專利名稱：鋰離子電池充電手電筒的制作方法
技術領域：
本實用新型是關于一種手電筒，特別是關于一種充電式鋰離子電 池手電筒。
背景技術：
隨著鋰離子電池技術的不斷發展，鋰離子電池的價格越來越便 宜，其應用領域正在從筆記本電腦、手機、掌上電腦等高科技產品， 逐漸向低端日常用品的領域推進。手電筒是人們常用的一種照明工具，但是，長期以來人們使用的 手電筒 一般都是采用堿性電池供電。眾所周知，堿性電池的電量較'J、， 并且一次性使用完后就要被丟棄，不但造成了資源的浪費，而且造成 對環境的污染。為了解決這個問題，人們發明了可充電的手電筒，比 如各種礦燈式的手電筒，這種充電手電筒釆用的電池一般是鎳鎘或者鎳氫電池，這種電池具有電量較小、較易損壞、體積較大、重量較大、 充電次數較少等等缺點。隨著鋰離子電池的普及，有些技術人員將鋰離子電池應用到了手 電筒領域，但是，經過試驗證明，這些鋰離子電池手電筒的使用壽命 非常低，很難被消費者接受。比如中國專利第03255053.7號所揭示的一種整體式工礦燈，包 括外殼、外殼內的控制電路板、外殼內還裝有鋰離子電池、發光二 極管，鋰離子電池、發光二極管用導線和控制電路板上的接線點相連。 但是，這種整體式工礦燈并沒有揭示控制電路板的具體電路結構，本 領域技術人員不能根據其說明書揭示的內容制造出這種整體式工礦 燈。又如中國專利第03250341.5號所揭示的一種充電式強光四防輕 小手電筒，由前密封蓋組件、燈座組件、密封主筒體組件、密封蓋組
件、密封尾蓋組件、磁控四防變光開關組件、電源組件、內尾組件組 成，前密封蓋組件通過前密封組合蓋和密封主筒體與密封主筒體組件 連接，燈座組件通過燈座與密封主筒體組件上的密封主筒體連接，密 封尾蓋組件安裝在密封主筒體的尾部，磁控四防變光開關組件安裝在 密封主筒體的圓筒上，電源組件安裝在密封主筒體內，內尾組件安裝 在密封尾蓋內。但是，這種充電式強光四防輕小手電筒沒有采用控制 電路板，因此在充/放電過程中，很容易將鋰離子電池損壞，大大降 低鋰離子電池使用壽命。因此，提供一種真正實用的鋰離子電池手電筒成為了業界需要解 決的問題。發明內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種可充分提高鋰離子電 池使用壽命的鋰離子電池手電筒。本實用新型的一種技術方案是提供一種鋰離子電池充電手電 筒，包括殼體、收容于殼體內的至少一塊鋰離子電池、以及設置在殼 體上的燈泡、開關及充電端口，其中，鋰離子電池充電手電筒還包括 一收容于殼體內的控制鋰離子電池充電和/或放電的控制電路板，鋰 離子電池的正極與控制電路板的第 一引腳相連，鋰離子電池的負極與 控制電路板的第四引腳相連，充電端口的正極與控制電路板的第一引 腳相連，充電端口的負極與控制電路板的第三引腳相連，燈泡和開關 分別串聯在控制電路板的第二引腳與第三引腳之間。具體地，開關臨近控制電路板的第三引腳，燈泡臨近控制電路板 的第二引腳。控制電路板使鋰離子電池的充電和放電都在預定的電壓和電流下進行，并且使鋰離子電池放電時始終會保留一定的電量，以 提高鋰離子電池的使用壽命。優選地，鋰離子電池充電手電筒還包括控制燈泡在開關閉合后的 預定時間內自動關閉的定時電路板。具體地，定時電路板為絕緣封裝 的集成電路板，其引出三個引腳，定時電路板的第一引腳與控制電路 板的第二引腳相連，定時電路板的第二引腳通過開關與控制電路板的 第三引腳相連，定時電路板的第三引腳自定時電路板上的場效應管的 漏極引出并連接到燈泡的負極，而燈泡的正極與控制電路板的第二引 腳相連。從而使燈泡、開關、控制電路板、定時電路板形成一個完整的回路。比如，定時電路板包括一型號為NE555的定時控制芯片。 這樣，當開關閉合一定時間后燈泡自動熄滅，以保證手電筒元件不會 損壞，提高使用壽命。優選地，定時電路板的場效應管的柵4及與型號為NE555的定時 控制芯片的第三引腳之間串聯了 一個正向的整流二極管以及一個反 向的開關二極管。這樣可以實現慢啟動功能，在開關閉合后，燈泡逐 漸達到最大亮度。優選地，鋰離子電池充電手電筒還包括至少一個活動插接在充電 端口上而發光的小夜燈，比如發光二極管。在電量不足燈泡不亮的情 況下，小夜燈仍然可以繼續照明8小時左右。優選地，鋰離子電池充電手電筒包括串聯的兩塊鋰離子電池，控 制電路板的第五引腳連接在兩塊鋰離子電池的中間。當然，根據需要 還可以包括三塊或者三塊以上的鋰離子電池。具體地，控制電路板包括一型號為SE666或者S6665的鋰離子 電池充電控制芯片以及一個型號為W203的控制芯片，W203控制芯 片的內部主要包括兩個場效應管。可供選擇地，燈泡為非發光二極管的常用的高亮度電珠，燈泡設 置在殼體的頭部，充電端口凸出設置在殼體的尾部。殼體為圓筒狀， 殼體可以為鐵皮殼體或者塑料殼體。可供選擇地，控制電路板和定時電路板引出的引腳數量可以根據 需要而改變。可供選擇地，燈泡可以為多個，且燈泡可以為發光二極管。 可供選擇地，鋰離子電池充電手電筒設有電量不足時提醒充電模塊。可供選^^也，控制電路板與定時電路板可以集成為一個電路板。 可供選擇地，可以采用本領域中常用的其他芯片來替換本實用新 型中所使用的幾種芯片。
本實用新型的有益效果是本實用新型的鋰離子電池充電手電筒 內部設置了控制電路板，提高了鋰離子電池充電和放電的安全系數， 延長了鋰離子電池的使用壽命；進一步設有定時電路板，連續照明一 段時間后會自動關閉電源，要繼續使用需重新開啟，有效保護了電路 和燈泡，而且也避免了浪費電能；本實用新型的鋰離子電池充電手電 筒尾部的充電端口兼為備用輸出接口 ，可接一只或幾只高亮度的小夜 燈，連續長時間使用；本實用新型的鋰離子電池充電手電筒具有慢啟 動保護功能，在瞬態變化時電珠不易受損；本實用新型的鋰離子電池 充電手電筒重量輕、體積小、亮度高、安全性能好、經久耐用，特別 適合保安、軍警、邊防以及家庭使用。以下結合實施例，來進一步說明本實用新型，但本實用新型不局 限于這些實施例，任何在本實用新型基本精神上的改進或替代，仍屬 于本實用新型權利要求書中所要求保護的范圍。
附困說明圖l是本實用新型的鋰離子電池充電手電筒示意圖。圖2是本實用新型的控制電路板的核心電路部分的電路圖。圖3是本實用新型的控制電路板的電路圖。圖4是本實用新型的定時電路板的電路圖。圖5是本實用新型的實施例2的電路圖。
具體實施方式
實施例1請一并參照
圖1，本實用新型的鋰離子電池充電手電筒，包括殼 體10、收容于殼體10內的兩塊3.6V的鋰離子電池及控制電路板、 以及設置在殼體上的燈泡12、開關14、充電端口 16及觸動按紐17。其中，控制電路板用于控制鋰離子電池的充電和/或放電過程， 控制電路板的機械結構為絕緣封裝的集成電路板，其引出五個引腳， 具體地，鋰離子電池的正極與控制電路板的第一引腳相連，鋰離子電 池的負極與控制電路板的第四引腳相連，充電端口的正極與控制電路
板的第一引腳相連，充電端口的負極與控制電路板的第三引腳相連， 燈泡和開關分別串聯在控制電路板的第二引腳與第三引腳之間，控制 電路板的第五引腳連接在兩塊鋰離子電池的中間。請參照圖2，控制電路板的電路結構包括一核心電路部分與周圍 元器件(將在后面詳細介紹)，該核心電路部分由一型號為SE666的 鋰離子電池充電控制芯片以及一型號為W203的控制芯片按照圖2所 示的連接關系對應連接而成。請參照圖3,該核心電路部分用IC1來 表示，核心電路部分IC1與周圍元器件的連接關系如圖3所示。其中， 控制電路板的第一引腳至第五引腳分別由IC1的l腳至5腳經由對應 周圍元器件后引出。控制電路板的電路結構使得充電過程中，使兩個鋰離子電池的 總電壓保持在7.2V左右，并且是恒定電流充電；放電過程中，使鋰 離子電池中始終保留一定的電量，比如，兩個鋰離子電池的總電壓維 持在5V以上，具體地可選擇5.4V左右。當然，根據鋰離子電池數 量的增減，這些參數可以對應進行改變。燈泡12為常用的高亮度電珠，燈泡12設置在殼體的頭部10， 充電端口 16凸出設置在殼體IO的尾部。其中，按壓觸動按紐17時 燈泡亮，松開觸動按紐17后燈泡滅。實施例2作為本實用新型的另一種方案，其與實施例l相似，不同之處在于鋰離子電池充電手電筒還包括控制燈泡在開關閉合后的預定時 間內自動關閉的定時電路板，比如使燈泡在開啟2~10分鐘以后自動 熄滅。具體地，定時電路板的機械結構為絕緣封裝的集成電路板，其引 出三個引腳，定時電路板的第一引腳與控制電路板的第二引腳相連， 定時電路板的第二引腳通過開關與控制電路板的第三引腳相連，定時 電路板的第三引腳自定時電路板上的場效應管的漏極引出并連接到 燈泡的一極，而燈泡的另一極則與控制電路板的第二引腳相連。具體
地，相當于燈泡與開關之間的直接連接斷開，并且燈泡串聯在定時電 路板的場效應管的源極與控制電路板的第二引腳之間，開關串聯在定 時電路板的場效應管的漏極與控制電路板的第三引腳之間。定時電路板的電路結構包括一核心電路部分IC2與周圍元器件 (將在后面詳細介紹)，核心電路部分IC2為一型號為NE555的定時 控制芯片。核心電路部分:[C2與周圍元器件之間的連接關系如圖4所 示。其中，定時電路板的第一引腳由NE555定時控制芯片的4腳和8 腳經由對應周圍元器件后引出，定時電路板的第二引腳由NE555定 時控制芯片的1腳經由對應周圍元器件后引出，定時電路板的第三引 腳分別由NE555定時控制芯片的3腳經由對應周圍元器件后引出， 其中，NE555定時控制芯片的2腳與6腳短接，5腳通過電容接地， 7腳閑置。圖5為鋰離子電池充電手電筒的所有元器件之間的連接關系圖。 請參照圖5，放電過程工作原理為，接通S開關后、電路開始工 作。控制電路板的核心電路部分IC1的1腳與電池BAT1正極相連。 通過核心電路部分IC1內部高分子PTC熱敏電阻后到達IC1的2腳。 IC1的4腳與電池BAT2負極相連。IC1的3腳為放電負極，也是充 電輸入端。IC1的5腳為地端，接入電池的BAT1負極與BAT2正極， 以便充電、放電時電路進行檢測。IC1的2腳正電源一路經過L1直 接到燈泡EL—端，IC1的2腳正電源另一路經過二極管加到定時電 路板的核心電路部分IC2 (定時集成塊)4腳-8腳給IC2供電。并且 通過R2開始向定時電容C2充電。IC2的1腳為負^=及電源。IC2的5 腳通過C3接地以消除干擾。IC2的2腳與IC2的6腳短接。R2與 C2為定時、充電器件，改變它的參數可以確定定時時間。電路關機 后為確保只有一個定時時間輸出，可以通過VD4將C2上儲存的電荷 泄放。IC2的3腳為輸出端通過VD5 、 VD6 、 R3加到場效應管的控 制柵極G。場效應管的源極S經由開關S與IC1的3腳相連，場效應 管的漏極D經由燈泡EL與IC1的2腳相連。VD5為限流保護二極管， 通過VD6可以實現快/慢啟動保護功能。VT1為燈泡EL的開關電源 管。Ll、 L2、 L3為限流器件，防止電流過大而損壞電珠。C4為濾波
電容、也為短時間充電、，放電電容。當電3朱在瞬間通電的同時也給電 容C4充電，以防止瞬態脈沖電壓過高、而損壞電珠，也有一定的保 護作用。充電過程工作原理為，接入DC9V—500mA的電源后，開始向電 池充電。正端通過VD1限流保護二極管后、直4妄加到電池的正極。 負端直接加到IC1的3腳端。IC1內部電路會進行過電流Voch、過電 壓Vov、欠電壓VUv的監測。有電池充電、放電4僉測電路、低功耗 睡眠模式、比較器電路等3通過這些電路起到了保護的作用。內部還 有兩只FET場效應管，一個為充電管， 一個為;改電管。FET在保護 板內部電路中起開關的作用，分別控制著充電回路與放電回路的導通 與關斷。實施例3作為本實用新型的又一種方案，其它部分與實施例2相似，不同 之處在于優選地，鋰離子電池充電手電筒還包括至少 一個活動插接在充電 端口 16上而發光的小夜燈20，比如發光二極管LED,可使用36小 時左右。電池正端通過R1、 VD2降壓、限流、濾波后，接到了電筒尾部， 以輸出小電流、低電壓的情況下供給LED作為小夜燈晚上照明使用。燈泡可以選用6V-0.75A或者4.8V-0.75A的電珠，亮度為160或 180流明。鋰離子電池充電手電筒的充電時間可以為1~12小時。
權利要求1、一種鋰離子電池充電手電筒，包括殼體、收容于所述殼體內的至少一塊鋰離子電池、以及設置在所述殼體上的至少一個燈泡、開關及充電端口，其特征在于所述鋰離子電池充電手電筒還包括一收容于所述殼體內的控制所述鋰離子電池充電和/或放電的控制電路板，所述鋰離子電池的正極與所述控制電路板的第一引腳相連，所述鋰離子電池的負極與所述控制電路板的第四引腳相連，所述充電端口的正極與所述控制電路板的第一引腳相連，所述充電端口的負極與所述控制電路板的第三引腳相連，所述燈泡和所述開關分別串聯在所述控制電路板的第二引腳與第三引腳之間。
2、 如權利要求1所述的鋰離子電池充電手電筒，其特征在于， 所述鋰離子電池充電手電筒還包括控制所述燈泡在所述開關閉合后 的預定時間內自動熄滅的定時電路板。
3、 如權利要求1所述的鋰離子電池充電手電筒，其特征在于， 所述鋰離子電池充電手電筒還包括至少一個活動插接在所述充電端 口上而發光的小4艾燈。
4、 如權利要求2所述的鋰離子電池充電手電筒，其特征在于， 所述定時電路板的第一引腳與所述控制電路板的第二引腳相連，所述 定時電路板的第二引腳通過所述開關與所述控制電路板的第三引腳 相連，所述定時電路板的第三引腳自所述定時電路板上的場效應管的 漏極引出并連接到所述燈泡上。
5、 如權利要求2所述的鋰離子電池充電手電筒，其特征在于， 所述定時電路板包括一型號為NE555的定時控制芯片。
6、 如權利要求5所述的鋰離子電池充電手電筒，其特征在于， 所述定時電路板的場效應管的柵極與所述型號為NE555的定時控制 芯片的3腳之間串聯了 一個整流二極管和一個開關二極管。
7、 如權利要求1所述的鋰離子電池充電手電筒，其特征在于， 所述鋰離子電池充電手電筒包括串聯的兩塊鋰離子電池，所述控制電 路板的第五引腳連接在所述兩塊鋰離子電池的中間。
8、 如權利要求1所述的鋰離子電池充電手電筒，其特征在于， 所述控制電路板包括一型號為SE666或者S6665的鋰離子電池充電 控制芯片以及一個型號為W203的控制芯片。
9、 如權利要求3所述的鋰離子電池充電手電筒，其特征在于， 所述燈泡為高亮度電珠，所述小夜燈為發光二極管。
10、 如權利要求1所述的鋰離子電池充電手電筒，其特征在于， 所述燈泡設置在所述殼體的頭部，所述充電端口設置在所述殼體的尾 部，所述燈泡與一電容并聯。
專利摘要本實用新型揭示了一種鋰離子電池充電手電筒，包括殼體、收容于殼體內的至少一塊鋰離子電池、以及設置在殼體上的燈泡、開關及充電端口，其中，鋰離子電池充電手電筒還包括一收容于殼體內的控制鋰離子電池充電和/或放電的控制電路板，鋰離子電池的正極與控制電路板的第一引腳相連，鋰離子電池的負極與控制電路板的第四引腳相連，充電端口的正極與控制電路板的第一引腳相連，充電端口的負極與控制電路板的第三引腳相連，燈泡和開關分別串聯在控制電路板的第二引腳與第三引腳之間。本實用新型的鋰離子電池充電手電筒內部設置了控制電路板以及定時電路板，充分提高了鋰離子電池充電和放電的安全系數，延長了鋰離子電池的使用壽命。
文檔編號F21L4/00GK201025334SQ20062006668
公開日2008年2月20日 申請日期2006年10月27日 優先權日2006年10月27日
發明者唐生輝 申請人:唐生輝