專(zhuān)利名稱：一種便攜式光電電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用太陽(yáng)能的供電電源，屬電源技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了很多如手機(jī)一類(lèi)可以隨身攜帶的電子設(shè)備和裝置，給人們的工作和生活帶來(lái)很大的方便。但是這些設(shè)備和裝置在工作時(shí)經(jīng)常需要充電，使用者必須在有固定電源的場(chǎng)所進(jìn)行，造成上述設(shè)備和裝置的使用時(shí)間和使用地點(diǎn)受到一定的限制。為解決用電設(shè)備的室外用電和節(jié)能問(wèn)題，人們把目光投向太陽(yáng)能充電器。太陽(yáng)能雖然已用于發(fā)電，但大部分僅涉足于大型轉(zhuǎn)換器，如用于太陽(yáng)能電站等。用于微型用電設(shè)備的，目前，絕大部分僅限于計(jì)算器等微功耗的，且只有在有光照時(shí)才能供電，無(wú)光照時(shí)就不能供電，同時(shí)，其輸出也直接受制于光的強(qiáng)弱，實(shí)際使用價(jià)值很低。而若用于電壓稍高、功率較大的充電器具，則又無(wú)法解決便攜的問(wèn)題。因此，人們迫切希望能有一種小型的、以光能為原動(dòng)力的、便于攜帶的供電電源，以供手機(jī)、音樂(lè)播放器、數(shù)碼像機(jī)、攝象機(jī)等小型隨身電子設(shè)備在室外使用的供電或充電電源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種以光能為原動(dòng)力的，能夠在室外對(duì)手機(jī)、音樂(lè)播放器、數(shù)碼像機(jī)、攝象機(jī)等小型隨身電子設(shè)備進(jìn)行供電的小型便攜式光電電源。
解決上述問(wèn)題的技術(shù)方案是一種便攜式光電電源，它由光電板、容電器、穩(wěn)壓器組成。光電板由多晶硅太陽(yáng)能電池片串聯(lián)組成，多晶硅太陽(yáng)能電池片切割成寬為3～20毫米的窄條，利用導(dǎo)電條串接組成，相鄰兩片之間為絕緣粘膠；光電板正極經(jīng)二極管D1與容電器的正極相接，其輸出接至穩(wěn)壓器的輸入端，光電板、容電器及穩(wěn)壓器的負(fù)極均接地，穩(wěn)壓器采用三端穩(wěn)壓器芯片IC1，其輸出為光電電源的輸出端。
上述便攜式光電電源，所述光電板采用分體結(jié)構(gòu)，由兩個(gè)等尺寸的光電板在一側(cè)邊通過(guò)鉸軸連接在一起。
上述便攜式光電電源，它還設(shè)有電量指示器，電量指示器分電量正常指示器和虧電指示器，其中，電量正常指示器由振蕩器和綠色指示燈LD組成，虧電指示器由電壓比較器和紅色指示燈HD組成，所述振蕩器由集成電路芯片IC2、電阻R2、R3、電容C2組成，集成電路芯片IC2采用555時(shí)基電路芯片，電阻R2、R3串聯(lián)后接電容C2，并同時(shí)并接555時(shí)基電路芯片的2、6腳，電容C2的另一端接地，555時(shí)基電路芯片的3腳接綠色指示燈；所述電壓比較器采用運(yùn)放器IC3，電阻R5、R6串接后接地，其串接點(diǎn)接運(yùn)放器的3腳，提供基準(zhǔn)電壓，容電器中串接的可充電電池之中點(diǎn)作為信號(hào)端接運(yùn)放器的信號(hào)輸入端，其輸出端6腳接紅色指示燈HD，電阻R7為限流電阻。
上述便攜式光電電源，增設(shè)過(guò)充電指示器，過(guò)充電指示器由電壓比較器、和黃色指示燈組成，電壓比較器采用運(yùn)放器F741，其輸出端接黃色指示燈YD。
按照本發(fā)明提供的光電電源，可以把陽(yáng)光、燈光等任何光照產(chǎn)生的光能予以轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)存、輸出，并可反復(fù)充放電使用，既可充電、也可直接供電；光電板采用窄條多晶硅太陽(yáng)能電池片串接，輸出電壓可達(dá)十幾至幾十伏，而面積并不很大，達(dá)到便攜的目的；穩(wěn)壓器可以在光照強(qiáng)度變化的狀況下，保持輸出電壓不變，為用電器提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)；電量指示器可以使用戶及時(shí)了解容電器中的電量多少。本發(fā)明還具有體積小巧的優(yōu)點(diǎn)，特別適用于手機(jī)、音樂(lè)播放器、數(shù)碼像機(jī)、攝象機(jī)等電子設(shè)備和裝置在室外使用時(shí)進(jìn)行充電。


圖1是本發(fā)明的電原理框圖；圖2是光電板板面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的I部局部放大橫剖圖；圖4是本發(fā)明的一種電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明由光電板1、容電器2、穩(wěn)壓器3、電量指示器4、機(jī)殼7等五部分組成。
常用光電轉(zhuǎn)換元件一般為單晶硅片、多晶硅太陽(yáng)能電池片或砷化鎵片等，并在大尺寸下使用，如地面太陽(yáng)能電站、航天器太陽(yáng)能電池板、屋頂太陽(yáng)能電池板，等等。從圖2、3可以看到，本發(fā)明的光電板1為小巧的便攜式光電轉(zhuǎn)換裝置，采用多晶硅太陽(yáng)能電池片為光電轉(zhuǎn)換元件，切割成寬度僅3～20毫米的窄條，由導(dǎo)電條9串聯(lián)成組件，經(jīng)真空熱壓而成。多晶硅太陽(yáng)能電池片8的條間間距為0.5～1.2毫米，相互絕緣，在AM1.5光照條件下可產(chǎn)生0.5-10瓦電功率。
容電器2采用小巧的可充電電池，把陽(yáng)光、燈光等任何光照產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)換儲(chǔ)存?zhèn)溆茫煞磸?fù)充放電使用。容電器2在圖4中標(biāo)記為E2，光電板1標(biāo)記為E1。
考慮到光電板或容電器2的電量變化時(shí)會(huì)引起電壓變化，為了保持輸出電壓不變，采用穩(wěn)壓器3穩(wěn)壓。穩(wěn)壓器3為三端穩(wěn)壓器IC1，穩(wěn)壓范圍在3～30伏內(nèi)，按需設(shè)定，輸出電流在0.1～3.0安培范圍內(nèi)。
為指示充電電源中的電量情況，增設(shè)了電量指示器4，電量指示器4由振蕩器和比較器電路驅(qū)動(dòng)綠色、紅色、黃色指示燈予以指示，或用液晶顯示器指示。當(dāng)用發(fā)光二極管顯示時(shí)，用集成振蕩器、電壓比較器或運(yùn)算放大器控制紅、綠、黃燈顯示綠燈亮表示供電正常；紅燈亮表示電量不足，需立即光照；黃燈亮表示電量已滿，應(yīng)暫時(shí)避免光照以防過(guò)充。當(dāng)用液晶顯示時(shí)，用圖案顯示容電器中電量的多少。圖中的二極管D1、D2起防逆充作用。
開(kāi)機(jī)后(合上開(kāi)關(guān)K1)，當(dāng)容電器2內(nèi)電量充足時(shí)，綠燈閃爍，說(shuō)明可正常給手機(jī)等用電器充電。當(dāng)容電器2內(nèi)電量消耗到一半時(shí)，電壓比較器控制紅燈點(diǎn)亮，提醒應(yīng)即刻給光電板曬太陽(yáng)或光照充電。當(dāng)容電器2內(nèi)電量充滿時(shí)，電壓比較器6控制黃燈亮，提醒不要過(guò)度充電。
為了減少電量指示器4自身電能消耗，電量指示器4可通過(guò)開(kāi)關(guān)K2隨意打開(kāi)或關(guān)閉。指示燈閃爍的周期調(diào)整在0.7秒左右，占空時(shí)間遠(yuǎn)長(zhǎng)于閃亮?xí)r間。
本發(fā)明的機(jī)殼7的尺寸為長(zhǎng)5～18厘米、寬4～10厘米、高1.5～4.0厘米；長(zhǎng)與寬的正面全部用來(lái)采集光能，面積固定或可通過(guò)折疊、抽拉改變，例如光電板采用分體結(jié)構(gòu)，由兩個(gè)等尺寸的光電板在一側(cè)邊通過(guò)鉸軸連接在一起，以進(jìn)一步減少體積，但功率足夠微型電器使用。各控制開(kāi)關(guān)和顯示裝置安裝在側(cè)面，以便充分利用光照面。
權(quán)利要求
1.一種便攜式光電電源，其特征在于，它由光電板[1]、容電器[2]、穩(wěn)壓器[3]、機(jī)殼[7]組成，所述光電板[1]由多個(gè)切割成寬為3～20毫米的窄條多晶硅太陽(yáng)能電池片[8]利用導(dǎo)電條9串接組成，相鄰兩片之間相互絕緣，光電板[1]的正極通過(guò)防逆充二極管D1與容電器的正極相接，容電器[2]為多個(gè)可充電電池串并聯(lián)組成，穩(wěn)壓器采用三端穩(wěn)壓器芯片IC1，其輸出為光電電源的輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式光電電源，其特征在于，所述光電板采用分體結(jié)構(gòu)，由兩個(gè)等尺寸的光電板在一側(cè)邊通過(guò)鉸軸連接在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的便攜式光電電源，其特征在于，它設(shè)有電量指示器，電量指示器分電量正常指示器和虧電指示器，其中，電量正常指示器由振蕩器和綠色指示燈LD組成，虧電指示器由電壓比較器和紅色指示燈HD組成，所述振蕩器由集成電路芯片IC2、電阻R2、R3、電容C2組成，集成電路芯片IC2采用555時(shí)基電路芯片，電阻R2、R3串聯(lián)后接電容C2，并同時(shí)并接555時(shí)基電路芯片的2、6腳，電容C2的另一端接地，555時(shí)基電路芯片的3腳接綠色指示燈；所述電壓比較器采用運(yùn)放器IC3，電阻R5、R6串接后接地，其串接點(diǎn)接運(yùn)放器的3腳，提供基準(zhǔn)電壓，容電器中串接的可充電電池之中點(diǎn)作為信號(hào)端接運(yùn)放器的信號(hào)輸入端，其輸出端6腳接紅色指示燈HD，電阻R7為限流電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的便攜式光電電源，其特征在于，增設(shè)過(guò)充電指示器，過(guò)充電指示器由電壓比較器、和黃色指示燈組成，電壓比較器采用運(yùn)放器F741，其輸出端接黃色指示燈YD。
全文摘要
一種便攜式光電電源，屬電源技術(shù)領(lǐng)域，用于解決室外用電和節(jié)能問(wèn)題。其技術(shù)方案是它由光電板、容電器、穩(wěn)壓器組成。光電板由多個(gè)窄條多晶硅太陽(yáng)能電池片串接組成；光電板轉(zhuǎn)換的電能由容電器儲(chǔ)存起來(lái)，容電器為多個(gè)可充電電池串并聯(lián)組成；穩(wěn)壓器用于穩(wěn)定輸出電壓。本發(fā)明可以把陽(yáng)光、燈光等任何光照產(chǎn)生的電能儲(chǔ)存進(jìn)來(lái)，可反復(fù)充放電使用。本裝置設(shè)有電量指示器，用于及時(shí)了解容電器中儲(chǔ)存電量的多少。它具有體積小巧、攜帶方便的優(yōu)點(diǎn)，特別適用于手機(jī)、音樂(lè)播放器、數(shù)碼像機(jī)、攝象機(jī)等微型電子設(shè)備在室外使用時(shí)進(jìn)行供電或充電。
文檔編號(hào)H02J7/00GK1558465SQ200410018619
公開(kāi)日2004年12月29日 申請(qǐng)日期2004年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月15日
發(fā)明者李國(guó)昌 申請(qǐng)人:河北科技大學(xué)