免充电手机电源及免充电手机制造技术

本发明专利技术的免充电手机电源，吸收红外辐射热能转化电能供手机用电，主要由热电池片(Bd)、封装外壳(Kf)、接线片(Jx、Jc、Jg)、储能电容、储能控制电路所组成；封装外壳(Kf)有两种结构形式，一是外置式，适用已有带充电接口手机，构成免充电手机充电宝；二是内置式，热电池片(Bd)、接线片(Jx、Jc、Jg)嵌入手机壳或后盖(Kf)通过卡槽(Kc)卡接手机壳，储能控制电路装入壳内，加入手机功能电路组成免充电手机；储能控制电路用于外置的称储能充电控制电路，用于内置的称储能稳压控制电路；红外线吸收热电池由多组金属导电薄膜层、p、n型半导体薄膜层叠加嵌入手机壳(盖)制成一体，加储能稳压控制电路，与手机功能电路组合构成新型免充电手机，解决现有手机充电的麻烦。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属电子信息通信电源
，为一种免充电手机电源。
技术介绍
目前手机和手机充电宝均需外接电源充电补充能量，外出旅游时间长时需用大的储能电池(充电宝)充电再转充到手机，现手机成为随身通信工具，大多每天需充电一次，手机充电接口、接头经常损坏，若不能及时修复或更换会影响工作；高频感应无线充电虽可解决充电接口、插头易损坏问题，但需要较昂贵的无线充电器，仍需每天插拔供电电源进行充电，带已充满电的充电宝可延长供电时间，若较长时间如几天仍会出现手机缺电的威胁。若研制出一种靠自然空间能量转换成电能的自供电手机电源，解决手机供电问题，将彻底解决每天需对手机充电的麻烦，使人们不再每天操心手机充电问题，给人类生活工作带来极大方便。
技术实现思路
本专利技术应用本人专利技术的红外线吸收热电池(已申报专利技术专利，申请号201510541967.5)简称热电池，制成薄片式热电池，用于手机供电，研制出免充电手机电源，不需外接充电器，利用空间热辐射能量转化成电能储存再给手机充电，使手机长期自充电供电，与手机功能电路组合可构成新型的免充电手机。为适应目前已有的带充电接口的手机，免充电手机电源加LED灯和机壳，制成外置式的免充电手机充电宝，可随时对现有手机充电，长期外出旅游手机不需外插电源充电，也可作做应急手灯。本专利技术的免充电手机电源与现代手机结合，制成免充电手机或称自充电手机，逐步取代现有的带充电接口的手机。本专利技术的免充电手机电源，其原理是吸收热辐射的红外光线能量转换为电能，红外光属电磁波，远红外、近红外线、可见光、紫外光都属于电磁波，本专利技术应用红外线吸收热电池，也有吸收可见光转化电能的能力，白天在强光下电压会更高，晚上无太阳光时，吸收热辐射红外线产生电流储存或供手机充电用电。本专利技术的免充电手机电源，其创新特点是红外线吸收热电池片加薄膜储能电容、储能控制电路，构成免充电手机电源。其有两种结构形式，一是与现有手机对接的外置式免充电手机电源，称免充电手机充电宝；二是热电池片嵌入手机壳或后盖的内置式免充电手机电源，红外线吸收热电池片与现有手机制成一体构成免充电手机或自供电手机，主要实施方案是红外线吸收热电池片嵌入手机后盖，储能器件用薄膜超级电容或可充电电池或圆柱超级电容(手机内空间许可)，储能控制电路装于手机壳内，与手机功能电路组合成免充电手机。外置式结构形式组构的免充电手机充电宝，其特征是由红外线吸收热电池(简称热电池)、储能器件、储能充电控制电路、充电接口、指示器、按键及控制芯片、外壳所组成，另加照明LED照明灯泡兼免充电手灯功能，可用作免充电手灯，也称热电池手灯。内置式结构形式组构的免充电手机或称自供电手机，其结构特征主要是由红外线吸收热电池板(Bf)(简称热电池板)、薄膜片式超级电容板(Bc)、储能稳压控制电路，已有的手机功能电路、外壳所组成；结构特征是：红外线吸收电池板(简称热电池)和薄膜片式超级电容板组合嵌入手机后盖，储能稳压控制电路和已有的手机功能电路组合，共装于手机壳内。红外线吸收热电池板(Bf)，也称热辐射吸收电池板(Bf)，简称热电池板(Bf)，其特征是由导电金属薄膜层1(J1)，p型半导体薄膜片层(Mp)，n型半导体薄膜片层(Mn)，导电金属膜片层2(MJ2)按顺序紧固叠加构成单元组，在多组叠加，加正、负输出接线片(JX+)、(JX-)构成；结构特征是：导电极板膜片层(MJ1)，极性晶体p型半导体膜片层(Mp)，极性晶体n型半导体膜片层(Mn)，导电极板膜片层(MJ2)按顺序叠加构成一个单元的热辐射发电板层(hd)；多个单元的热辐射发电板层(hd)再叠加构成热辐射电池板(Bf)；热辐射电池板(Bf)两边分别联结正负输出接线片(Jx+)、(Jx-)。本专利技术所用的红外线吸收热电池(简称热电池，又称热辐射吸收电池)；主要由：多层叠加的金属薄膜、半导体P型材料薄膜层、半导体N型材料薄膜层和正电极层、负电极层、正引出线、负引出线、绝缘包覆层所构成。各薄膜层采用量子点镀膜厚度。结构特征是金属化合物半导体P型材料镀膜层，金属化合物半导体N型材料膜层，量子化金属镀膜层多层叠加，其各层的厚度符合量子尺寸，其金属化合物为多种金属和非金属化合物配比结晶而成，惨入不同的微量惨杂物构成p型和N型半导体材料制成薄膜层，结构示意图见图1、2。专利技术原理：本专利技术的原理结构不同于现有太阳能光伏单层pn结，本专利技术由多层PN结和金属半导体薄膜多层间插叠加而成，金属材料和P、N型半导体的本征材料不限定单一的硅材料，由对多种红外光谱吸收性能好的化学原素组配；半导体和金属层的量子化镀层厚度与主要的红外波长配合，选吸收常温远红外波普和近红外波谱及可见光波普性能好的复合材料，半导体薄膜吸收红外线波谱激发核外电子跃迁到导带产生电子空穴对，并可自由移动，在特殊晶体和结电场作用下有序运动，将无序的电子运动转换成有序的电子单向运动，转换成宏观的电能；不同材料的不同量子化尺寸厚度配合，实现红外光谱的高透与高反射效应，使红外光谱有单向透射性，由外表层向内深层透射吸收激发电子空穴对产生，与多层的结电场配合，使激发的电子有序运动，形成定向电压和电流，将无序热能转换为有序电能。材料可由多种材料配合，不限定单一元素的半导体和金属材料。本专利技术的储能控制电路，用于外置式或内置式结构形式的控制电路略有不同，用于外置式的充电宝形式的控制电路为储能充电控制电路，如附图9；用于内置式的免充电手机的控制电路为储能稳压控制电路，如附图8。外置式的免充电充电宝，另加LED灯泡兼免充电手灯功能，不对手机充电时，兼做免充电手灯，也称热电池手灯。附图说明图1为红外线吸收热电池基本单元薄膜组结构原理图。图1中J1为金属薄膜层1；Mp为p型半导体薄膜层；Mn为n型半导体薄膜层；J2为金属薄膜层2；Jx+为正极接线片；Jx-为负极接线片。图2为多组叠加的红外线吸收热电池片(Bf)原理结构图。图2中J1、Mp、Mn、J2、Jx+、Jx-与附图1中说明相同；……为省略后，表示由若干x组基本单元薄膜组构成。图3为薄膜片式法拉电容基本单元薄膜组原理结构图。图3中MJ为金属薄膜层；MC1为正电离子储存层；MF为绝缘介质薄膜层；MC2为电子储存层；JC+为薄膜储能电容正极；JC-薄膜储能电容负极。图4为多组叠加的薄膜片式法拉电容整体原理结构图。图4中MJ、MC1、MF、MC2、JC+、JC-与附图3中说明相同；……为省略号，表示由若干x组基本单元电容薄膜组构成。图5为红外辐射热电池与薄膜片式法拉电容组合叠加的薄膜热电池储能组合板(Bd)的原理结构图。图5中……为省略号，表示由若干x组基本单元薄膜组叠加；MJ为电容的金属薄膜层；MC1为正电离子储存层；MF为绝缘介质薄膜层；MC2为电子储存层；JC+薄膜储能电容正极片；JC-薄膜储能电容负极片；J1为热电池的金属薄膜层1；Mp为p型半导体薄膜层；Mn为n型半导体薄膜层；J2热电池的金属薄膜层2；Jx+为热电池正极接线片；Jx-为热电池负极接线片。图6为嵌入热电池膜片的一体式免充电手机后盖结构示意图。图6中Bd为由红外辐射热电池与薄膜片式法拉电容组合叠加制成的薄膜热电池储能组合板，简称：热电池储能组合板；Kf为手机后盖形式的绝缘包覆层；Jc为储能电容接线片；Jx热电池接线片本文档来自技高网...

【技术保护点】
免充电手机电源，目前手机电源需要外输入电流充电电能，本专利技术是提取空间能量供做手机电源，其特征是：主要由红外线吸收热电池板(Bf)简称热电池板(Bf)、储能器件(Bc)、储能控制电路、输出接口、封装外壳所组成；结构形式和关系：封装外壳的结构形式主要有两类，一是置于手机外的外置式结构形式，二是置于手机内的内置式结构形式；储能器件(Bc)有两种形式，一是超级电容储能形式，内置式可用薄膜超级电容，二是可充电电池形式；储能控制电路根据适用内置式或外置式结构形式的不同略有不同，分为两种，用于内置式结构形式的为储能稳压控制电路，用于外置式结构形式的为储能充电控制电路；外置式结构形式的总体结构是由热电池板(Bf)、储能器件(Bc)、储能控制电路、输出接口加LED发光管、按键控制芯片及按键共装于壳体置于手机外，由充电线连接手机供电，构成红外线吸收式免充电手机充电宝，简称免充电手机充电宝；内置式结构形式总体结构是由红外线吸收热电池板(Bf)和片式储能器件板(Bc)一体组成热电池储能组合板(Bd)嵌入手机壳后盖(Kf)，构成嵌入红外线吸收热电池的手机壳后盖卡接手机壳，储能稳压控制电路、输出接口装于手机壳内，加入手机功能电路组成免充电手机；其结构关系是：红外线吸收热电池板嵌入手机壳后盖内，嵌入红外线吸收热电池的手机壳后盖卡接手机外壳，储能稳压控制电路装于手机壳内，加入现有手机功能电路组成免充电手机；联接关系是：红外线吸收热电池片(Bf)的正极接线片(Jx)连接储能稳压控制电路的输入接线片(Jxi)、储能器件接线片(Jc)连接储能稳压控制电路的储能接线片(Jci)，热电池储能组合板(Bd)的共用接线片(Jg)连接储能稳压控制电路的公共接线片(Jgi)；储能稳压控制电路的内部结构在权利要求6叙述；其中嵌入红外线吸收热电池的手机壳后盖，有两种结构形式：一是一体式手机壳后盖，内嵌入热电池储能组合板(Bd)构成嵌入红外线吸收热电池的一体式手机壳后盖；二是分体式手机壳后盖，嵌入热电池储能组合板(Bd)后扣接成一体构成嵌入热电池的分体式手机壳后盖。...

【技术特征摘要】
1.免充电手机电源，目前手机电源需要外输入电流充电电能，本发明是提取空间能量供做手机电源，其特征是：主要由红外线吸收热电池板(Bf)简称热电池板(Bf)、储能器件(Bc)、储能控制电路、输出接口、封装外壳所组成；结构形式和关系：封装外壳的结构形式主要有两类，一是置于手机外的外置式结构形式，二是置于手机内的内置式结构形式；储能器件(Bc)有两种形式，一是超级电容储能形式，内置式可用薄膜超级电容，二是可充电电池形式；储能控制电路根据适用内置式或外置式结构形式的不同略有不同，分为两种，用于内置式结构形式的为储能稳压控制电路，用于外置式结构形式的为储能充电控制电路；外置式结构形式的总体结构是由热电池板(Bf)、储能器件(Bc)、储能控制电路、输出接口加LED发光管、按键控制芯片及按键共装于壳体置于手机外，由充电线连接手机供电，构成红外线吸收式免充电手机充电宝，简称免充电手机充电宝；内置式结构形式总体结构是由红外线吸收热电池板(Bf)和片式储能器件板(Bc)一体组成热电池储能组合板(Bd)嵌入手机壳后盖(Kf)，构成嵌入红外线吸收热电池的手机壳后盖卡接手机壳，储能稳压控制电路、输出接口装于手机壳内，加入手机功能电路组成免充电手机；其结构关系是：红外线吸收热电池板嵌入手机壳后盖内，嵌入红外线吸收热电池的手机壳后盖卡接手机外壳，储能稳压控制电路装于手机壳内，加入现有手机功能电路组成免充电手机；联接关系是：红外线吸收热电池片(Bf)的正极接线片(Jx)连接储能稳压控制电路的输入接线片(Jxi)、储能器件接线片(Jc)连接储能稳压控制电路的储能接线片(Jci)，热电池储能组合板(Bd)的共用接线片(Jg)连接储能稳压控制电路的公共接线片(Jgi)；储能稳压控制电路的内部结构在权利要求6叙述；其中嵌入红外线吸收热电池的手机壳后盖，有两种结构形式：一是一体式手机壳后盖，内嵌入热电池储能组合板(Bd)构成嵌入红外线吸收热电池的一体式手机壳后盖；二是分体式手机壳后盖，嵌入热电池储能组合板(Bd)后扣接成一体构成嵌入热电池的分体式手机壳后盖。2.根据权利要求1所述的免充电手机电源，所述的嵌入红外线吸收热电池的一体式手机壳后盖，其特征是由热电池储能组合板(Bd)、共用接线片(Jg)、热电池接线片(Jx)、储能器件接线片(Jc)、手机后盖式绝缘包覆层(Kf)、内连接线(Lx)所构成；结构关系是：手机后盖式绝缘包覆层(Kf)包覆热电池储能组合板(Bd)，外层透明，靠近手机壳面有卡槽卡接于手机壳；手机后盖式绝缘包覆层(Kf)镶嵌电池接线片(Jx)、储能器件接线片(Jc)、共用接线片(Jg)；共用接线片(Jg)经内连接线(Lx)连接热电池板负极(Jx-)和薄膜储能板负极(Jc-)；热电池接线片(Jx)、储能器件接线片(Jc)分别经内连接线(Lx)联接薄膜储能板正极(Jc+)、热电池板负极(Jx+)；其热电池储能组合板(Bd)由红外线吸收热电池板(Bf)与薄膜片式超级电容(Bc)叠加组合构成。3.根据权利要求1、2所述的免充电手机电源及免充电手机，所述的嵌入红外热电池的分体式手机壳后盖，其特征是由热电池储能组合板(Bd)、共用接线片(Jg)、热电池接线片(Jx)、储能器件接线片(Jc)、手机后盖主板(KB)、手机后盖包覆板(KA)、内连接线(Lx)所构成；结构关系：手机后盖包覆板(KA)上有卡接槽与手机后盖主板(KB)上的卡接槽卡接成一体，包覆热电池储能组合板(Bd)；手机后盖包覆板(KA)或用透光材料制成；手机后盖主板(KB)有与手机壳卡接的卡槽，并镶嵌电池接线片(Jx)、储能器件接线片(Jc)、共用接线片(Jg)，手机后盖主板(KB)卡接于手机壳；共用接线片(Jg)、热电池接线片(Jx)、储能器件接线片(Jc)分别经内连接线(Lx)连接热电池板负极(Jx-)和薄膜储能板负极(Jc-)、热电池板负极(Jx+)、薄膜储能板正极(Jc+)。4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑五星，王琳，
申请(专利权)人：焦作市常通电子科技有限公司，郑五星，
类型：发明
国别省市：河南;41