CN101572419A

CN101572419A - 利用太阳能为照明灯具或其他用电器提供电源的方法及装置

Info

Publication number: CN101572419A
Application number: CNA2008100610134A
Authority: CN
Inventors: 许国永
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-04-30
Filing date: 2008-04-30
Publication date: 2009-11-04

Abstract

本发明涉及利用太阳能为照明灯具或其他用电器提供电源的方法，其特征在于：太阳能电池板通过充电控制回路与充电卡座连接，充电卡座上设置不少于1个用来插入蓄电装置的插口；充电时，蓄电装置插接到充电卡座上，充电控制电路根据每个蓄电装置的电量，自动调节同时充电的蓄电装置的数目N，利用太阳能电池板所提供的电流，按顺序对次序靠前的N只未充满的蓄电装置充电；用电器通过电源控制电路与电源卡座连接；电源卡座上设置不少于1个用来插入蓄电装置的插口；用电时，蓄电装置插接到电源卡座上，电源控制电路根据用电器的功率，自动调节同时供电的蓄电装置数目M，按顺序利用次序靠前的M只有足够电量的蓄电装置为用电器及照明灯具提供电源。

Description

利用太阳能为照明灯具或其他用电器提供电源的方法及装置

技术领域

本发明涉及太阳能的利用方法及装置，具体涉及一种利用太阳能电源板实现光电转换，为照明灯具或其他用电器提供电源的方法及装置。

背景技术

太阳能作为一种清洁、可再生的能源，在能源利用方面的优点越来越引起人们的重视。利用太阳能电池板将太阳能转化为电能，为需要电源的器具供电，在电子仪器、照明灯具等领域，获得了广泛应用。

根据用电器所需功率的大小，现有的太阳能电池应用可分为两种类型。第一种是用于功耗比较小的电子装置。例如，便携式的计算器仅需要很小的电流就可以工作，在计算器的面板上安装一块面积很小的太阳能电池板，就可提供计算器正常工作所需要的电源。工作时，即使是在室内光照下，太阳能电池板提供的电流依然可满足使用要求，因此一般不需要在计算器内部安装可充电电池。第二种是用于功耗比较大的电子装置，这方面的典型应用是太阳能灯具，照明时，所需要的电源电流至少在数十毫安以上，甚至达到数安培。由于太阳光照射强度、照射时间有限，即使是采用大功率的太阳能电池板，往往也很难保证所需电源的连续有效。因此，这类应用需要采用可充电电池作为能量存储介质，阳光照射下，太阳能电池板对可充电电池进行充电，需要用电时，再利用可充电电池为用电器提供电源。

上述应用的一个共同特征，就是太阳能电池板是与可充电电池或用电器联接在一起的。

以太阳能路灯为例，发明专利00815525.9公开了一种应用于室外的太阳能照明灯，由太阳能电池板、蓄电池、灯体组成，蓄电池与太阳能电池板连接在一起，这是目前太阳能路灯的常见形式。在太阳光照射下，太阳能电池为蓄电池充电，需要照明时，由蓄电池提供照明电源。这种结构的问题在于，由于太阳光的照射情况是不确定的，为充分利用太阳能，往往需要使用容量比较大的蓄电池存储电能。如果天气不好，太阳光照不充足，蓄电池会长期工作在一种充电状态。大部分蓄电池都或多或少地存在记忆效应，这种方式会在一定程度上影响蓄电池的使用寿命。

为解决太阳能电源与用电器直接连接在一起的问题，出现了采用太阳能电池板充电、蓄电池储存电能的太阳能电源。发明专利ZL200520109290.X公开了一种多功能太阳能电源箱，由可拆卸的太阳能电池板、蓄电池以及用电器组成。这种电源箱不仅可以直接为安装在其上的用电器供电，充电完毕后，太阳能电池板可以从电源箱上拆卸下来，通过电源箱上的电源插座组，为其他用电器提供电源。这种太阳能电池板可以与电源箱分离的结构，为太阳能电源的使用提供了很大的便利。

发明专利ZL200620051579.5公开了一种可移动的太阳能电源装置。由太阳能光伏电池、蓄电池稳压电路、调压电路和电源输出插座组成，其主要特点为可折叠、便于携带，可以为24V以下用电器提供电源。

然而，上述采用蓄电池作为能量储存单元的形式，充电及用电过程中，全部蓄电池都处于充电或用电状态。由于蓄电池本身的蓄电量有一个上限，太阳光照充足时，可能会因为蓄电池充满而浪费部分电能，连续阴雨天时，则可能会因为能量不足，而导致用电器缺乏电源无法工作。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明的目的是提供一种利用太阳能为照明灯具或其他用电器提供电源的方法及装置。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用太阳能为照明灯具或其他用电器提供电源的方法，太阳能电池板通过充电控制回路与充电卡座连接，充电卡座上设置不少于1个的插口，用来插入蓄电装置。充电时，蓄电装置插接到充电卡座上，充电控制电路根据每个蓄电装置的电量，自动调节同时充电的蓄电装置的数目，利用太阳能电池板所提供的电流，按顺序对蓄电装置充电。照明灯具或其他用电器通过电源控制电路与电源卡座连接。电源卡座上设置不少于1个的插口，用来插入蓄电装置。用电时，蓄电装置插接到电源卡座上，电源控制电路根据照明灯具或其他用电器的功率，控制蓄电装置按顺序为照明灯具或其他用电器提供电源。

实现上述一种利用太阳能为照明灯具或其他用电器提供电源的方法使用的装置，包括太阳能充电部分和照明灯具或其他用电器部分，太阳能充电部分包括太阳能电池板、充电控制回路、充电卡座、蓄电装置，太阳能电池板通过充电控制回路与固定在充电卡座内的蓄电装置连接，上述用电器部分由电源卡座、蓄电装置、电源控制电路、照明灯具或其他用电器组成，电源卡座内的蓄电装置通过电源控制回路给用电器或照明灯具提供电源。

上述的蓄电装置由封装外壳、充/放电电路、可充电电池组成，可充电电池通过充/放电电路连接封装外壳上的电接触点。

本发明所提出的太阳能电源的工作过程如下。

利用太阳能充电时，蓄电装置插入到充电卡座上。根据具体情况，在充电卡座上，可插入1只或同时插入1只以上的蓄电装置。充电控制回路根据太阳能电池板所提供电流的情况，控制同时充电的蓄电装置的数目N，保证太阳能电池板提供的电流小于N只蓄电装置同时充电所需要的充电电流，大于(N-1)只蓄电装置同时充电所需要的充电电流。如果太阳能电池板所提供的电流小于单只蓄电装置所需要的充电电流，则N＝1。充电控制回路按顺序分别探测充电卡座上所插入蓄电装置的电量，并对探测到的前N只未充满的蓄电装置充电。前N只蓄电装置充满时，充电控制回路给出充满显示，并继续探测后续N只未充满的蓄电装置，并对所探测到的蓄电装置充电，依次类推。

充电过程中，如果太阳能电池板所提供的电流降低或增大，则充电控制回路自动调节同时充电的蓄电装置的数目N，保证顺序靠前的N只蓄电装置的充电电流。

充电卡座上的全部蓄电装置充满后，充电控制回路停止充电，并给出全部充满的显示。

用户需要用电时，将已经充满的蓄电装置取出，插入到电源卡座上。在电源控制电路的控制下，利用前M(M≥1)只蓄电装置，为用电器提供电源。其中，M的数值大小根据用电器的功率确定。前M只蓄电装置电量不足时，电源控制电路给出电量不足的显示，并自动切换，利用后M只蓄电装置为用电器提供电源，依次类推。

本发明所提出的这种利用太阳能为照明灯具或其他用电器提供电源和方法及装置，其优点在于，将现有技术中的蓄电池同时充电、同时用电的工作方式，改为多只蓄电装置顺序充电、顺序放电的工作方式。利用充电控制回路自动调节，同时充电的蓄电装置的数目N个。利用电源控制回路自动调节，用电的蓄电装置数目为M个，采用这种顺序充电方式，可有效利用太阳能电池板所提供的电流，克服现有技术中蓄电池长期处于充电状态的问题。采用顺序放电方式，可有效利用充电装置中储存的电能，同样有利于延长可充电电池的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为蓄电装置结构示意图。

具体实施方案

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

参照图1所示，一种利用太阳能为照明灯具或其他用电器提供电源的方法及装置，太阳能充电部分如说明图1所示，由太阳能电池板1、充电控制回路2、充电卡座3、蓄电装置4组成。用电器部分由电源卡座5、蓄电装置4、电源控制电路6、用电器7组成。其中，充电卡座3及电源卡座5上设置有1个以上的插口，用于插入蓄电装置4，并提供必要的电连接。充电控制回路2及电源控制电路6上设置有电量指示装置，分别用于显示蓄电装置4的充满或电量不足的状态。当蓄电装置4插入到电源卡座5上时，电接触点11与设置在电源卡座5上的电接触点连接，在电源控制电路6的控制下，为用电器7提供电源。可充电电池10电量不足时，在电源控制电路6的控制下，给出电量不足的显示。

如说明图2所示。蓄电装置4由封装外壳8、充/放电电路9、可充电电池10。在封装外壳8上，设计有2个电接触点11。当蓄电装置4插入到充电卡座3上时，电接触点11与设置在充电卡座3上的电接触点连接，在充电控制回路2的控制下，为可充电电池10充电。可充电电池10充满时，在充/放电电路9的控制下结束充电。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明的技术方案并不限于上述实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims

1、利用太阳能为照明灯具或其他用电器提供电源的方法，其特征在于：太阳能电池板通过充电控制回路与充电卡座连接，充电卡座上设置不少于1个的插口，用来插入蓄电装置；充电时，蓄电装置插接到充电卡座上，充电控制电路根据每个蓄电装置的电量，自动调节同时充电的蓄电装置的数目N，利用太阳能电池板所提供的电流，按顺序对次序靠前的N只未充满的蓄电装置充电；用电器通过电源控制电路与电源卡座连接；电源卡座上设置不少于1个的插口，用来插入蓄电装置；用电时，蓄电装置插接到电源卡座上，电源控制电路根据用电器的功率，自动调节同时供电的蓄电装置数目M，按顺序利用次序靠前的M只有足够电量的蓄电装置为用电器及照明灯具提供电源。

2、利用太阳能为照明灯具或其他用电器提供电源装置，其特征在于：装置包括太阳能充电部分和照明灯具或其他用电器部分，太阳能充电部分包括太阳能电池板、充电控制回路、充电卡座、蓄电装置，太阳能电池板通过充电控制回路与固定在充电卡座内的蓄电装置连接，上述照明灯具或其他用电器部分由电源卡座、蓄电装置、电源控制电路、用电器组成，电源卡座内的蓄电装置通过电源控制回路给照明灯具或其他用电器提供电源。

3、根据权利要求2所述的利用太阳能为照明灯具或其他用电器提供电源的装置，其特征在于：充电控制回路根据太阳能电池板所提供电流的情况，自动调节同时充电的蓄电装置的数目N，保证太阳能电池板提供的电流小于N只蓄电装置同时充电所需要的充电电流，大于(N-1)只蓄电装置同时充电所需要的充电电流；充电控制回路按顺序分别探测充电卡座上所插入蓄电装置的电量，并对探测到的前N只未充满的蓄电装置充电；前N只蓄电装置充满时，充电控制回路继续探测后续N只未充满的蓄电装置，并对所探测到的蓄电装置充电，依次类推。

4、根据权利要求2所述的利用太阳能为照明灯具或其他用电器提供电源的装置，其特征在于：用电器上的电源控制电路根据用电器的功率，确定同时用于供电的蓄电装置数目M，并自动控制次序靠前的M只有足够电量的蓄电装置为用电器提供电源；前M只蓄电装置电量不足时，电源控制电路自动切换，利用后M只蓄电装置为用电器提供电源，依次类推。

5、根据权利要求2所述的利用太阳能为照明灯具或其他用电器提供电源的装置，其特征在于：蓄电装置由封装外壳、充/放电电路、可充电电池组成，可充电电池通过充/放电电路连接封装外壳上的电接触点。