專利名稱：多功能太陽(yáng)能充電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
多功能太陽(yáng)能充電器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型屬于充電器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種多功能太陽(yáng)能充電器。
背景技術(shù)：
[0002]隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)問(wèn)題重視程度的提高，并且由于煤化能源日益減少，人們?cè)絹?lái)越迫切地尋找清潔替代能源。太陽(yáng)能具有無(wú)污染和可再生的特點(diǎn)，因此被廣泛利用。目前，太陽(yáng)能主要以光能發(fā)熱、光伏發(fā)電、光化轉(zhuǎn)換三種形式被利用。太陽(yáng)能充電器是一種光伏發(fā)電的產(chǎn)品，現(xiàn)有的太陽(yáng)能充電器通常采用多晶硅太陽(yáng)能電池板，其存在的問(wèn)題是:光電轉(zhuǎn)換效率低、使用壽命短、穩(wěn)定性差等問(wèn)題，同時(shí)采用的蓄電池通常外包裝為金屬外殼的液態(tài)電芯，重量大且存在易爆炸的安全隱患。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種光電轉(zhuǎn)換效率高、壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性強(qiáng)、重量輕且安全性高的安全多功能太陽(yáng)能充電器。[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:[0005]一種多功能太陽(yáng)能充電器，包括太陽(yáng)能電池板和充電器，所述的太陽(yáng)能電池板采用單晶硅太陽(yáng)能電池，其通過(guò)USB接口與充電器相連接。[0006]而且，所述的太陽(yáng)能電池板為三層可折疊結(jié)構(gòu)。[0007]而且，所述的太陽(yáng)能電池板的表面采用鋼化玻璃以及防水樹(shù)脂進(jìn)行封裝。[0008]而且，所述的充電器由機(jī)殼及其內(nèi)部的控制電路連接構(gòu)成，該控制電路包括蓄電池、DC/DC變換電路、單片機(jī)和報(bào)警電路，蓄電池的輸入端與太陽(yáng)能電池板相連接，其輸出端與DC/DC變換電路相連接，該DC/DC變換電路輸出端連接負(fù)載，所述的單片機(jī)通過(guò)兩個(gè)AD接口分別采集太陽(yáng)能電池板輸出的電壓和DC/DC變換電路輸出的電壓，通過(guò)PMW信號(hào)控制DC/DC變換電路的電壓及電流的輸出。[0009]而且，所述的負(fù)載為充電負(fù)載并通過(guò)USB接口相連接。[0010]而且，所述的負(fù)載還包括如下負(fù)載中的一種或多種:照明燈、驗(yàn)鈔燈、驅(qū)蚊燈和七彩屏閃燈。[0011]而且，所述的單片機(jī)還連接有按鍵、顯示屏和工作狀態(tài)指示燈，單片機(jī)通過(guò)按鍵實(shí)現(xiàn)不同的輸出電壓、電流及充電時(shí)間設(shè)定；單片機(jī)通過(guò)顯示屏顯示電壓、電流、時(shí)間；單片機(jī)通過(guò)工作狀態(tài)指示燈進(jìn)行工作狀態(tài)的顯示。[0012]而且，所述的蓄電池采用防爆鋰聚合物電池并采用鋁塑軟包裝。[0013]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:[0014]1、本充電器采用具有極高光電轉(zhuǎn)換效率的單晶硅太陽(yáng)能電池板并采用鋼化玻璃以及防水樹(shù)脂進(jìn)行封裝，堅(jiān)固耐用，使用壽命一般可達(dá)15年，最高可達(dá)25年，同時(shí)它采用可折疊工藝，使用戶攜帶更加方便。[0015]2、本充電器的蓄電池采用足容量防爆鋰聚合物電池，不會(huì)發(fā)生爆炸，具有較高的安全性能；同時(shí)采用鋁塑軟包裝，降低了電池的重量。[0016]3、本充電器的DC/DC穩(wěn)壓電路，當(dāng)遇到陰天、夜間等光線條件很差的情況時(shí)，可利用充電器內(nèi)部的蓄電池并通過(guò)穩(wěn)壓電路為后續(xù)設(shè)備充電。[0017]4、本充電器設(shè)有過(guò)充、過(guò)放、短路等自我保護(hù)設(shè)置，更好地保護(hù)了用電器的安全。[0018]5、本充電器設(shè)有獨(dú)立的按鍵實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)輸出電壓、電流、充電時(shí)間以及其他功能或參數(shù)的設(shè)定，滿足了不同用戶的需要；同時(shí)使用液晶顯示屏用來(lái)顯示電壓、電流、時(shí)間等，具有畫(huà)質(zhì)高、體積小、重量輕、功耗低等特點(diǎn)。[0019]6、本充電器采用模塊化結(jié)構(gòu)和USB接口，可以對(duì)手機(jī)、MP3、MP4、PDA、數(shù)碼相機(jī)、干電池(AA、AAA)等不同的數(shù)碼產(chǎn)品充電，同時(shí)還附加安裝有高亮LED、七彩屏閃燈、驗(yàn)鈔燈、超聲波驅(qū)蚊，可用于日常照明、緊急照明、驅(qū)蚊、驗(yàn)鈔，可適用于出差、旅游、長(zhǎng)途乘車船、野外作業(yè)等環(huán)境及學(xué)生的備用電源和緊急照明，具有安全保護(hù)、兼容性好，大容量、體積小、使用壽命長(zhǎng)、性價(jià)比高的優(yōu)點(diǎn)。


[0020]圖1是本實(shí)用新型的充電器殼體的立體視圖(前側(cè))；[0021]圖2是本實(shí)用新型的充電器殼體的立體視圖(后側(cè))；[0022]圖3是本實(shí)用新型的電路框圖。
具體實(shí)施方式
[0023]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳述。[0024]一種多功能太陽(yáng)能充電器，包括太陽(yáng)能電池板和充電器，該太陽(yáng)能電池板采用單晶硅太陽(yáng)能電池，其結(jié)構(gòu)為三層可折疊結(jié)構(gòu)，其輸出電壓通過(guò)USB接口與充電器相連接，在本實(shí)施例中，太陽(yáng)能電池板的規(guī)格為17.6V/570mA，其光電轉(zhuǎn)換效率為16%左右，同時(shí)它采用鋼化玻璃以及防水樹(shù)脂進(jìn)行封裝。充電器包括機(jī)殼及其內(nèi)部的控制電路，下面分別對(duì)充電器的機(jī)殼和控制電路分別進(jìn)行說(shuō)明:[0025]如圖1及圖2所示，在機(jī)殼的前面板上設(shè)有電源開(kāi)關(guān)S0、蜂鳴器、復(fù)位按鍵S1、功能選擇按鍵S2、數(shù)字“ + ”按鍵S3、數(shù)字按鍵S4、電源指示燈LO、電路保護(hù)指示燈L1、鋰電池狀態(tài)指示燈L2、負(fù)載充電狀態(tài)指示燈L3和1602液晶顯示屏；在機(jī)殼的后面板上設(shè)有照明燈L4及照明燈開(kāi)關(guān)S5、驗(yàn)鈔燈L5及驗(yàn)鈔燈開(kāi)關(guān)S6、七彩屏閃燈L7及七彩屏閃燈開(kāi)關(guān)S7、超聲波指示燈L8及超聲波開(kāi)關(guān)、超聲波窗口、外接電源接口 Al、用于連接充電負(fù)載(手機(jī)、MP3、MP4、PDA、數(shù)碼相機(jī)、干電池等)的負(fù)載插口 USBl和用于與太陽(yáng)能電池板相連接的太陽(yáng)能電池板插口 USB2。下面對(duì)機(jī)殼上的各個(gè)開(kāi)關(guān)、按鍵、指示燈、顯示屏及接口等功能分別進(jìn)行說(shuō)明:[0026]SO為電源總開(kāi)關(guān)，當(dāng)其開(kāi)啟后，系統(tǒng)工作，同時(shí)指示燈LO點(diǎn)亮。SI為復(fù)位按鍵，當(dāng)期按下后，系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位(默認(rèn)充電電流為150mA，充電電壓為5V)。S2為功能選擇按鍵，每次按下，分別對(duì)應(yīng)電流設(shè)置(Current set)、電壓設(shè)置(Voltage set)、定時(shí)設(shè)置(Time)。S3為數(shù)字“ + ”按鍵，S4為數(shù)字“一”按鍵，通過(guò)S3、S4調(diào)節(jié)電壓范圍5-12V (每按下增加或減少IV)，電流范圍100-500mA (每按下增加或減少IOmA)，定時(shí)時(shí)間0_900min(每按下增加或減少lOmin)。LI為電路保護(hù)指示燈，當(dāng)出現(xiàn)過(guò)充、過(guò)放、短路或設(shè)置定時(shí)時(shí)間已到等，LI點(diǎn)亮，同時(shí)上方蜂鳴器報(bào)警以提醒用戶出現(xiàn)異常情況，應(yīng)及時(shí)切斷電源。L2為鋰聚合物電池狀態(tài)指示燈，當(dāng)其處于充電狀態(tài)時(shí)，亮紅色，當(dāng)充滿電時(shí)，亮綠色，同時(shí)蜂鳴器報(bào)警以提醒用戶電池已充滿電，避免過(guò)充。L3為負(fù)載充電狀態(tài)指示燈，當(dāng)其處于充電狀態(tài)時(shí)，亮紅色，當(dāng)充滿電時(shí)，亮綠色，同時(shí)蜂鳴器報(bào)警以提醒用戶負(fù)載已充滿電，避免過(guò)充。1602液晶屏能夠?qū)崟r(shí)顯示系統(tǒng)當(dāng)前的電壓、電流值及定時(shí)時(shí)間，同時(shí)顯示按鍵的設(shè)置值，以便于用戶更好的使用和獲取系統(tǒng)信息。機(jī)殼后側(cè)的S5為照明燈開(kāi)關(guān)，當(dāng)其開(kāi)啟后，L4點(diǎn)亮，以便用戶照明；S6為驗(yàn)鈔燈開(kāi)關(guān)，當(dāng)其開(kāi)啟后，L5點(diǎn)亮，以便用戶驗(yàn)鈔；S7為七彩屏閃燈開(kāi)關(guān)，當(dāng)其開(kāi)啟后，L7點(diǎn)亮，以便用戶求救或引起周圍注意；S8為超聲波驅(qū)蚊開(kāi)關(guān)，當(dāng)其開(kāi)啟后，L8點(diǎn)亮，驅(qū)蚊器正常工作；S8左側(cè)即為超聲波發(fā)射窗口。Al為外接電源插口，當(dāng)內(nèi)部鋰電池電量不足且太陽(yáng)能又不足以提供充電時(shí)，用戶可以直接將其接入市電，以便使系統(tǒng)正常工作。USBl作為負(fù)載插口可以連接手機(jī)、MP3、MP4、PDA、數(shù)碼相機(jī)、干電池(AA、AAA)等不同的數(shù)碼產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)充電功能。USB2作為太陽(yáng)能充電板插口與太陽(yáng)能板相連接，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能供電功能。[0027]如圖3所示，機(jī)殼內(nèi)的控制電路包括鋰聚合物電池、DC/DC變換電路、單片機(jī)和報(bào)警電路。太陽(yáng)能電池板通過(guò)USB接口連接至鋰聚合物電池上，鋰聚合物電池的輸出端與DC/DC變換電路相連接，該DC/DC變換電路在單片機(jī)的控制下輸出不同的電壓、電流為各種負(fù)載供電，各種負(fù)載包括充電負(fù)載(手機(jī)、MP3、MP4、PDA、數(shù)碼相機(jī)、干電池等)和附加負(fù)載，充電負(fù)載通過(guò)USB接口輸出為手機(jī)、MP3、MP4、PDA、數(shù)碼相機(jī)等不同的數(shù)碼產(chǎn)品充電，附加負(fù)載為照明燈、驗(yàn)鈔燈、驅(qū)蚊燈、七彩屏閃燈等。單片機(jī)通過(guò)兩個(gè)AD接口分別采集太陽(yáng)能電池板輸出的電壓和DC/DC變換電路輸出的電壓，單片機(jī)根據(jù)外置電壓調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)設(shè)置的輸出電壓及電流的要求，通過(guò)PMW信號(hào)控制DC/DC變換電路的電壓及電流的輸出。單片機(jī)還與按鍵、顯示屏、工作狀態(tài)指示燈及報(bào)警電路相連接，單片機(jī)通過(guò)按鍵的設(shè)定值實(shí)現(xiàn)不同的輸出電壓、電流及充電時(shí)間設(shè)定，單片機(jī)通過(guò)顯示屏顯示電壓、電流、時(shí)間等，單片機(jī)通過(guò)電源指示燈L0、電路保護(hù)指示燈L1、鋰電池狀態(tài)指示燈L2、負(fù)載充電狀態(tài)指示燈L3進(jìn)行工作狀態(tài)的顯示，單片機(jī)在工作過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)有過(guò)充、過(guò)放、過(guò)流狀態(tài)時(shí)，則實(shí)現(xiàn)自我保護(hù)功能并通過(guò)報(bào)警電路實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能(過(guò)充、過(guò)放、過(guò)流)，報(bào)警電路可以采用蜂鳴器來(lái)實(shí)現(xiàn)。[0028]在本實(shí)施例中，單片機(jī)作為整個(gè)控制電路的核心，采用ATMEGA16單片機(jī)。該單片機(jī)基于增強(qiáng)的AVRRISC結(jié)構(gòu)的低功耗8位CMOS微控制器，16K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash(具有同時(shí)讀寫(xiě)的能力，即Rffff)，512字節(jié)EEPR0M，1K字節(jié)SRAM，32個(gè)通用I/O 口線，32個(gè)通用工作寄存器，用于邊界掃描的JTAG接口，支持片內(nèi)調(diào)試與編程，三個(gè)具有比較模式的靈活的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(T/C)，片內(nèi)/外中斷，可編程串行USART，有起始條件檢測(cè)器的通用串行接口，8路10位具有可選差分輸入級(jí)可編程增益(TQFP封裝)的ADC，具有片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時(shí)器，一個(gè)SPI串行端口，以及六個(gè)可以通過(guò)軟件進(jìn)行選擇的省電模式。蓄電池采用足容量3500mAH、12V防爆鋰聚合物電池并采用鋁塑軟包裝，其特點(diǎn)是:不會(huì)發(fā)生爆炸，因此安全性能好；重量輕，聚合物電池重量較同等容量規(guī)格的鋼殼鋰電輕40%，較鋁殼電池輕20%。由于采用聚合物材料，鋁塑簿膜封裝，電芯不會(huì)爆炸，電芯本身具有足夠的安全性。[0029]需要強(qiáng)調(diào)的是，本實(shí)用新型所述的實(shí)施例是說(shuō)明性的，而不是限定性的，因此本實(shí)用新型包括并不限于具體實(shí)施方式
中所述的實(shí)施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案得出的其他實(shí)施方式，同樣屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1.一種多功能太陽(yáng)能充電器，包括太陽(yáng)能電池板和充電器，其特征在于:所述的太陽(yáng)能電池板采用單晶硅太陽(yáng)能電池，其通過(guò)USB接口與充電器相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能太陽(yáng)能充電器，其特征在于:所述的太陽(yáng)能電池板為三層可折疊結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能太陽(yáng)能充電器，其特征在于:所述的太陽(yáng)能電池板的表面采用鋼化玻璃以及防水樹(shù)脂進(jìn)行封裝。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的多功能太陽(yáng)能充電器，其特征在于:所述的充電器由機(jī)殼及其內(nèi)部的控制電路連接構(gòu)成，該控制電路包括蓄電池、DC/DC變換電路、單片機(jī)和報(bào)警電路，蓄電池的輸入端與太陽(yáng)能電池板相連接，其輸出端與DC/DC變換電路相連接，該DC/DC變換電路輸出端連接負(fù)載，所述的單片機(jī)通過(guò)兩個(gè)AD接口分別采集太陽(yáng)能電池板輸出的電壓和DC/DC變換電路輸出的電壓，通過(guò)PMW信號(hào)控制DC/DC變換電路的電壓及電流的輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多功能太陽(yáng)能充電器，其特征在于:所述的負(fù)載為充電負(fù)載并通過(guò)USB接口相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多功能太陽(yáng)能充電器，其特征在于:所述的負(fù)載還包括如下負(fù)載中的一種或多種:照明燈、驗(yàn)鈔燈、驅(qū)蚊燈和七彩屏閃燈。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多功能太陽(yáng)能充電器，其特征在于:所述的單片機(jī)還連接有按鍵、顯示屏和工作狀態(tài)指示燈，單片機(jī)通過(guò)按鍵實(shí)現(xiàn)不同的輸出電壓、電流及充電時(shí)間設(shè)定；單片機(jī)通過(guò)顯示屏顯示電壓、電流、時(shí)間；單片機(jī)通過(guò)工作狀態(tài)指示燈進(jìn)行工作狀態(tài)的顯不O
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多功能太陽(yáng)能充電器，其特征在于:所述的蓄電池采用防爆鋰聚合物電池并采用鋁塑軟包裝。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種多功能太陽(yáng)能充電器，包括太陽(yáng)能電池板和充電器，其主要技術(shù)特點(diǎn)是所述的太陽(yáng)能電池板采用單晶硅太陽(yáng)能電池，其通過(guò)USB接口與充電器相連接。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，其采用具有極高光電轉(zhuǎn)換效率的單晶硅太陽(yáng)能電池板并采用鋼化玻璃以及防水樹(shù)脂進(jìn)行封裝，堅(jiān)固耐用，電池板采用可折疊工藝，使用戶攜帶更加方便；充電器內(nèi)的蓄電池采用足容量防爆鋰聚合物電池及鋁塑軟包裝，具有較高的安全性能，且降低了電池的重量，具有光電轉(zhuǎn)換效率高、壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性強(qiáng)、功能齊全、重量輕且安全性高等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02J7/00GK203026992SQ20122074996
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者段英宏, 盧鴻波, 王昶, 滿志朋, 王連芳, 田智豪, 劉笑遠(yuǎn), 徐高鳴 申請(qǐng)人:天津科技大學(xué)