TW201336205A - 具有太陽能充電功能的可攜帶型電子裝置 - Google Patents

Abstract

一種具有太陽能充電功能的可攜帶型電子裝置，包括常規充電模組、充電電池、切換開關以及太陽能充電模組，所述常規充電模組用於直接採用電能給充電電池充電，所述太陽能充電模組包括太陽能電池板以及電壓變換電路，所述太陽能電池板用於將太陽能轉化為電能並輸出至電壓變換電路，所述電壓變換電路用於對太陽能電池板輸出的電壓進行降壓、整流以及濾波後輸出至充電電池；所述切換開關電性連接至所述常規充電模組、電壓變換電路以及充電電池，所述切換開關選擇性地將充電電池電性連接至常規充電模組以及電壓變換電路。

Description

具有太陽能充電功能的可攜帶型電子裝置

本發明涉及可攜帶型電子裝置，尤其涉及一種具有太陽能充電功能的可攜帶型電子裝置。

隨著智慧型行動電話的各種娛樂功能的增多，智慧行動電話的耗電量也越來越大。目前市面上待機時間較長的鋰電池待機時間也僅為二至三天，需要經常充電。而目前智慧行動電話的充電裝置一般是利用市電轉換成電池的電能，於室外無法充電。因此，於野外作業時，經常發生行動電話電能耗盡，而無法及時充電的情況，造成使用者極大不便。

有鑒於此，有必要提供一種可於室外充電的具有太陽能充電功能的可攜帶型電子裝置。

一種具有太陽能充電功能的可攜帶型電子裝置，包括常規充電模組、充電電池、切換開關以及太陽能充電模組，所述常規充電模組用於直接採用電能給所述充電電池充電，所述太陽能充電模組包括太陽能電池板以及電壓變換電路，所述太陽能電池板用於將太陽能轉化為電能並輸出至所述電壓變換電路，所述電壓變換電路用於對所述太陽能電池板輸出的電壓進行降壓、整流以及濾波後輸出至所述充電電池；所述切換開關電性連接至所述常規充電模組、電壓變換電路以及充電電池，所述切換開關選擇性地將所述充電電池電性連接至所述常規充電模組以及所述電壓變換電路。

所述的具有太陽能充電功能的可攜帶型電子裝置藉由太陽能充電模組將太陽能轉化為電能給充電電池充電，並藉由切換開關選擇性地將充電電池電性連接至常規充電模組或者太陽能充電模組，使得具有太陽能充電功能的可攜帶型電子裝置具有複數種充電選擇，例如，於沒有太陽光的晚上，使用者可採用生活用電給充電電池進行充電，而於有太陽光的時候，使用者可採用太陽能充電，節約了電能，方便了使用者的使用。

本發明較佳實施方式的具有太陽能充電功能的可攜帶型電子裝置以行動電話為例進行說明。

請參閱圖1，行動電話100包括常規充電模組10、太陽能充電模組30、充電電池50以及切換開關70。常規充電模組10用於採用生活用電或個人電腦的USB介面供電為所述充電電池50充電；太陽能充電模組30用於吸收太陽能，並將太陽能轉化為電能給所述充電電池50充電。切換開關70電性連接至常規充電模組10、太陽能充電模組30以及充電電池50，切換開關70選擇性地將所述充電電池50電性連接至所述常規充電模組10以及太陽能充電模組30，實現對充電電池50的充電模式的切換。

請一併參閱圖2，太陽能充電模組30包括太陽能電池板31以及電壓變換電路33。太陽能電池板31用於將太陽能轉換為電能並輸出至電壓變換電路33。太陽能電池板31的數量可以為一塊，也可以為複數塊。當太陽能電池板31的數量為複數塊時，複數塊太陽能電池板31串聯使用。太陽能電池板31可以設置於行動電話100的後蓋（圖未示）上。

電壓變換電路33包括充電單元331以及限壓單元333。充電單元331用於對太陽能電池板31輸出的電壓進行降壓、整流以及濾波後輸出至所述充電電池50。限壓單元333用於將充電單元331的輸出電壓限定於一最大充電電壓值以下，以防止對充電電池50過充電。

充電單元331包括變壓器T1、第一三極體Q1、基極電阻R1、集極電阻R2、回饋電阻R3、回饋電容C1、整流二極體D1以及第一濾波電容C2。變壓器T1包括初級線圈Np、回饋線圈Nb以及次級線圈Ns。第一三極體Q1的基極b1及集極c1分別藉由基極電阻R1及集極電阻R2電性連接至太陽能電池板31的正極；射極e1接地。初級線圈Np的同名端1電性連接至太陽能電池板31的正極；異名端2電性連接至集極電阻R2及第一三極體Q1的集極c1之間。回饋線圈Nb的同名端3依次藉由回饋電容C1以及回饋電阻R3電性連接至基極電阻R1與第一三極體Q1的基極b1之間；異名端4接地。次級線圈Ns的同名端5接地；異名端6電性連接至整流二極體D1的陽極。整流二極體D1的陰極電性連接至充電電池50的正極。第一濾波電容C2並聯至充電電池50的正極與負極之間。

變壓器T1、第一三極體Q1、基極電阻R1、集極電阻R2、回饋電阻R3以及回饋電容C1共同組成一自激式振盪電路，使初級線圈Np上產生變化的自感電壓及自感電流，從而於次級線圈Ns上產生相應的互感充電電壓及互感充電電流，並藉由整流二極體D1及第一濾波電容C2的整流及濾波後，於第一濾波電容C2上得到直流電壓給充電電池50充電。

具體地，太陽能電池板31的正極輸出的電流經由基極電阻R1流向第一三極體Q1的基極b1使第一三極體Q1導通並工作於放大狀態。此時初級線圈Np上輸入直流電流並產生同名端1為正、異名端2為負的自感電壓，初級線圈Np上的電流隨集極c1電流的增大而線性增大，使得回饋線圈Nb上產生一同名端3為正、異名端4為負的互感電壓，該互感電壓經由回饋電容C1以及回饋電阻R3向第一三極體Q1的基極b1注入電流使基極b1的電流進一步增加，集極c1的電流也隨之進一步增大直至第一三極體Q1工作於飽和狀態。同時，回饋線圈Nb上產生的同名端3為正、異名端4為負的互感電壓給回饋電容C1充電，隨著回饋電容C1上的電壓逐漸升高，基極b1上的電位逐漸變低，當基極b1上的電流變化不能滿足其繼續飽和時，第一三極體Q1從飽和狀態重新進入放大狀態。

於第一三極體Q1進入放大狀態後，集極c1上的電流由放大狀態前的最大值開始減小，此時初級線圈Np上的自感電壓反向，次級線圈Ns上產生同名端5為負、異名端6為正的互感充電電壓，該互感充電電壓藉由整流二極體D1給充電電池50充電。同時，回饋線圈Nb上產生同名端3為負、異名端4為正的感應電壓，該感應電壓使基極b1上的電流逐漸減小，集極c1上的電流隨之迅速減小，使得第一三極體Q1迅速進入截止狀態。

於第一三極體Q1進入截止狀態後，太陽能電池板31輸出的電壓以及回饋線圈Nb上產生的同名端3為負、異名端4為正的感應電壓，又經由基極電阻R1、回饋電阻R3給回饋電容C1反向充電，逐漸提高基極b1的電位，使第一三極體Q1重新導通，並經由上述過程再次達到飽和狀態，如此迴圈即可實現對充電電池50的連續充電。

限壓單元333包括第二三極體Q2、穩壓二極體D2、第一分壓電阻R4、第二分壓電阻R5以及第一電阻R6。第一分壓電阻R4及第二分壓電阻R5相互串聯後並聯至第一濾波電容C1的兩端。穩壓二極體D2的陰極電性連接至第一分壓電阻R4及第二分壓電阻R5之間的節點，陽極電性連接至第二三極體Q2的基極b2。第二三極體Q2的集極c2電性連接至回饋電阻R3與第一三極體Q1的基極b1之間，射極e2接地。第一電阻R6電性連接至第二三極體Q2的基極b2與射極e2之間。

於本實施例中，以充電電池50的最大充電電壓，即充電極限電壓為4.2V為例對限壓單元333的工作過程進行說明。於充電電池50的充電過程中，充電電池50的電壓逐漸上升，當充電電池50的充電電壓，即第一濾波電容C1上的電壓大於4.2V時，經過第一分壓電阻R4及第二分壓電阻R5的分壓後使得穩壓二極體D2導通，進一步使得第二三極體Q2導通，第二三極體Q2的分流作用減小了第一三極體Q1的基極b1的電流，從而減小了第一三極體Q1的集極c1的電流，相應減小了次級線圈Ns上的互感充電電壓以及互感充電電流，使得次級線圈Ns輸出較小的互感充電電流將充電電池50的電壓維持於4.2V。

電壓變換電路33還包括第二濾波電容C3。第二濾波電容C3並聯至太陽能電池板31的正極與負極之間，用於對太陽能電池板31輸出的直流電壓進行濾波。

所述的行動電話100藉由太陽能充電模組30將太陽能轉化為電能給充電電池50充電，並藉由切換開關70選擇性地將充電電池50電性連接至常規充電模組10或者太陽能充電模組30，使得行動電話100具有複數種充電選擇，例如，於沒有太陽光的晚上，使用者可採用生活用電給充電電池50進行充電，而於有太陽光的時候，使用者可採用太陽能充電，節約了電能，方便了使用者的使用。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之實施方式，本發明之範圍並不以上述實施方式為限，舉凡熟悉本案技藝之人士，於援依本案發明精神所作之等效修飾或變化，皆應包含於以下之申請專利範圍內。

100．．．行動電話

10．．．常規充電模組

30．．．太陽能充電模組

50．．．充電電池

70．．．切換開關

31．．．太陽能電池板

33．．．電壓變換電路

331．．．充電單元

333．．．限壓單元

T1．．．變壓器

Q1．．．第一三極體

Q2．．．第二三極體

R1．．．基極電阻

R2．．．集極電阻

R3．．．回饋電阻

R4．．．第一分壓電阻

R5．．．第二分壓電阻

R6．．．第一電阻

D1．．．整流二極體

D2．．．穩壓二極體

C1．．．回饋電容

C2．．．第一濾波電容

C3．．．第二濾波電容

Np．．．初級線圈

Nb．．．回饋線圈

Ns．．．次級線圈

1、3、5．．．同名端

2、4、6．．．異名端

b1、b2．．．基極

c1、c2．．．集極

e1、e3．．．射極

圖1為本發明較佳實施方式的具有太陽能充電功能的可攜帶型電子裝置的功能模組圖。

圖2為圖1所示具有太陽能充電功能的可攜帶型電子裝置的電路圖。

100．．．行動電話

10．．．常規充電模組

30．．．太陽能充電模組

50．．．充電電池

70．．．切換開關

31．．．太陽能電池板

33．．．電壓變換電路

Claims (6)

1. 一種具有太陽能充電功能的可攜帶型電子裝置，包括常規充電模組以及充電電池，所述常規充電模組用於直接採用電能給所述充電電池充電，其改良在於：所述具有太陽能充電功能的可攜帶型電子裝置還包括切換開關以及太陽能充電模組，所述太陽能充電模組包括太陽能電池板以及電壓變換電路，所述太陽能電池板用於將太陽能轉化為電能並輸出至所述電壓變換電路，所述電壓變換電路用於對所述太陽能電池板輸出的電壓進行降壓、整流以及濾波後輸出至所述充電電池；所述切換開關電性連接至所述常規充電模組、電壓變換電路以及充電電池，所述切換開關選擇性地將所述充電電池電性連接至所述常規充電模組以及所述電壓變換電路。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具有太陽能充電功能的可攜帶型電子裝置，其中所述電壓變換電路包括充電單元，所述充電單元包括變壓器、第一三極體、基極電阻、集極電阻、回饋電阻、回饋電容、整流二極體以及第一濾波電容，所述變壓器包括初級線圈、回饋線圈以及次級線圈，所述第一三極體的基極及集極分別藉由所述基極電阻及集極電阻電性連接至所述太陽能電池板的正極，所述第一三極體的射極接地；所述初級線圈的同名端電性連接至所述太陽能電池板的正極，異名端電性連接至所述集極電阻及第一三極體的集極之間；所述感應電器的同名端端依次藉由所述回饋電容以及回饋電阻電性連接至所述基極電阻與所述第一三極體的基極之間，異名端接地；所述次級線圈的同名端接地，異名端電性連接至所述整流二極體的陽極；所述整流二極體的陰極電性連接至所述充電電池的正極；所述第一濾波電容並聯至所述充電電池的正極與負極之間。
3. 如申請專利範圍第2項所述之具有太陽能充電功能的可攜帶型電子裝置，其中所述電壓變換電路還包括限壓單元，所述限壓單元用於限制所述充電單元的輸出電壓限定於一最大充電電壓值以下。
4. 如申請專利範圍第3項所述之具有太陽能充電功能的可攜帶型電子裝置，其中所述限壓單元包括第二三極體、穩壓二極體、第一分壓電阻以及第二分壓電阻，所述第一分壓電阻及第二分壓電阻相互串聯後並聯至所述第一濾波電容的兩端；所述穩壓二極體的陰極電性連接至所述第一分壓電阻及第二分壓電阻之間的節點，陽極電性連接至所述第二三極體的基極；所述第二三極體的集極電性連接至所述回饋電阻與所述第一三極體的基極之間，第二三極體的射極接地。
5. 如申請專利範圍第1項所述之具有太陽能充電功能的可攜帶型電子裝置，其中所述電壓變換電路包括第二濾波電容，所述第二濾波電容並聯至所述太陽能電池板的正極與負極正極之間。
6. 如申請專利範圍第1項所述之具有太陽能充電功能的可攜帶型電子裝置，其中所述太陽能電池板的數量為複數塊，複數塊所述太陽能電池板串聯連接。