CN103259295A - 具有太阳能充电功能的便携式电子装置 - Google Patents

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Abstract

一种具有太阳能充电功能的便携式电子装置，包括常规充电模块、充电电池、切换开关以及太阳能充电模块，所述常规充电模块用于直接采用电能给所述充电电池充电，所述太阳能充电模块包括太阳能电池板以及电压变换电路，所述太阳能电池板用于将太阳能转化为电能并输出至所述电压变换电路，所述电压变换电路用于对所述太阳能电池板输出的电压进行降压、整流以及滤波后输出至所述充电电池；所述切换开关电性连接至所述常规充电模块、电压变换电路以及充电电池，所述切换开关选择性地将所述充电电池电性连接至所述电压变换电路以及所述太阳能充电模块。

Description

具有太阳能充电功能的便携式电子装置
技术领域
本发明涉及便携式电子装置，尤其涉及一种具有太阳能充电功能的便携式电子装置。
背景技术
随着智能手机的各种娱乐功能的增多，智能手机的耗电量也越来越大。目前市面上待机时间较长的锂电池待机时间也仅为二至三天，需要经常充电。而目前智能手机的充电装置一般是利用家庭用电转换成电池的电能，在室外无法充电。因此，在野外作业时，经常发生手机电能耗尽，而无法及时充电的情况，造成使用者极大不便。
发明内容
针对上述问题，有必要提供一种可在室外充电的具有太阳能充电功能的便携式电子装置。
一种具有太阳能充电功能的便携式电子装置，包括常规充电模块、充电电池、切换开关以及太阳能充电模块，所述常规充电模块用于直接采用电能给所述充电电池充电，所述太阳能充电模块包括太阳能电池板以及电压变换电路，所述太阳能电池板用于将太阳能转化为电能并输出至所述电压变换电路，所述电压变换电路用于对所述太阳能电池板输出的电压进行降压、整流以及滤波后输出至所述充电电池；所述切换开关电性连接至所述常规充电模块、电压变换电路以及充电电池，所述切换开关选择性地将所述充电电池电性连接至所述电压变换电路以及所述太阳能充电模块。
所述的具有太阳能充电功能的便携式电子装置通过太阳能充电模块将太阳能转化为电能给充电电池充电，并通过切换开关选择性地将充电电池电性连接至常规充电模块或者太阳能充电模块，使得具有太阳能充电功能的便携式电子装置具有多种充电选择，例如，在没有太阳光的晚上，使用者可采用生活用电给充电电池进行充电，而在有太阳光的时候，使用者可采用太阳能充电，节约了电能，方便了使用者的使用。
附图说明
图1为本发明较佳实施方式的具有太阳能充电功能的便携式电子装置的功能模块图。
图2为图1所示具有太阳能充电功能的便携式电子装置的电路图。
主要元件符号说明
移动电话 100
常规充电模块 10
太阳能充电模块 30
充电电池 50
切换开关 70
太阳能电池板 31
电压变换电路 33
充电单元 331
限压单元 333
变压器 T1
第一三极管 Q1
第二三极管 Q2
基极电阻 R1
集电极电阻 R2
反馈电阻 R3
第一分压电阻 R4
第二分压电阻 R5
第一电阻 R6
整流二极管 D1
稳压二极管 D2
反馈电容 C1
第一滤波电容 C2
第二滤波电容 C3
初级线圈 Np
反馈线圈 Nb
次级线圈 Ns
同名端 1、3、5
异名端 2、4、6
基极 b1、b2
集电极 c1、c2
发射极 e1、e3
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
本发明较佳实施方式的具有太阳能充电功能的便携式电子装置以移动电话为例进行说明。
请参阅图1，移动电话100包括常规充电模块10、太阳能充电模块30、充电电池50以及切换开关70。常规充电模块10用于采用生活用电为所述充电电池50充电；太阳能充电模块30用于吸收太阳能，并将太阳能转化为电能给所述充电电池50充电。切换开关70电性连接至常规充电模块10、太阳能充电模块30以及充电电池50，切换开关70选择性地将所述充电电池50电性连接至所述常规充电模块10以及太阳能充电模块30，实现对充电电池50的充电模式的切换。
请一并参阅图2，太阳能充电模块30包括太阳能电池板31以及电压变换电路33。太阳能电池板31用于将太阳能转换为电能并输出至电压变换电路33。太阳能电池板31的数量可以为一块，也可以为多块。当太阳能电池板31的数量为多块时，多块太阳能电池板31串联使用。太阳能电池板31可以设置于移动电话100的后盖（图未示）上。
电压变换电路33包括充电单元331以及限压单元333。充电单元331用于对太阳能电池板31输出的电压进行降压、整流以及滤波后输出至所述充电电池50。限压单元333用于将充电单元331的输出电压限定在一最大充电电压值以下，以防止对充电电池50过充电。
充电单元331包括变压器T1、第一三极管Q1、基极电阻R1、集电极电阻R2、反馈电阻R3、反馈电容C1、整流二极管D1以及第一滤波电容C2。变压器T1包括初级线圈Np、反馈线圈Nb以及次级线圈Ns。第一三极管Q1的基极b1及集电极c1分别通过基极电阻R1及集电极电阻R2电性连接至太阳能电池板31的正极；发射极e1接地。初级线圈Np的同名端1电性连接至太阳能电池板31的正极；异名端2电性连接至集电极电阻R2及第一三极管Q1的集电极c1之间。反馈线圈Nb的同名端3依次通过反馈电容C1以及反馈电阻R3电性连接至基极电阻R1与第一三极管Q1的基极b1之间；异名端4接地。次级线圈Ns的同名端5接地；异名端6电性连接至整流二极管D1的阳极。整流二极管D1的阴极电性连接至充电电池50的正极。第一滤波电容C2并联至充电电池50的正极与负极之间。
变压器T1、第一三极管Q1、基极电阻R1、集电极电阻R2、反馈电阻R3以及反馈电容C1共同组成一自激式振荡电路，使初级线圈Np上产生变化的自感电压及自感电流，从而在次级线圈Ns上产生相应的互感充电电压及互感充电电流，并通过整流二极管D1及第一滤波电容C2的整流及滤波后，在第一滤波电容C2上得到直流电压给充电电池50充电。
具体地，太阳能电池板31的正极输出的电流经由基极电阻R1流向第一三极管Q1的基极b1使第一三极管Q1导通并工作于放大状态。此时初级线圈Np上输入直流电流并产生同名端1为正、异名端2为负的自感电压，初级线圈Np上的电流随集电极c1电流的增大而线性增大，使得反馈线圈Nb上产生一同名端3为正、异名端4为负的互感电压，该互感电压经由反馈电容C1以及反馈电阻R3向第一三极管Q1的基极b1注入电流使基极b1的电流进一步增加，集电极c1的电流也随之进一步增大直至第一三极管Q1工作于饱和状态。同时，反馈线圈Nb上产生的同名端3为正、异名端4为负的互感电压给反馈电容C1充电，随着反馈电容C1上的电压逐渐升高，基极b1上的电位逐渐变低，当基极b1上的电流变化不能满足其继续饱和时，第一三极管Q1从饱和状态重新进入放大状态。
在第一三极管Q1进入放大状态后，集电极c1上的电流由放大状态前的最大值开始减小，此时初级线圈Np上的自感电压反向，次级线圈Ns上产生同名端5为负、异名端6为正的互感充电电压，该互感充电电压通过整流二极管D1给充电电池50充电。同时，反馈线圈Nb上产生同名端3为负、异名端4为正的感应电压，该感应电压使基极b1上的电流逐渐减小，集电极c1上的电流随之迅速减小，使得第一三极管Q1迅速进入截止状态。
在第一三极管Q1进入截止状态后，太阳能电池板31输出的电压以及反馈线圈Nb上产生的同名端3为负、异名端4为正的感应电压，又经由基极电阻R1、反馈电阻R3给反馈电容C1反向充电，逐渐提高基极b1的电位，使第一三极管Q1重新导通，并经由上述过程再次达到饱和状态，如此循环即可实现对充电电池50的连续充电。
限压单元333包括第二三极管Q2、稳压二极管D2、第一分压电阻R4、第二分压电阻R5以及第一电阻R6。第一分压电阻R4及第二分压电阻R5相互串联后并联至第一滤波电容C1的两端。稳压二极管D2的阴极电性连接至第一分压电阻R4及第二分压电阻R5之间的节点，阳极电性连接至第二三极管Q2的基极b2。第二三极管Q2的集电极c2电性连接至反馈电阻R3与第一三极管Q1的基极b1之间，发射极e2接地。第一电阻R6电性连接至第二三极管Q2的基极b2与发射极e2之间。
在本实施例中，以充电电池50的最大充电电压，即充电极限电压为4.2V为例对限压单元333的工作过程进行说明。在充电电池50的充电过程中，充电电池50的电压逐渐上升，当充电电池50的充电电压，即第一滤波电容C1上的电压大于4.2V时，经过第一分压电阻R4及第二分压电阻R5的分压后使得稳压二极管D2导通，进一步使得第二三极管Q2导通，第二三极管Q2的分流作用减小了第一三极管Q1的基极b1的电流，从而减小了第一三极管Q1的集电极c1的电流，相应减小了次级线圈Ns上的互感充电电压以及互感充电电流，使得次级线圈Ns输出较小的互感充电电流将充电电池50的电压维持在4.2V。
电压变换电路33还包括第二滤波电容C3。第二滤波电容C3并联至太阳能电池板31的正极与负极之间，用于对太阳能电池板31输出的直流电压进行滤波。
所述的移动电话100通过太阳能充电模块30将太阳能转化为电能给充电电池50充电，并通过切换开关70选择性地将充电电池50电性连接至常规充电模块10或者太阳能充电模块30，使得移动电话100具有多种充电选择，例如，在没有太阳光的晚上，使用者可采用生活用电给充电电池50进行充电，而在有太阳光的时候，使用者可采用太阳能充电，节约了电能，方便了使用者的使用。

Claims (6)

1.一种具有太阳能充电功能的便携式电子装置，包括常规充电模块以及充电电池，所述常规充电模块用于直接采用电能给所述充电电池充电，其特征在于：所述具有太阳能充电功能的便携式电子装置还包括切换开关以及太阳能充电模块，所述太阳能充电模块包括太阳能电池板以及电压变换电路，所述太阳能电池板用于将太阳能转化为电能并输出至所述电压变换电路，所述电压变换电路用于对所述太阳能电池板输出的电压进行降压、整流以及滤波后输出至所述充电电池；所述切换开关电性连接至所述常规充电模块、电压变换电路以及充电电池，所述切换开关选择性地将所述充电电池电性连接至所述电压变换电路以及所述太阳能充电模块。
2.如权利要求1所述的具有太阳能充电功能的便携式电子装置，其特征在于：所述电压变换电路包括充电单元，所述充电单元包括变压器、第一三极管、基极电阻、集电极电阻、反馈电阻、反馈电容、整流二极管以及第一滤波电容，所述变压器包括初级线圈、反馈线圈以及次级线圈，所述第一三极管的基极及集电极分别通过所述基极电阻及集电极电阻电性连接至所述太阳能电池板的正极，所述第一三极管的发射极接地；所述初级线圈的同名端电性连接至所述太阳能电池板的正极，异名端电性连接至所述集电极电阻及第一三极管的集电极之间；所述感应电器的同名端端依次通过所述反馈电容以及反馈电阻电性连接至所述基极电阻与所述第一三极管的基极之间，异名端接地；所述次级线圈的同名端接地，异名端电性连接至所述整流二极管的阳极；所述整流二极管的阴极电性连接至所述充电电池的正极；所述第一滤波电容并联至所述充电电池的正极与负极之间。
3.如权利要求2所述的具有太阳能充电功能的便携式电子装置，其特征在于：所述电压变换电路还包括限压单元，所述限压单元用于限制所述充电单元的输出电压限定在一最大充电电压值以下。
4.如权利要求3所述的具有太阳能充电功能的便携式电子装置，其特征在于：所述限压单元包括第二三极管、稳压二极管、第一分压电阻以及第二分压电阻，所述第一分压电阻及第二分压电阻相互串联后并联至所述第一滤波电容的两端；所述稳压二极管的阴极电性连接至所述第一分压电阻及第二分压电阻之间的节点，阳极电性连接至所述第二三极管的基极；所述第二三极管的集电极电性连接至所述反馈电阻与所述第一三极管的基极之间，第二三极管的发射极接地。
5.如权利要求1所述的具有太阳能充电功能的便携式电子装置，其特征在于：所述电压变换电路包括第二滤波电容，所述第二滤波电容并联至所述太阳能电池板的正极与负极正极之间。
6.如权利要求1所述的具有太阳能充电功能的便携式电子装置，其特征在于：所述太阳能电池板的数量为多块，多块所述太阳能电池板串联连接。
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