CN103855771B - 一种便携式太阳能手机充电器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种便携式太阳能手机充电器,它包括透明保护罩、太阳能电池、充电器电路和输出接口;所述输出接口为USB接口;充电器电路包括升压电路和欠压储能电路,升压电路保证在正常光强范围内输出电压固定为5V实现稳压充电,欠压储能电路的作用则是当光强过低时切断充电器输出转而给电解电容充电实现欠压储能。本发明结构简单,成本低廉,没有采用以锂电池为主、太阳能电池为辅的传统方案,直接将太阳能电池的输出通过充电器电路转换向手机充电,充电方便,使用寿命长。

Description

一种便携式太阳能手机充电器
技术领域
本发明涉及太阳能技术领域,特别是一种便携式太阳能手机充电器。
背景技术
随着智能手机的普及,特别是大屏幕的智能手机越来越流行,人们经常遇到在户外手机没电的情况,此时找不到充电器为手机充电,会带来很多麻烦和不便。而太阳能作为一种容易获得的清洁能源,可以为手机实现应急充电。目前市面上的太阳能手机充电器大多内置了可充电的锂电池,太阳能手机充电器将太阳能电池输出的电能存储在锂电池中,然后锂电池再为手机充电。太阳能电池起到的实际上是辅助作用,而且只有光照充足的情况下太阳能电池才会给锂电池充电,这样就增加了电路的复杂性和充电器的成本。而且锂电池本身是有寿命的,所以市面上的太阳能手机充电器在使用一段时间后会出现充电效率下降的情况,需要更换锂电池才能恢复,这样无疑增大了维护成本,降低了太阳能手机充电器的实用性。
发明内容
    本发明的目的是针对现有技术的不足而提出的一种便携式的太阳能手机充电器。
    本发明的目的是这样实现的:
一种便携式太阳能手机充电器,包括透明保护罩、太阳能电池、充电器电路和输出接口,特点是:所述太阳能电池与充电器电路固定在透明保护罩内,太阳能电池输出端与充电器电路输入端相连,输出接口为USB接口,其中,充电器电路包括升压电路及欠压储能电路,具体连接方式为升压电路:太阳能电池的正极接芯片的6脚作为输入电压;太阳能电池的负极接地;电容C1并联在太阳能电池的两端作为滤波电容;电阻R1接在芯片的7脚和8脚之间;电阻R2接在芯片的6脚和7脚之间作为采样电阻;电感L1接在芯片的1脚和7脚之间;芯片的2脚和4脚直接接地;芯片的3脚通过瓷片电容C2接地;芯片的5脚通过电阻R3接地;同时芯片的5脚通过电阻R4接到肖特基二极管D1的负极,肖特基二极管D1的正极接到芯片的1脚;电解电容C3的正极接肖特基二极管D1的负极,电容C3的负极接地;欠压储能电路:肖特基二极管D2的正极接电解电容C3的正极,肖特基二极管D2的负极再接电解电容C4的正极,电解电容C4的负极接地;电解电容C4的正极依次串联电阻R5和电阻R6接地;PNP型开关三极管D3的基极接在电阻R5和电阻R6之间,三极管D3的发射极接电容C4的正极,三极管D3的集电极接USB接口的1脚VCC;USB接口的4脚GND接地,USB接口的2脚和3脚悬空。
所述太阳能电池为单晶硅太阳能电池,在1个标准太阳光强度下输出电压3.6~4V,功率0.5~3W。
所述升压电路采用的芯片是MC34063,当输入电压在2.5V到4.5V时,升压电路的输出电压稳定在5V。
所述欠压储能电路利用三极管的开关特性实现在光照条件不足的情况下,即太阳能电池输出电压过低时充电器电路断开输出通路不给手机充电,而是给电解电容充电实现储能功能。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
⑴    本发明的电路结构简单,成本低廉,没有内置锂电池,使用寿命较长。
⑵ 本发明采用升压电路,在一定的范围内保证输出电压固定为5V,因此输出电压不随光强变化而变化,实现稳压充电。
⑶ 本发明采用欠压储能电路,在光照严重不足的情况下,当太阳能电池输出电压过低使得升压电路的输出电压小于4.5V时,切断充电器输出转而给电解电容充电实现欠压储能功能。
⑷ 本发明的输出接口采用常用的USB接口,输出5V,可以直接为大多数手机以及额定充电电压为5V的电子产品充电。
附图说明
    图1为本发明外形图;
    图2为本发明结构框图;
图3为本发明电路原理图。
具体实施方式
参阅图1,本发明包括透明保护罩1、太阳能电池2、充电器电路3和输出接口4。太阳能电池2固定安装在透明保护罩1内,充电器电路3固定安装在透明保护罩1内并且在太阳能电池1下方,充电器电路3采用绝缘材料包裹。
参阅图2,本发明的充电器电路包括升压电路和欠压储能电路。太阳能电池的输出连接到升压电路的输入端,升压电路的输出连接到欠压储能电路的输入端,欠压储能电路的输出端连接到USB接口作为充电器的输出端为手机充电。
参阅图3,本发明充电器电路的升压电路B由DC/DC变换器MC34063配合电解电容C1、电阻R1、电阻R2、电感L1、电阻R3、电阻R4、瓷片电容C2、肖特基二极管D1、电解电容C3组成。经过实际测试当输入电压在2.5V到4.5V范围内时,升压电路B的输出电压都可以稳定在5V,而在1个标准太阳光强度下太阳能电池输出电压是3.6~4V,所以输出电压可以稳定在5V。
参阅图3,本发明充电器电路的欠压储能电路C由肖特基二极管D2、电解电容C4、电阻R5、电阻R6、三极管D3组成。肖特基二极管D2的作用是防止电解电容C4向电解电容C3反向充电。三极管D3是实现欠压储能电路C的关键,当升压电路B的输出电压小于4.5V即太阳能电池A的输出电压小于2.4V也就是光照条件严重不足时,三极管D3的基极电压和发射极电压Ube小于导通电压0.7V,即三极管D3处于截止状态,因此USB接口即图中D处不会有输出电压,升压电路B的输出给电解电容C4充电,实现欠压储能功能。
    参阅图3,本发明的充电器电路在升压电路B输出电压为5V时,通过电阻R5和R6的分压作用,三极管D3的基极电压和发射极电压Ube大于导通电压0.7V,三极管D3处于导通状态,因此USB接口D处有正常输出电压5V。

Claims (1)

1.一种便携式太阳能手机充电器,包括透明保护罩、太阳能电池、充电器电路和输出接口,其特征在于:所述太阳能电池与充电器电路固定在透明保护罩内,太阳能电池输出端与充电器电路输入端相连,输出接口为USB接口,其中,充电器电路包括升压电路及欠压储能电路,升压电路的具体连接方式为:
太阳能电池的正极接芯片的6脚作为输入电压,太阳能电池的负极接地,电容C1并联在太阳能电池的两端作为滤波电容,电阻R1接在芯片的7脚和8脚之间,电阻R2接在芯片的6脚和7脚之间作为采样电阻,电感L1接在芯片的1脚和7脚之间,芯片的2脚和4脚直接接地,芯片的3脚通过瓷片电容C2接地,芯片的5脚通过电阻R3接地,同时芯片的5脚通过电阻R4接到肖特基二极管D1的负极,肖特基二极管D1的正极接到芯片的1脚,电解电容C3的正极接肖特基二极管D1的负极,电解电容C3的负极接地;
欠压储能电路的具体连接方式为:
肖特基二极管D2的正极接电解电容C3的正极,肖特基二极管D2的负极再接电解电容C4的正极,电解电容C4的负极接地,电解电容C4的正极依次串联电阻R5和电阻R6接地,PNP型开关三极管D3的基极接在电阻R5和电阻R6之间,三极管D3的发射极接电解电容C4的正极,三极管D3的集电极接USB接口的1脚VCC,USB接口的4脚GND接地,USB接口的2脚和3脚悬空;其中:
所述升压电路采用的芯片是MC34063,当输入电压在2.5V到4.5V时,升压电路的输出电压稳定在5V:
所述太阳能电池为单晶硅太阳能电池,在1个标准太阳光强度下输出电压3.6~4V,功率0.5~3W;
所述欠压储能电路在太阳能电池输出电压低于2.4V时,自动断开输出通路不给手机充电,而是给电解电容C4充电。
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