专利名称：一种混合能源照明设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种照明设备，具体是一种利用混合能源的照明设备。
背景技术：
随着科学的进步与发展，太阳能被用于越来越多的领域，各领域将太阳能转换为 电能或者动能进行运用。但是，由于太阳能板对太阳能的转化率一般在10% -20%之间，而 控制芯片或者设备的驱动电压一般很高，这就需要太阳能板的接收光照的面积非常大，导 致运用太阳能供能的设备体积庞大，一直无法实现小型化，轻便化和便携化。目前，市场上的照明设备都比较单一，或单独采用太阳能板将太阳能转换为电能 为照明设备供电，但是这种设备一般体积庞大；不利于携带，只能固定安装于某处；或单独 采用交流电对设置在照明设备中的充电电池进行充电，然后由充电电池放电为照明设备供 能，或直接采用普通干电池供能。由于太阳能板转换效率低的问题，一直无法将太阳能和普通干电池共同安装在同 一设备内，并且实现便携化，小型化。如果将太阳能和普通干电池结合于同一照明设备中，在太阳光充足的情况下，将 太阳能板将光能转换为电能存储，在设备启动时利用存储的电能进行供能；当储备的电能 不足时并且光能也不足时，改用干电池为设备供能，这样，既充分利用了太阳能，又避免了 运用太阳能而存在的不足之处，如果同时又能够实现设备的小型化和便携化，这样的产品 将有广阔的运用空间。
实用新型内容实用新型目的为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种既可以利用普 通干电池供电照明，又可以利用太阳能供电照明的，体积小巧，便携的照明设备。技术方案为了实现以上目的，本实用新型所述的一种混合能源照明设备，包括壳 体、启动开关、太阳能板、普通干电池、充电电池、电路板、照明设备和能源切换开关；壳体，一端顶部为灯罩，照明设备安装在灯罩内；壳体内部设有体腔，体腔内设有 充电电池安装槽和干电池安装槽，太阳能板安装于壳体的上表面；充电电池和普通干电池 分别安装于充电电池安装槽和干电池安装槽内，充电电池和干电池位于太阳能板的下方； 电路板安装于壳体灯罩和电池之间，启动开关位于壳体的尾端(与灯罩相对的一端)；能源 切换开关位于壳体的一侧。充电电池为一组，充电状态时，用于存储太阳能板所产生的电能；放电状态时，为 照明设备提供电能；充电电池优选采用镍氢电池。普通干电池为一组，为照明设备提供电能；电路板至少包括控制模块、升压模块、充电模块；所述控制模块与升压模块、照明设备电连接；所述升压模块电连接于电池和照明 设备之间；充电模块电连接于太阳能板和充电电池之间；[0013]照明设备用于照明；固定在壳体的一端；该照明设备分别与控制模块和电池电 连接；启动开关的启动或关闭信号通过控制模块向照明设备发出开启或关闭信号。本实用 新型中照明设备优选采用LED灯。启动开关位于控制模块与能源切换开关之间。本实用新型中所述电路板中控制模块中还设有检测模块，该检测模块分别与电 池、升压模块、照明设备电连接；启动开关闭合后，控制模块进行工作，控制模块中的检测模 块对电池中的电压进行检测，当检测模块检测到电池中的电压大于设定的阀值时，控制模 块才启动升压模块为照明设备进行供电，同时连通照明设备让照明设备处于完整的电流回 路中进行工作。所述电路板中还设有稳压模块，该稳压模块电连接于升压模块的电压输出端。设 置这样一个稳压模块，将升压模块中输出端的输出电压进行稳压，为照明设备提供一个稳 定的电压，保证了照明设备发光强度稳定。本实用新型中还可以在所述电路板中设置了太阳能板稳压模块，该太阳能板稳压 模块电连接于太阳能板和充电模块之间；太阳能板接收太阳能照射，将光能转换为电能，由 于太阳光照射的不稳定性，太阳能板将光能转换为电能时会输出不稳定电压，在太阳能板 和充电模块之间设置太阳能板稳压模块，将太阳能板输出的不稳定电压进行稳压处理，然 后经过充电模块对充电电池进行充电。所述电路板上还设有指示模块，该指示模块与控制模块电连接，控制模块根据所 选择使用的能源类型向指示模块输出信号，指示模块收到信号后启动相应指示灯，通过指 示灯显示当前所用能源类型；指示灯可以有多盏，不同的指示灯代表不同的能源类型；指 示灯也可以使用一盏，指示灯不同颜色代表不同能源类型，也可以采用多盏不同颜色的指 示灯用于表示不同类型的能源。本实用新型中考虑到充电电池作为易耗品，当充电电池损坏时，需要将充电电池 进行更换，但是普通充电照明设备中，为了保证充电电池与其他设备电连接的稳定性，充电 电池与电路板、太阳能板是焊接在一起的，这很不利于设备的维护，以及充电电池的更换。 本实用新型中采用如下方式解决了这个问题将太阳能板与电路板电连接，将电路板作为 中间桥梁，然后从电路板上引出导线与充电电池进行电连接，并且充电电池与导线通过插 接式连接；采用这种设计，维护简单，更换充电电池操作简单方便。本实用新型中，电路板上还设有采样模块，该采样模块电连接于升压模块和照明 设备之间，采样模块对输入照明设备中的电压进行采样监测，根据采样所得的照明设备中 的电压值输入升压模块，与设定的升压后要求达到的电压值进行比对，如果出现差值，升压 电路主动调整升压电路的输出电压，保证了照明设备中的电压稳定性。本实用新型中升压电路采用了 TPS61200芯片，TPS61200为低电压启动芯片，从而 实现了混合能源照明设备的小型化，便携化。本实用新型中，壳体的下方可安装支架，可以将本实用新型所述的混合能源设备 安装于固定位置或自行车把手等位置。本实用新型中，电池指普通干电池或充电电池。有益效果本实用新型提供的一种可以使用混合能源的照明设备，与现有技术相 比，本实用新型的优点是本实用新型实现了同一照明设备中，既可以选用普通电池为照明设备供电，同时也可以选用由太阳能转换的电能为照明设备供电；本实用新型采用低电压 启动的TPS61200芯片，缩小了混合能源照明设备的体积，方便携带；本实用新型充电电池 与电路板采用插接式连接，方便了充电电池的跟换，延长了照明设备的使用寿命。
图1为本实用新型所述一种混合能源照明设备实施例的俯视图；图2为本实用新型所述一种混合能源照明设备壳体的结构示意图；图3为本实用新型所述一种混合能源照明设备实施例的正视图；图4为本实用新型所述一种混合能源照明设备实施例图4中A-A剖面图；图5为本实用新型所述一种混合能源照明设备的纵向剖面图；图6为本实用新型所述一种混合能源照明设备的俯视图；图7为本实用新型采用普通干电池照明的流程图；图8为本实用新型充电电池充电的工作流程图；图9为本实用新型充电电池另一种充电工作流程；图10为本实用新型采样充电电池照明的流程图；图11为本实用新型电池选择开关工作流程图；图12为本实用新型所述一种混合能源照明设备具体实施例的电路图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于 说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术 人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。如图1-6为本实用新型所述的一种混合能源照明设备的具体实施例一种混合能 源应急手电的结构示意图；本实施例所述的一种混合能源应急手电包括一个壳体1、一组太阳能板2、一组 普通干电池4、一组充电电池3和一块电路板5，一个支架8，太阳能源供能指示灯6和干电 池供能指示灯7。壳体1的头部设有灯罩11，灯罩11内装有LED灯珠20，LED灯珠20采用型号 NSPW5100D C0V或者NSPW5100D COW ；该LED灯珠的启动电压为2. 2V 2. 6V ；手电壳体1的 上表面设有一组太阳能板2，本实施例中太阳能板组2由4块太阳能板构成，每块太阳能板 能够产生电压0. 52V ；该组太阳能板一共能够产生电压2. 08V。手电壳体1体腔内设有充电 电池安装槽13和普通干电池安装槽12，分别用于放置充电电池3和普通干电池4 ；该充电 电池安装槽13和普通干电池安装槽12位于太阳能板2的下方；电路板5位于灯罩11和电 池安装槽之间；支架8位于壳体1后背面，支架8可将本实施例所述的应急手电固定于自行 车手把上或墙上；壳体1的右侧面还设有能源切换开关10，用于选择供电能源的类型(如 图11)；壳体1的尾端还设有照明启动开关9，用于照明设备的开启和关闭。本实施例中，普通干电池组选用一节1. 2V普通5号干电池；充电电池组选用一节 1. 5V镍氢电池用于存储太阳能板产生的电能。本实施例中，电路板上设有控制模块、升压模块、充电模块、采样模块、电池开关切换模块；控制模块上设有检测模块；本实施例中，控制模块通过可编程芯片MSP430F2001进行编程控制；升压模块选 用低电压芯片TPS61200编程控制输出电压值；当启动本实施例所述的应急手电时，应急手电工作在以下三种工作状态1)采用普通5号干电池对LED灯进行供电(如图7所示)当能源切换开关10将LED灯20的能源供给切换到普通5号干电池上后，闭合启 动开关9，线路板5上的控制模块芯片MSP430F2001内设有检测模块，当普通干电池的电 压大于0. 8V时，控制模块分别向升压电路和照明电路送出开启信号，升压电路中运用芯片 TPS61200将普通5号干电池的电压升至LED灯20的启动电压2. 2V给LED灯进行供电；同 时还可以设置一采样模块与升压模块和LED灯电连接，用于检测加载于LED灯上的电压值， 当加载在LED灯上的电压值发生变动时，升压模块对输出电压进行调整。还可以在升压电 路与LED灯之间电连接一个稳压电路，更保证了加载在LED灯上电压的稳定性。2)充电电池处于充电工作状态(如图8所示)电路板5上设有充电模块，当充电电池3中的电压低于0. 2V时，充电模块将太阳 能板产生的电能充入充电电池。还可以设置一个稳压电路(如图9所示)，电连接于太阳 能板与充电模块之间，避免了因太阳能板产生电压不稳定性而缩短充电电池使用寿命的问题。3)采用充电电池供电照明工作状态(如图10所示)当能源切换开关10将LED灯20的能源供给切换到充电电池3上后，闭合启动开 关9，线路板5上的控制模块芯片MSP430F2001设有检测模块，当检测模块检测到充电电池 的电压大于0. 8V时，控制模块分别向升压电路和照明电路送出开启信号，升压电路中运用 芯片TPS61200将充电电池的电压至LED灯20的启动电压2. 2V给LED灯进行供电；同时还 可以设置一采样模块与升压模块和LED灯电连接，用于检测加载于LED灯上的电压值，当加 载在LED灯上的电压值发生变动时，升压模块对输出电压进行调整。还可以在升压电路与 LED灯之间电连接一个稳压电路，保证了加载在LED灯上电压的稳定性。图12为本实施例中具体电路连接图。
权利要求一种混合能源照明设备，包括设有体腔的壳体(1)、照明设备(20)、启动开关(9)，其特征在于该混合能源照明设备还包括太阳能板(2)用于吸收太阳能并转化成电能，该太阳能板(2)安装于壳体(1)的上表面；充电电池(3)充电时用于存储太阳能板(2)所产生的电能；放电时用于照明设备的供电，该充电电池(3)位于壳体(1)体腔内的充电电池安装槽(13)内；普通干电池(4)用于照明设备的供电，更换方便；该普通干电池(4)位于壳体(1)体腔内的干电池安装槽(12)内；能源切换开关(10)用于选择照明设备(20)的供电能源类型；该电池切换开关(10)分别与充电电池(3)、普通干电池(4)电连接；电路板(5)该电路板(5)至少包括控制模块、升压模块、充电模块；所述控制模块与升压模块、照明设备(20)电连接；所述升压模块电连接于电池和照明设备(20)之间；充电模块电连接于太阳能板(2)和充电电池(3)之间；该电路板(5)位于壳体(1)的体腔内；照明设备(20)用于照明；固定在壳体(1)的一端；该照明设备(20)分别与充电电池(3)、普通干电池(4)电连接；启动开关(9)位于控制模块与能源切换开关(10)之间。
2.根据权利要求1所述的一种混合能源照明设备，其特征在于所述电路板(5)中所 述控制模块中还设有检测模块，该检测模块分别与电池、升压模块、照明设备电连接；当检 测模块检测到电池中的电压大于设定的阀值时，控制模块才启动升压模块和照明设备工作。
3.根据权利要求2所述的一种混合能源照明设备，其特征在于所述电路板中还设有 稳压模块，该稳压模块电连接在升压模块的电压输出端。
4.根据权利要求2所述的一种混合能源照明设备，其特征在于所述电路板中还设有 太阳能板稳压模块，该太阳能板稳压模块电连接于太阳能板和充电模块之间。
5.根据权利要求1所述的一种混合能源照明设备，其特征在于所述电路板上还设有 指示模块，该指示模块与控制模块电连接，控制模块根据所选择使用的能源类型向指示模 块输出信号，指示模块收到信号后启动相应指示灯，通过指示灯显示当前所用能源类型。
6.根据权利要求1所述的一种混合能源照明设备，其特征在于所述充电电池为镍氢 电池。
7.根据权利要求1所述的一种混合能源照明设备，其特征在于所述照明设备为LED灯。
8.根据权利要求1所述的一种混合能源照明设备，其特征在于所述的充电电池(3) 与电路板(5)采用接插式连接。
9.根据权利要求1所述的一种混合能源照明设备，其特征在于所述的升压模块采用 了 TPS61200低电压启动芯片。
专利摘要本实用新型公开了一种混合能源照明设备，包括设有体腔的壳体、用于照明的照明设备、用于接收太阳能的太阳能板，充电状态时用于存储太阳能板转换的电能，放电时用于给照明设备供电的充电电池，用于给照明设备供电的普通干电池，用于选择能源类型的能源切换开关，用于信息控制的电路板，用于启动或关闭照明设备的启动开关。本实用新型实现了在同一照明设备中，既可以选用普通干电池为照明设备供电，又可以选用由太阳能转换的电能为照明设备供电；并且本实用新型实现了混合能源照明设备的便携化和小型化。
文档编号H05B37/02GK201688301SQ201020150349
公开日2010年12月29日 申请日期2010年4月2日 优先权日2010年4月2日
发明者张亮 申请人:凯得爱依安全运动器材(太仓)有限公司