一種新型太陽能的老年人智能保暖服裝的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種新型太陽能的老年人智能保暖服裝的研發設計，屬于服裝設計的技術領域。本發明提供的技術方案包括衣服本體；所述衣服本體內系統組成包括柔性非晶硅薄膜太陽能板、鋰電池組件、碳纖維USB發熱膜、多功能USB插口、微型溫控器、鋰電池、設備充放電指示燈、微型開關、柔性纖細導線。所述柔性非晶硅薄膜太陽能板以可拆卸式的形式與服裝結合，便于洗滌，吸收并將太陽能轉化為電能，轉存到鋰電池中。碳纖維USB發熱膜供電后，通過溫控器的調節可以處在舒適的恒溫狀態，開關控制的多功能USB插口可自主的為手機、MP3、收音機等設備充電，為老年人提供便利、娛樂和安全。本發明滿足老年人戶外運動和自身安全需求，適應范圍廣，意義深遠。
【專利說明】
一種新型太陽能的老年人智能保暖服裝
技術領域
[0001]本發明涉及一種服裝，尤其是一種新型太陽能的老年人智能保暖服裝的研發設計，屬于服裝設計的技術領域。
【背景技術】
[0002]人類對太陽能資源的利用由使已久，太陽能資源是新興的可再生清潔能源，利用范圍廣泛。現在對太陽的利用越來越普遍，功能性太陽能服裝的設計開發是其中一個方向。功能性太陽能服裝是指通過使用光學理論，把太陽光轉換成電能，這樣可以為帶有USB設備、照明、報警裝置供電的功能性服裝。目前太陽能服裝可以產業化的非常少，大都處于實驗室階段，并且太陽能資源的利用大多受天氣狀況影響，限制條件多，在服裝上的利用率值得商榷，因此，設計開發新的功能性的太陽能服裝對突破產業化瓶頸，以及太陽能服裝市場具有重要意義。
[0003]目前，根據太陽能服裝的功能可以分為兩種:一種是將太陽能轉化為電能為手機、Ipad等裝備充電的功能性服裝;一種是利用太陽能為電熱片加熱起到發熱保暖作用的功能性服裝。
[0004]本發明是把兩者的優點結合在一起。就利用太陽能轉化為電能，繼而制作發熱保暖服裝來說，目前常用的是電熱金屬絲、電熱膜、電熱纖維織物等三種元件。電熱金屬絲和電熱膜質地較硬、易裂，且不易彎曲，如應用于服裝將不能與人體很好地貼合；電熱纖維是將添加了導電性填料的樹脂涂覆于服用纖維上，或者添加電熱材料組合成一種復合纖維，是電熱服裝的主流材料。其中對電熱纖維目前來說，碳纖維是使用廣泛的主流材料。碳纖維是一種新型材料，具有許多優良的電學、熱學和力學性能，碳纖維服裝具有發熱高效性、使用安全性、移動發熱性、控溫精確性和穿著舒適性等特點，而且，碳纖維還具備發熱時產生遠紅外線的性能，向特定部位發射遠紅外線能使服裝具有熱敷保健的功能。尤其是老人在冬天經常腰部位置酸痛，這對其是一種便捷的理療功能。
[0005]將太陽能轉化為電能有兩種途徑:熱發電和光伏發電。其中，光伏發電是近年來眾多太陽能服裝研究、利用的一個領域。光伏電池板是太陽能光伏發電系統中的基本核心部件。光伏電池板早期的應用領域包括汽車、飛機、微型通信等方面。隨著科技的發展，尤其是非晶硅異質結太陽能電池的出現，光伏電池開始向服裝領域滲透。目前，許多研究人員致力于第三代太陽能電池的開發，它是以先進的薄膜制造技術為基礎，理論極限光電轉換效率最高可達93 %，主要包括量子點CQD、多層多結、染料敏化太陽能電池、有機聚合物電池、納米結構電池等。丹麥聚合物中心Frederik C.Krebs等教授指出，薄膜太陽能電池(如CUIn-GaSe2PVs等)柔軟性能較好，可應用在服裝上。柔性非晶硅薄膜太陽能板是由樹脂包封的無定形硅作為主要光電元件層，平鋪在柔性材料底板上制成。柔性太陽能電池板的特點是便于攜帶，以任意卷曲、裁剪、粘貼，即使彎成很小的半徑，作數百次卷曲，電池性能也不會發生變化。而以高分子聚合物聚酰亞胺為柔性襯底制備的非晶硅太陽能電池，器件總厚度約10um左右(含封裝層)，功率重量比比普通的柔性非晶硅襯底電池板要高出近十倍。
[0006]中國在對太陽能發熱服裝材料的研究方面起步晚、進展慢，與國外尚有差距。關于太陽能和服裝兩者相結合的太陽能發熱、充電服裝的研究較少，這將成為科技服裝的研究熱點之一。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是解決功能性太陽能服裝中的技術問題。本發明滿足老年人戶外運動和自身安全需求，適應范圍廣，意義深遠。
[0008]按照本發明提供的技術方案，所述的一種新型太陽能的老年人智能保暖服裝，包括衣服本體;所述衣服本體內系統組成包括柔性非晶硅薄膜太陽能組件、鋰電池組件、碳纖維USB發熱膜、多功能USB插口、微型溫控器、鋰電池充放電指示燈、設備充電指示燈、微型開關、柔性纖細導線。其特征包括所述衣服表面設有柔性非晶硅薄膜太陽能板(I)，所述柔性非晶硅薄膜太陽能板輸出端(I)與鋰電池組(2)接入端連接，把轉化的太陽能儲存在鋰電池組(2)中，其中柔性非晶硅薄膜太陽能板(I)設置在可以拆卸的(衣服)配件上;鋰電池組(2)通過纖細導線與兩個開關(3)連接，一個開關控制碳纖維USB發熱膜(6)，所述碳纖維USB發熱膜(6)通過溫控器(7)的控制使溫度始終保持在人體感覺舒適的溫度上；另一個開關控制多功能USB插口裝置(4)，所述多功能USB插口裝置(4)擁有多個設備的插口，可給MP3、手機(安卓/10S)、Ipad、收音機等電子設備充電；充放電指示燈(5)包括鋰電池組(2)充放電指示燈和多功能USB插口裝置充電指示燈。
[0009]還包括電源電路，所述的一種新型太陽能的老年人智能保暖服裝，其特征是柔性非晶硅薄膜太陽能板(I)，所述與柔性非晶硅薄膜太陽能板(I)與鋰電池組(2)電源端相連，并提供兩個開關(3)、多功能USB插口裝置(4)、充放電指示燈(5)、碳纖維USB發熱膜(6)、溫控器(7)的線路供電。
[0010]所述的一種新型太陽能的老年人智能保暖服裝，其特征是包含衣服本身或上衣。所述衣服本身其特征是所述多功能USB插口裝置(4)，所述多功能USB插口裝置(4)放置在附圖圖(3)左側口袋中，內裝有小兜固定;同時口袋也便于放置充電的電子設備。
[0011]所述柔性非晶硅薄膜太陽能板(I)正極與電阻(Rl)連接，且電阻(Rl)與P溝道增強型絕緣柵型場效應管(Ql)相連;P溝道增強型絕緣柵型場效應管(Ql)與芯片控制器(Ul)的COMP端和CC端相連，芯片控制器(Ul)的VCC端與電容器(C2)連接并接地，芯片控制器(Ul)的STAT端與充電指示燈(D2)、充電完成指示燈(D3)連接，其中充電完成指示燈(D3) —端與電阻(R7)連接并接地;充電指示燈(D2)、充電完成指示燈(D3)與R4連接，芯片控制器(Ul)的VSS端與電阻(R4)、電阻(R6)相連并接地;P溝道增強型絕緣柵型場效應管(Ql)與肖特基二極管(Dl)連接，肖特基二極管(Dl)與兩節串聯的單體鋰電池(BTl)、(BT2)連接，電容(Cl)分別與單體鋰電池(BTl)的正極端、單體鋰電池(BT2)的負極端相連，且負極端接地；串聯的單體鋰電池(BTl)、(BT2)與熱敏電阻器(RTl)連接，熱敏電阻器(RTl)與溫控器電阻(R5)、(R6)連接；肖特基二極管(DI)與開關(SI)連接，開關(SI)與碳纖維USB發熱膜(Pl)連接，其碳纖維USB發熱膜(Pl)2號端口接地；肖特基二極管(Dl)與開關(S2)連接，開關(S2)與穩壓芯片(U2)輸入端連接，開關(S2)與穩壓線路的電容器(C3)端連接;穩壓芯片(U2)的輸入端IN、輸出端OUT分別于穩壓線路的電容器(C3)端、(C4)端連接;穩壓芯片(U2)的輸出端OUT與多功能USB插口裝置(P2)連接，多功能USB插口裝置(P2) 4號端接地。
[0012]所述芯片控制器(Ul)采用bq2057WSN的單片機。
[0013]本發明的優點:把發熱保暖理療和電子設備充電綜合在一起;碳纖維USB發熱模、柔性非晶硅薄膜太陽能板質量輕、功能性強，既滿足消費者的生理需求，又能滿足娛樂需求。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的結構框架圖。
[0015]圖2為本發明的電路原理圖。
[0016]圖3為本發明老年人服裝款式圖正面。
[0017]圖4為本發明老年人服裝款式圖背面。
[0018]圖5為本發明可拆卸的柔性非晶硅薄膜太陽能板附件。
[0019]附圖1標記說明:1_柔性非晶硅薄膜太陽能板、2-鋰電池組件、3-兩個開關、4-多功能USB插口裝置、5-充放電指示燈、6-碳纖維USB發熱膜、7-溫控器。
[0020]附圖3標記說明:1_多功能USB插口裝置、2-開關紐扣(控制多功能USB插口裝置)、
3-開關紐扣(控制碳纖維USB發熱膜)
[0021 ]附圖4標記說明:1-柔性非晶硅薄膜太陽能板、2-碳纖維USB發熱膜
【具體實施方式】
[0022]下面結合具體附圖和實施方向作進一步說明。
[0023]如圖1所示:為了滿足老年人生理性、安全性和娛樂性需求，本發明包括衣服本體；所述衣服本體外裝有柔性非晶硅薄膜太陽能板附件，柔性非晶硅薄膜太陽能板以可拆卸式的形式與服裝結合，便于洗滌，吸收并將太陽能轉化為電能，轉存到鋰電池中，以備電子設備供電。碳纖維USB發熱膜供電后，通過溫控器的調節可以一直處在舒適的恒溫狀態，開關控制下的多功能USB插口可自主的為手機、MP3、收音機等設備充電。同時有充電指示燈，能提示鋰電池和電子設備充電情況。
[0024]如圖2所示:所述柔性非晶硅薄膜太陽能板(I)正極與電阻(Rl)連接，且電阻(Rl)與P溝道增強型絕緣柵型場效應管(Ql)相連，其會降低通過的電流和電壓，以免燒壞芯片控制器;P溝道增強型絕緣柵型場效應管(Ql)與芯片控制器(Ul)的COMP端和CC端相連，芯片控制器(Ul)的VCC端與電容器(C2)連接并接地，芯片控制器(Ul)的STAT端與充電指示燈(D2)、充電完成指示燈(D3)連接，其中充電完成指示燈(D3)—端與電阻(R7)連接并接地;充電指示燈(D2)、充電完成指示燈(D3)與R4連接，芯片控制器(Ul)的VSS端與電阻(R4)、電阻(R6)相連并接地;P溝道增強型絕緣柵型場效應管(Ql)與肖特基二極管(Dl)連接，肖特基二極管(Dl)與兩節串聯的單體鋰電池(BTl)、(BT2)連接，電容(Cl)分別與單體鋰電池(BTl)的正極端、單體鋰電池(BT2)的負極端相連，且負極端接地；串聯的單體鋰電池(BTl)、(BT2)與熱敏電阻器(RTl)連接，熱敏電阻器(RTl)保護鋰電池，不能長時間處于工作狀態;熱敏電阻器(RTl)與溫控器電阻(R5)、(R6)連接，溫控器電阻(R5)、(R6)會在設定的溫度范圍之內進行保護，超過范圍，就不在保護；肖特基二極管(Dl)與開關(SI)連接，開關(SI)與碳纖維USB發熱膜(Pl)連接，其碳纖維USB發熱膜(Pl)2號端口接地；肖特基二極管(Dl)與開關(S2)連接，開關(S2)與穩壓芯片(U2)輸入端連接，開關(S2)與穩壓線路的電容器(C3)端連接;穩壓芯片(U2)的輸入端IN、輸出端OUT分別于穩壓線路的電容器(C3)端、(C4)端連接;穩壓芯片(U2)的輸出端OUT與多功能USB插口裝置(P2)連接，穩壓芯片(U2)控制輸出端的電壓，達到電子設備的穩定電壓，以免燒壞電子設備;多功能USB插口裝置(P2)4號端接地。
[0025]具體的，柔性非晶硅薄膜太陽能板附件是用服裝面料和柔性非晶硅薄膜太陽能板組合一起的，用魔術貼或暗扣來固定其與服裝的結合;多功能USB插口裝置和碳纖維USB發熱膜組裝完成后與服裝本體完美舒適的貼合在一起(冬裝可以放在夾層里面)；所有的裝置、元件都是用柔性纖細導線連接，柔性纖細導線藏于衣服的接縫處，隱藏效果和簡潔性比較好，在不工作時與正常衣服一樣。
[0026]如圖3所示:本發明專利的衣服本體是一款冬季棉服。采用時尚、合理的工藝結構；圖中I是多功能USB插口裝置，放置在外口袋中，外口袋中有一個小貼袋，專為它設計；圖中2是開關紐扣，外觀就是正常的紐扣，內部裝有控制開關，接線路在口袋的雙層夾層中，作用是控制多功能USB插口裝置，既時尚又有功能性；圖三是開關紐扣，原理和作用于圖中2相同，作用是控制腰部的碳纖維USB發熱膜。
[0027]如圖4所示:圖中I是柔性非晶硅薄膜太陽能板，采用組裝和可拆卸的方式，鑲嵌在附件的衣服中，使太陽能板的有效采光面積達到最大值，圖中深色部分是柔性非晶硅薄膜太陽能板，剩下的圖形為貼布繡圖案，與表面的太陽能板組成的圖案造型相互呼應；圖中2是碳纖維USB發熱膜，其處于棉服中的夾層中，處在腰部位置，有理療和保暖功效，在里料腰部位置裝有拉鏈，可取出來便于洗滌服裝。
[0028]如圖5所示:為本發明可拆卸的柔性非晶硅薄膜太陽能板附件，可拆卸，便于洗滌，用魔術貼或暗扣來固定其與服裝的結合。
【主權項】
1.一種新型太陽能的老年人智能保暖服裝，包括衣服本體，共有兩種著裝狀態，一種是正常生活的穿著狀態，衣服上沒有太陽能板附件和發熱膜，一種是功能性的穿著狀態，帶有各種功能性裝備;所述衣服本體內系統組成包括柔性非晶硅薄膜太陽能組件、鋰電池組件、碳纖維USB發熱膜、多功能USB插口、微型溫控器、鋰電池充放電指示燈、設備充電指示燈、微型開關、柔性纖細導線。所述柔性非晶硅薄膜太陽能板輸出端(I)與鋰電池組(2)接入端連接，把轉化的太陽能儲存在鋰電池組(2)中，其中柔性非晶硅薄膜太陽能板(I)設置在可以拆卸的(衣服)配件上;鋰電池組(2)通過纖細導線與兩個開關(3)連接，一個開關控制碳纖維USB發熱膜(6)，所述碳纖維USB發熱膜(6)通過溫控器(7)的控制使溫度始終保持在人體感覺舒適的溫度上；另一個開關控制多功能USB插口裝置(4)，所述多功能USB插口裝置(4)擁有多個設備的插口，可給MP3、手機(安卓/1S)、Ipad、收音機等電子設備充電；充放電指示燈(5)包括鋰電池組(2)充放電指示燈和多功能USB插口裝置充電指示燈。2.根據權利要求1所述的一種新型太陽能的老年人智能保暖服裝，其特征是柔性非晶硅薄膜太陽能板(I)，所述與柔性非晶硅薄膜太陽能板(I)與鋰電池組(2)電源端相連，并提供兩個開關(3)、多功能USB插口裝置(4)、充放電指示燈(5)、碳纖維USB發熱膜(6)、溫控器(7)的線路供電。3.根據權利要求1所述的一種新型太陽能的老年人智能保暖服裝，其特征是包含衣服本身或上衣。4.根據權利要求3所述的一種新型太陽能的老年人智能保暖服裝，其特征是所述多功能USB插口裝置(4)，所述多功能USB插口裝置(4)放置在附圖圖(3)左側口袋中，內裝有小兜固定;同時口袋也便于放置充電的電子設備。5.根據權利要求3所述的一種新型太陽能的老年人智能保暖服裝，其特征是所述兩個開關(3)，其中一個控制多功能USB插口裝置(4)的開關在附圖圖(3)左側口袋的紐扣中。紐扣外觀是一個正常扣子造型，內部有小開關控制多功能USB插口裝置(4)。6.根據權利要求1所述的一種新型太陽能的老年人智能保暖服裝，其特征是:所述柔性非晶硅薄膜太陽能板(I)正極與電阻(Rl)連接，且電阻(Rl)與P溝道增強型絕緣柵型場效應管(Ql)相連;P溝道增強型絕緣柵型場效應管(Ql)與芯片控制器(Ul)的COMP端和CC端相連，芯片控制器(Ul)的VCC端與電容器(C2)連接并接地，芯片控制器(Ul)的STAT端與充電指示燈(D2)、充電完成指示燈(D3)連接，其中充電完成指示燈(D3) —端與電阻(R7)連接并接地；充電指示燈(D2)、充電完成指示燈(D3)與R4連接，芯片控制器(Ul)的VSS端與電阻(R4)、電阻(R6)相連并接地;P溝道增強型絕緣柵型場效應管(Ql)與肖特基二極管(Dl)連接，肖特基二極管(Dl)與兩節串聯的單體鋰電池(BTl)、(BT2)連接，電容(Cl)分別與單體鋰電池(BTl)的正極端、單體鋰電池(BT2)的負極端相連，且負極端接地;串聯的單體鋰電池(BTI)、(BT2)與熱敏電阻器(RTI)連接，熱敏電阻器(RTI)與溫控器電阻(R5)、(R6)連接；肖特基二極管(Dl)與開關(SI)連接，開關(SI)與碳纖維USB發熱膜(Pl)連接，其碳纖維USB發熱膜(Pl)2號端口接地；肖特基二極管(Dl)與開關(S2)連接，開關(S2)與穩壓芯片(U2)輸入端連接，開關(S2)與穩壓線路的電容器(C3)端連接;穩壓芯片(U2)的輸入端IN、輸出端OUT分別于穩壓線路的電容器(C3)端、(C4)端連接;穩壓芯片(U2)的輸出端OUT與多功能USB插口裝置(P2)連接，多功能USB插口裝置(P2) 4號端接地。7.根據權利要求6所述的一種新型太陽能的老年人智能保暖服裝，其特征是所述芯片 控制器(Ul)采用bq2057WSN的單片機。
【文檔編號】A41D13/005GK105852275SQ201610204768
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月5日
【發明人】沈雷, 任祥放
【申請人】江南大學