TW201517743A - 用於行動裝置之太陽能集電保護套與太陽能集電背蓋 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種用於行動裝置之太陽能集電保護套，用於裝設於行動裝置之背蓋。太陽能集電保護套包括本體、太陽能接收單元、太陽能集電電路、絕熱層與電力傳輸介面。本體的容置部用以容置行動裝置。太陽能集電電路設置於本體內，且耦接太陽能接收單元。太陽能集電電路具有至少一用以儲存來自太陽能接收單元之電力的電力儲存單元。絕熱層設置於本體內，且位於太陽能接收單元以及太陽能集電電路之間。電力傳輸介面耦接電力儲存單元，用以將電力儲存單元之電力透過行動裝置之電接頭傳輸至行動裝置。

Description

用於行動裝置之太陽能集電保護套與太陽能集電背蓋

本發明有關於一種太陽能集電裝置，且特別是一種用於行動裝置之太陽能集電保護套與太陽能集電背蓋。

儘管太陽能集電方式是一種可行的電力來源，太陽能集電仍存在一些待突破的問題以使其成為有力的電力來源。待解決的問題如太陽能電池(solar cell)的效率、光能和電能轉換以及集電的效率。具有新的量子點技術的三五族(III-V)化合物太陽能電池具有令人驚訝的70%的光電轉換效率，然而，因其高昂的製造成本而使其僅用於少數特殊的應用。限用的商用型太陽能電池是以矽為基底且光電轉換效率達到21%。即使還有其他種類的太陽能電池，例如有機聚合物、二六族(II-VI)化合物，但是可靠度、耐用度與成本仍然是使得其尚無法作為良好的太陽能電池的候選者。目前的太陽能電池的製造商投資越來越多金錢在以矽為基底的太陽能電池的集光的改良、入射光的再利用、多路徑吸收等技術。截至目前為止，對於收集到的太陽能電力轉換至(或儲存至)電力形式或儲存為可用的電力，仍沒有良好的光電轉換的設計。大多數的設計需要較高強度的入射太陽光以集電和轉換，例如：需要30至50K勒克斯(Lux)。如此，並不適合於行動式的集電應用。

本發明實施例提供一種用於行動裝置之太陽能集電保護套及 太陽能集電背蓋，其具有絕熱層，避免太陽能接收單元在以太陽能發電時，造成溫度過高而影響行動裝置正常運作的問題。

本發明實施例提供一種用於行動裝置之太陽能集電保護套，用於裝設於行動裝置之背蓋。太陽能集電保護套包括本體、太陽能接收單元、太陽能集電電路、絕熱層與電力傳輸介面。本體形成容置部，所述容置部用以容置行動裝置。太陽能接收單元設置於本體之表面。太陽能集電電路設置於本體內，且耦接太陽能接收單元。太陽能集電電路具有至少一電力儲存單元，所述電力儲存單元用以儲存來自太陽能接收單元之電力。絕熱層設置於本體內，且位於太陽能接收單元以及太陽能集電電路之間。電力傳輸介面設置於本體之表面，且耦接太陽能集電電路之電力儲存單元。所述電力傳輸介面用以連接行動裝置之電接頭，其中電力傳輸介面用以將電力儲存單元之電力透過行動裝置之電接頭傳輸至行動裝置。

本發明實施例提供一種用於行動裝置之太陽能集電背蓋，作為裝設於行動裝置之背蓋。太陽能集電背蓋包括本體、太陽能接收單元、太陽能集電電路、絕熱層與電力傳輸介面。本體用以卡合至所述行動裝置。太陽能接收單元設置於本體之表面。太陽能集電電路設置於本體內，且耦接太陽能接收單元。所述太陽能集電電路具有至少一電力儲存單元，所述電力儲存單元用以儲存來自太陽能接收單元之電力。絕熱層設置於本體內，且位於太陽能接收單元以及太陽能集電電路之間。電力傳輸介面設置於本體之表面，且耦接太陽能集電電路之電力儲存單元，用以連接行動裝置之電池。電力儲存單元之電力透過電力傳輸介面將電力傳輸至行動裝置之電池。

綜上所述，本發明實施例提供一種用於行動裝置之太陽能集電保護套及太陽能集電背蓋，並可將太陽能轉換為電力並儲存，並透過電力傳輸介面傳輸電力至行動裝置。

為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。

1‧‧‧太陽能集電保護套

10、10’‧‧‧本體

101‧‧‧容置部

11、11’‧‧‧太陽能接收單元

12、12’‧‧‧太陽能集電電路

121、121’‧‧‧電力儲存單元

13、13’‧‧‧絕熱層

14、14’‧‧‧電力傳輸介面

2‧‧‧行動裝置

201‧‧‧背蓋

21‧‧‧電連接器

24‧‧‧電池

140‧‧‧可撓式結構

122‧‧‧升壓充電控制器

123‧‧‧控制管理器

124‧‧‧電池充電轉換器

125‧‧‧無線充電器

126‧‧‧觸控控制器

127‧‧‧游標控制器

3、4、5‧‧‧外部裝置

131‧‧‧絕熱膠

120‧‧‧電路板

19‧‧‧模組

S1、S2、S3‧‧‧流程

P1、P2、P3、P4‧‧‧階段

22‧‧‧太陽能集電背蓋

圖1A是本發明實施例提供的用於行動裝置之太陽能集電保護套的剖面圖。

圖1B是本發明實施例提供的用於行動裝置之太陽能集電保護套的示意圖。

圖1C是本發明實施例提供的太陽能集電保護套的電力傳輸介面的示意圖。

圖1D是本發明實施例提供的太陽能集電背蓋的示意圖。

圖2是本發明實施例提供的太陽能集電保護套的太陽能集電電路的電路圖。

圖3是本發明實施例提供的太陽能集電保護套的疊構的示意圖。

圖4是本發明實施例提供的太陽能集電電路的組裝示意圖。

圖5是本發明另一實施例提供的太陽能集電背蓋的太陽能集電電路的電路圖。

〔用於行動裝置背蓋之太陽能集電保護套之實施例〕

請同時參照圖1A與圖1B，圖1A是本發明實施例的用於行動裝置之太陽能集電保護套的剖面圖，圖1B是本發明實施例的用於行動裝置之太陽能集電保護套的示意圖。用於行動裝置2之太陽能集電保護套1，用於裝設於行動裝置2之背蓋201。太陽能集電保護套1包括本體10、太陽能接收單元11、太陽能集電電路12、絕熱層13與電力傳輸介面14。

本體10形成容置部101，所述容置部101用以容置行動裝置。 本體10是行動裝置2的保護套，可以覆蓋在行動裝置2的背蓋201上，或者本體10是整個包覆行動裝置2，僅主要露出行動裝置2的螢幕或按鍵。本體10可以例如是塑膠套，或由其他絕緣的材料所構成，但本發明並不因此限定。本體10上可以設計卡扣元件，以使本體10可以卡固於行動裝置2的背蓋201或行動裝置2的殼體結構上。

太陽能接收單元11設置於本體10之表面，太陽能接收單元10通常是具有多個太陽能電池(solar cell)的太陽能板。如圖1B所示，當太陽能集電保護套1與行動裝置2結合時，所述太陽能接收單元11可以大致與行動裝置2的背蓋201平行。然而，本發明並不因此限定，只要當太陽能集電保護套1與行動裝置2結合時，太陽能集電裝置1仍可外露即可。太陽能集電電路12設置於本體10內，且耦接太陽能接收單元11。

太陽能集電電路12具有至少一電力儲存單元121，所述電力儲存單元121用以儲存來自太陽能接收單元11之電力。絕熱層(thermal resistive layer)13設置於本體10內，且位於太陽能接收單元11以及太陽能集電電路12之間。換句話說，絕熱層13用以阻絕太陽能接收單元11發電時產生的熱量，藉此避免太陽能集電電路12的溫度上升。絕熱層13可以例如是石綿布，等絕熱材料。本發明並不限定絕熱層所使用的材料。絕熱層13可以透過絕熱膠貼合至太陽能接收單元11。絕熱膠可以在溫度上升時不改變其黏著特性，以維持整體結構的穩定。太陽能集電保護套1的製作方式與結構，將於後續的圖3中進一步說明。

電力傳輸介面14設置於本體10之表面，且耦接太陽能集電電路12之電力儲存單元121。所述電力傳輸介面14用以連接行動裝置2之電接頭21，其中電力傳輸介面14用以將電力儲存單元121之電力透過行動裝置2之電接頭21傳輸至行動裝置2。電力儲存單元121以及行動裝置2的電池24通常是二次電池，例如鋰 鎳電池或鋰鐵電池，但本發明並不因此限定。

請參照圖1C，圖1C是本發明實施例的太陽能集電保護套的電力傳輸介面的示意圖。本發明實施例的電力傳輸介面14可以具有裝設在本體10上的一可撓式結構，所述可撓式結構用以卡合至行動裝置2之電接頭21。如圖1C所示，可撓式結構140可以是具有塑膠或橡膠等的軟性結構。可撓式結構140上設有至少兩條可撓式的電線，以與行動裝置2的電接頭21電性連接。當使用者要使太陽能集電保護套1對行動裝置1的電池24充電時，使用者可手動地將電力傳輸介面14的可撓式結構140卡合至行動裝置2的電接頭21。反之，使用者可以手動地將電力傳輸介面14的可撓式結構140與行動裝置2的電接頭21分離。關於太陽能集電電路12的運作方式，請參照下述的說明。

請參照圖2，圖2是本發明實施例提供的太陽能集電保護套的太陽能集電電路的電路圖。太陽能集電電路12包括電力儲存單元121、升壓充電控制器122、控制管理器(console)123、電池充電轉換器124、無線充電器125與觸控控制器126與游標控制器127。

電池充電轉換器124，用以耦接行動裝置2之電池24。控制管理器123耦接電力儲存單元121、電力傳輸介面14、電池充電管理器124、無線充電器125、觸控控制器126與游標控制器127。控制管理器123將電力儲存單元之電力121傳送至電力傳輸介面14或電池充電轉換器124。

電力儲存單元121透過升壓充電控制器122接收太陽能接收單元11的電力，並將電力儲存。控制管理器123控制電力的傳輸，並透過電力傳輸介面14或電池充電轉換器124將電力儲存單元121的電力輸出至行動裝置。詳細的說，若透過電力傳輸介面14將電力儲存單元121的傳輸至行動裝置2中的電池24。電力傳輸介面14可依據行動裝置2的電接頭21，(例如充電接頭或信號傳輸接頭)的形式設計，以直接插設至行動裝置2的電接頭21。例如 電力傳輸介面14可符合USB、Mini-USB、Micro-USB等介面。

另一方面，若行動裝置2在設計時，可以配合太陽能集電保護套1的結構設計，則行動裝置2可具有一個特定的電池連接器，用以耦接太陽能集電電路12之電池充電轉換器124。如此，行動裝置2內的電池24可以透過電池充電轉換器124而直接充電。此時，電池充電轉換器124包括電壓轉換單元，以將電力儲存單元121的電壓轉換為接近於(但大於)行動裝置2內的電池24的電壓，且所述電壓轉換單元可以控制充電電流。換句話說，電池充電轉換器124是代替原本設置於行動裝置2內的電接頭21與電池24之間的充電電路。因為，本發明的太陽能集電保護套1具有電力儲存單元121，使得太陽能集電保護套1可以獨立工作，包括儲存太陽能以及對行動裝置2內的電池24充電，不需要影響行動裝置2內部的電路設計與正常工作。

本發明實施例的太陽能集電保護套1可以設置多種電路，以提升太陽能集電保護套1使用上的彈性。控制管理器123可管理無線充電器125、觸控控制器126與游標控制器127。換句話說，太陽能集電保護套1可包括人機介面感測器，例如：觸控控制器126與游標控制器127。人機介面感測器耦接控制管理器123，具有一無線模組，用以無線提供一控制信號至一外部裝置。例如：無線充電器125可以讓太陽能集電保護套1的電力儲存單元121透過無線方式充電。通常，無線充電器125包括線圈，可以電磁感應或電磁共振的方式進行電力的接收，以接收外部裝置3的電力。控制管理器123控制無線充電器125以無線接收電力。依據控制管理器123的控制，無線充電器125所接收的電力可以被儲存至電力儲存單元121或者傳送至行動裝置2的電池24。再者，觸控控制器126與游標控制器127皆具有無線傳輸的能力(包括射頻傳輸電路)。觸控控制器126可具有一無線模組，用以無線提供一觸控控制信號至外部裝置4。換句話說，觸控控制器126可作為 觸控板的控制端，以控制外部裝置4。游標控制器127也可具有一無線模組，用以無線提供一觸控控制信號至外部裝置5。換句話說，游標控制器127可以控制電腦螢幕的游標，以控制外部裝置5。藉此，太陽能集電保護套1可以作為良好的人機介面，以對外部的電子裝置進行無線的控制。

請同時參照圖3與圖4，圖3是本發明實施例提供的太陽能集電保護套的結構的示意圖，圖4是本發明實施例提供的太陽能集電電路的組裝示意圖。為了使太陽能集電保護套1具有防熱或隔熱的目的。太陽能集電保護套1的結構組裝主要需要製作絕熱層。用於行動裝置背蓋之太陽能集電保護套1的製造方法包括以下步驟。在本體10方面，提供所述本體10(如圖1A所示)，其中本體10的形狀形成容置部101，容置部101用以容置行動裝置2。在太陽能接收單元11方面，太陽能接收單元11可設置於本體10之表面(如圖1A與圖1B所示)，但須將太陽能接收單元11連接絕熱層13。因此，如圖3，須將太陽能接收單元11的背面透過絕熱層13連接太陽能集電電路12，以使絕熱層13阻隔於太陽能接收單元11以及太陽能集電電路12之間。其中，絕熱層13與太陽能接收單元11之間以絕熱膠131貼合。太陽能集電電路12形成於電路板120上，絕熱層13阻隔於太陽能接收單元11以及電路板120之間。電路板120通常是玻璃纖維基板。一般而言，行動裝置2的電池24或太陽能集電保護套1的電力儲存單元121的保存溫度必須接近於室溫，即使是充電(或放電)時的溫度也通常低於60℃。絕熱層13可將太陽能接收單元11產生的熱量阻絕，避免電力儲存單元121或行動裝置2的電池24的溫度升高。本發明實施例透過絕熱層13的設置，使太陽能集電保護套1可以設計為薄型結構，避免太陽能集電保護套1的體積過大，而容易與行動裝置2整合。因此，本發明實施例的太陽能集電保護套1與傳統的保護套的大小並無明顯差異。

藉此，太陽能接收單元11與絕熱層13以及電路板120進行貼合(或組裝)以形成模組19。本體10可以挖槽或設置腔體的方式設計一個可容納模組19的空間，以使模組19可裝設於本體10的內部，只要使太陽能接收單元11可以外露於本體10的表面即可。

關於太陽能集電電路12的製造方式，如圖4所示，可以分成三種流程S1、S2、S3來製造完成。流程S1：可透過表面黏著技術(SMT)將太陽能集電電路12的所有主動元件與被動元件裝設於電路板120上。亦即，太陽能集電電路12透過表面黏著技術形成於電路板120上。

流程S2：在階段P1，先透過表面黏著技術(SMT)將太陽能集電電路12的所有被動元件裝設於電路板120上。再來，在階段P2，由積體電路(IC)構成的晶片可以利用晶片尺寸封裝(Chip Size Package，CSP)製程將晶片裝設至電路板120之上。換句話說，依據流程S2，太陽能集電電路12具有的至少一晶片透過晶片尺寸封裝(CSP)製程裝設至電路板120上。

流程S3：在階段P3，先透過表面黏著技術(SMT)將太陽能集電電路12的所有被動元件裝設於電路板120上。再來，在階段P4，利用覆晶載板接合封裝(Chip On Board，COB)的製程將晶片裝設置電路板120之上。換句話說，依據流程S3，太陽能集電電路12具有的至少一晶片透過覆晶載板接合封裝(COB)製程裝設至電路板120上。

〔用於行動裝置之太陽能集電背蓋之實施例〕

請參照圖1D，圖1D是本發明實施例提供的用於行動裝置之太陽能集電背蓋的示意圖。用於行動裝置2之太陽能集電背蓋22，作為裝設於行動裝置2之背蓋。太陽能集電背蓋22包括本10’、太陽能接收單元11’、太陽能集電電路12’、絕熱層13’與電力傳輸介面14’。本體10’用以卡合至行動裝置2。本實施例之太陽能集電背蓋22的本體10’是將前一實施例的太陽能集電保護套 1的本體10直接改為設計成行動裝置2的背蓋，因此太陽能集電背蓋22的本體10’容置部。此時，行動裝置2與太陽能集電背蓋22必須同時設計。太陽能集電電路12’與圖2的太陽能集電電路12大致相同，其差異僅在於將電力傳輸介面14’直接設計成電池充電轉換器124與電池24之間的電接頭。太陽能集電電路12’的細部電路請參照後續關於圖3的說明。

太陽能接收單元11’設置於本體10’之表面。太陽能集電電路12’設置於本體10’內，且耦接太陽能接收單元11’。所述太陽能集電電路12’具有至少一電力儲存單元121’，所述電力儲存單元121’用以儲存來自太陽能接收單元11’之電力。絕熱層13’設置於本體10’內，且位於太陽能接收單元11’以及太陽能集電電路12’之間。電力傳輸介面14’設置於本體10’之表面，且耦接太陽能集電電路12’之電力儲存單元，用以連接行動裝置2之電池。電力儲存單元之電力透過電力傳輸介面14’將電力傳輸至行動裝置2之電池。本發明的太陽能集電背蓋22因為具有電力儲存單元121’，使得太陽能集電背蓋22可以獨立工作，包括儲存太陽能以及對行動裝置2內的電池24充電，不需要影響行動裝置2內部的電路設計與正常工作。

請同時參照圖1D與圖5，太陽能集電電路12’可包括電力儲存單元121’、升壓充電控制器122、控制管理器123、電池充電轉換器124、無線充電器125與人機介面感測器(觸控控制器126或游標控制器127)。太陽能集電電路12’是將太陽能集電電路12的電力傳輸介面14改為與電池充電轉換器124連接的電力傳輸介面14’。換句話說，太陽能集電電路12’對行動裝置2的電池24的電力輸出是只透過電力傳輸介面14’完成。再者，控制管理器123耦接電力儲存單元121、電池充電轉換器124、無線充電器125、觸控控制器126、游標控制器127以及電力傳輸介面14’，控制管理器123將電力儲存單元121’之電力(透過電池充電轉換器124)傳送 至電力傳輸介面14’。人機介面感測器(觸控控制器126或游標控制器127)，具有無線模組，用以無線提供控制信號至外部裝置4、5。太陽能集電電路12’與太陽能集電背蓋22的組裝製程與前一實施例的太陽能集電保護套1相同，不再贅述。例如：太陽能集電電路12’具有的至少一晶片可透過覆晶載板接合封裝(COB)製程裝設至電路板上。

〔實施例的可能功效〕

綜上所述，本發明實施例所提供的用於行動裝置之太陽能集電保護套及太陽能集電背蓋，因其具有絕熱層，可避免太陽能接收單元在以太陽能發電時，造成溫度過高而影響行動裝置正常運作的問題。太陽能集電保護套或太陽能集電背蓋可以設計為薄型結構，避免體積過大，且容易與行動裝置整合。藉此，太陽能集電保護套可直接裝設於行動裝置之背蓋，並可將太陽能轉換為電力並儲存，並透過電力傳輸介面傳輸電力至行動裝置。或者，太陽能集電背蓋可直接作為行動裝置之背蓋。除此之外，太陽能集電保護套或太陽能集電背蓋也可具有無線充電、人機介面(例如：遙控器)等功能。再者，本發明實施例的太陽能集電保護套可以如同傳統的行動裝置的保護套一樣使用，且太陽能集電背蓋可以如同傳統的行動裝置的背蓋使用，且同時具有太陽能充電的功效。

以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。

1‧‧‧太陽能集電保護套

10‧‧‧本體

101‧‧‧容置部

11‧‧‧太陽能接收單元

12‧‧‧太陽能集電電路

121‧‧‧電力儲存單元

13‧‧‧絕熱層

14‧‧‧電力傳輸介面

Claims (10)

1. 一種用於行動裝置之太陽能集電保護套，用於裝設於該行動裝置之背蓋，該太陽能集電保護套包括：一本體，形成一容置部，該容置部用以容置該行動裝置；一太陽能接收單元，設置於該本體之表面；一太陽能集電電路，設置於該本體內，且耦接該太陽能接收單元，該太陽能集電電路具有至少一電力儲存單元，該電力儲存單元用以儲存來自該太陽能接收單元之電力；一絕熱層，設置於該本體內，且位於該太陽能接收單元以及該太陽能集電電路之間；以及一電力傳輸介面，設置於該本體之表面，且耦接該太陽能集電電路之該電力儲存單元，用以連接該行動裝置之一電接頭，其中該電力傳輸介面用以將該電力儲存單元之電力透過該行動裝置之該電接頭傳輸至該行動裝置。
2. 根據請求項第1項之太陽能集電保護套，其中該電力傳輸介面具有一可撓式結構，該可撓式結構用以卡合至該行動裝置之該電接頭。
3. 根據請求項第1項之太陽能集電保護套，其中該太陽能集電電路包括：一電池充電轉換器，用以耦接該行動裝置之該電池；以及一控制管理器(console)，耦接該電力儲存單元、該電力傳輸介面以及該電池充電管理器，該控制管理器將該電力儲存單元之電力傳送至該電力傳輸介面或該電池充電轉換器。
4. 根據請求項第3項之太陽能集電保護套，其中該太陽能集電電路更包括：一無線充電器，耦接該控制管理器，該控制管理器控制該無線充電器無線接收電力。
5. 根據請求項第3項之太陽能集電保護套，其中該太陽能集電電 路更包括：一人機介面感測器，耦接該控制管理器，具有一無線模組，用以無線提供一控制信號至一外部裝置。
6. 根據請求項第1項之太陽能集電保護套，其中該太陽能集電電路具有的至少一晶片透過覆晶載板接合封裝(COB)製程裝設至一電路板上。
7. 一種用於行動裝置之太陽能集電背蓋，作為裝設於該行動裝置之背蓋，該太陽能集電背蓋包括：一本體，用以卡合至該行動裝置；一太陽能接收單元，設置於該本體之表面；一太陽能集電電路，設置於該本體內，且耦接該太陽能接收單元，該太陽能集電電路具有至少一電力儲存單元，該電力儲存單元用以儲存來自該太陽能接收單元之電力；一絕熱層，設置於該本體內，且位於該太陽能接收單元以及該太陽能集電電路之間；以及一電力傳輸介面，設置於該本體之表面，且耦接該太陽能集電電路之該電力儲存單元，用以連接該行動裝置之一電池，其中該電力儲存單元之電力透過該電力傳輸介面將電力傳輸至該行動裝置之該電池。
8. 根據請求項第7項之太陽能集電背蓋，其中該太陽能集電電路包括：一控制管理器(console)，耦接該電力儲存單元以及該電力傳輸介面，該控制管理器將該電力儲存單元之電力傳送至該電力傳輸介面。
9. 根據請求項第7項之太陽能集電背蓋，其中該太陽能集電電路更包括：一人機介面感測器，耦接該控制管理器，具有一無線模組，用以無線提供一控制信號至一外部裝置。
10. 根據請求項第7項之太陽能集電背蓋，其中該太陽能集電電路具有的至少一晶片透過覆晶載板接合封裝(COB)製程裝設至一電路板上。