CN2786854Y - 太阳能手机充电器 - Google Patents

Abstract

一种太阳能手机充电器，包括壳体和设置于壳体上的太阳能电池板，所述太阳能电池板包括第一太阳能电池板和第二太阳能电池板，所述壳体内还设置电池板串并转换电路，该串并转换电路能将所述第一太阳能电池板和第二太阳能电池板串接或并接于正、负输出端之间。本太阳能手机充电器重量轻、尺寸小，携带方便。它设置有串并转换电路，可以根据不同外部环境将两块太阳能电池板串联或并联对手机进行充电，保证有效充电。它还可以通过扩展接口将外部的太阳能电池板与本充电器连接，使得在恶劣的环境条件下也能基本保证给手机充电。其适用目前所有的手机产品，可以在手机开机或者关机的条件下给手机充电。结构简单、成本低，有利于推广使用。

Description

太阳能手机充电器

技术领域

本实用新型涉及手机充电装置，特别涉及利用太阳能对手机进行充电的太阳能手机充电器。

背景技术

太阳能充电器受外部环境的影响很大，对太阳光的照射强度存在很大的依赖。目前市面上的太阳能手机充电器要么太阳能电池板很大，不便于携带，要么性能不可靠，不能保证有效充电。有的太阳能手机充电器还采用了复杂的系统，包括蓄电池、逆变装置等，大大增加了充电器的成本，不利于推广使用。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的上述缺陷，提供一种体积小、可以根据不同外部环境选择充电模式保证有效充电的太阳能手机充电器。

本实用新型太阳能手机充电器包括壳体和设置于壳体上的太阳能电池板，所述太阳能电池板包括第一太阳能电池板和第二太阳能电池板，所述壳体内还设置电池板串并转换电路，该串并转换电路能将所述第一太阳能电池板和第二太阳能电池板串接或并接于正、负输出端之间。

还可以包括一个扩展接口，该扩展接口的四个引脚分别与第一、第二太阳能电池板的电极连接，用于将外部的太阳能电池板与第一、第二太阳能电池板并接。

本太阳能手机充电器重量轻、尺寸小，携带方便。它设置有串并转换电路，可以根据不同外部环境将两块太阳能电池板串联或并联对手机进行充电，保证有效充电。其还可以设置扩展接口，通过该扩展接口将外部的太阳能电池板与本充电器连接，使得在恶劣的环境条件下也能基本保证供给手机充电。另外，本充电器适用目前所有的手机产品，可以在手机开机或者关机的条件下给手机充电。而且结构简单、成本低，有利于推广使用。

附图说明

图1为本实用新型典型实施例的结构示意图；

图2为其电路框图；

图3为其电路图；

图4为实施例2的电路图；

图5为实施例3的电路图；

图6为实施例2中控制电路16的另一种实施方式。

具体实施方式

由于考虑到外部环境的不可确定性，可能是阴天、雨天、晴天等不确定气候，本实用新型采用独特的设计理念，增加电池板串并转换电路，可以将两块太阳能电池板以串联或并联的形式给手机充电，以提高充电电压或充电电流，保证在不同外部环境下可以正常给手机充电。其串并转换可采用手动或自动方式实现。

为了在外部条件要求非常苛刻的环境(如没有市电等其他电力设备，又需要经常使用手机的环境)下，保证手机通话功能的正常使用，本实用新型还可以增加一个扩展接口，可将另外相同规格的两块太阳能电池扩展板(此扩展板亦可单独作为充电器使用)接入到系统中，充分提升系统的电压或者电流，使得在恶劣的环境条件下也能基本保证供给手机充电。

下面结合附图进一步说明。

实施例1：实施例1采用手动方式切换充电模式。

如图1所示，本太阳能手机充电器包括壳体10，壳体10上设置第一太阳能电池板B2和第二太阳能电池板B1，壳体10内设置电池板串并转换电路，该串并转换电路能将所述第一太阳能电池板B2和第二太阳能电池板B1串接或并接于正、负输出端之间。所述壳体10包括两部分，两部分形成折叠对开式，在两部分接触面的边沿设置缓冲垫4，其旋转轴2的一端安装输出插孔5，旋转轴2的另一端安装扩展插孔6。图中3为手动切换开关，通过切换开关3可使第一太阳能电池板B2和第二太阳能电池板B1由并联变为串联或者由串联变为并联，保证在不同外部环境都可以对手机进行有效充电。

由于目前手机的充电电压大都在3.6～3.7V之间，最高不超过3.9V(单体锂离子电池Li-ion的工作电压一般为3.6V，最高可达3.9V，手机常采用单体的锂离子电池供电)，充电电流通常在80～150mA之间，所以第一太阳能电池板B2和第二太阳能电池板B1一般采用电压为4.6～5.2V的单晶体硅太阳能电池板或多晶体硅太阳能电池板。本实施例中，第一太阳能电池板B2和第二太阳能电池板B1采用标称电压为4.8V、标称电流为80mA的单晶体硅太阳能电池板。也可以采用多晶体硅材料。

如图2所示，本太阳能手机充电器的电路部分包括给手机充电的输出接口电路11、第一和第二太阳能电池板、使第一太阳能电池板和第二太阳能电池板由并联变为串联或者由串联变为并联的电池板串并转换电路12、以及用于将外部的太阳能电池板与第一、第二太阳能电池板并接的扩展接口电路14。

图3为实施例1的电路图。参照图3，输出接口电路11设置有稳压滤波电路，该稳压滤波电路包括滤波电容C1、C2，所述滤波电容C1、C2连接于充电器的正输出端BAT+和负输出端BAT-之间，滤波电容C1、C2两端并接稳压二极管D3和热敏电阻RT1组成的串联支路，也可以用普通电阻代替热敏电阻RT1。

由于太阳能电池板在非常良好的照度下输出电压也不会超过5.0V，在阴天两块太阳能电池板串联的情况下一般也不会超过8.0V，这些电压输出在手机的输入电压要求范围内，而且由于整个系统的工作电流一般较小，四块电池板并联也不会超过150mA(手机锂离子电池充电器的要求为1A以下)，采用两串两并的方式电流不会超过80mA，这些电流、电压都属于安全范围，所以输出接口电路11也可以不设置上述稳压滤波电路，而采用图中11’所示的输出接口电路，充分利用手机内部的智能充电管理芯片的功能。

电池板串并转换电路12为手动切换电路，它包括一个双刀双掷开关K1，该双刀双掷开关K1的动端b2接第一太阳能电池板B2的负极，动端a2接二极管D2的负极，二极管D2的正极接第一太阳能电池板B2的正极，该双刀双掷开关K1的静端b1接第二太阳能电池板B1的负极，静端a1接二极管D4的负极，二极管D4的正极接第二太阳能电池板B1的正极，双刀双掷开关K1的静端b1和静端a3连接。其中，二极管D2、D4为防逆二极管。使用时用户根据外部环境拨动开关K1选择充电模式，当开关K1的动端b2、a2分别与静端b1、a1连接时，两块太阳能电池板并联，可提升充电电流，实现较大电流充电，缩短充电时间；当开关K1的动端b2、a2分别与静端b3、a3连接时，两块太阳能电池板串联，可提升充电电压，解决阴天阳光不足而电压较低的环境。

扩展接口电路14的四个引脚分别与第一、第二太阳能电池板B2、B1的电极连接，用于将外部的太阳能电池板B3、B4与第一、第二太阳能电池板B2、B1并接。

实施例2：实施例2采用自动切换充电模式。

实施例2的外形结构与实施例1相同。它们的区别仅在于：实施例2的串并转换电路为自动切换电路，它可以根据太阳能电池板的电压情况自动将第一、第二太阳能电池板B2、B1由串联连接变为并联连接、或者将第一、第二太阳能电池板B2、B1由并联连接变为串联连接。

图4为实施例2的电路图。如图4所示，串并转换电路12为自动切换电路，它包括切换开关K2、电压采样电路17和控制电路16，切换开关K2的动端a2接第一太阳能电池板B2的负极，切换开关K2的两个静端a1、a3分别与第二太阳能电池板B1的正、负极连接；电压采样电路17是由两个电阻R1、R2组成的串联支路，串联支路一端接其中一个太阳能电池板的正极，另一端接地；所述控制电路16输入端接于两个电阻R1、R2的公共端，它的输出端接到切换开关K2的控制端a4。所述控制电路16包括NPN三极管Q1，三极管Q1的集电极接电阻R4到地，三极管Q1的发射极接电源B5，三极管Q1的基极为控制电路16的输入端，三极管Q1的集电极为控制电路16的输出端。

在第一太阳能电池板B2正极和正输出端BAT+之间设置防逆二极管D2；第二太阳能电池板B1的正极与正输出端BAT+之间设置防逆二极管D1。

当第二太阳能电池板B1的电压高于转换电压(如4.6V，此电压标准由电阻R1、R2的具体阻值决定)时，‘A’点输出低电平，控制切换开关K2的动端a2和静端a3连接，第一、第二太阳能电池板B2、B1并联向手机充电；当第二太阳能电池板B1的电压低于预置电压时，‘A’点输出高电平，控制切换开关K2的动端a2和静端a1连接，第一、第二太阳能电池板B2、B1串联向手机充电。电源B5为电压检测电路16提供电路基准电压，可以采用纽扣电池等。电路中的二极管D1、D2采用锗管，压降为‘0.2～0.3V’。

采用自动切换充电模式：当太阳能电池板的电压达到指定的阀值时，电路本身自动调整为并联方式，提升充电电流，缩短充电时间；当太阳能电池板的电压低于指定的阀值时，电路自动调整为串联方式，提升充电电压；当太阳能电池板的电压升高，高于指定的阀值时，电路又自动调整为并联方式，提升充电电流。

实施例3：实施例3的外形结构与实施例1相同。它们的区别仅在于：实施例3的串并转换电路为自动切换电路，它可以根据太阳能电池板的电压情况自动将第一、第二太阳能电池板B2、B1由串联连接变为并联连接、或者将第一、第二太阳能电池板B2、B1由并联连接变为串联连接。

图5为实施例3的电路图。如图5所示，串并转换电路12为自动切换电路，它包括切换开关K2、电压采样电路17和控制电路16，切换开关K2的动端a2接第一太阳能电池板B2的负极，切换开关K2的两个静端a1、a3分别与第二太阳能电池板B1的正、负极连接；电压采样电路17是由两个电阻R1、R2组成的串联支路，串联支路一端接其中一个太阳能电池板的正极，另一端接地；所述控制电路16输入端接于两个电阻R1、R2的公共端，它的输出端接到切换开关K2的控制端a4。所述控制电路16包括PNP三极管Q2，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极接电阻R4到电源B5，三极管Q2的基极为控制电路16的输入端，三极管Q2的集电极为控制电路16的输出端。其串并切换原理与实施例2相同。

在第一太阳能电池板B2正极和正输出端BAT+之间设置防逆二极管D2；第二太阳能电池板B1的正极与正输出端BAT+之间设置防逆二极管D1。

在实施例2中，控制电路16还可以采用其它形式的电路。如图6所示，控制电路16还可以是：包括比较器A，比较器A的一输入端接电阻R5到地，比较器A的该输入端另接电阻R6到电源B5，比较器A的另一输入端为控制电路16的输入端，比较器A的输出端为控制电路16的输出端。图6中，电阻R1、R2组成的串联支路为电压采样电路，其一端接地，另一端接其中一个太阳能电池板的正极，用于对该太阳能电池板的电压进行采样。

本实用新型充分利用手机内部电源管理芯片的强大功能实现智能充电，连接方法与通用的手机市电在线充电器操作一样，只需将手机充电接口插座与手机连接即可。在实际应用中考虑到电路和防逆二极管的压降，可以适当提高电池板的输出标称电压。充电器自身耗能极少，系统有效性非常高，效率高；重量轻，携带方便；选择性强，可以是简单的手动方式，也可以是简便自动的智能模式。其结构也可以采用平板式结构，但采用上述折叠式结构有利于保护太阳能电池板不易划伤或者损坏。

Claims (10)

1、太阳能手机充电器，包括壳体和设置于壳体上的太阳能电池板，其特征在于：所述太阳能电池板包括第一太阳能电池板和第二太阳能电池板，所述壳体内还设置电池板串并转换电路，该串并转换电路能将所述第一太阳能电池板和第二太阳能电池板串接或并接于正、负输出端之间。

2、根据权利要求1所述的太阳能手机充电器，其特征在于：还包括一个扩展接口，该扩展接口的四个引脚分别与第一、第二太阳能电池板的电极连接，用于将外部的太阳能电池板与第一、第二太阳能电池板并接。

3、根据权利要求1所述的太阳能手机充电器，其特征在于：所述串并转换电路为手动切换电路，它包括一个双刀双掷开关K1，该双刀双掷开关K1的动端b2接第一太阳能电池板B2的负极，动端a2接二极管D2的负极，二极管D2的正极接第一太阳能电池板B2的正极，该双刀双掷开关K1的静端b1接第二太阳能电池板B1的负极，静端a1接二极管D4的负极，二极管D4的正极接第二太阳能电池板B1的正极，双刀双掷开关K1的静端b1和静端a3连接。

4、根据权利要求1所述的太阳能手机充电器，其特征在于：所述串并转换电路为自动切换电路，它包括切换开关K2、电压采样电路和控制电路，切换开关K2的动端a2接第一太阳能电池板B2的负极，切换开关K2的两个静端a1、a3分别与第二太阳能电池板B1的正、负极连接；电压采样电路是由两个电阻R1、R2组成的串联支路，串联支路一端接其中一个太阳能电池板的正极，另一端接地；所述控制电路输入端接于两个电阻R1、R2的公共端，它的输出端接到切换开关K2的控制端a4。

5、根据权利要求4所述的太阳能手机充电器，其特征在于：所述控制电路包括NPN三极管Q1，三极管Q1的集电极接电阻R4到地，三极管Q1的发射极接电源B5，三极管Q1的基极为该控制电路输入端，三极管Q1的集电极为该控制电路输出端。

6、根据权利要求4所述的太阳能手机充电器，其特征在于：所述控制电路包括PNP三极管Q2，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极接电阻R4到电源B5，三极管Q2的基极为该控制电路的输入端，三极管Q2的集电极为该控制电路的输出端。

7、根据权利要求4所述的太阳能手机充电器，其特征在于：所述控制电路包括比较器A，比较器A的一输入端接电阻R5到地，比较器A的该输入端另接电阻R6到电源B5，比较器A的另一输入端为该控制电路的输入端，比较器A的输出端为该控制电路的输出端。

8、根据权利要求5或6或7所述的太阳能手机充电器，其特征在于：第一太阳能电池板B2正极和正输出端之间设置防逆二极管D2；第二太阳能电池板B1的正极与正输出端与之间设置防逆二极管D1。

9、根据权利要求1所述的太阳能手机充电器，其特征在于：所述正、负输出端之间接设置稳压滤波电路，该稳压滤波电路包括滤波电容，所述滤波电容连接于正、负输出端之间，滤波电容两端并接稳压二极管和电阻组成的串联支路。

10、根据权利要求1所述的太阳能手机充电器，其特征在于：所述壳体包括两部分，形成折叠式对开式或非对开式，两部分的接触面的边沿设置缓冲垫。

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