CN101299473B

CN101299473B - 多功能锂电池太阳能充电器

Info

Publication number: CN101299473B
Application number: CN2008100590342A
Authority: CN
Inventors: 陈志涛
Original assignee: ZHEJIANG HUATINA POWER SOURCES TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: ZHEJIANG HUATINA POWER SOURCES TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2008-01-07
Filing date: 2008-01-07
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2028-01-07
Also published as: CN101299473A

Abstract

一种多功能锂电池太阳能充电器，用于数码电子产品的充电。它有一壳体，该壳体外形为长方体扁盒子，体积小巧，正面设太阳能板，背面设有交流电活动插头，该活动插头与壳体铰接，可压入插头槽内，用时弹出；背面上还设有锂电池盒盖，打开盒盖可更换锂电池；在一侧面上分别设有接口，开关，充电状态指示灯及电能储量指示；壳体内设有电子电路板；另配有多种转接头。本发明产品，可先用交流电或太阳照射下充满电备用，外出时，对于移动电话、数码相机等数码电子产品充电，只需携带本充电器即行；所配有的多种转接头，可适应各种不同接口的电器，只需本发明一种充电器就可替代所有3.6V直流电源产品的充电器，且体积小巧，使用方便。

Description

多功能锂电池太阳能充电器

技术领域

本发明涉及用于直接转变化学能为电能的装置技术领域，尤其是涉及利用太阳能充电维护二次电池的装置。

背景技术

移动电话、数码相机等数码电子产品都配有充电器，当电力不足时需及时充电，一般充电器是直接与市电连接取电，但是在特定条件下无法与市电联接，此时就不能使用；为解决此问题，我国实用新型专利曾公开一种“用于移动电话的太阳能充电器”，专利号99202995.3，它是由二板体以一侧的枢接座枢接组成，在另一侧则设有可相互扣合或分离的扣座，各板体的相对内侧设有太阳能充电板，且由内部的转换电路连接出一导线，该导线另一端的接头可与移动电话上的插座插接，并有理线区设置；该方案仅提出充电器的形体及连接，且功能单一，不能从市电取电，使用者还需带普通的交流充电器。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术之不足，提供一种可随时在光照下充电，也可插入市电电源插座充电；配有多种转接头以适应各种接口，使用方便的多功能锂电池太阳能充电器。

为实现上述目的，本发明的技术方案是这样的：一种多功能锂电池太阳能充电器，壳体外形为长方体扁盒子，长方体扁盒子的四个侧面以外的一个面上设太阳能板，设太阳能板的面是正面，与正面相反的背面设有交流电活动插头，该活动插头与壳体铰接，可压入插头槽内，用时弹出；背面上还设有锂电池盒盖，打开盒盖可更换锂电池，所述锂电池是能够提供对外充电电压的内置储能锂电池；在一长侧面上设有能够连接多种转接头的输出接口，开关，充电状态指示灯及电能储量指示，设置接口、开关、充电状态指示灯及电能储量指示的面是顶部侧面；壳体内设有电子电路板；另配有多种转接头，所说的多种转接头是一端与本充电器的接口插接，另一端与各种数码电子产品充电接口相配合的接插头，所说的电子电路板中的控制电路主要是由交流220V市电变换电路、内置储能锂电池充电控制及保护电路、对外充电控制及保护电路三部分组成；在交流220V市电变换电路中，AC220V市电经二极管VD₁整流和电容C₁滤波后，再经电阻R₄与R₅限流降压，并经稳压二极管ZD₁分别供给高频变压器T的主绕组和LC振荡电路；在高频变压器T的第3、4端即反馈绕组输出端上产生感应电压，经加速电容C₄和电阻R₇加在三极管Q₂的基极上；变压器T的第5、6端即副绕组输出端产生的感生电压，经二极管D₇整流，电容C₈滤波后，在稳压二极管ZD₃上产生稳定的直流电压，供锂电池充电之用；所说的内置储能锂电池充电控制及保护电路，由开关三极管Q₃、型号为VA7205DF的充电管理器IC₂、PMOS管Q₈、二极管D₉、电阻R₂₄、电阻R₂₆、电阻R₁₇、电阻R₂₃组成；其中三极管Q₃集电极经电阻R₁₇、电阻R₂₃控制充电管理器IC₂，IC₂第5脚驱动PMOS管Q₈第4脚即栅极，Q₈第5脚即输出经二极管D₉对内置锂电池充电；所述锂电池两端电压经电阻R₂₄串接到充电管理器IC₂的第4脚，即电压检测端；以及IC₂利用内部的热敏电阻和第2脚外接电阻R₂₆对锂电池的温度进行监控；所说的对外充电控制及保护电路，由三极管Q₄、三极管Q₇、型号为PT1301的升压转换器IC₃、PMOS管Q₉、电感线圈L₃、二极管D₁₁、二极管D₁₂、NMOS管Q₅、扩流电阻R₂₉、R₃₉组成；其中当没有市电或太阳能输入时，Q₄导通，IC₃第1脚从R₂₉上获得高电平开始工作，内置锂电池电源经电感线圈L₃，IC₃升压，Q₅扩流后，由二极管D₁₁、PMOS管Q₉、电阻R₃₉输至USB接口(2)；当有市电或太阳能电源输入时，Q₄截止，电阻R₂₉上电压为0，IC₃关断，市电或太阳能电源输入，则经二极管D₁₂、电阻R₃₉输至USB接口(2)，所述三极管Q₇射极与所述PMOS管Q₉的第6脚连接。

由于采用了上述技术方案，本发明的一种多功能锂电池太阳能充电器，可先用交流电或太阳照射下充满电备用，外出时，对于移动电话、数码相机等数码电子产品充电，只需携带本充电器即行；所配有的多种转接头，可适应各种不同接口的电器，只需本发明一种充电器就可替代所有3.6V直流电源产品的充电器，且体积小巧，使用方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的背面示意图。

图3是图2中的部件10活动插头的弹出状态图。

图4是本发明的电路原理图。

图中：1、壳体，2、接口，3、开关，4、充电状态指示灯，5、电能储量指示，6、太阳能板，7、锂电池盒盖，8、插头槽，9、插头弹出控制器，10、活动插头。

具体实施方式

由图1-3所示，本发明的一种多功能锂电池太阳能充电器，有一壳体1，壳体外形为长方体扁盒子，体积小巧，正面设太阳能板6，背面设有交流电活动插头10，该活动插头与壳体铰接，可压入插头槽8内，用时由插头弹出控制器9控制弹出；背面上还设有锂电池盒盖7，打开盒盖可更换锂电池；在顶部侧面上分别设有接口2，开关3，充电状态指示灯4及电能储量指示5；壳体内设有电子电路板；另配有多种转接头；

所说的多种转接头是一端与本充电器插接，另一端与各种数码电子产品充电接口相配合的接插头；

由图4所示，所说的电子电路板中的电路原理如下：多功能锂电池太阳能充电器的控制电路主要由交流22OV市电变换电路，内置储能锂电池充电控制及保护电路，对外充电控制及保护电路三部分组成；其中交流220V市电控制变换电路中，AC220V市电经二极管VD₁整流和电容C₁滤波后，再经电阻R₄与R₅限流降压，在稳压二极管ZD₁上形成直流电压，分别供给高频变压器T的主绕组和LC振荡电路；经场效应管Q₁导通后，产生正向振荡，在高频变压器T的反馈绕组第3、4端上产生感应电压，经加速电容C₄和电阻R₇加在三极管Q₂的基极上，使三极管Q₁截止，三极管Q₂迅速饱和导通；由于稳压二极管ZD₂的箝位作用，电容C₆向反馈线圈放电，产生反向振荡，周而复始；变压器T的副绕组第5、6端产生的感生电压经二极管D₇整流，电容C₈滤波后，在稳压二极管ZD₃上产生稳定的直流电压，供锂电池充电之用；同时此电压经电阻R₁₂反馈与精密稳压芯片IC₄组成的基准电压源进行比较，控制光电耦合器U₁的导通与否；通过改变电阻R₁₆阻值可以调整IC₄的稳压值以达到调整ZD₃上直流电压的目的；

所说的内置储能锂电池充电控制及保护电路，由开关三极管Q₃、充电管理器IC₂、PMOS管Q₈、二极管D₉、电阻R₂₄、电阻R₂₆、电阻R₁₇、电阻R₂₃组成；其中三极管Q₃集电极经电阻R₁₇、电阻R₂₃控制充电管理器IC₂，IC₂第5脚驱动PMOS管Q₈栅极第4脚，Q₈第5脚输出经二极管D₉对内置锂电池充电。

在所说的内置储能锂电池充电控制及保护电路中，当充电控制开关3，即SW₁断开时，充电控制三极管Q₃的基极高电位，Q₃不导通，锂电池专用充电管理器IC₂和PMOS管Q₈均无电压输入，不工作，不能对内置锂电池充电；当开关3，即SW₁闭合时，开关三极管Q₃导通，充电管理器IC₂工作，其驱动端第5脚驱动PMOS管Q₈栅极第4脚，Q₈导通；市电经电压变换电路，而太阳能电源经D₈后经三极管Q₃、PMOS管Q₈、二极管D₉对内置锂电池充电，IC₂的第1脚为低电平，内充电指示灯4，即LED₁红灯亮，充电完成后IC₂的第1脚呈高阻态，LED₁红灯灭，IC₂的第7脚为低电平，内充电指示灯4，即LED₁绿灯亮，二极管D₉起到反向截止作用；锂电池两端电压经电阻R₂₄串接到充电管理器IC₂电压检测端的第4脚，根据电池两端电压高低，充电管理器IC₂决定其充电状态：预充电、恒流充电、恒压充电；IC₂利用内部的热敏电阻和第2脚外接电阻R₂₆对锂电池的温度进行监控，使电池温度控制在用户设定的范围内，充电管理器IC₂还具有较好的短路保护和内阻补偿功能。

所说的对外充电控制及保护电路，由三极管Q₄、三极管Q₇、升压转换器IC₃、PMOS管Q₉、电感线圈L₃、二极管D₁₁、二极管D₁₂、NMOS管Q₅、扩流电阻R₂₉、R₃₉组成；其中内置锂电池电源经电感线圈L₃，IC₃升压，Q₅扩流后，由二极管D₁₁、PMOS管Q₉、电阻R₃₉输至USB接口2；对于市电或太阳能电源输入，则经二极管D₁₂、电阻R₃₉输至USB接口2。

在所说的对外充电控制及保护电路中，当开关3，即SW₁断开时，PMOS管Q₉的控制栅极第4脚上无电压，Q₉不导通，内置锂电池不能对外充电。当有市电或太阳能电源输入时，充电状态指示灯4，即LED₂绿灯亮，直流电压经过二极管D₁₂、电阻R₃₉至USB接口2，对外接数码产品充电，三极管Q₇导通，充电状态指示灯4，即LED₂红灯亮，数码产品充足电后，Q₇关断，LED₂红灯灭，绿灯亮。三极管Q₄基极因有4.1V左右的电压加入，Q₄截止，电阻R₂₉上电压为0，升压DC/DC转换器IC₃上第1脚为低电平，IC₃关断，升压电路不工作；当没有市电或太阳能电源输入时，若开关SW₁闭合，PMOS管Q₉的第4脚从内置锂电池上经电感线圈L₃、二极管D₁₁、电阻R₃₄、R₃₅获得栅极控制电压，Q₉导通，升压DC/DC转换器IC₃采用自适应电流模式PWM控制环路，因Q₄导通，转换器IC₃第1脚从R₂₉上获得高电平开始工作；经外部NMOS管Q₅扩流，使锂电池对外充电时，最大电流可达300mA，电压在2.75V-4.2V变化时经IC₃升压后，USB输出可稳定在5.6V-5.8V范围内，锂电池电压经电感线圈L₃、三极管D₁₁、PMOS管Q₉、电阻R₃₉从USB接口输出对外接数码产品充电，充电时Q₇导通，LED₂红灯亮，充饱后Q₇截止，LED₂绿灯亮。

Claims

1.一种多功能锂电池太阳能充电器，有一壳体(1)，其特征是：壳体外形为长方体扁盒子，长方体扁盒子的四个侧面以外的一个面上设太阳能板(6)，设太阳能板(6)的面是正面，与正面相反的背面设有交流电活动插头(10)，该活动插头与壳体铰接，并且背面上设有插头槽(8)；背面上还设有锂电池盒盖(7)，打开盒盖可更换锂电池，所述锂电池是能够提供对外充电电压的内置储能锂电池；在壳体(1)的一长侧面上设有能够连接多种转接头的输出接口(2)、开关(3)、充电状态指示灯(4)及电能储量指示(5)，设置接口(2)、开关(3)、充电状态指示灯(4)及电能储量指示(5)的面是顶部侧面；壳体内设有电子电路板；另配有多种转接头，所说的多种转接头是一端与本充电器的接口(2)插接、另一端与各种数码电子产品充电接口相配合的接插头；

所说的电子电路板中的控制电路主要是由交流220V市电变换电路、内置储能锂电池充电控制及保护电路、对外充电控制及保护电路三部分组成；

在交流220V市电变换电路中，AC220V市电经二极管VD₁整流和电容C1滤波后，再经电阻R₄与R₅限流降压，并经稳压二极管ZD₁分别供给高频变压器T的主绕组和LC振荡电路；在高频变压器T的第3、4端即反馈绕组输出端上产生感应电压，经加速电容C₄和电阻R₇加在三极管Q₂的基极上；变压器T的第5、6端即副绕组输出端产生的感生电压，经二极管D₇整流，电容C₈滤波后，在稳压二极管ZD₃上产生稳定的直流电压，供锂电池充电之用；

所说的内置储能锂电池充电控制及保护电路，由开关三极管Q₃、型号为VA7205DF的充电管理器IC₂、PMOS管Q₈、二极管D₉、电阻R₂₄、电阻R₂₆、电阻R₁₇、电阻R₂₃组成；其中三极管Q₃集电极经电阻R₁₇、电阻R₂₃控制充电管理器IC₂，IC₂第5脚驱动PMOS管Q₈第4脚即栅极，Q₈第5脚即输出经二极管D₉对内置锂电池充电；所述锂电池两端电压经电阻R₂₄串接到充电管理器IC₂的第4脚，即电压检测端；以及IC₂利用内部的热敏电阻和第2脚外接电阻R₂₆对锂电池的温度进行监控；

所说的对外充电控制及保护电路，由三极管Q₄、三极管Q₇、型号为PT1301的升压转换器IC₃、PMOS管Q₉、电感线圈L₃、二极管D₁₁、二极管D₁₂、NMOS管Q₅、扩流电阻R₂₉、R₃₉组成；其中当没有市电或太阳能输入时，Q₄导通，IC₃第1脚从R₂₉上获得高电平开始工作，内置锂电池电源经电感线圈L₃，IC₃升压，Q₅扩流后，由二极管D₁₁、PMOS管Q₉、电阻R₃₉输至USB接口(2)；当有市电或太阳能电源输入时，Q₄截止，电阻R₂₉上电压为0，IC₃关断，市电或太阳能电源输入，则经二极管D₁₂、电阻R₃₉输至USB接口(2)，所述三极管Q₇射极与所述PMOS管Q₉的第6脚连接。