一种可低电压重启的无线光能控制面板的制作方法

本实用新型涉及一种可将光能转换成电能的控制面板，具体为涉及一种可低电压重启的无线光能控制面板。

背景技术：

随着现代科学技术的发展和人们不断追求高质量的生活，室内光采集已成为延长可充电电池使用寿命的有效方法；室内光尤其是人造光源有其光照强度低，波段低等特点，进而导致其转化成电能的效率有限，充电电流往往处于uA级别，基本无法独立供现有电子设备正常工作。

现有的大部分的家用控制面板和工业用控制面板仍以按压式和拨动式的传统机械开关为主要代表，其中工业生产现场因其特殊的安全和无容错需求，并不在讨论范围内。家用控制面板主要以多合一船型开关为主流，在家庭装修阶段，就需要进行繁复的线路布局设计，容易导致走线繁杂、线多易乱等特点。如中国专利201210396291.1，其原理就是传统有线低压控制高压，小电流控制大电流的思想，在物理上尽可能让操作者操作环境为低压环境。现有的手持式控制器中，以按压式的微动开关，配以纽扣电池为主流设计，且其中的纽扣电池大部分为廉价的一次性纽扣电池，而非可循环使用的可充电纽扣电池，这不仅是成本上的考量，也是处于方便使用者的角度进行考量。其以市面上汽车钥匙为典型代表，当汽车钥匙中的电池电量不够时，常见的解决方案是更换其中电池，并将换下的电池弃置。

技术实现要素：

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种可低电压重启的无线光能控制面板，以解决上述背景技术中提出的问题和不足。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：

本实用新型包括光能采集转换电路，充放电控制电路，无线发射电路，所述光能采集转换电路得到的电能通过充放电控制电路存至储能元件中；在无线发射电路工作时，储存在储能元件中的能量通过充放电控制电路提供其使用。

所述的充放电控制电路包括第一MOS管Q1、第二MOS管Q2，第一MOS管Q1的源极与二极管ZD1的阴极、二极管D1的阳极、接插件P1的1脚连接，二极管D1的阴极与电池BT1的阳极连接，并输出电源VDD，电池BT1的阳极与电阻R3的一端、电阻R5的一端连接；电阻R3的另一端与电阻R4的一端、第二MOS管Q2的栅极连接，电阻R4的另一端、电池BT1的负极、电阻R2的一端、二极管ZD1的阳极、Q2的漏极和接插件P1的2脚接地；电阻R2的另一端接第一MOS管Q1的漏极，第一MOS管Q1的栅极与芯片U1的8脚连接；电阻R5的另一端、第一MOS管Q2的源极与芯片U1的3脚连接；所述的芯片U1的型号为SI4010。

所述的无线发射电路包括芯片U2，芯片U2的1脚与芯片U2的1脚连接，芯片U2的12脚、11脚、9脚、7脚、2脚、13脚分别连接开关的一端，开关的另一端接地；芯片U2的4脚与电容C1的一端、电容C2的一端、电容C3的一端连接，同时接电源VDD，电容C1的另一端、电容C2的另一端、电容C3的另一端接地；芯片U2的6脚分别与电容C4的一端、电感L1的一端、电容C5的一端、电容C7的一端连接，芯片U2的8脚分别与电容C4的另一端、电感L2的一端、电容C6的一端、电容C7的另一端连接，电感L1的另一端、电感L2的另一端、电容C5的另一端、电容C6的另一端接地；芯片U2的10脚接MOS管Q3的源极、MOS管Q3的漏极接地，MOS管Q3的栅极、电容C8的一端、电阻R6的一端与芯片U1的7脚连接；电容C8的另一端、电阻R6的另一端接地，所述的芯片U2的型号为CD4011。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用无线通讯控制方式代替传统有线直接控制，既减少装修布线成本和难度，也为其他控制方式，例如手机，留出空中接口，在开关损毁的情况下，无需立即修复开关。

本实用新型采用光能采集系统为控制面板中的可充电电池充电，达到了在电池充放电寿命期间，长时间无需更换电池的效果，降低了更换电池的频率，起到了环保的效果，同时又无需专门去准备充电电池的充电器，降低客户的实际使用成本。

本实用新型使用了一个在极低压条件，无需单片机操纵下，能自启动的硬件电路；本实用新型还带有调光调速功能，方便对各种开关的更换。

附图说明

图1为本实用新型的系统拓扑示意图。

图2为本实用新型的光能采集转换电路及充放电控制电路。

图3为本实用新型的无线发射电路及系统剩余电路。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步地详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，而不是限定本实用新型。

如图1所示，一种可低电压重启的无线光能控制面板，包括：光能采集转换电路，充放电控制电路，无线发射电路，所述光能采集转换电路得到的电能通过充电控制回路存至电路中的储能元件；在无线发射电路工作时，储存在储能元件中的能量通过放电控制回路提供其使用；在储能元件中基本无能量储存或储存的能量无法维持系统工作时，通过光能采集转换电路对储能元件充电，维持一段时间后，整个系统能自己启动。

如图2所示，光能采集转换电路及充放电控制电路，包括非晶硅室内光电板，必要的保护电路，充电控制电路，放电控制电路，当储能元件中电压大于光能采集转换电路输出电压时，从储能元件中通过光能采集转换电路消耗的能量量级在nW，几乎为0；充电控制电路所需要的信号由单片机提供，放电控制电路所需要的信号由储能元件两端电压信号提供，但在单片机处于低功耗休眠状态时，充电控制电路和放电控制电路所需要的信号能自己维持，且所需功耗极低。

如图3所示，无线发射电路及系统剩余电路，包括面板上的控制按键，单片机，发射时所需的天线及必要的指示灯，其能保证无线控制功能的正常运作，配合其他同频道同协议的无线产品完成所设定的各种功能。

具体的：

充电回路在外界没有给予关断信号前或给予导通信号后，通过芯片U2持续对Q2的栅极输出低电平，以达到保持充电状态。

在低电压状态时，由于芯片U2无法达到其要求的工作电压，输出通道关断，Q1、Q3栅极原有电平消失，导致硬件电路会关闭放电回路，但同时保持充电回路处于导通的状态,U2的型号为CD4011，U1的型号为SI4010。

其关断和开启放电回路的阈值不一致，引入迟滞控制，使控制面板工作更加稳定，关断放电回路的阈值为储能元件两端电压小于芯片U2的最低工作电压，开启放电回路的阈值为储能元件两端电压经过电阻R3、R4分压后，降在R4上的电压大于Q2开启时的栅源电压。

在从低电压状态开始充电的过程中，储能元件电压超过阈值，整个系统会自动重新启动，无需人工对电路进行操作。

其控制端与被控端在物理连接与电气连接上均作了隔离，无需担心面板漏电伤人。

本实用新型中光能采集转换电路中的保护电路，通过二极管单向导电的特性保证了当储能元件中电压大于光能采集转换电路输出电压时，从储能元件中通过光能采集转换电路消耗的能量几乎为0，同时也保证了正常状态下的充电过程正常进行。

本实用新型中光能采集转换电路中的保护电路，通过稳压二极管保证了光能采集转换电路输出电压不会超过储能元件的最大电压，保证储能元件的使用寿命。针对不同特性的储能元件，选择不同参数的稳压二极管即可，无需调整电路布局与电路拓扑。

本实用新型中充电控制电路与放电控制电路中的信号保持电路共用一片数字逻辑芯片，达到充分使用器件性能的目的，且逻辑可靠，功耗不会过大。通过外部电路的连接后，能在单片机不给有效信号以后，自己在较低功耗的条件下维持输出信号以保持整个电路的状态。

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内所做的任何的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围内。