李子圓，剛 磊

浙江海洋大學(xué)船舶與海洋工程學(xué)院，浙江舟山 316022

一種太陽能手機(jī)套的設(shè)計(jì)

李子圓，剛 磊

浙江海洋大學(xué)船舶與海洋工程學(xué)院，浙江舟山 316022

通過對(duì)現(xiàn)有手機(jī)套的改造，本文設(shè)計(jì)了一種可以將太陽能直接利用，給手機(jī)供電的太陽能手機(jī)套。本文作品采用柔性太陽能膜貼于手機(jī)套上蓋的內(nèi)外層，在有充電插孔的一端設(shè)置寬12mm的電路轉(zhuǎn)換器，通過AS1322穩(wěn)壓芯片的轉(zhuǎn)換作用將太陽能的輸出電壓調(diào)至可為手機(jī)供電的安全穩(wěn)定的電壓。在轉(zhuǎn)換器內(nèi)部引出充電接頭，插上即可充電。考慮到耳機(jī)的使用順暢，我們?cè)谵D(zhuǎn)換器的耳機(jī)孔出開出一個(gè)“喇叭”形孔。使用時(shí)先把耳機(jī)線從孔穿入插入耳機(jī)孔即可，由于喇叭孔的設(shè)計(jì)，并不會(huì)影響轉(zhuǎn)換器部位的轉(zhuǎn)動(dòng)。

太陽能；手機(jī)套；轉(zhuǎn)換；電壓

當(dāng)今世界化石燃料的開發(fā)給人們生產(chǎn)生活帶來極大方便，然而化石能源并不是取之不盡用之不竭的。于是引發(fā)人們對(duì)可再生能源開發(fā)的思考，其中太陽能的應(yīng)用則是一項(xiàng)已經(jīng)比較成熟的技術(shù)。而另一方面手機(jī)套作為一種手機(jī)保護(hù)工具也已走入大眾生活。本文介紹的是如何將這兩者完美結(jié)合在一起，設(shè)計(jì)出一種新的太陽能手機(jī)套。

1 研究背景及意義

在人類社會(huì)飛速發(fā)展的今天，石油、煤炭、天然氣等不可再生能源頻頻告急，并且這種化石燃料在利用時(shí)不可避免產(chǎn)生污染，對(duì)環(huán)境造成影響?，F(xiàn)階段，節(jié)能減排使用綠色清潔能源已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。在這種背景下，太陽能資源的開發(fā)利用，意義突顯。太陽能發(fā)電是擺脫對(duì)化石燃料的依賴，減少溫室氣體排放的重要手段之一［1］。

此外科研團(tuán)隊(duì)對(duì)太陽能等綠色能源的開發(fā)渠道越來越多，產(chǎn)生能源的方式也層出不窮，而對(duì)于如何有效的把開發(fā)出來的能源及時(shí)合理的用于生產(chǎn)生活卻涉及較少，這就造成很大程度上的生產(chǎn)與利用脫軌。不少作品只是停留在理論層面投入市場(chǎng)的實(shí)用性不高［2］。針對(duì)這一現(xiàn)象，本文所研究設(shè)計(jì)的太陽能手機(jī)套可以直接實(shí)現(xiàn)產(chǎn)用相連，其母體是市場(chǎng)早已熱銷的手機(jī)套。近些年隨著觸屏手機(jī)的普及，各種手機(jī)的保護(hù)裝置也應(yīng)運(yùn)而生。其中占據(jù)很大比重的就是各種手機(jī)套的研發(fā)。手機(jī)套一是為了防水，二是為了防摔、防劃屏［3］。如果與太陽能膜結(jié)合，在原有功能特點(diǎn)保留的前提下又可不斷產(chǎn)生電能。同時(shí)也解脫了手機(jī)需外接移動(dòng)電源才能給手機(jī)補(bǔ)電的束縛。

2 設(shè)計(jì)方案研究

2.1設(shè)計(jì)原理

光生伏特效應(yīng)是指太陽能電池板由諸多的PN結(jié)組成［4］。界面層接納的光能越多，界面層即電池面積越大，在太陽能電池中組成的電流也越大。太陽光照在半導(dǎo)體p-n結(jié)上，形成新的空穴-電子對(duì)，在p-n結(jié)電場(chǎng)的作用下，空穴由n區(qū)流向p區(qū)，電子由p區(qū)流向n區(qū)，接通電路后就形成電流。

本文設(shè)計(jì)時(shí)以iphone6為一個(gè)研究對(duì)象，首先保持手機(jī)殼外形不變，在其外表面加上皮革材質(zhì)的套，在手機(jī)套正面及內(nèi)表面（手機(jī)合上平放向上面為正）分別嵌入一張面積略小于手機(jī)套正面面積的太陽能膜，由于太陽能膜本身具有的柔韌性與防水性特點(diǎn)，因此使用起來并不會(huì)因太陽能膜的存在而有不舒適感。

2.2外觀設(shè)計(jì)

由于iphone6充電插孔及耳機(jī)插孔在下端，便把電路部分設(shè)置在有充電插孔的一端。電路部分集成在旋轉(zhuǎn)體中（圖中黃色部分），同時(shí)將充電接口在其中引出，旋轉(zhuǎn)裝置內(nèi)部留有凹槽，方便不充電時(shí)充電接頭的放置，而且由于接頭的自由性存在，解決了面對(duì)不同手機(jī)充電插孔位置不同的問題。此外在電路艙室留出一個(gè)“喇叭形”孔以便耳機(jī)的使用不受限制。在電路艙的左端有微型銷釘固定以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，在右端手機(jī)套的底部殼及電路艙上嵌有小型磁鐵用來加固手機(jī)套對(duì)手機(jī)的固定。本電路艙具有靈活性，可根據(jù)具體手機(jī)機(jī)型號(hào)進(jìn)行更改設(shè)計(jì)達(dá)到，一種理念普遍適用的效果，降低生產(chǎn)成本。

TM910.6

A

1674-6708（2015）147-0151-01

大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目，編號(hào)：xj201528

李子圓，浙江海洋大學(xué)船舶與海洋工程學(xué)院，本科，研究方向：船舶與海洋工程