专利名称：太阳能充放电装置及太阳能照明设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳能充放电装置，以及采用了该装置的太阳能照明设备，尤其是太阳能手电筒。
背景技术：
现有的太阳能照明设备中的太阳能充放电装置具有太阳能电池板、蓄电池、防反充二极管等元件，其中通常将多个蓄电池串联连接，组成蓄电池组，并且与太阳能电池板和防反充二极管一起串联在回路中，向灯泡供电。
在充电时，太阳能电池板两端的电压必须高于串联的蓄电池组两端的总电压，才能进行正常的充电。而在供电时，蓄电池组的电压必须足够高，才能驱动灯泡发光，否则就必须采用电子升压器来增压，以满足电压要求。
图1示出了根据现有技术的太阳能充放电装置的一个简单示意图。如图所示，太阳能电池板1、防反充二极管2、蓄电池组3、开关4和灯泡5全部串联连接在回路中，其中蓄电池组3是由多个蓄电池串联而成的，当太阳能电池板两端产生的电压高于串联的蓄电池组两端电压时，从太阳能电池板1的正极向蓄电池组3的正极充电。而防反充二极管2的作用是防止太阳能电池板的电压不足时，从蓄电池组3向太阳能电池板1反向充电。在供电时，由串联的蓄电池组3驱动灯泡5发光。
图2示出了根据现有技术的太阳能充放电装置的另一种简单示意图。其中在灯泡5前加入了一个电子升压器，如果蓄电池组3的电压不足，则利用电子升压器的增压来达到电压要求，驱动灯泡发光。
众所周知，太阳能电池板非常昂贵，因此实践中希望采用尽可能少的太阳能电池板面积，充分利用蓄电池容量，来达到上述的充放电要求。
发明内容
因此，本发明的目的在于提出一种简单、廉价的太阳能充放电电路结构，能够很方便地满足充放电的要求。
根据本发明的太阳能充放电装置包括太阳能电池板、多个蓄电池、防反充二极管，以及一个能够使装置在充电和供电两种状态之间切换的开关，其中当所述开关切换到充电状态时，所述开关使多个蓄电池并联连接，由太阳能电池板经由防反充二极管对蓄电池进行并联充电；而当所述开关切换到供电状态时，所述开关使多个蓄电池变为串联连接，由串联连接的蓄电池组对用电设备进行串联供电。
本发明提供了一种新颖的思路，即仅用一个开关就能够使装置在充电和供电两种状态下工作，同时使蓄电池在并联和串联状态之间转换。当蓄电池并联连接时，只要太阳能电池板正负极之间产生的电压高于组成并联蓄电池组的一个蓄电池两端的电压，就可以实现正常的充电，因此太阳能电池板的面积不需要很大，从而大大节省了成本，并且在光照条件不佳时也能进行正常的充电。在供电状态下，由于蓄电池组改为串联连接，因此其总的电压增大，完全可以驱动用电设备，例如灯泡，而不需要额外的电子升压器。
本发明还提出了一种太阳能照明设备，尤其是太阳能手电筒，其中包含了上述的太阳能充放电装置，可以将该照明设备的开关设计为上述充放电装置中的开关，通过上下扳动开关来打开/关闭照明设备，使装置在充电和供电两种状态之间切换。
下面借助于附图中所示的实施例详细地说明本发明。如图所示图1现有的太阳能充放电装置的简单图示；
图2另一种现有的太阳能充放电装置的图示；图3根据本发明的一个实施例的太阳能充放电装置的简单图示。
具体实施例方式
图3示出了根据本发明的太阳能充放电装置的一个简单实施例的电路图。这里的开关4设计为双刀双掷开关，包括第一连接端子对41、41’，中间连接端子对42、42’，以及第二连接端子对43、43’。第一组蓄电池31和第二组蓄电池32组成了该装置的蓄电池组。太阳能电池板1的正极经由防反充二极管2连接到开关4的一个中间连接端子42，太阳能电池板1的负极连接到开关4的另一个中间连接端子42’。第一组蓄电池31的正极同样连接到开关4的中间连接端子42，其负极连接到中间连接端子42’。而第二组蓄电池32的正极连接到开关4的一个第一连接端子41，其负极连接到另一个第一连接端子41’。并且使第一连接端子41与一个第二连接端子43’电连接。而灯泡5的两端分别连接到开关4的一个第一连接端子41’和一个第二连接端子43。
在第一种状态下(即充电状态下)，开关4向左扳动，使第一连接端子对41和41’分别与中间连接端子对42和42’相连接，而中间连接端子对42和42’与第二连接端子对43和43’之间不形成电连接。此时两块蓄电池31和32形成并联连接，太阳能电池板1通过中间连接端子42和42’向并联的蓄电池组进行充电。这样只要太阳能电池板1两极间的电压高于各蓄电池两端的电压，充电就可以正常进行。并且，由于第二连接端子43上没有电流流入，灯泡5不发光。
在第二种状态下(即供电状态下)，开关4向右扳动，使中间连接端子对42和42’分别与第二连接端子对43和43’相连接，而第一连接端子对41和41’与中间连接端子对42和42’之间不形成电连接。同时同样保持第一连接端子41与第二连接端子43’之间的电连接。此时两块蓄电池31和32形成串联连接。如图3所示，第一组蓄电池31的正极经由开关4的中间连接端子42、第二连接端子43连接到灯泡5的正接线端，而灯泡5的负极经由第一连接端子41’连接到第二组蓄电池32的负极，第二组蓄电池32的正极经由第一连接端子41、中间连接端子42’连接到第一组蓄电池31的负极，从而实现了蓄电池组向灯泡5的串联供电，使灯泡5发光。
本发明所述的装置可以广泛应用于太阳能照明设备中，尤其应用于太阳能手电筒，其中仅用一个开关就可以实现在充电和供电两种状态之间的切换，同时关闭或打开用电设备。其中的灯泡可以采用发光二极管(LED)。
当然，本发明并不局限于上述接线方式，例如开关可以以多种方式来实现。本领域技术人员可以在本发明的主题和保护范围内做出各种改进。
权利要求
1.一种太阳能充放电装置，包括太阳能电池板、多个蓄电池、防反充二极管，其特征在于，设置了一个能够使所述装置在充电和供电两种状态之间切换的开关，其中当所述开关切换到充电状态时，所述开关使多个蓄电池并联连接，由太阳能电池板经由防反充二极管对蓄电池进行并联充电；而当所述开关切换到供电状态时，所述开关使多个蓄电池变为串联连接，由串联连接的蓄电池组对用电设备进行串联供电。
2.如权利要求1所述的太阳能充放电装置，其特征在于，其中使所述装置在充电和供电两种状态之间切换的开关是一个双刀双掷开关。
3.如权利要求2所述的太阳能充放电装置，其特征在于，所述开关具有第一连接端子对(41，41’)，中间连接端子对(42，42’)以及第二连接端子对(43，43’)，太阳能电池板(1)的正极经由防反充二极管连接到一个中间连接端子(42)，其负极连接到另一个中间连接端子(42’)，第一组蓄电池(31)的正、负极分别连接到中间连接端子对(42，42’)，第二组蓄电池(32)的正、负极分别连接到第一连接端子对(41，41’)，用电设备的正接线端连接到一个第二连接端子(43)，而用电设备的负接线端连接到一个第一连接端子(41’)，并且在另一个第一连接端子(41)与另一个第二连接端子(43’)之间形成电连接，在充电状态时，开关的第一端子对(41，41’)分别与中间连接端子对(42，42’)相连接，而中间连接端子对(42，42’)与第二连接端子对(43，43’)之间不形成电连接，此时第一组蓄电池(31)与第二组蓄电池(32)形成并联连接，太阳能电池板(1)向并联的蓄电池组充电，而用电设备上无电流流过；在供电状态时，开关的中间连接端子对(42，42’)分别与第二连接端子对(43，43’)相连接，而第一连接端子对(41，41’)与中间连接端子对(42，42’)不形成电连接，此时第一组蓄电池(31)与第二组蓄电池(32)形成串联连接，由串联的蓄电池组向用电设备供电。
4.如权利要求1至3中任一项所述的太阳能照明设备，其特征在于，其中的用电设备是灯泡。
5.如权利要求4所述的太阳能照明设备，其特征在于，所述的灯泡是发光二极管。
6.一种太阳能照明设备，其特征在于，该设备具有如权利要求1至5中任一项所述的太阳能充放电装置。
7.如权利要求6所述的太阳能照明设备，其特征在于，该设备是太阳能手电筒。
全文摘要
本发明涉及一种太阳能充放电装置，以及采用了该装置的太阳能照明设备，尤其是太阳能手电筒。根据本发明的太阳能充放电装置设置了一个能够使装置在充电和供电两种状态之间切换的开关，其中当所述开关切换到充电状态时，使多个蓄电池并联连接，由太阳能电池板对蓄电池进行并联充电；而当所述开关切换到供电状态时，使多个蓄电池变为串联连接，对用电设备进行串联供电。应用本发明所提供的简单、廉价的太阳能充放电装置结构，能够很方便地满足充放电的要求。
文档编号H02J7/35GK1719688SQ200410062098
公开日2006年1月11日 申请日期2004年7月5日 优先权日2004年7月5日
发明者徐永伟 申请人:徐永伟