專利名稱：攝錄像機(jī)專用電池太陽能充電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型與半導(dǎo)體器件有關(guān)尤其與集成電路控制的太陽能充電裝置有關(guān)。
目前，攝像機(jī)，錄像機(jī)已廣泛在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)使用。據(jù)估計(jì)3／4英寸的便攜式錄像機(jī)(如1109、4800)及配用的攝象機(jī)已達(dá)數(shù)萬臺(tái)之多。這些設(shè)備大部分或長期或短期在野外條件使用。如電視攝制工作，不少是在野外進(jìn)行。如何保證對攝象機(jī)專用的鎳鎘電池(BP－90或BP－60)或類似電池充電，是攝象工作首要考慮的問題。
日本SONY公司所產(chǎn)的BP－90專用電池是一種高能，可充電式鎳鎘干電池。目前是用SONY公司的BC－210CE交流充電器充電，充足一支BP－90的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間為2.0小時(shí)。但離開220V電源，則不能使用。
對于無電或輸電困難的地區(qū)，太陽能電源是一種理想的永久性可再生能源。目前，太陽能電源已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，但尚未應(yīng)用于攝錄像機(jī)專用電池的配套充電方面。
本實(shí)用新型的目的是提供一種供攝錄像機(jī)專用鎳鎘電池(或其它類似電池)的太陽能充電裝置。該裝置具備使用方便，便于攜帶的特點(diǎn)。
本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是在對多個(gè)專用鎳鎘電池充電時(shí)，充電裝置能自動(dòng)切換，一個(gè)接一個(gè)地完成所有待充電源的充電工作，不需專人值守。整個(gè)充電過程可通過指示器監(jiān)視。待所有充電工作完成時(shí)，可由蜂鳴器報(bào)警。
本實(shí)用新型由硅太陽能電池，穩(wěn)壓工作電源，充電電流指示器。如電流表A，防反充控制器如二極管或繼電器，電子控制器和各路輸出接口組成。電子控制器包括復(fù)數(shù)個(gè)結(jié)構(gòu)相同的控制執(zhí)行電路，每個(gè)電路包括切換開關(guān)，充電電壓控制電路。切換開關(guān)的動(dòng)作由充電電壓控制電路控制，切換開關(guān)彼此相連并與輸出接口相連。
充電電壓控制電路由電壓比較器，取樣、分壓電路，穩(wěn)壓管組成。電壓比較器是電壓控制的核心元件，可是LM311集成電路，555時(shí)基集成電路，運(yùn)算放大器。由串接于穩(wěn)壓工作電源上的電阻和穩(wěn)壓管提供電路的基準(zhǔn)電壓，由取樣及分壓電路確定或改變被充電壓的控制值。本實(shí)用新型的控制值調(diào)在15.3－15.5V。切換開關(guān)是比較器的執(zhí)行元件，由繼電器和可控硅或三極管開關(guān)電路或雙穩(wěn)態(tài)電路組成。當(dāng)A路被充電池電壓逐漸上升達(dá)到上限電壓值時(shí)，電壓比較器輸出為高電位，可控硅晶閘管導(dǎo)通，繼電器吸合，通過其常開觸點(diǎn)向B路充電，而A路斷開，同時(shí)實(shí)現(xiàn)被充電池上限保護(hù)和自動(dòng)切換。
在充電過程中的被充電池的大約電阻值(包括浮充值)可以通過五支發(fā)光二極管所亮個(gè)數(shù)顯示。充電電壓指示器包括發(fā)光二極管，驅(qū)動(dòng)器FD501(或FD502)，采集、分壓器，穩(wěn)壓管，限流電阻。
當(dāng)B路被充電池電壓逐漸上升達(dá)到上限電壓值時(shí)，其電路工作狀態(tài)與A路相同，只是繼電器吸合后斷開B路，接通蜂鳴器發(fā)聲報(bào)警。
由于硅太陽電池是一種軟性電池，即它的輸出電壓將隨負(fù)載大小變化而增減。在太陽電池上可并聯(lián)由電阻，穩(wěn)壓管和發(fā)光二極管組成的電源電壓指示器。當(dāng)硅電池的輸出端電壓超過15.5V時(shí)，發(fā)光二極管發(fā)亮，低于時(shí)則不亮。這樣既可指示太陽能電池板展開后連接正確，又可以用做在特殊場合(如登山)時(shí)，將被充電池與硅太陽能電池直接對接充電，做充電上限值指示燈。在直接充電時(shí)，指示燈滅而復(fù)明，則表示充電已達(dá)上限值。
本實(shí)用新型使用太陽能充電，在無電地區(qū)或輸電困難的環(huán)境下工作，無噪聲，無污染，輕便可靠，使用方便，便于隨機(jī)攜帶。將太陽能電源應(yīng)用于攝錄像機(jī)專用鎳鎘電池充電，電路結(jié)構(gòu)先進(jìn)，功能齊備，同時(shí)實(shí)現(xiàn)被充電池上限保護(hù)和自動(dòng)切換，可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)多路充電而不須人值守。整個(gè)充電過程可通過充電電壓顯示器監(jiān)視，所有各路充電完畢后，蜂鳴器發(fā)聲告警。充電效率高，在陽光直射時(shí)充足一支BP－90電池約需2小時(shí)左右。是野外攝錄設(shè)備的理想配套充電裝置。
如下是本實(shí)用新型的附圖

圖1、為本實(shí)用新型的方框原理圖圖2、為本實(shí)用新型的外觀圖圖3、為本實(shí)用新型的電路原理圖如下是本實(shí)用新型的實(shí)施例本實(shí)用新型為攝像機(jī)，錄像機(jī)專用BP－90專用電池充電裝置。上述電池為高能，可充電式鎳鎘干電池。標(biāo)準(zhǔn)電壓12V，容量為3.5安培時(shí)，工作電壓下限10伏，上限為16伏。
本實(shí)用新型使用硅太陽能電池作為充電電源。硅太陽能電池是一種由若干硅電池單體按所需的電壓和電流值串，并后，經(jīng)真空，復(fù)膜等工藝處理后，裝配而成的光電轉(zhuǎn)換能源。本實(shí)用新型硅太陽能電池的工作電壓為17.3伏，電流為2.5安培。硅太陽能電池并聯(lián)有由電阻R1，穩(wěn)壓器DW1，發(fā)光二極管LED組成的電源電壓指示器。當(dāng)硅電池的輸出端電壓超過15.5伏時(shí)，發(fā)光二極管LED發(fā)亮，低于則不亮。穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值選在13.5伏－13.8伏為宜。
電流表A在充電時(shí)可以直接讀出充電電流值。本實(shí)用新型的充電電流一般在1.8A－0.8A。
二極管D1起防止反充電作用。
三端穩(wěn)壓器7812，電容C1組成12V穩(wěn)壓電源，供各電子器件的工作電源。
電子控制部分包括兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的控制執(zhí)行電路，每個(gè)電路的組成如下電壓比較器LM311是電壓控制的核心元件。電壓比較器的2腳和3腳是比較端。當(dāng)3腳電壓大于2腳電壓時(shí)，7腳輸出為高電位。電阻R4、DW2串接于穩(wěn)壓的12伏電源上，比較器3腳上就會(huì)有一個(gè)恒定的電壓值，即電路的基準(zhǔn)電壓。R5，R6及W1組成比較器的取樣及分壓電路。W1所采集的電壓是被充電池上的電壓，是一個(gè)隨被充電池電壓增高而增高的可變電壓。其分壓后的值也是一個(gè)變量，即2腳的電壓值。當(dāng)2腳電壓高于3腳電壓時(shí)，7腳輸出高電位。調(diào)整W1，可以確定或改變被充電壓的控制值。本實(shí)用新型的控制值調(diào)定在15.3－15.5V。R3是比較器的輸出負(fù)載電阻。
可控硅SCR是電壓比較器的執(zhí)行元件。R2是柵極限流電阻，開關(guān)二極管D3在比較器7腳為低電位時(shí)起隔離作用，在7腳為高電位時(shí)，可以使SCR通導(dǎo)利落。當(dāng)LM311的7腳處于低電位時(shí)，SCR不導(dǎo)通，繼電器J1不吸合，J1－K由常接點(diǎn)向A路充電。當(dāng)充電達(dá)上限值，7腳變成高電位時(shí)，R3，D3，R2即可向SCR提供柵級電流，使其導(dǎo)通。J1吸合，J1－K切換入B路充電。由于J1的線圈是一種電感元件，工作時(shí)常會(huì)產(chǎn)生較高的反電動(dòng)勢，損壞可控硅，反向并入D2，可以保護(hù)SCR。
驅(qū)動(dòng)器FD501(或FD502)常用于收錄機(jī)的電平指示器，這里起電壓指示作用。穩(wěn)壓管DW3采得被充電壓值，由R12，R13及W2分壓后，輸入FD501。當(dāng)FD501輸入端電壓為1.5伏－4.5伏時(shí)，可驅(qū)動(dòng)1－5個(gè)發(fā)光二極管發(fā)光(即每增0.7伏，驅(qū)動(dòng)一路二極管發(fā)光)。隨被充電池電壓增高，F(xiàn)D501所驅(qū)動(dòng)的LEDX5逐一通導(dǎo)發(fā)光。調(diào)節(jié)電位器W2，可以控制發(fā)光二極管的起始點(diǎn)，本機(jī)調(diào)至11－15伏，每伏一亮。
由于驅(qū)動(dòng)器信號電壓起點(diǎn)較低(1.5伏)，串入DW3(取7.5V左右)，不僅可以降低取樣電壓的始值，而在被充電池電壓上升過程中又不參與比例分壓作用，減少分壓比，使動(dòng)態(tài)值的變化，直接反應(yīng)在信號端上，保證充電電壓達(dá)到11伏時(shí)，1只LED發(fā)光，以后每增加一伏，增加一只LED發(fā)光。
B路與A路的元件和工作原理都相同。不同的有兩點(diǎn)。一是由于J1吸合，J1－K在切換過程中動(dòng)臂有瞬間懸空，懸空時(shí)動(dòng)臂電位即為空載電位(約22伏)，然后，接通一瞬間，這一高電位就有可能使比較器誤動(dòng)作。加上C2，C3后可以削去瞬間電壓跳動(dòng)，保證B路控制準(zhǔn)確。第二點(diǎn)不同在于當(dāng)B路充達(dá)上限電壓后，2SCR通導(dǎo)，J2吸合，J2－K斷開常閉觸點(diǎn)，接通蜂鳴器Y，使其發(fā)聲告警，2L為蜂鳴器的限流電阻。
折疊式硅太陽能電池組件1，可調(diào)支架2，控制器機(jī)箱3，可裝于整機(jī)機(jī)箱4內(nèi)?？刂破鳈C(jī)箱面板上有電表5，復(fù)位開關(guān)6(電路原理圖中的AN。按動(dòng)復(fù)位開關(guān)，可以使A、B兩路可控硅截止，電路復(fù)位如初)，充電電壓指示7，A路輸出接口8，B路輸出接口9。
權(quán)利要求1.攝錄象機(jī)專用電池太陽能充電裝置，包括充電電流指示器，防反沖控制器，電子控制器，充電電源和電路工作電源，輸出接口，其特征在于所說的充電電源為硅太陽能電池，所說的電路工作電源由硅太陽能電池輸出穩(wěn)壓提供或?yàn)榱碓O(shè)直流電源，所說的電子控制器包括復(fù)數(shù)個(gè)結(jié)構(gòu)相同的控制執(zhí)行電路，每個(gè)電路由切換開關(guān)，充電電壓控制電路，充電輸出接口組成，切換開關(guān)的動(dòng)作由充電電壓控制電路控制，每個(gè)控制執(zhí)行電路的切換開關(guān)彼此相連，并與輸出接口相連。
2.權(quán)利要求1提出的攝錄象機(jī)專用電池太陽能充電裝置，其特征在于所說的切換開關(guān)由繼電器和可控硅，二極管，電阻組成，所說的充電電壓控制電路由電壓比較器，穩(wěn)壓管，電阻，分壓器組成。
3.權(quán)利要求1或2提出的攝錄相機(jī)專用電池太陽能充電裝置，其特征在于太陽能電源并聯(lián)有由電阻，穩(wěn)壓管，發(fā)光二極管組成的電源電壓指示器，電子控制器包括由驅(qū)動(dòng)器，分壓器，發(fā)光二極管和電阻組成的充電電壓顯示電路，最末一級控制執(zhí)行電路的切換開關(guān)與一報(bào)警器相連。
專利摘要本實(shí)用新型為攝像機(jī)，錄像機(jī)專用鎳鎘電池太陽能充電裝置。包括充電電流指示器，防反充控制器。切換開關(guān)，充電電壓控制器，充電電壓顯示器。電路由集成電路構(gòu)成，功能優(yōu)越，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)被充電池上限保護(hù)和自動(dòng)切換，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)多路充電而不需人值守，充電完成后，蜂鳴器發(fā)聲告警。充電效率高，在陽光直射時(shí)充足一Bp-90電池約需2小時(shí)。輕便可靠，使用方便，便于攜帶，是野外攝錄設(shè)備的理想配套充電裝置。
文檔編號H02J7/00GK2035542SQ8821883
公開日1989年4月5日 申請日期1988年8月2日 優(yōu)先權(quán)日1988年8月2日
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