CN203571454U - 一种个性化智能太阳能手电筒 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种个性化智能太阳能手电筒，包括灯头、筒身、尾盖和太阳能电池板构成，筒身内设置有充电电池，灯头里设置有开关单元和光源，光源与充电电池相连，太阳能电池板与充电电池相连；灯头前部设置有透镜模组和微型同步电机，微型同步电机与充电电池相连，微型同步电机带动透镜模组移动从而改变透镜模组与光源之间的距离，利用焦距的变化实现光源“散射”和“直射”照明的功能；光源与透镜模组之间设置有图案卡片，既可以作为照明工具又有微型广告作用，发挥广告和促销礼品的作用。本实用新型提供的个性化智能太阳能手电筒，在工作电路上还设计有PCBA智能控制电路，实现对整个工作电路的控制和保护。

Description

一种个性化智能太阳能手电筒

技术领域

本实用新型涉及手电筒设计技术领域，特别涉及一种个性化智能太阳能手电筒。

背景技术

手电筒是人们日常生活中普遍使用的应急照明工具之一，目前太阳能手电筒一般包括筒体以及与筒体相连的灯头，尾盖，筒体内设置通电电池，筒体上设有太阳能硅板，通过太阳能硅板吸收太阳能转化成电能储存在通电电池里，再通过充电电池给LED提供电能，这种太阳能手电筒近几年发展比较快，但也存在以下问题：1.由于高温和各种不同能量的输入，普通的通电电池终断充电的方法很容易造成充电电池过充现象，影响充电电池的寿命；2.太阳能电池板背面通过一个二极管和限流电阻实现电池的充放电，电路设计简单不能实现对电池和负载的过通与过放保护功能，将影响充电电池和LED的使用寿命；3.不能满足用户个性化的要求，功能单一，只能用于单一的照明使用。

实用新型内容

本实用新型为一种个性化智能太阳能手电筒，由灯头、筒身、尾盖和太阳能电池板组成，所述筒身内设置有充电电池，所述灯头里设置有开关单元和光源，所述开关单元包括光源切换开关，所述光源通过所述光源切换开关与所述充电电池相连，所述太阳能电池板通过所述尾盖与所述充电电池相连，所述太阳能电池板、所述充电电池、所述开关单元和所述光源依次相连形成一个工作电路；

所述个性化智能太阳能手电筒还包括PCBA智能控制电路，与所述工作电路相连，其中，所述PCBA智能控制电路包括太阳能供电管理电路、过充电压保护电路、电压调节器电路、过放电保护电路、输出管理电路和开关切换电路。

一些实施例中，所述灯头前部设置有自动调焦功能模块，所述自动调焦功能模块包括：

透镜模组，包括透镜筒和透光片，所述透光片设置在所述透镜筒的一端上，且所述透光片位于所述光源前部；

微型同步电机，与所述透镜模组相连，所述微型同步电机带动所述透镜模组移动从而改变所述透镜模组与所述光源之间的距离；所述开关单元还还包括调焦开关，所述微型同步电机通过所述调焦开关与所述充电电池相连。

一些实施例中，所述调焦开关与所述开关切换电路相连，所述开关切换电路控制所述微型同步电机的正转和反转。

一些实施例中，所述透镜模组通过伸缩装置与所述微型同步电机相连。

一些实施例中，所述光源与所述透镜模组之间设置有图案卡片。

一些实施例中，透镜模组采用AG材质。

一些实施例中，所述灯头上还设置有应急通电接口，所述PCBA智能控制电路上还设置有应急充电管理电路，所述应急通电接口与所述应急充电管理电路相连。

一些实施例中，所述光源采用超亮LED。

一些实施例中，所述个性化智能太阳能手电筒各部分的连接处采用O型密封防水圈,所述个性化智能太阳能手电筒的整个外壳采用T6061航空铝合金。

一些实施例中，所述开关单元采用触碰式开关。

本实用新型由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

（1）本实用新型提供的个性化智能太阳能手电筒，在工作电路上设计有PCBA智能控制电路，实现对整个工作电路的控制和保护；

（2）本实用新型提供的个性化智能太阳能手电筒，采用同步电机自动调焦功能，利用焦距的变化实现光源“散射”和“直射”照明的功能；

（3）本实用新型提供的个性化智能太阳能手电筒，光源与透镜模组之间设置有图案卡片，既可以作为照明工具又有微型广告作用，发挥广告和促销礼品的作用。

（4）本实用新型通过个性化的触碰式开关的切换，可以将光源切换成“强光，弱光，和爆闪”

附图说明

结合附图，通过下文的述详细说明，可更清楚地理解本实用新型的上述及其他特征和优点，其中：

 图1为本实用新型的正面结构示意图；

图2为本实用新型的背面结构示意图；

图3为本实用新型装配爆炸图；

图4为PCBA智能控制电路设计功能图；

图5为二级保护方案功能图；

图6为过放保护（欠压锁定）电路的原理图

符号说明：

1-太阳能电池板

2-通电插头

3-插孔

4-尾盖

5-卡槽

6-筒身

7-凹刻平面

8-充电电池

9-微型同步电机

10-图案卡片

11-透光片

12、13-开关单元

14-PCBA只能控制电路

15-透镜筒

16-应急通电接口和给负载充电接口

17-弹簧

18-灯头

具体实施方式

参见示出本实用新型实施例的附图，下文将更详细地描述本实用新型。然而，本实用新型可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本实用新型的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。

参考图1-3，本实用新型提供了一种个性化智能太阳能手电筒，包括太阳能电池板1、尾盖4、筒身6和灯头18组成，其中尾盖4、筒身6和灯头18组成个性化智能太阳能手电筒整个的外壳，且该个性化智能太阳能手电筒的外壳的各部分之间设置有O型的密封防水圈，防水等级（IPX6），防水性能好；在本实施例中，个性化智能太阳能手电筒的外壳采用为T6061航空吕合金，且由CNC数控机床加工制作。筒身6上还设置有凹刻平面7，可用于激光达标或贴附标签。筒身6中设置有充电电池8和PCBA智能控制电路14，灯头18内设置有开关单元和光源，灯头18前端上设置有自动调焦功能模块。太阳能电池板通过尾盖4与充电电池8相连，提供电能，光源通过开关单元与充电电池相连，从而使得光源通电发光，太阳能电池板1、充电电池8、开关单元以及光源依次相连形成一个工作电路。

具体的，尾盖4内设置有导通弹片，导通弹片通过弹簧17与充电电池8相连；尾盖上还设置有插孔3，插孔3与导通弹片相连通，太阳能电池板1通过通电插头2与插孔3相连，太阳能电池板1将太阳能转化为电能后传输给筒身6中的充电电池8；在本实施例中充电电池8采用镍氢电池储存电能，其一次性储存的电量可供光源连续照明时间超过20小时以上。PCBA智能控制电路14设置在筒身6上，并与个性化智能太阳能手电筒内的工作电路相连；筒身6的侧壁上设置有卡槽5，PCBA智能控制电路安装在卡槽5内。灯头18内设置有光源和开关单元，在本实施例中光源部分采用最新的超亮LED,亮度高达150流明，寿命长达100000小时，当然也可选用其他光源，此处不作限制；开关单元内包括光源切换开关12，光源通过光源切换开关12与充电电池8相连，光源切换开关12用于控制光源的通断并控制光源发出强光、弱光、爆闪光源的变化，且光源切换开关采用触碰式开关，更方便功能转换。

在本实施例中，自动调焦功能模块设置在灯头18的前部,且与灯头18相连。具体的，自动调焦功能模块包括透镜模组和微型同步电机9，其中透镜模组包括透镜筒15和透光片11，透光片11设置在透镜筒15的一端上，且透光片11位于光源前部；在本是实例中，透镜模组采用先进AG材质制作而成，反射面设计成哑光无反射表面（表面凸凹不平）使其与普通玻璃相比具有较低的反射提高透光率。开关单元还包括调焦开关13，且调焦开关13采用触碰式开关，更方便功能转换，微型同步电机9通过调焦开关13与充电电池8相连；在本是实例中，调焦开关13与PCBA智能控制电路14相连，用于实现微型同步电机9的正转和反转。

微型同步电机9位于灯头18前端，且微型同步电机9通过一伸缩装置与透镜模组相连，伸缩装置通过微型同步电机9的转动实现伸缩，伸缩装置的伸缩带动透镜模组的前后移动，从而改变透镜模组与光源之间的距离，实现调焦功能。具体的调焦过程为：触动调焦开关13，微型同步电机9正转启动伸缩装置，透镜模组和光源之间的距离变大（相对透镜模组前端的透光片11），焦距变短，光源主要通过透镜模组发光表现为光线的散射，这样本实用新型可以作为台灯和散射照明使用；触动调焦开关13，在变换电路的作用下微型同步电机9反转，透镜模组的筒面内缩，焦距变大，光源通过透镜模组中的透光片11直射。本实用新型采用调焦开关13以及转换电路，实现自动化调焦功能，使用方便。

在本实施例中，灯头18内设置有图案卡片10，该图案卡片10位于光源与透镜模组之间。当本实用新型作为礼品或广告馈赠时，可依据用户个性化的设计要求，在灯头18内装入用户需求特制形状的图案卡片，在光源发出的直射光线能显示动态的图案，这样本实用新型既可以作为照明工具又有微型广告作用，发挥广告和促销礼品的作用。在本是实例中，灯头18上还设置有应急通电接口和给负载充电接口16，可在太阳能供电不足的情况下由外部进行供电，当内部电量足够时也可对如手机、数码产品等进行充电，该应急通电接口和给负载充电接口16与开关单元相连。

参考图4，在本实例中，PCBA智能控制电路14包括太阳能供电管理电路、过充电压保护电路、电压调节器电路、过放电保护电路、电压调节电路、输出管理电路、应急充电管理电路和开关切换电路；PCBA智能控制电路14与个性化智能太阳能手电筒内的工作电路相连，太阳能电池板1、充电电池8、应急通电接口和给负载充电接口16以及开关单元均与PCBA智能控制电路14相连，应急充电管理电路与应急通电接口和给负载充电接口16相连，开关切换电路与光源、开关单元相连。

具体的，通过设计太阳能供电管理电路在光照强度变化和负载变化时，输出电压基本稳定，为充电管理芯片提供稳定的电压输入；通过系统设置过充电压保护电路，保护充电管理芯片不因电压过高而损坏；通过过放电保护电路保证镍氢电池不会因过放电而损坏；电压调节器电路采用低噪声、高速度的CMOS型电压调节器。且PCBA智能控制电路14分别与开关单元、应急通电接口、给负载充电接口和微型同步电机相连；为了防止因连续阴雨天而导致的太阳能供电不足，设计应急充电管理电路，充电期间，各负载节点正常运行；通过输出管理电路的开关切换模组和负载通电接口，分别控制光源自动调焦和LED光源三档调光以及给数码设备充电的功能。

其中，在本实施例中，采用二级过冲保护方案实现电压保护电路，实施方式参考图5：通过D和D1实现二级过冲保护，防止太阳能手电筒在阳光照射充电状态下，如电源电压饱和状况，电池板电压即容易高于额定电压，出现LED放电损耗能源和电压超出其额定电压将LED击穿。

在本是实例中，采用欠压锁定电路又称UVLO设计方案实现过放保护电路，实现方式参考图6：欠压锁定电路又称UVLO，图中 VDD为芯片外部供电电源，设计值为3V。欠压锁定电路的窗口设置为2-2.5 V，即上电后电压上升到大于2.5V 时芯片开始正常工作，而当供电电压小于2 V时芯片停止工作。VDD是外部供电电压源，K1、K2 是小于1的常数，且K1>K2,VREF为1.25 V带隙基准电压，LATCH是由两个反相器组成的锁存器。图6中标的UVLO_out代表欠压锁定信号，状态设置是UVLO_out=0时有效。该电路的工作原理可简述如下：3V供电电压可在VDD比较低时建立一个PTAT电流源，然后利用其建立起带隙基准电压源;当VDD由0上升时，带隙基准电压r首先建立，此时两个比较器的输出为低电位，P1导通，输出为高电位;当K1VDD大于r时，COMP1输出跳变，N1管导通，锁存器锁存上一个信号，UVLO为高电位(注意其为低电位有效);当K2VDD大于VREF 时，N2导通，则UVLO-out为低电位，使能其他模块;随着VDD减小，K2VDD首先小于VREF,N2关断，则锁存器锁存信号，UVLO-out保持;当 VDD减小到K1 VDD小于VREF时COMP1跳变，P1导通，N1关断，则输出UVLO-out为高电位，关断整个控制芯片。

综上所述，本实用新型提供了一种个性化智能太阳能手电筒，包括灯头、筒身、尾盖和太阳能电池板构成，筒身内设置有充电电池，灯头里设置有开关单元和光源，光源与充电电池相连，太阳能电池板与充电电池相连；灯头前部设置有透镜模组和微型同步电机，微型同步电机与充电电池相连，微型同步电机带动透镜模组移动从而改变透镜模组与光源之间的距离，利用焦距的变化实现光源“散射”和“直射”照明的功能；光源与透镜模组之间设置有图案卡片，既可以作为照明工具又有微型广告作用，发挥广告和促销礼品的作用。本实用新型提供的个性化智能太阳能手电筒，在工作电路上还设计有PCBA智能控制电路，实现对整个工作电路的控制和保护。

本技术领域的技术人员应理解，本实用新型可以以许多其他具体形式实现而不脱离本实用新型的精神或范围。尽管已描述了本实用新型的实施例，应理解本实用新型不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本实用新型精神和范围之内作出变化和修改。

Claims (10)

1.一种个性化智能太阳能手电筒，由灯头、筒身、尾盖和太阳能电池板组成，其特征在于，所述筒身内设置有充电电池，所述灯头里设置有开关单元和光源，所述开关单元包括光源切换开关，所述光源通过所述光源切换开关与所述充电电池相连，所述太阳能电池板通过所述尾盖与所述充电电池相连，所述太阳能电池板、所述充电电池、所述开关单元和所述光源依次相连形成一个工作电路；

所述个性化智能太阳能手电筒还包括PCBA智能控制电路，与所述工作电路相连，其中，所述PCBA智能控制电路包括太阳能供电管理电路、过充电压保护电路、电压调节器电路、过放电保护电路、输出管理电路和开关切换电路。

2.根据权利要求1所述的个性化智能太阳能手电筒，其特征在于，所述灯头前部设置有自动调焦功能模块，所述自动调焦功能模块包括：

透镜模组，包括透镜筒和透光片，所述透光片设置在所述透镜筒的一端上，且所述透光片位于所述光源前部；

微型同步电机，与所述透镜模组相连，所述微型同步电机带动所述透镜模组移动从而改变所述透镜模组与所述光源之间的距离；所述开关单元还还包括调焦开关，所述微型同步电机通过所述调焦开关与所述充电电池相连。

3.根据权利要求2所述的个性化智能太阳能手电筒，其特征在于，所述调焦开关与所述开关切换电路相连，所述开关切换电路控制所述微型同步电机的正转和反转。

4.根据权利要求2所述的个性化智能太阳能手电筒，其特征在于，所述透镜模组通过伸缩装置与所述微型同步电机相连。

5.根据权利要求2所述的个性化智能太阳能手电筒，其特征在于，所述光源与所述透镜模组之间设置有图案卡片。

6.根据权利要求2所述的个性化智能太阳能手电筒，其特征在于，所述透镜模组采用AG材质。

7.根据权利要求1或2所述的个性化智能太阳能手电筒，其特征在于，所述灯头上还设置有应急通电接口，所述PCBA智能控制电路上还设置有应急充电管理电路，所述应急通电接口与所述应急充电管理电路相连。

8.根据权利要求1或2所述的个性化智能太阳能手电筒，其特征在于，所述光源采用超亮LED。

9.根据权利要求1或2所述的个性化智能太阳能手电筒，其特征在于，所述个性化智能太阳能手电筒各部分的连接处采用O型密封防水圈,所述个性化智能太阳能手电筒的整个外壳采用T6061航空铝合金。

10.根据权利要求1或2所述的个性化智能太阳能手电筒，其特征在于，所述开关单元采用触碰式开关。

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