可充脹太陽(yáng)能燈的制作方法
【專(zhuān)利摘要】公開(kāi)了一種可充脹太陽(yáng)能燈。在一些實(shí)施例中，該可充脹太陽(yáng)能燈包括以下部分：包括多個(gè)表面的可膨脹的囊；安置在該囊多個(gè)表面中的至少一個(gè)上的太陽(yáng)能燈組件；一個(gè)或多個(gè)蓋部分，其安置在所述組件上并且圍繞其邊緣與所述囊的所述多個(gè)表面中的所述至少一個(gè)聯(lián)結(jié)，其中所述至少一個(gè)或多個(gè)蓋部分中的至少一個(gè)的至少一部分是大致透明的，并且所述一個(gè)或多個(gè)蓋部分中的每個(gè)與所述囊的所述多個(gè)表面中的所述至少一個(gè)形成大致防水的封套，所述太陽(yáng)能燈組件包含于所述封套中。
【專(zhuān)利說(shuō)明】可充脹太陽(yáng)能燈
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求提交于2012年5月I日的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61/640，769的權(quán)益，該申請(qǐng)通過(guò)弓I用結(jié)合于本文，就像在本文中被全文公開(kāi)那樣。

【背景技術(shù)】
[0003]在受天災(zāi)或戰(zhàn)爭(zhēng)影響的區(qū)域中，挽救普通生命在救援工作中起到關(guān)鍵作用。在那些情況下，重新建立電力網(wǎng)基本設(shè)施有時(shí)可能需要花費(fèi)幾個(gè)星期或幾個(gè)月。需要一種解決方案，其可以容易且快速地部署并且只要最小維護(hù)工作量。可持續(xù)照明解決方案(包括與可再充電電池耦合的光伏電池單元)是一種提供無(wú)操作費(fèi)用應(yīng)急照明的理想方法。然而，當(dāng)前的太陽(yáng)能充電燈解決方案是昂貴的并且難以制造和運(yùn)輸。這使得其對(duì)于大范圍部署而言沒(méi)有吸引力。
[0004]世界上六分之一的人口缺乏穩(wěn)定的電力供給。許多人必須依靠危險(xiǎn)且有毒性的煤油燈作為主要光源，并且在煤油上花費(fèi)其收入的30%以上。隨著小型太陽(yáng)能技術(shù)的日益發(fā)展，個(gè)人和家庭沒(méi)理由不應(yīng)該擁有一種更安全、不太昂貴、并且更可靠的光源。
[0005]電池或燃料供能的照明解決方案在反復(fù)性成本和有限資源方面具有顯而易見(jiàn)的缺點(diǎn)。另一方面，大多數(shù)可再生的照明解決方案需要昂貴的組件并且較大型且難以運(yùn)輸。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本公開(kāi)主題的一些實(shí)施例包括一種燈，其是可太陽(yáng)能再充電的、可充脹的、平面包裝的，并且可充脹以形成輕質(zhì)的防水燈。在一些實(shí)施例中，該太陽(yáng)能燈包括以下部分:包括至少前表面和底表面的可充脹囊；與該囊的前表面聯(lián)結(jié)的太陽(yáng)能燈組件，該組件包括光伏板、與該光伏板電通信的電池充電器、與該電池充電器電通信的可再充電電池、和與該可再充電電池電通信的發(fā)光二極管；以及定位成覆蓋該組件并且與囊的前表面聯(lián)結(jié)的蓋部分。該囊是基本透明的、柔性的、可充脹的、并且可收縮的。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]為說(shuō)明本發(fā)明的目的，附圖示出了本公開(kāi)主題的實(shí)施例。然而應(yīng)當(dāng)理解本申請(qǐng)不局限于附圖示出的精確的布置和方法，其中:
[0008]圖1是根據(jù)本公開(kāi)主題一些實(shí)施例的太陽(yáng)能燈的正面立體圖；
[0009]圖2是根據(jù)本公開(kāi)主題一些實(shí)施例的太陽(yáng)能燈的正面立體分解圖；
[0010]圖3是根據(jù)本公開(kāi)主題一些實(shí)施例的太陽(yáng)能燈的前視圖；
[0011]圖4是根據(jù)本公開(kāi)主題一些實(shí)施例的太陽(yáng)能燈的側(cè)視圖；
[0012]圖5是根據(jù)本公開(kāi)主題一些實(shí)施例的太陽(yáng)能燈的囊的前視圖；
[0013]圖6是根據(jù)本公開(kāi)主題一些實(shí)施例的太陽(yáng)能燈的太陽(yáng)能燈組件的前視圖；
[0014]圖7是根據(jù)本公開(kāi)主題一些實(shí)施例的太陽(yáng)能燈的太陽(yáng)能燈組件的后視圖；
[0015]圖8是根據(jù)本公開(kāi)主題一些實(shí)施例的太陽(yáng)能燈的太陽(yáng)能燈組件的側(cè)視圖；
[0016]圖9是根據(jù)本公開(kāi)主題一些實(shí)施例的太陽(yáng)能燈的蓋部分的前視圖；
[0017]圖10是根據(jù)本公開(kāi)主題一些實(shí)施例的太陽(yáng)能燈在平面狀態(tài)的正面立體圖；
[0018]圖11是根據(jù)本公開(kāi)主題一些實(shí)施例的太陽(yáng)能燈在膨脹狀態(tài)的正面立體圖；以及
[0019]圖12是根據(jù)本公開(kāi)主題一些實(shí)施例的多個(gè)堆疊的太陽(yáng)能燈在平面狀態(tài)的正面立體圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]現(xiàn)在參考圖1-9，本公開(kāi)主題的各方面包括可充脹太陽(yáng)能燈100，其包括可膨脹的囊102、太陽(yáng)能燈組件104、和蓋部分106。燈可通過(guò)將囊102用氣體、液體、或固體填充而膨脹。
[0021]如圖2-5最佳地所示，在一些實(shí)施例中，囊102具有多個(gè)表面108，至少分別包括內(nèi)、外表面110和112。在一些實(shí)施例中，囊102包括閥114，囊可以分別通過(guò)將該閥114充脹填充而膨脹以及通過(guò)泄放或排空而收縮。囊102通常填充有例如空氣的氣體、液體、和固體中的一種或多種。例如如圖10所示，在第一狀態(tài)，囊102基本無(wú)氣體、液體、和固體，并且燈100大致是收縮的。相反，如圖11所示，在第二狀態(tài)，囊102包括氣體、液體、和固體的一種或多種，并且燈100大致是膨脹的。
[0022]在一些實(shí)施例中，可充脹囊102主要由薄的、塑料基材料(其防水、可折疊)制成，并且可以通過(guò)熱封的簡(jiǎn)單工序來(lái)制造。在一些實(shí)施例中，兩層的半透明PVC材料在四周被密封到一起以形成囊102。在一些實(shí)施例中，可充脹囊102由硅樹(shù)脂、邁拉、或可以膨脹和收縮的其它材料中的一種或多種制成。囊102通常是可密封的，從而燈100可浮動(dòng)。
[0023]如圖2-4最佳展示的，太陽(yáng)能燈組件104安置在囊102的內(nèi)表面110和外表面112上、或鄰接于內(nèi)表面110和外表面112、或聯(lián)結(jié)于所述內(nèi)表面110和外表面112,例如本實(shí)施例中位于外表面上?，F(xiàn)在參考圖6-8，太陽(yáng)能燈組件104包括:一個(gè)或多個(gè)柔性的或剛性的太陽(yáng)能電池板116，例如光伏板118 ;與太陽(yáng)能電池板電通信的電池充電器120 ;與該電池充電器電通信的一個(gè)或多個(gè)可再充電電池122 ;和與該可再充電電池電通信的一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管(LED) 124。電池充電器120通常與組件104的一個(gè)或多個(gè)其它元件一起安置在印刷電路板(PCB) 126上，所述PCB通常包括過(guò)量充電控制器，例如包括一個(gè)或多個(gè)電阻器和電容器(未示出)，以防止對(duì)可再充電電池122過(guò)量充電并且控制到LED124的電流流量。在一些實(shí)施例中，可再充電電池122包括兩個(gè)3.7伏硬幣電池單元電池，例如3.7V的680mAh鋰離子聚合物。當(dāng)然，取決于特定的應(yīng)用環(huán)境，能想到其他尺寸的電池。
[0024]在一些實(shí)施例中，太陽(yáng)能燈組件104包括安置在囊102的相同或不同的表面上的多個(gè)連續(xù)或非連續(xù)的部分，例如太陽(yáng)能電池板116和PCB126被分開(kāi)或分立在囊的兩個(gè)或更多表面上。例如,在一些實(shí)施例中，燈100是立方體形的，并且太陽(yáng)能電池板116在該立方形狀的一側(cè)上，而具有按鈕的PCB126安置在該立方形狀的另一側(cè)。
[0025]如上所述，在一些實(shí)施例中，太陽(yáng)能燈組件104包括PCB126。如以下論述的，在一些實(shí)施例中，PCB126包含發(fā)光二極管124、用來(lái)指示充電的小型紅光LED128、用來(lái)關(guān)掉/接通主LED的開(kāi)關(guān)130、以及一些電阻器和電容器(未示出)，以防止對(duì)電池的過(guò)度充電并且控制到LED的電流流量。
[0026]在一些實(shí)施例中，組件104包括與可再充電電池電通信的一個(gè)以上的LED124，例如四個(gè)LED。包括多于一個(gè)LED的實(shí)施例通常具有增大的視角，例如四個(gè)LED提供了大約100到120度的視角，其提供大致30-40流明的光。在一些實(shí)施例中，組件104包括電源開(kāi)關(guān)130，其與可再充電電池122和LED124電通信。開(kāi)關(guān)130配置為有選擇地引導(dǎo)以及防止電流從電池122流到LED124。開(kāi)關(guān)130被配置為使用戶(hù)可以控制由燈100輸出的光量，例如借助于關(guān)掉、低、高的設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)。這可以以至少兩種方式實(shí)現(xiàn)。第一，如果存在多于一個(gè)LED124，則開(kāi)關(guān)130可以配置為有選擇地引導(dǎo)和阻止電流從電池122流到期望數(shù)量的LED124?？蛇x地，不管LED124的數(shù)量，開(kāi)關(guān)130可以配置為有選擇地調(diào)節(jié)從電池122到LED124的電流。
[0027]在一些實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)130配置為防止意外的接通，例如具有足夠的切換阻力，并且是凹形的。如上所述，一些實(shí)施例包括用于指示電池122是否被充電的充電燈，例如，當(dāng)電池被充電或當(dāng)電池被充滿(mǎn)時(shí)發(fā)紅色光的LED128。充電燈(即LED128)與電池充電器120通信。在一些實(shí)施例中，取決于太陽(yáng)能電池板116的尺寸、電池122的強(qiáng)度、以及LED124的數(shù)量，電池在低設(shè)置下將提供足夠的能量以向LED供電8小時(shí)，而在高設(shè)置下供電4-6小時(shí)，并且電池將在陽(yáng)光下5-8小時(shí)之后再充電。
[0028]現(xiàn)在參考圖2-4以及9，在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)蓋部分106由透明的PVC材料制成，并且在下側(cè)包括印刷物。蓋部分106保護(hù)并且固定太陽(yáng)能燈組件104。蓋部分106具有在太陽(yáng)能電池板116上方的透明窗132以允許充電。蓋部分106還具有在LED124上方的透明窗134以允許光透過(guò)蓋部分，以及紅色圈136以指示開(kāi)關(guān)130位于PCB126上的哪個(gè)位置。蓋部分106安置在組件104上并且圍繞其邊緣138與囊102的多個(gè)表面108中的至少一個(gè)聯(lián)結(jié)。蓋部分106與囊102的多個(gè)表面108中的至少一個(gè)形成大致防水的封套140，太陽(yáng)能燈組件104包含在所述封套中。在一些實(shí)施例中，蓋部分106的至少一部分是大致透明的。
[0029]在一些實(shí)施例中，可以使用多層的蓋部分106，或者多個(gè)蓋部分安置在囊102的相同或不同表面108上，例如，每個(gè)蓋部分覆蓋多部分式的太陽(yáng)能燈組件104的不同部分。在一些實(shí)施例中(未示出)，蓋部分106由圍繞燈組件104的薄塑料盒限定。該盒焊接/熔融到囊102的內(nèi)表面110或外表面112。在一些實(shí)施例中，燈組件104保持在形成在囊102的內(nèi)表面110上的內(nèi)袋中(未不出)。在一些實(shí)施例中，蓋部分106在蓋中包括開(kāi)窗(未不出)，即蓋部分不是完整的表面。在一些實(shí)施例中，蓋部分106大致不透明并且覆蓋PCB126，但太陽(yáng)能電池板116安置并聯(lián)結(jié)在囊102的與該P(yáng)CB不同的表面108上。
[0030]如上所述，可充脹囊102通常配置為散射光以降低眩目并且產(chǎn)生環(huán)境光源。在一些實(shí)施例中，LED124安置為直接發(fā)光進(jìn)入可充脹囊102。如圖1、10和11中最佳示出的，在一些實(shí)施例中，囊102由半透明材料制造，半透明材料例如是磨砂塑料材料142或類(lèi)似物以提高來(lái)自LED124的光的散射。在一些實(shí)施例中，囊102包括具有特定圖案(未示出)的一個(gè)或多個(gè)表面，其配置為提高來(lái)自LED124的光的散射。在一些實(shí)施例中，該特定圖案包括具有透明部分的柵格的白底部分，所述透明部分覆蓋該透明白色圖案的大約百分之三十。
[0031]在一些實(shí)施例中，囊102大致成形為類(lèi)似于枕頭。在一些實(shí)施例中，囊102包括具有平的底表面的底部部分以及限定把手的頂部部分。該平的底表面大體允許燈安置成能以直立位置站立。囊102和蓋部分106 二者均通常由大致透明的、柔性的、可充脹的、并且可收縮的材料制造。
[0032]根據(jù)本公開(kāi)主題的燈提供了優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的益處。在自然災(zāi)害發(fā)生之后，由于其可收縮，所述燈可以與其它救災(zāi)物資一起運(yùn)輸。在帳蓬營(yíng)地中的家庭和個(gè)人急需要燈來(lái)改善夜間安全。兒童在夜間需要燈光以繼續(xù)其學(xué)習(xí)。根據(jù)本公開(kāi)主題的燈比手電筒和煤油燈更有成本效率。根據(jù)本公開(kāi)主題的燈還設(shè)計(jì)成能在少量或者無(wú)接入運(yùn)行電網(wǎng)的情形下向個(gè)人提供照明。在發(fā)展中國(guó)家，據(jù)世界銀行估計(jì)，家庭在煤油燈及其他形式的非可再生照明方面平均要花費(fèi)其可支配收入的30%。根據(jù)本公開(kāi)主題的燈設(shè)計(jì)成能維持3-5年。家庭能節(jié)省的錢(qián)將允許他們購(gòu)買(mǎi)食物及其他必需品。
[0033]如圖12所示，當(dāng)抽出空氣后，本公開(kāi)主題的一些實(shí)施例設(shè)計(jì)成能折疊到最小體積(特別與常規(guī)手電筒相比)從而可以容易地存儲(chǔ)或轉(zhuǎn)運(yùn)。仍參見(jiàn)圖12，本公開(kāi)主題的一些實(shí)施例設(shè)計(jì)成能經(jīng)濟(jì)合算地存儲(chǔ)并且大批量運(yùn)輸。本公開(kāi)主題的一些實(shí)施例設(shè)計(jì)成能折疊到錢(qián)包大小，并且可以容易地裝配到急救包或背包中。一些實(shí)施例包括封閉機(jī)構(gòu)(例如夾子、鉤和環(huán)、或其它機(jī)構(gòu))，以用于將燈維持或保持在折疊狀態(tài)。一些實(shí)施例包括形成在囊的外側(cè)上的彈簧扣環(huán)，以將燈更容易地連接到人和建筑物上。
[0034]根據(jù)本公開(kāi)主題的燈可以由野營(yíng)者和徒步旅行者在戶(hù)外用作可再充電的容易運(yùn)輸?shù)墓庠?。所述燈是防水的并可被用于水上體育運(yùn)動(dòng)，例如一些實(shí)施例包括在內(nèi)表面或外表面連接有太陽(yáng)能LED燈的可充脹球。所述燈還可以用作家庭水池?zé)簟?br> [0035]在一些實(shí)施例中，可充脹囊具有把手，該把手包括用于攜帶的大孔以及兩個(gè)小孔。這使得該燈通過(guò)細(xì)繩或鉤被容易地連接并懸掛于背包、帳篷內(nèi)、天花板等等。根據(jù)本公開(kāi)主題的燈還可以彼此系在一起以形成燈串。
[0036]現(xiàn)有的太陽(yáng)能產(chǎn)品不是設(shè)計(jì)為用于救災(zāi)或應(yīng)急援助，這些情形中，配給是嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。根據(jù)本公開(kāi)主題的燈提供了解決方案，所述燈輕便并且可低成本地運(yùn)輸、轉(zhuǎn)運(yùn)和分配。根據(jù)本公開(kāi)主題的燈對(duì)于希望將可再充電的燈放在家中或急救包中以應(yīng)急的個(gè)人來(lái)說(shuō)也是有用的。根據(jù)本公開(kāi)主題的燈可用在劃船、露營(yíng)和釣魚(yú)的戶(hù)外應(yīng)用中。根據(jù)本公開(kāi)主題的燈是輕質(zhì)的、防水的、平面組裝的、極便攜的、并可以印刷有圖案和商標(biāo)。
[0037]雖然本公開(kāi)主題針對(duì)其實(shí)施例進(jìn)行了描述和說(shuō)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，所公開(kāi)實(shí)施例的特征可以合并、重排等等，以在本發(fā)明的范圍內(nèi)生成其他的實(shí)施例，并在其中可以做多種其它的改變、省略、和補(bǔ)充，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種可充脹的太陽(yáng)能燈，包括: 包括多個(gè)表面的可膨脹的囊； 太陽(yáng)能燈組件，其安置在所述囊的所述多個(gè)表面中的至少一個(gè)上；和 一個(gè)或多個(gè)蓋部分，其安置在所述組件上并且圍繞所述一個(gè)或多個(gè)蓋部分的邊緣與所述囊的所述多個(gè)表面中的所述至少一個(gè)聯(lián)結(jié)，其中所述至少一個(gè)或多個(gè)蓋部分中的至少一個(gè)的至少一部分是大致透明的，并且所述一個(gè)或多個(gè)蓋部分中的每個(gè)與所述囊的所述多個(gè)表面中的所述至少一個(gè)形成大致防水的封套，所述太陽(yáng)能燈組件包含于所述封套中。
2.如權(quán)利要求1所述的燈，所述組件進(jìn)一步包括: 太陽(yáng)能電池板； 與所述太陽(yáng)能電池板電通信的電池充電器； 與所述電池充電器電通信的可再充電電池；和 與所述可再充電電池電通信的發(fā)光二極管。
3.如權(quán)利要求2所述的燈，其中所述太陽(yáng)能電池板是光伏板。
4.如權(quán)利要求2所述的燈，進(jìn)一步包括印刷電路板，其上安置有所述電池充電器、所述可再充電電池、所述發(fā)光二極管中的至少兩者。
5.如權(quán)利要求4所述的燈，進(jìn)一步包括電阻器、電容器和集成電路芯片中的一者或多者，以防止對(duì)所述可再充電電池過(guò)度充電并且控制到所述發(fā)光二極管的電流流量。
6.如權(quán)利要求1所述的燈，其中所述囊進(jìn)一步包括閥，所述囊通過(guò)該閥充脹或填充以及泄放或排空。
7.如權(quán)利要求6所述的燈，其中所述囊填充有氣體、液體、和固體中的一種或多種。
8.如權(quán)利要求1所述的燈，其中所述囊由半透明塑料材料制造以提高來(lái)自所述發(fā)光二極管的光的散射。
9.如權(quán)利要求1所述的燈，其中所述囊由磨砂塑料材料制造以提高來(lái)自所述發(fā)光二極管的光的散射。
10.如權(quán)利要求1所述的燈，其中所述囊包括具有特定圖案的一個(gè)或多個(gè)表面，所述特定圖案配置為提高來(lái)自所述發(fā)光二極管的光的散射。
11.如權(quán)利要求10所述的燈，其中所述圖案包括具有透明部分的柵格的白底部分，從而限定透明白色圖案的大約百分之三十。
12.如權(quán)利要求1所述的燈，其中所述囊是可密封的，從而所述燈能夠浮動(dòng)。
13.如權(quán)利要求2所述的燈，進(jìn)一步包括與所述可再充電電池以及所述發(fā)光二極管電通信的電源開(kāi)關(guān)，其中所述開(kāi)關(guān)可以被有選擇地控制，以引導(dǎo)和防止電流由所述電池流到所述發(fā)光二極管。
14.如權(quán)利要求1所述的燈，其中在第一狀態(tài)，所述囊基本無(wú)氣體、液體、和固體，并且所述燈是大致收縮的；并且其中在第二狀態(tài)，所述囊包括氣體、液體、和固體中的一種或多種，并且所述燈是大致膨脹的。
15.如權(quán)利要求2所述的燈，其中所述組件包括與所述可再充電電池電通信的一個(gè)以上的發(fā)光二極管。
16.如權(quán)利要求15所述的燈，進(jìn)一步包括與所述可再充電電池和所述發(fā)光二極管電通信的電源開(kāi)關(guān)，其中所述開(kāi)關(guān)可以配置為控制由所述燈提供的光量。
17.一種可充脹太陽(yáng)能燈，包括: 至少包括內(nèi)表面和外表面的可膨脹的囊；和 與所述囊的所述內(nèi)表面和外表面之一的聯(lián)結(jié)的可充脹太陽(yáng)能燈組件，所述組件包括薄膜光伏裝置、與所述薄膜光伏裝置電通信的電池充電器、與所述電池充電器電通信的可再充電電池、以及與所述可再充電電池電通信的至少一個(gè)發(fā)光二極管；并且 其中所述囊是大致透明的、柔性的、可充脹的、并且可收縮的。
18.如權(quán)利要求17所述的燈，進(jìn)一步包括蓋部分，用于當(dāng)所述蓋部分與所述囊的所述外表面相連時(shí)覆蓋所述組件，所述蓋部分圍繞所述蓋部分的邊緣與所述囊的所述外表面聯(lián)結(jié)，從而形成大致防水的封套，所述太陽(yáng)能燈組件包含于所述封套中。
19.如權(quán)利要求17所述的燈，其中在第一狀態(tài)，所述囊基本無(wú)氣體、液體、和固體，并且所述燈是大致收縮的；并且其中在第二狀態(tài)，所述囊包括氣體、液體、和固體中的一種或多種，并且所述燈是大致膨脹的。
20.如權(quán)利要求17所述的燈，進(jìn)一步包括與所述可再充電電池和所述至少一個(gè)發(fā)光二極管電通信的電源開(kāi)關(guān)，其中所述開(kāi)關(guān)可以配置為控制由所述至少一個(gè)發(fā)光二極管提供的光量。
【文檔編號(hào)】F21L14/00GK104508350SQ201280072931
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月1日
【發(fā)明者】A·R·斯托克, A·M·斯雷什塔 申請(qǐng)人:盧米內(nèi)德實(shí)驗(yàn)室有限責(zé)任公司