本實用新型涉及太陽能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽能背包。

背景技術(shù)：

隨著化石能源的逐漸枯竭以及碳排放導(dǎo)致的溫室效應(yīng)越來越嚴(yán)重，開發(fā)和應(yīng)用可再生清潔能源已經(jīng)成為現(xiàn)代社會發(fā)展的共識。太陽能是人類取之不盡、用之不竭的清潔能源，因此，以太陽能電池為基礎(chǔ)的光伏產(chǎn)品正不斷進入人們的生活中。許多太陽能電站已經(jīng)或正在興建，以屋頂太陽能電池板為主的光伏組件也已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。但除此之外，光伏產(chǎn)品還沒有普遍被人們在日常生活中使用。

實際上，光伏產(chǎn)品具有普遍的用途，尤其在戶外。例如，太陽能充電背包就是一種綠色節(jié)能的產(chǎn)品。但其往往要求不易碎裂且質(zhì)量輕的柔性薄膜太陽能電池片制作組件，而多晶硅及單晶硅太陽能電池片由于其剛性且容易碎裂的性質(zhì)，同時組件的封裝又要使用玻璃，造成產(chǎn)品沉重，因而盡管其高效、穩(wěn)定、便宜而又貨源充足，卻不適合于太陽能背包等便攜式產(chǎn)品的應(yīng)用。但柔性薄膜太陽能組件產(chǎn)品目前價格較高且缺乏穩(wěn)定的貨源，極大地限制了它們在這些戶外便攜式產(chǎn)品中的應(yīng)用。

但是這并不影響光伏產(chǎn)品由于其潛在的市場價值而催生的一系列有關(guān)便攜式光伏產(chǎn)品應(yīng)用的專利技術(shù)以及一些已經(jīng)進入市場的產(chǎn)品。例如，美國一家生產(chǎn)CIGS柔性薄膜太陽能電池的上市公司Ascent Solar，其柔性太陽能充電產(chǎn)品EnerPlex品牌已經(jīng)成功打入了美國最大的手機供應(yīng)商Verizon的供應(yīng)鏈，收入也在兩年時間內(nèi)從2012年的一百萬美元增加到了2014年的五百萬美元，但扣除成本及營運消耗后，其凈收入?yún)s從2012年的虧損兩千九百萬美元增加到了2014年的虧損五千一百萬美元，其公司股值也在過去一年內(nèi)暴跌85％。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的根本原因在于產(chǎn)品銷售價格遠(yuǎn)低于成本，從而陷入生產(chǎn)越多，虧損越重的怪圈。在中國市場上，也可以買到類似的充電器產(chǎn)品如太陽能背包充電器及充電包等，但這些產(chǎn)品絕大多數(shù)基于柔性薄膜組件。晶硅產(chǎn)品為全部剛性而厚重的折疊式充電夾；或者在背包上開一個小小的玻璃窗口，卻因其面積太小而沒有使用價值。由于柔性薄膜太陽能電池目前的市場價格遠(yuǎn)高于晶硅電池片，且貨源不穩(wěn)定而使這些產(chǎn)品的價格超高，從而缺乏市場競爭力。

對中國和世界各國的專利、文獻及公開的資訊檢索發(fā)現(xiàn)，諸如太陽能背包，大多數(shù)發(fā)明專利或?qū)嵱眯滦椭簧婕暗礁拍罨漠a(chǎn)品，例如使用電池板，卻未描述何種電池板及其構(gòu)造與制作，而從其產(chǎn)品看，只能是柔性薄膜太陽能組件無疑。個別涉及到組件及其制作。申請?zhí)朇N201520192601.7的中國實用新型專利公布了一種太陽能背包，該實用新型說明用的是柔性太陽能電池。申請?zhí)朇N201520227147.4的中國專利在其太陽能背包中使用了凸透鏡聚光，雖可提高電池片光電轉(zhuǎn)換效率，但不僅成本高，還大大增加了重量。

目前，只有極少數(shù)現(xiàn)有技術(shù)使用了晶硅電池片做為太陽能背包，如申請?zhí)枮镃N201120329024.3的中國實用新型專利中公布了一種多功能智能化太陽能 背包，但從其附圖中可見，該實用新型不是背包而是背箱，龐大而沉重，適用性差。

綜上所述，無論是市場上已經(jīng)出現(xiàn)的產(chǎn)品，還是專利所揭示的現(xiàn)有技術(shù)，以背包為代表的便攜式光伏產(chǎn)品基本都是基于柔性薄膜太陽能組件而開發(fā)的。它們不但價格貴，電池片還缺乏穩(wěn)定的供貨來源。而晶硅電池片盡管便宜、性能穩(wěn)定，光電轉(zhuǎn)換效率高且市場供應(yīng)充足，但由于本身不可彎折、易碎、玻璃封裝后太重等局限，不適合于便攜式產(chǎn)品的應(yīng)用。本發(fā)明提供了一種切實可行的晶硅電池片封裝方法，采用了剛性而又質(zhì)輕的材料作為背板，結(jié)合防水膜作面板，從而使得晶硅電池片封裝后的組件質(zhì)量輕而不易碎裂。發(fā)明人對封裝后的葉片組件進行一些應(yīng)力及碰撞試驗表明，只要不進行刻意的破壞，本發(fā)明所使用的晶硅電池片不容易損壞。同時經(jīng)過不同尺寸晶硅電池片之間的串并聯(lián)聯(lián)接，本發(fā)明可為市場提供具備高轉(zhuǎn)換率價廉物美的便攜式太陽能產(chǎn)品。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對目前太陽能背包不便攜、容易破碎等問題，本實用新型實施例提供了一種太陽能背包。

為了達到上述實用新型目的，本實用新型實施例采用了如下的技術(shù)方案：

一種太陽能背包，包括背包本體，在所述背包本體的正面、左側(cè)面、右側(cè)面分別可拆卸的安裝有第一太陽能組件，第二太陽能組件、第三太陽能組件，還包括具有穩(wěn)壓電路的USB；

所述第一太陽能組件、第二太陽能組件、第三太陽能組件分別由若干電池片串聯(lián)而成；

所述第二太陽能組件、第一太陽能組件、第三太陽能組件相互串聯(lián)連接；所述串聯(lián)線路的正負(fù)極接線端連接于所述USB。

優(yōu)選地，所述第一太陽能組件的正負(fù)極通過第一微型接線盒接出，并且負(fù)極連接于第一微型雙線快速接頭的母接頭，正極連接于第二微型雙線快速接頭的公接頭；

所述第二太陽能組件的正負(fù)極通過第二微型接線盒接出，并且連接于所述第一微型雙線快速接頭的公接頭；

所述第三太陽能組件的正負(fù)極通過第三微型接線盒接出，所述第三太陽能組件的負(fù)極連接于所述第二微型雙線快速接頭的母接頭；所述第三太陽能組件的正極連接于所述USB接口。

優(yōu)選地，所述電池片由背板和自所述背板一表面向外依次層疊的第一EVA膠膜、電池板、第二EVA膠膜和前板膜組成。

優(yōu)選地，所述電池板為單晶硅片、多晶硅片、非晶硅薄膜、銅銦鎵硒薄膜、碲化鎘薄膜、染料敏化薄膜、有機薄膜及砷化鎵薄膜中的任一種；所述背板為碳纖維、半碳纖維、玻璃纖維、實木硬板、聚苯硫醚、有機玻璃、石英玻璃、鋼化玻璃及碳纖維板的任一種；所述前板膜為乙烯-四氟乙烯共聚物膜、3M防水超屏障太陽膜中的任一種。

優(yōu)選地，所述背板厚度為1～10mm；所述EVA膠膜厚度為0.3～0.9mm；所述前板膜為50～300μm。

優(yōu)選地，所述第二微型接線盒內(nèi)并聯(lián)有旁路二極管；所述第三微型接線盒內(nèi)并聯(lián)有旁路二極管。

優(yōu)選地，所述每片電池片的開路電壓不小于0.58V，短路電流不小于2.7A。

優(yōu)選地，所述太陽能背包總的開路電壓不小于5V。

優(yōu)選地，所述串聯(lián)的電池片之間通過包覆有絕緣外層的柔性金屬進行連接。

優(yōu)選地，所述穩(wěn)壓電路為5V穩(wěn)壓電路。

本實用新型上述實施例提供的太陽能背包，在背包表面可拆卸的安裝了太陽能組件，具有質(zhì)量輕、攜帶方便的特點，并且具有可收起，從而避免碰撞破碎。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的太陽能背包結(jié)構(gòu)立體示意圖；

圖2本實用新型實施例提供的太陽能背包光伏陣列示意圖；

圖3本實用新型實施例提供的太陽能背包電池片層壓結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1、2所示，本實用新型實施例提供一種太陽能背包，包括背包本體1，在背包本體1的正面、左側(cè)面、右側(cè)面分別可拆卸的安裝有第一太陽能組件2，第二太陽能組件3、第三太陽能組件4，還包括具有穩(wěn)壓電路的USB51；

第一太陽能組件2、第二太陽能組件3、第三太陽能組件4分別由若干電池片串聯(lián)而成；

第二太陽能組件3、第一太陽能組件2、第三太陽能組件4相互串聯(lián)連接； 第二太陽能組件3、第一太陽能組件2及第三太陽能組件4串聯(lián)的正負(fù)端接于所述USB51，通過所述USB51將上述太陽能組件產(chǎn)生的電能輸出至其他用電設(shè)備，比如手機、充電寶以及其他小型的用電器。換一句話就是說，太陽能背包的電流回路，由所述USB51輸出至其他用電器。

其中，以背包正背對著人的表面為正面，背包背在人背上的左手側(cè)為左側(cè)面，右手側(cè)為右側(cè)面，第一太陽能組件2、第二太陽能組件3以及第三太陽能組件4分別安裝在各自所在面的透明網(wǎng)袋上。

優(yōu)選地，第一太陽能組件2、第二太陽能組件3、第三太陽能組件4的電池片如圖3所示。所述電池片由背板01和自所述背板01一表面向外依次層疊的第一EVA膠膜02、電池板03、第二EVA膠膜02和前板膜04組成。

所述電池板03為單晶硅片、多晶硅片、非晶硅薄膜、銅銦鎵硒薄膜、碲化鎘薄膜、染料敏化薄膜、有機薄膜及砷化鎵薄膜中的任一種。

所述背板01為碳纖維、半碳纖維、玻璃纖維、實木硬板、聚苯硫醚、有機玻璃、石英玻璃、鋼化玻璃及碳纖維板的任一種。

所述前板膜04為乙烯-四氟乙烯共聚物膜、3M防水超屏障太陽膜中的任一種，避免了使用鋼化玻璃作為前膜而導(dǎo)致組件沉重不利于攜帶等問題，并且具有透光良好、耐刮擦且防水的效果。

進一步優(yōu)選地，背板01厚度為1～10mm；所述EVA膠膜02厚度為0.3～0.9mm；所述前板膜04為50～300μm。

優(yōu)選地，如圖2所示，第一太陽能組件2由8片電池片串聯(lián)而成，每片電池片的光電轉(zhuǎn)換效率為18％，開路電壓為0.6V，短路電流2.7A，第一太陽能組件2的總開路電壓大于4.8V，加上第二太陽能組件3或第三太陽能組件4，可 以使得總的開路電壓大于5.0V。

第一太陽能組件2的正負(fù)極通過第一微型接線盒21接出，并且由第一微型接線盒21接出的負(fù)極連接于第一微型雙線快速接頭52的母接頭，由第一微型接線盒21接出的正極連接于第二微型雙線快速接頭54的公接頭。

優(yōu)選地，第二太陽能組件3由電池片30和電池片31串聯(lián)而成，電池片30和電池片31由包覆絕緣外層的金屬編織線32進行串聯(lián)連接，方便電池片30和電池片31的彎折，從而保證背包可以設(shè)計成具有柔韌性的結(jié)構(gòu)。第二太陽能組件3的正負(fù)極通過第二微型接線盒33接出，并且由第二微型接線盒33接出的負(fù)極連接于第一微型雙線快速接頭52的公接頭，由第二微型接線盒33接出的正極同樣連接于第一微型雙線快速接頭52的公接頭。

為了更好的處理當(dāng)?shù)诙柲芙M件3處于背對太陽，陽光無法照射時不影響整個太陽能背包的正常運行，第二微型接線盒33內(nèi)并聯(lián)一個旁路二極管，通過旁路二極管，即使第二太陽能組件3沒有被太陽照射，光電流也可以繞過第二太陽能組件3而不影響整個系統(tǒng)的正常運行。

優(yōu)選地，第三太陽能組件4由電池片40和電池片41串聯(lián)而成，電池片40和電池片41由包覆絕緣外層的金屬編織線42進行串聯(lián)連接，方便電池片40和電池片41的彎折，與第二太陽能組件3的結(jié)構(gòu)相協(xié)調(diào)，保證整個背包可以設(shè)計成具有柔韌性的結(jié)構(gòu)。第三太陽能組件4的正負(fù)極通過第三微型接線盒43接出，并且由第三微型接線盒43接出的負(fù)極連接于第二微型雙線快速接頭54的母接頭，由第三微型接線盒43接出的正極連接于USB51端口。

為了更好的處理當(dāng)?shù)谌柲芙M件4背對太陽、陽光無法照射時不影響整個太陽能背包的正常運行，第三微型接線盒43內(nèi)并聯(lián)一個旁路二極管，通過旁 路二極管，即使第三太陽能組件4沒有被太陽照射，光電流也可以繞過第三太陽能組件4而不影響整個系統(tǒng)的正常運行。

優(yōu)選地，第一微型雙線快速接頭52的母接頭還與第二微型雙線快速接頭54的公接頭通過一微型單線快速接頭53連接；第二微型雙線快速接頭54的母接頭還與USB51端口連接，從而實現(xiàn)第二太陽能組件3、第一太陽能組件2、第三太陽能組件4的完整回路，通過USB51將第二太陽能組件3、第一太陽能組件2、第三太陽能組件4回路產(chǎn)生的電能輸出至小型用電器。

通過第二微型接線盒33和第一微型雙線快速接頭52可以實現(xiàn)第二太陽能電池組件3與其他組件的安裝或拆卸；通過第一微型雙線快速接頭52、第一微型接線盒21及第二微型雙線快速接頭54實現(xiàn)第一太陽能組件2與其他組件的安裝或拆卸；通過第三微型接線盒43、第二微型雙線快速接頭54以及UBS51的接口，實現(xiàn)第三太陽能組件4與其他組件的安裝或拆卸。

優(yōu)選地，為了更好的實現(xiàn)穩(wěn)定電壓的輸出，在USB內(nèi)置具有5V穩(wěn)壓電路，通過穩(wěn)壓電路將太陽能組件產(chǎn)生的電能進行穩(wěn)壓處理。

上述接頭與連接線均隱藏于背包內(nèi)，所述USB輸出接口51則固定于第一太陽能組件2的袋子內(nèi)，可將手機及充電寶等小型應(yīng)用設(shè)備放置于該袋內(nèi)使用。由本實施例中的產(chǎn)品在正常光照下，經(jīng)戶外測試其開路電壓近7V，短路電流可高于2.5A。通過5伏的穩(wěn)壓電路后，即使在光照不佳的情況下，也可輕松提供超過1安培的5伏輸出電流，從而可提供長達幾小時的穩(wěn)定能源。

本實用新型上述實施例提供的太陽能背包，由第一太陽能組件、第二太陽能組件、第三太陽能組件串聯(lián)而成，太陽能組件中微型光伏陣列以剛性強且輕便的材料為背板，以透明防水的薄膜作為前板膜，以單晶硅或多晶硅電池片配 合EVA膠膜進行封裝，封裝后的小組件由一片或更多的電池片所組成，所述小組件根據(jù)所應(yīng)用的背包的尺寸和形狀而具有不同數(shù)量的電池片與不同的電池片尺寸。小組件之間又通過帶有絕緣外層的金屬編織線與微型快速接頭進行串并聯(lián)聯(lián)接以達到所謀求的輸出電壓與電流。所述太陽能背包正面與側(cè)面均裝備有優(yōu)選單晶硅或多晶硅太陽能電池片所構(gòu)成的小組件，這幾塊小組件串聯(lián)在一起所形成的微型光伏陣列可為小型可充電設(shè)備如手機及其他移動電源等提供能源。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。