便携式电子设备的保护套的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种便携式电子设备的保护套，包括：用于容纳电子设备的设备保护主体；能覆盖于所述设备保护主体上的用于容纳太阳能电池组件的电池保护主体，所述太阳能电池组件面向所述电池保护主体的背离于所述设备保护主体的一侧；以及连接在所述设备保护主体与所述电池保护主体之间的转轴；通过所述转轴使所述电池保护主体在与所述设备保护主体平行的平面上相对于所述设备保护主体转动。本发明的便携式电子设备的保护套兼具保护与充电功能，可简化便携式电子设备的配备，又因随时可对该便携式电子设备进行充电而延长其使用时间。
【专利说明】便携式电子设备的保护套
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子设备的保护套，具体地，涉及一种便携式电子设备的保护套。
【背景技术】
[0002]近年来，各类便携式电子设备(例如手机、电子书、平板电脑等)以其优异的性能而深受消费者欢迎，其中，平板电脑整合了电脑、手机、电子游戏机、MP3播放器、MP4播放器等众多功能，与传统的电子设备相比具有突出的便携性，简便的操作界面，娱乐性出众，一经推出就广受好评，独占了巨大的市场份额，是各大电子厂商的主打产品之一。与传统的台式机和笔记本电脑相比，平板电脑更加注重便携性。
[0003]但是随着上述便携式电子设备的功能越多，耗电量越大，如何延长其使用时间成为关键，尤其是怎样在没有正常供电的环境下提高上述便携式电子设备的电池的续航能力一直是一个难以解决的课题。
[0004]特别是对于诸如平板电脑那样的便携式电子设备，由于各大厂商都强调硬件设备的专一性，电池与电子设备完全整合在一起，无法通过更换电池的方法延长使用时间。目前对于各类便携式电子设备所广泛接受的方法是使用事先冲好电的移动电源。但是，也存在另外一种方法，就是实时利用身边的清洁能源——太阳能，对便携式电子设备进行充电。
[0005]例如，对于平板电脑，目前已经有一些整合了太阳能电池充电功能的平板电脑保护套的专利，但是这些现有的技术都有一些缺点。
[0006]例如专利文献I公开了一种具有太阳能电池的平板电脑，其中把太阳能电池与平板电脑的主机相连，可以放置在平板电脑的背面，与平板电脑一起形成“V”形支架，或者与平板电脑一起平铺进行充电，但是这只是给平板电脑增加了一个利用太阳能充电的功能，并不具备保护平板电脑屏幕的功能。
[0007]再如专利文献2公开了一种高效太阳能平板电脑充电护套，其中把太阳能电池固定在平板电脑背面，这样就只能在闲置的时候充电，而在使用的过程中就无法同时完成充电功能。
[0008]又如专利文献3公开了一种太阳能电子设备保护套，其中，在保护套的外侧面包覆了柔性太阳能电池，但事实上在平板电脑闲置而闭合保护套时只有二分之一的太阳能电池能够正常工作，而另外一半由于被压在底部完全无法完成光电转换的作用。在平板电脑使用过程中，打开保护套后，太阳能电池由于面向下方完全失去作用。并且柔性太阳能电池价格昂贵，光电转换效率低，有一定的局限性。
[0009]而专利文献4公开了一种整合太阳能电池的保护套件，其中，使用了染料敏化太阳能电池，并且在保护套的上下表面各整合了一块太阳能电池，保证发电量的同时，确保在闲置和使用过程中都可以充电。但是两块太阳能电池面板在同一时间也只有一块能正常工作，造成了极大的浪费。
[0010]现有技术文献:
专利文献: 专利文献1:中国专利公开CN 201892891U ；
专利文献2:中国专利公开CN 203084604U ；
专利文献3:中国专利公开CN 202552578U ；
专利文献4:中国专利公开CN 201838462U。
【发明内容】
[0011]鉴于以上所述，本发明所要解决的技术问题在于提供一种兼具保护与充电功能的便携式电子设备的保护套，可简化便携式电子设备的配备，又因随时可对该便携式电子设备进行充电而延长其使用时间。
[0012]为了解决上述技术问题，本发明提供的一种便携式电子设备的保护套，包括:用于容纳电子设备的设备保护主体；能覆盖于所述设备保护主体上的用于容纳太阳能电池组件的电池保护主体，所述太阳能电池组件面向所述电池保护主体的背离于所述设备保护主体的一侧；以及连接在所述设备保护主体与所述电池保护主体之间的转轴；通过所述转轴使所述电池保护主体在与所述设备保护主体平行的平面上相对于所述设备保护主体转动。
[0013]根据本发明，通过容纳于电池保护主体中的太阳能电池组件将光能转换为电能，对容纳于设备保护主体中的电子设备充电。因而本发明的保护套既有保护功能，也同时实现了充电功能。另外，通过连接在设备保护主体与电池保护主体之间的转轴，使电池保护主体在与设备保护主体平行的平面上相对于设备保护主体转动，从而能够使保护套在电池保护主体覆盖于设备保护主体上的保护套闭合状态与电池保护主体从设备保护主体上方移开的保护套打开状态之间变化，并且在此变化过程中，太阳能电池组件始终面向电池保护主体的背离于设备保护主体的一侧，从而可以实时接收到光的照射。因而仅需在电池保护主体的背离于设备保护主体的一侧设置太阳能电池组件，无论保护套闭合还是打开，都可以持续对电子设备进行充电，实现了实时充电的功能。大大提高了电池利用率，延长了电子设备的使用时间。
[0014]又，在本发明中，也可以是，所述转轴包括:固定于所述电池保护主体的一边缘处的电池侧基底；固定于所述设备保护主体的相应的边缘处的设备侧基底；以及连接在所述电池侧基底和所述设备侧基底之间的主轴，所述主轴绕垂直于所述设备保护主体的平面的主轴轴线转动。
[0015]根据本发明，通过连接在上述电池侧基底和设备侧基底之间的主轴的转动可以有效地使上述电池保护主体在与设备保护主体平行的平面上相对于设备保护主体转动。
[0016]又，在本发明中，也可以是，所述主轴包括控制所述主轴在> O度且< 360度的范围内转动的定位装置。
[0017]根据本发明，通过该定位装置，可以使主轴沿顺时针方向或逆时针方向在> O度且< 360度的范围内转动，防止电池保护主体相对于设备保护主体的过度转动。
[0018]又，在本发明中，也可以是，所述主轴包括使所述电池保护主体与所述设备保护主体固定在任意转动角度的阻尼装置。
[0019]根据本发明，通过该阻尼装置，可以将该保护套保持在从保护套闭合状态至保护套打开状态的变化过程中的任意位置。
[0020]又，在本发明中，也可以是，所述主轴中空。[0021]根据本发明，通过将主轴设置为中空，可以在其中容纳太阳能电池组件和电子设备之间的连接构件。
[0022]又，在本发明中，也可以是，所述转轴还包括固定于所述电池侧基底上的至少一个副轴，所述副轴绕与所述主轴垂直且与所述电池保护主体的所述边缘平行的副轴轴线转动以使所述电池保护主体围绕所述副轴轴线相对于所述设备保护主体翻转。
[0023]根据本发明，通过该副轴的转动使电池保护主体围绕副轴轴线相对于设备保护主体翻转，从而能够使该保护套在从电池保护主体覆盖于设备保护主体上的保护套闭合状态绕该副轴轴线翻折状地打开，即可在保护套处于半打开状态下使用电子设备。在该半打开状态下既可以利用太阳能电池组件进行充电，又改善了电子设备在强光下的显示效果。
[0024]又，在本发明中，也可以是，所述副轴包括使所述电池保护主体与所述设备保护主体固定在任意翻转角度的阻尼装置。
[0025]根据本发明，通过该阻尼装置，可以将该保护套保持在翻折过程中的任意位置。
[0026]又，在本发明中，也可以是，所述太阳能电池组件包括至少一个染料敏化太阳能电池面板。
[0027]根据本发明，采用染料敏化太阳能电池作为光电转换组件，与硅太阳能电池相比，在诸如室内光的较弱光线下有更高的光电转换效率，更加适合于各类便携式电子设备的使用环境。
[0028]又，在本发明中，也可以是，还包括设于所述设备保护主体和所述电池保护主体的任意一个中的稳压电路，所述稳压电路连接于所述太阳能电池组件和所述电子设备之间。
[0029]根据本发明，通过该稳压电路可以将由太阳能电池组件光电转换后得到的电能进行调压稳流后对容纳于设备保护主体中的电子设备充电。
[0030]又，在本发明中，也可以是，还包括设于所述设备保护主体和所述电池保护主体的任意一个中的储电单元，所述储电单元连接于所述太阳能电池组件和所述电子设备之间且具备超级电容或可充电电池，以及保护控制电路。
[0031]根据本发明，通过设置该储电单元，即使在保护套内未装入电子设备时也可以对储电单元供电，以便在装入电子设备后可以第一时间对该电子设备快速充电。既可节约时间，又可在保护套闲置时充分利用该保护套的充电功能。
[0032]根据下述【具体实施方式】并参考附图，将更好地理解本发明的上述及其他目的、特征和优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1是根据本发明一实施形态的便携式电子设备的保护套在闭合状态下的俯视图；
图2是图1所示的保护套在打开状态下的俯视图；
图3是图1所示的保护套在闭合状态下的侧视图；
图4是图2所示的保护套在打开状态下的侧视图；
图5是图1所示的保护套中的太阳能电池组件的示意性结构剖视图；
图6是图5所示的太阳能电池组件中的单个太阳能电池面板的示意性结构剖视图；
图7是图1所示的保护套的电路原理框图； 图8是根据本发明另一实施形态的便携式电子设备的保护套在闭合状态下的俯视图； 图9是图8所示的保护套在打开状态下的俯视图；
图10是图8所示的保护套在闭合状态下的侧视图；
图11是图8所示的保护套在打开状态下的侧视图；
图12是图8所示的保护套在半打开状态下的立体图；
图13是图8所示的保护套在半打开状态下的侧视图；
图14是图8所示的保护套中的转轴的结构示意图。
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图并通过具体实施例进一步描述本发明的便携式电子设备的保护套。应理解，实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。在各附图中相同或相似的部件标以相应的附图标记。
[0035]图1至图4示出了根据本发明的便携式电子设备的保护套的一实施形态的结构示意图。如图1至图4所示，在本实施形态中，便携式电子设备的保护套包括用于容纳电子设备1202的设备保护主体1201。该电子设备1202例如可以是手机、电子书、平板电脑等便携式电子设备。该电子设备1202可容纳于设备保护主体1201的设备用卡槽中。
[0036]具体如图2所示，该电子设备1202的上表面具有触摸屏1203、菜单按键1204，侧面具有开关键、音量控制键等，插槽可以有SD卡、miniSD卡、microSD卡、T-Flash卡、SDHC卡、SDXC 卡、MS PRO、MS Duo、MS PRO Duo、MS Micro、Compact Vault 等，接口可以有 USB1.0 接口、USB 2.0 接口、USB 3.0 接口、Min1-USB 接口，Miro-USB 接口等，电源接口可以为上述接口，或者独立的电源接口。
[0037]该保护套还包括能覆盖于设备保护主体1201上的用于容纳太阳能电池组件1102的电池保护主体1101。如图所示，该太阳能电池组件1102面向电池保护主体1101的背离于设备保护主体1201的一侧。通过容纳于电池保护主体1101中的太阳能电池组件1102将光能转换为电能，对容纳于设备保护主体1201中的电子设备1202充电。
[0038]该保护套还包括连接在设备保护主体1201与电池保护主体1101之间的转轴1301，通过该转轴1301使电池保护主体1101在与设备保护主体1201平行的平面上相对于该设备保护主体1201转动。从而能够使保护套在电池保护主体1101覆盖于设备保护主体1201上的保护套闭合状态(参见图1和图3)与电池保护主体1101从设备保护主体1201上方移开的保护套打开状态(参见图2和图4)之间变化。
[0039]并且在上述变化过程中，太阳能电池组件1102始终面向电池保护主体1101的背离于设备保护主体1201的一侧，从而可以实时接收到光的照射。因而仅需在电池保护主体1101的背离于设备保护主体1201的一侧设置太阳能电池组件1102，无论保护套闭合还是打开，都可以持续对电子设备进行充电。由此，该保护套既有保护功能，也具有实时充电的功能。
[0040]具体地，如图3和图4所示，转轴1301可包括固定于电池保护主体1101的一边缘IlOla处的电池侧基底1303和固定于设备保护主体1201的相应的边缘1201a处的设备侧基底1304。该电池侧基底1303和设备侧基底1304例如可分别通过螺母或基底用卡槽等固定在电池保护主体1101和设备保护主体1201中。[0041]该转轴1301还包括连接在电池侧基底1303和设备侧基底1304之间的主轴1302。该主轴1302绕垂直于设备保护主体1201的平面的主轴轴线转动。该主轴1302的转动方向可如图1中的箭头所示的顺时针方向，但该主轴1302也可沿逆时针方向转动。可以按照用户的喜好和习惯来选择相应的转动方向。
[0042]此外，该主轴可包括控制主轴在> O度且< 360度的范围内转动的定位装置(图示省略)。由此可以防止电池保护主体1101相对于设备保护主体1201的过度转动。且该主轴1302还可包括使电池保护主体1101与设备保护主体1201固定在任意转动角度的阻尼装置。由此，可以将该保护套保持在从保护套闭合状态至保护套打开状态的变化过程中的任意位置。
[0043]另外，该主轴1302可以为中空。通过将主轴1302设置为中空，可以在其中容纳太阳能电池组件1102和电子设备1202之间的连接构件，例如导线等。且通过上述定位装置也可防止容纳于主轴1302中的导线等不至于由于过度转动而崩断。
[0044]又，本发明的保护套还可以包括设于设备保护主体1201和电池保护主体1101的任意一个中的稳压电路1206。在图1所示的实施形态中，该稳压电路1206例如通过螺母或者稳压电路用卡槽固定在设备保护主体1201内部，从而从外部无法识别。该稳压电路1206的厚度可低于10毫米。
[0045]该稳压电路1206可连接于太阳能电池组件1102和电子设备1202之间，且该稳压电路1206的输出电压大于电子设备1202的充电电压,并且保持稳定，避免由于光线强弱变化导致的电压不稳对电脑造成损伤。通过该稳压电路1206可以将由太阳能电池组件1102光电转换后得到的电能进行调压稳流后对容纳于设备保护主体1201中的电子设备1202充电。该太阳能电池组件1102和稳压电路1206之间的导线1305例如可以容纳于上述中空的主轴1302中。
[0046]又，本发明的保护套还可以包括设于设备保护主体1201和电池保护主体1101的任意一个中的储电单元1205。在图1所示的实施形态中，该储电单元1205例如通过螺母或者储电单元用卡槽固定在设备保护主体1201中，从外部无法识别。
[0047]该储电单元1205可连接于太阳能电池组件1102和电子设备1202之间。优选地，在本实施形态中，该储电单元1205可分别通过导线1306和导线1307连接在稳压电路1206和电子设备1202之间(参见图7)。该储电单元1205可以独立于电子设备。且该储电单元1205主要由超级电容或可充电电池，以及保护控制电路构成，该储电单元1205的厚度可低于10毫米。
[0048]通过设置该储电单元1205，在保护套内未装入电子设备1202时可以对储电单元1205供电，在装入电子设备1202后可以通过储电单元1205第一时间对该电子设备1202快速充电。既可节约时间，又可在保护套闲置时充分利用该保护套的充电功能。
[0049]且，如图3和图4所示，在设备保护主体1201中，上述设备侧基底1304可设于稳压电路1206和储电单元1205的上方，可方便导线1305从主轴1302的中心引出，与稳压电路1206相连。
[0050]又，如图1、图2所示，从太阳能电池组件1102的图示上下侧或左右侧或中间的正负极引出导线1305，穿过转轴1301的中心，与在设备保护主体1201内图示左下方的稳压电路1206的输入端口的正负极相连接，稳压电路1206输出端口的正负极与设备保护主体1201内图示左上方的储电单元1205输入端的正负极通过导线1306相连，储电单元1205输出端的正负极用导线1307引出，末端为与平板电脑相匹配的电源接口，可以为USB 1.0接口、USB 2.0 接口、USB 3.0 接口、Min1-USB 接口、Miro-USB 接口 或者专用的电源接口。
[0051]保护套内部连接用的各导线，例如导线1305、1306、1307可以为铜线、铝线、银线或金线等。且导线与太阳能电池组件、稳压电路和储电单元可用焊锡、导电胶、导电膜、导电银浆、聚酰亚胺胶带或绝缘胶布等固定。
[0052]此外，由于太阳直射光下，电子设备1202的显示效果很差，所以在较弱光线环境下使用的情况较多。因而，在本实施形态中，上述太阳能电池组件1102可包括至少一个染料敏化太阳能电池(DSSC)面板，例如该太阳能电池组件1102可以由I~10个染料敏化太阳能电池面板构成。各染料敏化太阳能电池面板相互之间通过串联方法连接。该太阳能电池组件1102的尺寸可以与电子设备1202相当。 [0053]且如图5所示，该太阳能电池组件1102自上而下的组成可为:增透膜3001、EVA(ethylene-vinyl acetate copolymer,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)膜3002、染料敏化太阳能电池面板3003、EVA膜3002、TPT (聚氟乙烯复合膜)基板3004。
[0054]增透膜3001优选PET (聚对苯二甲酸乙二酯)薄膜，可以提高入光量，改善光电转换效率。柔性EVA膜3002为固定胶层。TPT基板3004具有良好的弯曲性能，为底层基板的首选。
[0055]采用染料敏化太阳能电池作为光电转换组件，与硅太阳能电池相比，在诸如室内光的较弱光线下有更高的光电转换效率，更加适合于各类便携式电子设备的使用环境。
[0056]单个染料敏化太阳能电池面板可以以FTO(fluorine_doped tin oxide,掺氟氧化锡)、IT0 (indium tin oxide，氧化铟锡)或柔性的聚合物材料为基底；以Ti02、ZnO为光电转换单元；以金属多吡啶络合物、全有机染料、无机材料、量子点等为增感单元；以r/Ι3_、Br_/Br3_、Co (II)/Co (III)等为氧化还原电子对；以有机溶剂、离子液体、寡聚物等为电解液媒介；以钼、钌、碳等为对电极材料。
[0057]具体地，图6是图5所示的太阳能电池组件中的单个染料敏化太阳能电池面板的示意性结构剖视图。以下结合图6对染料敏化太阳能电池面板进行简单说明。该染料敏化太阳能电池面板包括配置在太阳光11入射侧的光电极、与此对置的对电极、保持在两极之间的电解质溶液16。光电极通过在光电极侧透明基板12上的光电极侧透明导电膜13形成，在光电极侧透明导电膜13上有承载有敏化染料的纳米尺寸的氧化钛(TiO2)半导体多孔膜14。敏化染料例如钌联吡啶络合物。对电极是通过形成在对电极侧基板18上的对电极侧导电膜17形成的，在对电极侧基板18上形成有未图示的电解质溶液注入孔。
[0058]两电极(包括光电极侧透明导电膜13和光电极侧透明基板12的光电极、包括对电极侧导电膜17和对电极侧基板18的对电极)通过密封材料15相接合，通过形成在对电极侧基板18上的未图示的电解质溶液注入孔将电解质溶液16注入到两电极之间之后，将电解质溶液注入孔密封。
[0059]这样地，由例如r和13_的氧化还原系统溶解到腈类溶剂中得到的溶液构成的电解质溶液16被保持在光电极侧透明导电膜13和对电极侧导电膜17之间。
[0060]一旦太阳光11照射到DSSC的光电极，敏化染料的基态电子被激发并迁移到激发态，激发态电子转移到二氧化钛的价带，被注入到氧化钛半导体的导带中，到达光电极。[0061]另外，失去了电子的敏化染料，通过下述的反应从电解质溶液中的还原剂(例如碘化物离子1-)接受电子，
【权利要求】
1.一种便携式电子设备的保护套，其特征在于，包括: 用于容纳电子设备的设备保护主体； 能覆盖于所述设备保护主体上的用于容纳太阳能电池组件的电池保护主体，所述太阳能电池组件面向所述电池保护主体的背离于所述设备保护主体的一侧；以及 连接在所述设备保护主体与所述电池保护主体之间的转轴； 通过所述转轴使所述电池保护主体在与所述设备保护主体平行的平面上相对于所述设备保护主体转动。
2.根据权利要求1所述的保护套，其特征在于，所述转轴包括: 固定于所述电池保护主体的一边缘处的电池侧基底； 固定于所述设备保护主体的相应的边缘处的设备侧基底；以及 连接在所述电池侧基底和所述设备侧基底之间的主轴，所述主轴绕垂直于所述设备保护主体的平面的主轴轴线转动。
3.根据权利要求2所述的保护套，其特征在于，所述主轴包括控制所述主轴在>0度且(360度的范围内转动的定位装置。
4.根据权利要求2或3所述的保护套，其特征在于，所述主轴包括使所述电池保护主体与所述设备保护主体固定在任意转动角度的阻尼装置。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的保护套，其特征在于，所述主轴中空。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的保护套，其特征在于，所述转轴还包括固定于所述电池侧基底上的至少一个副轴，所述副轴绕与所述主轴垂直且与所述电池保护主体的所述边缘平行的副轴轴线转动以使所述电池保护主体围绕所述副轴轴线相对于所述设备保护主体翻转。
7.根据权利要求6所述的保护套，其特征在于，所述副轴包括使所述电池保护主体与所述设备保护主体固定在任意翻转角度的阻尼装置。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的保护套，其特征在于，所述太阳能电池组件包括至少一个染料敏化太阳能电池面板。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的保护套，其特征在于，还包括设于所述设备保护主体和所述电池保护主体的任意一个中的稳压电路，所述稳压电路连接于所述太阳能电池组件和所述电子设备之间。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的保护套，其特征在于，还包括设于所述设备保护主体和所述电池保护主体的任意一个中的储电单元，所述储电单元连接于所述太阳能电池组件和所述电子设备之间且具备超级电容或可充电电池，以及保护控制电路。
【文档编号】A45C11/24GK103704967SQ201310740425
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】詹文海, 杨松旺, 李勇明, 李于利, 胡乔舒, 沈沪江, 刘岩 申请人:中国科学院上海硅酸盐研究所