一種太陽能電池眼鏡的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于可穿戴電子產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種太陽能電池眼鏡。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年來，隨著電子工業(yè)的不斷發(fā)展，便攜式電子產(chǎn)品，如智能手機(jī)、掌上電腦、智能相機(jī)、智能眼鏡等逐漸進(jìn)入人們的生活中。為進(jìn)一步滿足現(xiàn)代人的生活需求，新型可穿戴光電子產(chǎn)品將逐漸進(jìn)入人們的視野。因此，設(shè)計與日常生活用品相結(jié)合的電子產(chǎn)品將大大豐富人們的生活。對隨身電子產(chǎn)品而言，電源是保障其持續(xù)工作不可或缺的設(shè)備組成部分。為滿足即時供電和隨時實現(xiàn)電量補(bǔ)充的要求，設(shè)計自供能的能量轉(zhuǎn)換與存儲體系具有重要意義。利用隨處可得的光能，將之轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔懿⒋鎯?，則可滿足這一要求。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種太陽能電池眼鏡，構(gòu)成完整的太陽能能量轉(zhuǎn)換與電能存儲設(shè)備，為隨身電子產(chǎn)品提供即時電源。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種太陽能電池眼鏡，包括:眼鏡本體和位于所述眼鏡本體兩側(cè)的眼鏡腳架；所述眼鏡本體包括鏡片、鏡框以及連接所述鏡框的連接梁；所述鏡框中和/或眼鏡腳架上安裝有光電轉(zhuǎn)換單元；所述眼鏡腳架中安裝有能量存儲單元，所述眼鏡腳架上開設(shè)有用電接
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[0006]進(jìn)一步地，所述鏡片的基材為經(jīng)過取向結(jié)晶的有機(jī)玻璃和液晶材料，包含或不包含熒光材料。
[0007]進(jìn)一步地，所述鏡片為部分透光片。
[0008]進(jìn)一步地，所述鏡框為U型、V型或半圓形槽，內(nèi)壁為金屬薄層。
[0009]進(jìn)一步地，所述眼鏡腳架的外表面平行安裝光電轉(zhuǎn)換單元。
[0010]進(jìn)一步地，所述光電轉(zhuǎn)換單元或所述能量存儲單元的數(shù)量大于或等于一。
[0011]進(jìn)一步地，所述光電轉(zhuǎn)換單元的數(shù)量大于一時，所述光電轉(zhuǎn)換單元串聯(lián)、并聯(lián)或者串并聯(lián)混合連接；所述能量存儲單元數(shù)量大于一時，所述能量存儲單元串聯(lián)、并聯(lián)或者串并聯(lián)混合連接。
[0012]進(jìn)一步地，所述連接梁為中空結(jié)構(gòu)。
[0013]進(jìn)一步地，所述鏡框中位于所述連接梁兩側(cè)的光電轉(zhuǎn)換單元通過中空的連接梁串聯(lián)連接。
[0014]進(jìn)一步地，所述光電轉(zhuǎn)換單元為微纖維電池；所述能量存儲單元為可充電電池或超級電容器。
[0015]上述太陽能電池眼鏡的工作過程為:
[0016]如上所述，鏡片具有吸光、光致發(fā)光、波導(dǎo)和聚光的四重作用。在光照條件下，整個鏡片能大面積采光，并通過光致發(fā)光將入射光波進(jìn)行光光轉(zhuǎn)換后；利用鏡片的波導(dǎo)功能將光能波導(dǎo)到鏡片的邊沿(如果鏡片中含有熒光材料，則能夠?qū)⑷肷涔馔ㄟ^光致發(fā)光轉(zhuǎn)變?yōu)檩^長波長的熒光并將產(chǎn)生的熒光通過波導(dǎo)形導(dǎo)向該鏡片邊沿)；利用鏡框中的金屬內(nèi)框進(jìn)一步將光能匯聚到光電轉(zhuǎn)換單元上。光電轉(zhuǎn)換單元例如微纖維電池可將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，通過光電轉(zhuǎn)換單元的串聯(lián)、并聯(lián)或者串并聯(lián)混合，可以調(diào)整輸出電流及電壓的大小。進(jìn)一步，電能被存儲到嵌入在眼鏡腳架中的能量存儲單元，例如可充電電池或超級電容器中，通過能量存儲單元的串聯(lián)、并聯(lián)或者串并聯(lián)混合可以滿足供電電壓及電流要求。需要用電時，將電子設(shè)備接入用電接口即可。
[0017]根據(jù)需要，眼鏡腳架的外表面還可以安裝有(如平行嵌入)光電轉(zhuǎn)換單元，進(jìn)一步提高眼鏡的發(fā)電功率。
[0018]本實用新型的有益效果如下:
[0019]鏡片由于具有吸光和波導(dǎo)性質(zhì)，可大大削弱進(jìn)入人眼的光照，達(dá)到一般太陽眼鏡所具有的限光效果。又因其具有波導(dǎo)聚光效應(yīng)，鏡片能將大面積采集的光能匯聚。因此，BP使在室內(nèi)微弱的光照條件下，該眼鏡也能夠維持光電轉(zhuǎn)換單元工作，持續(xù)產(chǎn)生電能。能量存儲單元能夠不斷存儲電能，使得電能的輸出更加穩(wěn)定、方便調(diào)節(jié)，能夠滿足持續(xù)供電的要求。
[0020]因此，本實用新型將能量轉(zhuǎn)換與存儲功能整合到太陽能電池眼鏡中，不僅突破了常規(guī)濾光太陽眼鏡的工作原理，更為可穿戴電子產(chǎn)品設(shè)計提供了新的思路。
【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型的太陽能電池眼鏡的示意圖。
[0022]圖中I為鏡片；2為鏡框；3為光電轉(zhuǎn)換單元；4為能量存儲單元；5為眼鏡腳架；6為用電接口 ；7為連接梁；8為固定連接。
【具體實施方式】
[0023]如圖1所示結(jié)構(gòu)，本實用新型太陽能電池眼鏡包括:
[0024]眼鏡本體，包括:
[0025]具有波導(dǎo)聚光效應(yīng)的鏡片I ;固定鏡片1、具有聚光作用的鏡框2 ;連接兩個鏡框2的連接梁7 ;位于眼鏡本體的兩側(cè)的眼鏡腳架5 ;其中安裝有能量存儲單元4，并開設(shè)有用電接口 6 ;光電轉(zhuǎn)換單元3安裝在鏡框2中和/或通過固定連接8平行安裝于眼鏡腳架5的外表面。
[0026]其中:
[0027]鏡片I 優(yōu)選為聚光焚光板(Luminescent Solar Concentrators)。
[0028]鏡框2材質(zhì)不限，出于方便加工和減輕重量的考慮，優(yōu)選為內(nèi)壁為鋁層的塑料框。
[0029]光電轉(zhuǎn)換單元3為微纖維電池，其形態(tài)優(yōu)選為線狀或管狀；能量存儲單元4為可充電電池或超級電容器，其形態(tài)優(yōu)選為線狀或管狀。
[0030]實施例一:
[0031]基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中，左右對稱的鏡框2中，各有4根串聯(lián)連接的微纖維電池，左右兩側(cè)的微纖維電池之間通過連接梁7串聯(lián)；眼鏡腳架5上無光電轉(zhuǎn)換單元；能量存儲單元4為兩個串聯(lián)的微型鋰離子電池。
[0032]工作時，在光照條件下，整個鏡片I能大面積采光，并通過光致發(fā)光將入射光波進(jìn)行下轉(zhuǎn)換；利用鏡片I的波導(dǎo)將光能匯聚到四個狹窄的側(cè)面；利用鏡框2的金屬槽進(jìn)一步將光能匯聚到微纖維電池上，將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽M(jìn)一步，電能被存儲到嵌入在眼鏡腳架5中的兩個串聯(lián)的微型鋰離子電池。需要用電時，將電子設(shè)備接入用電接口 6即可，該太陽能電池眼鏡的輸出電壓可達(dá)6V。
[0033]實施例二:
[0034]基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中，左右對稱的鏡框2中，各有4根串聯(lián)連接的微纖維電池，左右兩側(cè)的微纖維電池之間通過連接梁7的電路并聯(lián)；眼鏡腳架5上無光電轉(zhuǎn)換單元；能量存儲單元4為兩個串聯(lián)的超級電容器。
[0035]工作時，在光照條件下，整個鏡片I能大面積采光，并通過光致發(fā)光將入射光波進(jìn)行下轉(zhuǎn)換；利用鏡片的波導(dǎo)將光能匯聚到四個狹窄的側(cè)面；利用鏡框2的金屬槽進(jìn)一步將光能匯聚到微纖維電池上，將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，進(jìn)一步，電能被存儲到嵌入在眼鏡腳架5中的兩個串聯(lián)的超級電容器。需要用電時，將電子設(shè)備接入任意一邊的用電接口 6即可，該太陽能電池眼鏡的輸出電壓可達(dá)3V。
[0036]實施例三:
[0037]基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中，左右對稱的鏡框2中，各有4根并聯(lián)連接的微纖維電池；左右眼鏡腳架5上各通過固定連接8固定有一根微纖維電池，并與鏡框2中的微纖維電池并聯(lián)；左右兩側(cè)鏡框2中的微纖維電池之間通過連接梁7進(jìn)行串聯(lián)；能量存儲單元4為一個個的微型鋰電池。
[0038]工作時，在光照條件下，整個鏡片I能大面積采光，并通過光致發(fā)光將入射光波進(jìn)行下轉(zhuǎn)換；利用鏡片的波導(dǎo)將光能匯聚到四個狹窄的側(cè)面；利用鏡框2的聚光槽進(jìn)一步將光能匯聚到微纖維電池上，將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?；與此同時，左右眼鏡腳架5上的兩根微纖維電池也采光發(fā)電；進(jìn)一步，電能被存儲到嵌入在眼鏡腳架5中的微型鋰電池。需要用電時，將電子設(shè)備接入任意一邊的用電接口 6即可，該太陽能電池眼鏡的輸出電壓可達(dá)3V。
[0039]綜上所述，本實用新型公開了一種太陽能電池眼鏡。上面描述的應(yīng)用場景和實施例，并非用于限定本實用新型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，可做各種的更動和潤飾，因此本實用新型的保護(hù)范圍視權(quán)利要求范圍所界定。
【主權(quán)項】
1.一種太陽能電池眼鏡，其特征在于，包括:眼鏡本體和位于所述眼鏡本體兩側(cè)的眼鏡腳架；所述眼鏡本體包括鏡片、鏡框以及連接所述鏡框的連接梁；所述鏡框中和/或眼鏡腳架上安裝有光電轉(zhuǎn)換單元；所述眼鏡腳架中安裝有能量存儲單元，所述眼鏡腳架上開設(shè)有用電接口。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池眼鏡，其特征在于，所述鏡片的基材為經(jīng)過取向結(jié)晶的有機(jī)玻璃和液晶材料，包含或不包含熒光材料。
3.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池眼鏡，其特征在于，所述鏡片為部分透光片。
4.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池眼鏡，其特征在于，所述鏡框為U型、V型或半圓形槽，內(nèi)壁為金屬薄層。
5.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池眼鏡，其特征在于，所述眼鏡腳架的外表面平行安裝光電轉(zhuǎn)換單元。
6.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池眼鏡，其特征在于，所述光電轉(zhuǎn)換單元或所述能量存儲單元的數(shù)量大于或等于一。
7.如權(quán)利要求6所述的太陽能電池眼鏡，其特征在于，所述光電轉(zhuǎn)換單元的數(shù)量大于一時，所述光電轉(zhuǎn)換單元串聯(lián)、并聯(lián)或者串并聯(lián)混合連接；所述能量存儲單元數(shù)量大于一時，所述能量存儲單元串聯(lián)、并聯(lián)或者串并聯(lián)混合連接。
8.如權(quán)利要求7所述的太陽能電池眼鏡，其特征在于，所述連接梁為中空結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求8所述的太陽能電池眼鏡，其特征在于，所述鏡框中位于所述連接梁兩側(cè)的光電轉(zhuǎn)換單元通過中空的連接梁串聯(lián)連接。
10.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池眼鏡，其特征在于，所述光電轉(zhuǎn)換單元為微纖維電池；所述能量存儲單元為可充電電池或超級電容器。
【專利摘要】本實用新型公開了一種太陽能電池眼鏡，該太陽能電池眼鏡以微纖維狀電池為光電轉(zhuǎn)換單元，固定于鏡片四周和/或平行置于眼鏡腳架外；以可充電電池或超級電容器為能量存儲單元，嵌入兩眼鏡腳架內(nèi)，從而構(gòu)成完整的太陽能能量轉(zhuǎn)換與電能存儲設(shè)備，可以為隨身電子產(chǎn)品提供即時電源。
【IPC分類】G02C11-00
【公開號】CN204331193
【申請?zhí)枴緾N201420796284
【發(fā)明人】鄒德春, 彭鳴, 簡蓉
【申請人】北京大學(xué)
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月15日