[发明专利]太阳能充电式发光二极管灯

说明书

相关申请的交叉引用

根据35 U.S.C.§119，本专利申请要求2007年1月1日提交的No.60/879,927美国临时专利申请的的优先权，以及2007年5月9日提交的非临时申请No.11/746,167的优先权，上述专利申请的全文在此通过引用被并入本专利申请中。

技术背景

本发明总体涉及一种太阳能灯，具体来说，涉及一种使用至少一个发光二极管(LED)的太阳能可充电灯。将太阳能作为不同类型装置的一种能源使用在本领域已是众所周知的，而且已在其他能源不可得的情况下显示出其优越性。例如，室外景观照明就是经常由太阳能供电的。

太阳能电源之所以在其他动力源不可得的情况下显示出其优越性是因为可在白天通过一个太阳能板来收集太阳能。在某些情况下，太阳能电池可直接为装置提供能量，但更常见的是用太阳能电池给能量储存装置充电并进行维持。这些装置的范围可以包括从电池到电容器。然后可以将储存在能量储存装置中的能量用于给所连接的灯供电并进行操作。

经常使用太阳能板给在夜间的多种应用中的灯供电的电池充电。其中有些应用包括室外景观灯、圣诞灯、以及甚至沿着州际公路荒僻路段的道路标志。在这些应用中运用太阳能正变得越来越常见，因为相对较传统的能量源来说，太阳能电池对环境的影响比较小。

已经有许多美国专利运用太阳能供电的灯。例如，美国专利No.5,055,984公开了一种用于照亮地面、走道和/或墙壁的太阳能灯。美国专利No.6,948,826使用太阳能灯在夜间照亮台阶，而美国专利No.5,262,756使用太阳能灯照亮道路标志以警告公众潜在的驾驶危险。上述应用中的每种均使用了传统太阳能电池阵列，其需要复杂的装置来跟踪太阳在天空的移动以便有效地利用白天的日照。另外，附加的储存装置的尺寸也限制了这些设计在较小的应用中使用。

随着LED技术的改进，对太阳能照明的兴趣也随之增长。LED照明阵列提供了一种低能耗装置，与传统照明设备如白炽灯照明及荧光灯照明相比，在使用相近数量的能量的情况下，该装置可以提供更好的光发射效果。因为LED的特征，LED在越来越多的照明应用中获得了应用。例如，美国专利No.6,461,019公开了一种需要AC到DC转换的LED灯串。该灯串使用三根独立电线的组合来给各个LED供电。因为电线的数量，该灯串容易缠绕在一起并损坏。而且，所使用的三根线的组合增加了该灯串出现故障的机会。

美国专利No.6,497,502公开了一种电烛台装置。该装置在塑料烛台部分的顶部使用发光装置，比如二极管。优选实施例使用传统白炽灯和AC电源以提供单个装饰灯。遗憾的是，烛台的尺寸是一个问题，并使得很难在圣诞照明中使用这种系统。因此，需要一种在各种气候环境中提供可充电LED灯的紧凑的系统。

发明内容

因此，本发明的一个主要目标、特征或优点就是在现有技术之上进行改进。

因此，本发明的另一个特征是提供使用发光二极管的太阳能灯。

本发明的再一个特征是提供有用太阳能电池供电的LED灯泡的太阳能灯。

本发明的另一个特征是使用一个安装在单个灯底座中的柔性太阳能电池。

而且，本发明的另一个特征是简化了给LED灯供电的所需电路。

本发明的另一个特征是提供了一个支持灯的功能的外壳。

从以下的说明书及权利要求，本发明的这些以及其它特征和优点将变得显而易见。

根据本发明的一个实施例，灯是通过电路来供电的，该电路使用太阳能电池、电池、LED以及微技术(micro technology)以使每盏灯对于其它任何灯独立。优选地，使用耐用的LED在塑料灯泡中照明并且使用可充电硬币单元微电池存储能量。优选地，LED、电池和所需连接全都组装在单个外壳中。尽管也可以使用装配在一起的其它材料和额外的多个部件，但是该外壳最好是用压模塑料材料制成单个整体。外壳可以是任何合适的形状，并可包括孔用于组件连线、开关、连接器所用的线圈，如一段细线或其它类型的固定装置，以将外壳连接到夹子或其它安装装置。优选地，将柔性太阳能器件阵列绕在外壳的基座或外侧以采集能量。

本发明中的LED灯使用非常小的电流，寿命较长并且产生很少的热。因为LED仅需要最小限度的负载就能为此应用提供足够的光，因此能使用小型太阳能器件阵列。使用柔性的太阳能电池允许太阳能电池环绕灯外壳的基座。通过环绕该外壳，不必手动定位阵列以跟随光源就能发生能量吸收。对基座缠绕使得可以得到360度的自然光吸收平台。与其他太阳能灯相比，跟踪装置的去除显著简化了该装置。