專利名稱：替代干電池的無線循環(huán)貯能器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種貯能器，一種替代干電池的無線循環(huán)貯能器。
背景技術(shù)：
常見的干電池有1號、2號、5號和7號等，它們已廣泛地應(yīng)用于日常生活和各種移動電器中，如遙控器、玩具、電筒照明等等。目前，我國每年大約有250-300億粒干電池，平均以1元/每粒計，消耗資金約300 億人民幣；另外，干電池使用日久就會漏液，腐蝕甚至損壞遙控器和用電器；更重要的問題是電池的生產(chǎn)、使用和報廢過程中，均會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，甚至影響到人的健康，據(jù)統(tǒng)計，我國每年回收的舊干電池的生產(chǎn)數(shù)量不足2%，其它全部散落野外，給環(huán)境帶來嚴(yán)重污染，北京年消費電池6000噸，但只能回收150噸；據(jù)測算一節(jié)1#干電池可以使1-2平方米的土地嚴(yán)重污染，如土壤酸化、硬化和重金屬超標(biāo)。一種無污染的干電池不僅可以延長電器的壽命，更有利于改善環(huán)境，延長人類的
壽命ο
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是一種貯能器，一種可以替代干電池的無線循環(huán)貯能器，它主要由一個接收線圈，一個電能接收芯片和一個法拉電容共三個元件組成，集中分布于一組形狀與干電池相似的塑料外殼中，塑料外殼是由一個帶有負(fù)極的長殼和另一個帶有正極的短殼聯(lián)體形成的，接收線圈在長殼內(nèi)，電能接收芯片和法拉電容在短殼內(nèi)，外殼上有輸出電能的正極和負(fù)極，正極與法拉電容的正極相連，負(fù)極與法拉電容的負(fù)極相連；電能接收芯片有三個接線端，分別是輸入端、地端和輸出端，接收線圈的兩端分別接在電能接收芯片的輸入端和地端，法拉電容的正負(fù)極分別與電能接收芯片的輸出端和地端相連。具體地說，塑料外殼是由一個長殼和一個短殼聯(lián)體形成的，長殼的一端有一個負(fù)極，另一端有一個假正極，為非金屬材料，只有正電極的形狀，不導(dǎo)電，僅用于定位；短殼上只有一個正極，沒有負(fù)極，兩個殼體之間有一過孔用于通過電線，負(fù)極是一塊圓片，正極是一個彈簧電極或金屬彈片電極；兩個殼體反向聯(lián)合，有電極的一端對齊；兩個殼體的直徑相同，長度不一，以5號電池大小為例，它們的直徑約為14. 5mm，長殼長度約48-50. 5mm, 短殼長度約為40-44mm，以7號電池大小為例，它們的直徑約為10. 5mm，長殼長度約 40-44. 5mm，短殼長度約為35_38mm ；兩個殼體長度不一是為了適應(yīng)于遙控器或用電器的原有結(jié)構(gòu)，這里因為是聯(lián)體結(jié)構(gòu)，使用時必須同時放入電池槽中，如果兩個殼體一樣長，受原有的連接電極的影響，則很難放入。接收線圈接收線圈是一個吸收磁能轉(zhuǎn)化為電能的元件，它是用一條漆包線在一個長條形的鐵氧體磁條上繞制而成的，它的兩端輸出交流電；磁芯的長度和大小由塑料外殼的長度大小決定，以5號電池大小為例，磁條長度約38-44mm，寬度約8_10mm，厚度約 2-8mm ；若是7號電池大小，磁條長度約30_36mm，寬度約5_7mm，厚度約2_7mm ；接收線圈的繞向沿著磁條的最大邊繞制，即接收線圈繞成長方形；接收線圈的裝配方位當(dāng)聯(lián)體電池水平放置時，接收線圈的平面與水平面平行。上述方法也適用于1號和2號電池大小的情形，這時，由于接收線圈的面積較大， 因此也可以不用磁芯，當(dāng)然用磁芯的效果會更好些，但會增加成本。電能接收芯片電能接收芯片有三個接線端，分別是輸入端、地端和輸出端，內(nèi)部具有整流濾波電路、穩(wěn)壓電路和保護(hù)電路，交流電輸入，直流電輸出，如V0XR002等；電能接收芯片可以是集成電路，也可以是具有上述相同功能的模塊。替代干電池的無線循環(huán)貯能器的充電需要一個專用充電器，充電器與電池完全分離，沒有任何物理上連接，兩部分之間通過電磁感應(yīng)來傳遞電能。為了實現(xiàn)無線循環(huán)貯能器與充電器之間的對接，需要一個附加小磁鐵來開啟充電器，以實現(xiàn)節(jié)能的目的，因此必須在接收線圈的一端增加一塊永久小磁鐵，它位于長電池的突出端，用于充電時觸發(fā)電能發(fā)射電路的磁控開關(guān)，磁鐵的形狀為圓柱形，直徑約3-8mm，高度約38mm ；磁鐵的裝配當(dāng)聯(lián)體電池水平放置時，磁鐵的圓面與水平面平行。替代干電池的無線循環(huán)貯能器的充電過程是這樣的當(dāng)帶有小磁鐵的無線循環(huán)貯能器靠近充電器時，在磁鐵的磁場作用下，開啟充電，充電器對外發(fā)射磁能；接收線圈在電能發(fā)射器的磁場中，感應(yīng)交變磁場，產(chǎn)生交流電，送到電能接收芯片中整流、濾波、穩(wěn)壓后， 給法拉電容充電。由于法拉電容具有體積小、容量大、充電速度快、壽命長，可反復(fù)充電1萬次以上甚至50萬次，不漏電解液，無污染等特性，特別適用于小功耗的遙控器和小功耗的電器使用，一個IF的電容，充電一次可使遙控器使用數(shù)天甚至數(shù)月。配套充電器這是一個將電能轉(zhuǎn)化為磁能的裝置，它主要由發(fā)射回路、發(fā)射線圈和磁控開關(guān)電路組成，當(dāng)替代干電池的無線循環(huán)貯能器中的磁鐵靠近干簧管時，干簧管接通， 發(fā)射電路接通開始工作，電能由發(fā)射線圈轉(zhuǎn)化為磁能對外發(fā)射，接收線圈接收磁能并轉(zhuǎn)化為電能，由接收芯片整流、濾波和穩(wěn)壓后，給法拉電容充電；當(dāng)替代干電池的無線循環(huán)貯能器移走時，磁鐵同時被移走，干簧管斷開，發(fā)射電路斷開不工作。實際應(yīng)用中，發(fā)射線圈在工作時水平放置，與接收線圈上下重合，兩個線圈的平面相互平行。本發(fā)明的實際效果本發(fā)明的替代干電池的無線循環(huán)貯能器充電一次可使遙控器使用數(shù)天甚至數(shù)月，用它取代傳統(tǒng)的5號電池或7號電池，具有不漏液，可以萬次以上反復(fù)充電等特點，不但可以減少了遙控器的故障率，降低了使用成本，而且環(huán)保，避免了干電池在生產(chǎn)、使用和報廢過程中對環(huán)境的污染。

圖1是替代干電池的無線循環(huán)貯能器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是替代干電池的無線循環(huán)貯能器的工作原理圖。圖3是替代干電池的無線循環(huán)貯能器的外形示意圖。圖4是替代干電池的無線循環(huán)貯能器的工作原理示意圖。圖1中，Bl表示長塑料外殼，B2表示短塑料外殼，P+表示電池正極，P-表示電池負(fù)極，F(xiàn)C表示法拉電容，IC2表示電能接收芯片，L2表示接收接收線圈，M2表示磁條，SN表示永久磁鐵，P3表示一個假電極。[0021]圖2中，P+表示電池正極，P-表示電池負(fù)極，F(xiàn)C表示法拉電容，IC2表示電能接收芯片，L2表示接收接收線圈圖3中，Bl表示長塑料外殼，B2表示短塑料外殼，P+表示電池正極，P-表示電池負(fù)極，P3表示一個假正極。圖4中，P+表示電池正極，P-表示電池負(fù)極，F(xiàn)C表示法拉電容，IC2表示電能接收芯片，L2表示接收線圈；TX表示發(fā)射電路，Ll表示發(fā)射線圈，RD表示干簧管。
具體實施方式
以下結(jié)合實例對替代干電池的無線循環(huán)貯能器作進(jìn)一步說明。例一、替代干電池的無線循環(huán)貯能器的外部結(jié)構(gòu)如圖3，均為塑料材料的長塑料外殼Bl與短塑料外殼B2聯(lián)為一體，帶有電極的一端對齊，長塑料外殼Bl與短塑料外殼B2相比要長幾個毫米至一個厘米，這樣便于將它們同時放入原來的電池槽中，短塑料外殼B2的一端有一個電池正極P+，長塑料外殼Bl的一端有一個電池負(fù)極P-，另一端的P3是個假正極，為非金屬材料，只有正電極的形狀，不導(dǎo)電，僅用于定位。例二、替代干電池的無線循環(huán)貯能器的的工作原理如圖2，替代干電池的無線循環(huán)貯能器它主要由一個接收線圈L2，一個電能接收芯片IC2和一個法拉電容FC共三個元件組成，輸出電能的正極P+與法拉電容的正極相連， 輸出電能的負(fù)極P-與法拉電容的負(fù)極相連，電能接收芯片IC2有三個接線端，分別是輸入端、地端和輸出端，接收線圈L2的兩端分別接在電能接收芯片IC2的輸入端和地端，法拉電容FC的正負(fù)極分別與電能接收芯片IC2的輸出端和地端相連。例三、替代干電池的無線循環(huán)貯能器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1，在長塑料外殼Bl內(nèi)，放置了一個永久磁鐵SN，磁條M2和繞在磁條M2上的接收線圈L2，在短塑料外殼B2內(nèi)，放置了一個法拉電容FC和一個電能接收芯片IC2，短塑料外殼B2上的正極P+與法拉電容FC的正極相連，長塑料外殼Bl上負(fù)極P-與法拉電容FC 的負(fù)極相連；電能接收芯片IC2有三個接線端，分別是輸入端、地端和輸出端，接收線圈L2 的兩端分別接在電能接收芯片IC2的輸入端和地端，法拉電容FC的正負(fù)極分別與電能接收芯片IC2的輸出端和地端相連。這里，永久磁鐵SN用于觸發(fā)與之配套的充電器發(fā)射電路的干簧管RD，安裝位置與電能發(fā)射器中干簧管RD的位置相對應(yīng)，磁條M2用于增強接收線圈L2的磁通量，改善接收效果。當(dāng)聯(lián)體電池水平放置時，接收線圈L2的平面與水平面平行，磁鐵SN的圓面與水平面平行。例四、替代干電池的無線循環(huán)貯能器的工作原理如圖4，可分為兩部分箭頭左側(cè)的電能發(fā)射電路，箭頭右側(cè)的電能接收電路，電能發(fā)射電路在充電器內(nèi)，電能接收電路在替代干電池的無線循環(huán)貯能器內(nèi)，兩部分完全分離，沒有任何物理上連接，兩部分之間通過電磁感應(yīng)來傳遞電能。電能發(fā)射電路這是一個將電能轉(zhuǎn)化為磁能的裝置，它主要由一個發(fā)射線圈Li， 一個干簧管RD和發(fā)射電路組成，當(dāng)替代干電池的無線循環(huán)貯能器中的磁鐵SN靠近干簧管 RD時，干簧管RD接通，發(fā)射電路開始工作，電能以磁能的形式，從發(fā)射線圈Ll傳到接收線圈L2，經(jīng)電能接收芯片IC2整流、濾波和穩(wěn)壓后，給法拉電容FC充電；當(dāng)替代干電池的無線循環(huán)貯能器移走時，磁鐵SN同時被移走，干簧管RD斷開，整個發(fā)射電路斷電不工作。實際應(yīng)用中，發(fā)射線圈Ll在工作時水平放置，與接收線圈L2上下重合，兩個線圈的平面相互平行。[0035] 特別聲明，這里所列舉的幾個例子是本發(fā)明的幾個典型示范，本發(fā)明包含它們在內(nèi)，但不局限于此，比如彈性電極既可以用彈簧，也可以用彈片；再比如電能發(fā)射器可以用分立元件，也可以用一個單片機(jī)將上述功能整合到一起，只要根據(jù)本發(fā)明的原理制作的遙控器干電池，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種可以替代干電池的無線循環(huán)貯能器，它主要由一個接收線圈，一個電能接收芯片和一個法拉電容共三個元件組成，集中分布于一組形狀與干電池相似的塑料外殼中，塑料外殼是由一個帶有負(fù)極的長殼和另一個帶有正極的短殼聯(lián)體形成的，接收線圈在長殼內(nèi)， 電能接收芯片和法拉電容在短殼內(nèi)，外殼上有輸出電能的正極和負(fù)極，正極與法拉電容的正極相連，負(fù)極與法拉電容的負(fù)極相連；電能接收芯片有三個接線端，分別是輸入端、地端和輸出端，接收線圈的兩端分別接在電能接收芯片的輸入端和地端，法拉電容的正負(fù)極分別與電能接收芯片的輸出端和地端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的替代干電池的無線循環(huán)貯能器，其特征是兩個塑料殼體反向聯(lián)合，有電極的一端對齊，兩個塑料殼體的直徑相同，長度不一。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的替代干電池的無線循環(huán)貯能器，其特征是接收線圈是用一條漆包線在一個長條形的鐵氧體磁條上繞制而成的，如果接收線圈的面積較大，因此也可以不用磁芯，接收線圈的兩端輸出交流電；接收線圈的繞向沿著磁條的最大邊繞制，即接收線圈繞成長方形；接收線圈的裝配方位當(dāng)聯(lián)體電池水平放置時，接收線圈的平面與水平面平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的替代干電池的無線循環(huán)貯能器，其特征是附加一個獨立的永久小磁鐵，位于長電池的突出端，當(dāng)聯(lián)體電池水平放置時，磁鐵的圓面與水平面平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的替代干電池的無線循環(huán)貯能器，其特征是長塑料殼體的一端有一個負(fù)極，另一端有一個假正極，為非金屬材料，只有正電極的形狀，不導(dǎo)電，僅用于定位；短殼上只有一個正極，沒有負(fù)極。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的替代干電池的無線循環(huán)貯能器，其特征是電能接收芯片集整流濾波電路、穩(wěn)壓電路和保護(hù)電路于一體，電能接收芯片可以是集成電路，也可以是具有相同功能的模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的替代干電池的無線循環(huán)貯能器，其特征是充電需要一個專用充電器，充電器與電池完全分離，沒有任何物理上連接，兩部分之間通過電磁感應(yīng)來傳遞電能。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的替代干電池的無線循環(huán)貯能器，其特征是負(fù)極是一塊圓片， 正極是一個彈簧電極或金屬彈片電極。
專利摘要本實用新型一種可以替代干電池的無線循環(huán)貯能器，它主要由一個接收線圈，一個電能接收芯片和一個法拉電容共三個元件組成，集中分布于一組形狀與干電池相似的塑料外殼中，塑料外殼是由一個帶有負(fù)極的長殼和另一個帶有正極的短殼聯(lián)體形成的，接收線圈在長殼內(nèi)，電能接收芯片和法拉電容在短殼內(nèi)，外殼上有輸出電能的正極和負(fù)極，正極與法拉電容的正極相連，負(fù)極與法拉電容的負(fù)極相連；電能接收芯片有三個接線端，分別是輸入端、地端和輸出端，接收線圈的兩端分別接在電能接收芯片的輸入端和地端，法拉電容的正負(fù)極分別與電能接收芯片的輸出端和地端相連。
文檔編號H02J7/00GK202334009SQ201120451018
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月8日
發(fā)明者朱斯忠 申請人:朱斯忠