專利名稱：電量能源充電裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電量能源充電裝置，尤其涉及一種對鋅錳堿性電池的一次性 電池進行充電操作的電量能源充電裝置。
背景技術：
隨著電子科技進步，許多不同的電子裝置已被應用到各個領域，尤其是各種可攜 式的電子產(chǎn)品，比如收錄音機、游戲機、手機、攝影機、相機及電子玩具，而這些可攜式產(chǎn)品 一般需使用電池以提供電力，其中一次性電池因為具價格低廉及穩(wěn)定輸出電力的優(yōu)點而最 廣為使用，比如碳鋅電池或鋅錳堿性電池。通常，一次性電池在放電時會因電化學的反應而使電池的內(nèi)阻增加，進而降低輸 出電壓，當輸出電壓下降至某一下限電壓后，便因無法使電子裝置正常運作，而必須丟棄， 不可重復使用，造成資源的浪費。據(jù)估計，全球一次性電池的年產(chǎn)量龐大，因此廢棄的一次 性電池會對環(huán)境保護產(chǎn)生非常不利的影響。雖然，二次性電池可經(jīng)由充電而重復使用，如鎳氫電池、鎳鎘電池及鋰電池，但是 二次性電池的價格遠高于一次性電池，而充電時間約需4至8小時才能充飽，且實際的充電 次數(shù)不到百次。以鎳氫電池而言，由于電壓只有1. 2V，不同于一次電池的1. 5V，因此無法使 用于某些啟動電壓較高的電器。而鋰電池本身有爆炸危險，美國甚至明文嚴禁攜帶筆記型 計算機鋰電池搭乘飛機。因此，很需要一種能對一次性電池充電且充電時間小于二次性電池的充電裝置， 以解決上述現(xiàn)有技術的缺點。

實用新型內(nèi)容本實用新型針對現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種對一次性電池進行充電操作的電量能 源充電裝置。本實用新型所述的電量能源充電裝置，包括變壓整流單元、電壓電流處理單元、微 處理器、激蕩單元、偵測單元及顯示單元，用以對電池組進行充電操作，其中電池組包括至 少一個如鋅錳堿性電池的一次性電池。變壓整流單元可接收外部的輸入電源并轉換成直流 輸出電源，電壓電流處理單元將直流輸出電源轉換成直流電源及充電電源。直流電源用以 供電給微處理器、激蕩單元、偵測單元及顯示單元，而充電電源用以對電池組進行充電。偵 測單元偵測電池組的輸出電壓，并產(chǎn)生偵測信號傳送至微處理器，微處理器依據(jù)偵測信號 以控制電量能源充電裝置的整體充電操作，包括讓激蕩單元產(chǎn)生正弦波脈沖而對電池組進 行化學活化以打通積碳，以及讓顯示單元顯示充電狀態(tài)。本實用新型所述電量能源充電裝置可實現(xiàn)對一次性電池充電，且充電時間小于二 次性電池，具有明顯的使用方便性。
圖1為本實用新型所述電量能源充電裝置的示意圖。
具體實施方式
以下配合說明書附圖對本實用新型的實施方式做更詳細的說明，以使本領域技術 人員在研讀本說明書后能據(jù)以實施。參閱圖1，為本實用新型所述電量能源充電裝置的示意圖。如圖1所示，本實用新 型的電量能源充電裝置包括變壓整流單元10、電壓電流處理單元20、微處理器30、激蕩單 元40、偵測單元50及顯示單元60，用以對電池組70進行充電操作，其中電池組70包括至 少一個一次性電池，比如鋅錳堿性電池，且電池組70的電池為并聯(lián)。變壓整流單元10可接收外部的輸入電源Vin并轉換成直流輸出電源，其中輸入電 源可為110V/220V的交流市電或直流輸入電源，比如電壓5V且最大電流500mA的通用串行 總線(USB)電源。電壓電流處理單元20將變壓整流單元10的直流輸出電源轉換成具適當 電壓的直流電源及充電電源，其中該直流電源用以供電給微處理器30、激蕩單元40、偵測 單元50及顯示單元60，而充電電源用以對電池組70進行充電，可為電壓1. 7V且最大電流 500mA。微處理器30執(zhí)行一控制模式，用以控制電壓電流處理單元20是否對電池組70進 行充電，包括充電時間、充電電壓與充電電流。微處理器30在進行充電時會先控制激蕩單 元40產(chǎn)生正弦波脈沖，而對電池組70進行化學活化以打通積碳并清除積碳。該積碳是電 池組70的電池在放電時內(nèi)部所造成，會增加電池的內(nèi)阻而降低輸出電壓，致使電池無法再 輸出電力給負載。偵測單元50用以偵測電池組70的輸出電壓，并產(chǎn)生偵測信號，傳送至微處理器 30，微處理器30藉偵測信號判斷電池組70的電氣狀態(tài)，該電氣狀態(tài)包括是否可進行充電、 是否充電完成、是否無法清除積碳及是否發(fā)生異常的其中之一。本實用新型所述微處理器30的控制模式包括在電池組70的輸出電壓低于充電臨界電壓時為不可進行充電，該充電臨界電壓 可為0. 8V ；在電池組70的輸出電壓高于充電臨界電壓時才可進行充電，比如利用1. 7V電壓 當作充電電壓而500mA電流當作充電電流；在電池組70的輸出電壓高于涓流充電臨界電壓時進行涓流充電，亦即維持原有 充電電壓并降低充電電流，該涓流充電臨界電壓可為1.7V;如果電池組70的輸出電壓在充電過程中反而降低時，則視為電池組發(fā)生異常而 立即中止充電；如果充電過程達到設定的充電時間，則充電完成，該充電時間可為40至90分鐘； 以及如果電池組完成充電后因漏電而使輸出電壓低于充電臨界電壓時，則對電池組再 次充電，亦即進行再充電操作。顯示單元60受微處理器30控制而顯示電池組70的充電狀態(tài)，其中顯示單元60 可包括多個發(fā)光組件(圖中未顯示)，所述發(fā)光組件至少包括一第一發(fā)光二極管(LED)及一第二 LED，且該第一 LED所發(fā)射的色光與該第二 LED所發(fā)射的色光不同。例如，第一 LED可 為綠色LED，且第二 LED可為紅色LED。顯示單元60所顯示的電池組70的充電狀態(tài)包括在微處理器30已接收供電并正常操作時，使綠色LED發(fā)亮；在電池組70不適合充電或電池組70的輸出電壓低于該充電臨界電壓時，比如 0. 8V，使紅色LED閃亮；如果電池組70的積碳無法清除，則使紅色LED閃亮；如果電池組70的積碳清除完成，則關閉綠色LED并使紅色LED常亮，以表示充電 進行中且充電正常；以及如果電池組70充電完成，則關閉紅色LED并使綠色LED常亮。要注意的是，上述紅色LED及綠色LED的發(fā)亮方式，比如常亮或閃亮，只是示范性 的實例以說明本實用新型的特點而已，并非用以限定本實用新型的范圍，因此，紅色LED及 綠色LED可具有其它的發(fā)亮方式。本實用新型的微處理器30可進一步包括記憶單元(圖中未顯示)，用以儲存電池 的電氣特性，比如充電臨界電壓，同時可儲存該電池所需的最佳充電時間，藉以針對不同電 池進行最佳充電操作。本實用新型的微處理器可進一步包括電路板(圖中未顯示)，用以配置變壓整流 單元、電壓電流處理單元、微處理器、激蕩單元、偵測單元及顯示單元，此外，微處理器可再 進一步包括外殼(圖中未顯示)，用以包覆變壓整流單元、電壓電流處理單元、微處理器、激 蕩單元、偵測單元及顯示單元，以提供保護作用，并裸露出顯示單元以提供顯示功能。為進一步說明本實用新型電量能源充電裝置對一次性電池的鋅錳堿性電池的充 電功效，請參考以下表一的實測數(shù)據(jù)。表一 在表一中，使用二顆市售的金頂電池(Duracell)AA堿性電池當作電池組，其原始 輸出電壓為1.611V，電子裝置選用市售的愛普生(EPSON)數(shù)碼相機，并以點亮該數(shù)碼相機 的燈泡次數(shù)當作電池組總放電量的參考值，該數(shù)碼相機燈泡的正常操作電壓為2. 5V且消 耗電流為0.3A。新品的堿性電池可點亮燈泡151次，且燈泡的操作電壓下限為1.4V。堿性 電池第一次充電至第21次的每次充電時間為40分鐘，第22次充電至第24次充電的每次 充電時間調(diào)高為45分鐘，第25次充電至第81次充電的每次充電時間再進一步調(diào)高為60 分鐘。要注意的是，充電時間可由微處理器控制。表一的實測結果顯示，堿性電池經(jīng)第一次充電后可點亮燈泡255次，為新品堿性 電池的168%，亦即第一次充電后，堿性電池的可使用電力增加約68%，且經(jīng)第81次充電后 仍可點亮燈泡123次，約為新品堿性電池的81 %。因此，本實用新型的電量能源充電裝置確 實可對一次性電池的鋅錳堿性電池進行充電，并可增加充電后的電池可輸出電力，且可重 復使用100次以上，進而增進環(huán)保功效，解決現(xiàn)有技術的缺點。以上所述僅為用以解釋本實用新型的較佳實施例，并非企圖據(jù)以對本實用新型做 任何形式上的限制，因此，凡有在相同的創(chuàng)作精神下所作有關本實用新型的任何修飾或變 更，皆仍應包括在本實用新型意圖保護的范疇。
權利要求一種電量能源充電裝置，用以對一電池組進行一充電操作，其特征在于，該電量能源充電裝置包括一變壓整流單元，接收外部的輸入電源并轉換成直流輸出電源；一電壓電流處理單元，將該變壓整流單元的直流輸出電源轉換成具適當電壓的直流電源及充電電源；一微處理器，執(zhí)行一控制模式，用以控制該電池組的充電操作；一激蕩單元，在進行充電操作前，受該微處理器控制而產(chǎn)生正弦波脈沖，用以對該電池組進行化學活化以打通該電池組中電池內(nèi)部的積碳；一偵測單元，用以偵測該電池組的輸出電壓，并產(chǎn)生一偵測信號，再傳送至該微處理器，讓微處理器依據(jù)該偵測信號以判斷該電池組的電氣狀態(tài)，該電氣狀態(tài)包括是否可進行充電、是否充電完成、是否無法清除積碳及是否發(fā)生異常的其中之一；以及一顯示單元，受該微處理器控制而顯示該電池組的充電狀態(tài)；其中該電池組包括至少一電池，且該至少一電池為一次性電池且為并聯(lián)，該輸入電源為交流輸入電源及直流輸入電源的其中之一，該電壓電流處理單元的直流電源用以供電給該微處理器、該激蕩單元、該偵測單元及該顯示單元，該充電電源用以對該電池組進行充電。
2.如權利要求1所述的電量能源充電裝置，其特征在于，該一次性電池為鋅錳堿性電池。
3.如權利要求1所述的電量能源充電裝置，其特征在于，該交流輸入電源包括 110V/220V的交流市電，而該直流輸入電源包括電壓5V且最大電流500mA的通用串行總線 電源。
4.如權利要求1所述的電量能源充電裝置，其特征在于，該充電電源為電壓1.7V且最 大電流500mA。
5.如權利要求1所述的電量能源充電裝置，其特征在于，該顯示單元包括多個發(fā)光組 件，所述發(fā)光組件至少包括一第一發(fā)光二極管及一第二發(fā)光二極管，且該第一發(fā)光二極管 所發(fā)射的色光與該第二發(fā)光二極管所發(fā)射的色光不同。
6.如權利要求5所述的電量能源充電裝置，其特征在于，該第一發(fā)光二極管為綠色發(fā) 光二極管，且該第二發(fā)光二極管為紅色發(fā)光二極管。
7.如權利要求1所述的電量能源充電裝置，其特征在于，該微處理器進一步包括一記 憶單元，用以儲存該電池組的電池的電氣特性以及所需的最佳充電時間，該電氣特性包括 該充電臨界電壓。
8.如權利要求1所述的電量能源充電裝置，其特征在于，該微處理器進一步包括一電 路板，用以配置該變壓整流單元、該電壓電流處理單元、該微處理器、該激蕩單元、該偵測單 元及該顯示單元。
9.如權利要求1所述的電量能源充電裝置，其特征在于，該微處理器進一步包括一外 殼，用以包覆該變壓整流單元、該電壓電流處理單元、該微處理器、該激蕩單元、該偵測單元 及該顯示單元，以提供保護作用，并裸露出該顯示單元以提供顯示功能。
專利摘要本實用新型公開了一種電量能源充電裝置，包括變壓整流單元、電壓電流處理單元、微處理器、激蕩單元、偵測單元及顯示單元，用以對并聯(lián)的一次性電池進行還原反應的充電操作，變壓整流單元將輸入電源轉換成直流輸出電源，并由電壓電流處理單元轉換成直流電源及充電電源。直流電源用以供電給其它組件，而充電電源用以對電池組進行充電，偵測單元偵測電池組的輸出電壓，并產(chǎn)生偵測信號，微處理器依據(jù)偵測信號以控制電量能源充電裝置的整體充電操作，包括讓激蕩單元產(chǎn)生正弦波脈沖而對電池組進行化學活化以打通積碳并清除積碳，以及讓顯示單元顯示充電狀態(tài)。
文檔編號G01R31/36GK201623520SQ20092027010
公開日2010年11月3日 申請日期2009年11月23日 優(yōu)先權日2009年11月23日
發(fā)明者蔡明衛(wèi) 申請人:蔡明衛(wèi)