CN201025334Y - 锂离子电池充电手电筒 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种锂离子电池充电手电筒，包括壳体、收容于壳体内的至少一块锂离子电池、以及设置在壳体上的灯泡、开关及充电端口，其中，锂离子电池充电手电筒还包括一收容于壳体内的控制锂离子电池充电和/或放电的控制电路板，锂离子电池的正极与控制电路板的第一引脚相连，锂离子电池的负极与控制电路板的第四引脚相连，充电端口的正极与控制电路板的第一引脚相连，充电端口的负极与控制电路板的第三引脚相连，灯泡和开关分别串联在控制电路板的第二引脚与第三引脚之间。本实用新型的锂离子电池充电手电筒内部设置了控制电路板以及定时电路板，充分提高了锂离子电池充电和放电的安全系数，延长了锂离子电池的使用寿命。

Description

锂离子电池充电手电筒

技术领域

本实用新型是关于一种手电筒，特别是关于一种充电式锂离子电池手电筒。

背景技术

随着锂离子电池技术的不断发展，锂离子电池的价格越来越便宜，其应用领域正在从笔记本电脑、手机、掌上电脑等高科技产品，逐渐向低端日常用品的领域推进。

手电筒是人们常用的一种照明工具，但是，长期以来人们使用的手电筒一般都是采用碱性电池供电。众所周知，碱性电池的电量较小，并且一次性使用完后就要被丢弃，不但造成了资源的浪费，而且造成对环境的污染。为了解决这个问题，人们发明了可充电的手电筒，比如各种矿灯式的手电筒，这种充电手电筒采用的电池一般是镍镉或者镍氢电池，这种电池具有电量较小、较易损坏、体积较大、重量较大、充电次数较少等等缺点。

随着锂离子电池的普及，有些技术人员将锂离子电池应用到了手电筒领域，但是，经过试验证明，这些锂离子电池手电筒的使用寿命非常低，很难被消费者接受。

比如中国专利第03255053.7号所揭示的一种整体式工矿灯，包括：外壳、外壳内的控制电路板、外壳内还装有锂离子电池、发光二极管，锂离子电池、发光二极管用导线和控制电路板上的接线点相连。但是，这种整体式工矿灯并没有揭示控制电路板的具体电路结构，本领域技术人员不能根据其说明书揭示的内容制造出这种整体式工矿灯。

又如中国专利第03250341.5号所揭示的一种充电式强光四防轻小手电筒，由前密封盖组件、灯座组件、密封主筒体组件、密封盖组件、密封尾盖组件、磁控四防变光开关组件、电源组件、内尾组件组成，前密封盖组件通过前密封组合盖和密封主筒体与密封主筒体组件连接，灯座组件通过灯座与密封主筒体组件上的密封主筒体连接，密封尾盖组件安装在密封主筒体的尾部，磁控四防变光开关组件安装在密封主筒体的圆筒上，电源组件安装在密封主筒体内，内尾组件安装在密封尾盖内。但是，这种充电式强光四防轻小手电筒没有采用控制电路板，因此在充/放电过程中，很容易将锂离子电池损坏，大大降低锂离子电池使用寿命。

因此，提供一种真正实用的锂离子电池手电筒成为了业界需要解决的问题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种可充分提高锂离子电池使用寿命的锂离子电池手电筒。

本实用新型的一种技术方案是：提供一种锂离子电池充电手电筒，包括壳体、收容于壳体内的至少一块锂离子电池、以及设置在壳体上的灯泡、开关及充电端口，其中，锂离子电池充电手电筒还包括一收容于壳体内的控制锂离子电池充电和/或放电的控制电路板，锂离子电池的正极与控制电路板的第一引脚相连，锂离子电池的负极与控制电路板的第四引脚相连，充电端口的正极与控制电路板的第一引脚相连，充电端口的负极与控制电路板的第三引脚相连，灯泡和开关分别串联在控制电路板的第二引脚与第三引脚之间。

具体地，开关临近控制电路板的第三引脚，灯泡临近控制电路板的第二引脚。控制电路板使锂离子电池的充电和放电都在预定的电压和电流下进行，并且使锂离子电池放电时始终会保留一定的电量，以提高锂离子电池的使用寿命。

优选地，锂离子电池充电手电筒还包括控制灯泡在开关闭合后的预定时间内自动关闭的定时电路板。具体地，定时电路板为绝缘封装的集成电路板，其引出三个引脚，定时电路板的第一引脚与控制电路板的第二引脚相连，定时电路板的第二引脚通过开关与控制电路板的第三引脚相连，定时电路板的第三引脚自定时电路板上的场效应管的漏极引出并连接到灯泡的负极，而灯泡的正极与控制电路板的第二引脚相连。从而使灯泡、开关、控制电路板、定时电路板形成一个完整的回路。比如，定时电路板包括一型号为NE555的定时控制芯片。这样，当开关闭合一定时间后灯泡自动熄灭，以保证手电筒元件不会损坏，提高使用寿命。

优选地，定时电路板的场效应管的栅极与型号为NE555的定时控制芯片的第三引脚之间串联了一个正向的整流二极管以及一个反向的开关二极管。这样可以实现慢启动功能，在开关闭合后，灯泡逐渐达到最大亮度。

优选地，锂离子电池充电手电筒还包括至少一个活动插接在充电端口上而发光的小夜灯，比如发光二极管。在电量不足灯泡不亮的情况下，小夜灯仍然可以继续照明8小时左右。

优选地，锂离子电池充电手电筒包括串联的两块锂离子电池，控制电路板的第五引脚连接在两块锂离子电池的中间。当然，根据需要还可以包括三块或者三块以上的锂离子电池。

具体地，控制电路板包括一型号为SE666或者S6665的锂离子电池充电控制芯片以及一个型号为W203的控制芯片，W203控制芯片的内部主要包括两个场效应管。

可供选择地，灯泡为非发光二极管的常用的高亮度电珠，灯泡设置在壳体的头部，充电端口凸出设置在壳体的尾部。壳体为圆筒状，壳体可以为铁皮壳体或者塑料壳体。

可供选择地，控制电路板和定时电路板引出的引脚数量可以根据需要而改变。

可供选择地，灯泡可以为多个，且灯泡可以为发光二极管。

可供选择地，锂离子电池充电手电筒设有电量不足时提醒充电模块。

可供选择地，控制电路板与定时电路板可以集成为一个电路板。

可供选择地，可以采用本领域中常用的其他芯片来替换本实用新型中所使用的几种芯片。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的锂离子电池充电手电筒内部设置了控制电路板，提高了锂离子电池充电和放电的安全系数，延长了锂离子电池的使用寿命；进一步设有定时电路板，连续照明一段时间后会自动关闭电源，要继续使用需重新开启，有效保护了电路和灯泡，而且也避免了浪费电能；本实用新型的锂离子电池充电手电筒尾部的充电端口兼为备用输出接口，可接一只或几只高亮度的小夜灯，连续长时间使用；本实用新型的锂离子电池充电手电筒具有慢启动保护功能，在瞬态变化时电珠不易受损；本实用新型的锂离子电池充电手电筒重量轻、体积小、亮度高、安全性能好、经久耐用，特别适合保安、军警、边防以及家庭使用。

以下结合实施例，来进一步说明本实用新型，但本实用新型不局限于这些实施例，任何在本实用新型基本精神上的改进或替代，仍属于本实用新型权利要求书中所要求保护的范围。

附图说明

图1是本实用新型的锂离子电池充电手电筒示意图。

图2是本实用新型的控制电路板的核心电路部分的电路图。

图3是本实用新型的控制电路板的电路图。

图4是本实用新型的定时电路板的电路图。

图5是本实用新型的实施例2的电路图。

具体实施方式

实施例1

请一并参照图1，本实用新型的锂离子电池充电手电筒，包括壳体10、收容于壳体10内的两块3.6V的锂离子电池及控制电路板、以及设置在壳体上的灯泡12、开关14、充电端口16及触动按纽17。

其中，控制电路板用于控制锂离子电池的充电和/或放电过程，控制电路板的机械结构为绝缘封装的集成电路板，其引出五个引脚，具体地，锂离子电池的正极与控制电路板的第一引脚相连，锂离子电池的负极与控制电路板的第四引脚相连，充电端口的正极与控制电路板的第一引脚相连，充电端口的负极与控制电路板的第三引脚相连，灯泡和开关分别串联在控制电路板的第二引脚与第三引脚之间，控制电路板的第五引脚连接在两块锂离子电池的中间。

请参照图2，控制电路板的电路结构包括一核心电路部分与周围元器件(将在后面详细介绍)，该核心电路部分由一型号为SE666的锂离子电池充电控制芯片以及一型号为W203的控制芯片按照图2所示的连接关系对应连接而成。请参照图3，该核心电路部分用IC1来表示，核心电路部分IC1与周围元器件的连接关系如图3所示。其中，控制电路板的第一引脚至第五引脚分别由IC1的1脚至5脚经由对应周围元器件后引出。

控制电路板的电路结构使得：充电过程中，使两个锂离子电池的总电压保持在7.2V左右，并且是恒定电流充电；放电过程中，使锂离子电池中始终保留一定的电量，比如，两个锂离子电池的总电压维持在5V以上，具体地可选择5.4V左右。当然，根据锂离子电池数量的增减，这些参数可以对应进行改变。

灯泡12为常用的高亮度电珠，灯泡12设置在壳体的头部10，充电端口16凸出设置在壳体10的尾部。其中，按压触动按组17时灯泡亮，松开触动按纽17后灯泡灭。

实施例2

作为本实用新型的另一种方案，其与实施例1相似，不同之处在于：

锂离子电池充电手电筒还包括控制灯泡在开关闭合后的预定时间内自动关闭的定时电路板，比如使灯泡在开启2～10分钟以后自动熄灭。

具体地，定时电路板的机械结构为绝缘封装的集成电路板，其引出三个引脚，定时电路板的第一引脚与控制电路板的第二引脚相连，定时电路板的第二引脚通过开关与控制电路板的第三引脚相连，定时电路板的第三引脚自定时电路板上的场效应管的漏极引出并连接到灯泡的一极，而灯泡的另一极则与控制电路板的第二引脚相连。具体地，相当于灯泡与开关之间的直接连接断开，并且灯泡串联在定时电路板的场效应管的源极与控制电路板的第二引脚之间，开关串联在定时电路板的场效应管的漏极与控制电路板的第三引脚之间。

定时电路板的电路结构包括一核心电路部分IC2与周围元器件(将在后面详细介绍)，核心电路部分IC2为一型号为NE555的定时控制芯片。核心电路部分IC2与周围元器件之间的连接关系如图4所示。其中，定时电路板的第一引脚由NE555定时控制芯片的4脚和8脚经由对应周围元器件后引出，定时电路板的第二引脚由NE555定时控制芯片的1脚经由对应周围元器件后引出，定时电路板的第三引脚分别由NE555定时控制芯片的3脚经由对应周围元器件后引出，其中，NE555定时控制芯片的2脚与6脚短接，5脚通过电容接地，7脚闲置。

图5为锂离子电池充电手电筒的所有元器件之间的连接关系图。

请参照图5，放电过程工作原理为，接通S开关后、电路开始工作。控制电路板的核心电路部分IC1的1脚与电池BAT1正极相连。通过核心电路部分IC1内部高分子PTC热敏电阻后到达IC1的2脚。IC1的4脚与电池BAT2负极相连。IC1的3脚为放电负极，也是充电输入端。IC1的5脚为地端，接入电池的BAT1负极与BAT2正极，以便充电、放电时电路进行检测。IC1的2脚正电源一路经过L1直接到灯泡EL一端，IC1的2脚正电源另一路经过二极管加到定时电路板的核心电路部分IC2(定时集成块)4脚-8脚给IC2供电。并且通过R2开始向定时电容C2充电。IC2的1脚为负极电源。IC2的5脚通过C3接地以消除干扰。IC2的2脚与IC2的6脚短接。R2与C2为定时、充电器件，改变它的参数可以确定定时时间。电路关机后为确保只有一个定时时间输出，可以通过VD4将C2上储存的电荷泄放。IC2的3脚为输出端通过VD5、VD6、R3加到场效应管的控制栅极G。场效应管的源极S经由开关S与IC1的3脚相连，场效应管的漏极D经由灯泡EL与IC1的2脚相连。VD5为限流保护二极管，通过VD6可以实现快/慢启动保护功能。VT1为灯泡EL的开关电源管。L1、L2、L3为限流器件，防止电流过大而损坏电珠。C4为滤波电容、也为短时间充电、放电电容。当电珠在瞬间通电的同时也给电容C4充电，以防止瞬态脉冲电压过高、而损坏电珠，也有一定的保护作用。

充电过程工作原理为，接入DC9V-500mA的电源后，开始向电池充电。正端通过VD1限流保护二极管后、直接加到电池的正极。负端直接加到IC1的3脚端。IC1内部电路会进行过电流Voch、过电压Vov、欠电压VUv的监测。有电池充电、放电检测电路、低功耗睡眠模式、比较器电路等。通过这些电路起到了保护的作用。内部还有两只FET场效应管，一个为充电管，一个为放电管。FET在保护板内部电路中起开关的作用，分别控制着充电回路与放电回路的导通与关断。

实施例3

作为本实用新型的又一种方案，其它部分与实施例2相似，不同之处在于：

优选地，锂离子电池充电手电筒还包括至少一个活动插接在充电端口16上而发光的小夜灯20，比如发光二极管LED，可使用36小时左右。

电池正端通过R1、VD2降压、限流、滤波后，接到了电筒尾部，以输出小电流、低电压的情况下供给LED作为小夜灯晚上照明使用。

灯泡可以选用6V-0.75A或者4.8V-0.75A的电珠，亮度为160或180流明。

锂离子电池充电手电筒的充电时间可以为1～12小时。

Claims (10)

1.一种锂离子电池充电手电筒，包括壳体、收容于所述壳体内的至少一块锂离子电池、以及设置在所述壳体上的至少一个灯泡、开关及充电端口，其特征在于：所述锂离子电池充电手电筒还包括一收容于所述壳体内的控制所述锂离子电池充电和/或放电的控制电路板，所述锂离子电池的正极与所述控制电路板的第一引脚相连，所述锂离子电池的负极与所述控制电路板的第四引脚相连，所述充电端口的正极与所述控制电路板的第一引脚相连，所述充电端口的负极与所述控制电路板的第三引脚相连，所述灯泡和所述开关分别串联在所述控制电路板的第二引脚与第三引脚之间。

2.如权利要求1所述的锂离子电池充电手电筒，其特征在于，所述锂离子电池充电手电筒还包括控制所述灯泡在所述开关闭合后的预定时间内自动熄灭的定时电路板。

3.如权利要求1所述的锂离子电池充电手电筒，其特征在于，所述锂离子电池充电手电筒还包括至少一个活动插接在所述充电端口上而发光的小夜灯。

4.如权利要求2所述的锂离子电池充电手电筒，其特征在于，所述定时电路板的第一引脚与所述控制电路板的第二引脚相连，所述定时电路板的第二引脚通过所述开关与所述控制电路板的第三引脚相连，所述定时电路板的第三引脚自所述定时电路板上的场效应管的漏极引出并连接到所述灯泡上。

5.如权利要求2所述的锂离子电池充电手电筒，其特征在于，所述定时电路板包括一型号为NE555的定时控制芯片。

6.如权利要求5所述的锂离子电池充电手电筒，其特征在于，所述定时电路板的场效应管的栅极与所述型号为NE555的定时控制芯片的3脚之间串联了一个整流二极管和一个开关二极管。

7.如权利要求1所述的锂离子电池充电手电筒，其特征在于，所述锂离子电池充电手电筒包括串联的两块锂离子电池，所述控制电路板的第五引脚连接在所述两块锂离子电池的中间。

8.如权利要求1所述的锂离子电池充电手电筒，其特征在于，所述控制电路板包括一型号为SE666或者S6665的锂离子电池充电控制芯片以及一个型号为W203的控制芯片。

9.如权利要求3所述的锂离子电池充电手电筒，其特征在于，所述灯泡为高亮度电珠，所述小夜灯为发光二极管。

10.如权利要求1所述的锂离子电池充电手电筒，其特征在于，所述灯泡设置在所述壳体的头部，所述充电端口设置在所述壳体的尾部，所述灯泡与一电容并联。

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