CN1960120A - 太阳能式便携充电器 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种能够尽量不消耗二次电池的电力而适当地报告在二次电池中是否储存有负荷的充电所需的电力的太阳能式便携充电器。仅在按钮式常开触点(23)导通时，利用二次电池(3)的电压使电压判断电路(30)动作。电压判断电路(30)在二次电池(3)的电压低于设定电平的情况下，将晶体管(26)导通。如果晶体管(26)导通，则形成DC－DC转换器(10)的输出端与发光二极管(24)之间的通电线路，发光二极管(24)点亮。

Description

太阳能式便携充电器
技术领域
本发明涉及利用太阳光的能量对便携电话机等负荷充电的太阳能式便携充电器。
背景技术
便携电话机的普及十分显著，许多人享受着其便利性。该便携电话机以电池为电源，该电池由利用商用交流电源的充电器充电。
但是，在外出目的地及旅行目的地，由于没有充电器而不能将便携电话机充电。此外，在灾害等非常时刻，因商用交流电源的停电，即使有充电器，也不能将便携电话机充电。
所以，不断开发并实用化了太阳能式便携充电器，该太阳能式便携充电器具有太阳能电池及利用该太阳能电池的输出进行充电的二次电池，将储存在二次电池中的电力通过DC-DC转换器(converter)变换为直流供给到便携电话机。
如果有这样的太阳能式便携充电器，则即使在外出目的地及旅行目的地，在灾害等非常时刻，也能够使用太阳光的能量将便携电话机充电。
在上述太阳能式便携充电器中，即使是光照射的状况，如果二次电池中还没有储存足够的电力，也不能将作为负荷的便携电话机充电。
所以，考虑通过发光体例如发光二极管的亮灭来报告在二次电池中是否储存有便携电话机的充电所需的电力。
但是，在此情况下，重要的是，尽量不消耗储存在二次电池中的贵重的电力。
发明内容
本发明的一技术方案的目的是提供一种能够尽量不消耗二次电池的电力而适当地报告在二次电池中是否储存有负荷的充电所需的电力的太阳能式便携充电器。
本发明的一技术方案的太阳能式便携充电器具备：
太阳能电池；
二次电池，利用上述太阳能电池的输出被充电；
DC-DC转换器，将上述二次电池的电压变换为规定电平的直流电压；
充电用端子，连接在上述DC-DC转换器的输出端上；
通电控制用开关；
自动回位型的按钮式常开触点；
发光体，经由上述通电控制用开关及上述按钮式常开触点连接在上述DC-DC转换器的输出端上；
电压判断电路，经由上述按钮式常开触点与上述二次电池连接，在该按钮式常开触点导通时动作，在上述二次电池的电压低于设定电平的情况下将上述通电控制用开关导通。
即，仅在按钮式常开触点导通时，利用二次电池的电压使电压判断电路动作。电压判断电路在二次电池的电压低于设定电平的情况下，将通电控制用开关导通。如果通电控制用开关导通，则形成DC-DC转换器的输出端与发光体之间的通电线路，发光体点亮。
本发明的其他目的和优点会在以下的说明中进行阐述，部分内容根据说明是显而易见的，或者通过实施本发明而能够理解。通过下面指出的手段及其组合，能够实现并达到本发明的目的及优点。
附图说明
附图是说明书的一部分，描述本发明的当前优选实施例，与上述的一般性说明和下述对优选实施例的详细说明相结合，用于说明本发明的构思。
图1是表示本发明的一实施方式的结构的图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的一实施方式。
在图1中，1是太阳能电池，通过受光而产生直流电压。该太阳能电池1的输出电压沿顺时针方向经过防倒流用的二极管2被充电到二次电池3中。作为二次电池3，使用例如额定电压为2.4V的镍氢电池。
并且，在二次电池3上连接有电容器4及DC-DC转换器10。DC-DC转换器10具有电感器11、二极管13、控制电路(IC电路)14、及FET15，通过频率调制(PFM)引起的转换(switching)，将二次电池3的电压变换为规定电平例如5V的直流电压。即，如果该DC-DC转换器10的输出电压低于5V，则控制电路14进行转换，将该DC-DC转换器10的输出电压维持在5V以上。
在该DC-DC转换器10的输出端上连接有电容器5，在该电容器5上经由线圈6及电容器7构成的噪声滤波器连接有充电用端子8a、8b。在该充电用端子8a、8b上连接有作为负荷的便携电话机。
此外，在DC-DC转换器10的正侧输出端(+)上连接有非常照明用的发光体例如发光二极管21的阴极，该发光二极管21的阳极经由电阻22及自动回位型的按钮式常开触点23连接到DC-DC转换器10的负侧输出端(-)上。
进而，在DC-DC转换器10的正侧输出端(+)上连接有电压电平报告用的发光体例如发光二极管24的阴极，该发光二极管24的阳极经由电阻25及通电控制用开关例如NPN型晶体管(第1晶体管)26的集电极·发射极间，连接到DC-DC转换器10的负侧输出端(-)上。在按钮式常开触点23导通时，晶体管26导通，则发光二极管24点亮。
另一方面，在二次电池3上经由按钮式常开触点23连接着电压判断电路30。电压判断电路30在按钮式常开触点23导通时利用二次电池3的电压进行动作，如果二次电池3的电压为低于设定电平(例如1.9V)的状态下，则将上述晶体管26导通。
对电压判断电路30的具体的结构进行说明。首先，电阻(第1电阻)31及电阻(第2电阻)32的串联电路经由按钮式常开触点23连接在二次电池3上。并且，将NPN型晶体管(第2晶体管)33的基极·发射极间连接在电阻32上。晶体管33的集电极经由电阻34连接在DC-DC转换器10的正侧输出端(+)上，晶体管33的发射极经由按钮式常开触点23连接在DC-DC转换器10的负侧输出端(-)上。进而，电容器41经由按钮式常开触点23连接在DC-DC转换器10的输出端上。此外，电阻(第3电阻)44及NPN型晶体管(第3晶体管)43的集电极·发射极间的串联电路经由按钮式常开触点23与二次电池3连接。并且，将晶体管43的基极·发射极间经由电阻42连接在电容器41上，并且将上述电阻31、32的相互连接点经由电阻(第4电阻)45连接在晶体管43的集电极上。
接着说明上述结构的作用。
如果光照在太阳能电池1上，则从太阳能电池1输出直流电压。利用该输出电压对二次电池3充电。
如果将便携电话机连接在充电用端子8a、8b上，则二次电池3的电压被DC-DC转换器10变换为直流电压，供给到充电用端子8a、8b上。由此，将便携电话机充电。
如果按钮式常开触点23导通，则形成DC-DC转换器10的输出端与非常照明用的发光二极管21之间的通电线路，将发光二极管21点亮。如果按钮式常开触点23断开，则DC-DC转换器10的输出端与发光二极管21之间的通电线路被阻断，发光二极管21关灭。
此外，如果按钮式常开触点23导通，则二次电池3的电压被施加给电阻31、32的串联电路。此时，如果二次电池3的电压在设定电平以上，则通过电阻32的电压使晶体管33导通。如果晶体管33导通，则晶体管33的集电极电位降低，晶体管26维持断开状态。这样，通过使晶体管26维持断开状态，即使将按钮式常开触点23导通，电压电平报告用发光二极管24也维持关灭状态。由此，报告下述情况，即，二次电池3的电压为设定电平以上的状态，能够进行便携电话机的充电。
在按钮式常开触点23导通时，如果二次电池3的电压减少到低于设定电平，则晶体管33维持断开状态。如果晶体管33断开，则晶体管33的集电极电位变高，晶体管26导通。如果晶体管26导通，则形成DC-DC转换器10的输出端与发光二极管24之间的通电线路，发光二极管24点亮。由此，报告下述情况，即，二次电池3的电压为低于设定电平的状态，不能进行便携电话机的可靠的充电。
另外，随着DC-DC转换器10的转换，有可能在电阻32的电压中发生变动。如果电阻32的电压变动，则晶体管33重复导通、断开，其波及到晶体管26的动作而频繁地重复发光二极管24的点亮与关灭。
但是，在按钮式常开触点23的导通时，DC-DC转换器10的输出电压被施加给电容器41，利用该电容器41的电压使晶体管43导通。如果晶体管43导通，则电阻31、32的相互连接点的电压变动通过电阻44、45及晶体管43而被吸收。由此，能够抑制电阻32的电压的变动，能够避免晶体管33的不必要的导通、断开的重复。由此，能够防止发光二极管24频繁地重复点亮与关灭的不良状况。
如上所述，由于设有在二次电池3的电压低于设定电平的情况下使发光二极管24点亮的电压判断电路30，仅在按钮式常开触点23导通时利用二次电池3的电压使该电压判断电路30动作，所以在按钮式常开触点23断开的情况下不会从二次电池3向电压判断电路30流过浪费的电流。因而，能够尽可能不消耗二次电池3的电力而适当地报告在二次电池3中是否储存了便携电话机的充电所需的电力。由于能够抑制二次电池3的电力消耗，所以能够将由太阳能电池1聚集的贵重的充电能量不浪费地、有效地利用在便携电话机的充电及灾害时的非常照明中。
由于在DC-DC转换器10的转换控制中采用频率调制(PFM)，所以在长时间不使用该太阳能式便携充电器的状况下，仅在DC-DC转换器10的输出电压下降到某个电平的情况下进行转换。配合该DC-DC转换器10的转换，二次电池3不定期地放电。通过该不定期的放电，能够在将二次电池3的放电量抑制为很少的同时使二次电池3活化，能够延迟二次电池3的劣化。
如果假设在DC-DC转换器10的转换控制中采用脉冲宽调制(PWM)的情况，则为了将DC-DC转换器10的输出电压维持为5V以上而定期地重复DC-DC转换器10的转换，所以二次电池3的放电次数变多。在此情况下，虽然能够通过放电使二次电池3活化，但有二次电池3的放电量变多的不良状况。
本发明的其他优点及变更对于本领域的技术人员是显而易见的。因此，广义的本发明并不限于上述详细说明和实施方式的细节。因此，在不脱离由所附权利要求书及其等价物所定义的精神或本发明的主旨的范围的情况下，可以进行各种改变。
本申请要求2005年10月31日的日本发明申请No.2005-317594的优先权，在此对其所有内容引用。

Claims (3)

1、一种太阳能式便携充电器，其特征在于，具备：
太阳能电池(1)；
二次电池(3)，利用上述太阳能电池(1)的输出被充电；
DC-DC转换器(10)，将上述二次电池(3)的电压变换为规定电平的直流电压；
充电用端子(8a、8b)，连接在上述DC-DC转换器(10)的输出端上；
通电控制用开关(26)；
自动回位型的按钮式常开触点(23)；
发光体(24)，经由上述通电控制用开关(26)及上述按钮式常开触点(23)连接在上述DC-DC转换器(10)的输出端上；
电压判断电路(30)，经由上述按钮式常开触点(23)与上述二次电池(3)连接，在该按钮式常开触点(23)导通时动作，在上述二次电池(3)的电压低于设定电平的情况下将上述通电控制用开关(26)导通。
2、如权利要求1所述的太阳能式便携充电器，其特征在于，
上述通电控制用开关(26)是将集电极·发射极间插接在向上述发光体(24)的通电线路中的第1晶体管(26)；
上述电压判断电路(30)具有：
经由上述按钮式常开触点(23)与上述二次电池(3)连接的第1电阻(31)及第2电阻(32)的串联电路；
第2晶体管(33)，将基极·发射极间连接在上述第2电阻(32)上，并且将集电极·发射极间经由上述按钮式常开触点(23)连接在上述DC-DC转换器(10)的输出端上，在上述第2电阻(32)中产生的电压为设定电平以上时导通，在低于设定电平时断开；
电容器(41)，经由上述按钮式常开触点(23)与上述DC-DC转换器(10)的输出端连接；
经由上述按钮式常开触点(23)连接在上述二次电池(3)上的第3电阻(44)及第3晶体管(43)的集电极·发射极间的串联电路；
将上述第3晶体管(43)的基极·发射极间连接在上述电容器(41)上，并且将上述第1电阻(31)及第2电阻(32)的相互连接点经由第4电阻(45)连接在该第3晶体管(43)的集电极上。
3、如权利要求1所述的太阳能式便携充电器，其特征在于，
还具备经由上述按钮式常开触点(23)连接在上述DC-DC转换器(10)的输出端上的非常照明用的发光体(21)。
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