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商务通“昶”:用光能为手机充电
2007/11/10 12:35:59    Robinson Cheung,产通学院

2007年5月10日,北京盛通创新科技有限公司发布了全球首款光能手机——商务通“昶”HTW S116。“昶”由恒基伟业成功研制,是全球首款光能手机,拥有10项太阳能专利,汇聚了5项光电科技技术,最大特点是能够将太阳能自动转化为电能,实现在阳光下自动充电,甚至在微弱的灯光乃至烛光照射下也可以为手机补充电量。

传统手机最大的局限是固定电源充电带来的不便,同时手机电池也带来了环境污染。光能手机“昶”应用了先进的太阳能技术(包括恒基伟业拥有的10项专利),以“纯净”的太阳光为能源,一方面从技术上改变了传统手机依赖交流电充电和出门须带充电器的不便,它只要有阳光、灯光、烛光,就可随时随地为手机电量,让用户即刻启用手机功能;另一方面也将促使手机行业向着绿色、环保的方向升级蜕变。

光能充电

根据恒基伟业的资料介绍,“昶”在设计上主要采用以下技术:
(1)单向强效增透设计:独有手机单向光线透射增效装置,提高光线透过率,高效利用可用光。
(2)特种聚光平面光学透镜:攻克手机光能转换板对侧射光吸收率低的难题,采用多达五千个微聚光镜头,全面优化漫射条件下的光能转化率。
(3)高效的微光电转换子模块设计:突破光电转换损耗大、效率低的技术瓶颈。智能管理多个微光电转换子模块,在强光照射下,能够有效减低内阻,获得大电流输出。
(4)低功耗智能动态调节系统:独创的矩阵式智能充电电路,动态调节电能输出单元,在各种光线环境下,保持最大的环境输出功率。

htwchina mobile-1

翻盖外表面全部覆盖太阳能电池,可以随时为手机锂电池充电(http://www.htwchina.com

实际上,“昶”最吸引眼球的地方在于翻盖外表面47.6×84×0.8mm的面积覆盖了一层单晶硅太阳能电池,可以随时为手机锂电池充电。由于选用的单晶硅对光线十分敏感,因此不仅是阳光,只要有光线照射,太阳能手机电池都能自动充电,60分钟阳光直射充电后就可以支撑40分钟的通话。此外,因为有了保护电路,曝光时间再长也不会充过量,安全可靠。

除了恒基伟业外,致力于手机电视研发的北京达成无线技术有限公司,目前也已经开始在手机中使用诸如太阳能电池之类的新材料、新能源。

太阳能供电技术

从技术上看,用于电池驱动设备的太阳能电源装置基本上包括3部分:电池(太阳能电池、其他电池)、DC/DC升压转换器、调节电路。基本原理是,能够在较低光线能量环境下代替普通的充电电池来给一个设备,比如手机、报警器、腕表、收音机等个人消费产品进行充电。照射到附着于个人消费产品类电池驱动设备的太阳能电池阵列上的光线被收集并转换成一个电压,通过一个或多个DC/DC转换电路放大成最后的输出电压。这个电压通过电阻和串联装置被用于一或多个充电电池,并且被稳压二极管限制在一个最大电压。如果需要,除了连接在太阳能电池上的DC/DC转换器之外,可在电池的输出上加一个DC/DC转换器。

TPS61200

TI公司的DC/DC升压转换器TPS61200(http://www.ti.com.cn

德州仪器(TI)2007年4月推出了一个低输入电压的DC/DC升压转换器——TPS61200,支持太阳能电池与微型燃料电池等新型电源在便携式电子终端设备中的应用。这款微小型电源电路可在不足0.3V的输入电压下高效工作,其启动电压也仅为0.5V,从而能够帮助设计人员解决低电压设计方面的技术问题,例如,使用单体碱性电池、镍镉(NiCd)电池与镍氢(NiMH)电池为各种设备(如玩具与便携式医疗设备)供电时遇到的设计难题,确保各种替代电源实现在移动电话、便携式医疗设备与媒体播放器等产品中的应用。

TPS61200支持单体太阳能电池供电,省去了多节太阳能电池串联,或串联必需的保护电路。这使得潜在的创新型设计成为可能,如内置太阳能手机充电器,只需室内环境光照就能提供无限长的待机时间。在低压工作下,TPS61200可提供输出短路保护、可编程欠压锁定以及独特的降压转换模式(可在输入电压超过输出电压时保护器件)等重要特性。

太阳能进入个人消费领域

太阳能电池是利用太阳光直接发电的光电半导体薄片,只要照到光,瞬间就可输出电压及电流,其输出功率与照光之亮度及硅芯片面积有关。为提高电池输出功率,常以无数个芯片组合起来使用。

环视身边的小电子产品就发现,在“昶”之前,我们已经使用太阳能了,例如办公桌上的计算器备有太阳能电池,只要有光亮,即使没有装备扭扣电池,也可以正常工作;还有一些收音机、电子腕表等也装备有太阳能供电功能。

Soltronix HR-1

用太阳能供电的Soltronix HR-1 FM/AM收音机(www.soltronix.com

美国Soltronix公司日前发布了一款使用太阳能供电的FM/AM收音机Soltronix HR-1。这款收音机顶部搭载太阳能面板,无论在晴天还是阴天甚至是在室内的日光灯下都可以给收音机内置的3A镍氢充电。在室外强光下充电一个小时便可以使用收音机连续收听将近3个小时的广播。而完成一次完整充电后甚至可以使用20小时之久。

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