專利名稱：一種便攜式光電電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種改進的光電電源，屬電源技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著電子科技的發(fā)展，出現(xiàn)了很多如手機一類可以隨身攜帶的電子設(shè)備和裝置，給人們的工作和生活帶來很大的方便。但是這些設(shè)備和裝置在工作時經(jīng)常需要充電，使用者必須在有固定電源的場所進行，造成上述設(shè)備和裝置的使用時間和使用地點受到一定的限制。為解決用電設(shè)備的室外用電和節(jié)能問題，人們把目光投向太陽能電源。太陽能雖然已用于發(fā)電，但大部分僅涉足于大型轉(zhuǎn)換器，如用于太陽能電站等。用于微型用電設(shè)備的，目前，絕大部分僅限于計算器等微功耗的，且只有在有光照時才能供電，無光照時就不能供電，同時，其輸出也直接受制于光的強弱，實際使用價值很低。而若用于電壓稍高、功率較大的充電器具，則又無法解決便攜的問題。因此，人們迫切希望能有一種小型的、以光能為原動力的、便于攜帶的充電電源，以供手機、音樂播放器、數(shù)碼像機、攝象機等小型隨身電子設(shè)備在室外使用的供電或充電電源。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種以光能為原動力的、能夠在室外對手機、音樂播放器、數(shù)碼像機、攝象機等小型隨身電子設(shè)備進行供電或充電的小型便攜式光電電源。
解決上述問題的技術(shù)方案是一種便攜式光電電源，它由光電板、容電器、穩(wěn)壓器組成。光電板由多晶硅太陽能電池片串聯(lián)組成，多晶硅太陽能電池片[1-1]之間相互絕緣；光電板正極經(jīng)防逆充二極管D1與容電器的正極相接。容電器[2]為多個可充電電池串并聯(lián)組成，其輸出接至穩(wěn)壓器的輸入端。穩(wěn)壓器采用三端穩(wěn)壓器芯片IC1，其輸出為光電電源的輸出端。光電板、容電器及穩(wěn)壓器的負極均接地。
上述便攜式光電電源，所述光電板由多個切割成寬為3～20毫米的窄條多晶硅太陽能電池片、用導(dǎo)電條串接后組成，多晶硅太陽能電池片之間為絕緣粘膠。
上述便攜式光電電源，所述光電板采用分體結(jié)構(gòu)，由兩個等尺寸的光電板在一側(cè)邊通過鉸軸連接在一起。
上述便攜式光電電源，它還設(shè)有電量指示器。電量指示器分電量正常指示器、虧電指示器和過充電指示器。其中，電量正常指示器由振蕩器和綠色指示燈LD組成，虧電指示器和過充電指示器由電壓比較器和紅色、黃色指示燈組成。所述振蕩器由集成電路芯片IC2、電阻R2、R3、電容C2組成，集成電路芯片IC2采用555時基電路芯片，電阻R2、R3串聯(lián)后接電容C2，并同時并接555時基電路芯片的2、6腳，電容C2的另一端接地，555時基電路芯片的3腳接綠色指示燈；所述電壓比較器采用運放器IC3，電阻R5、R6串接后接地，其串接點接運放器的3腳，提供基準電壓，容電器中串接的可充電電池之中點作為信號端接運放器的信號輸入端，其輸出端6腳接紅色指示燈HD，電阻R7為限流電阻。
上述便攜式光電電源，增設(shè)過充電指示器，過充電指示器由電壓比較器、和黃色指示燈組成，電壓比較器采用運放器F741，其輸出端接黃色指示燈YD。
按照本實用新型提供的光電電源，可以把陽光、燈光等任何光照產(chǎn)生的光能予以轉(zhuǎn)換、儲存、輸出，并可反復(fù)充放電使用，既可充電、也可直接供電；光電板采用窄條多晶硅太陽能電池片串接，輸出電壓可達十幾至幾十伏，而面積并不很大，達到便攜的目的；穩(wěn)壓器可以在光照強度變化的狀況下，保持輸出電壓不變，為用電器提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)；電量指示器可以使用戶及時了解容電器中的電量多少。本實用新型還具有體積小巧的優(yōu)點，特別適用于手機、音樂播放器、數(shù)碼像機、攝象機等電子設(shè)備和裝置在室外使用時進行供電或充電。


圖1是本實用新型的電原理框圖；圖2是光電板板面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的I部局部放大橫剖圖；圖4是本實用新型的一種電路原理圖。
具體實施方式
本實用新型由光電板1、容電器2、穩(wěn)壓器3、電量指示器4、機殼7等五部分組成。已經(jīng)付諸應(yīng)用的光電轉(zhuǎn)換元件一般為單晶硅片、多晶硅太陽能電池片或砷化鎵片等，并在大尺寸下使用，如地面太陽能電站、航天器太陽能電池板、屋頂太陽能電池板，等等。從圖2、3可以看到，本實用新型的光電板1為小巧的便攜式光電轉(zhuǎn)換裝置，采用多晶硅太陽能電池片為光電轉(zhuǎn)換元件，切割成寬度僅3～20毫米的窄條，由導(dǎo)電條9串聯(lián)成組件，經(jīng)真空熱壓而成。多晶硅太陽能電池片1-1的條間間距為0.5～1.2毫米，相互絕緣。
容電器2采用小巧的可充電電池，把陽光、燈光等任何光照產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)換儲存?zhèn)溆茫煞磸?fù)充放電使用。容電器2在圖4中標記為E2，光電板1標記為E1。
考慮到光電板受不同強度光照時或容電器2的電量變化時會引起電壓變化，為了保持輸出電壓不變，采用穩(wěn)壓器3穩(wěn)壓。穩(wěn)壓器3為三端穩(wěn)壓器IC1，可選用7800系列，穩(wěn)壓范圍在3～30伏內(nèi)，按需設(shè)定，輸出電流在0.1～3.0安培范圍內(nèi)。
為指示充電電源中的電量情況，增設(shè)了電量指示器4，電量指示器4由振蕩器和電壓比較器電路驅(qū)動綠色、紅色、黃色指示燈予以指示，或用液晶顯示器圖形指示。當(dāng)用發(fā)光二極管顯示時，用振蕩器、電壓比較器控制紅、綠、黃燈顯示綠燈亮表示供電正常；紅燈亮表示電量不足，需立即光照；黃燈亮表示電量已滿，應(yīng)暫時避免光照以防過充。當(dāng)用液晶顯示時，用圖案顯示容電器中電量的多少。比較器可采用單個運放器芯片，如F741，也可采用二合一、四合一的芯片，如F747，等等。圖中的二極管D1、D2起防逆充作用。
開機后(合上開關(guān)K1)，當(dāng)容電器2內(nèi)電量充足時，綠燈閃爍，說明可正常給手機等用電器充電。當(dāng)容電器2內(nèi)電量消耗到一半時，電壓比較器控制紅燈點亮，提醒應(yīng)即刻給光電板曬太陽或光照充電。當(dāng)容電器2內(nèi)電量充滿時，電壓比較器6控制黃燈亮，提醒不要過度充電。
為了減少電量指示器4自身電能消耗，電量指示器4可通過開關(guān)K2隨意打開或關(guān)閉。指示燈閃爍的周期調(diào)整在0.7秒左右，占空時間遠長于閃亮?xí)r間。
本實用新型的機殼7的尺寸為長5～18厘米、寬4～10厘米、高1.5～4.0厘米；長與寬的正面全部用來采集光能，面積固定或可通過折疊、抽拉改變，例如光電板采用分體結(jié)構(gòu)，由兩個等尺寸的光電板在一側(cè)邊通過鉸軸連接在一起，以進一步減少體積。本實用新型的功率足夠微型電器使用。各控制開關(guān)和顯示裝置安裝在側(cè)面，以便充分利用光照面。
權(quán)利要求1.一種便攜式光電電源，其特征在于，它由光電板[1]、容電器[2]、穩(wěn)壓器[3]、機殼[7]組成，所述光電板[1]由多晶硅太陽能電池片[1-1]串聯(lián)組成，多晶硅太陽能電池片[1-1]之間相互絕緣，光電板[1]的正極通過防逆充二極管D1與容電器的正極相接，其輸出接至穩(wěn)壓器[3]的輸入端；光電板、容電器及穩(wěn)壓器的負極均接地；容電器[2]為多個可充電電池串并聯(lián)組成；穩(wěn)壓器采用三端穩(wěn)壓器芯片IC1，其輸出為光電電源的輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式光電電源，其特征在于所述光電板[1]由多個切割成寬為3～20毫米的窄條多晶硅太陽能電池片[1-1]利用導(dǎo)電條[9]串接組成，多晶硅太陽能電池片之間為絕緣粘膠。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式光電電源，其特征在于，所述光電板采用分體結(jié)構(gòu)，由兩個等尺寸的光電板在一側(cè)邊通過鉸軸連接在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的便攜式光電電源，其特征在于，它設(shè)有電量指示器，電量指示器分電量正常指示器、虧電指示器和過充電指示器。其中，電量正常指示器由振蕩器和綠色指示燈LD組成，虧電指示器和過充電指示器由電壓比較器和紅色、黃色指示燈組成，所述振蕩器由集成電路芯片IC2、電阻R2、R3、電容C2組成，集成電路芯片IC2采用555時基電路芯片，電阻R2、R3串聯(lián)后接電容C2，并同時并接555時基電路芯片的2、6腳，電容C2的另一端接地，555時基電路芯片的3腳接綠色指示燈；所述電壓比較器采用運放器IC3，電阻R5、R6串接后接地，其串接點接運放器的3腳，提供基準電壓，容電器中串接的可充電電池之中點作為信號端接運放器的信號輸入端，其輸出端6腳接紅色指示燈HD，電阻R7為限流電阻。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的便攜式光電電源，其特征在于，增設(shè)過充電指示器，過充電指示器由電壓比較器、和黃色指示燈組成，電壓比較器采用運放器F741，其輸出端接黃色指示燈YD。
專利摘要一種便攜式光電電源，屬電源技術(shù)領(lǐng)域，用于解決室外供電和節(jié)能問題。其技術(shù)方案是它以光能為原動力，由光電板、容電器、穩(wěn)壓器組成。光電板由多個窄條多晶硅太陽能電池片串接組成，容電器為多個可充電電池串并聯(lián)組成，穩(wěn)壓器用于穩(wěn)定輸出電壓。本實用新型可以把陽光、燈光等任何光照產(chǎn)生的電能儲存進來，可反復(fù)充放電使用。本裝置設(shè)有電量指示器，用于及時了解容電器中儲存電量的多少。它具有體積小巧、攜帶方便的優(yōu)點，特別適用于手機、音樂播放器、數(shù)碼像機、攝象機等微型電子設(shè)備在室外使用時進行供電或充電。
文檔編號H02J7/35GK2682719SQ20042002828
公開日2005年3月2日 申請日期2004年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月15日
發(fā)明者李國昌 申請人:河北科技大學(xué)