專利名稱：一種光能充電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)電池進(jìn)行充電的充電設(shè)備，尤其涉及一種基于紅外接收二極管來進(jìn)行充電操作的充電設(shè)備。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，充電電池因其電容量可以再生的循環(huán)利用特性，相比于其它類型的電池，會(huì)受到人們更多的喜愛。例如，鎳鎘充電電池、鎳氫充電電池、鋰離子充電電池或者鋰聚合物電池等。另一方面，人們?cè)谑褂秒姵貢r(shí)，往往習(xí)慣于一次性方式，當(dāng)電池的電容量衰竭時(shí)，隨意丟棄而不可回收，即使執(zhí)意對(duì)一次性電池進(jìn)行回收處理，也會(huì)耗費(fèi)大量的成本。此外，現(xiàn)有的充電器大都是對(duì)充電電池進(jìn)行充電，而無法對(duì)一次性電池實(shí)施充電操作。而且，充電器的供電電源一般都是市用的交流電，充電的環(huán)境相對(duì)比較苛刻，在沒有交流電的情形下，就無法體現(xiàn)充電器的充電功能。因而，如何設(shè)計(jì)一款既能對(duì)充電電池又能對(duì)一次性電池行之有效的充電設(shè)備，是相關(guān)技術(shù)人員所面臨的一項(xiàng)課題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中絕大多數(shù)充電器無法對(duì)一次性電池進(jìn)行充電的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種新型的光能充電器，既可以對(duì)充電電池充電，還可以對(duì)一次性電池進(jìn)行充電。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種光能充電器，適用于對(duì)電池進(jìn)行充電，該光能充電器至少包括充電模塊，具有多個(gè)紅外接收二極管，這些紅外接收二極管被平均地分為若干支路，每一支路的紅外接收二極管串聯(lián)連接，并且各個(gè)支路采用并聯(lián)連接；電池盒，容置有待充電的電池，該電池盒具有兩個(gè)端電極，對(duì)應(yīng)地電性連接至充電模塊的正極和負(fù)極；以及穩(wěn)壓二極管，與電池盒并聯(lián)連接，穩(wěn)壓二極管的正極和負(fù)極分別電性連接至電池盒的端電極。其中，該光能充電器還包括一開關(guān)，位于充電模塊和電池盒之間，用于啟動(dòng)或關(guān)閉光言旨充電器。其中，該光能充電器還包括一充電指示電路，當(dāng)電池的充電過程完成時(shí)，用來輸出指示信號(hào)。優(yōu)選地，該充電指示電路由發(fā)光二極管和分壓電阻串聯(lián)連接而成，且與電池盒并聯(lián)連接。其中，該電池是一次性電池或充電電池。其中，若電池的充電電壓為U伏特，流過電池的充電電流為I毫安，而單只紅外接收二極管因光照產(chǎn)生的電壓為u伏特，電流為i毫安，則充電模塊中所需的支路數(shù)為I/i，每一支路中所需串聯(lián)連接的紅外接收二極管數(shù)為UAu其中，電池的負(fù)極和正極分別通過電池盒的對(duì)應(yīng)的端電極電性連接至充電模塊的負(fù)極和正極。采用本發(fā)明的光能充電器，將紅外接收二極管在接受光照時(shí)所產(chǎn)生的正向電壓作為微型光電池，從而對(duì)容置于電池盒中的電池組進(jìn)行充電操作，該光能充電器不僅可以使一次性電池或充電電池的電容量重復(fù)利用，還可以節(jié)約能源。此外，流經(jīng)紅外接收二極管的電流非常弱小，在對(duì)電池組進(jìn)行充電時(shí)并不會(huì)因電流數(shù)值過大而損壞電池。


讀者在參照附圖閱讀了本發(fā)明的具體實(shí)施方式
以后，將會(huì)更清楚地了解本發(fā)明的各個(gè)方面。其中，圖1示出依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的光能充電器的結(jié)構(gòu)組成框圖；以及圖2示出如圖1所示的光能充電器的電路原理示意圖。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。圖1示出依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的光能充電器的結(jié)構(gòu)組成框圖。參照?qǐng)D1，適用于對(duì)電池進(jìn)行充電操作的光能充電器至少包括充電模塊10、電池組12、穩(wěn)壓二極管14和充電指示電路16。具體來說，充電模塊10電性連接至電池組12。電池組12具有多節(jié)電池，例如， 這些電池串聯(lián)連接在一起，并且電池組12電性連接穩(wěn)壓二極管14和充電指示電路16。其中，電池組12中的電池可以是一次性電池，諸如銀鋅電池；也可以是充電電池，諸如鎳鎘電池或鎳氫電池。穩(wěn)壓二極管14與電池組12并聯(lián)連接，用來將電池組所加載的電壓保持在電池的額定電壓附近。充電指示電路16與電池組12并聯(lián)連接，用于在電池組的充電過程完成后，輸出指示信號(hào)以表明電池組已充滿電壓。例如，此指示信號(hào)來自于一 LED指示燈， 當(dāng)LED指示燈點(diǎn)亮?xí)r，說明電池組的充電操作已完成。圖2示出如圖1所示的光能充電器的電路原理示意圖。應(yīng)當(dāng)指出，圖2只是示意性地說明本發(fā)明的光能充電器的電路原理，但并不局限于圖中的電子元件的型號(hào)或數(shù)目。 參照?qǐng)D2，充電模塊10包括多個(gè)紅外接收二極管D1-D50，這些紅外接收二極管的類型和電學(xué)參數(shù)完全相同。為了獲得一致的充電電壓，例如，可以將紅外接收二極管D1-D50平均地分為五組或五個(gè)支路，即第一組為D1-D10，第二組為D11-D20，第三組為D21-D30，第四組為 D31-D40，第五組為D41-D50。此外，從圖2中可知，每一組內(nèi)的紅外接收二極管串聯(lián)連接，并且各組之間采用并聯(lián)連接。電池組12是由多節(jié)一次性電池或充電電池串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)混合連接而成。在本實(shí)施例中，待充電的電池是以一次性銀鋅電池為例，來進(jìn)行說明，但并不以此為限，針對(duì)不同的充電電壓的需求，可藉由改變紅外接收二極管串聯(lián)連接的數(shù)目來達(dá)成。該電池組的負(fù)極電性連接至充電模塊10的負(fù)極，例如，紅外接收二極管D10、D20、D30、D40以及D50的負(fù)極，并且電池組的正極電性連接至充電模塊10的正極，例如，紅外接收二極管Dl、DlU D21、D31、D41和D51的正極。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，電池組12放置于電池盒內(nèi)，該電池盒具有一正輸出端和一負(fù)輸出端，那么，電池盒的正輸出端與充電模塊10的正極電性連接， 電池盒的負(fù)輸出端與充電模塊10的負(fù)極電性連接。舉例來說，假定圖2中單只紅外接收二極管因接收光照所產(chǎn)生的正向電壓為0. 3V至0. 4V，流經(jīng)的電流為0. 3mA至0. 4mA,并且，兩節(jié)串聯(lián)連接的一次性銀鋅電池的充電電壓大約為3V(1.5押2)，充電電流大約為1.5mA至2. 0mA。根據(jù)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中的電壓規(guī)則和電流規(guī)則，充電電壓基本上等于充電模塊中每一并聯(lián)支路的電壓數(shù)值，充電電流基本上等于充電模塊中每一并聯(lián)支路的電流數(shù)值之和。那么，在設(shè)計(jì)充電模塊時(shí)，并聯(lián)支路數(shù)為5個(gè)，S卩1. 5mA/0. 3mA (或2. 0mA/0. 4mA)，每一并聯(lián)支路中的紅外接收二極管數(shù)為10個(gè)， 即3V/0.3V。即圖2所示的紅外接收二極管D1-D50被平均地分為5組，每一組內(nèi)10只紅外接收二極管串聯(lián)連接。此外，如果待充電的一次性銀鋅電池的電容量為80mAH，以充電電流 1. 5mA至2. OmA計(jì)算的話，完成充電過程則需要40小時(shí)到50小時(shí)。應(yīng)當(dāng)指出，由于穩(wěn)壓二極管Dz的穩(wěn)壓功能，可以將電池組12的充電電壓保持在3V左右，符合預(yù)定要求。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，如果待充電的電池是充電電池，電池組12為兩節(jié)串聯(lián)連接的充電電池(鎳鎘電池或鎳氫電池)，其充電電壓大約為2. 4V(1. 2押2)，充電電流為 150mA，充電電池的容量為1200mAH，那么充電時(shí)間H等于1.5*1200/150，即12小時(shí)。對(duì)于充電電壓2. 4V，可以將圖2所示的光能充電器進(jìn)行略微地改變。例如，第一種解決方案是， 減小充電模塊中每一并聯(lián)支路所包含的紅外接收二極管個(gè)數(shù)，若單只紅外接收二極管因接收光照所產(chǎn)生的正向電壓為0. 3V至0. 4V，則可以將每一并聯(lián)支路的紅外接收二極管個(gè)數(shù)由10個(gè)減少至8個(gè)。第二種解決方案是，保持充電模塊中的紅外接收二極管個(gè)數(shù)不變，將穩(wěn)壓二極管Dz的穩(wěn)壓參數(shù)設(shè)定為2. 4V，如此一來，即使通過充電模塊產(chǎn)生的充電電壓為3V， 但是穩(wěn)壓二極管Dz依舊將電池組12兩端的電壓穩(wěn)定在充電電壓2. 4V。而對(duì)于充電電池其充電電流為150mA，則可以通過增加紅外接收二極管并聯(lián)支路數(shù)來實(shí)現(xiàn)。在圖2中，還設(shè)有一充電指示電路16與電池組12并聯(lián)連接，用于在充電過程完成后輸出LED指示信號(hào)。例如，該充電指示電路16是一串聯(lián)支路，它由分壓電阻R以及發(fā)光二極管D51、D52、D53和M4構(gòu)成。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些發(fā)光二極管在流經(jīng)的電流達(dá)到一定數(shù)值后才開始發(fā)光，那么設(shè)計(jì)一合適的電阻數(shù)值R就可滿足充電完成時(shí)的指示功能。本發(fā)明的另一實(shí)施例中，在充電模塊10和電池組12之間還包括開關(guān)K，用于啟動(dòng)或關(guān)閉光能充電器的充電操作。此外，該開關(guān)K還可以在充電完成后斷開電路連接。采用本發(fā)明的光能充電器，將紅外接收二極管在接受光照時(shí)所產(chǎn)生的正向電壓作為微型光電池，從而對(duì)電池組進(jìn)行充電操作，該光能充電器不僅可以使一次性電池或充電電池的電容量重復(fù)利用，還可以節(jié)約能源。此外，流經(jīng)紅外接收二極管的電流非常弱小，在對(duì)電池組進(jìn)行充電時(shí)并不會(huì)因電流數(shù)值過大而損壞電池。上文中，參照附圖描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。但是，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員能夠理解，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作各種變更和替換。這些變更和替換都落在本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光能充電器，適用于對(duì)電池進(jìn)行充電，其特征在于，所述光能充電器至少包括 充電模塊，具有多個(gè)紅外接收二極管，所述紅外接收二極管被平均地分為若干支路，每一支路的紅外接收二極管串聯(lián)連接，并且各個(gè)支路采用并聯(lián)連接；一電池盒，容置有待充電的所述電池，所述電池盒具有兩個(gè)端電極，所述端電極分別電性連接至所述充電模塊的正極和負(fù)極；以及穩(wěn)壓二極管，與所述電池盒并聯(lián)連接，所述穩(wěn)壓二極管的正極和負(fù)極分別電性連接至電池盒的所述端電極。
2.如權(quán)利要求1所述的光能充電器，其特征在于，所述光能充電器還包括一開關(guān)，位于所述充電模塊和所述電池盒之間，用于啟動(dòng)或關(guān)閉所述光能充電器。
3.如權(quán)利要求1所述的光能充電器，其特征在于，所述光能充電器還包括一充電指示電路，當(dāng)所述電池的充電過程完成時(shí)，用來輸出指示信號(hào)。
4.如權(quán)利要求3所述的光能充電器，其特征在于，所述充電指示電路由發(fā)光二極管和分壓電阻串聯(lián)連接而成，且與所述電池盒并聯(lián)連接。
5.如權(quán)利要求1所述的光能充電器，其特征在于，所述電池是一次性電池或充電電池。
6.如權(quán)利要求1所述的光能充電器，其特征在于，若所述電池的充電電壓為U伏特，流過所述電池的充電電流為I毫安，而單只紅外接收二極管因光照產(chǎn)生的電壓為u伏特，電流為i毫安，則充電模塊中所需的支路數(shù)為I/i，每一支路中所需串聯(lián)連接的紅外接收二極管數(shù)為UAu
7.如權(quán)利要求1所述的光能充電器，其特征在于，所述電池的負(fù)極和正極分別通過所述電池盒的對(duì)應(yīng)的端電極電性連接至所述充電模塊的負(fù)極和正極。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種光能充電器，適用于對(duì)充電電池或一次性電池進(jìn)行充電，該光能充電器至少包括充電模塊，具有多個(gè)紅外接收二極管，這些紅外接收二極管被平均地分為若干支路，每一支路的紅外接收二極管串聯(lián)連接，并且各個(gè)支路采用并聯(lián)連接；一電池盒，容置有待充電的電池，電池盒具有兩個(gè)端電極，分別電性連接至充電模塊的負(fù)極和正極；穩(wěn)壓二極管，與電池盒并聯(lián)連接。采用本發(fā)明的光能充電器，將紅外接收二極管在接受光照時(shí)所產(chǎn)生的正向電壓作為微型光電池，從而對(duì)容置于電池盒中的電池進(jìn)行充電操作，該光能充電器不僅可以使電池的電容量重復(fù)利用，還可以節(jié)約能源。
文檔編號(hào)H02J7/00GK102340155SQ20101023832
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2010年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月26日
發(fā)明者劉宏徹, 徐輝 申請(qǐng)人:英業(yè)達(dá)股份有限公司