專利名稱：太陽能手機(jī)充電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及手機(jī)充電裝置，特別涉及利用太陽能對(duì)手機(jī)進(jìn)行充電的太陽能手機(jī)充電器。
背景技術(shù)：
太陽能充電器受外部環(huán)境的影響很大，對(duì)太陽光的照射強(qiáng)度存在很大的依賴。目前市面上的太陽能手機(jī)充電器要么太陽能電池板很大，不便于攜帶，要么性能不可靠，不能保證有效充電。有的太陽能手機(jī)充電器還采用了復(fù)雜的系統(tǒng)，包括蓄電池、逆變裝置等，大大增加了充電器的成本，不利于推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種體積小、可以根據(jù)不同外部環(huán)境選擇充電模式保證有效充電的太陽能手機(jī)充電器。
本實(shí)用新型太陽能手機(jī)充電器包括殼體和設(shè)置于殼體上的太陽能電池板，所述太陽能電池板包括第一太陽能電池板和第二太陽能電池板，所述殼體內(nèi)還設(shè)置電池板串并轉(zhuǎn)換電路，該串并轉(zhuǎn)換電路能將所述第一太陽能電池板和第二太陽能電池板串接或并接于正、負(fù)輸出端之間。
還可以包括一個(gè)擴(kuò)展接口，該擴(kuò)展接口的四個(gè)引腳分別與第一、第二太陽能電池板的電極連接，用于將外部的太陽能電池板與第一、第二太陽能電池板并接。
本太陽能手機(jī)充電器重量輕、尺寸小，攜帶方便。它設(shè)置有串并轉(zhuǎn)換電路，可以根據(jù)不同外部環(huán)境將兩塊太陽能電池板串聯(lián)或并聯(lián)對(duì)手機(jī)進(jìn)行充電，保證有效充電。其還可以設(shè)置擴(kuò)展接口，通過該擴(kuò)展接口將外部的太陽能電池板與本充電器連接，使得在惡劣的環(huán)境條件下也能基本保證供給手機(jī)充電。另外，本充電器適用目前所有的手機(jī)產(chǎn)品，可以在手機(jī)開機(jī)或者關(guān)機(jī)的條件下給手機(jī)充電。而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，有利于推廣使用。


圖1為本實(shí)用新型典型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為其電路框圖；圖3為其電路圖；圖4為實(shí)施例2的電路圖；圖5為實(shí)施例3的電路圖；圖6為實(shí)施例2中控制電路16的另一種實(shí)施方式。
具體實(shí)施方式
由于考慮到外部環(huán)境的不可確定性，可能是陰天、雨天、晴天等不確定氣候，本實(shí)用新型采用獨(dú)特的設(shè)計(jì)理念，增加電池板串并轉(zhuǎn)換電路，可以將兩塊太陽能電池板以串聯(lián)或并聯(lián)的形式給手機(jī)充電，以提高充電電壓或充電電流，保證在不同外部環(huán)境下可以正常給手機(jī)充電。其串并轉(zhuǎn)換可采用手動(dòng)或自動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)。
為了在外部條件要求非?？量痰沫h(huán)境(如沒有市電等其他電力設(shè)備，又需要經(jīng)常使用手機(jī)的環(huán)境)下，保證手機(jī)通話功能的正常使用，本實(shí)用新型還可以增加一個(gè)擴(kuò)展接口，可將另外相同規(guī)格的兩塊太陽能電池?cái)U(kuò)展板(此擴(kuò)展板亦可單獨(dú)作為充電器使用)接入到系統(tǒng)中，充分提升系統(tǒng)的電壓或者電流，使得在惡劣的環(huán)境條件下也能基本保證供給手機(jī)充電。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1實(shí)施例1采用手動(dòng)方式切換充電模式。
如圖1所示，本太陽能手機(jī)充電器包括殼體10，殼體10上設(shè)置第一太陽能電池板B2和第二太陽能電池板B1，殼體10內(nèi)設(shè)置電池板串并轉(zhuǎn)換電路，該串并轉(zhuǎn)換電路能將所述第一太陽能電池板B2和第二太陽能電池板B1串接或并接于正、負(fù)輸出端之間。所述殼體10包括兩部分，兩部分形成折疊對(duì)開式，在兩部分接觸面的邊沿設(shè)置緩沖墊4，其旋轉(zhuǎn)軸2的一端安裝輸出插孔5，旋轉(zhuǎn)軸2的另一端安裝擴(kuò)展插孔6。圖中3為手動(dòng)切換開關(guān)，通過切換開關(guān)3可使第一太陽能電池板B2和第二太陽能電池板B1由并聯(lián)變?yōu)榇?lián)或者由串聯(lián)變?yōu)椴⒙?lián)，保證在不同外部環(huán)境都可以對(duì)手機(jī)進(jìn)行有效充電。
由于目前手機(jī)的充電電壓大都在3.6～3.7V之間，最高不超過3.9V(單體鋰離子電池Li-ion的工作電壓一般為3.6V，最高可達(dá)3.9V，手機(jī)常采用單體的鋰離子電池供電)，充電電流通常在80～150mA之間，所以第一太陽能電池板B2和第二太陽能電池板B1一般采用電壓為4.6～5.2V的單晶體硅太陽能電池板或多晶體硅太陽能電池板。本實(shí)施例中，第一太陽能電池板B2和第二太陽能電池板B1采用標(biāo)稱電壓為4.8V、標(biāo)稱電流為80mA的單晶體硅太陽能電池板。也可以采用多晶體硅材料。
如圖2所示，本太陽能手機(jī)充電器的電路部分包括給手機(jī)充電的輸出接口電路11、第一和第二太陽能電池板、使第一太陽能電池板和第二太陽能電池板由并聯(lián)變?yōu)榇?lián)或者由串聯(lián)變?yōu)椴⒙?lián)的電池板串并轉(zhuǎn)換電路12、以及用于將外部的太陽能電池板與第一、第二太陽能電池板并接的擴(kuò)展接口電路14。
圖3為實(shí)施例1的電路圖。參照?qǐng)D3，輸出接口電路11設(shè)置有穩(wěn)壓濾波電路，該穩(wěn)壓濾波電路包括濾波電容C1、C2，所述濾波電容C1、C2連接于充電器的正輸出端BAT+和負(fù)輸出端BAT-之間，濾波電容C1、C2兩端并接穩(wěn)壓二極管D3和熱敏電阻RT1組成的串聯(lián)支路，也可以用普通電阻代替熱敏電阻RT1。
由于太陽能電池板在非常良好的照度下輸出電壓也不會(huì)超過5.0V，在陰天兩塊太陽能電池板串聯(lián)的情況下一般也不會(huì)超過8.0V，這些電壓輸出在手機(jī)的輸入電壓要求范圍內(nèi)，而且由于整個(gè)系統(tǒng)的工作電流一般較小，四塊電池板并聯(lián)也不會(huì)超過150mA(手機(jī)鋰離子電池充電器的要求為1A以下)，采用兩串兩并的方式電流不會(huì)超過80mA，這些電流、電壓都屬于安全范圍，所以輸出接口電路11也可以不設(shè)置上述穩(wěn)壓濾波電路，而采用圖中11’所示的輸出接口電路，充分利用手機(jī)內(nèi)部的智能充電管理芯片的功能。
電池板串并轉(zhuǎn)換電路12為手動(dòng)切換電路，它包括一個(gè)雙刀雙擲開關(guān)K1，該雙刀雙擲開關(guān)K1的動(dòng)端b2接第一太陽能電池板B2的負(fù)極，動(dòng)端a2接二極管D2的負(fù)極，二極管D2的正極接第一太陽能電池板B2的正極，該雙刀雙擲開關(guān)K1的靜端b1接第二太陽能電池板B1的負(fù)極，靜端a1接二極管D4的負(fù)極，二極管D4的正極接第二太陽能電池板B1的正極，雙刀雙擲開關(guān)K1的靜端b1和靜端a3連接。其中，二極管D2、D4為防逆二極管。使用時(shí)用戶根據(jù)外部環(huán)境撥動(dòng)開關(guān)K1選擇充電模式，當(dāng)開關(guān)K1的動(dòng)端b2、a2分別與靜端b1、a1連接時(shí)，兩塊太陽能電池板并聯(lián)，可提升充電電流，實(shí)現(xiàn)較大電流充電，縮短充電時(shí)間；當(dāng)開關(guān)K1的動(dòng)端b2、a2分別與靜端b3、a3連接時(shí)，兩塊太陽能電池板串聯(lián)，可提升充電電壓，解決陰天陽光不足而電壓較低的環(huán)境。
擴(kuò)展接口電路14的四個(gè)引腳分別與第一、第二太陽能電池板B2、B1的電極連接，用于將外部的太陽能電池板B3、B4與第一、第二太陽能電池板B2、B1并接。
實(shí)施例2實(shí)施例2采用自動(dòng)切換充電模式。
實(shí)施例2的外形結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同。它們的區(qū)別僅在于實(shí)施例2的串并轉(zhuǎn)換電路為自動(dòng)切換電路，它可以根據(jù)太陽能電池板的電壓情況自動(dòng)將第一、第二太陽能電池板B2、B1由串聯(lián)連接變?yōu)椴⒙?lián)連接、或者將第一、第二太陽能電池板B2、B1由并聯(lián)連接變?yōu)榇?lián)連接。
圖4為實(shí)施例2的電路圖。如圖4所示，串并轉(zhuǎn)換電路12為自動(dòng)切換電路，它包括切換開關(guān)K2、電壓采樣電路17和控制電路16，切換開關(guān)K2的動(dòng)端a2接第一太陽能電池板B2的負(fù)極，切換開關(guān)K2的兩個(gè)靜端a1、a3分別與第二太陽能電池板B1的正、負(fù)極連接；電壓采樣電路17是由兩個(gè)電阻R1、R2組成的串聯(lián)支路，串聯(lián)支路一端接其中一個(gè)太陽能電池板的正極，另一端接地；所述控制電路16輸入端接于兩個(gè)電阻R1、R2的公共端，它的輸出端接到切換開關(guān)K2的控制端a4。所述控制電路16包括NPN三極管Q1，三極管Q1的集電極接電阻R4到地，三極管Q1的發(fā)射極接電源B5，三極管Q1的基極為控制電路16的輸入端，三極管Q1的集電極為控制電路16的輸出端。
在第一太陽能電池板B2正極和正輸出端BAT+之間設(shè)置防逆二極管D2；第二太陽能電池板B1的正極與正輸出端BAT+之間設(shè)置防逆二極管D1。
當(dāng)?shù)诙柲茈姵匕錌1的電壓高于轉(zhuǎn)換電壓(如4.6V，此電壓標(biāo)準(zhǔn)由電阻R1、R2的具體阻值決定)時(shí)，‘A’點(diǎn)輸出低電平，控制切換開關(guān)K2的動(dòng)端a2和靜端a3連接，第一、第二太陽能電池板B2、B1并聯(lián)向手機(jī)充電；當(dāng)?shù)诙柲茈姵匕錌1的電壓低于預(yù)置電壓時(shí)，‘A’點(diǎn)輸出高電平，控制切換開關(guān)K2的動(dòng)端a2和靜端a1連接，第一、第二太陽能電池板B2、B1串聯(lián)向手機(jī)充電。電源B5為電壓檢測(cè)電路16提供電路基準(zhǔn)電壓，可以采用紐扣電池等。電路中的二極管D1、D2采用鍺管，壓降為‘0.2～0.3V’。
采用自動(dòng)切換充電模式當(dāng)太陽能電池板的電壓達(dá)到指定的閥值時(shí)，電路本身自動(dòng)調(diào)整為并聯(lián)方式，提升充電電流，縮短充電時(shí)間；當(dāng)太陽能電池板的電壓低于指定的閥值時(shí)，電路自動(dòng)調(diào)整為串聯(lián)方式，提升充電電壓；當(dāng)太陽能電池板的電壓升高，高于指定的閥值時(shí)，電路又自動(dòng)調(diào)整為并聯(lián)方式，提升充電電流。
實(shí)施例3實(shí)施例3的外形結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同。它們的區(qū)別僅在于實(shí)施例3的串并轉(zhuǎn)換電路為自動(dòng)切換電路，它可以根據(jù)太陽能電池板的電壓情況自動(dòng)將第一、第二太陽能電池板B2、B1由串聯(lián)連接變?yōu)椴⒙?lián)連接、或者將第一、第二太陽能電池板B2、B1由并聯(lián)連接變?yōu)榇?lián)連接。
圖5為實(shí)施例3的電路圖。如圖5所示，串并轉(zhuǎn)換電路12為自動(dòng)切換電路，它包括切換開關(guān)K2、電壓采樣電路17和控制電路16，切換開關(guān)K2的動(dòng)端a2接第一太陽能電池板B2的負(fù)極，切換開關(guān)K2的兩個(gè)靜端a1、a3分別與第二太陽能電池板B1的正、負(fù)極連接；電壓采樣電路17是由兩個(gè)電阻R1、R2組成的串聯(lián)支路，串聯(lián)支路一端接其中一個(gè)太陽能電池板的正極，另一端接地；所述控制電路16輸入端接于兩個(gè)電阻R1、R2的公共端，它的輸出端接到切換開關(guān)K2的控制端a4。所述控制電路16包括PNP三極管Q2，三極管Q2的發(fā)射極接地，三極管Q2的集電極接電阻R4到電源B5，三極管Q2的基極為控制電路16的輸入端，三極管Q2的集電極為控制電路16的輸出端。其串并切換原理與實(shí)施例2相同。
在第一太陽能電池板B2正極和正輸出端BAT+之間設(shè)置防逆二極管D2；第二太陽能電池板B1的正極與正輸出端BAT+之間設(shè)置防逆二極管D1。
在實(shí)施例2中，控制電路16還可以采用其它形式的電路。如圖6所示，控制電路16還可以是包括比較器A，比較器A的一輸入端接電阻R5到地，比較器A的該輸入端另接電阻R6到電源B5，比較器A的另一輸入端為控制電路16的輸入端，比較器A的輸出端為控制電路16的輸出端。圖6中，電阻R1、R2組成的串聯(lián)支路為電壓采樣電路，其一端接地，另一端接其中一個(gè)太陽能電池板的正極，用于對(duì)該太陽能電池板的電壓進(jìn)行采樣。
本實(shí)用新型充分利用手機(jī)內(nèi)部電源管理芯片的強(qiáng)大功能實(shí)現(xiàn)智能充電，連接方法與通用的手機(jī)市電在線充電器操作一樣，只需將手機(jī)充電接口插座與手機(jī)連接即可。在實(shí)際應(yīng)用中考慮到電路和防逆二極管的壓降，可以適當(dāng)提高電池板的輸出標(biāo)稱電壓。充電器自身耗能極少，系統(tǒng)有效性非常高，效率高；重量輕，攜帶方便；選擇性強(qiáng)，可以是簡(jiǎn)單的手動(dòng)方式，也可以是簡(jiǎn)便自動(dòng)的智能模式。其結(jié)構(gòu)也可以采用平板式結(jié)構(gòu)，但采用上述折疊式結(jié)構(gòu)有利于保護(hù)太陽能電池板不易劃傷或者損壞。
權(quán)利要求1.太陽能手機(jī)充電器，包括殼體和設(shè)置于殼體上的太陽能電池板，其特征在于所述太陽能電池板包括第一太陽能電池板和第二太陽能電池板，所述殼體內(nèi)還設(shè)置電池板串并轉(zhuǎn)換電路，該串并轉(zhuǎn)換電路能將所述第一太陽能電池板和第二太陽能電池板串接或并接于正、負(fù)輸出端之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能手機(jī)充電器，其特征在于還包括一個(gè)擴(kuò)展接口，該擴(kuò)展接口的四個(gè)引腳分別與第一、第二太陽能電池板的電極連接，用于將外部的太陽能電池板與第一、第二太陽能電池板并接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能手機(jī)充電器，其特征在于所述串并轉(zhuǎn)換電路為手動(dòng)切換電路，它包括一個(gè)雙刀雙擲開關(guān)K1，該雙刀雙擲開關(guān)K1的動(dòng)端b2接第一太陽能電池板B2的負(fù)極，動(dòng)端a2接二極管D2的負(fù)極，二極管D2的正極接第一太陽能電池板B2的正極，該雙刀雙擲開關(guān)K1的靜端b1接第二太陽能電池板B1的負(fù)極，靜端a1接二極管D4的負(fù)極，二極管D4的正極接第二太陽能電池板B1的正極，雙刀雙擲開關(guān)K1的靜端b1和靜端a3連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能手機(jī)充電器，其特征在于所述串并轉(zhuǎn)換電路為自動(dòng)切換電路，它包括切換開關(guān)K2、電壓采樣電路和控制電路，切換開關(guān)K2的動(dòng)端a2接第一太陽能電池板B2的負(fù)極，切換開關(guān)K2的兩個(gè)靜端a1、a3分別與第二太陽能電池板B1的正、負(fù)極連接；電壓采樣電路是由兩個(gè)電阻R1、R2組成的串聯(lián)支路，串聯(lián)支路一端接其中一個(gè)太陽能電池板的正極，另一端接地；所述控制電路輸入端接于兩個(gè)電阻R1、R2的公共端，它的輸出端接到切換開關(guān)K2的控制端a4。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能手機(jī)充電器，其特征在于所述控制電路包括NPN三極管Q1，三極管Q1的集電極接電阻R4到地，三極管Q1的發(fā)射極接電源B5，三極管Q1的基極為該控制電路輸入端，三極管Q1的集電極為該控制電路輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能手機(jī)充電器，其特征在于所述控制電路包括PNP三極管Q2，三極管Q2的發(fā)射極接地，三極管Q2的集電極接電阻R4到電源B5，三極管Q2的基極為該控制電路的輸入端，三極管Q2的集電極為該控制電路的輸出端。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能手機(jī)充電器，其特征在于所述控制電路包括比較器A，比較器A的一輸入端接電阻R5到地，比較器A的該輸入端另接電阻R6到電源B5，比較器A的另一輸入端為該控制電路的輸入端，比較器A的輸出端為該控制電路的輸出端。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6或7所述的太陽能手機(jī)充電器，其特征在于第一太陽能電池板B2正極和正輸出端之間設(shè)置防逆二極管D2；第二太陽能電池板B1的正極與正輸出端與之間設(shè)置防逆二極管D1。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能手機(jī)充電器，其特征在于所述正、負(fù)輸出端之間接設(shè)置穩(wěn)壓濾波電路，該穩(wěn)壓濾波電路包括濾波電容，所述濾波電容連接于正、負(fù)輸出端之間，濾波電容兩端并接穩(wěn)壓二極管和電阻組成的串聯(lián)支路。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能手機(jī)充電器，其特征在于所述殼體包括兩部分，形成折疊式對(duì)開式或非對(duì)開式，兩部分的接觸面的邊沿設(shè)置緩沖墊。
專利摘要一種太陽能手機(jī)充電器，包括殼體和設(shè)置于殼體上的太陽能電池板，所述太陽能電池板包括第一太陽能電池板和第二太陽能電池板，所述殼體內(nèi)還設(shè)置電池板串并轉(zhuǎn)換電路，該串并轉(zhuǎn)換電路能將所述第一太陽能電池板和第二太陽能電池板串接或并接于正、負(fù)輸出端之間。本太陽能手機(jī)充電器重量輕、尺寸小，攜帶方便。它設(shè)置有串并轉(zhuǎn)換電路，可以根據(jù)不同外部環(huán)境將兩塊太陽能電池板串聯(lián)或并聯(lián)對(duì)手機(jī)進(jìn)行充電，保證有效充電。它還可以通過擴(kuò)展接口將外部的太陽能電池板與本充電器連接，使得在惡劣的環(huán)境條件下也能基本保證給手機(jī)充電。其適用目前所有的手機(jī)產(chǎn)品，可以在手機(jī)開機(jī)或者關(guān)機(jī)的條件下給手機(jī)充電。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，有利于推廣使用。
文檔編號(hào)H02J7/00GK2786854SQ200520056079
公開日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2005年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月17日
發(fā)明者鄭鵬 申請(qǐng)人:鄭鵬