专利名称：摄录像机专用电池太阳能充电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型与半导体器件有关尤其与集成电路控制的太阳能充电装置有关。
目前，摄像机，录像机已广泛在各个领域内使用。据估计3／4英寸的便携式录像机(如1109、4800)及配用的摄象机已达数万台之多。这些设备大部分或长期或短期在野外条件使用。如电视摄制工作，不少是在野外进行。如何保证对摄象机专用的镍镉电池(BP－90或BP－60)或类似电池充电，是摄象工作首要考虑的问题。
日本SONY公司所产的BP－90专用电池是一种高能，可充电式镍镉干电池。目前是用SONY公司的BC－210CE交流充电器充电，充足一支BP－90的标准时间为2.0小时。但离开220V电源，则不能使用。
对于无电或输电困难的地区，太阳能电源是一种理想的永久性可再生能源。目前，太阳能电源已广泛应用于各个领域，但尚未应用于摄录像机专用电池的配套充电方面。
本实用新型的目的是提供一种供摄录像机专用镍镉电池(或其它类似电池)的太阳能充电装置。该装置具备使用方便，便于携带的特点。
本实用新型的另一个目的是在对多个专用镍镉电池充电时，充电装置能自动切换，一个接一个地完成所有待充电源的充电工作，不需专人值守。整个充电过程可通过指示器监视。待所有充电工作完成时，可由蜂鸣器报警。
本实用新型由硅太阳能电池，稳压工作电源，充电电流指示器。如电流表A，防反充控制器如二极管或继电器，电子控制器和各路输出接口组成。电子控制器包括复数个结构相同的控制执行电路，每个电路包括切换开关，充电电压控制电路。切换开关的动作由充电电压控制电路控制，切换开关彼此相连并与输出接口相连。
充电电压控制电路由电压比较器，取样、分压电路，稳压管组成。电压比较器是电压控制的核心元件，可是LM311集成电路，555时基集成电路，运算放大器。由串接于稳压工作电源上的电阻和稳压管提供电路的基准电压，由取样及分压电路确定或改变被充电压的控制值。本实用新型的控制值调在15.3－15.5V。切换开关是比较器的执行元件，由继电器和可控硅或三极管开关电路或双稳态电路组成。当A路被充电池电压逐渐上升达到上限电压值时，电压比较器输出为高电位，可控硅晶闸管导通，继电器吸合，通过其常开触点向B路充电，而A路断开，同时实现被充电池上限保护和自动切换。
在充电过程中的被充电池的大约电阻值(包括浮充值)可以通过五支发光二极管所亮个数显示。充电电压指示器包括发光二极管，驱动器FD501(或FD502)，采集、分压器，稳压管，限流电阻。
当B路被充电池电压逐渐上升达到上限电压值时，其电路工作状态与A路相同，只是继电器吸合后断开B路，接通蜂鸣器发声报警。
由于硅太阳电池是一种软性电池，即它的输出电压将随负载大小变化而增减。在太阳电池上可并联由电阻，稳压管和发光二极管组成的电源电压指示器。当硅电池的输出端电压超过15.5V时，发光二极管发亮，低于时则不亮。这样既可指示太阳能电池板展开后连接正确，又可以用做在特殊场合(如登山)时，将被充电池与硅太阳能电池直接对接充电，做充电上限值指示灯。在直接充电时，指示灯灭而复明，则表示充电已达上限值。
本实用新型使用太阳能充电，在无电地区或输电困难的环境下工作，无噪声，无污染，轻便可靠，使用方便，便于随机携带。将太阳能电源应用于摄录像机专用镍镉电池充电，电路结构先进，功能齐备，同时实现被充电池上限保护和自动切换，可自动实现多路充电而不须人值守。整个充电过程可通过充电电压显示器监视，所有各路充电完毕后，蜂鸣器发声告警。充电效率高，在阳光直射时充足一支BP－90电池约需2小时左右。是野外摄录设备的理想配套充电装置。
如下是本实用新型的附图
图1、为本实用新型的方框原理图图2、为本实用新型的外观图图3、为本实用新型的电路原理图如下是本实用新型的实施例本实用新型为摄像机，录像机专用BP－90专用电池充电装置。上述电池为高能，可充电式镍镉干电池。标准电压12V，容量为3.5安培时，工作电压下限10伏，上限为16伏。
本实用新型使用硅太阳能电池作为充电电源。硅太阳能电池是一种由若干硅电池单体按所需的电压和电流值串，并后，经真空，复膜等工艺处理后，装配而成的光电转换能源。本实用新型硅太阳能电池的工作电压为17.3伏，电流为2.5安培。硅太阳能电池并联有由电阻R1，稳压器DW1，发光二极管LED组成的电源电压指示器。当硅电池的输出端电压超过15.5伏时，发光二极管LED发亮，低于则不亮。稳压管的稳压值选在13.5伏－13.8伏为宜。
电流表A在充电时可以直接读出充电电流值。本实用新型的充电电流一般在1.8A－0.8A。
二极管D1起防止反充电作用。
三端稳压器7812，电容C1组成12V稳压电源，供各电子器件的工作电源。
电子控制部分包括两个结构相同的控制执行电路，每个电路的组成如下电压比较器LM311是电压控制的核心元件。电压比较器的2脚和3脚是比较端。当3脚电压大于2脚电压时，7脚输出为高电位。电阻R4、DW2串接于稳压的12伏电源上，比较器3脚上就会有一个恒定的电压值，即电路的基准电压。R5，R6及W1组成比较器的取样及分压电路。W1所采集的电压是被充电池上的电压，是一个随被充电池电压增高而增高的可变电压。其分压后的值也是一个变量，即2脚的电压值。当2脚电压高于3脚电压时，7脚输出高电位。调整W1，可以确定或改变被充电压的控制值。本实用新型的控制值调定在15.3－15.5V。R3是比较器的输出负载电阻。
可控硅SCR是电压比较器的执行元件。R2是栅极限流电阻，开关二极管D3在比较器7脚为低电位时起隔离作用，在7脚为高电位时，可以使SCR通导利落。当LM311的7脚处于低电位时，SCR不导通，继电器J1不吸合，J1－K由常接点向A路充电。当充电达上限值，7脚变成高电位时，R3，D3，R2即可向SCR提供栅级电流，使其导通。J1吸合，J1－K切换入B路充电。由于J1的线圈是一种电感元件，工作时常会产生较高的反电动势，损坏可控硅，反向并入D2，可以保护SCR。
驱动器FD501(或FD502)常用于收录机的电平指示器，这里起电压指示作用。稳压管DW3采得被充电压值，由R12，R13及W2分压后，输入FD501。当FD501输入端电压为1.5伏－4.5伏时，可驱动1－5个发光二极管发光(即每增0.7伏，驱动一路二极管发光)。随被充电池电压增高，FD501所驱动的LEDX5逐一通导发光。调节电位器W2，可以控制发光二极管的起始点，本机调至11－15伏，每伏一亮。
由于驱动器信号电压起点较低(1.5伏)，串入DW3(取7.5V左右)，不仅可以降低取样电压的始值，而在被充电池电压上升过程中又不参与比例分压作用，减少分压比，使动态值的变化，直接反应在信号端上，保证充电电压达到11伏时，1只LED发光，以后每增加一伏，增加一只LED发光。
B路与A路的元件和工作原理都相同。不同的有两点。一是由于J1吸合，J1－K在切换过程中动臂有瞬间悬空，悬空时动臂电位即为空载电位(约22伏)，然后，接通一瞬间，这一高电位就有可能使比较器误动作。加上C2，C3后可以削去瞬间电压跳动，保证B路控制准确。第二点不同在于当B路充达上限电压后，2SCR通导，J2吸合，J2－K断开常闭触点，接通蜂鸣器Y，使其发声告警，2L为蜂鸣器的限流电阻。
折叠式硅太阳能电池组件1，可调支架2，控制器机箱3，可装于整机机箱4内。控制器机箱面板上有电表5，复位开关6(电路原理图中的AN。按动复位开关，可以使A、B两路可控硅截止，电路复位如初)，充电电压指示7，A路输出接口8，B路输出接口9。
权利要求1.摄录象机专用电池太阳能充电装置，包括充电电流指示器，防反冲控制器，电子控制器，充电电源和电路工作电源，输出接口，其特征在于所说的充电电源为硅太阳能电池，所说的电路工作电源由硅太阳能电池输出稳压提供或为另设直流电源，所说的电子控制器包括复数个结构相同的控制执行电路，每个电路由切换开关，充电电压控制电路，充电输出接口组成，切换开关的动作由充电电压控制电路控制，每个控制执行电路的切换开关彼此相连，并与输出接口相连。
2.权利要求1提出的摄录象机专用电池太阳能充电装置，其特征在于所说的切换开关由继电器和可控硅，二极管，电阻组成，所说的充电电压控制电路由电压比较器，稳压管，电阻，分压器组成。
3.权利要求1或2提出的摄录相机专用电池太阳能充电装置，其特征在于太阳能电源并联有由电阻，稳压管，发光二极管组成的电源电压指示器，电子控制器包括由驱动器，分压器，发光二极管和电阻组成的充电电压显示电路，最末一级控制执行电路的切换开关与一报警器相连。
专利摘要本实用新型为摄像机，录像机专用镍镉电池太阳能充电装置。包括充电电流指示器，防反充控制器。切换开关，充电电压控制器，充电电压显示器。电路由集成电路构成，功能优越，可同时实现被充电池上限保护和自动切换，自动实现多路充电而不需人值守，充电完成后，蜂鸣器发声告警。充电效率高，在阳光直射时充足一Bp-90电池约需2小时。轻便可靠，使用方便，便于携带，是野外摄录设备的理想配套充电装置。
文档编号H02J7/00GK2035542SQ8821883
公开日1989年4月5日 申请日期1988年8月2日 优先权日1988年8月2日
发明者方维源 申请人:方维源