[实用新型]低电压充电电路及使用该低电压充电电路的太阳能灯

说明书

技术领域

本实用新型是有关于一种充电技术，且特别是有关于一种用于太阳能灯的高充电效率的低电压充电电路，及使用该低电压充电电路和太阳能灯。

背景技术

太阳能作为一种新兴的可再生能源因其节能环保而得到广泛青睐，现如今，太阳能的发展还处于比较基础的阶段，利用太阳能发电是太阳能技术的主要方向之一，用于汽车、交通信号灯的低电压太阳能LED灯就是一个很好的使用方案。

一般地，充电蓄电电路的工作原理是，当一个电源产生电力以后，即可对一蓄电器进行充电，将电能储蓄到蓄电器内。下面以太阳能充电电路为例进行说明。图1是现有技术的典型的太阳能充电电路示意图。现有技术中，太阳能充电电路包括低压输出电源101、二极管102、蓄电器103。举例来说，低压输出电源101是太阳能板，蓄电器103是可充电电池。其中，二极管102只允许电能从低压输出电源101到蓄电器103方向流动，以对蓄电器103进行充电。标号104为低压输出电源101与蓄电器103的共同接地。比方说，作为低压输出电源101的太阳能板经光照后产生电压，此电压通过一二极管102对蓄电器103等进行充电。二极管102是为了让电能只从低压输出电源101向蓄电器103流动，阻止电能从蓄电器103向低压输出电源101的方向流动，造成放电而损失电能。

通常，当电能从二极管102的阳极(A)流向阴极（C）时，二极管102导通而形成通路。如果电能要从阴极流向阳极时二极管102便处于阻断状态。当二极管102正向导通时，在二极管102上产生一定的电压降。也就是说，当二极管102导通时，低压输出电源101的电压是二极管102的电压与蓄电器103的电压之和。比方说，低压输出电源101的电压为1.2伏，二极管102的压降为0.4伏，蓄电器103的电压则为0.8伏。

蓄电器103上的电能储量可由如下公式计算出来:

其中E为电能，单位为焦耳。V为电压，单位为伏特。C为电容，单位为法拉。

由此可见，电能与电压的平方成正比，与电容值成线性正比。一般情况下，当蓄电器103已选定，比方说可充电电池，其电容值也就确定，所以电容值是个常数。电能的多少只跟电压有关。以上例计算，假如电容为100微法，而可充电电池上的电压为0.8伏，那么储存的电能为32微焦耳。而如果没有二极管的0.4伏电压降，也就是说假如蓄电器103的电压是电源的电压1.2伏的话，那么储存的电能为72微焦耳。也就是说，以同样的电源对同样的蓄电器充电，如果没有二极管电压的话，其储存的电能是有二极管电压降的电能的2.25倍。

在太阳能应用中，尤其是低电压太阳能LED灯，现有技术中二极管上的电压降不利于从有限面积的太阳能板上得到最大的可储存能量。因太阳能板电压低并且电源效率低，所以提高其充电效率变得尤为重要。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种高充电效率的低电压充电电路，去除现有技术中二极管的电压降，最大化地从有限面积的太阳能板上得到可储存能量。

本实用新型的另一目的是提供一种使用上述低电压充电电路的太阳能灯。

本实用新型提出一种低电压充电电路，其包括低压输出电源、受控开关元件、控制元件及蓄电器。受控开关元件为一可控开关元件，其连接于至低压输出电源和蓄电器之间。控制元件与受控开关元件通过一控制端口电性连接，且该控制元件连接于至低压输出电源和蓄电器之间。该控制元件的第一控制信号检测端连接至低压输出电源，该控制元件的第二控制信号检测端连接至蓄电器。所述低压输出电源经由受控开关元件及控制元件单向电性连接至蓄电器。

在本实用新型的一个实施例中，所述控制元件的第一控制信号检测端连接至受控开关元件与低压输出电源之间，控制元件的第二控制信号检测端连接至受控开关元件与蓄电器之间，且所述低压输出电源、蓄电器及控制元件进一步连接至一个共同接地。

在本实用新型的一个实施例中，所述受控开关元件为一P型场效应管，控制元件为一比较器，P型场效应管的漏极连接至低压输出电源的正极，栅极通过控制端口与控制元件的输出端连接，源极连接至蓄电器的正极，且低压输出电源的负极、蓄电器的负极及控制元件连接至一个共同接地，控制元件的电源端通过连接线连接至蓄电器的正极，控制元件的反相输入端通过内部偏置电压元件连接至低压输出电源，控制元件的同相输入端连接至蓄电器。