CN201629587U - 可通过太阳能充电的便携式电源 - Google Patents
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Abstract
一种便携式电源，包括壳体(1)、装在壳体(1)表面的太阳能电板(6)、装在壳体(1)内部的电源，还包括装在壳体(1)内利用太阳能电板(6)对所述电源进行充电的充电电路模块(102)，从充电电路模块(102)获取电源电压信息、并控制充电电路模块(102)充电模式的控制电路模块(101)，还包括向所述控制电路模块(101)提供是否处于放电状态信息的放电电路模块(103)，其中所述放电电路模块(103)进一步包括在所述电源处于放电状态时连接所述放电电路模块(103)的接地端和所述充电电路模块(102)和所述控制电路模块(101)的接地端的金属连接件。由于非工作期间电流小，本实用新型便携式电源的待机时间与现有技术相比大大增加。
Description
技术领域
本实用新型涉及移动电源，尤其涉及一种可通过太阳能充电、无需用交流电激活、具有电源电量指示功能以及待机时间长的便携式电源。
背景技术
目前，移动式电子设备例如手机、MP3等日益普及。大部分设备都配备有蓄电池。目前对电子设备的充电方式一般有：直接将电子设备通过充电器与220V交流电源相连；或者将电池取下，将电池装在特定的充电器内与220V交流电源相连。现有的充电方式均需要依赖220V市电。但是在一些诸如登山、越野、探险等人类活动中，使用者往往无法便捷地寻找到220V交流电源，从而不能及时给电子设备充电，造成使用者不便。
基于此，一些便携式的应急电源被制造出来。例如公开号为CN1747277A的中国专利申请公开了一种可移动电源装置，可通过太阳能、交流电等多种方式给电源充电。在必要的时候，该电源可以给电子设备充电。
现有的太阳能便携式电源的缺点之一在于，一些电源充满电后若空闲放置，内部存储的电量损耗很快。
现有的太阳能便携式电源的另一缺点在于，一些电源在电量耗尽后无法通过太阳能直接充电，而是需要通过220V电源充电一段时间后，才能够用太阳能充电。
现有的太阳能便携式电源的另一缺点在于，没有电源电量指示功能，不知道电源内还有多少剩余电量，是否需要重新充电。
实用新型内容
为了克服上述的现有技术的缺点，本实用新型提供一种具有包括可通过太阳能充电的多种充电方式、无需用交流电激活、具有电源电量指示功能以及待机时间长等优点的便携式电源。
本实用新型通过以下技术方案来解决上述技术问题：构造一种可通过太阳能充电的便携式电源，包括壳体、装在壳体表面的太阳能电板、装在壳体内部的电源，还包括装在壳体内利用太阳能电板对所述电源进行充电的充电电路模块，从充电电路模块获取电源电压信息、并控制充电电路模块充电模式的控制电路模块，还包括向所述控制电路模块提供是否处于放电状态信息的放电电路模块，其中所述放电电路模块进一步包括在所述电源在位于放电状态时连接所述放电电路模块的接地端和所述充电电路模块和所述控制电路模块的接地端的金属连接件。
在上述便携式电源中，所述充电电路模块包括用于防止所述电源向所述太阳能电板逆向充电的二极管。
在上述便携式电源中，还包括电量显示模块，所述电量显示模块包括单色二极管、双色二极管，以及安装在壳体上的电量指示开关，其中：在电量指示开关开启时或者所述电源处于放电状态时所述控制电路模块根据所述电源电压信息控制所述单色二极管和所述双色二极管发光。
在上述便携式电源中，，所述单色二极管、双色二极管一起对准所述壳体上的指示灯孔。
在上述便携式电源中，所述电源为输出电压为5.5V直流的锂电池。
在上述便携式电源中，所述控制电路模块(101)包含型号为SN8P2711的单片机。
实施本实用新型的可通过太阳能充电的便携式电源，由于放大电路模块的接地与其它模块的接地不是始终连接在一起，只有当用电设备与电源壳体连接后，两种接地才会电连接。具体地说，在用电设备未接入时，两种接地未电连接，电路处于开路状态。因此本实用新型电源的待机时间与现有技术相比大大增加。同时，本实用新型采用了新型的太阳能电板，电板的转换效率与以往的电板相比提高，并加入一颗二极管，防止电源对太阳能电板的逆向充电。从而在电源的电量耗尽后，不需要接在220V电源上激活电源，只需要在太阳照射下即可启动充电过程。本实用新型设计了电量指示灯以及相应的内部电路，可以直观显示电源内剩余电量的多少。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型可通过太阳能充电的便携式电源实施例的结构示意图；
图2示出了实施例电源中电路的逻辑框图；
图3示出了在实施例中用作控制的单片机SN8P2711的各管脚示意图；
图4示出了实施例中充电电路模块的详细电路图；
图5示出了实施例中放电电路模块的详细电路图；
图6示出了实施例中包含控制模块的电量显示模块的详细电路图。
具体实施方式
图1示出了实施例的外观图。其中，电源壳体1上连接有手带2，以方便携带。电源壳体1上有输出端子2和输入端子4。当用电设备诸如手机与输出端子2通过输出连接线(未示出)连接后，电源壳体1处于放电状态，可以给用电设备充电。在本实施例中，输出为直流5.5V稳压。在其它实施例中还可以输出3V、6V、9V的直流稳压。当输入端子4通过输入连接线(未示出)与外界电源连接时，电源壳体1处于充电状态，通过外接电源给电源壳体1充电。虽未示出，电源壳体1使用Li电池存储电量。图1所示的实施例的外接电源为USB口。在另一实施例中，外接电源为220V交流电源。
电源壳体1进一步包括电源电量指示灯3和在另一侧的电量指示开关5。电量指示开关5常态处于断开状态。当用户按下电量指示开关5后，电量指示开关5接通，用户可以根据电源电量指示灯3的不同状态判断电源内的剩余电量。若指示灯不亮，表示所述电源无剩余电量；若指示灯为红色，表示所述电源的电量不足；若指示灯为橙色，表示所述电源的电量中等充足；若指示灯为绿色，表示所述电源的电路充足。
电源壳体1进一步包括太阳能电板6。太阳能电板6将太阳能转换为电能，为电源壳体1提供能量。因此除了通过输入端子4充电，电源壳体1还可以通过太阳能电板6充电。
图2示出了电源内的电路的模块化示意图。电路由控制电路模块101、充电电路模块102、放电电路模块103和电量显示模块104组成。箭头105表示控制电路模块101可以控制充电电路模块的充电模式。箭头107表示控制电路模块101可以从充电电路模块102获取电源电压信息。箭头106表示控制电路模块101可以控制电量显示模块104以向用户展示剩余电量。箭头108表示控制电路模块101可以获得放电电路模块103是否处于放电状态的信息。在本实施例中使用单片机SN8P2711作为控制电路模块。图3示出了用作控制的单片机SN8P2711的各管脚示意图。其中，管脚1为电源VDD，管脚2用于控制红色发光二级管，管脚3(Key)用于判断用户是否按下电量指示开关；管脚4为复位REST；管脚5、6为PM、PWM，用于控制充电模式；管脚7(AD3)用于判断电源是否向外放电；管脚8(AD4)用于判断电源是否处于充电状态；管脚9接参考电平VREF；管脚10(AD1)和11(AD2)用于获取电源当前电压值；管脚12(G)、13(R)用于控制双色发光二极管，管脚14为接地端(VSS).
图4示出了充电电路模块的详细电路图。其中三个端子402与单片机的相应端子相连。本实用新型采用了新型的太阳能电板，电板的转换效率与以往的电板相比提高，达到16％，可以提供5.0V的输出电压。同时，本实用新型改进了电路，在充电电路模块102中加入一颗二极管401，防止电源对太阳能电板的逆向充电。从而在电源的电量耗尽后，不需要接在220V电源上激活电源，只需要在太阳照射下即可启动充电过程。
单片机SN8P2711可以控制电源的自动充电过程。具体来说，单片机从管脚AD1、AD2获得电源当前的可向外提供的电压值，并与管脚VREF处得到的参考电压值比较，判断电源是否需要充电。然后单片机根据判断结果控制管脚PWM的输出电压，进而控制充电过程。PWM管脚可以控制充电模块处于三种状态：普通充电状态、涓流充电状态和不充电状态。
图5示出了放电电路模块的详细电路图。其中三个端子501与单片机的相应端子相连。本实用新型的放大电路模块103的接地与其他模块的接地不一致，图中用倒三角形表示。只有当用电设备与电源壳体1连接后，两种接地才会电连接。在用电设备未接入时，两种接地未电连接，电路处于开路状态。虽未示出，放电电路模块进一步包括一金属连接件，用以在放电状态连接两种接地端。因此本实施例的待机时间与现有技术相比大大增加，一般可以为3个月至3年。
图6示出了包含控制模块的电量显示模块的详细电路图。本实用新型使用一普通单色二极管D10和一双色二极管D11实现发光。当电量指示开关5为开启状态或者当电源处于向外放电过程时，电量显示灯指示电源内剩余电量的大小。具体来说，当用户按下电量指示开关5时，引发管脚key的状态发生变化。或者单片机从管脚AD3获得电源是否处于向外放电过程。然后，再从管脚AD1、AD2获得电源当前的可向外提供的电压值，进而控制管脚2、12、13的电压，控制相应的发光二极管发光。
下表列出了电量指示灯发出的光的颜色与电池中剩余电量的关系：
| 剩余电量/电池容量 | 电池电压 | 发光状态 |
| 低于25％ | 低于3.50V | 不亮 |
| 剩余电量/电池容量 | 电池电压 | 发光状态 |
| 25％-50％ | 3.50V-3.70V | 发红色 |
| 50％-75％ | 3.70V-3.90V | 发橙色 |
| 高于75％ | 3.90V-4.2V | 发绿色 |
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种便携式电源，包括壳体(1)、装在壳体(1)表面的太阳能电板(6)、装在壳体(1)内部的电源，其特征在于，还包括装在壳体(1)内利用太阳能电板(6)对所述电源进行充电的充电电路模块(102)，从充电电路模块(102)获取电源电压信息、并控制充电电路模块(102)充电模式的控制电路模块(101)，还包括向所述控制电路模块(101)提供是否处于放电状态信息的放电电路模块(103)，其中所述放电电路模块(103)进一步包括在所述电源在位于放电状态时连接所述放电电路模块(103)的接地端和所述充电电路模块(102)和所述控制电路模块(101)的接地端的金属连接件。
2.根据权利要求1所述便携式电源，其特征在于，所述充电电路模块(102)包括用于防止所述电源向所述太阳能电板(6)逆向充电的二极管。
3.根据权利要求1或2所述便携式电源，其特征在于，还包括电量显示模块(104)，所述电量显示模块(104)包括单色二极管、双色二极管，以及安装在壳体(1)上的电量指示开关(5)，其中：在电量指示开关(5)开启时或者所述电源处于放电状态时所述控制电路模块(101)根据所述电源电压信息控制所述单色二极管和所述双色二极管发光。
4.根据权利要求3所述便携式电源，其特征在于，所述单色二极管、双色二极管对准所述壳体(1)上的指示灯孔(3)。
5.根据权利要求3所述便携式电源，其特征在于，所述电源为输出电压为5.5V直流的锂电池。
6.根据权利要求3所述便携式电源，其特征在于，所述控制电路模块(101)包含型号为SN8P2711的单片机。
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