專(zhuān)利名稱(chēng)：鋰離子電池充電手電筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于一種手電筒，特別是關(guān)于一種充電式鋰離子電 池手電筒。
背景技術(shù)：
隨著鋰離子電池技術(shù)的不斷發(fā)展，鋰離子電池的價(jià)格越來(lái)越便 宜，其應(yīng)用領(lǐng)域正在從筆記本電腦、手機(jī)、掌上電腦等高科技產(chǎn)品， 逐漸向低端日常用品的領(lǐng)域推進(jìn)。手電筒是人們常用的一種照明工具，但是，長(zhǎng)期以來(lái)人們使用的 手電筒 一般都是采用堿性電池供電。眾所周知，堿性電池的電量較'J、， 并且一次性使用完后就要被丟棄，不但造成了資源的浪費(fèi)，而且造成 對(duì)環(huán)境的污染。為了解決這個(gè)問(wèn)題，人們發(fā)明了可充電的手電筒，比 如各種礦燈式的手電筒，這種充電手電筒釆用的電池一般是鎳鎘或者鎳氫電池，這種電池具有電量較小、較易損壞、體積較大、重量較大、 充電次數(shù)較少等等缺點(diǎn)。隨著鋰離子電池的普及，有些技術(shù)人員將鋰離子電池應(yīng)用到了手 電筒領(lǐng)域，但是，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明，這些鋰離子電池手電筒的使用壽命 非常低，很難被消費(fèi)者接受。比如中國(guó)專(zhuān)利第03255053.7號(hào)所揭示的一種整體式工礦燈，包 括外殼、外殼內(nèi)的控制電路板、外殼內(nèi)還裝有鋰離子電池、發(fā)光二 極管，鋰離子電池、發(fā)光二極管用導(dǎo)線和控制電路板上的接線點(diǎn)相連。 但是，這種整體式工礦燈并沒(méi)有揭示控制電路板的具體電路結(jié)構(gòu)，本 領(lǐng)域技術(shù)人員不能根據(jù)其說(shuō)明書(shū)揭示的內(nèi)容制造出這種整體式工礦 燈。又如中國(guó)專(zhuān)利第03250341.5號(hào)所揭示的一種充電式強(qiáng)光四防輕 小手電筒，由前密封蓋組件、燈座組件、密封主筒體組件、密封蓋組
件、密封尾蓋組件、磁控四防變光開(kāi)關(guān)組件、電源組件、內(nèi)尾組件組 成，前密封蓋組件通過(guò)前密封組合蓋和密封主筒體與密封主筒體組件 連接，燈座組件通過(guò)燈座與密封主筒體組件上的密封主筒體連接，密 封尾蓋組件安裝在密封主筒體的尾部，磁控四防變光開(kāi)關(guān)組件安裝在 密封主筒體的圓筒上，電源組件安裝在密封主筒體內(nèi)，內(nèi)尾組件安裝 在密封尾蓋內(nèi)。但是，這種充電式強(qiáng)光四防輕小手電筒沒(méi)有采用控制 電路板，因此在充/放電過(guò)程中，很容易將鋰離子電池?fù)p壞，大大降 低鋰離子電池使用壽命。因此，提供一種真正實(shí)用的鋰離子電池手電筒成為了業(yè)界需要解 決的問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可充分提高鋰離子電 池使用壽命的鋰離子電池手電筒。本實(shí)用新型的一種技術(shù)方案是提供一種鋰離子電池充電手電 筒，包括殼體、收容于殼體內(nèi)的至少一塊鋰離子電池、以及設(shè)置在殼 體上的燈泡、開(kāi)關(guān)及充電端口，其中，鋰離子電池充電手電筒還包括 一收容于殼體內(nèi)的控制鋰離子電池充電和/或放電的控制電路板，鋰 離子電池的正極與控制電路板的第 一引腳相連，鋰離子電池的負(fù)極與 控制電路板的第四引腳相連，充電端口的正極與控制電路板的第一引 腳相連，充電端口的負(fù)極與控制電路板的第三引腳相連，燈泡和開(kāi)關(guān) 分別串聯(lián)在控制電路板的第二引腳與第三引腳之間。具體地，開(kāi)關(guān)臨近控制電路板的第三引腳，燈泡臨近控制電路板 的第二引腳。控制電路板使鋰離子電池的充電和放電都在預(yù)定的電壓和電流下進(jìn)行，并且使鋰離子電池放電時(shí)始終會(huì)保留一定的電量，以 提高鋰離子電池的使用壽命。優(yōu)選地，鋰離子電池充電手電筒還包括控制燈泡在開(kāi)關(guān)閉合后的 預(yù)定時(shí)間內(nèi)自動(dòng)關(guān)閉的定時(shí)電路板。具體地，定時(shí)電路板為絕緣封裝 的集成電路板，其引出三個(gè)引腳，定時(shí)電路板的第一引腳與控制電路 板的第二引腳相連，定時(shí)電路板的第二引腳通過(guò)開(kāi)關(guān)與控制電路板的 第三引腳相連，定時(shí)電路板的第三引腳自定時(shí)電路板上的場(chǎng)效應(yīng)管的 漏極引出并連接到燈泡的負(fù)極，而燈泡的正極與控制電路板的第二引 腳相連。從而使燈泡、開(kāi)關(guān)、控制電路板、定時(shí)電路板形成一個(gè)完整的回路。比如，定時(shí)電路板包括一型號(hào)為NE555的定時(shí)控制芯片。 這樣，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合一定時(shí)間后燈泡自動(dòng)熄滅，以保證手電筒元件不會(huì) 損壞，提高使用壽命。優(yōu)選地，定時(shí)電路板的場(chǎng)效應(yīng)管的柵4及與型號(hào)為NE555的定時(shí) 控制芯片的第三引腳之間串聯(lián)了 一個(gè)正向的整流二極管以及一個(gè)反 向的開(kāi)關(guān)二極管。這樣可以實(shí)現(xiàn)慢啟動(dòng)功能，在開(kāi)關(guān)閉合后，燈泡逐 漸達(dá)到最大亮度。優(yōu)選地，鋰離子電池充電手電筒還包括至少一個(gè)活動(dòng)插接在充電 端口上而發(fā)光的小夜燈，比如發(fā)光二極管。在電量不足燈泡不亮的情 況下，小夜燈仍然可以繼續(xù)照明8小時(shí)左右。優(yōu)選地，鋰離子電池充電手電筒包括串聯(lián)的兩塊鋰離子電池，控 制電路板的第五引腳連接在兩塊鋰離子電池的中間。當(dāng)然，根據(jù)需要 還可以包括三塊或者三塊以上的鋰離子電池。具體地，控制電路板包括一型號(hào)為SE666或者S6665的鋰離子 電池充電控制芯片以及一個(gè)型號(hào)為W203的控制芯片，W203控制芯 片的內(nèi)部主要包括兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管?？晒┻x擇地，燈泡為非發(fā)光二極管的常用的高亮度電珠，燈泡設(shè) 置在殼體的頭部，充電端口凸出設(shè)置在殼體的尾部。殼體為圓筒狀， 殼體可以為鐵皮殼體或者塑料殼體?？晒┻x擇地，控制電路板和定時(shí)電路板引出的引腳數(shù)量可以根據(jù) 需要而改變。可供選擇地，燈泡可以為多個(gè)，且燈泡可以為發(fā)光二極管。 可供選擇地，鋰離子電池充電手電筒設(shè)有電量不足時(shí)提醒充電模塊?？晒┻x^^也，控制電路板與定時(shí)電路板可以集成為一個(gè)電路板。 可供選擇地，可以采用本領(lǐng)域中常用的其他芯片來(lái)替換本實(shí)用新 型中所使用的幾種芯片。
本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型的鋰離子電池充電手電筒 內(nèi)部設(shè)置了控制電路板，提高了鋰離子電池充電和放電的安全系數(shù)， 延長(zhǎng)了鋰離子電池的使用壽命；進(jìn)一步設(shè)有定時(shí)電路板，連續(xù)照明一 段時(shí)間后會(huì)自動(dòng)關(guān)閉電源，要繼續(xù)使用需重新開(kāi)啟，有效保護(hù)了電路 和燈泡，而且也避免了浪費(fèi)電能；本實(shí)用新型的鋰離子電池充電手電 筒尾部的充電端口兼為備用輸出接口 ，可接一只或幾只高亮度的小夜 燈，連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間使用；本實(shí)用新型的鋰離子電池充電手電筒具有慢啟 動(dòng)保護(hù)功能，在瞬態(tài)變化時(shí)電珠不易受損；本實(shí)用新型的鋰離子電池 充電手電筒重量輕、體積小、亮度高、安全性能好、經(jīng)久耐用，特別 適合保安、軍警、邊防以及家庭使用。以下結(jié)合實(shí)施例，來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型，但本實(shí)用新型不局 限于這些實(shí)施例，任何在本實(shí)用新型基本精神上的改進(jìn)或替代，仍屬 于本實(shí)用新型權(quán)利要求書(shū)中所要求保護(hù)的范圍。
附困說(shuō)明圖l是本實(shí)用新型的鋰離子電池充電手電筒示意圖。圖2是本實(shí)用新型的控制電路板的核心電路部分的電路圖。圖3是本實(shí)用新型的控制電路板的電路圖。圖4是本實(shí)用新型的定時(shí)電路板的電路圖。圖5是本實(shí)用新型的實(shí)施例2的電路圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1請(qǐng)一并參照


圖1，本實(shí)用新型的鋰離子電池充電手電筒，包括殼 體10、收容于殼體10內(nèi)的兩塊3.6V的鋰離子電池及控制電路板、 以及設(shè)置在殼體上的燈泡12、開(kāi)關(guān)14、充電端口 16及觸動(dòng)按紐17。其中，控制電路板用于控制鋰離子電池的充電和/或放電過(guò)程， 控制電路板的機(jī)械結(jié)構(gòu)為絕緣封裝的集成電路板，其引出五個(gè)引腳， 具體地，鋰離子電池的正極與控制電路板的第一引腳相連，鋰離子電 池的負(fù)極與控制電路板的第四引腳相連，充電端口的正極與控制電路
板的第一引腳相連，充電端口的負(fù)極與控制電路板的第三引腳相連， 燈泡和開(kāi)關(guān)分別串聯(lián)在控制電路板的第二引腳與第三引腳之間，控制 電路板的第五引腳連接在兩塊鋰離子電池的中間。請(qǐng)參照?qǐng)D2，控制電路板的電路結(jié)構(gòu)包括一核心電路部分與周?chē)?元器件(將在后面詳細(xì)介紹)，該核心電路部分由一型號(hào)為SE666的 鋰離子電池充電控制芯片以及一型號(hào)為W203的控制芯片按照?qǐng)D2所 示的連接關(guān)系對(duì)應(yīng)連接而成。請(qǐng)參照?qǐng)D3,該核心電路部分用IC1來(lái) 表示，核心電路部分IC1與周?chē)骷倪B接關(guān)系如圖3所示。其中， 控制電路板的第一引腳至第五引腳分別由IC1的l腳至5腳經(jīng)由對(duì)應(yīng) 周?chē)骷笠觥？刂齐娐钒宓碾娐方Y(jié)構(gòu)使得充電過(guò)程中，使兩個(gè)鋰離子電池的 總電壓保持在7.2V左右，并且是恒定電流充電；放電過(guò)程中，使鋰 離子電池中始終保留一定的電量，比如，兩個(gè)鋰離子電池的總電壓維 持在5V以上，具體地可選擇5.4V左右。當(dāng)然，根據(jù)鋰離子電池?cái)?shù) 量的增減，這些參數(shù)可以對(duì)應(yīng)進(jìn)行改變。燈泡12為常用的高亮度電珠，燈泡12設(shè)置在殼體的頭部10， 充電端口 16凸出設(shè)置在殼體IO的尾部。其中，按壓觸動(dòng)按紐17時(shí) 燈泡亮，松開(kāi)觸動(dòng)按紐17后燈泡滅。實(shí)施例2作為本實(shí)用新型的另一種方案，其與實(shí)施例l相似，不同之處在于鋰離子電池充電手電筒還包括控制燈泡在開(kāi)關(guān)閉合后的預(yù)定時(shí) 間內(nèi)自動(dòng)關(guān)閉的定時(shí)電路板，比如使燈泡在開(kāi)啟2~10分鐘以后自動(dòng) 熄滅。具體地，定時(shí)電路板的機(jī)械結(jié)構(gòu)為絕緣封裝的集成電路板，其引 出三個(gè)引腳，定時(shí)電路板的第一引腳與控制電路板的第二引腳相連， 定時(shí)電路板的第二引腳通過(guò)開(kāi)關(guān)與控制電路板的第三引腳相連，定時(shí) 電路板的第三引腳自定時(shí)電路板上的場(chǎng)效應(yīng)管的漏極引出并連接到 燈泡的一極，而燈泡的另一極則與控制電路板的第二引腳相連。具體
地，相當(dāng)于燈泡與開(kāi)關(guān)之間的直接連接斷開(kāi)，并且燈泡串聯(lián)在定時(shí)電 路板的場(chǎng)效應(yīng)管的源極與控制電路板的第二引腳之間，開(kāi)關(guān)串聯(lián)在定 時(shí)電路板的場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與控制電路板的第三引腳之間。定時(shí)電路板的電路結(jié)構(gòu)包括一核心電路部分IC2與周?chē)骷?(將在后面詳細(xì)介紹)，核心電路部分IC2為一型號(hào)為NE555的定時(shí) 控制芯片。核心電路部分:[C2與周?chē)骷g的連接關(guān)系如圖4所 示。其中，定時(shí)電路板的第一引腳由NE555定時(shí)控制芯片的4腳和8 腳經(jīng)由對(duì)應(yīng)周?chē)骷笠觯〞r(shí)電路板的第二引腳由NE555定 時(shí)控制芯片的1腳經(jīng)由對(duì)應(yīng)周?chē)骷笠?，定時(shí)電路板的第三引 腳分別由NE555定時(shí)控制芯片的3腳經(jīng)由對(duì)應(yīng)周?chē)骷笠觯?其中，NE555定時(shí)控制芯片的2腳與6腳短接，5腳通過(guò)電容接地， 7腳閑置。圖5為鋰離子電池充電手電筒的所有元器件之間的連接關(guān)系圖。 請(qǐng)參照?qǐng)D5，放電過(guò)程工作原理為，接通S開(kāi)關(guān)后、電路開(kāi)始工 作。控制電路板的核心電路部分IC1的1腳與電池BAT1正極相連。 通過(guò)核心電路部分IC1內(nèi)部高分子PTC熱敏電阻后到達(dá)IC1的2腳。 IC1的4腳與電池BAT2負(fù)極相連。IC1的3腳為放電負(fù)極，也是充 電輸入端。IC1的5腳為地端，接入電池的BAT1負(fù)極與BAT2正極， 以便充電、放電時(shí)電路進(jìn)行檢測(cè)。IC1的2腳正電源一路經(jīng)過(guò)L1直 接到燈泡EL—端，IC1的2腳正電源另一路經(jīng)過(guò)二極管加到定時(shí)電 路板的核心電路部分IC2 (定時(shí)集成塊)4腳-8腳給IC2供電。并且 通過(guò)R2開(kāi)始向定時(shí)電容C2充電。IC2的1腳為負(fù)^=及電源。IC2的5 腳通過(guò)C3接地以消除干擾。IC2的2腳與IC2的6腳短接。R2與 C2為定時(shí)、充電器件，改變它的參數(shù)可以確定定時(shí)時(shí)間。電路關(guān)機(jī) 后為確保只有一個(gè)定時(shí)時(shí)間輸出，可以通過(guò)VD4將C2上儲(chǔ)存的電荷 泄放。IC2的3腳為輸出端通過(guò)VD5 、 VD6 、 R3加到場(chǎng)效應(yīng)管的控 制柵極G。場(chǎng)效應(yīng)管的源極S經(jīng)由開(kāi)關(guān)S與IC1的3腳相連，場(chǎng)效應(yīng) 管的漏極D經(jīng)由燈泡EL與IC1的2腳相連。VD5為限流保護(hù)二極管， 通過(guò)VD6可以實(shí)現(xiàn)快/慢啟動(dòng)保護(hù)功能。VT1為燈泡EL的開(kāi)關(guān)電源 管。Ll、 L2、 L3為限流器件，防止電流過(guò)大而損壞電珠。C4為濾波
電容、也為短時(shí)間充電、，放電電容。當(dāng)電3朱在瞬間通電的同時(shí)也給電 容C4充電，以防止瞬態(tài)脈沖電壓過(guò)高、而損壞電珠，也有一定的保 護(hù)作用。充電過(guò)程工作原理為，接入DC9V—500mA的電源后，開(kāi)始向電 池充電。正端通過(guò)VD1限流保護(hù)二極管后、直4妄加到電池的正極。 負(fù)端直接加到IC1的3腳端。IC1內(nèi)部電路會(huì)進(jìn)行過(guò)電流Voch、過(guò)電 壓Vov、欠電壓VUv的監(jiān)測(cè)。有電池充電、放電4僉測(cè)電路、低功耗 睡眠模式、比較器電路等3通過(guò)這些電路起到了保護(hù)的作用。內(nèi)部還 有兩只FET場(chǎng)效應(yīng)管，一個(gè)為充電管， 一個(gè)為;改電管。FET在保護(hù) 板內(nèi)部電路中起開(kāi)關(guān)的作用，分別控制著充電回路與放電回路的導(dǎo)通 與關(guān)斷。實(shí)施例3作為本實(shí)用新型的又一種方案，其它部分與實(shí)施例2相似，不同 之處在于優(yōu)選地，鋰離子電池充電手電筒還包括至少 一個(gè)活動(dòng)插接在充電 端口 16上而發(fā)光的小夜燈20，比如發(fā)光二極管LED,可使用36小 時(shí)左右。電池正端通過(guò)R1、 VD2降壓、限流、濾波后，接到了電筒尾部， 以輸出小電流、低電壓的情況下供給LED作為小夜燈晚上照明使用。燈泡可以選用6V-0.75A或者4.8V-0.75A的電珠，亮度為160或 180流明。鋰離子電池充電手電筒的充電時(shí)間可以為1~12小時(shí)。
權(quán)利要求1、一種鋰離子電池充電手電筒，包括殼體、收容于所述殼體內(nèi)的至少一塊鋰離子電池、以及設(shè)置在所述殼體上的至少一個(gè)燈泡、開(kāi)關(guān)及充電端口，其特征在于所述鋰離子電池充電手電筒還包括一收容于所述殼體內(nèi)的控制所述鋰離子電池充電和/或放電的控制電路板，所述鋰離子電池的正極與所述控制電路板的第一引腳相連，所述鋰離子電池的負(fù)極與所述控制電路板的第四引腳相連，所述充電端口的正極與所述控制電路板的第一引腳相連，所述充電端口的負(fù)極與所述控制電路板的第三引腳相連，所述燈泡和所述開(kāi)關(guān)分別串聯(lián)在所述控制電路板的第二引腳與第三引腳之間。
2、 如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池充電手電筒，其特征在于， 所述鋰離子電池充電手電筒還包括控制所述燈泡在所述開(kāi)關(guān)閉合后 的預(yù)定時(shí)間內(nèi)自動(dòng)熄滅的定時(shí)電路板。
3、 如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池充電手電筒，其特征在于， 所述鋰離子電池充電手電筒還包括至少一個(gè)活動(dòng)插接在所述充電端 口上而發(fā)光的小4艾燈。
4、 如權(quán)利要求2所述的鋰離子電池充電手電筒，其特征在于， 所述定時(shí)電路板的第一引腳與所述控制電路板的第二引腳相連，所述 定時(shí)電路板的第二引腳通過(guò)所述開(kāi)關(guān)與所述控制電路板的第三引腳 相連，所述定時(shí)電路板的第三引腳自所述定時(shí)電路板上的場(chǎng)效應(yīng)管的 漏極引出并連接到所述燈泡上。
5、 如權(quán)利要求2所述的鋰離子電池充電手電筒，其特征在于， 所述定時(shí)電路板包括一型號(hào)為NE555的定時(shí)控制芯片。
6、 如權(quán)利要求5所述的鋰離子電池充電手電筒，其特征在于， 所述定時(shí)電路板的場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與所述型號(hào)為NE555的定時(shí)控制 芯片的3腳之間串聯(lián)了 一個(gè)整流二極管和一個(gè)開(kāi)關(guān)二極管。
7、 如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池充電手電筒，其特征在于， 所述鋰離子電池充電手電筒包括串聯(lián)的兩塊鋰離子電池，所述控制電 路板的第五引腳連接在所述兩塊鋰離子電池的中間。
8、 如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池充電手電筒，其特征在于， 所述控制電路板包括一型號(hào)為SE666或者S6665的鋰離子電池充電 控制芯片以及一個(gè)型號(hào)為W203的控制芯片。
9、 如權(quán)利要求3所述的鋰離子電池充電手電筒，其特征在于， 所述燈泡為高亮度電珠，所述小夜燈為發(fā)光二極管。
10、 如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池充電手電筒，其特征在于， 所述燈泡設(shè)置在所述殼體的頭部，所述充電端口設(shè)置在所述殼體的尾 部，所述燈泡與一電容并聯(lián)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型揭示了一種鋰離子電池充電手電筒，包括殼體、收容于殼體內(nèi)的至少一塊鋰離子電池、以及設(shè)置在殼體上的燈泡、開(kāi)關(guān)及充電端口，其中，鋰離子電池充電手電筒還包括一收容于殼體內(nèi)的控制鋰離子電池充電和/或放電的控制電路板，鋰離子電池的正極與控制電路板的第一引腳相連，鋰離子電池的負(fù)極與控制電路板的第四引腳相連，充電端口的正極與控制電路板的第一引腳相連，充電端口的負(fù)極與控制電路板的第三引腳相連，燈泡和開(kāi)關(guān)分別串聯(lián)在控制電路板的第二引腳與第三引腳之間。本實(shí)用新型的鋰離子電池充電手電筒內(nèi)部設(shè)置了控制電路板以及定時(shí)電路板，充分提高了鋰離子電池充電和放電的安全系數(shù)，延長(zhǎng)了鋰離子電池的使用壽命。
文檔編號(hào)F21L4/00GK201025334SQ20062006668
公開(kāi)日2008年2月20日 申請(qǐng)日期2006年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月27日
發(fā)明者唐生輝 申請(qǐng)人:唐生輝