皇明太陽能集團技術部   冀書香  劉彩鳳  陳康

　　【《中國新能源》雜志】《摘要：本文介紹壹種智能化太陽能野營燈，它集散光照明、聚光照明、收音機、太陽能電池充電、USB充電、手機充電以及夜光指南針功能于壹體，同時具備智能化的控制系統。

關鍵詞：太陽能    控制智能化    功能多元化   USB口對內對外充電功能

　　壹 開發背景

　　太陽能光電禮品作爲新興産業，近年來備受人們的歡迎，市場的占有率逐漸增大。因此，市場上太陽能野營燈種類、款式也越來越多，但系統的性能不夠穩定，運行的狀況也並不特別理想，太陽光的有效利用率也不高，同時在功能的智能化、多元化方面也沒有太大的突破與創新。針對以上現狀，我們開發了智能化的太陽能野營燈，系統的穩定性能非常好，智能化程度高，且靜態功耗低于5μA，很好的實現了能源的高效利用。同時在結構設計方面創新的將多種功能融爲壹體，實現了小空間、多功能。該産品的開發理念遵循和諧自然的規律，在可持續發展觀的宏觀帶動下，該産品的成功開發必將翻開太陽能光電小禮品新的壹章。

　　二 産品特點

　　1功能多元化，控制智能化

　　本款産品的外觀如圖1所示，它集散光照明、聚光照明、收音機、太陽能電池充電、USB接口充電、手機充電以及夜光指南針功能于壹體，同時具備智能化的控制系統。控制系統在保障系統的正常照明，收音以及對內對外放電的前提下，還具備智能化的保護功能、自動檢測功能。

　　控制系統中最具特點的是將市電對內置電池充電和內置電池對外部負載手機進行充電的端口通用，通過軟件編程實現端口的自動檢測、判斷是對內置蓄電池進行充電還是對外部負載—手機進行充電，這不僅在結構上節約了空間，同時也大大提高了系統的工作效率。

　　2 結構優合

　　由圖1可見，我們通過巧妙的結構設計將多種功能整合在壹個直徑爲113，高度爲240的圓柱體內，內置蓄電池以及控制器均放于底座位置，爲方便在野外旅遊時有些情況需要懸挂燈體，在燈身底部增加了隱藏式挂鈎。爲了增加電池板的有效面積，燈體上蓋采用合頁方式，成功的將太陽能電池的面積增加壹倍，還有就是巧妙的將聚光照明與散光照明融爲壹體，既可以滿足照明射程要求，又可以滿足照明面積要求，可謂壹箭雙雕的設計結構。

　　三 系統原理

　　系統是産品的靈魂，系統性能是産品的核心競爭力，完善的系統結構及功能是我們是設計的基本要求。

1系統結構原理

由圖2可見，該系統的結構主要由輸入模塊、控制模塊以及輸出模塊組成。

　　輸入模塊主要是包括太陽能電池板和USB市電充電接口兩部分，成功的保證産品所需能源的可靠性；控制模塊主要包括內置蓄電池充電控制、照明控制、收音控制、指示燈控制以及內置蓄電池對手機充電控制四部分，有效地保證了整個系統的良好運行及能源的有效利用；輸出模塊包括散光照明、聚光照明、收音機、指示燈以及手機四部分，作爲終端設備，這幾項功能最大程度的滿足了客戶的需求；內置蓄電池作爲中間儲能裝置實現電能的儲存。

　　2系統功能原理

　　（1）輸入模塊工作原理

　　太陽能電池組件在陽光照射下，通過光生伏打效應産生電流，在控制器的控制下完成太陽能電池板對內置蓄電池的充電功能。

　　USB市電充電接口是通過轉接線將市電與燈體控制器相連接，在控制器的控制下完成對內置蓄電池的充電功能。同時還可以通過數據線將終端設備手機同燈體控制器相連，實現特殊情況下內置蓄電池對手機的應急充電功能。USB口可通過自動檢測來實現對上述兩種情況的判定，並最終實現相應的功能。

　　（2）控制模塊工作原理

　　內置蓄電池充電控制是通過硬、軟件來實現充電控制的功能，其中包括正常的內置蓄電池充電功能、充電指示功能以及過充保護功能。將太陽能電池板置于陽光下直射，即可實現太陽能電池板對內置電池的充電功能，通過數據線將市電于燈體USB接口相連接，即可實現市電對內置電池的充電功能。在充電過程中指示燈顯示綠色，表示充電正常；當內置蓄電池兩端電壓達到7.5V時，控制器會自動啓動過充保護功能，切斷充電回路。

　　手機充電控制主要實現內置電池對外部負載手機的應急充電。特別說明的是，當控制器系統通過數據線與外部相連接時，控制器系統會自動檢測是對內置蓄電池進行充電還是對外部負載——手機進行充電，此功能也是産品的創新點之壹。對內、對外充電通用壹個USB接口在電子類産品中是史無前例的，通過這個功能的實現，必將推動通過智能控制實現壹口多用的智能系統控制的發展。

照明控制實現了照明的三種循環點亮模式：散光照明、聚光照明、散光照明+聚光照明，同時還可以實現5級亮度調節。照明控制中還包括過放保護功能，當系統處于正常工作狀態下，控制器會不斷地檢測內置蓄電池兩端的電壓值；當該電壓值降低到5.5V時，控制器會啓動指示燈報警功能；當該電壓值降低到5.0V時，控制器會自動切斷放電回路，不再對外進行供電。

　　收音控制實現了FM/AM收音，通過收音旋鈕實現調台功能，通過音量旋鈕實現音量控制，通過FM/AM切換按鈕轉換FM/AM收音模式。該産品巧妙的將收音機天線與燈體和諧的結合在壹起，注重功能的同時還將該産品的個性特點凸顯的淋漓盡致。

　　指示燈控制通過兩個小指示燈實現了內置蓄電池充電/放電/過充/過放/內置蓄電池對手機充電的指示功能。內置蓄電池正常充電的情況下指示燈1顯示綠色；內置蓄電池對手機進行充電時，指示燈2顯示綠色；內置蓄電池對外放電應用于照明時指示燈2顯示綠色；內置蓄電池過充電時指示燈1處于綠色晃閃狀態；內置蓄電池過放時指示燈2處于紅色晃閃狀態。

　　（3）輸出模塊工作原理

　　輸出模塊作爲系統的負載，主要是控制功能的終端顯示。通過LED實現照明功能，包括聚光照明、散光照明以及對照明亮度的調節，我們對野營燈最基本的功能進行了優化設計，使得終端表現方式多式多樣，以適應客戶的多種照明需求。收音機實現正常的調台收音功能，使産品更貼近人們的日常生活。指示燈清晰的顯示控制系統的工作狀態，有效的起到報警作用，在控制器啓用過充/過放保護功能之前提前預警，使客戶能夠及時更換照明設施或是及時通過陽光或市電對內置蓄電池進行充電。手機的應急充電功能對于野營者來說相對比較重要，這也是我們産品體現人文關懷的方式之壹，在緊急情況下無法找到電源對電量不足的手機進行充電，可以通過隨身攜帶的野營燈對手機進行應急充電，以保證和外界的正常聯系。

　　四 結束語

　　産品的開發最重要的依據是滿足客戶的需求，就市場上現有産品存在的種種問題，我們進行了突破性的改進。相信這樣的開發理念、開發目標以及敏銳的市場觀察力注定了這是壹款引領市場潮流的産品。

　　－－《中國新能源》雜志 2009年5月刊