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TWI607192B - Energy-saving and heat-reducing device combining solar thermal separation, thermochromism and battery management system - Google Patents

Energy-saving and heat-reducing device combining solar thermal separation, thermochromism and battery management system Download PDF

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Publication number
TWI607192B
TWI607192B TW105134177A TW105134177A TWI607192B TW I607192 B TWI607192 B TW I607192B TW 105134177 A TW105134177 A TW 105134177A TW 105134177 A TW105134177 A TW 105134177A TW I607192 B TWI607192 B TW I607192B
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TW
Taiwan
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heat
management system
thermochromic
energy
battery management
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TW105134177A
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English (en)
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TW201816343A (zh
Inventor
Ching Wu Wang
yu han Wang
Tzu Yang Wang
Chih Jung Chiu
cheng yuan Wang
Ming Chang Tsai
li jie Lu
Zhong Xun Chi
Jia Lin You
Ming Han Wu
Original Assignee
Ching Wu Wang
yu han Wang
Tzu Yang Wang
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Description

結合太陽光熱分離、熱致變色技術與電池管理系統之節能減熱裝置
本發明係關於一種顯示及發光裝置的技術領域,特別是指結合太陽光熱分離、熱致變色技術與電池管理系統之節能減熱裝置。
台灣專利第I535985號專利揭露一種太陽光熱分離器,其中該太陽光及太陽熱被分離後,可分別對應一光電轉換模組及一熱電轉換模組,藉此將太陽能充分地利用於產電上。
然而,熱能除了用以產電外,在許多的顯示產品上也會使用到熱能。例如台灣第I454817號專利前案揭露一加熱元件用於加熱一顯色元件。該加熱元件包括至少一奈米碳管結構,該顯色元件為熱致變色顯示裝置。
台灣第201415118號專利前案揭露一種熱致顯示元件及熱致顯示裝置。該專利前案的技術特徵在於該熱致顯示元件包括一封閉殼體;一隔離層將該封閉殼體分成第一空間和第二空間;一第一加熱元件設置在封閉殼體上,用於加熱第一空間;一熱致變色材料層設置於第一空間內。該第一加熱元件包括至少一奈米碳管膜,該奈米碳管膜包括複數奈米碳管線以及複數奈米碳管團簇,該複數奈米碳管線相互間隔設置;該複數奈米碳管團簇設置於該複數奈米碳管線之間,且位於相鄰之奈米碳管線之間的複數奈米碳管團簇間隔設置。上述專利前案揭露的熱致變色裝置或熱致變 色材料層,係接受加熱元件所提供的熱能而產生變色。
中國第CN104407454號專利揭露一種熱致變色玻璃。其結構組成由外向內依次包括第一玻璃層、熱反射膜層、熱致變色膠層、第二玻璃層、真空層和第三玻璃層。藉由熱反射膜層和熱致變色膠層的設計,可以有效降低外界的輻射能量,以及降低陽光輻射能量的透過率。藉由在熱致變色膠層上塗覆變色塗料,且可以根據溫度變化而產生顏色變化。
本發明的目的在於提供一種結合太陽光熱分離、熱致變色技術與電池管理系統之節能減熱裝置,其能夠充分利用太陽光及太陽熱,且搭配電池管理系統即時監測溫度及電量的變化,並控制充放電作用,使得一熱致變色顯示板能達到全天候皆可使用及節能減熱之功效。
為達上述目的及功效,本發明所揭露的結合太陽光熱分離、熱致變色技術與電池管理系統之節能減熱裝置,係一太陽光熱分離器、一熱致變色顯示板及一電池管理系統的組合。其中該太陽熱可自該太陽光熱分離器導引至該熱致變色顯示板,且該熱致變色顯示板配置有一熱電偶。透出該太陽光熱分離器的太陽光可被一光電轉換模組接收以產生電力。該電力可以被輸送至該熱電偶而使該熱致變色顯示板在該太陽熱或該熱電偶的作用下皆可產生變色,以達到全天候皆可使用及節能減熱之功效。
以下即依本發明所揭露的目的與功效,茲舉出較佳實施例並配合圖式詳細說明。
10‧‧‧太陽光熱分離器
12‧‧‧受光面
14‧‧‧透光面
16‧‧‧蓄熱空間
18‧‧‧空氣膠層
20‧‧‧太陽能
22‧‧‧太陽光
24‧‧‧太陽熱
26‧‧‧聚焦元件
30‧‧‧熱致變色顯示板
32‧‧‧基板
34‧‧‧熱致變色薄膜
40‧‧‧電池管理系統
42‧‧‧充電電路
44‧‧‧放電電路
46‧‧‧微處理機
48‧‧‧儲能電池
50‧‧‧無線傳輸模組
52‧‧‧電池狀態偵測電路
60‧‧‧高導熱元件
62‧‧‧第一端
64‧‧‧第二端
66‧‧‧熱電偶
68‧‧‧光電轉換模組
70‧‧‧溫度感測器
72‧‧‧發光裝置
74‧‧‧遠端裝置
第1圖係本發明太陽光熱分離器的結構示意圖。
第2圖係本發明熱致變色顯示板的結構示意圖。
第3圖係本發明電池管理系統的結構示意圖。
第4圖係本發明太陽光熱分離器、熱致變色顯示板及電池管理系統所構成的發光顯示裝置的結構示意圖。
本發明揭露一種結合太陽光熱分離、熱致變色技術與電池管理系統之節能減熱裝置,其中太陽光熱分離技術係藉由適當的裝置將太陽光及太陽熱分離,並進一步應用該太陽光及太陽熱。該熱致變色技術係為一熱致變色裝置在受熱達到變色溫度時所產生的變色狀態。電池管理系統可搭配溫度感測器以進行電力的監控及管理。
請參閱第1圖所示,本發明所揭露的太陽光熱分離技術係藉一太陽光熱分離器10來達成。該太陽光熱分離器10具有一受光面12及一透光面14。一蓄熱空間16係形成在該受光面12及該透光面14之間。一空氣膠層18用以塗佈在該透光面14上及該蓄熱空間16的周側。進一步,該蓄熱空間16的周側形成連接該受光面12及該透光面14的結構體。太陽能20包含太陽光22及太陽熱24。太陽能20通過該受光面12後,該太陽熱24會受到空氣膠層18的高隔熱特性而被留滯在該蓄熱空間16內,該太陽光22則可以穿過該空氣膠層18且穿透出該透光面14。
進一步,本發明的太陽光熱分離技術更包含一聚焦元件26。該聚焦元件26可以是聚焦菱鏡片且配置在該太陽光熱分離器10的該受光面12之一側。如此,太陽光22及太陽熱24可以依序穿過該聚焦元件26及該受 光面12而進入該蓄熱空間16。
請參閱第2圖,本發明所揭露的熱致變色技術係包含一熱致變色顯示板30。該熱致變色顯示板30係一基板32表面以鍍膜技術形成一層熱致變變色薄膜34。
該熱致變色薄膜34包含有機熱致變色粉末。該有機熱致變色粉末的主要成份有隱形染料、色形成劑及脂肪酸。當加熱升溫時,脂肪酸會因為受熱而造成其碳鏈長度變長;且當溫升到達開始熱致變色的溫度時,脂肪酸會因為碳鏈長度夠長,造成色形成劑無法對隱形染料進行顏色的合成作用,而導致此時熱致變色粉末的顏色乃接近隱形的白色。而當由高溫降溫時,脂肪酸會因為溫度下降而造成其碳鏈長度變短;且當溫度降到熱致變色的溫度以下時,脂肪酸會因為其碳鏈長度夠短,而可以讓色形成劑對隱形染料進行顏色的合成作用,進而形成各種熱致變色粉末的染料顏色,例如黑、藍、綠、紅等顏色。又依該熱致變色薄膜34的顏色,該熱致變色薄膜34的隱形染料的成分可以是C33H32N2O3(熒烷類化合物)、C30H25NO3(螺吡喃類化合物)、C22H16O5(熒烷類化合物)、C29H30N2O2(苯酞類化合物)、C34H41N3O3(螺環吡喃類化合物)。色形成劑的成分可以是C15H16O2(二酚基丙烷)。脂肪酸可以是C19H38O2(硬脂酸甲酯)。
請參閱第3圖,本發明所揭露的該電池管理系統40包含一充電電路42、一放電電路44、一微處理機46及一儲能電池48。該充電電路42、該放電電路44、該微處理機46及該儲能電池48形成電性連接。此外,該電池管理系統40還可以包含一無線傳輸模組50及一電池狀態偵測電路52。該無線傳輸模組50電性連接該微處理機46。該電池狀態偵測電路52電性連接 該儲能電池48及該微處理機46。
請參閱第4圖,本發明所揭露的裝置包含該太陽光熱分離器10、該熱致變色顯示板30及該電池管理系統40。進一步,一高導熱元件60用以連接該太陽光熱分離器10與該熱致變色顯示板30。該高導熱元件60具有一第一端62及一第二端64。該第一端62延伸在該蓄熱空間16內部,該第二端64連接該熱致變色顯示板30。該高導熱元件60為類鑽碳薄膜以鍍膜的形式塗佈在一玻璃基板上。該類鑽碳薄膜可形成厚度約為2~3μm的薄膜,可在最小空間中以短時間且有效地將太陽熱導引至該熱致變色顯示板30。其它如石墨片等高導熱材料也有類似之功效。
本實施例可包含一熱電偶66。該熱電偶66係連結該熱致變色顯示板30。該電池管理系統40的該放電電路44係電性連接該熱電偶66。
一光電轉換模組68係對應該太陽光熱分離器10的該透光面14且電性連接該電池管理系統40的該充電電路42。如此,該光電轉換模組68接受太陽光22以進行光電轉換,並對該儲能電池48進行充電。
一溫度感測器70係配置在該熱致變色顯示板30且電性連接該電池管理系統40的該微處理機46。該溫度感測器70用以偵測該熱致變色顯示板30的溫度,並將所偵測的溫度資料傳給該微處理機46。
一發光裝置72係電性連接該電池管理系統40的該放電電路44。該發光裝置72可以是發光二極體(LED)所構成的裝置。
值得注意的是,該熱致變色顯示板30係配置在室外,該發光裝置72可配置在室內或室外。
是以,該太陽光熱分離器10搭配該光電轉換模組68所產生的 電能係儲存在該儲能電池48並提供該發光裝置72所需的電力。該熱致變色顯示板30除了接受該高導熱元件60自該蓄熱空間16所導出的太陽熱24以進行升溫變色外,在該溫度感測器70偵測到該熱致變色顯示板30的溫度不足以達到變色溫度時,可由該電池管理系統40的該微處理機46控制該儲能電池48透過該放電電路44提供給該熱電偶66發熱所需的電力。如此一來,便可以提升該熱致變色顯示板30的溫度至變色溫度並順利地完成變色。
又本發明的該電池管理系統40的該無線傳輸模組50電性連接該微處理機46。所以該儲能電池48經由該微處理機46進行的充放電管理與狀態監控,皆可由該無線傳輸模組50傳輸到一遠端裝置74進行即時監看。同樣的,該熱致變色顯示板30上的該溫度感測器70可將所偵測的溫度由該無線傳輸模組50傳輸到該遠端裝置74。該遠端裝置74可以是手機或電腦。
該熱致變色顯示板30在白天日照充足的條件下,可直接以吸收到的日照溫度及吸收該太陽光熱分離器10所輸出的太陽熱24的模式來進行變色。該光電轉換模組68所產生的電力儲存於該儲能電池48,除了可供該發光裝置72使用外,更可以在夜間供給該熱電偶66使該熱致變色顯示板30同樣能夠受熱而達到變色的效果。
另外,該熱致變色顯示板30在白天日照不充足致使無法達到變色溫度的條件下,仍可以利用所儲存於該儲能電池48的電力使該熱電偶66發熱並使該熱致變色顯示板30吸收足量的熱量達到變色的效果。
是以本發明所揭露的熱致變色顯示板30及該發光裝置72可以充分的利用該太陽光22及該太陽熱24,並搭配該電池管理系統40即時的 監測該熱致變色顯示板30上的溫度變化、監測該儲能電池48的電量變化,以及控制該儲能電池48的充放電作用,使該熱致變色顯示板30之設計能達到全天候皆可使用及節能減熱之功效。
以上乃本發明之較佳實施例以及設計圖式,惟較佳實施例以及設計圖式僅是舉例說明,並非用於限制本發明技藝之權利範圍,凡以均等之技藝手段、或為下述「申請專利範圍」內容所涵蓋之權利範圍而實施者,均不脫離本發明之範疇而為申請人之權利範圍。
10‧‧‧太陽光熱分離器
14‧‧‧透光面
16‧‧‧蓄熱空間
22‧‧‧太陽光
24‧‧‧太陽熱
30‧‧‧熱致變色顯示板
40‧‧‧電池管理系統
42‧‧‧充電電路
44‧‧‧放電電路
46‧‧‧微處理機
48‧‧‧儲能電池
50‧‧‧無線傳輸模組
60‧‧‧高導熱元件
62‧‧‧第一端
64‧‧‧第二端
66‧‧‧熱電偶
68‧‧‧光電轉換模組
70‧‧‧溫度感測器
72‧‧‧發光裝置
74‧‧‧遠端裝置

Claims (4)

  1. 一種結合太陽光熱分離、熱致變色技術與電池管理系統之節能減熱裝置,係用以提供照明及顯示,其包含:一太陽光熱分離器,其具有一受光面及一透光面,一蓄熱空間形成在該受光面及該透光面之間,一空氣膠層塗佈在該透光面上及該蓄熱空間的周側,太陽能通過該透光面後,太陽熱被留滯在該蓄熱空間內,太陽光則穿過該空氣膠層且透出該透光面;一高導熱元件,係具有一第一端及一第二端,其中該第一端延伸在該蓄熱空間內部;一熱致變色顯示板,係用以連接該高導熱元件的該第二端;一熱電偶,係連結該熱致變色顯示板;一電池管理系統,係包含一充電電路、一放電電路、一微處理機及一儲能電池,且該充電電路、該放電電路、該微處理機及該儲能電池形成電性連接,其中該放電電路與該熱電偶形成電性連接;一光電轉換模組,係對應該太陽光熱分離器的該透光面且電性連接該電池管理系統的該充電電路,該光電轉換模組接受太陽光用以進行光電轉換,並對該儲能電池進行充電;一溫度感測器,係配置在該熱致變色顯示板且電性連接該電池管理系統的該微處理機,該溫度感測器用以偵測該熱致變色顯示板的溫度;一發光裝置,係電性連接該電池管理系統的該放電電路;其中,該太陽光熱分離器搭配該光電轉換模組所產生的電能儲存在該儲能電池並提供該發光裝置所需的電力;該熱致變色顯示板除了接受該高 導熱元件所導出的太陽熱以進行升溫變色外,更在該溫度感測器偵測該熱致變色顯示板的溫度不足以達到變色溫度時,可由該電池管理系統的該微處理機控制該儲能電池透過該放電電路提供該熱電偶發熱所需的電力,進而提高該熱致變色顯示板的溫度以順利完成變色。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之結合太陽光熱分離、熱致變色技術與電池管理系統之節能減熱裝置,其中該高導熱元件為類鑽碳薄膜以鍍膜的形式塗佈在一玻璃基板上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之結合太陽光熱分離、熱致變色技術與電池管理系統之節能減熱裝置,其中該電池管理系統包含一無線傳輸模組,該無線傳輸模組電性連接該微處理機,且該無線傳輸模組用以傳送並輸出該儲能電池的電力狀態、該溫度感測器所偵測到該熱致變色顯示板的溫度值及變色狀態。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之結合太陽光熱分離、熱致變色技術與電池管理系統之節能減熱裝置,更包含一聚焦元件,該聚焦元件配置在該受光面之一側,太陽光及太陽熱依序穿過該聚焦元件及該受光面進入該蓄熱空間。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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TWI711269B (zh) * 2019-06-04 2020-11-21 正修學校財團法人正修科技大學 智慧型太陽能模組

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202065872U (zh) * 2010-04-16 2011-12-07 美国双E电子系统集团有限公司 节能照明系统
TW201610540A (zh) * 2014-07-31 2016-03-16 塞奇電致變色公司 用於電致變色裝置之受控加熱
TW201614952A (en) * 2014-10-02 2016-04-16 Ching-Wu Wang Condensing type solar panel using sunlight and heat separation device, and power generation and energy storage system thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202065872U (zh) * 2010-04-16 2011-12-07 美国双E电子系统集团有限公司 节能照明系统
TW201610540A (zh) * 2014-07-31 2016-03-16 塞奇電致變色公司 用於電致變色裝置之受控加熱
TW201614952A (en) * 2014-10-02 2016-04-16 Ching-Wu Wang Condensing type solar panel using sunlight and heat separation device, and power generation and energy storage system thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI711269B (zh) * 2019-06-04 2020-11-21 正修學校財團法人正修科技大學 智慧型太陽能模組

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