一轴線X的一端 朝遠離該第一軸線X的另一端延伸的至少二斜面26，及與 該載體21對合且封裝邊晶片20的一封蓋27。該封蓋27至 有相對該晶片20且可透光的一透光部271。值得一提的是 ，該太陽能板2在本較佳實施例能夠產生4 5v的電能。 201203788 該連接埠3具有一套筒31、一端子32，及一軸接件33 。該端子32沿該第一軸線X穿置在該套筒31内。該軸接 件33用於連接該太陽能板2、該套筒η與該端子32,並 具有與s亥套筒31固結的一插座331、與該插座331插接且 穿置在該太陽能板2通孔22内的一插塊332、沿一第二轴 線Y相對形成在該插座331 一外表面且與該太陽能板2的 凹孔24對合的二軸柱333、形成在該插座331外表面且分 別環繞該軸柱333的數卡齒334，相對形成在該插座331 一 内表面且沿平行該第一軸線X方向延伸的數凸肋335、沿該 第二軸線Y貫穿該插座331的一軸孔336、相對形成在該插 塊332 —外表面且沿該第二軸線γ穿枢於該軸孔336的二 栓柱337、；j：目對形成在該插塊332外表面且與該等凸肋335. 卡合滑合的數凹槽338，及相對形成在該插塊332二側且與 s亥太陽能板2的斜面26靠接的二弧面339。該等卡齒334 在不受外力作用下，與該等凸部25相互擋止。 由於該插座33 1穿樞在該太陽能板2耳座23上的凹孔 24内，而該插塊332又插固在該插座331内’不但可以迫 壓該端子32穩固的穿置在該套筒31内，且能使該太陽能 板2、該套筒31、該端子32與該插座331連接為一體。此 時，藉由該等凹槽338與該等凸肋335的滑合關係，可以 使該插塊332受限於該凸肋335，而無法以該第一軸線χ為 中心旋動，且由於該插塊332是以該等栓柱337穿樞在該 插座331上的軸孔336内，因此，該插塊332會受限於前 述軸樞關係而無法沿該第一軸線χ方向脫離該插座331，及 201203788 在該太陽能板2的通孔22大於該插座331的情形下，使該 插座331此以該轴孔336為中心，及以該等弧面339依循 該斜面26在該通孔22内旋動。 參閱圖3、圖4,及圖5,使用時，只需套合該套筒31 與該動能積木1的傳輸埠12，就可以透過該端子32電連接 該太陽能板2 ^此時，只要在光照的範圍内，該太陽能板2 就會轉換光能為電能，且該電控模組16會切斷來自於該電 池模組15的電力，而傳輸來自於該太陽能板2.且經該傳輸 埠12的電能至該動力組〗3的馬達丨32，由於該馬達丨32只 需要3V的電力，同時，該電控模組16會將餘下的15V電 力回充至該電池14,藉此，參閱圖3、圖8、圖9，當該動 能積木1其它積木4組裝後，以前述太陽能供應該馬達132 動作時所需的電力，使該轉動件131帶動其它積木4。 當該太陽能板2脫離光照的範圍（如樹陰下）、或光能強 度不足（如陰天）’或該連接埠3連同該太陽能板2卸離該動 月&積木1時，該電控模組16會導通該電池模組15而傳輸 來自於該等電池14的電能，並供應該馬達132動作時所需 的電力，使該轉動件13 1帶動其它積木4，直到該太陽能板 2重新進入光照的範圍，或該太陽能板2再透過該連接埠3 與該動能積木1電連接。 參閱圖5、圖6,及圖7,值得一提的是，在該太陽能 板2轉換光能為電能的過程中，使用者可以施力於該太陽 能板2，使該太陽能板2以該第二軸線γ為中心，透過該耳 座23上的凹孔24環繞該轴柱333旋動，此時，該等凸部 201203788 25會隨該耳座23滑脫該等卡齒334，且該太陽能板2會以 該通孔22讓開該連接埠3的插塊33，而以其斜面26靠接 於該弧面339旋動，藉此，調整該太陽能板2揚傾幅度至 所需角度後，復又利用該等凸部25與相對位置的卡齒334 卡合，使該太陽能板2穩定於目前的角度。 使用者也可以直接旋動該太陽能板2，使該太陽能板2 以該第-軸線X為中心’透過該套筒31環繞該積木丄的傳 輸埠11旋動。藉此，只需以該第—軸線χ為中心，旋動該 太陽能板2，就可以使該太陽能板2在任一角度位置上，以

該第二軸、線γ $中心調整揚傾角度，而能以全方位的角度 朝向光源，提升光照率。 X 據上所述可知，本發明之太陽能電池積木組具有下列 優點及功效： 1.本發明能夠在光能足夠的地方，優先以太陽能板2供 電及充電，且能夠在光能不足的地方，轉換成以該等電池 14供電’藉此’不但能夠持續供電而不受限於光照的場合 ’使遊戲不中斷，且能夠教導兒童理解，，動能，，與，，電能，，之間 的關係，及認識，，電，，是如何產生？如何儲存？如何作用？如何 創造出最大的動能？不但好玩、有趣，且能夠達到寓教 的目的。 、不 _2.重要的是，本發明可以自己供應所需的電力，而不需 要經常性更換電池14，不但能節省金錢，卫 需求，能兼具娛樂與學習效果。 …付5環保 3·本發明可以使該太陽能板2以烟度的任意角度旋 201203788 轉及調整揚傾角度，推而 而倉b夠耠升該太陽能板2的光照率 及電此的產出量’使本發明更具有實用性，且本發明能 夠教導學貝瞭解太陽能的原理與結構、在生活上的用途， 及與環境保護的關係’進而能培養創造思考'解決問題的 此力’不但好玩、有趣，及兼具娱樂與學習效果，達到寓 教於樂的目的。 准以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不 能以此限定本發明實施之範@，即大凡依本發对請專利 範圍及發明說明内容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍 屬本發明專利涵蓋之範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1是一立體分解圖，說明本發明一太陽能電池積木 組的一較佳實施例； 圖2是該較佳實施例中一太陽能板與一連接埠的〜立 體分解圖； 圖3是該較佳實施例的一電路方塊圖； 圖4是該較佳實施例的一立體圖； 圖5是沿圖4剖線V — V方向的一剖視圖； 圖6是沿圖4剖線VI — VI方向的一剖視圖； 圖7是沿圖5剖線VII — W方向的一剖視圖； 圖8是該較佳實施例結合於其它積木的一立體圖；及 圖9是該較佳實施例結合於其它積木的另一立體圖。 201203788 【主要元件符號說明】 1 …· ·動能積木 11 ···· ••…殼體 12·… …· ·傳輸埠 13-··. .....動力組 131 ·· …·.轉動件 132 ·· .....馬達 133 ·· .....齒輪 14 — .....電池 15 ·.·. ……電池模組 16···· ••…電控單元 161 · …· ·電源開關 200 ·· .....太％能積木 2 .....太1¼能板 20..·. .....日日片 21 ··· …··載體 22···· …· ·通孔 23·… .....耳座 24···· ••…凹孔 25···· ••…凸部 26 … —斜面 27·..·· …·封蓋 271 ·· …·透光部 3…… …·連接埠 31 ··... …·套筒 32•… —子 33••… …·軸接件 331… …·插座 332… •…插塊 333… •…軸柱 334… …·卡齒 335… •…凸肋 336… —轴孔 337… •…栓柱 338… •…凹槽 339 · •…弧面 4…… 積木 X…… —第 軸線 Y…… •…第二軸線

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Claims (1)

1. 201203788 七、申請專利範圍： 1· 一種太陽能電池積木組，包含： 一太陽能積木’具有轉換光能為電能的一太陽能板 ’及與該太陽能板電連接的一連接埠；及 一動能積木’具有一殼體、形成在該殼體且可卸離 . 的與該太陽能積木的連接埠電連接的一傳輸埠、容置在 該殼體内且輸出動能的一動力組、安裝至少一電池的_ 電池模組’及與該傳輸埠、該動力組、該電池模組電連 接的一電控模組’該電控模組優先於該電池模組傳輸來 自該太陽能積木的電能至該動力組，且在該傳輸埠未接 通的情形下’傳輸來自於該電池模組的電能至該動力組 〇 2.依據申請專利範圍第1項所述之太陽能電池積木組，其 中’該電控模組傳輸來自該太陽能積木的電能時，同步 回充電能至該電池。 籲3.依據申請專利範圍第i項所述之太陽能電池積木組，其 中’該動能積木具有穿樞在該殼體的一轉動件，及轉換 電能為動能且驅動該轉動件的一馬達。 4.依據申請專利範圍第3項所述之太陽能電池積木組，其 中，該動力組更具有樞設在該殼體且由該馬達傳遞動能 至該該轉動件且相互嚙合的數齒輪。 5·依據申請專利範圍第1項所述之太陽能電池積木組，其 中’該太陽能板更具有一對耳座，且該連接埠具有沿一 第轴’線與g亥傳輸埠套合且以該傳輸埠為中心旋動的一 11 201203788 套筒、穿置在該套筒内且電連接該動能積木傳輸蟑的一 端子，及連結該套筒且沿一第二軸線與該對耳座軸樞的 至少一軸接件，使該太陽能板以該軸接件為中心旋動。 6. 依據申請專利範圍第5項所述之太陽能電池積木組，其 中，該太陽能板更具有形成在該對耳座一内側面的二凹 孔與二凸部，且該軸接件具有相對形成在一外表面且與 該對耳座的凹孔對合的二軸柱，及形成在該外表面且分 別環繞該軸柱的數卡齒，該等卡齒在不受外力作用下， 與該等凸部相互擋止。 7. 依據申請專利範圍第5項所述之太陽能電池積木組，其 中’該太陽能板更具有一晶片、載置該晶片且形成有該 耳座的一載體，及相對形成在該載體一面且沿鄰近該第 一軸線的一端朝遠離該第一軸線的另一端延伸的至少二

   依據申請專利銘囹篦7 JS你· a >丄1 .

   孔’及沿該第二軸線形成在該插塊— <双陽Hb電池積木組，其 一軸線貫穿該插座的二轴 插塊一外表面且與該等軸 12 201203788 孔穿樞的二栓柱，該栓枉用於限止該插塊沿該第一軸線 脫離該插座。 10.依據申請專利範圍第9項所述之太陽能電池積木組，其 中，該軸接件更具有形成在該插座一内表面且沿該第一 軸線方向延伸的至少一凸肋，及形成在該插塊外表面且 與該凸肋滑合的至少一四槽，使該插塊受限於該凸肋， 無法以該第一軸線為中心旋動。

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