CN101227095A - 一种太阳能电池手机充电器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能电池手机充电器，包括太阳能电池、手机充电电路和锂离子电池，太阳能电池给锂离子电池充电，锂离子电池为手机充电电路提供电源，其特征在于它还包括有锂离子电池充电电路和电量指示电路，锂离子电池充电电路给锂离子电池充电，手机充电电路上设置有电量指示电路，其优点是电路比较简单，电子元器件较少，使产品体积较小，成本低，有利大范围的推广。

Description

一种太阳能电池手机充电器

技术领域

本发明涉及一种手机充电器，尤其是涉及一种太阳能电池手机充电器。

背景技术

现有的手机充电器大多为交流型手机充电器，它的体积大而笨重，携带不太方便，而且必须使用220V交流电进行充电。有时人们野外作业、旅行或在长途行驶的车辆上，遇到手机没电的情况，而这些地方又往往没有交流电源，此种尴尬境遇非常头疼。申请号为200510125732.5的中国发明专利申请公开说明书中公开了一种可携式太阳能充电器，其特征在于：其上设有复数个供电插座；太阳集能板，用以吸收外部光源所发出的光线，并将光能转化成直流电能；锂聚合物电池组以及控制电路，其控制电路输入端与太阳集能板连接，其输出端分成两路，其一连接至锂聚合物电池组，而另外一路则连接至外壳上的供电插座；其中该控制电路主要包括一馈电及充电电路，一电量显示电路、一保护电路及一直流转换电路。其优点是携带式电子产品的充电不再受限于使用场所，对于长时间在外工作或活动的人而言，免去了无电可用的窘境；对于经常出国的人士，免去了携带不同国家用的不同变压整流器的困扰。但其也存在以下几个缺点：其一：该充电器的电路复杂，电子元器件多，使得其产品的体积较大，成本高，不利于推广，其二：在不工作时的静态电能损耗较大的缺陷，这导致了电池的使用寿命较短。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电池使用寿命长、携带方便且具有零静态工作电流的太阳能电池手机充电器。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种太阳能电池手机充电器，包括太阳能电池、手机充电电路和锂离子电池，所述的太阳能电池给所述的锂离子电池充电，所述的锂离子电池为手机充电电路提供电源，其特征在于它还包括有锂离子电池充电电路和电量指示电路，所述的锂离子电池充电电路给所述的锂离子电池充电，所述的手机充电电路上设置有所述的电量指示电路。

所述的锂离子电池充电电路设置USB充电端口，所述的锂离子电池充电电路包括型号为CN3052A的锂电充电模块，所述的锂电充电模块的第四引脚和第八引脚同时与USB充电端口的一个引脚连接，所述的锂电充电模块的第四引脚与所述的第七引脚之间设置有USB充电指示电路，所述的USB充电指示电路包括第一LED指示灯和第一电阻，所述的第一LED指示灯的正极与所述的锂电充电模块的第四引脚连接，所述的第一LED指示灯的负极通过所述的第一电阻与所述的锂电充电模块的第七引脚连接，所述的锂电充电模块的第五引脚与所述的锂离子电池的正极连接，所述的锂电充电模块的第二引脚通过第二电阻接地，所述的锂电充电模块的第一引脚、第三引脚和第六引脚同时接地，所述的锂电充电模块的第五引脚分别通过第三电阻和第一电容接地。

所述的太阳能电池通过第二二极管与所述的锂离子电池连接，所述的太阳能电池设置有太阳能充电指示电路，所述的太阳能充电指示电路包括第四电阻和第二LED指示灯，所述的太阳能电池的正极通过所述的第四电阻与所述的第二LED指示灯接地。

所述的手机充电电路包括手机充电接口和型号为CE8301的手机充电模块，所述的手机充电接口设置有互不导通的第一输出端触点、第二输出端触点和棒状导电体，所述的锂离子电池的负极与所述的第一输出端触点连接，所述的手机充电模块的第三引脚通过电感与所述的锂离子电池的正极连接，所述的手机充电模块的第三引脚同时与第一二极管的正极连接，所述的手机充电模块的第二引脚与自恢复保险管的一端连接，所述的自恢复保险管的另一端与所述的棒状导电体连接，所述的手机充电模块的第二引脚与所述的第一二极管的负极连接，所述的手机充电模块的第二引脚通过第二电容接地，所述的手机充电模块的第一引脚与所述的第二输出端触点连接并接地。

所述的电量指示电路包括四位比较器，所述的四位比较器的第四引脚与所述的手机充电模块的第二引脚连接，第三二极管与第八电阻为所述的四位比较器提供基准电压，所述的锂离子电池的正极通过第六电阻分别与所述的四位比较器的第三引脚、第五引脚、第十引脚、第十二引脚连接，所述的第六电阻与所述的四位比较器的第三引脚之间的连接点通过第十四电阻接地，经电阻网络设置成四种比较电压，第九电阻与第十电阻组成第1个比较分压点，输入至四位比较器的第二引脚，第十电阻与第十一电阻组成第2个比较分压点，输入至四位比较器的第六引脚，第十一电阻与第十二电阻组成第3个比较分压点，输入至四位比较器的第九引脚，第十二电阻与第十三电阻组成第4个比较分压点，输入至四位比较器的第十三引脚，所述的四位比较器的第十一引脚接地，所述的四位比较器的第一引脚分别通过第十五电阻和第四LED指示灯接地，所述的四位比较器的第七引脚分别通过第十六电阻和第五LED指示灯接地，所述的四位比较器的第八引脚分别通过第十七电阻和第六LED指示灯接地，所述的四位比较器的第十四引脚分别通过第十八电阻和第七LED指示灯接地。

所述的电量指示电路设置有电量开关，所述的电量开关的一端与所述的锂离子电池的正极连接，所述的电量开关的另一端通过第七电阻接地。

它还包括转换连接器，所述的转换连接器的一端设置有手机充电插头，所述的转换连接器的另一端设置有转换插头，所述的转换插头设置有互不导通的筒状内导电体和筒状外导电体，所述的筒状内导电体与所述的手机充电插头的正输入端连接，所述的筒状外导电体与所述的手机充电插头的负输入端连接，所述的第一输出端触点和第二输出端触点与所述的筒状外导电体相互配合，所述的棒状导电体与所述的筒状内导电体相互配合。

与现有技术相比，本发明的优点是电路比较简单，电子元器件较少，使产品体积较小，成本低，有利大范围的推广。

充电器上设置的USB充电端口具有广泛的通用性，可直接插入电脑的USB座进行充电，也可使用其他各类带USB头充电转接头的充电器。

在于当转换连接器的转换插头接入手机充电接口时，电量指示电路供电回路接通，再按电量开关S1，即锂离子电池接入模拟负载，譬如当用户出远门前，可以先按一下电量开关S1，就可看出电量是否足够，提前做准备。

手机充电接口设置有互不导通的第一输出端触点、第二输出端触点和棒状导电体，充电主电路的接地端与第一输出端触点连接，锂离子电池的负极与第二输出端触点连接，棒状导电体与充电电路的输出端连接，这样只有当转换插头插入到手机充电接口时，第一输出端触点和第二输出端触点同时与筒状外导电体接触，锂离子电池的负极才与手机充电电路的接地端导通，整个电路处于电量输出状态，即向手机充电，而当转换插头拔出后，锂离子电池的负极与手机充电电路的接地端相互不导通，因此不产生任何的静态工作电流。

附图说明

图1为本发明的方框图；

图2为本发明的电路原理图；

图3为本发明的手机充电接口与转换插头的配合图；

图4为本发明的使用参考图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

一种太阳能电池手机充电器，包括太阳能电池E1、手机充电电路5和锂离子电池E2，太阳能电池E1给锂离子电池E2充电，锂离子电池E2为手机充电电路5提供电源，它还包括有锂离子电池充电电路1和电量指示电路2，锂离子电池充电电路1给锂离子电池E2充电，手机充电电路5上设置有电量指示电路2。锂离子电池充电电路1设置USB充电端口Z1，USB充电端口Z1可以通过USB连线与台式电脑7等连接。锂离子电池充电电路1包括型号为CN3052A的锂电充电模块，锂电充电模块的第四引脚和第八引脚同时与USB充电端口Z1的一个引脚连接，锂电充电模块的第四引脚与第七引脚之间设置有USB充电指示电路4，USB充电指示电路4包括第一LED指示灯LED1和第一电阻R1，第一LED指示灯LED1的正极与锂电充电模块的第四引脚连接，第一LED指示灯LED1的负极通过第一电阻R1与锂电充电模块的第七引脚连接，锂电充电模块的第五引脚与锂离子电池E2的正极连接，锂电充电模块的第二引脚通过第二电阻R2接地，锂电充电模块的第一引脚、第三引脚和第六引脚同时接地，锂电充电模块的第五引脚分别通过第三电阻R3和第一电容C1接地。太阳能电池E1通过第二二极管D2与锂离子电池E2连接，太阳能电池E1设置有太阳能充电指示电路6，太阳能充电指示电路6包括第四电阻R4和第二LED指示灯LED2，太阳能电池E1的正极通过第四电阻R4与第二LED指示灯LED2接地。

所述的手机充电电路5包括手机充电接口Z2和型号为CE8301的手机充电模块，所述的手机充电接口Z2设置有互不导通的第一输出端触点10、第二输出端触点11和棒状导电体12，所述的锂离子电池E2的负极与所述的第一输出端触点10连接，所述的手机充电模块的第三引脚通过电感L1与所述的锂离子电池E2的正极连接，所述的手机充电模块的第三引脚同时与第一二极管D1的正极连接，所述的手机充电模块的第二引脚与自恢复保险管PTC1的一端连接，所述的自恢复保险管PTC1的另一端与所述的棒状导电体12连接，所述的手机充电模块的第二引脚与所述的第一二极管D1的负极连接，所述的手机充电模块的第二引脚通过第二电容C2接地，所述的手机充电模块的第一引脚与所述的第二输出端触点11连接并接地。

电量指示电路2包括IC3四位比较器，四位比较器的第四引脚与手机充电模块IC2的第二引脚连接，第三二极管D3与第八电阻R8为四位比较器提供基准电压，锂离子电池E2的正极通过第六电阻R6分别与四位比较器的第三引脚、第五引脚、第十引脚、第十二引脚连接，第六电阻R6与四位比较器的第三引脚之间的连接点通过第十四电阻R14接地，经电阻网络设置成四种比较电压，第九电阻R9与第十电阻R10组成第1个比较分压点，输入至四位比较器的第二引脚，第十电阻R10与第十一电阻R11组成第2个比较分压点，输入至四位比较器的第六引脚，第十一电阻R11与第十二电阻R12组成第3个比较分压点，输入至四位比较器的第九引脚，第十二电阻R12与第十三电阻R13组成第4个比较分压点，输入至四位比较器的第十三引脚，所述的四位比较器的第十一引脚接地，四位比较器的第一引脚分别通过第十五电阻R15和第四LED指示灯接地，四位比较器的第七引脚分别通过第十六电阻R16和第五LED指示灯接地，四位比较器的第八引脚分别通过第十七电阻R17和第六LED指示灯接地，四位比较器的第十四引脚分别通过第十八电阻R18和第七LED指示灯接地。

电量指示电路2设置有电量开关S1，电量开关S1的一端与锂离子电池E2的正极连接，电量开关S1的另一端通过第七电阻R7接地。

它还包括转换连接器7，所述的转换连接器7的一端设置有手机充电插头8，所述的转换连接器7的另一端设置有转换插头3，转换插头3设置有互不导通的筒状内导电体13和筒状外导电体14，筒状内导电体13与手机充电插头8的正输入端连接，筒状外导电体14与手机充电插头8的负输入端连接，第一输出端触点10和第二输出端触点11与筒状外导电体14相互配合，棒状导电体12与筒状内导电体13相互配合。

下面对本发明的工作原理作如下描述：

太阳能电池E1是一种利用太阳能的再生电源，可以把电能贮存在锂离子电池E2中，急用时可通过USB充电端口Z1直接给锂离子电池E2充电。

太阳能电池E1经过第二二极管D2给锂离子电池E2充电，当有光照时，太阳能电池E1通过第二二极管D2向锂离子电池E2充电，在阳光较弱或无光照时防止充电电池向太阳能电板放电，同时经第四电阻R4驱动LED2指示，灯亮表示太阳能电池在充电。

急用时充电通过迷你USB充电端口Z1经锂电池充电模块给锂离子电池E2充电；锂离子电池E2是手机充电模块的输入电源。采用了IC3四路比较器作为锂离子电池E2的电量指示，也作为手机充电工作的电量指示。

当手机9通过转换连接器7接入到充电器后，手机充电模块和电量指示电路工作，拔出时停止工作。

迷你USB有广泛的通用性，可利用电脑USB转换线，也可以利用各类带迷你USB头充电接口的充电器进行充电。锂电充电模块选用CN3052A集成电路，可对单节锂离子电池E2进行恒流/恒压充电。既可以使充电电流最大化，又可以防止芯片过热，输出电压为4.2V，精度可达到1％，有效延长锂离子电池的使用寿命。锂电充电模块IC1第四引脚为电压正输入端，第八引脚为芯片使能输入端，电路工作状态接入高电平即输入电源正端，所以第四引脚和第八引脚接输入电源的正极；第一引脚为电池温度检测输入端，充电电流自动恒定时可以不测温度，该端接地，第三引脚为GND电源地，第六引脚电池故障状态指示端，不用时接地，所以第一引脚、第三引脚、第六引脚接地；第二引脚外接第二电阻R2接地，第五引脚与锂离子电池E2的正极连接，给锂离子电池E2充电，第三电阻R3、电容C1为阻容吸收网络，防止瞬间过电压，保护电路；第七引脚充电指示端，当充电器向锂离子电池充电时，第七引脚为低电平，LED1充电指示灯亮：当电池未接入时，LED1闪烁，当电池接入时，LED1亮，当电池充满时，LED1灭，即自动停止给锂离子电池充电。

手机充电模块采用型号为CE8301A55的芯片，该芯片具有自动恒流、恒温等保护功能，输出电流大于500mA，电路中电感L1为贮能元件，由芯片第三引脚控制。D1为肖特基二极管，把转换电能经自恢复保险丝PTC输出，第二电容C2接第二引脚为输出滤波，输出电压为5.5V，输出接口采用DC0031A插座，是专为诺基亚3511转接插头提供的接口。

电量指示电路2采用四位比较器，经电阻网络设置成四种比较电压，第九电阻R9与第十电阻R10组成第1个比较分压点，输入至四位比较器的第二引脚，第十电阻R10与第十一电阻R11组成第2个比较分压点，输入至四位比较器的第六引脚，第十一电阻R11与第十二电阻R12组成第3个比较分压点，输入至四位比较器的第九引脚，第十二电阻R12与第十三电阻R13组成第4个比较分压点，输入至四位比较器的第十三脚，第八电阻R8与第三二极管D3为比较电路提供基准电压，第六电阻R6与第十四电阻R14为输入电压分压电路，电量开关S1和第七电阻R7是锂离子电池E2负载加入电路，模拟充电负载，即显示实际电量，第十五电阻R15和LED4为高位指示，表示100％电量，第十六电阻R16和LED5为中上位指示，表示75％电量，第十七电阻R17和LED6为中下位指示，表示50％电量，第十八电阻R18和LED7为低位指示，表示25％电量，四位比较器的第四引脚接到手机充电模块的第二引脚，四位比较器的第十一引脚为地接到手机充电接口Z2第三脚(第二输出端触点)。

手机充电接口Z2有特殊的功能，既有输出接口功能，又有开关控制功能，当转换连接器的转换插头插入3到手机充电接口Z2时，手机充电接口Z2的第一输出端触点和第二输出端触点与转换插头3的金属外壳接触，把锂离子电池E2的负极与手机充电电路、电量指示电路2的地相连接，形成了回路，即构成了独特的开关功能。当插头拔出时，手机充电电路和电量指示电路停止工作。以上方法可以减少开关，简化外壳设计，降低成本，提高元件使用效率。

电量指示状态。当转换连接器的转换插头接入手机充电接口时，电量指示电路供电回路接通，再按电量开关S1，即锂离子电池接入模拟负载，譬如当用户出远门前，可以先按一下电量开关S1，就可看出电量是否足够，提前做准备。

Claims (7)

1.一种太阳能电池手机充电器，包括太阳能电池、手机充电电路和锂离子电池，所述的太阳能电池给所述的锂离子电池充电，所述的锂离子电池为手机充电电路提供电源，其特征在于它还包括有锂离子电池充电电路和电量指示电路，所述的锂离子电池充电电路给所述的锂离子电池充电，所述的手机充电电路上设置有所述的电量指示电路。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池手机充电器，其特征在于所述的锂离子电池充电电路设置USB充电端口，所述的锂离子电池充电电路包括型号为CN3052A的锂电充电模块，所述的锂电充电模块的第四引脚和第八引脚同时与USB充电端口的一个引脚连接，所述的锂电充电模块的第四引脚与所述的第七引脚之间设置有USB充电指示电路，所述的USB充电指示电路包括第一LED指示灯和第一电阻，所述的第一LED指示灯的正极与所述的锂电充电模块的第四引脚连接，所述的第一LED指示灯的负极通过所述的第一电阻与所述的锂电充电模块的第七引脚连接，所述的锂电充电模块的第五引脚与所述的锂离子电池的正极连接，所述的锂电充电模块的第二引脚通过第二电阻接地，所述的锂电充电模块的第一引脚、第三引脚和第六引脚同时接地，所述的锂电充电模块的第五引脚分别通过第三电阻和第一电容接地。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池手机充电器，其特征在于所述的太阳能电池通过第二二极管与所述的锂离子电池连接，所述的太阳能电池设置有太阳能充电指示电路，所述的太阳能充电指示电路包括第四电阻和第二LED指示灯，所述的太阳能电池的正极通过所述的第四电阻与所述的第二LED指示灯接地。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能电池手机充电器，其特征在于所述的手机充电电路包括手机充电接口和型号为CE8301的手机充电模块，所述的手机充电接口设置有互不导通的第一输出端触点、第二输出端触点和棒状导电体，所述的锂离子电池的负极与所述的第一输出端触点连接，所述的手机充电模块的第三引脚通过电感与所述的锂离子电池的正极连接，所述的手机充电模块的第三引脚同时与第一二极管的正极连接，所述的手机充电模块的第二引脚与自恢复保险管的一端连接，所述的自恢复保险管的另一端与所述的棒状导电体连接，所述的手机充电模块的第二引脚与所述的第一二极管的负极连接，所述的手机充电模块的第二引脚通过第二电容接地，所述的手机充电模块的第一引脚与所述的第二输出端触点连接并接地。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能电池手机充电器，其特征在于所述的电量指示电路包括四位比较器，所述的四位比较器的第四引脚与所述的手机充电模块的第二引脚连接，第三二极管与第八电阻为所述的四位比较器提供基准电压，所述的锂离子电池的正极通过第六电阻分别与所述的四位比较器的第三引脚、第五引脚、第十引脚、第十二引脚连接，所述的第六电阻与所述的四位比较器的第三引脚之间的连接点通过第十四电阻接地，经电阻网络设置成四种比较电压，第九电阻与第十电阻组成第1个比较分压点，输入至四位比较器的第二引脚，第十电阻与第十一电阻组成第2个比较分压点，输入至四位比较器的第六引脚，第十一电阻与第十二电阻组成第3个比较分压点，输入至四位比较器的第九引脚，第十二电阻与第十三电阻组成第4个比较分压点，输入至四位比较器的第十三引脚，所述的四位比较器的第十一引脚接地，所述的四位比较器的第一引脚分别通过第十五电阻和第四LED指示灯接地，所述的四位比较器的第七引脚分别通过第十六电阻和第五LED指示灯接地，所述的四位比较器的第八引脚分别通过第十七电阻和第六LED指示灯接地，所述的四位比较器的第十四引脚分别通过第十八电阻和第七LED指示灯接地。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能电池手机充电器，其特征在于所述的电量指示电路设置有电量开关，所述的电量开关的一端与所述的锂离子电池的正极连接，所述的电量开关的另一端通过第七电阻接地。

7.根据权利要求4所述的一种太阳能电池手机充电器，其特征在于它还包括转换连接器，所述的转换连接器的一端设置有手机充电插头，所述的转换连接器的另一端设置有转换插头，所述的转换插头设置有互不导通的筒状内导电体和筒状外导电体，所述的筒状内导电体与所述的手机充电插头的正输入端连接，所述的筒状外导电体与所述的手机充电插头的负输入端连接，所述的第一输出端触点和第二输出端触点与所述的筒状外导电体相互配合，所述的棒状导电体与所述的筒状内导电体相互配合。

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