柔性CIGS太阳能卷轴的制作方法

本实用新型涉及太阳能充电设备，尤其是涉及一种柔性cigs太阳能卷轴。

背景技术：

现有的移动充电设备一般仅依靠充电电池，当周围没有市电时，就无法实现充电。对于户外探险、旅游或长时间离开有电环境的人来说，只能通过多携带充电电池来实现长时间的续航，严重影响了便携性。

以铜铟镓硒为吸收层的高效薄膜太阳能电池统称为铜铟镓硒电池（cigs电池），cigs薄膜太阳能电池作为太阳能电池的一种，其特点是技术要求高、具有可携带性、无光致衰变现象、转换效率高、性能较稳定。

技术实现要素：

本实用新型主要是解决现有技术所存在的必须要有电环境才能对充电电池进行充电的技术问题，提供一种可以在有光而没有电的情况下实现充电、体积小巧便于携带的柔性cigs太阳能卷轴。

本实用新型针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种柔性cigs太阳能卷轴，包括柔性光伏阵列、筒体、电路板和充电电池，柔性光伏阵列排布在长方形的基底片上，基底片的一条边与筒体侧面连接，基底片为柔性织物材质，可以卷包在筒体上，筒体为圆柱体，电路板和充电电池卡装在筒体内，电路板包括光伏充电模块、led驱动模块、快充及升压模块和按键显示模块，柔性光伏阵列的输出端连接光伏充电模块的输入端，光伏充电模块的输出端连接快充及升压模块，快充及升压模块的输出端连接led驱动模块和充电电池，按键显示模块分别与光伏充电模块、led驱动模块和快充及升压模块连接。

柔性光伏阵列包含cigs电池。将基地片展开放置在有光照的位置，柔性光伏阵列可以将光能转化为电能，为充电电池充电，或者通过快充及升压模块的接口输出到用电设备，led驱动模块可以提供不同模式的照明，按键显示模块用于状态指示和控制。

作为优选，所述光伏充电模块包括接口p2和太阳能充电芯片u1，太阳能充电芯片u1为cn3795，接口p2与光伏充电模块的输出端连接，接口p2与太阳能充电芯片u1的vcc脚连接，太阳能充电芯片u1的bat脚连接快充及升压模块。

太阳镜充电芯片u1将柔性光伏阵列的电流进行整流以后输出到快充及升压模块。

作为优选，所述快充及升压模块包括接口p3、接口p4和电源芯片u4，电源芯片u4为ip5328p，接口p3为usbtype-c接口，接口p4为usbtype-a接口，接口p3的a4脚和a9脚都连接电源芯片u4的vbus脚，电源芯片u4的vin脚连接太阳能充电芯片u1的bat脚，电源芯片u4的bat脚连接充电电池正极和led驱动模块，电源芯片u4的vout1脚连接接口p4的1脚，接口p3和接口p4都设置在筒体底端。

接口p3可以连接前端输入设备，对充电电池进行充电，如果前端输入设备具备相应快充协议，可以实现最大电流为5a的快充。接口p4用于对后端负载设备进行电源输出，在后端负载设备具备相应快充协议的情况下，可以实现最大18w的放电功率。

作为优选，所述led驱动模块包括led恒流驱动器u2、mcu芯片u3和接口p1，恒流驱动器u2为qx7137，mcu芯片u3的6脚连接led恒流驱动器u2的en脚，muc芯片u3的1脚和led恒流驱动器u2的in脚都连接充电电池的正极，led恒流驱动器u2的drv脚通过mos管q2连接接口p1的负极，接口p1的正极连接充电电池的正极，接口p1连接强光led，强光led安装在筒体的顶端。

led恒流驱动器u2提供电流驱动强光led，mcu芯片u3通过led恒流驱动器u2控制强光led实现弱光、强光、sos等不同的模式。

作为优选，按键显示模块包括按键k1、按键k2和若干个led灯，按键k1与mcu芯片u3的7脚连接，按键k2与电源芯片u4的key脚连接，双色led灯d8与太阳能充电芯片u1的chrg脚连接，双色led灯d7、led灯d3、led灯d4、led灯d5和led灯d6都与电源芯片u4连接；按键k1、按键k2和6个led灯都设置在筒体的底端。

按键k1用于控制强光led的模式，按键k2用于打开电量显示，led灯d7和d8用于指示充电状态，红光为快充，绿光为光伏充电，led灯d3、led灯d4、led灯d5和led灯d6用于指示充电电池的电量，一个灯亮时剩余电量为25%，两个灯亮时剩余电量为50%，三个灯亮时剩余电量为75%，四个灯亮时剩余电量为100%。

本实用新型带来的有益效果是，可以将光能转化为电能，为充电电池充电或通过usb口输出到负载，可以作为手电提供照明并具备多种模式，具有良好的便携性。

附图说明

图1是本实用新型的一种展开状态结构示意图；

图2是本实用新型的一种收纳状态结构示意图；

图3是本实用新型的一种光伏充电模块电路图；

图4是本实用新型的一种快充及升压模块电路图；

图5是本实用新型的一种led驱动模块电路图；

图6是本实用新型的一种按键显示模块电路图；

图中：1是柔性光伏阵列；2是筒体；3是基底片；4是强光led；p3是usbtype-c接口；p4是usbtype-a接口；d7和d8是双色led；d3、d4、d5和d6为led灯；k1和k2是按键。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的一种柔性cigs太阳能卷轴，包括柔性光伏阵列1、筒体2、电路板和充电电池。如图1所示，柔性光伏阵列排布在长方形的基底片3上，基底片的一条边与筒体侧面连接，基底片为柔性织物材质，可以卷包在筒体上，筒体为圆柱体。电路板和充电电池卡装在筒体内，电路板包括光伏充电模块、led驱动模块、快充及升压模块和按键显示模块，柔性光伏阵列的输出端连接光伏充电模块的输入端，光伏充电模块的输出端连接快充及升压模块，快充及升压模块的输出端连接led驱动模块和充电电池，按键显示模块分别与光伏充电模块、led驱动模块和快充及升压模块连接。

柔性光伏阵列包含cigs电池。将基底片展开放置在有光照的位置，柔性光伏阵列可以将光能转化为电能，为充电电池充电，或者通过快充及升压模块的接口输出到用电设备，led驱动模块可以提供不同模式的照明，按键显示模块用于状态指示和控制。

如图3所示，所述光伏充电模块包括接口p2和太阳能充电芯片u1，太阳能充电芯片u1为cn3795，接口p2与光伏充电模块的输出端连接，接口p2与太阳能充电芯片u1的vcc脚连接，太阳能充电芯片u1的bat脚连接快充及升压模块。

太阳镜充电芯片u1将柔性光伏阵列的电流进行整流以后输出到快充及升压模块。

如图4所示，快充及升压模块包括接口p3、接口p4和电源芯片u4，电源芯片u4为ip5328p，接口p3为usbtype-c接口，接口p4为usbtype-a接口，接口p3的a4脚和a9脚都连接电源芯片u4的vbus脚，电源芯片u4的vin脚连接太阳能充电芯片u1的bat脚，电源芯片u4的bat脚连接充电电池正极和led驱动模块，电源芯片u4的vout1脚连接接口p4的1脚。如图2所示，接口p3和接口p4都设置在筒体底端。

接口p3可以连接前端输入设备，对充电电池进行充电，如果前端输入设备具备相应快充协议，可以实现最大电流为5a的快充。接口p4用于对后端负载设备进行电源输出，在后端负载设备具备相应快充协议的情况下，可以实现最大18w的放电功率。

如图5所示，led驱动模块包括led恒流驱动器u2、mcu芯片u3和接口p1，恒流驱动器u2为qx7137，mcu芯片u3的6脚连接led恒流驱动器u2的en脚，muc芯片u3的1脚和led恒流驱动器u2的in脚都连接充电电池的正极，led恒流驱动器u2的drv脚通过mos管q2连接接口p1的负极，接口p1的正极连接充电电池的正极，接口p1连接强光led（4），强光led安装在筒体的顶端。

led恒流驱动器u2提供电流驱动强光led，mcu芯片u3通过led恒流驱动器u2控制强光led实现弱光、强光、sos等不同的模式。

如图6所示，按键显示模块包括按键k1、按键k2和若干个led灯，按键k1与mcu芯片u3的7脚连接，按键k2与电源芯片u4的key脚连接，双色led灯d8与太阳能充电芯片u1的chrg脚连接，双色led灯d7、led灯d3、led灯d4、led灯d5和led灯d6都与电源芯片u4连接。如图2所示，按键k1、按键k2和6个led灯都设置在筒体的底端。

按键k1用于控制强光led的模式，按键k2用于打开电量显示，双色led灯d7和d8用于指示充电状态，红光为快充，绿光为光伏充电，led灯d3、led灯d4、led灯d5和led灯d6用于指示充电电池的电量，一个灯亮时剩余电量为25%，两个灯亮时剩余电量为50%，三个灯亮时剩余电量为75%，四个灯亮时剩余电量为100%。

本方案中，当用光伏组件（柔性光伏阵列）供电时，内部电路能够自动跟踪光伏组件的最大功率点，用户不需要考虑最坏情况，可最大限度地利用光伏组件的输出功率。

本方案集成qc2.0/qc3.0输出快充协议、fcp/afc/sfcp输入输出快充协议、mtkpe+1.1&2.0输出快充协议、usbc/pd2.0/pd3.0输入输出协议（5v，9v，12v电压档位输入/输出）、usbcpd3.0pps输出协议（5~11v，20mv/step输出电压档位），可以支持不同设备的快充模式。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明创造精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的原理或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了柔性光伏阵列、光伏充电模块、快充及升压模块等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明创造精神相违背的。