TWI409669B - 太陽能供電裝置 - Google Patents

Description

太陽能供電裝置

本發明涉及一種太陽能應用領域，尤其涉及一種使用電子紙作為顯示面板的太陽能供電裝置。

隨著工業化和城市化的進程的飛速發展，人類社會對能源的需求越來越膨脹，能源價格飛速上升，能源短缺日益凸現，而大量消耗常規能源所帶來的污染問題也愈發嚴重。因此，新能源的研究和利用正成為熱點，太陽作為一個無污染、可再生的新能源，其應用正越來越廣泛。其中，利用太陽能供電的電子設備應用廣泛，因此可將太陽能轉換成電能的供電裝置也相應普及起來。

現有的一些太陽能供電裝置除了可對負載供電、充電，還可以顯示數位內容，但是這種產品的功能較為單一。市場上出現的一些太陽能供電裝置配備了具有提示電池電力資訊的底座，但是這種分立式設計成本較高，且增加系統耗電。

有鑒於此，有必要提供一種太陽能供電裝置，使用電子紙作為顯示面板，與太陽能元件一體化，方便用戶使用，並達到耗電量低、環保節能的效果。

一種太陽能供電裝置，其包括太陽能集電板、可充電電池，太陽能集電板用於將太陽光能轉換成電能並存儲於可充電池，該太陽能供電裝置還包括：電子紙顯示單元及充電介面，該充電介面用於連接外部待充電設備以給待充電設備充電，並與待充電設備進行即時通信、獲取待充電設備的充電狀態資訊。偵測單元，用於偵測、獲取待充電設備的充電狀態資訊。光控單元，用於即時偵測周圍環境光照強度。處理單元，用於控制電子紙顯示單元顯示充電狀態資訊和光照強度。

相對於現有技術，本發明提供的太陽能供電裝置，藉由設置充電介面及光控單元，可將與該充電介面連接的待充電設備的充電狀態資訊以及光控單元偵測到的周圍環境光照強度顯示於電子紙顯示單元。同時，藉由光控單元偵測到的當前的光照強度，控制開啟發光單元，作為電子紙顯示單元的輔助照明，用戶可在任意光照環境下使用該太陽能供電裝置，從而實現太陽能供電裝置電子紙顯示與太陽能元件一體化，並且克服了使用電子紙作為顯示幕對環境光照強度要求較高的局限性，方便用戶使用。

10‧‧‧太陽能供電裝置

11‧‧‧機械開關

12‧‧‧按鍵

101‧‧‧太陽能集電板

102‧‧‧充電控制單元

103‧‧‧充電介面

104‧‧‧可充電電池

105‧‧‧逆變器

106‧‧‧供電控制單元

107‧‧‧供電介面

108‧‧‧偵測單元

109‧‧‧處理單元

110‧‧‧光控單元

111‧‧‧發光單元

112‧‧‧電子紙顯示單元

113‧‧‧存儲單元

20‧‧‧待充電設備

30‧‧‧用電設備

圖1為本發明太陽能供電裝置較佳實施方式的硬體架構圖。

圖2為本發明太陽能供電裝置較佳實施方式的使用狀態示意圖。

圖3為本發明太陽能供電裝置較佳實施方式的設定照明參數的使用狀態示意圖。

下面將結合附圖，對本發明作進一步的詳細說明。

參閱圖1所示，是本發明太陽能供電裝置10一實施方式的硬體架構圖。該太陽能供電裝置10包括太陽能集電板101、充電控制單元102、充電介面103以及可充電電池104。該太陽能集電板101用於將太陽光能轉換成電能，充電控制單元102連接於太陽能集電板101、充電介面103以及可充電電池104之間，用於控制該太陽能集電板101轉換的電能對該充電介面103所連接的外部的待充電設備20或可充電電池104進行充電，並能防止對待充電設備20以及可充電電池104的過充電與過放電。

該太陽能供電裝置10又包括逆變器105、供電控制單元106以及供電介面107。該逆變器105連接於可充電電池104與供電控制單元106之間，用於將可充電電池104所提供的直流電壓轉變為交流電壓，該交流電壓藉由供電控制單元106為該供電介面107所連接的外部的用電設備30進行供電。其中，該太陽能供電裝置10包括一個或多個供電介面107，在具有多個供電介面107時，該太陽能供電裝置10可同時為該供電介面107所對應連接的外部的多個用電設備30進行供電。

請同時參閱圖2，該太陽能供電裝置10還包括偵測單元108、處理單元109、光控單元110、發光單元111以及電子紙顯示單元112。在本實施方式中，該發光單元111為light-emitting diode(LED)。該電子紙顯示單元112可以採用基於電泳技術的電子紙、基於電子粉流體技術的電子紙等。其中，該充電介面103與供電介面107分別藉由該偵測單元108與該處理單元109相連，該充電介面103還用於與連接於該充電介面103上的待充電設備20進行通 訊、獲取待充電設備20的充電狀態資訊並傳送至該偵測單元108，該充電狀態資訊包括該待充電設備20當前所儲存的電量的參數、滿電量狀態下所儲存的電量參數等。該偵測單元108用於偵測、獲取該待充電設備20的充電狀態資訊，並傳送至該處理單元109。該處理單元109用於根據該充電狀態資訊，判斷該待充電設備20完成充電所剩餘的時間，並控制該電子紙顯示單元112顯示該剩餘時間。例如，該處理單元109根據獲取該待充電設備20當前所存儲的電量、滿電量下所存儲的電量以及當前的充電電流，即可判斷該待充電設備20還需繼續充電的電量，用該電量除以該充電電流即可得出該待充電設備20距離完成充電所剩餘的時間。此外，該處理單元109還可以控制電子紙顯示單元112顯示偵測到的該待充電設備20當前的充電狀態資訊，如顯示待充電設備20當前的電池電量等。該偵測單元108還用於偵測該一個或多個供電介面107的使用狀態，並控制與該處理單元109相連接的電子紙顯示單元112顯示該被使用的供電介面107對應的名稱。

該光控單元110連接於該太陽能集電板101與處理單元109之間，用於偵測太陽光線的光照強度，該處理單元109控制電子紙顯示單元112顯示該光照強度；同時，該處理單元109還將該偵測到的光照強度與該電子紙顯示單元112顯示所需要的預設的照明參數相比較，並根據該比較的結果控制發光單元111的開啟和關閉：當該光照強度大於該預設的照明參數時，發光單元111關閉；該光照強度不大於(小於或等於)該預設的照明參數時，發光單元111開啟。在本實施方式中，該發光單元111設置在該供電裝置10 的表面，並位於電子紙顯示幕同一平面的正上方，因此，當該發光單元111開啟時，可作為該電子紙顯示單元112的輔助照明燈使用。在其他實施方式中，該發光單元111還可位於電子顯示幕同一平面的四周的任意位置，或突出於電子顯示幕所在的平面並懸於電子紙顯示幕四周的上方(圖未示)。

由於電子紙顯示幕不具備背光照明的特性，電子紙顯示幕所顯示的內容必須在一定的光照強度下，才能夠被用戶看清楚，如果在光線較弱的環境下，就需要借助發光元件作為輔助照明，而不同的電子紙顯示幕由於其反射率不相同，因此所需要的光照強度不相同。因此，本發明的太陽能供電裝置10可在出廠時根據電子紙顯示幕的反射率預設該照明參數，當偵測到的外界光照強度不大於(小於或等於)該預設照明參數時，可自動開啟該發光單元111作為輔助照明，使得該太陽能供電裝置10適用於各種不同的光照環境。

該發光單元111的開啟和關閉還可由用戶自行控制，在該供電裝置10上設置一機械開關11，用戶藉由操作機械開關11控制該發光單元111的開啟和關閉。例如：當用戶在某一光照強度下不能清楚看到電子紙顯示單元112所顯示的內容，且此時發光單元111並未開啟，則用戶可藉由操作該機械開關11開啟該發光單元111。該處理單元109在檢測到用戶操作機械開關11開啟該發光單元111的動作時，自動將當前檢測到的光照強度默認為該電子紙顯示幕的照明參數。該照明參數還可由用戶自行設定，請同時參閱圖3，例如，在該供電裝置10上設置一增加/減小操作按鍵12，該電 子紙顯示單元112上顯示一用戶操作介面供用戶設定照明參數，用戶藉由操作該操作按鍵12增加/減少該照明參數。例如，用戶每操作一次該操作按鍵12，該照明參數增加或減少一預定值或按預定比例增加或減少，在照明參數增加至允許的最大值後，繼續操作該操作按鍵12依次減少該照明參數，或在該照明參數減少到允許的最小值後，繼續操作該操作按鍵12依次增加該照明參數。在另一實施方式中，該操作按鍵12可為撥動式按鍵，往一個方向撥增加照明參數、往另一個方向撥減少照明參數。在再一實施方式中，在該供電裝置10上設置了兩個操作鍵(未圖示)，其中一個操作鍵用於增加照明參數、另一個操作鍵用於減少照明參數。所述照明參數調整後的結果在所述用戶操作介面上顯示給用戶。

在其他實施方式中，在該偵測到的光照強度大於該預設的照明參數，不需要為電子紙顯示幕提供輔助照明時，該處理單元109還可根據偵測到的待充電設備20的充電狀態資訊，控制該發光單元111的開啟和關閉，從而做為充電指示燈使用，如該處理單元109偵測到待充電設備20已經完成充電，則控制該發光單元111開啟、或閃爍，指示該待充電設備20完成充電。該發光單元111還可以作為夜間照明燈等其他照明設備使用。

該電子紙顯示單元112還用於顯示時鐘等數位內容。該電子紙顯示單元112與該太陽能集電板101可同時設置在該太陽能供電裝置10的同一側，也可設置於不同側，可根據需要做出相應的設置。

該太陽能供電裝置10還包括存儲單元113，用於存儲數位內容，如圖片、文檔等，該處理單元109還用於讀取該存儲單元113中所 存儲的內容，並控制連接於該處理單元109上的電子紙顯示單元112顯示該存儲的內容。

使用上述太陽能供電裝置10，藉由電子紙顯示單元112顯示該太陽能供電裝置10的使用狀態，如時鐘、被使用的供電介面107、待充電設備20的充電狀態資訊等。同時，藉由光控單元110偵測到的當前的光照強度，控制開啟發光單元111，作為電子紙顯示單元112的照明，用戶可在任意光照環境下使用該太陽能供電裝置10，從而實現太陽能供電裝置10電子紙顯示與太陽能元件一體化，並且克服了使用電子紙作為顯示幕對環境光照強度要求較高的局限性，方便用戶使用。

可以理解的是，對於本領域的普通技術人員來說，可以根據本發明的技術構思做出其他各種相應的改變與變形，而所有這些改變與變形都應屬於本發明權利要求的保護範圍。

10‧‧‧太陽能供電裝置

101‧‧‧太陽能集電板

102‧‧‧充電控制單元

103‧‧‧充電介面

104‧‧‧可充電電池

105‧‧‧逆變器

106‧‧‧供電控制單元

107‧‧‧供電介面

108‧‧‧偵測單元

109‧‧‧處理單元

110‧‧‧光控單元

111‧‧‧發光單元

112‧‧‧電子紙顯示單元

113‧‧‧存儲單元

20‧‧‧待充電設備

30‧‧‧用電設備

Claims (9)

1. 一種太陽能供電裝置，其包括太陽能集電板、可充電電池，所述太陽能集電板用於將太陽光能轉換成電能並存儲於可充電電池，其改良在於，所述太陽能供電裝置還包括：電子紙顯示單元；充電介面，用於連接外部待充電設備以給所述待充電設備充電，並與所述待充電設備進行即時通信、獲取所述待充電設備的充電狀態資訊；偵測單元，用於偵測、獲取所述待充電設備的充電狀態資訊；光控單元，用於即時偵測周圍環境光照強度；處理單元，用於控制所述電子紙顯示單元顯示所述充電狀態資訊和所述光照強度；並且根據所述充電狀態資訊，判斷所述待充電設備完成充電所剩餘的時間，並控制所述電子紙顯示單元顯示所述充電剩餘時間。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之太陽能供電裝置，其中，還包括發光單元，用於所述電子紙顯示單元的照明，所述處理單元還用於將所述光照強度與所述電子紙顯示單元顯示所需要的預設的照明參數作比較，根據比較結果開啟或關閉所述發光單元。
3. 根據申請專利範圍第2項所述之太陽能供電裝置，其中，當所述光照強度大於所述預設的照明參數時，所述處理單元關閉所述發光單元；當所述光照強度不大於所述預設的照明參數時，所述處理單元開啟所述發光單元，作為所述電子紙顯示單元的照明。
4. 根據申請專利範圍第2項所述之太陽能供電裝置，其中，還包括一機械開關供用戶操作開啟和關閉所述發光單元。
5. 根據申請專利範圍第4項所述之太陽能供電裝置，其中，所述處理單元還用於在檢測到用戶開啟所述發光單元的動作時，將當前檢測到的光照強度設定為所述電子紙顯單元顯示所需要的預設的照明參數。
6. 根據申請專利範圍第2項所述之太陽能供電裝置，其中，還包括一操作鍵供用戶操作設定所述預設的照明參數。
7. 根據申請專利範圍第6項所述之太陽能供電裝置，其中，所述處理單元還用於在所述電子紙顯示單元上顯示一用戶操作介面，顯示用戶操作所述操作鍵調整後的預設照明參數。
8. 根據申請專利範圍第2項所述之太陽能供電裝置，其中，所述發光單元還可用作充電指示燈，所述處理單元還用於所述待充電設備完成充電時控制所述發光單元指示所述待充電設備充電完成。
9. 根據申請專利範圍第1項所述之太陽能供電裝置，其中，還包括：充電控制單元，用於控制所述太陽能集電板轉換的電能對所述待充電設備或所述可充電電池進行充電；逆變器，用於將所述可充電電池所提供的直流電壓轉變為交流電壓；供電介面，用於連接外部的用電設備；供電控制單元，用於控制所述交流電壓對所述用電設備進行供電；存儲單元，用於存儲數位內容，其中，所述處理單元還用於讀取 所述存儲單元中所存儲的內容，並控制所述電子紙顯示單元顯示所述存儲的內容。