TW501295B - Integrated power source - Google Patents

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501295 A7 B7 五、發明説明（丨） 發領域 本發明係關於電源供應器，且尤指一種尺寸小、重量 輕、可攜帶、可更新與模組之太陽能電池類的整合式電源 Ο 前抟棍沭 經濟部中夬樣隼局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 儘管傳統式電池曾經廣泛蓮用於其係仰賴電池作為電 力之不同類型的設備，一種其係整合於應用物中之可攤帶 、可更新、整裝齊備的電源所具有的優點係不證自明的， 尤其若在實際傳送電流期間，可免除已耗盡電力的電池之 更換。當供電至緊急通訊設備時，一種送電（P〇wer-on) 命令能力係極引人注意的，於其只須保持最少的維護即可 。擧例而言，於無線電話收發機、模組化無線電話、傳呼 器、收音機、資料記錄裝置與其他手持式可攜帶之設備中 ，從來不必替換電池，將提供省錢的操作Μ及較低的成本 。隨著對環境無害而構成所具靭性聚合物電池之出現，琨 存技術欲設計及發展出整裝齊備、能量可更新之電源Μ用 於所有類型之可攜帶式應用物。 一種前技之電·源電池係揭示於美國專利第3，0 0 5 ，8 6 2號寨，其中一太陽能電池可具有其係成形或彎成 所要之形狀的元件。在一個實施例中，該太陽能面盤自身 可構成一衛星牆。作成其嵌板之較佳材料係鋁（A 1 )， 雖然諸如不锈鋼、鈹（Be)、鎂（Mg)、鈦（Ti) 一3- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 501295 A7 B7____ 五、發明説明（> ) 等其他材料’或甚至塑膠可被分解為其基本元素°該美國 專利第3，〇 〇 5，8 6 2號案僅提出另一種用以裝設太 陽能電池之方式。 藉著認知提供一種可成為或當作設備外殼部分之整合 式電源的重要性，美園專利第5，1 8 0，6 4 5號寨可 使得美國專利第3，Ο Ο ·5，8 6 2號寨之理念向前推進 一步。然而，美國專利第5，1 8 0，6 4 5號案主要係 針對一種Μ第一與第二集電器所構成之電池，該第一與第 二集電器係由一固態電解質而分隔開。該美國專利第5， 1 8 0 * 6 4 5號寨之第二圖，顯示出此種電池埋入於一 收音機外殼之情形，該外殼之角色係如傳統般而為一簞獨 的完整構件。 發明，槪論 根據本發明之一種整裝齊備、能量可更新的電源，其 技術上進步之處係集中於下列數點成果： 1 *透過改良之電解烘乾程序與處理條件，改善諸如 多Bt咯（Ρ 〇 1 γρ y r r ο 1 e)之聚合物陽極與陰極材料的性能及 穩定度； 2 *將固態聚合物電解質納入於原型之全聚合锪電池 ，及調整用Μ準備電解質之溶劑，諸如聚丙烯膳（ ρ ο 1 y a e r y 1 ο n i t. r i 1 e) ，Μ達到改良之電解質性能； 3 ·擴大使用作聚合物陽極與陰極之固態種類，Μ將 包括氧化遷原作用對（r e d ο X - c 〇 u ρ 1 e)取代之_吩（ -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格(210 X 297公釐) ----------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 Μ 501295 Α7 Β7 五、發明説明（令） thiophenes)等被看好的侯選材料均算在肉’ Μ達到較高 的電池電位及穩定度。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 甚者，聚合物電池之最近發展，已可提供一種能夠將 電池整合在一應用物電路之機槭支承結構中的技術°將不 再如習用限制般需要一作為一單獨附加元件之電池，藉此 免除對於電池室及接線之需要，該等接線傳統上係用Μ將 電源連接至電子元件。本發明更思及一種聚合物電池之新 穎且獨特的整合，其係與縮小化積體電子技術有關聯。由 於可採用對特定應用物具靱性之形狀的能力，一種對於環 境無害之聚合物電池可有潛力地结合太陽能電池、SRA M S、D R A M S與I C者，以、提供電源與非依電性之記 憶體資料、聚集與儲存。在一較佳應用例中，太陽能電池被 襯Μ —薄膜聚合物電池於元件高度處，而能夠供應一種整 裝齊備、重量輕、與完全整合之電源。超過晶片高度處， 聚合物電池可納入於裝置而作為機槭襯背與結構，其用於 多層印刷電路板技術。在其最為一般之方面來說，聚合物 電池技術之性質在於，藉用該電池材料本身，一底盤或外 殼可被模製成一所要的形狀，且更结合一電源Μ用於意圖 之應用物。 是Μ，本發明之一個目的係將一聚合物電池組裝為一 電子簞元之结搆殼體，Μ兔除該等介於電池、充電簞元與 整流電路之間的互連導線。 本發明之另一個目的係提供一種電源，其由係與一聚 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 501295 Α7 Β7 五、發明説明（ψ) 合物電池作结構整合之太陽能電池、射頻（1 )充電單 元或徼波能量充電機搆等所組成。 本發明之又一個目的係在於一種聚合物電池之整合， 其作為構成一太陽能驅動式電子簞元的主要结構元件。 本發明之再一個目的係在於一種用於整合式電力管理 電子技術之實施，其蓮用聚合物及其他半導體電路，可提 供電壓調整、低/過電壓控制、低/過電流控制.、M及聚 合物電池充電控制。 本發明之另一個目的係提供一種整合式電源，其係疊 積於該整合式電力管理電路層之頂端上，該電路層為了資 料儲存之目的而结合額外的應用電路，諸如靜態隨機存取 g己愴體（、S β A Μ )與動態隨觀存取記憶體（D R A Μ ) ο 本發明之又一個目的係將一整合式應用物電子電路層 蠻積至該整合式電源之上，藉Μ實施縮小化，其超過體積 之縮減’係藉著將一應用物板置於—整合式電源穀體内而 可得到。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (諸先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之再一個目的係提供一種電源，其结合了於一 層狀之Ρ或η型摻雜的聚合物底板之電阻性、電容性元件 、半導體疊積層於包含固態聚合物電池之另一層上，全部 整合至一基材上’ Μ提供一種用於電子單元之结構外層。 在下文之說明中，對於熟習此技人士而言，本發明之 其他的目的與優點將變得明白而易於瞭解。 一6一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準烏員工消費合作社印製 501295 A7 _ B7__ 五、發明説明（ζ ) 簡II說明 第一圖顯示一種實施本發明之整合式電源的形式。 第二圖顯示第一圖之蝥合式電源，只畫出個別的疊層 與其互相之結構關係。 第三A至三D圖顯示本發明之整合式電源，其應用至 一習用的無線電話糸統。 第四A與四B薩顯示本發明之整合式電源的一應用例 ，其應用至諸如一載客汽車之車輛。 第五圖顯示本發明之整合式電源的一應用例’其應用 至一膝上型電腦。 第六、七A及t B與八圖分別顯示本發明之整合型電 源的應用例，其分別應用至一緊急用之太陽遮蔽訊息通訊 無線面板、一諸如建築物或同類者之居住或商用結構及公 路交通號誌。 第九圖係一截面視圖，其取自沿著第八圖之I x 一1 X線，係代表了所畫出之二個交通號誌。 第十圖係一電路方塊圖，其實行了本發明之蝥合式電 源的操作。 第十一圖係多疊層之一橫截面，其顯示本發明之整合 式電源的另一實施例。 第十二圖係數個元件之一分解視圖，其等元件構成S 施本發明之整合式電源的一部分。 第十三圖係第十二圖中之視圖的一部分橫截面5其強 - 7- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂、 Α7 Β7 i、發明説明（i，） 調本發明之曆狀结構。 ϋ H的參考圖號係在數個視圖之中均用K標示相同的 構件。 較-.實.施_例蓮Μ說Bfl 經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 ----------—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 參考第一圖，一種整合式電源係槪括地如、圖號1 〇而 表示’其包括元件之一為一本質上扁平、平坦及具靱性的 聚合物電池1 2，此電池1 2對於折衷選擇之複數個電子 %件提供了結構支承。電池i 2可為已於此技中存在多年 之i午多固態聚合物電池中之任何一種。於1 9 9 5年9月 1 5曰Φ請且議渡給本寨受讓人之美國專利申請寨第〇 8 / 5 2 7 ’ 5 9 8號「一種完全聚合物電荷儲存裝置及用 W製造此裝置之方法」中，係揭示並申請了 一種相信可適 Μ用於關於第一圖中所述裝置的聚合物電池型式。因此將 可瞭解的是，電浊1 2將Κ 一較佳形式而包含一離子傳導 膠體聚合物電解質層，其分開係支承於一重量輕之多孔基 ’ 板上的電子傳導結合聚合物陽極與陰極元件之相反表面。 於第一圖之記號中，雷池1 2之電氣功能係Μ習用符號 1 4而表示。因此，將可瞭解電池1 2係包含了主要電源 ’其將供電給整體電路及應用物負載。 其他被選取用Κ併入於第一圖之整合式電源的元件， 包括了下列構件：一太陽能系統1 5，其包含一群習用的 太陽能電池，所顯示之其中二個太陽能電池1 8與2 0係 分別地Μ二極體2 2與2 4而連接至一電池充電調整器2 ~ 8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 501295 A7 B7 五、發明説明（) 6 ; —可選用而非必須之電池壽命指示器2 8 ; —射頻充 電電路3 0 *係連接於線圏3 1與二極體3 3之間；K及 ，一内部應用物負載，如Μ —電姐器2 2而組成所示。取 決於應用需求，該等代表性之太陽能電池1 8與2 0可為 剛性或撓性之形式。如同將被理解的是，太陽能系統1 5 將太陽能轉換為電能，且典型地將可預期Μ傳送電能至一 電池，諸如該電池1 4。 該整合式電池之實際物理特性可藉著參照第二圖，而 能得到最佳的瞭解。聚合物電池1 2、太陽能電池1 8與 2 Ο、Μ及聚合物半導體電路1 7均已有關於第一圖中所 示裝置而曾被論及，該聚合物半導體電路1 7包含了該調 螯器2 6、指示器2 8、充電電路3 Ο Μ及應用物負載電 阻3 2。Μ與該等太陽能電池直接作接觸之關係而覆蓋該 裝置者，係一保護性封蓋3 4，其對太陽能放射線係透明 的，且具有保護該等太陽能電池不受到實際損壞之主要功 能。若需要時，封蓋3 4可有利地結合一紅外線濾波器， Κ盡力將由紅外線加熱所引起在該整合式電源中之熱增強 量降至一最低值。用Κ支承該整合式電源1 0，且直接與 聚合物半導體電路1 7之一側相接觸者，係一基底結構材 料3 6。該基底材料增加了一可選用之基底Κ用於支承整 合式電源1 0 *且若需要時，其具有可選用之多種用途， 諸如電氣絕緣、電氣接地、Κ及在必要時用於煙囪之天線 。基底材料3 6可為一簞獨層，抑或係在其上之各層作整 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） —--------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 501295 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 i、發明説明（3 ) 合〇 從本發明至此之說明將可看出，該實施本發明之整合 式電源可造成一種整裝齊備、薄的、重量輕、模組的、易 於攜帶及可更新的電源，其具有於多種領域的不同應用， 諸如電訊設備、攜帶式工具、攜帶式個人電腦、車輔、船 、飛機、太空船、消費性電子及玩具等。將係明白的是， 無需單獨的外殼或電池室，因為該電流源係容易地由太陽 能系統1 5而饋至聚合物電池1 2。電容器、電組器、二 極體與其他的電子元件係置於聚合物基板上，或係作成部 分基板，Κ施行電池1 2的充電電路。或者是，該等電子 元件層可由其他的技術所施行，諸如採用板上連接晶片（ Chip-on-board)之技術。即，介於該等太陽能電池、充電 電路與電池1 2之間用K使電力於其間流動之互連關係可 被預期於基板上找出。該整合式電源1 0因係高度地具靭 性，其具有可適應於多樣架構之能力，因而係能夠取為任 何想要的應用物殼體之形狀。因此，其具有可被模造為跨 越多種結構部件之彈性，該等結構部件係如太空船配管、 太空船（諸如由側邊至底邊）機翼格段、太陽能嵌板、太 空船结合件、Μ及推進式坦克車。在小心使用，且周期地 接近太陽放射線下，十之八九均不會發生電力耗盡之情形 〇 參考第三Α圖，所顯示之整合式電源1 0係應用至一 種習用的無線電話系統之一手持式無線電收發機*其標示 一 10 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） --------------^—訂 ^------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 501295 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（1 ) Μ 3 8。在如第三A圖所示之無綫電收發機3 8的側視圖 中，該無錢電收發機結合了保護性封蓋3 4、層積在封蓋 下的太陽能電池1 8與2 0 ·、以、及聚合物電池1 2，此聚 合物電池1 2不僅係形塑或模製以、適合該無綫電收發機 3 8之形狀，且除了其容納一天綫4 0、視幕4 2 ·、與習 用按鈕4 4等的必要穿孔之外，聚合锪電池1 2更完全地 包封該無線電收發機，如第三B與三C匾之前視與後視圖 所示。由前述說明將可瞭解的是，於第三A與三B圖中所 出規之區域1 2係Μ —撓性聚合物材料作為該聚合物電池 1 2，該材料係η或ρ型摻雜而作用為陰極或陽極材料’ Μ太陽能電池將光子轉換為於此摻雜後之聚合物材料中的 電荷障壁，其將產生一電流°於上逑例子中，無錢電收發 饑3 8之外穀將由該全體的蝥合式電源自身而構成’藉Μ 兔除基礎的結構框架，且將例行於目前與習用遠距通訊条 統中所遭遇之電池室或外殼等全然地解除。 在上文中所逑之本發明的有利特徵，因此係在一聚合 物電池之組件，其不僅提供太陽能轉換之電能至一電子單 元，且更同時作為該電子簞元自身之结構殼體或核心。典 型的習用互連接線，係延伸於電池、充電電路及調整電路 之間，該等接線可被全然地消除，因為本發明預前處理該 聚合物半導體電路1 7，其將由積體電路、分開的元件、 記憶體元件等所組成，其與該聚合物電池共同Μ供電給一 應用物負載。藉著將一撓性及靭性之聚合物電池整合為一 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ▼裝 訂- 501295 A7 B7 五、發明説明（θ) 太陽能供電之電子單元的主要結構外層，在謹慎使用下應 該永遠不會用完電力，電池更換在本質上成為一種過去的 事，且於重量及體積之造成的縮減係在應用物封裝設計上 有重要的經濟節省效益。 ' 詳細考慮第三D 一種替代的對於太陽放射線之電 源係藉由一射頻充電支架4 6而被提供，該支架4 6係藉 著一習用的電源綫4 8而連接至一個1 1 0 — 1 2 0伏特 的插座（未顯示出）。是Κ，於操作上，存在有對聚合物 電池1 2充電之選擇，經由射頻充電電路自該充電支架 4 6而透過能量感應耦合，或者藉著當該等太陽能電池係 曝露於太陽放射綫時之電流輸出，該能量慼應耦合係非侵 入性地經由被整合於聚合物電池上之耦合線圏3 1 。 接著討論第四Α與四Β圖，第一圖之整合式電源1 0 係疊積在一汽車5 0之結構上，用Μ在當該車輛係曝醺於 太陽能放射線下的期間内，供應連續的電力更新。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 於第五圖中，該整合式電源係顯示被應用至一膝上型 電子單元5 2，其结合了聚合物電池1 2作為外層或殼體 *因而可去除習用上強制由前技結構外殼Μ支承顯示面盤 與操作控制等之額外的電池室容積。 在第六画所顯示之裝置中，一遮陽板6 0係顯示被安 裝於一車輛6 4之後窗6 2上。聚合物電池1 2、太陽能 電池1 8 — 2 Ο、Μ及不同的充電電路係由顯示覆蓋住該 窗6 2之區域而代表。透過一整合式無線發報機與發光二 -12 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐）

五、發明説明（U ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 極體（未顯示出）之蓮用，該板6 0可提供用於協助之緊 急通訊無線呼叫，Μ及在黑暗中提供發光之訊息顯示，藉 Μ傳送出慣用化之電子式危難訊號，而不須考慮光線條件 。為達成此目的，將可理解的是，該板6 0將在白晝期間 吸收光能Κ充電該板電池，而能夠在長期黑暗的期間供應 電力。 考慮第t Α與t Β圖，第一圖之整合式電源1 0係應 用至覆蓋一建築犓6 8之屋頂6 6，該建築物6 8係諸如 一住家、工廠或類似者。的確如附圖中所示，整合式電源 1 0包括有封蓋3 4、太陽能電池1 8 — 2 0、聚合物電 池1 2、聚合物半導體電路1 7，其均裝設在由該建築物 6 8所提J共之基底结構材料上。該屋頂設計能K適當的工 業量度大小及規畫，可預期用Μ除去須部分連接於遠方區 域之公用事業公司電力之需要。此屋頂结合本發明整合式 電源之其他的好處，包括其用作為一輔肋電源Κ節省能源 Ο 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 在顯示於第八圖之本發明實施例的應用物中，該等號 誌7 2與7 4係由具有柱樁7 8與8 0之一路邊支架7 6 所支承，柱樁7 8與8 0係固定至地面，且係設成Μ將可 指揮方向及/或公路相關訊息傳送至該等號誌鄰近正通過 之車輔。號誌7 2與7 4均结合了前文有關第四Α至t Β 圖所逑之整合式電源1 〇，而不是藉著諸如交流或備用緊 急電池之電力等習用方法而在黑暗時照亮該等號誌。於是 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 501295 A7 _B7___ 五、發明説明（f〆） ，將可從第九圖之一撿查而瞭解的是5號誌7 2與7 4係 均具有一種結構，其不僅係根據本發明，且其係關於對第 二圖中顯示實施例之操作而已被詳细地說明e此外’該整 合式電源可被用來供電給設置在遠方之感測器以及通訊設 備，Μ肋益未來的智慧型公路。 本發明之整合式電源亦能夠設計為Μ —記憶儲存裝置 操作，該記憶儲存裝置係由可選用的動態隨機存取記憶體 (D R A Μ )與靜態随機存取記憶體（S R A Μ )所構成 ，其可設計程式用於長時間的資料保存，Μ造成被儲存的 資料之非依電性。除了前述二種用Κ充電該電池1 2的方 法之外，本發明將提出一第三種方法，其在緊急狀況下運 用了 一手働操作之發電充電裝置，該等緊急狀況係諸如可 能在長期間黑暗或習用之壁面插座電力消失下而發生。一 種包含了此等特徵之整合式電源係顯示於第十圖之方塊圖 中0 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如第十圖中所示，一種前文所逑聚合物型式之充電式 電池8 1係受到概括標號為8 2之一黴控制器的控制，該 微控制器8 2包含有習用的電池充電、放電及整流等電路 ，Μ供應一大範圍之電壓輸出，其選取係基於条統之電壓 需求。可選用但未顯示的是，徽控制器8 2可額外地包含 此技藝中所習知的電路，用Μ保護電池8 1不受到因不慎 顚倒極性所造成的損壞。即，該顛倒極性電路可由諸如二 極體等半導體而組成，其可避免當該充電式電池係不慎地 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（y〇X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 501295 A7 B7 五、發明説明（丨>) 將正與負端子互換而連接時所造成對電路的損壞。應用物 電子裝置8 4可視作為該聚合物半導體電路1 7之等效者 ，該聚合物半導體電路1 7係與第四A至九圖中所示之數 種應用物有關而被描述。同樣地，電池充電狀態顯示器8 6係第一圖中所示之電池壽命指示器2 8的等效者，且該 等太陽能電池8 8與感應式充電器9 0係各自地與第一與 三A至三D圖有關而已經深入描逑過。欲傳送至電池8 1 之電流來源選取，係在自動選取充電簞元9 2之控制下， 該自動選取充電簞元9 2具有來自小型發電機之一第三輸 入。自動選取充電單元9 2可係内部地配置，Μ接受來自 該三種用Κ將電池8 1充電之來源任何一者或三者同時。 發罨機9 4可採取對於熟習此技藝人士者眾所周知的各種 形式，於第十圖所示之實施例中，一種型式之小型發電機 可為一手持式發電機，其係由一電動機、一齒輪組件、一 飛輪、一簞向離合器Μ及一輸入蓮轉制輪機而組成。該輸 人制輪機之移動將產生該電動機轉軸之被增幅的旋轉蓮動 ’其係透過該齒輪組件。當該電動機轉軸旋轉時，其將透 過電動機線圈而產生一磁場。此磁場將接著提供一電位與 電流於電動機端子處，其可用於該電池之充電。該輸入蓮 動可為一線性或旋轉的運動。一可選用的D R A M S / S R A M S記憶體模組9 6可被連接至電池8 1 ，Μ數位形 式來儲存關於電池8 1之各種操作特性的資料。該等應用 _電路之操作特性Μ及由該等應用物電路所收集之資料， -15 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 501295 A7 B7 __ 五、發明説明（up) 亦可儲存於該非依電性記憶體中。 第十一圖顯示出本發明之整合式電源的另一種設置， 其係有點較為廣泛，提供對機槭衝擊較大的抗力，並可抵 抗於大氣壓力之突然改變。參考第十一圖，該整合式電源 係由多層Μ —預定次序排列的積層而組成，由內而外，Μ 一電池充電狀態指示器9 8作起始，且Μ —保護性透明封 蓋1 0 0而結束。該等顯示為介於二層外部積層間的電子 元件層依次係為，可選用的D R A M S / S R A M S記憶 體模組1 Ο 2、充電式電池1 Ο 4、電池電子線路1 Ο 6 、Κ及一群太陽能電池1 0 8。夾於太陽能電池1 0 8與 電池電子綫路1 06、夾於電池電子綫路1 06與充電式 電池1 0 4、夾於充電式電池1 0 4與可選用的D R A Μ S / S R A M S記憶體模組、Κ及夾於可選用的D R A Μ S / S R A Μ S記憶體模組1 Ο 2與電池充電狀態顯示器 9 8等等之間者，係結構合成物層1 1 0。此等結構合成 物層1 1 0之存在促成了該整合式電源之整體剛性，因而 使其較不易受到機械衝擊Κ及突然的壓力減壓之損傷，尤 其係針對將整合式電源作為一操作裝置之殼體結構的該等 應用物。當然，將可理解的是，該等合成物層1 1 0之數 目可被減少，或者保持同樣之數目而對其等厚度作一調整 ，直到已能得到該整合式電源的結構隨性之最佳值為止。 參考第十二圖，其構成實施本發明之整合式電源的基 礎之數種元件的分解圖將被說明。如圖所示，代表第一圖 - 16 - ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210'乂297公釐） 一 — n 訂 ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 501295 A7 _ _B7__ 五、發明説明（) 之電池1 2的複數個聚合物電池1 1 1係如前文所逑般， 由一個全聚合物陽極與陰極Μ及一導電性聚合物電解質所 組成。此等電池通常將置於一塑膠基板（未顯示出）上， 且已係知道可建立一大約2 · 5伏特之電位差。當需要較 高的電位差，該等聚合物電池可與其他的電池串聯而配置 ，或者當必須供應一較大的電流時，該等聚合物電池可與 其他的電池互相並聯而配置。如第十二圖中所示配置之該 等聚合物電池1 1 1 ，係夾於複數個太陽能電池1 1 2與 一槪括標示為1 1 4的充電量測糸統之間，該等太陽能電 池1 1 2係用於將太陽能轉換為電流，該充電量測系統1 1 4之主要元件為一撓性電路板1 1 6，其作用為支承複 數個板上連接晶片之元件1 1 8。該等聚合物電池之充電 狀態可由此充電量測系統所監測出。 充電量測系統1 1 4包含使用該等板上連接晶片之元 件1 1 6，其作用為一用Κ整流、監測、及控制被施加至 聚合物電池1 1 1之電荷的系統。系統1 1 4亦可作用為 一診斷工具，用Κ指示出充電之狀態Κ及於聚合物電池 1 1 1上之充電率。因此將被理解的是，藉著於製造期間 所方便作成的內部連接，該等聚合物電池1 1 1之電壓輸 出可作成自2 * 5伏特（一個電池）至2 ♦ 5伏特之數倍 。將可進一步瞭解的是，當需要得到在一定值電壓下之較 高的放電電流時，該等電池1 1 1可由一串聯配置變換至 一並聯配置。 . -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂* .1# 501295 A7 B7 五、發明説明（u) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 最後參考第十三圖，其主要意義在於進·一步瞭解本發 明之整合式電源之顯著的可撓性與靭性。在所顯示之形式 中，板上連接晶片之元件1 1 8係固定至一结構聚合物層 1 2 0，並由該結構聚合物層1 2 0所支承。複數個聚合 物電池係夾於-太陽能電池層1 2 2與充電量測糸統1 1 4之間，每一個聚合物電池於第十三圖中係由一 n型摻雜 聚合物層1 2 4、一 Ρ型摻雜聚合物層1 2 6 Μ及一定位 於該二電極間之聚合物膠體電解質1 2 8等所表示出。當 光綫藉著該太陽能電池層1 2 2而轉換為電力，此電力係 傳送至充電量測系統中之該等板上連接晶片的元件1 1 8 。如第十三圖中所示之疊層元件的總厚度，係預期為大約 2 * 0毫米（m m )之大小。 將可瞭解的是，本發明並不受限於前述之該等實施例 ，且對於熟習此技術人士係顯而易見的是，在不偏離本發 明之精神或者隨附之申請專利範圍的範疇下，不同的變更 與修飾均係能夠作成的。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 501295 A8 B8 C8 D8 穴、申請專利範圍 1 ♦一種整合式電源，其包含： 一個全聚合物電池，及 能量轉換機構，係連接至該電池，用K將電能傳送至 該電池。 2 ·如申請專利範圍第1項之整合式電源，其中該能 量轉換機構包含一群太陽能電池。 3 *如申請專利範圍第1項之整合式電源，其中該能 量轉換機構係一個射頻充電單元。 4 ♦一種整合式電源，其包含： a ·半導體電路，用Μ實施電力管理功能； b * —個全聚合物電池，由一離子傳導之膠體聚合物 電極所構成，於一表面上摻雜Μ —聚合物陽極，且於其相 對表面上摻雜Μ —聚合物陰極；及 c *能量轉換機構，用Κ將電流傳送至該電池。 5 ♦如申請專利範圍第4項之整合式電源，其更包含 一基底結構材料。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 6 ♦如申請專利範圍第5項之整合式電源，其中該整 合式電源具高度靱性，用Κ適合於多樣的結構形狀。 7 ♦如申請專利範圍第4項之整合式電源，其中該半 導體電路包括一射頻充電電路、用Κ調整被送至該電池之 電荷的機構、及用Μ指示出該電池之壽命狀態的機構。 8 ♦如申請專利範圍第4項之整合式電源，其中該能 量轉換機構包含一群太陽能電池。 ^氏張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) ' 501295 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 9 *如申請專利範圍第8項之整合式電源，其更包含 一封蓋，可保護該群太陽能電池，且對太陽能放射係透通 的。 1 0 ♦—種電源，係整體構成於具有一特定實際形狀 之一基底材料上，且包含：' a · —層半導體電路，係設於該基底材料上，用以實 施電力管理功能； b，一個全聚合物電池，由一離子傳導之膠體聚合物 電極所構成，於一表面上摻雜.以一聚合物陽極，且於其相 對表面上摻雜Μ —聚合物陰極； c *太陽能轉換構，用Κ將電流傳送至該電池；及 d，一透明封蓋，可保護該太陽能轉換機構。 1 1 ♦如申請專利範圜第1 0項之電源，其中該半導 體電路包括一射頻充電電路、用Μ調整被送至該電池之電 荷的機構及用Κ指示出該電池之壽命狀態的機構。 1 2，如申請專利範圍第1 0項之電源，其中該太陽 能轉換機構包含一群太隔能電池。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 3 *如申請專利範圍第1 0項之電源，其中該電源 具高度靭性，用Μ適合於該基底材料之實際形狀。 1 4 *如申請專利範圍第1 0項之電源，其中該基底 材料包含一手持式無綫電收發機之殼體。 · 1 5 ♦如申請專利範圍第1 0項之電源，其中該基底 材料包含一載客車輔之車體° 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210x297公釐） — 501295 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 6 ·如申請專利範圍第1 0項之電源，其中該基底 材料包含一膝上型電子翬元之箱體。 1 7 ♦如申請專利範圍第1 0項之電源，其中該基底 材料包含一載客車輛之後窗。 1 8 *如申請專利範圍第’1 0項之電源，其中該基底 材料包含一建築戀之屋頂。 1 9 *如申請專利範圍第1 0項之電源，其中該基底 材料包含一路邊交通號誌或智慧型公路之構件。 2 0 ♦—種整合式電源，其包含： a *半導體電路，用Μ實施電力管理功能； b…一個全聚合物電池； c *太陽能轉換機構，甩K將電流傳送至該電池； d * —透明封蓋，可保護該太陽能轉換裝置；及 e * —基底结構材料*具有一特定的结構形狀；該層 半導體電路係结合至該基底结搆材料之本體，藉此該半導 體電路、聚合物電池及太陽能轉換機構之合成疊層可設定 該基底材料之形狀。 2 1 *如申請專利範圍第2 0項之整合式電源，其中 該太陽能轉換機構包含一群太陽能電池。 2 2 * —種整合式電源，係具有Μ下列次序排列之疊 積層，其包含： · 一電池充電狀態顯示器； 一記憶體模組； -3- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事 -項再填· 寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 501295 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 池間憶 電之記 與池該 池電於 電式夾 能 電 且 ♦，陽充 、 池太該間 電 等與之 。 能該路組間 陽於綫模之 ‘， 太夾子體器 池 等係 電憶示 電 該，池記顯 物 護物電該態 合； 保成該與狀 聚路 ·， Μ 合於池電 全綫池用構夾電充 式子電，结、式池 電電能蓋一間電電 充池陽封及之充該 一 電太一Μ路該與 綫於組 子夾模 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）