CN202647220U - 一种便携式太阳能照明装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种便携式太阳能照明装置,包括照明装置本体,在所述照明装置本体内设置有电池、LED灯、太阳能充电模块和主控模块;所述电池、LED灯、太阳能充电模块与主控模块连接,所述电池与太阳能充电模块连接。本实用新型提供的便携式太阳能照明装置,在电池电压较低时通过太阳能充电模块将光能转换为电能给电池充电,其充电方式非常方便,可随时随地充电,而且节约了能源,具有节能环保的特点。

Description

一种便携式太阳能照明装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及小家电照明技术领域,特别涉及一种便携式太阳能照明装置。
背景技术
[0002] 小家电照明装置(如手电筒)为人们的生活提供了很大的方便,现在市场上流通着各式各样的手电筒,包括干电池手电筒和可充电电池手电筒等。这些手电筒依据各自不同的需要来设计光源的光型、光强以及持续照明时间等,有些手电筒设置有调节机构来调节其光柱的宽窄和光强凝聚程度,并以此来适应不同的光照要求环境。
[0003] 由于废旧的干电池对环境的危害非常大,而且干电池使用寿命比较短,不能重复·利用,因此可充电电池手电筒使用比较多。但可充电电池需要靠市电进行充电,需要消耗大量的电能,在一定程度上也不够环保,而且如果没有电源,无法充电使用起来也不方便。另夕卜,现有的手电筒均仅具有照明功能,而不具备给其它终端充电的功能,其性价比并不高。
发明内容
[0004] 鉴于上述现有技术的不足之处,本实用新型的目的在于提供一种便携式太阳能照明装置,可通过太阳能充电,解决现有照明装置需要消耗电能不够环保的问题。
[0005] 为了达到上述目的,本实用新型采取了以下技术方案:
[0006] 一种便携式太阳能照明装置,包括照明装置本体,在所述照明装置本体内设置有电池和LED灯,所述照明装置本体内还设置有:
[0007] 用于接收太阳能,并对电池充电的太阳能充电模块;
[0008] 用于输出PWM信号点亮LED灯,并控制LED灯的亮度的主控模块;
[0009] 所述电池、LED灯、太阳能充电模块与主控模块连接,所述电池与太阳能充电模块连接。
[0010] 所述的便携式太阳能照明装置中,所述主控模块包括:主控芯片、第一脉宽放大芯片、第二脉宽放大芯片、第一 MOS管芯片、按键开关、外部信号接收器、第一电阻、第二电阻、
第一二极管、第一电容和第二电容;
[0011] 所述主控芯片的RV端连接外部信号接收器,Sffl端通过按键开关接地,所述主控芯片的PWM端连接第一脉宽放大芯片的Vin端和第二脉宽放大芯片的Vin端,所述第一脉宽放大芯片的Vout端和第二脉宽放大芯片的Vout端均连接LED灯的第二脚,LED灯的第一脚连接电池,所述第一脉宽放大芯片的GND端和第二脉宽放大芯片的GND端均接地;
[0012] 主控芯片的GATE端和Α/D端连接第一二极管的负极,第一二极管的正极接地,所述主控芯片的Xl端通过第一电阻连接电池、还通过第一电容接地,主控芯片的X2端通过第二电容接地,所述主控芯片的VCC端连接电池、NC端通过第二电阻连接电池;所述主控芯片的0UT3端连接第一 MOS管芯片的G端,第一 MOS管芯片的D端连接电池,S端为输出端;所述主控芯片的OUTO端、OUTl端和GND端均接地。
[0013] 所述的便携式太阳能照明装置中,所述按键开关为四挡按键开关。[0014] 所述的便携式太阳能照明装置中,所述太阳能充电模块包括太阳能板、第二 MOS管芯片、电池管理芯片,第二ニ极管、充电指示灯、第三电容、第四电容、第三电阻、第四电阻、第五电阻和电感;
[0015] 所述太阳能板的电流输出端连接第二ニ极管的正极,第二ニ极管的负极连接第二MOS管芯片的S端,充电指示灯的正极和电池管理芯片的VCC端;所述充电指示灯的负极连接电池管理芯片的CHRG端;
[0016] 第二 MOS管芯片的G端连接电池管理芯片的GATE端、第二 MOS管芯片的D端依次通过电感和第三电阻连接电池,所述电池管理芯片的BAT端连接电池,还通过第三电容接地;电池管理芯片的CO端依次通过第四电容、第五电阻接地,NTC端通过第四电阻接地,所述电池管理芯片的G端接地,所述电池管理芯片的SEN端通过第三电阻连接电池。
[0017] 所述的便携式太阳能照明装置中,还包括: [0018] 用于对电池的电压进行升压给外部设备充电的升压模块;
[0019] 用于连接外部设备的充电接ロ ;
[0020] 所述升压模块与主控模块和充电接ロ连接。
[0021] 所述的便携式太阳能照明装置中,所述外部设备为手机、MP3、MP4或者相机。
[0022] 所述的便携式太阳能照明装置中,所述充电接ロ为USB接ロ,且位于照明装置本体的底端。
[0023] 所述的便携式太阳能照明装置中,还包括:用于发射无线控制信号的无线发射设备和用于接收无线控制信号的无线接收模块;所述无线接收模块与主控模块连接。
[0024] 所述的便携式太阳能照明装置中,所述无线发射设备为遥控器。
[0025] 相较于现有技术,本实用新型提供的便携式太阳能照明装置,包括电池、LED灯、太阳能充电模块与主控模块,在电池电压较低时通过太阳能充电模块将光能转换为电能给电池充电,其充电方式非常方便,可随时随地充电,而且节约了能源,具有节能环保的特点。
[0026] 另外,在本实用新型提供的便携式太阳能照明装置中,电池输出的电压可通过升压模块给外部设备充电,使便携式太阳能照明装置在具有照明和太阳能充电功能的同吋,还具有移动电源的功能,给用户带来了极大的方便。
附图说明
[0027] 图I为本实用新型便携式太阳能照明装置的结构框图。
[0028] 图2为本实用新型便携式太阳能照明装置中主控模块的电路原理图。
[0029] 图3为本实用新型便携式太阳能照明装置中太阳能充电模块的电路原理图。
[0030] 图4为本实用新型便携式太阳能照明装置ー视角的侧面结构示意图。
[0031] 图5为本实用新型便携式太阳能照明装置另ー视角的侧面结构示意图。
具体实施方式
[0032] 本实用新型提供一种便携式太阳能照明装置,为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下參照附图并举实施例对本实用新型进ー步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
[0033] 请參阅图1,其为本实用新型便携式太阳能照明装置的结构框图。如图I、图4和图5所示,其包括照明装置本体10,在所述照明装置本体10内设置有电池BAT、LED灯、主控模块11与太阳能充电模块12。所述电池BAT、LED灯、太阳能充电模块12与主控模块11连接,所述电池BAT与太阳能充电模块12连接。
[0034] 其中,所述电池BAT可采用3. 7V/4400mAH的锂电池,太阳能充电模块12用于接收太阳能,并对电池BAT充电。在太阳能充电模块12中设置有太阳能板(图中未示出),通过太阳能板将光能转换为电能,并输出电流。所述太阳能充电模块12的充电电压为5V-20V,充电电流为0-1. 5A,关于太阳能充电模块12的具体电路和充电原理将在后文进行详细描述。
[0035] 所述主控模块11用于输出PWM (Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)信号点亮LED灯,并控制LED灯的亮度。具体可通过PWM信号的频率来控制LED灯的亮度。
[0036] 请继续参阅图1,本实用新型提供的便携式太阳能照明装置还包括升压模块13和充电接口 14,升压模块13与主控模块11和充电接口 14连接,用于对电池BAT的电压进行 升压,给外部设备充电,所述充电接口 14直接与外部设备连接,用于向外部设备输送升压模块13输出的电压和电流。
[0037] 本实施例中,所述充电接口 14为USB接口,且位于照明装置本体的底端(如图4所示)。所述外部设备为手机、MP3、MP4、相机等便携式设备。在用户在出差或者旅游时,如果这些外部设备由于电量不足无法使用时,可直接使用本实用新型的照明装置直接给外部设备充电,给用户外出充电带来了极大的方便。其中,所述升压模块13输出的电压为5V-5. 5V,电流为O-. 08A,可对手机、MP3、MP4、相机充电,由于照明装置的升压模块13与其它移动电源和充电器的充电模块的电路结构和工作原理相似,此处不作详述。
[0038] 请再次参阅图1,本实用新型提供的便携式太阳能照明装置还包括无线发射设备16和无线接收模块15,所述无线接收模块15与主控模块11连接。其中,无线发射设备16为遥控器,用于向照明装置本体发射无线控制信号,无线接收模块15用于接收无线控制信号,然后发送给主控模块11,由主控模块11进行相应处理,如点亮LED灯、调节LED灯的亮
/又寸。
[0039] 请一并参阅图2,所述主控模块包括:主控芯片U1、第一脉宽放大芯片U2、第二脉宽放大芯片U3、第一MOS管芯片Q1、按键开关SW1、外部信号接收器RV、第一电阻R1、第二电阻R2、第一二极管D1、第一电容Cl和第二电容C2。
[0040] 其中,所述主控芯片Ul的RV端连接外部信号接收器RV,该外部信号接收器RV为无线接收模块15,用于接收遥控器发送的控制信号,并发送给主控芯片U1。所述主控芯片Ul的SWl端通过按键开关SWl接地,所述主控芯片Ul的PWM端连接第一脉宽放大芯片U2的Vin端和第二脉宽放大芯片U3的Vin端,所述第一脉宽放大芯片U2的Vout端和第二脉宽放大芯片U3的Vout端均连接LED灯的第二脚,LED灯的第一脚连接电池BAT,所述第一脉宽放大芯片U2的GND端和第二脉宽放大芯片U3的GND端均接地。所述第一脉宽放大芯片U2和第二脉宽放大芯片U3用于将主控芯片Ul输出的PWM信号放大来驱动LED灯执行相应动作。
[0041] 请继续参阅图2,主控芯片Ul的GATE端和Α/D端连接第一二极管Dl的负极,第一二极管Dl的正极接地,所述主控芯片Ul的Xl端通过第一电阻Rl连接电池BAT、还通过第一电容Cl接地,主控芯片Ul的X2端通过第二电容C2接地,所述主控芯片Ul的VCC端连接电池BAT、NC端通过第二电阻R2连接电池BAT ;所述主控芯片Ul的0UT3端连接第一MOS管芯片Ql的G端,第一 MOS管芯片Ql的D端连接电池BAT,S端为输出端0UT,其与升压模块13连接;所述主控芯片Ul的OUTO端、OUTl端和GND端均接地。
[0042] 本实施例中,所述按键开关SWl为四挡按键开关SW1,其位于照明装置本体10的上部(如图4所示),所述LED灯为3W的LED,并且LED灯的功率分为三挡,分别为1W、2W和3W,具体可根据需要进行调节,以下对本实施例的主控模块的工作原理进行详细说明:
[0043] 当按键开关SWl第一次被按下吋,主控芯片Ul的PWM端产生一定频率的方波信号,通过第一脉宽放大芯片U2和第二脉宽放大芯片U3放大后,驱动LED灯点亮,此时LED灯的输出功率为IW ;当按键开关SWl第二次被按下时,主控芯片Ul的PWM端产生第二频率的 方波信号,通过第一脉宽放大芯片U2和第二脉宽放大芯片U3放大后,增加LED灯的输出功率,此时LED灯的输出功率为2W ;当按键开关SWl第三次被按下吋,主控芯片Ul的PWM端产生第三频率的方波信号,再次増加LED灯的输出功率,使LED灯的输出功率为3W ;当按键开关SWl第四次被按下吋,主控芯片Ul不输出PWM信号,使LED灯熄灭。当按键开关SWl第五次按下时,主控芯片Ul输出与第一次相同的PWM信号,第六次按下输出与第二次相同的PWM信号,如此循环。并且,本实施例还可以通过遥控器发送控制信号,由外部信号接收器RV接收,使主控芯片Ul输出相应的信号(即与按键开关类似的信号),来代替按键开关SWl的控制,使便携式太阳能照明装置的控制方式多祥,可进ー步方便了用户的控制。
[0044] 在USB接ロ中插入了外部设备吋,电池BAT输出的电压经过第一电阻Rl进行电压采样后,输入至主控芯片Ul的Xl端,通过Xl端检测电池BAT的电压,此时如果电池BAT电压大于3V,则主控芯片Ul的0UT3端输出高电平至第一 MOS管芯片Ql的G端,使第一MOS管芯片Ql打开,通过OUT输出相应的电压和电流给升压模块13,给外部设备(如手机)充电。
[0045] 请參阅图3,太阳能充电模块12包括太阳能板(图中未标出)、第二 MOS管芯片Q2、电池管理芯片U4,第二ニ极管D2、充电指示灯D3、第三电容C3、第四电容C4、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和电感LI。
[0046] 所述太阳能板的电流输出端solar连接第二ニ极管D2的正极,第二ニ极管D2的负极连接第二 MOS管芯片Q2的S端,充电指示灯D3的正极和电池管理芯片U4的VCC端;所述充电指示灯D3的负极连接电池管理芯片U4的CHRG端。其中,所述充电指示灯D3位于照明装置本体10的底端(如图5所示),以便于用户观察照明装置的充电状态。在照明装置本体10的底端还设置有太阳能输入口 17 (如图4所示),太阳能通过此太阳能输入口 17进入太阳能板,由太阳能板将光能转换为电能,并产生电流。
[0047] 第二 MOS管芯片Q2的G端连接电池管理芯片U4的GATE端、第二 MOS管芯片Q2的D端依次通过电感LI和第三电阻R3连接电池BAT,所述电池管理芯片U4的BAT端连接电池BAT,还通过第三电容C3接地;电池管理芯片U4的CO端依次通过第四电容C4、第五电阻R5接地,NTC端通过第四电阻R4接地,所述电池管理芯片U4的G端接地,所述电池管理芯片的SEN端通过第三电阻连接电池。
[0048] 以下结合图3,对太阳能充电模块的工作原理进行详细说明:
[0049] 太阳能板产生的电流经过第二ニ极管D2进入第二 MOS管芯片Q2的S端,并且还通过第二ニ极管D2给电池管理芯片U4和充电指示灯D3供电,使充电指示灯D3点亮。第ニ MOS管芯片Q2由电池管理芯片U4的GATE端进行控制,由电池管理芯片U4的SEN端检测电池BAT的电压,根据电池BAT电压的高低来决定是否需要给电池BAT充电。在电池BAT电量充满后,电池管理芯片U4控制第二 MOS管芯片Q2停止工作,并使充电指示灯D3熄灭。[0050] 当然,本实用新型提供的便携式太阳能照明装置的充电方式也可以采用直流电充电的方式,如通过电脑、手机适配器充电,其充电方式可采用多种方式,本实用新型对此不作限定,只要能实现充电功能即可。
[0051 ] 综上所述,本实用新型提供的便携式太阳能照明装置,在电池电压较低时通过太阳能充电模块将光能转换为电能给电池充电,其充电方式非常方便,可随时随地充电,而且便携式太阳能照明装置在待机时静态功耗小,节约了能源,具有节能环保的特点。
[0052] 在本实用新型提供的便携式太阳能照明装置中,电池输出的电压可通过升压模块给外部设备充电,使便携式太阳能照明装置在具有照明和太阳能充电功能的同时,还具有移动电源的功能,给用户带来了极大的方便。
[0053] 另外,在本实用新型提供的便携式太阳能照明装置即可通过照明装置本体上的按 键开关对LED灯的亮度进行控制,也可通过无线遥控的方式进行控制,其使用非常方便,而且在便携式太阳能照明装置上集成的功能非常多,其市场竞争力强。
[0054] 可以理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1. 一种便携式太阳能照明装置,包括照明装置本体,在所述照明装置本体内设置有电池和LED灯,其特征在于,所述照明装置本体内还设置有: 用于接收太阳能,并对电池充电的太阳能充电模块; 用于输出PWM信号点亮LED灯,并控制LED灯的亮度的主控模块; 所述电池、LED灯、太阳能充电模块与主控模块连接,所述电池与太阳能充电模块连接。
2.根据权利要求I所述的便携式太阳能照明装置,其特征在于,所述主控模块包括:主控芯片、第一脉宽放大芯片、第二脉宽放大芯片、第一 MOS管芯片、按键开关、外部信号接收器、第一电阻、第二电阻、第一ニ极管、第一电容和第二电容; 所述主控芯片的RV端连接外部信号接收器,Sffl端通过按键开关接地,所述主控芯片的PWM端连接第一脉宽放大芯片的Vin端和第二脉宽放大芯片的Vin端,所述第一脉宽放大芯片的Vout端和第二脉宽放大芯片的Vout端均连接LED灯的第二脚,LED灯的第一脚连接电池,所述第一脉宽放大芯片的GND端和第二脉宽放大芯片的GND端均接地; 主控芯片的GATE端和A/D端连接第一ニ极管的负极,第一ニ极管的正极接地,所述主控芯片的Xl端通过第一电阻连接电池、还通过第一电容接地,主控芯片的X2端通过第二电容接地,所述主控芯片的VCC端连接电池、NC端通过第二电阻连接电池;所述主控芯片的0UT3端连接第一 MOS管芯片的G端,第一 MOS管芯片的D端连接电池,S端为输出端;所述主控芯片的OUTO端、OUTl端和GND端均接地。
3.根据权利要求2所述的便携式太阳能照明装置,其特征在于,所述按键开关为四挡按键开关。
4.根据权利要求I所述的便携式太阳能照明装置,其特征在于,所述太阳能充电模块包括太阳能板、第二 MOS管芯片、电池管理芯片,第二ニ极管、充电指示灯、第三电容、第四电容、第三电阻、第四电阻、第五电阻和电感; 所述太阳能板的电流输出端连接第二ニ极管的正极,第二ニ极管的负极连接第二 MOS管芯片的S端,充电指示灯的正极和电池管理芯片的VCC端;所述充电指示灯的负极连接电池管理芯片的CHRG端; 第二 MOS管芯片的G端连接电池管理芯片的GATE端、第二 MOS管芯片的D端依次通过电感和第三电阻连接电池,所述电池管理芯片的BAT端连接电池,还通过第三电容接地;电池管理芯片的CO端依次通过第四电容、第五电阻接地,NTC端通过第四电阻接地,所述电池管理芯片的G端接地,所述电池管理芯片的SEN端通过第三电阻连接电池。
5.根据权利要求I所述的便携式太阳能照明装置,其特征在于,还包括: 用于对电池的电压进行升压给外部设备充电的升压模块; 用于连接外部设备的充电接ロ; 所述升压模块与主控模块和充电接ロ连接。
6.根据权利要求5所述的便携式太阳能照明装置,其特征在于,所述外部设备为手机、MP3、MP4或者相机。
7.根据权利要求5所述的便携式太阳能照明装置,其特征在于,所述充电接ロ为USB接ロ,且位于照明装置本体的底端。
8.根据权利要求I所述的便携式太阳能照明装置,其特征在于,还包括:用于发射无线控制信号的无线发射设备和用于接收无线控制信号的无线接收模块;所述无线接收模块与主控模块连接。
9.根据权利要求8所述的便携式太阳能照明装置,其特征在于,所述无线发射设备为遥控器。
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