不用充电的家用应急灯

一、设计的原因

爷爷家在农村，有时会停电，还要点蜡烛照明，不方便，还不太安全。现在市面出售的太阳能台灯太阳能板很小，还需要电源充电才能正常工作。我就想做一个不用外接电源，也不用总充电的小台灯。

二、设计方案

（一）整体方案

太阳能发电是一种绿色、无污染的方式，而且有光就可以充电，很方便。我的设计采用太阳能电池板作为电能来源，用太阳能电池板给淘汰的手机电池充电，然后供给led灯泡发光。这样白天太阳能电池板发出的电就可以晚上使用，可以不用特意充电就一直使用。

（二）图纸及方案

1.图1为电路图。

电路说明：太阳能电池板两块串联，每块标准：15cm×6cm、3V、0.2A；Led灯泡有白光、黄光、绿光、蓝光等颜色，最终选用白光（3.0 V～3.2V）；旧手机电池电压3.7V；二极管1使用较小的二极管，二极管2（分压用）使用较大的二极管。

图1

2.制作方案。

制作方案有两个，一个是爷爷使用的，要结实一些；一个是自己用的，想漂亮一点。

方案一：给爷爷做的小台灯利用了家里报废的旧台灯做外壳，将内部的零件都拆掉。在灯罩内用硬纸板固定两排并联的led灯泡用来照明。led灯泡亮度高，省电。将导线从支撑杆内连到底座里。底座里面固定废弃的手机电池，电池串联开关、二极管2后再和led灯连在一起。二极管2是用来分压的，大约分掉0.7V。没有二极管2，手机电池电压为3.7 V，led灯泡电压3.0V左右，led会很快烧掉。太阳能电池板是两块串联使用，连接二极管1后直接接到电池正负极上就行了。太阳能电池板用线固定在底座和支撑杆之间。图2和图3是给爷爷做的台灯的正面和背面照片。

图2

方案二：自己用的小台灯利用硬纸板做了长方体盒子作为底座，为了结实一些，我在里面用泡沫板做支撑。外面粘了一层漂亮的包书皮，是用双面胶粘在硬纸板上。竖杆使用了一段捡到的PVC管，外面包了绿色的泡沫纸。太阳能电池板使用两块串联，用“哥俩好”直接粘在底座表面。发出的电用导线通过小孔连接到盒子里面的废弃手机电池，储存在电池里面的电可以在需要时使用。连接好电路，导线再从竖杆里面伸出来连接led灯。Led灯罩我做成叶子的形状，看起来很漂亮。在底座的一侧，我设计了一个小抽屉，里面可以放一些轻小的物品，制作的时候我先画了一个五个面长方体的展开图，然后再粘成上面开口的小抽屉，又在外侧粘了一个勾作为拉环。图4和图5是给自己做的台灯的正面照片和内部电路照片。

图3

图4

图5

我还想设计一个手机充电口，计划在停电时给手机、平板电脑等电子产品充电，但是我掌握的知识还不够，因此没有制作。

三、效果检验

我在老师和爸爸的指导和帮助下制作了两个方案的小台灯，这两个小台灯没有设置其他充电方式，完全靠太阳能供电。

我把原来存在旧手机电池里的电放光，以测试能否完全靠太阳能工作。这个应急灯就放在客厅的茶几上，电池板朝向南方，没有放在阳光直射的窗台上。开始的几天，我每天晚上测试使用两个小时，可以正常工作很多天，后来尝试了一次整晚点亮应急灯，到第二天早晨都能正常发光。如果把它放到阳台上的阳光下，应该可以充更多的电。测试结果表明，使用这个家用应急灯时，只要放在光线较好的地方，停电时就可以使用很长时间，平时完全不用惦记充电的事。

四、优点和创新点

（一）创新点。

1.把面积足够大的太阳能电池板和省电的led灯珠结合，可以不用外接充电一直使用，不用担心停电。

2.可以利用废旧的手机电池、损坏的台灯、废纸板等物品制作不用充电的家用应急灯，废物利用，节约环保。

3.蓄电池和led灯之间用二极管分压约0.7V，电路简单，稳定可靠。

通过到超市、市场调查，没有发现只用太阳能电池板，不接电源就能使用的太阳能充电台灯；网上也没有查到通过简单电路就能有效匹配现有电池板、手机通用电池、普通发光二极管的设计方案。

（二）优点。

1.虽然使用太阳能电池板成本要10块钱，但是内部电路简单，不需要变压器，可以节约成本，总成本和现有的应急灯售价差不多；这个应急灯可以不用充电使用，能够节约电能。

2.普通的充电应急灯需要不时充电，如果长时间不充电，储存的电就会放光，灯无法使用。这个家用应急灯只要电池板朝南放在窗台，只要不是长时间阴天，就可以一直使用而不用充电，而且放的时间越长充电越多。

这个不用充电的家用应急灯经过半年多的实际使用检验，效果好，而且很安全。它不用充电，停电的时候就可以用来照明，非常适合记忆力不太好的老年人使用；也可用来做日常照明。