一种可持续供电装置的制作方法

本实用新型涉及绿色可持续供电装置领域，尤其是一种可持续供电装置。

背景技术：

目前，用于建筑物或汽车、火车等运输工具上的玻璃窗通常只具备采光或者通风的作用，均将玻璃直接嵌入到窗框内，投射到玻璃上的太阳能没有得到任何有效的利用；近几年，产生了一种发电玻璃，又称碲化镉薄膜太阳能电池，其光电转换效率与硅太阳能板近似，因其为全透明材料，其运用范围大大扩宽，可以设置在所有的窗户或者玻璃上，不仅仅限于屋顶；另一方面，其为完全环保的清洁能源，寿命高达三十年，制作成本远远低于硅片；发电玻璃即使在弱光条件下，也可将光能转化产生电能；因此发电玻璃正得到广泛应用。

传统的电子设备等均采用电力线变压供电和电池供电，定时给设备进行电线巡检和更换电池才能保证设备的正常运行，但是在部分低功耗场所或者电力线不易布置的场所，很难保证设备的正常运行，比如人脸识别门禁、小区大门门禁等，由于门禁需要控制电子锁，控制电子锁耗电大，电池供电用户体验差同时经常更换电池影响环境。所以需要适用于低功耗场所的一种可持续供电装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：本实用新型提供了一种可持续供电装置，解决了现有不便电力供电布线的低功耗场所采用电池供电经常更换导致用户体验差、污染环境的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种可持续供电装置，包括装置本体、设置在装置本体内的CPU和为CPU供电的电池，所述装置本体表面设置有弱光条件可转换生电的发电层，所述电池和发电层通过通道转换电路连接电能转换组件，所述电能转换组件连接CPU和装置的其他用电实现供电。

优选地，所述发电层包括碲化镉。

优选地，所述通道转换电路包括二极管D7、电阻R30和P-MOS管M1；发电层对应的输入端连接所述P-MOS管M1的栅极，还连接二极管D7后连接电压输出端和P-MOS管M1的漏极，P-MOS管M1的源极连接电池对应的输入端，P-MOS管M1的栅极还连接电阻R30后接地。

优选地，所述电能转换组件包括防浪涌电路和电能转换芯片U100，所述通道转换电路的电压输出端连接防浪涌电路后连接电能转换芯片U100，所述电能转换芯片U100一端连接CPU，其另一端连接装置的其他用电输入端VCC_OUT0。

优选地，所述防浪涌电路包括二极管D100和二极管D101；所述二极管D100阳极同时连接通道转换电路的电压输出端和二极管D101阴极，所述二极管D100阴极连接电能转换芯片U100，所述二极管D101阳极接地。

优选地，所述电能转换组件还包括电能转换芯片U200，所述电能转换芯片U200一端同时连接CPU和二极管D100阴极，其另一端连接装置的其他用电输入端VCC_OUT1。

优选地，所述发电层的厚度取值范围为0.8-2.0mm。

优选地，所述发电层与设备的几何中心的角度取值为30-120度。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型使用电池和发电层即发电玻璃对设备进行供电，实现微弱的阳光发电存储于电池中，保证设备绿色可持续供电，通过通道切换，保证低功耗装置的长时间稳定供电，解决了现有不便电力供电布线的低功耗场所采用电池供电经常更换导致用户体验差、污染环境的问题，达到了稳定、持续供电的效果；

2.本实用新型的通道转换电路采用肖特基二极管，防止输出电压到灌入输入电压，有效提高通道转换的可靠性，利于实现可持续供电；

3.本实用新型的电能转换组件增加防浪涌设计即快恢复的肖特基二极管，可防止电源入口的波动导致烧坏后续电路；

4.本实用新型的电能转换组件设置多个其他用电输出端，便于为装置内的其他用电供电，提高了装置的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型的系统框图；

图2是本实用新型的通道转换电路图；

图3是本实用新型的电能转换组件电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

技术问题：解决了现有不便电力供电布线的低功耗场所采用电池供电经常更换导致用户体验差、污染环境的问题。

技术手段：

一种可持续供电装置，包括装置本体、设置在装置本体内的CPU和为CPU供电的电池，装置本体表面设置有弱光条件可转换生电的发电层，电池和发电层通过通道转换电路连接电能转换组件，电能转换组件连接CPU和装置的其他用电实现供电。

发电层包括碲化镉。

通道转换电路包括二极管D7、电阻R30和P-MOS管M1；发电层对应的输入端连接P-MOS管M1的栅极，还连接二极管D7后连接电压输出端和P-MOS管M1的漏极，P-MOS管M1的源极连接电池对应的输入端，P-MOS管M1的栅极还连接电阻R30后接地。

电能转换组件包括防浪涌电路和电能转换芯片U100，通道转换电路的电压输出端连接防浪涌电路后连接电能转换芯片U100，电能转换芯片U100一端连接CPU，其另一端连接装置的其他用电输入端VCC_OUT0。

防浪涌电路包括二极管D100和二极管D101；二极管D100阳极同时连接通道转换电路的电压输出端和二极管D101阴极，二极管D100阴极连接电能转换芯片U100，二极管D101阳极接地。

电能转换组件还包括电能转换芯片U200，电能转换芯片U200一端同时连接CPU和二极管D100阴极，其另一端连接装置的其他用电输入端VCC_OUT1。

发电层的厚度取值范围为0.8-2.0mm。

发电层与设备的几何中心的角度取值为30-120度。

CPU的型号为超低功耗微处理器STM8L003，二极管D7型号为SS14，P-MOS管M1型号SI2301，快恢复肖特基二极管D100、D101型号为SS34，电能转换组件芯片U100、U200的型号为PTH05000WAH。

技术效果：使用电池和发电玻璃对设备进行供电，实现微弱的阳光发电存储于电池中，保证设备绿色可持续供电，通过通道切换，保证低功耗装置的长时间稳定供电，解决了现有不便电力供电布线的低功耗场所采用电池供电经常更换导致用户体验差、污染环境的问题，达到了稳定、持续供电的效果。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

通道转换电路：VCC_IN1与发电材料制造的外壳即发电层相连，VCC_IN2与可更换电池相连，D7型号为SS14，M1型号为P-MOS管SI2301，其原理是当VCC_IN1没有接入时，因电阻R30接地，P-MOS管导通，VCC_OUT＝VCC_IN2；当VCC_IN1接入时，因电阻R30接地不起作用，P-MOS管不导通，VCC_OUT＝VCC_IN1。D7的作用是防止VCC_OUT倒灌入VCC_IN1。肖特基二极管D7为了防止VCC_OUT反灌至VCC_IN1，保证电路的可靠性与安全性；通过通道切换，设备可由发电玻璃发电存储的电源供电，也可以由电池供电，实现可持续供电。

实施例2

通过通道转换电路选择供电方式，其的输出电压输入电能转换组件中，CPU控制电能转换组件的输出即通过Ctrl_0引脚和Ctrl_1引脚，实现为不同的其他的用电供电即VCC_OUT0和VCC_OUT1，电能转换组件包括二极管D100、二极管D101、电能转换芯片U100、可调电阻R100、电容C101和电容C100、电能转换芯片U200、可调电阻R200、电容C201和电容C200。在电能转换组件输入端设计防浪涌电路即快恢复肖特基二极管D100、D101，实现防浪涌和防反，保护后续电路，利于提高可持续供电装置的可靠性和安全性。

其与CPU的电路连接如下：CPU的Ctrl_0引脚连接电能转换芯片U100的3引脚，电能转换芯片U100的5引脚与其他用电VCC_OUT0连接，电能转换芯片U100的4引脚经由可调电阻R100连接电能转换芯片U100的1引脚，电能转换芯片U100的4引脚连接可调电阻R100后还经由电容C100连接电能转换芯片U100的2引脚，电能转换芯片U100的4引脚连接可调电阻R100后接地，电能转换芯片U100的5引脚还经由电容C101接地，电能转换芯片U100的2引脚连接电容C100后接地，电能转换芯片U100的2引脚还连接二极管D100后连接通道转换电路的电压输出端，通道转换电路的电压输出端还连接二极管D101后接地。电能转换组件增加防浪涌设计即快恢复的肖特基二极管，可防止电源入口的波动导致烧坏后续电路。

实施例3

基于实施例2，电能转换组件还包括电能转换芯片U200、可调电阻R200、电容C201和电容C200，其与CPU的电路连接如下：CPU的Ctrl_1引脚连接电能转换芯片U200的3引脚，电能转换芯片U200的5引脚与其他用电VCC_OUT1连接，电能转换芯片U200的4引脚经由可调电阻R200连接电能转换芯片U200的1引脚，电能转换芯片U200的4引脚连接可调电阻R200后还经由电容C200连接电能转换芯片U200的2引脚，电能转换芯片U200的4引脚连接可调电阻R200后接地，电能转换芯片U200的5引脚还经由电容C201接地，电能转换芯片U200的2引脚连接电容C200后接地，电能转换芯片U200的2引脚还连接二极管D100后连接通道转换电路的电压输出端，通道转换电路的电压输出端还连接二极管D101后接地。电能转换组件设置多个其他用电输出端，便于为装置内的其他用电供电，提高了装置的实用性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。