一種次聲波充電器和次聲波充電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種次聲波充電器和次聲波充電系統(tǒng)。其中，上述次聲波充電器包括電源調(diào)制電路和倍壓電路，電源調(diào)制電路和倍壓電路電連接；其中，該電源調(diào)制電路與外界的電源電連接，將電源的電流調(diào)制成工作頻率為次聲波的電流；該倍壓電路與外界的充電電池電連接，倍壓電路對工作頻率為次聲波的電流進(jìn)行電壓放大，向充電電池輸入高壓脈沖波進(jìn)行充電。本實用新型提高了充電器的性能和工作效率。
【專利說明】
一種次聲波充電器和次聲波充電系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及電力補(bǔ)給領(lǐng)域，具體而言，涉及一種次聲波充電器和次聲波充電系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]充電器是人們?nèi)粘Ｉ钪袝?jīng)常用到的設(shè)備。電池經(jīng)充電器多次反復(fù)充電后，其蓄電能力會大幅下降，導(dǎo)致電池壽命有限。而目前市面上的充電器性能較低，不具有保護(hù)電池的能力，且能修復(fù)電池、延長電池壽命的儀器造價高達(dá)上萬元，成本比較昂貴。
[0003]對于現(xiàn)有的充電器，頻率和工作效率相互矛盾，即頻率越高工作效率越低。為了降低成本，提高產(chǎn)品使用頻率，充電器制造商一般會省掉電源變壓器，降低了工作效率。
[0004]針對上述充電器性能較低且工作效率低的問題，目前尚未提出有效的解決方案?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0005]有鑒于此，本實用新型實施例的目的在于提供一種次聲波充電器和次聲波充電系統(tǒng)，以提高充電器的性能和工作效率。
[0006]第一方面，本實用新型實施例提供了一種次聲波充電器，包括電源調(diào)制電路和倍壓電路;其中，電源調(diào)制電路和倍壓電路電連接；電源調(diào)制電路與外界的電源電連接，將電源的電流調(diào)制成工作頻率為次聲波的電流;倍壓電路與外界的充電電池電連接，倍壓電路對工作頻率為次聲波的電流進(jìn)行電壓放大，向充電電池輸入高壓脈沖波進(jìn)行充電。
[0007]結(jié)合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，電源調(diào)制電路包括RC振蕩電路。
[0008]結(jié)合第一方面的第一種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，RC振蕩電路包括電阻器和電容器。
[0009]結(jié)合第一方面的第二種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，電阻器的阻值是2000歐姆，電容器的容量是80微法至100微法。
[0010]結(jié)合第一方面的第二種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，電阻器包括整流二極管。[〇〇11]結(jié)合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式，其中，倍壓電路包括倍壓整流電路和開關(guān)式倍壓電路。
[0012]結(jié)合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第六種可能的實施方式，其中，次聲波的頻率是1赫茲;高壓脈沖波的波峰值是600伏。[〇〇13]結(jié)合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第七種可能的實施方式，其中，次聲波充電器還包括防水外殼，電源調(diào)制電路和倍壓電路設(shè)置于防水外殼內(nèi)，電源調(diào)制電路與電源連接的金屬插頭設(shè)置于防水外殼外，倍壓電路與充電電池連接的引線設(shè)置于防水外殼外。
[0014]第二方面，本實用新型實施例提供了一種次聲波充電系統(tǒng)，包括上述次聲波充電器，還包括與次聲波充電器連接的充電電池。
[0015]結(jié)合第二方面，本實用新型實施例提供了第二方面的第一種可能的實施方式，其中，上述充電電池為應(yīng)用于電動交通設(shè)備的充電電池。
[0016]本實用新型提供的次聲波充電器和次聲波充電系統(tǒng)，采用電源調(diào)制電路，將電源的電流調(diào)制成工作頻率為次聲波的電流，降低了充電器的頻率，從而提高了工作效率，縮短了充電時間；上述次聲波充電器和次聲波充電系統(tǒng)采用倍壓電路，對工作頻率為次聲波的電流進(jìn)行電壓放大，向充電電池輸入高壓脈沖波進(jìn)行充電，提高了充電器的性能。另外，上述高壓脈沖波還具有修復(fù)電池并延長電池壽命的功能；同時，由于上述次聲波充電器和次聲波充電系統(tǒng)的工作頻率較低，其對充電環(huán)境不敏感，可以完成低溫狀態(tài)下正常充電。該次聲波充電器和次聲波充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、造價低。[0〇17]為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下?！靖綀D說明】
[0018]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
[0019]圖1示出了本實用新型實施例所提供的一種次聲波充電器的結(jié)構(gòu)圖；[〇〇2〇]圖2示出了本實用新型實施例所提供的一種次聲波充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖3示出了本實用新型實施例所提供的一種次聲波充電器的具體電路圖；
[0022]圖4示出了本實用新型實施例所提供的一種次聲波充電器的外部結(jié)構(gòu)圖。[〇〇23]主要元件符號說明:[〇〇24]11-電源調(diào)制電路12-倍壓電路[〇〇25]20-次聲波充電器21-充電電池[0〇26]41-金屬插頭42-防水外殼
[0027]43-引線【具體實施方式】
[0028]下面將結(jié)合本實用新型實施例中附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例?；诒緦嵱眯滦偷膶嵤├绢I(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
[0029]考慮到現(xiàn)有相關(guān)的充電器產(chǎn)品充電器性能較低且工作效率低，本實用新型實施例提供了一種次聲波充電器和次聲波充電系統(tǒng)，下面通過實施例進(jìn)行描述。
[0030]實施例1[0031 ]參見圖1所示的一種次聲波充電器的結(jié)構(gòu)圖。[〇〇32] 該次聲波充電器包括電源調(diào)制電路11和倍壓電路12;上述電源調(diào)制電路11和倍壓電路12電連接;該電源調(diào)制電路11與外界的電源電連接，將電源的電流調(diào)制成工作頻率為次聲波的電流;該倍壓電路與外界的充電電池電連接，倍壓電路對工作頻率為次聲波的電流進(jìn)行電壓放大，向充電電池輸入高壓脈沖波進(jìn)行充電。
[0033]其中，外接電源包括有效值為100伏的交流電壓、有效值為110?130伏的交流電壓、有效值為220?230伏的交流電壓等。在實現(xiàn)時，上述工作頻率為次聲波的電流包括頻率小于20赫茲的電流。
[0034]除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對步驟、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值并不限制本實用新型的范圍。
[0035]本實用新型實施例的次聲波充電器和次聲波充電系統(tǒng)，采用電源調(diào)制電路，將電源的電流調(diào)制成工作頻率為次聲波的電流，降低了充電器的頻率，從而提高了工作效率，縮短了充電時間；上述次聲波充電器和次聲波充電系統(tǒng)采用倍壓電路，對工作頻率為次聲波的電流進(jìn)行電壓放大，向充電電池輸入高壓脈沖波進(jìn)行充電，提高了充電器的性能。同時， 由于上述次聲波充電器和次聲波充電系統(tǒng)的工作頻率較低，其對充電環(huán)境不敏感，可以完成低溫狀態(tài)下正常充電。該次聲波充電器和次聲波充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、造價低。[〇〇36] 應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。
[0037]考慮到通常情況下電源的工作頻率較高，需要對電源進(jìn)行調(diào)制，用來降低電路的工作頻率，形成次聲波電流，本實用新型實施例中的電源調(diào)制電路11是RC振蕩電路。RC振蕩電路是指用電阻R、電容C組成選頻網(wǎng)絡(luò)的振蕩電路，該RC振蕩電路適用于低頻振蕩，一般用于產(chǎn)生1赫茲?1兆的低頻信號。[〇〇38]針對RC振蕩電路，可替代的振蕩電路還包括LC振蕩電路和晶體振蕩電路。LC振蕩電路是指用電感L、電容C組成選頻網(wǎng)絡(luò)的振蕩電路，用于產(chǎn)生高頻正弦波信號；晶體振蕩電路其振蕩頻率受石英晶體控制，廣泛應(yīng)用于數(shù)字電路中。[〇〇39]通過上述RC振蕩電路，可以將工作頻率較高的電源調(diào)制成低頻，即次聲波電流。根據(jù)充電電池的結(jié)構(gòu)，充電器的工作頻率越低，其充電效率就越高；因此，充電器使用次聲波電流對充電電池進(jìn)行充電時，可以在不使用電源變壓器的情況下大幅提高充電效率。
[0040]在實際實施中，上述RC振蕩電路包括電阻器和電容器。其中，電阻器、電容器和電源串聯(lián)而成;增大電阻器的阻值可以降低振蕩頻率，而增大電阻無需增加成本。
[0041]因此，通過上述RC振蕩電路調(diào)制電源，具有電路結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟(jì)實用、便于推廣的優(yōu)點。[〇〇42] 更優(yōu)選的，在實施上述RC振蕩電路時，該電阻器的阻值是2000歐姆，該電容器的容量是80微法至100微法。[〇〇43] 通過上述阻值為2000歐姆的電阻器和容量為80微法至100微法的電容器組成的RC 振蕩電路，可以產(chǎn)生頻率較低且較為固定的電流，從而提升充電器的充電效率。
[0044]在這里示出和描述的所有示例中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制，因此，示例性實施例的其他示例可以具有不同的值。
[0045]考慮到不同電源的電壓電流存在差異，且不穩(wěn)定的情況，本實用新型實施例在實際實施時，上述RC振蕩電路中的電阻器可以是整流二極管。該整流二極管是一種將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姷陌雽?dǎo)體器件，通常上述整流二極管包含一個PN結(jié)，有正極和負(fù)極兩個端子。 上述整流二極管最重要的特性就是單方向?qū)щ娦裕娏髦荒軓亩O管的正極流入，負(fù)極流出。上述整流二極管在阻擋反向電流的同時也具有電阻的功能，該整流二極管的正向電阻通常為幾百或者幾千歐姆。
[0046]通過上述整流二極管的單方向?qū)щ娦阅?，實現(xiàn)對電流整流的功能，從而提高了RC 振蕩電路的性能。[〇〇47]考慮到通常情況下RC振蕩電路輸出的電壓較低，需要對電壓進(jìn)行放大處理，用來輸出高壓脈沖，對充電電池進(jìn)行充電。本實用新型實施例中的倍壓電路12可以選用倍壓整流電路。該倍壓整流電路是利用二極管的整流和導(dǎo)引作用，將電壓分別貯存到各個電容上， 然后把各個電容按極性相加的原理串接起來，輸出高于輸入電壓的高壓來。通常情況下，在需要用高電壓、小電流的地方，常常使用倍壓整流電路。倍壓整流電路按輸出電壓是輸入電壓的多少倍，可以分為二倍壓、三倍壓與多倍壓整流電路等。由于倍壓整流電路的負(fù)載能力很弱，因此該倍壓整流電路的輸出電壓會隨著負(fù)載大小而改變。
[0048]針對倍壓整流電路，可替代的倍壓電路還包括開關(guān)式倍壓電路。上述開關(guān)式倍壓電路也具有電壓放大的功能，但需要手動操作開關(guān)進(jìn)行調(diào)整，從而選擇電壓放大的倍數(shù)。
[0049]通過上述倍壓整流電路，可以將RC振蕩電路輸出的低電壓放大成高電壓，即生成高壓脈沖波。該高壓脈沖波對充電電池進(jìn)行充電，性能較高，可以有效保護(hù)充電電池，對充電電池進(jìn)行修復(fù)并延長電池壽命。
[0050]在實際實施中，上述次聲波充電器的工作頻率，即次聲波頻率是1赫茲，上述高壓脈沖波的波峰值是600伏。[0051 ]通過1赫茲的工作頻率，上述次聲波充電器可以大大提高充電效率，減少充電時間；該次聲波充電器的充電效率遠(yuǎn)高于現(xiàn)有充電器的充電效率。由于工作頻率較低，該次聲波充電器還對充電環(huán)境不敏感，可以完成低溫狀態(tài)下正常充電。[〇〇52]通過波峰值是600伏的高壓脈沖波，上述次聲波充電器能夠滿足6伏?240伏的充電電池的充電需求，應(yīng)用范圍廣，且電壓自動調(diào)整，不用手動調(diào)換擋位。同時可以有效保護(hù)電池，經(jīng)過反復(fù)試驗證明，該次聲波充電器能夠延長電瓶使用壽命百分之五十左右。[〇〇53] 參見圖4示出了一種次聲波充電器的外部結(jié)構(gòu)圖。[〇〇54]為了使上述次聲波充電器更具有實用性，該次聲波充電器還包括防水外殼42,其中，上述電源調(diào)制電路11和倍壓電路12設(shè)置于防水外殼42內(nèi)，該電源調(diào)制電路11與電源連接的金屬插頭41設(shè)置于防水外殼42外，該倍壓電路12與充電電池連接的引線43設(shè)置于防水外殼42外。
[0055]上述次聲波充電器的防水外殼設(shè)計多種多樣，其設(shè)計方式包括:止口方式的防水設(shè)計、二次啤塑方式的防水設(shè)計及電路密封絕緣方式的防水設(shè)計等等。在進(jìn)行所述次聲波充電器的防水外殼設(shè)計時，達(dá)到的防水等級需要明確，其中，二次啤塑方式的防水等級較高，而止口方式的防水等級較低。通常，采用較高防水等級的防水設(shè)計，例如二次啤塑方式。
[0056]通過設(shè)置防水外殼，可以避免上述次聲波充電器的電路組件的損壞、腐蝕，同時使上述次聲波充電器更具有安全性，并且使用更加方便，同時也便于移動。[〇〇57] 實施例2
[0058]參見圖2所示的一種次聲波充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0059]本實施例所提供的裝置，其實現(xiàn)原理及產(chǎn)生的技術(shù)效果和前述實施例相同，為簡要描述，裝置實施例部分未提及之處，可參考前述方法實施例中相應(yīng)內(nèi)容。
[0060]該次聲波充電系統(tǒng)包括次聲波充電器20和與次聲波充電器20連接的充電電池21。 在實際實施中，充電電池21與次聲波充電器20中的引線相連接。
[0061]次聲波充電器20可以采用上述實施例1中的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，這里不再贅述。
[0062]充電電池21可以是應(yīng)用于電動交通設(shè)備的充電電池。在實施中，上述電動交通設(shè)備包括電動自行車、電動汽車、電動船以及電動滑板等。
[0063]上述次聲波充電器成本低廉且用途廣泛。
[0064]所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統(tǒng)具體工作過程，可以參考前述實施例中的對應(yīng)過程，在此不再贅述。
[0065]實施例3
[0066]參見圖3所示的一種次聲波充電器的具體電路圖。
[0067]交流電源AC與電容C和整流二極管R1串聯(lián);從整流二極管R1的負(fù)極引出導(dǎo)線連接整流二極管R2的正極;該整流二極管R2的負(fù)極為該次聲波充電器的正極;從整流二極管R1 的負(fù)極引出導(dǎo)線連接地；同時該整流二極管R1的正極為上述次聲波充電器的負(fù)極。其中，上述電容C和整流二極管R1相當(dāng)于電源調(diào)制電路11，上述整流二極管R2相當(dāng)于倍壓電路12。
[0068]現(xiàn)有的相關(guān)充電器中，生產(chǎn)廠家為降低成本，提高產(chǎn)品使用頻率，省掉電原變壓器，降低了工作效率。以前生產(chǎn)的充電器頻率為50赫茲，而現(xiàn)有的充電器產(chǎn)品大多為上千赫茲。
[0069]充電電池的結(jié)構(gòu)與電解電容器有一定的相似性。上述充電電池的頻率與工作效率成反比，也即，頻率越高工作效率越低。
[0070]上述次聲波充電器的具體電路的具體操作如下:[〇〇71] (1 )、該次聲波充電器使用RC振蕩電路直接調(diào)制220V電源，用它輸出的高壓脈沖波對電瓶進(jìn)行充電和修復(fù)；[〇〇72] (2)、根據(jù)原理公式計算出工作頻率:
[0073] F = 1/(2IIR1C)，[〇〇74]設(shè)計工作頻率為1赫茲，屬于次聲波；[〇〇75] (3)使用整流二極管的內(nèi)阻大約在2000歐姆左右，電容器的容量為80微法;將上述元件參數(shù)帶入公式計算后得出工作頻率為1赫茲；
[0076]F = l/(2x3.14x2000 Q x80uF),
[0077]F = 1Hz ；[〇〇78] (4)使用倍壓整流電路，使輸出的高壓脈沖波峰值達(dá)到600伏左右。
[0079]因為倍壓整流電路的負(fù)載能力很弱，其只好隨著負(fù)載大小而改變電壓。這就是該倍壓整流電路運用范圍寬的原理。
[0080]上述次聲波充電器和次聲波充電系統(tǒng)具有如下的優(yōu)點:
[0081] (1)、結(jié)構(gòu)簡單造價低；
[0082] (2)、充電效率高于市面上所有的充電器；[〇〇83] (3)、使用范圍廣，從6V?240V電瓶可直接充電不用換擋，電壓自動調(diào)整；
[0084](4)、可修復(fù)舊電瓶，并經(jīng)過反復(fù)試驗證明，該次聲波充電器能夠提高電瓶使用壽命百分之五十左右；[〇〇85](5)、由于工作頻率很低，該次聲波充電器可以在低溫狀態(tài)下正常充電。
[0086]在本實用新型所提供的幾個實施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)和裝置，可以通過其它的方式實現(xiàn)。以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，又例如，多個單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。[〇〇87]所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現(xiàn)本實施例方案的目的。
[0088]最后應(yīng)說明的是:以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)， 可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種次聲波充電器，其特征在于，包括電源調(diào)制電路和倍壓電路；所述電源調(diào)制電路和所述倍壓電路電連接；所述電源調(diào)制電路與外界的電源電連接，將所述電源的電流調(diào)制成工作頻率為次聲波 的電流；所述倍壓電路與外界的充電電池電連接，所述倍壓電路對所述工作頻率為次聲波的電 流進(jìn)行電壓放大，向所述充電電池輸入高壓脈沖波進(jìn)行充電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的次聲波充電器，其特征在于，所述電源調(diào)制電路包括RC振蕩電路。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的次聲波充電器，其特征在于，所述RC振蕩電路包括電阻器和電 容器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的次聲波充電器，其特征在于，所述電阻器的阻值是2000歐姆， 所述電容器的容量是80微法至100微法。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的次聲波充電器，其特征在于，所述電阻器包括整流二極管。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的次聲波充電器，其特征在于，所述倍壓電路包括倍壓整流電路 和開關(guān)式倍壓電路。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的次聲波充電器，其特征在于，所述次聲波的頻率是1赫茲;所述 高壓脈沖波的波峰值是600伏。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的次聲波充電器，其特征在于，所述次聲波充電器還包括防水外 殼，所述電源調(diào)制電路和所述倍壓電路設(shè)置于所述防水外殼內(nèi)，所述電源調(diào)制電路與所述 電源連接的金屬插頭設(shè)置于所述防水外殼外，所述倍壓電路與所述充電電池連接的引線設(shè) 置于所述防水外殼外。9.一種次聲波充電系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1-8中任一項所述的次聲波充電 器，還包括與所述次聲波充電器連接的充電電池。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的次聲波充電系統(tǒng)，其特征在于，所述充電電池為應(yīng)用于電動 交通設(shè)備的充電電池。
【文檔編號】H02J7/10GK205583805SQ201620366852
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】馬海波, 王喜成
【申請人】綏濱縣喜海忠科技開發(fā)有限公司