[發明專利]一種智能設備嵌入式量子點光伏充電方法

有效

• 申請號: 201810592394.2
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108649713B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 張楠林
• 申請（專利權）人: 張楠林
• 主分類號: H02J50/30
• 分類號: H02J50/30
• 代理公司: 深圳市中聯專利代理有限公司 44274
• 代理人: 李俊

本發明公開了一種智能設備嵌入式量子點光伏充電方法，該充電方法是采用嵌入式量子點光伏電池于智能設備背殼內，并在智能設備上設置充電控制電路與量子點光伏電池連接，量子點光接收面能夠吸收至少包括紫外光、可見光、近紅外光光譜，將光子轉換為電子和空穴，通過電子和空穴所產生的電能導出對智能設備的儲能電池充電。在室外可利用太陽光，在室內可利用自然光或紅外線發射器充電。本發明采用嵌入式量子點光伏電池進行長距離、任意地點無線充電，大大提高了使用的便利性和美觀性。本發明充電功率高，而且由于本發明采用的量子點電池可嵌入智能設備內部，因此對智能設備的結構、對用戶使用感沒有任何影響。

技術領域

本發明涉及無線充電技術，具體的說是涉及一種智能設備嵌入式量子點光伏充電方法。

背景技術

現有無線充電技術，多采用的是電磁感應的方式，即利用充電底座和智能設備內部的充電線圈，通過改變充電底座中線圈的電磁場，進而改變智能設備中線圈的電磁場，從而進行無線傳遞能量，給智能設備充電。由于電磁場隨距離衰減劇烈，所以其應用距離非常有限，因而智能設備等設備必須置于充電底座之上，給無線充電的應用帶來了很大的障礙。磁共振式(電磁感應的一種)無線充電距離會長一些，多用于電動汽車等大型設備。

現有技術中，采用的光伏無線充電技術在智能設備外采用額外的太陽能電池模塊，來接收能量。這種方法極大的增加了智能設備的體積，或者其所用的太陽能電池面積小，因此充電功率低，充電效率低下。

現有的主流光伏技術，是指以晶硅電池、銅銦鎵硒、碲化鎘為主的市場主流太陽能電池產品。其中晶硅電池厚且笨重，不能彎曲，難以進行智能設備的嵌入式集成。銅銦鎵硒和碲化鎘分別應用了稀有金屬銦、鎵和劇毒金屬鉻等，其成本和毒性缺陷明顯。

量子點材料是指1-20nm大小的納米顆粒。由于量子限域效應，當一種材料的尺寸小于其激子玻爾半徑時，其半導體帶隙會隨著尺寸減小而增大(如圖5所示)。這是由于在納米顆粒中，在導帶和價帶邊緣位置，其塊狀材料中連續的能級會分裂成離散能級，而導致能帶變窄，帶隙增大。利用這種性質，通過控制量子點材料的大小，本發明通過調控其帶隙，進而控制其吸收或發射光譜的范圍。在特定的應用場合下，采用特定的帶隙，進而優化太陽能電池的性能。常用的量子點光伏材料如PbS，其激子玻爾半徑18nm左右，因而具備明顯的量子限域效應，其合成工藝成熟。而且，由于其處于膠體狀態，因而采用印刷等液體處理方法來進行電池制作。其材料成本、生產成本低廉，性能穩定。

發明內容

針對現有技術中的不足，本發明要解決的技術問題在于提供了一種智能設備嵌入式量子點光伏充電方法。

為解決上述技術問題，本發明通過以下方案來實現：本發明的一種智能設備嵌入式量子點光伏充電方法，該充電方法是采用嵌入式量子點光伏電池于智能設備背殼內，并在智能設備上設置充電控制電路與量子點光伏電池連接，量子點光接收面能夠吸收至少包括紫外光、可見光、近紅外光光譜，通過電子和空穴所產生的電能導出對智能設備的儲能電池充電；

所述量子點光伏電池外表面用于感應周邊環境光強度，其是通過判斷自身的輸出電壓或電流，進而判斷出接收光為強光或弱光；

所述量子點光伏電池判斷所接收光為強光以控制充電電路對智能設備充電；

所述量子點光伏電池判斷所接收光為弱光后開啟量子點光伏電池上的一LED信號脈沖模塊，該LED信號脈沖模塊發送無信線號給一能量發射器，能量發射器開機；

所述能量發射器上設置有紅外接收裝置、紅外發射裝置、智能設備掃描控制系統，其智能設備掃描控制系統掃描到智能設備后，紅外發射裝置發射紅外線覆蓋智能設備，智能設備啟動充電電路進行充電，同時發射器掃描控制系統停止掃描，該能量發射器能夠定向、大功率的發射紅外線至智能設備，進行高效率充電；

所述智能設備設置有充電完成反饋模塊，充電完成反饋模塊控制LED信號脈沖模塊發送關機信號給能量發射器上的紅外接收裝置，紅外接收裝置接收到信號后控制能量發射器關機；