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一种利用温差和太阳能发电的手电筒

申请号 CN201610412381.3 申请日 2016-06-13 公开(公告)号 CN106102216A 公开(公告)日 2016-11-09
申请人 电子科技大学; 发明人 王超; 夏峻峰; 栾春红; 姜晶; 梁莹林; 杨萍; 胡俊;
摘要 本 发明 基于热电材料的温差发电原理,提供了一种利用温差发电并兼具多种供电模式的新型环保节能 手电筒 的设计方案。该手电筒在设计上主要由温差发电模 块 、 荧光 发光模块、 太阳能 发电模块、充电器模块、锂 电池 供电模块、LED发光模块和电源管理模块构成。以温差发电模块为手电筒的供电主体,以太阳能发电模块和锂电池供电模块为辅助供电。相比于市场上常用的手电筒,本设计增加了温差发电模块、太阳能发电模块和和荧光发光模块。通过增加这些模块,一方面有节能环保的作用,另一方面也改善了常用手电筒功能上的一些 缺陷 。该设计安全环保、使用简单方便、具有很强的应用价值和市场前景。
权利要求

1.一种利用温差和太阳能发电的手电筒,该手电筒包括:外壳、发光源电池开关,充电电路,其特征在于所述充电电路包括:太阳能发电模、温差发电模块、交流充电模块、整流器滤波器、反馈调节电路、电源管理模块;其中所述太阳能发电模块、温差发电模块、交流充电模块的输出电流依次通过整流器、滤波器、反馈调节电路、电源管理模块,所述反馈调节电路作用为调节该电路输出电压为额定电压,所述电源管理模块作用为控制当前输入电流为发光源供电或为蓄电池充电。
2.如权利要求1所述的一种利用温差和太阳能发电的手电筒,其特征在于将温差发电模块设置于太阳能发电模块的背面。
3.如权利要求1所述的一种利用温差和太阳能发电的手电筒,其特征在于所述反馈调节电路包括:电压采样电路、电压调整电路、电压比较电路、参考电压电路;所述电压采样电路为采样整个反馈调节电路的输出电压和参考电压电路的参考电压,采用比较电路比较两者电压的大小,通过电压调整电路输出发光源所需的额定电压。

说明书全文

一种利用温差和太阳能发电的手电筒

技术领域

[0001] 本发明涉及一种手电筒,特别是一种利用温差发电并兼具多种供电模式的手电筒。

背景技术

[0002] 为了满足人们日常生活及工作中各种照明的需要,出现了各种各样的照明灯具,其中手电筒由于携带方便灵巧,深受人们的喜爱。目前市场上常用的的手电筒主要有两种方式供电:干电池供电和锂电池供电。但是普通的干电池和锂电池组普遍存在有以下几方面的缺陷问题:①使用温度范围受限制,在极低温或过高温条件下电池无法正常使用或使用后易产生危险;②电池组容量较小,内阻较大;③电池组无法进行快速充电,或者进行快充时易产生局部高温而发生热失控现象;④生产成本高,废弃电池难以处理,会导致环境污染。随着全球能源危机和环境污染越来越严重,寻找新的可替代清洁能源变得更加紧迫。太阳能薄膜电池的应用以及利用热电材料的塞贝克效应制成的热电器件都为新能源的开辟指引了新方向。本设计基于热电材料的温差发电原理,设计了一种利用使用者手部热量和环境温差来产生电能并给手电筒供电的一种新型节能兼具多种供电模式的手电筒。

发明内容

[0003] 本发明针对上述干电池锂电池供电的诸多缺点,提供了一种利用温差发电和太阳能发电的多途径供电并且结构简单、节能环保、实用性强的手电筒。该设计以温差发电为供电主体,以太阳能薄膜电池和锂电池供电为辅助供电;同时,本发明在设计上还增加了荧光发光模,方便了使用者在夜间快速的找到手电筒。
[0004] 本发明的技术方案为一种利用温差和太阳能发电的手电筒,该手电筒包括:外壳、发光源、电池、开关,充电电路,其特征在于所述充电电路包括:太阳能发电模块、温差发电模块、交流充电模块、整流器滤波器、反馈调节电路、电源管理模块;其中所述太阳能发电模块、温差发电模块、交流充电模块的输出电流依次通过整流器、滤波器、反馈调节电路、电源管理模块,所述反馈调节电路作用为调节该电路输出电压为额定电压,所述电源管理模块作用为控制当前输入电流为发光源供电或为蓄电池充电。
[0005] 进一步的,将温差发电模块设置于太阳能发电模块的背面。
[0006] 进一步的,所述反馈调节电路包括:电压采样电路、电压调整电路、电压比较电路、参考电压电路;所述电压采样电路为采样整个反馈调节电路的输出电压和参考电压电路的参考电压,采用比较电路比较两者电压的大小,通过电压调整电路输出发光源所需的额定电压。
[0007] 本发明一种利用温差和太阳能发电的手电筒,采用太阳能和温差发电两种方式为手电筒提供电,当处于阳光下时太阳能发电电路工作,为手电筒充电,同时太阳能发电过程中才生热量可以用于温差发电模块发电;当手握电筒时,热量传递到温差发电模块,此时温差发电模块工作;从而本发明具有结构简单、节能环保、实用性强的的效果。附图说明
[0008] 图1是本发明手电筒模块结构示意图;
[0009] 图2是本发明手电筒整体电路框架图。

具体实施方式

[0010] 具体的技术路线图:如图1所示:
[0011] (1)手电筒电源总开关。
[0012] (2)温差发电模块,根据热电材料的塞贝克效应,在两种金属A和B组成的回路中,如果使两个接触点的温度不同,则在回路中将出现电流,称为热电流。相应的电动势称为热电势,其方向取决于温度梯度的方向。半导体的温差电动势较大,可用作温差发电器。如图1所示,手电筒内表面安装有以新型热电材料为主体的热电转换模块(图中2),由于人体手部温度和外界环境温度存在一个较大的温度差,利用塞贝克效应可以产生电动势,从而产生电流,经过整流,滤波和放大电路后,输送给电源管理模块。
[0013] (3)荧光发光模块,利用氚气荧光管在夜间可以自发的产生荧光的原理,本设计增加了荧光发光模块,方便使用者夜间快速找到手电筒。
[0014] (4)太阳能发电模块,在手电筒的外壳上覆盖有一层薄膜太阳能材料,在白天的时候可以将外界的太阳能通过该装置转化为电能。转化的电流需要经过整流,滤波和放大,然后输送给电源管理模块。
[0015] (5)电源管理模块,主要是将各模块的电能进行综合管理并分配。
[0016] (6)锂电池供电模块,由普通的锂电池给手电筒供电。
[0017] (7)充电器模块,三相交流电经过变压整流滤波后得到符合手电筒要求的电压,输送到电源管理模块。
[0018] (8)LED发光模块,LED采用低功耗照明二极管
[0019] (9)钥匙扣孔,便于随身携带。
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