CN1277331C

CN1277331C - 一种便携式光电电源

Info

Publication number: CN1277331C
Application number: CNB2004100186191A
Authority: CN
Inventors: 李国昌
Original assignee: Hebei University of Science and Technology
Current assignee: Hebei University of Science and Technology
Priority date: 2004-01-15
Filing date: 2004-01-15
Publication date: 2006-09-27
Anticipated expiration: 2024-01-15
Also published as: CN1558465A

Abstract

一种便携式光电电源，属电源技术领域，用于解决室外用电和节能问题。其技术方案是：它由光电板、容电器、稳压器组成。光电板由多个窄条多晶硅太阳能电池片串接组成；光电板转换的电能由容电器储存起来，容电器为多个可充电电池串并联组成；稳压器用于稳定输出电压。本发明可以把阳光、灯光等任何光照产生的电能储存进来，可反复充放电使用。本装置设有电量指示器，用于及时了解容电器中储存电量的多少。它具有体积小巧、携带方便的优点，特别适用于手机、音乐播放器、数码像机、摄象机等微型电子设备在室外使用时进行供电或充电。

Description

一种便携式光电电源

技术领域

本发明涉及一种利用太阳能的供电电源，属电源技术领域。

背景技术

随着电子技术的发展，出现了很多如手机一类可以随身携带的电子设备和装置，给人们的工作和生活带来很大的方便。但是这些设备和装置在工作时经常需要充电，使用者必须在有固定电源的场所进行，造成上述设备和装置的使用时间和使用地点受到一定的限制。为解决用电设备的室外用电和节能问题，人们把目光投向太阳能充电器。太阳能虽然已用于发电，但大部分仅涉足于大型转换器，如用于太阳能电站等。用于微型用电设备的，目前，绝大部分仅限于计算器等微功耗的，且只有在有光照时才能供电，无光照时就不能供电，同时，其输出也直接受制于光的强弱，实际使用价值很低。而若用于电压稍高、功率较大的充电器具，则又无法解决便携的问题。因此，人们迫切希望能有一种小型的、以光能为原动力的、便于携带的供电电源，以供手机、音乐播放器、数码像机、摄象机等小型随身电子设备在室外使用的供电或充电电源。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种以光能为原动力的，能够在室外对手机、音乐播放器、数码像机、摄象机等小型随身电子设备进行供电的小型便携式光电电源。

解决上述问题的技术方案是：

一种便携式光电电源，它由光电板、容电器、稳压器组成。光电板由多晶硅太阳能电池片串联组成，多晶硅太阳能电池片切割成宽为3～20毫米的窄条，利用导电条串接组成，相邻两片之间为绝缘粘胶；光电板正极经二极管D1与容电器的正极相接，其输出接至稳压器的输入端，光电板、容电器及稳压器的负极均接地，稳压器采用三端稳压器芯片IC1，其输出为光电电源的输出端。

上述便携式光电电源，所述光电板采用分体结构，由两个等尺寸的光电板在一侧边通过铰轴连接在一起。

上述便携式光电电源，它还设有电量指示器，电量指示器分电量正常指示器和亏电指示器，其中，电量正常指示器由振荡器和绿色指示灯LD组成，亏电指示器由电压比较器和红色指示灯HD组成，所述振荡器由集成电路芯片IC2、电阻R2、R3、电容C2组成，集成电路芯片IC2采用555时基电路芯片，电阻R2、R3串联后接电容C2，并同时并接555时基电路芯片的2、6脚，电容C2的另一端接地，555时基电路芯片的3脚接绿色指示灯；所述电压比较器采用运放器IC3，电阻R5、R6串接后接地，其串接点接运放器的3脚，提供基准电压，容电器中串接的可充电电池之中点作为信号端接运放器的信号输入端，其输出端6脚接红色指示灯HD，电阻R7为限流电阻。

上述便携式光电电源，增设过充电指示器，过充电指示器由电压比较器、和黄色指示灯组成，电压比较器采用运放器F741，其输出端接黄色指示灯YD。

按照本发明提供的光电电源，可以把阳光、灯光等任何光照产生的光能予以转换、储存、输出，并可反复充放电使用，既可充电、也可直接供电；光电板采用窄条多晶硅太阳能电池片串接，输出电压可达十几至几十伏，而面积并不很大，达到便携的目的；稳压器可以在光照强度变化的状况下，保持输出电压不变，为用电器提供稳定的电力供应；电量指示器可以使用户及时了解容电器中的电量多少。本发明还具有体积小巧的优点，特别适用于手机、音乐播放器、数码像机、摄象机等电子设备和装置在室外使用时进行充电。

附图说明

图1是本发明的电原理框图；

图2是光电板板面的结构示意图；

图3是图2的I部局部放大横剖图；

图4是本发明的一种电路原理图。

具体实施方式

本发明由光电板1、容电器2、稳压器3、电量指示器4、机壳7等五部分组成。

常用光电转换元件一般为单晶硅片、多晶硅太阳能电池片或砷化镓片等，并在大尺寸下使用，如地面太阳能电站、航天器太阳能电池板、屋顶太阳能电池板，等等。从图2、3可以看到，本发明的光电板1为小巧的便携式光电转换装置，采用多晶硅太阳能电池片为光电转换元件，切割成宽度仅3～20毫米的窄条，由导电条9串联成组件，经真空热压而成。多晶硅太阳能电池片1-1的条间间距为0.5～1.2毫米，相互绝缘，在AM1.5光照条件下可产生0.5-10瓦电功率。

容电器2采用小巧的可充电电池，把阳光、灯光等任何光照产生的能量转换储存备用，可反复充放电使用。容电器2在图4中标记为E2，光电板1标记为E1。

考虑到光电板或容电器2的电量变化时会引起电压变化，为了保持输出电压不变，采用稳压器3稳压。稳压器3为三端稳压器IC1，稳压范围在3～30伏内，接需设定，输出电流在0.1～3.0安培范围内。

为指示充电电源中的电量情况，增设了电量指示器4，电量指示器4由振荡器和比较器电路驱动绿色、红色、黄色指示灯予以指示，或用液晶显示器指示。当用发光二极管显示时，用集成振荡器、电压比较器或运算放大器控制红、绿、黄灯显示：绿灯亮表示供电正常；红灯亮表示电量不足，需立即光照；黄灯亮表示电量已满，应暂时避免光照以防过充。当用液晶显示时，用图案显示容电器中电量的多少。图中的二极管D1、D2起防逆充作用。

开机后(合上开关K1)，当容电器2内电量充足时，绿灯闪烁，说明可正常给手机等用电器充电。当容电器2内电量消耗到一半时，电压比较器控制红灯点亮，提醒应即刻给光电板晒太阳或光照充电。当容电器2内电量充满时，电压比较器6控制黄灯亮，提醒不要过度充电。

为了减少电量指示器4自身电能消耗，电量指示器4可通过开关K2随意打开或关闭。指示灯闪烁的周期调整在0.7秒左右，占空时间远长于闪亮时间。

本发明的机壳7的尺寸为：长5～18厘米、宽4～10厘米、高1.5～4.0厘米；长与宽的正面全部用来采集光能，面积固定或可通过折叠、抽拉改变，例如光电板采用分体结构，由两个等尺寸的光电板在一侧边通过铰轴连接在一起，以进一步减少体积，但功率足够微型电器使用。各控制开关和显示装置安装在侧面，以便充分利用光照面。

Claims

1.一种便携式光电电源，其特征在于，它由光电板[1]、容电器[2]、稳压器[3]、机壳[7]组成，所述光电板[1]由多个切割成宽为3～20毫米的窄条多晶硅太阳能电池片[1-1]利用导电条[9]串接组成，相邻两片太阳能电池片[1-1]之间相互绝缘，导电条[9]位于多晶硅太阳能电池片的中间，光电板[1]的正极通过防逆充二极管D1与容电器的正极相接，容电器[2]为多个可充电电池串并联组成，稳压器采用三端稳压器芯片IC1，其输出为光电电源的输出端；

所述光电板采用分体结构，由两个等尺寸的光电板在一侧边通过铰轴连接在一起；

所述光电电源还设有电量指示器，电量指示器分电量正常指示器和亏电指示器，其中，电量正常指示器由振荡器和绿色指示灯LD组成，亏电指示器由电压比较器和红色指示灯HD组成，所述振荡器由集成电路芯片IC2、电阻R2、R3、电容C2组成，集成电路芯片IC2采用555时基电路芯片，电阻R2、R3串联后串接电容C2，其串接点接555时基电路芯片的2、6脚，电容C2的另一端接地，555时基电路芯片的3脚接绿色指示灯；所述电压比较器采用运放器工C3，电阻R5、R6串接后接地，其串接点接运放器的3脚，提供基准电压，容电器中串接的可充电电池之中点作为信号端接运放器的信号输入端，其输出端6脚接红色指示灯HD，电阻R7为限流电阻；

所述光电电源还设有过充电指示器，过充电指示器由电压比较器和黄色指示灯组成，电压比较器采用运放器F741，其输出端接黄色指示灯YD。