CN107359857A - 薄膜式太阳能充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种薄膜式太阳能充电装置，包括：柔性电路板；设置在柔性电路板上的阵列排布的多个太阳能电池；聚光组件，所述聚光组件包括阵列排布的多个聚光单元，所述多个聚光单元分别向所述多个太阳能电池会聚光能；智能连接控制装置，所述智能连接控制装置电连接到柔性电路板，并通过柔性电路板接收所述多个太阳能电池输出的电压或电流信号，以控制所述多个太阳能电池的电连接方式。本发明的薄膜式太阳能充电装置能够在低倍聚光的情况下使用，光电转换效率高，能够很好地满足移动电子设备在长时间的户外运动和旅行中的充电使用要求。

Description

薄膜式太阳能充电装置

技术领域

本发明的实施例涉及一种太阳能充电装置，尤其涉及一种柔性薄膜式太阳能充电装置。

背景技术

太阳能资源丰富、分布广泛，是一种最具有发展潜力的可再生能源。随着全球能源短缺和环境污染等问题日益突出，太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点，已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。

随着大屏手机、平板和笔记本等移动电子设备的大量普及，带动了充电宝等移动充电设备的快速发展。但是，现有的一些普通移动充电宝，只能在家或者是有插座的地方才能充电，而且充电效率低，具有很大的局限性。特别是在长时间的户外活动和旅行中，不能随时进行充电，给移动设备的使用带来不便。

目前市场上出现的各种便携式太阳能充电装置，如太阳能充电背包等，能够利用太阳光随时随地发电，部分解决了移动设备充电不便的问题。但是，现有的太阳能充电装置仍存在以下缺陷：太阳能充电装置多为非柔性或柔性较差，不能折叠和卷曲或者折叠、卷曲之后容易损坏太阳能电池；太阳能充电装置中的太阳能电池板重量较大，体积大，便携性欠缺，携带不方便；太阳能充电装置日用性差，使用频率不高，利用率低，无法实现全天候使用；太阳能电池光电转化效率较低；并且，现有的太阳能充电装置中的太阳能电池板为全覆盖式，在使用的过程中不可避免地会对电池板造成损伤，造成太阳能充电装置无法使用，可靠性差。

发明内容

本发明旨在提供一种薄膜式太阳能充电装置，以解决现有技术中的至少一个问题。

本发明的实施例总的来说提供一种薄膜式太阳能充电装置，包括：柔性电路板；设置在柔性电路板上的阵列排布的多个太阳能电池；聚光组件，所述聚光组件包括阵列排布的多个聚光单元，所述多个聚光单元分别向所述多个太阳能电池会聚光能；

智能连接控制装置，所述智能连接控制装置电连接到柔性电路板，并通过柔性电路板接收所述多个太阳能电池输出的电压或电流信号，以控制所述多个太阳能电池的电连接方式。

根据本发明的一个实施例，所述太阳能充电装置还包括电源输出接口，所述电源输出接口电连接至智能连接控制装置，以向外部设备输出电能。

根据本发明的一个实施例，所述多个太阳能电池中的每个电池配置为吸收波长范围为300nm-2400nm的光能。

根据本发明的一个实施例，所述多个太阳能电池的总面积占柔性电路板面积的百分比≤30％。

根据本发明的一个实施例，所述聚光单元为聚光透镜，所述聚光组件还包括柔性透光膜，所述柔性透光膜设置在所述多个太阳能电池和所述多个聚光透镜之间以支撑所述多个聚光透镜。

根据本发明的一个实施例，所述柔性透光膜和所述聚光透镜形成一体。

根据本发明的一个实施例，所述柔性透光膜和所述聚光透镜分别制作并相互连接在一起。

根据本发明的一个实施例，所述柔性透光膜在对应各个太阳能电池的位置具有镂空部分。

根据本发明的一个实施例，所述聚光单元为聚光透镜，所述聚光组件还包括阵列排布的多个透明垫块，所述多个透明垫块分别设置在所述多个太阳能电池和所述多个聚光透镜之间以支撑所述多个聚光透镜。

根据本发明的一个实施例，所述聚光单元为聚光透镜，所述聚光透镜具有空心气泡式结构。

根据本发明的一个实施例，所述聚光单元为反射式聚光镜。

根据本发明的一个实施例，在各个反射式聚光镜和柔性电路板之间设置有支撑结构，以支撑各个反射式聚光镜。根据本发明的一个实施例，所述多个太阳能电池分别电连接到所述智能连接控制装置。

根据本发明的一个实施例，所述多个太阳能电池串联成多个太阳能电池组，所述多个太阳能电池组分别电连接到所述智能连接控制装置。

根据本发明的薄膜式太阳能充电装置，能够在低倍聚光的情况下使用，光电转换效率高，能够很好地满足移动电子设备在长时间的户外运动和旅行中的充电使用要求，且具有体积小、携带方便、柔性好、可靠性高、能够全天候使用等特点。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的薄膜式太阳能充电装置的结构示意图。

图2a是图1所示的薄膜式太阳能充电装置中的聚光透镜的聚光参数的示意图。

图2b是图2a的所示的聚光透镜的临界入射角的示意图。

图3是根据本发明的另一个实施例的薄膜式太阳能充电装置的结构示意图。

图4是根据本发明的另一个实施例的薄膜式太阳能充电装置的结构示意图。

图5是根据本发明的另一个实施例的薄膜式太阳能充电装置的结构示意图。

图6是根据本发明的另一个实施例的薄膜式太阳能充电装置的结构示意图。

图7是根据本发明的一个实施例的薄膜式太阳能充电装置中的太阳能电池的连接方式的一个示例的示意图。

图8是根据本发明的一个实施例的薄膜式太阳能充电装置中的太阳能电池的连接方式的另一个示例的示意图。

具体实施方式

为更清楚地阐述本公开的目的、技术方案及优点，以下将结合附图对本公开的实施例进行详细的说明。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。应当理解，下文对于实施例的描述旨在对本公开的总体构思进行解释和说明，而不应当理解为是对本公开的限制。在说明书和附图中，相同或相似的附图标记指代相同或相似的部件或构件。为了清晰起见，附图不一定按比例绘制，并且附图中可能省略了一些公知部件和结构。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。措词“一”或“一个”不排除多个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”“顶”或“底”等等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。当诸如层、膜、区域或衬底基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。

根据本发明的总体构思，提供一种薄膜式太阳能充电装置，包括：柔性电路板；设置在柔性电路板上的阵列排布的多个太阳能电池；聚光组件，所述聚光组件包括阵列排布的多个聚光透镜，所述多个聚光透镜分别向所述多个太阳能电池会聚光能；和智能连接控制装置，所述智能连接控制装置电连接到柔性电路板，并通过柔性电路板接收所述多个太阳能电池输出的电压或电流信号，以控制所述多个太阳能电池的电连接方式。

根据本发明的薄膜式太阳能充电装置，能够在低倍聚光的情况下使用，光电转换效率高，能够很好地满足移动电子设备在长时间的户外运动和旅行中的充电使用要求，且具有体积小、携带方便、柔性好、可靠性高、能够全天候使用等特点。

以下结合附图具体描述根据本发明的示例性实施例的薄膜式太阳能充电装置。

图1是根据本发明的一个实施例的薄膜式太阳能充电装置100的结构示意图。如图1所示，薄膜式太阳能充电装置100包括柔性电路板10、阵列排布在柔性电路板10上的多个薄片状柔性太阳能电池20、聚光组件30和智能连接控制装置40。聚光组件30包括阵列排布的多个聚光透镜31。多个聚光透镜31与多个太阳能电池20一一对应，分别向多个太阳能电池20会聚光能。太阳能电池20将光能转换成电能，并通过柔性印刷电路板10将电流或电压信号输出至智能连接控制装置40。太阳能电池20可以配置为吸收波长范围为300nm-2400nm的光能。智能连接控制装置40电连接到柔性电路板10，并通过柔性电路板10接收多个太阳能电池20输出的电压或电流信号，以控制所述多个太阳能电池的电连接方式。

具体地，智能连接控制装置40采用微型计算机CPU来采集各个太阳能电池20的发电信息并控制各个太阳能电池20之间的串并联关系，从而使得太阳能充电装置100获得最大效率的能量输出。虽然图1中示出了智能连接控制装置40通过导线连接至柔性电路板10，但是，智能连接控制装置40也可以集成到柔性电路板10上。

如图1所示，太阳能充电装置100还包括电源输出接口50，用于向外部用电设备例如手机输出电能。电源输出接口50可以集成到智能连接控制装置40中，也可以通过导线连接到智能连接控制装置40。电源输出接口50可以为通用接口，以便于对移动设备进行充电。

如图1所示，聚光组件30还包括设置在多个太阳能电池20和多个聚光透镜31之间的柔性透光膜32，用于支撑多个聚光透镜31。柔性透光膜32可以通过透明胶60连接至柔性电路板10。图1示出了透明胶60包覆电池20，但是，可选地，透明胶60可以仅设置在电池20的侧面而不设置在电池20的上表面上。电池20通过焊接或者通过电池背面点导电胶粘接到柔性电路板10上。另外，可选地，柔性透光膜32本身可以由较厚的透明胶制成，而不必另外设置透明胶60。另外，柔性透光膜32也可以用其他材料作为支架，其上下表面通过一层粘接装置来连接透镜31、电池20和柔性电路板10。粘接装置包括但不限于胶水、双面胶带、粘接剂、太阳能电池胶膜等。

在使用中，当太阳光照射到如图1所示的太阳能充电装置100的聚光组件30上时，经各个透镜31进行聚焦，光束穿过柔性透光膜20和透明胶60，光斑聚集在各个太阳能电池20上。太阳能电池20吸收太阳光，形成光生伏特效应，产生电流由柔性电路板10上的印刷电路收集。带有微型计算机芯片的智能连接控制装置40能够根据各太阳能电池输出的电压和电流进行计算分析，以最优化的方案排列组合各个太阳能电池20的电路连接方式，再以最优的电压、电流和最佳功率由电源输出接口50输出电力。

为保证太阳能充电装置100的柔性，太阳能充电装置100的各个构成部分均由柔性材料制成。例如，柔性电路板10是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性的可挠性印刷电路板。该电路板具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。柔性电路板10可以是透明的。太阳能电池20包括但不限于砷化镓太阳能电池、硅太阳能电池、铜铟镓硒太阳能电池、碲化镉太阳能电池、染料敏化太阳能电池、有机太阳能电池、钙钛矿太阳能电池、量子点太阳能电池等，优选为柔性好、光电转换效率高的砷化镓薄膜电池。聚光组件可以由柔性有机薄膜组成。

在根据本发明的实施例的太阳能充电装置100中，多个太阳能电池20的总面积只占据柔性电路板10的面积的很小一部分，例如5％-30％，优选大约10％。非太阳能电池工作区域占据柔性电路板10的大部分面积，例如大约90％。所以这些非太阳能电池片工作区域受损不会对太阳能电池片的正常发电产生影响。而传统的太阳能充电装置中，太阳能电池通常为全覆盖式，基本占据太阳能充电装置的全部面积，因此电池的一部分受损会大大降低太阳能电池片的发电效率，更严重的可能导致太阳能充电装置直接报废。根据本发明实施例的太阳能充电装置采用离散的微电池片，这样的结构在提高太阳能发电效率的同时也会大大提高太阳能充电装置的可靠性。

图2a是图1所示的薄膜式太阳能充电装置100中的聚光透镜的参数示意图，图2b是图2a的所示的聚光透镜的临界入射角的示意图。图中示意地示出了透镜31和电池20。聚光太阳能电池的光电转换效率与聚光比有关。聚光比定义为聚光的入射口径面积与出射口径面积之比，即透镜的面积比上电池的受光面积的比值。

如图2a所示，r为出射口径方形的1/2边长(出射口径若为圆形，r为出射口径圆形的半径)，R为入射口径方形的1/2边长(出射口径若为圆形，R为入射口径圆形的半径)，f为透镜焦距。电池片20置放于透镜31下方，其间间距为h。

对于2D太阳能聚光器几何聚光比为：

C＝S₁/S₂＝r²/R²

上式中：S₁为出射口径面积，S₂为入射口径面积，r为出射口径方形的1/2边长(出射口径若为圆形，r为出射口径圆形的半径)R为入射口径方形的1/2边长(出射口径若为圆形，R为入射口径圆形的半径)。

如图2b所示为根据本发明的一个实施例的临界入射角定义的示意图。如图2b所示，定义临界入射角θ，使得以临界入射角θ入射的光线正好到不了电池表面。

式中：C为几何聚光比，f为透镜焦距。

根据一个实施例，设定几何聚光倍数为8倍，设计低倍透镜31尺寸为4mm×4mm，微电池片20尺寸为1.4mm×1.4mm，透镜焦距f为4mm，柔性透光膜32厚度h为2.6mm。临界入射角θ＝29°。当入射角小于临界角29°时，就会有光低倍汇聚到电池片的表面。

本发明的实施例采用低倍聚光，不需要配备太阳能追踪系统，使得薄膜式太阳能充电装置体积小，重量轻。大的入射角度可以尽量多的利用到现实中大量的散射光来产生电能，因此，提高了能量利用率，增加了产生的电能的量。较低的聚光倍数，还可以大大降低太阳能电池片的温度，避免高温损伤。当然可以选择更小的间距h(h≤f)，来扩大临界入射角，但是聚光倍数会几何倍数地变小，同时电池片的面积会大大变大，增加成本。同时可以选择更大的间距h(h≤f)以增加几何聚光比，但是随着几何聚光比的提高会大大升高太阳能电池片的温度，对电池片造成高温损伤。

在本发明的一个示例实施例中，采用临界入射角为29°，扫场角度为58°，几何聚光比为8，PUA透镜尺寸4mm×4mm，柔性透明膜2厚度为2.6mm，微型片状电池尺寸为1.4mm×1.4mm。入射角在29°以内的光线都可以有效地聚集到电池片表面，不需要配备太阳光追踪系统。大的入射角度还可以尽量多地利用到现实中大量的散射光来产生电能，因此，提高了能量利用率，增加了产生的电能的量。另外，较低的聚光倍数，可以大大降低太阳能电池的温度，避免高温损伤。当然可以选择更大的入射角，但是聚光倍数会几何倍数变小。当入射角为70°时，几何聚光倍数仅为1.85倍，此时聚光倍数低且需要大面积的电池片(2.94mm×2.94mm)，电池制造成本增加。本发明实施例的太阳能充电装置可以在低倍聚光的情况下使用，入射角在一定范围之内的光线均可以被电池吸收来产生电能。例如，入射角可以在0°～29°之间。

采用低倍聚光而非高倍聚光，带来了许多优势。高倍聚光对光学设计要求很严苛，对入射角度要求很高，必须配备太阳光追踪系统，并且体积大，重量大。本发明的实施例中采用低倍聚光，大大放宽了聚光对入射角度的要求，不需要笨重的太阳光追踪系统，即使光线较差的情况下，充电装置也能进行充电。

根据一个例子，采用临界入射角为29°，扫场角度为58°，几何聚光倍数为8倍，低倍PUA(聚氨酯丙烯酸酯)透镜的尺寸是4mm×4mm，焦距为4mm，柔性透明膜2厚度为2.6mm，微电池片尺寸为1.4mm×1.4mm。柔性电路板面积10cm×10cm，可放置400个透镜及400片三结太阳能电池，每个电池20的输出电压在3V左右，10个电池串联为一组，40组并联，可得到开路电压30V，电流密度12.6mA/cm²,短路电流为0.08A，输出功率约1.9W。

在图1所示的实施例中，柔性透光膜32和聚光透镜31可以由相同的材料形成一体结构。例如，柔性透光膜32和聚光透镜31可以用柔性有机材料压制或腐蚀而形成一体结构。在这种情况下，聚光透镜31和柔性透光膜32可以为实心结构。但是，本发明不限于此，根据其它的实施例，聚光透镜31和柔性透光膜32可以分别制造然后连接在一起。另外，聚光透镜31和柔性透光膜32也可以为空心结构。

图1所示的薄膜式太阳能充电装置100可以按如下方法制作：

将柔性薄膜状太阳能电池20以导电胶粘接在印刷有集成电路的柔性电路板10上，导电胶固化后，将电池20正面电极连接到柔性电路板10上，连接方式包括但不限于焊接、导电胶粘接、金丝键合等的方法。

所有电池2安装到柔性电路板10上后，铺设一层热熔胶(包括但不限于POE、EVA等)，再放置柔性聚光组件30，送入层压机进行层压固化。也可直接采用透明胶来粘接柔性聚光组件30与柔性电路板10。最后，将柔性电路板10连接到智能连接控制装置40上。

图3是根据本发明的另一个实施例的薄膜式太阳能充电装置200的结构示意图。图3所示的薄膜式太阳能充电装置200中，聚光组件30包括聚光透镜31和柔性透光膜32。与图1所示的实施例的薄膜式太阳能充电装置100的不同之处在于，聚光透镜31为圆形透镜，可以用有机薄膜材料制成空心气泡式结构。可选地，各空心气泡形式的透镜31可通过共同的柔性透明支撑膜33连接在一起，然后连接到柔性透光膜32上。例如，可以采用类似聚乙烯复合气垫泡的形式形成透镜31和柔性透明支撑膜33的组件。。采用空心气泡式结构，制作工艺简单，生产效率高。该实施例的其他方面与图1所示的实施例相同，在此不再赘述。

图4是根据本发明的另一个实施例的薄膜式太阳能充电装置300的结构示意图。与图1所示的实施例的薄膜式太阳能充电装置100的不同之处在于，图4所示的薄膜式太阳能充电装置300中，柔性透光膜32在对应各个太阳能电池20的位置具有镂空部分321。该镂空部分321一方面增加了光线透过率，另一方面减轻了透光膜的重量，进而减小了整个薄膜式太阳能充电装置300的重量。图4中示出了在太阳能电池20外部涂覆透明胶61以对太阳能电池20进行密封和保护。透明胶61与透明胶60的材料可以相同或不同。可选地，也可以在太阳能电池20上面形成一层透明保护膜以保护太阳能电池。在太阳能电池20在薄膜式太阳能充电装置300中密封良好的情况下，太阳能电池20也可以裸片使用，而不需要在其上涂胶或粘接玻璃片。该实施例的其他方面与图1所示的实施例相同，在此不再赘述。

图5是根据本发明的另一个实施例的薄膜式太阳能充电装置400的结构示意图。与图1所示的实施例的薄膜式太阳能充电装置100的不同之处在于，图5所示的薄膜式太阳能充电装置400中，聚光组件30包括阵列排布的多个透明垫块321，代替整体的柔性透光膜。多个透明垫块321分别设置在多个太阳能电池20和多个聚光透镜31之间以支撑多个聚光透镜31。多个透明垫块321之间具有间隙320。透明垫块321的材料可以为柔性有机材料。透明垫块321和太阳能电池20之间用透明胶60粘接固定在一起。透明垫块321和对应的聚光透镜31可以形成一体式结构或分体式结构。根据该实施例的薄膜式太阳能充电装置400可以具有较大的柔性和较轻的重量。该实施例的其他方面与图1所示的实施例相同，在此不再赘述。

根据图5的实施例的一个变形实施方式，可选地，各个聚光透镜31可以利用有机薄膜材料制成空心气泡式结构，并分别粘在下方的各个透明垫块321上；或者，空心气泡形式的多个聚光透镜31可通过共同的柔性透明支撑膜连接在一起，然后整体连接到下方的各个透明垫块上；或者，可以将各个透明垫块321和对应的聚光透镜31整体制作成一个空心气泡。本实施例对于聚光透镜和透明垫块的形式不做限定。图6是根据本发明的另一个实施例的薄膜式太阳能充电装置500的结构示意图。与图1所示的实施例的薄膜式太阳能充电装置100的不同之处在于，图6所示的薄膜式太阳能充电装置500中，聚光组件30包括阵列排布的多个反射式聚光镜31’,多个反射式聚光镜31’与多个太阳能电池20一一对应，分别向多个太阳能电池20会聚光能。具体地，反射式聚光镜31’采用复合抛物面反射式聚光镜，太阳光经由各反射式聚光镜31’上端开口入射，反射后聚焦在各电池20上。太阳能电池20将光能转换成电能，并通过柔性印刷电路板10将电流或电压信号输出至智能连接控制装置40。

如图6所示，在反射式聚光镜31’下方具有支撑结构322，用于支撑各个反射式聚光镜31’。支撑结构322具有与反射式聚光镜31’的形状匹配的表面形状，以稳定地支撑反射式聚光镜31’。支撑结构322可以通过透明胶60连接至柔性电路板10。另外，可以在太阳能电池20外部涂覆透明胶61以对太阳能电池20进行密封和保护。透明胶61与透明胶60的材料可以相同或不同。可选地，也可以在太阳能电池20上面形成一层透明保护膜以保护太阳能电池。该实施例的其他方面与图1所示的实施例相同，在此不再赘述。

图7是根据本发明的一个实施例的薄膜式太阳能充电装置中的太阳能电池20的连接方式的一个示例的示意图。如图7所示，十八个太阳能电池20分别通过导线电连接到智能连接控制装置40。智能连接控制装置40根据每个电池20输出的电流和电压动态设定各个电池在整个阵列中的串并联方式，从而获得最大效率的能量输出。即使在一个电池或者几个电池损坏时，也能保证太阳能充电装置的正常工作，从而保证了最大的系统可靠性。虽然图中示出了十八个电池的例子，但是，电池的个数可以根据需要任意设定。

图8是根据本发明的一个实施例的薄膜式太阳能充电装置中的太阳能电池的连接方式的另一个示例的示意图。如图8所示，每两个太阳能电池20串联成一个太阳能电池组2，共形成九个太阳能电池组2。九个太阳能电池组2分别通过导线电连接到智能连接控制装置40。与图7所示电池连接方式相比，图8所示电池连接方式可以大大减小计算量，计算量只有图7的1/2,提高了太阳能充电装置的响应速度和工作效率，同时也不会影响光伏器件的效率。

注意，虽然图8中示出了十八个电池的例子，但是，电池的个数可以根据需要任意设定。另外，虽然图中示出了每两个太阳能电池20串联成一个太阳能电池组2，但本发明不限于此。一个太阳能电池组2可以包括任意数量的电池。可以将任意数量的太阳能电池串联成多个太阳能电池组2，多个太阳能电池组2分别电连接到智能连接控制装置40。智能连接控制装置40根据每个电池组2输出的电流和电压动态设定各个电池组在整个阵列中的串并联方式，从而获得最大效率的能量输出。即使在一个电池或者几个电池损坏时，也能保证太阳能充电装置的正常工作，从而保证了最大的系统可靠性。

又例如，对于包括100个太阳能电池的薄膜式太阳能充电装置，每个太阳能电池的平均电压为3V，电流为0.1A。每个太阳能电池通过电路连接到智能连接系统。电池连接方式是每10片电池串联成一个电池串，10个电池串相互并联，则该薄膜式太阳能充电装置的输出电压是30V，输出电流为1A。如果不采用智能连接系统，当某一电池串中的3个电池损坏，整个薄膜式太阳能充电装置的输出电压会降至21V左右，输出电流为1A。如果采用智能连接系统，该智能连接系统根据每个电池的电压和电流，会判断出3个电池损坏，此时，智能连接系统重新排列电池，将平均电压较高的电池组成3个电池串(9片/串)，其他70个电池组成7个电池串(10片/串)，10个电池串再相互并联。此时薄膜式太阳能充电装置的输出电压不低于27V，输出电流保持在1A。可见，采用智能连接系统可以有效提高系统可靠性和优化系统输出。

本发明上述实施例的太阳能充电装置的优点在于：

采用低倍聚光的方式，可以降低对聚光部件的光学要求和工艺要求，减少聚光部件的质量，同时最大程度的采集散射光，实现全天候使用，提高效率的同时提高了便利携带性；可以使透镜做成微型尺寸，减小了充电装置的体积和重量，方便携带。

第二，改变传统的全覆盖式的太阳能电池板发电形式，采用微电池组，相较于以往大面积的太阳能电池板，节约了电池片的原料和成本，同时还提高了太阳能转换为电能的转换效率。

第三，采用基于微型计算机的智能连接控制装置，对微电池片进行最高效的串并联匹配，得到能量的最高输出，提高了整个系统的效率。即使在一个微电池或者几个微电池损坏时，也能保证太阳能充电装置的正常工作，从而保证了最大的系统可靠性。

第四，本发明的便携式太阳能充电装置具有较好的柔性，可以折叠、卷曲，因此，用户可以把本充电装置收纳为较小的体积，方便用户随身携带。

第五，柔性低倍聚光组件的存在也能帮助柔性太阳能微电池组阻隔湿气，提高太阳能充电装置的稳定可靠性。

虽然以上参照附图描述了本公开的不同实施例，但本领域技术人员应当理解，在不引起冲突的情况下，不同实施例之间可以相互组合或进行部分替代。在不背离本公开的构思的前提下，可以对本公开的实施例做出各种修改和变化。所有这些修改和变化都应当落入本公开的保护范围内。因此，本公开的保护范围应以权利要求限定的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种薄膜式太阳能充电装置，包括：

柔性电路板；

设置在柔性电路板上的阵列排布的多个太阳能电池；

聚光组件，所述聚光组件包括阵列排布的多个聚光单元，所述多个聚光单元分别向所述多个太阳能电池会聚光能；

智能连接控制装置，所述智能连接控制装置电连接到柔性电路板，并通过柔性电路板接收所述多个太阳能电池输出的电压或电流信号，以控制所述多个太阳能电池的电连接方式。

2.根据权利要求1所述的太阳能充电装置，还包括电源输出接口，所述电源输出接口电连接至智能连接控制装置，以向外部设备输出电能。

3.根据权利要求1所述的太阳能充电装置，其中，

所述多个太阳能电池中的每个电池配置为吸收波长范围为300nm-2400nm的光能。

4.根据权利要求1所述的太阳能充电装置，其中，

所述多个太阳能电池的总面积占柔性电路板面积的百分比≤30％。

5.根据权利要求1所述的太阳能充电装置，其中，所述聚光单元为聚光透镜，所述聚光组件还包括柔性透光膜，所述柔性透光膜设置在所述多个太阳能电池和所述多个聚光透镜之间以支撑所述多个聚光透镜。

6.根据权利要求5所述的太阳能充电装置，其中，所述柔性透光膜和所述聚光透镜形成一体。

7.根据权利要求5所述的太阳能充电装置，其中，所述柔性透光膜和所述聚光透镜分别制作并相互连接在一起。

8.根据权利要求5所述的太阳能充电装置，其中，所述柔性透光膜在对应各个太阳能电池的位置具有镂空部分。

9.根据权利要求1所述的太阳能充电装置，其中，所述聚光单元为聚光透镜，所述聚光组件还包括阵列排布的多个透明垫块，所述多个透明垫块分别设置在所述多个太阳能电池和所述多个聚光透镜之间以支撑所述多个聚光透镜。

10.根据权利要求1所述的太阳能充电装置，其中，所述聚光单元为聚光透镜，所述聚光透镜具有空心气泡式结构。

11.根据权利要求1所述的太阳能充电装置，其中，所述聚光单元为反射式聚光镜。

12.根据权利要求11所述的太阳能充电装置，其中，在各个反射式聚光镜和柔性电路板之间设置有支撑结构，以支撑各个反射式聚光镜。

13.根据权利要求1所述的太阳能充电装置，其中，所述多个太阳能电池分别电连接到所述智能连接控制装置。

14.根据权利要求1所述的太阳能充电装置，其中，所述多个太阳能电池串联成多个太阳能电池组，所述多个太阳能电池组分别电连接到所述智能连接控制装置。