CN101630853A - 一次性碱性电池电量再利用的充电方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明一种一次性碱性电池电量再利用的充电方法及其装置，包含一交流－直流转换单元、一直流－直流转换单元、一负载、一数字控制单元及一显示单元，其是由该数字控制单元感测该负载的初始电压与温度，并随时估算该负载内部电压及内部阻抗的变化，以同步改变直流－直流转换单元对该负载的充电电流大小，进而完成该负载的充电动作，由此，重复使用该负载的内部物质容量至反应完全为止，以减少环境污染与节省消费者于购买一次性碱性电池的花费等问题。
Description
技术领域
本发明是一种一次性碱性电池电量再利用的充电方法及其装置。
背景技术
随着现代科技的进步，各式可携带式电子产品无不讲究轻、薄、短、小等诉求，因此在电池的应用层面上也日益增加。一般电池依其特性可区分为两大种类，一为物理电池，另一为化学电池，而以各式可携带性电子产品则以化学电池为主，其主要可分为一次性电池与二次性电池，一次性电池是指仅能使用一次后即无法通过充电方式再行使用，如干电池、碱性电池及水银电池等；而二次性电池是指可通过充电方式使原本已无电力的电池重复使用，如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池及高分子锂电池等。综合上述，电池的充电方法皆以二次性电池为主，虽传统的概念与学理的研究皆不认同一次性碱性电池可充电的原理，但对于碱性电池的本质，在新电池为1.5V应用于电子产品时，其内部阻抗经由电子产品所需要的电压与电流改变而由小增大，导致电池端电压下降至1.1V，进而使电子产品无法启动。此时，一般消费者即判断此一次性碱性电池为没电状态，应将予丢弃，并换置新电池于电子产品中，但实际上此一电池仍具有1.1V的电量，即一次性碱性电池内部的化学物质尚未反应完全，并非因启动不了电子产品，而将此电池判断为毫无电量的电池。再者，以环保的角度检视一次性碱性电池，对环境污染最为严重的莫过于汞这个材料，即使是新型强调环保的碱性电池，在工艺上还是会使用少量的汞材料，电池若是不回收，而经过一般掩埋或是焚化的处理方式，汞便会渗入至环境中，影响甚大不容忽视。因此，为解决环境污染议题与节省消费者于购买一次性碱性电池的花费等问题，实有待加以改善的必要性。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种一次性碱性电池电量再利用的充电方法及其装置，其可节省消费者购买一次性碱性电池的花费，且有利于环保等问题。
本发明一一次性碱性电池电量再利用的充电装置，是包含有：一交流-直流转换单元、一直流-直流转换单元、一负载、一数字控制单元及一显示单元，该交流-直流转换单元是用以转换一交流电源成一直流电源，并提给该直流-直流转换单元，以调整该直流-直流转换单元的释能状态，该直流-直流转换单元更与该负载相连接，并对该负载充电，且该数字控制单元由感测该负载的电压与温度，并估算该负载的内部阻抗及充电电流大小，以同步改变该直流-直流转换单元对该负载的充电电流大小，又，该显示单元是与该数字控制单元相连接，并显示该负载的电量状态。
本发明一次性碱性电池电量再利用的充电方法，其步骤为：a、由该数字控制单元感测该负载的初始电压与温度；b、设定充入最大电流为0.2C至0.27C，并由该数字控制单元估算该负载的内部阻抗值；c、当该数字控制单元估算完初始内部阻抗值后，先以最大设定电流对该负载恒流充电，且该数字控制单元也实时估算该负载内部电压及内部阻抗的变化，用以同时调整该直流-直流转换单元对该负载的充电信号，并于该显示单元显示电池状态。
由此，重复使用至该负载的内部物质容量反应完全为止，以减少环境污染与节省消费者于购买一次性碱性电池的花费等问题。
附图说明
有关本发明为达上述目的，所采用的技术手段及其它功效，以下列举一较佳实施例并配合附图详细说明如后，其中：
图1是为本发明充电装置的电路方块图。
图2是为本发明充电方法的步骤图。
图3是为本发明负载内部参数关系示意图。
具体实施方式
首先，请参阅图1所示，是为本发明充电装置的电路方块图，本发明为一次性碱性电池电量再利用的充电装置，包含有：
一交流-直流转换单元2，是用以转换一交流电源1成一直流电源。
一直流-直流转换单元3，是用以调整该直流-直流转换单元3的释能状态，本发明较佳实施例的直流-直流转换单元3是一以切换式的直流-直流降压型转换器，且本发明充电装置设定的电池电压为一般电池标准电压1.5V的1.05至1.15倍。
一负载4，是与该直流-直流转换单元3相连接，并由该直流-直流转换单元3对该负载4充电，本发明较佳实施例的负载4是为一一次性碱性电池。
一数字控制单元5，是用以感测该负载4的电压与温度，并估算该负载4的内部阻抗4B及充电电流大小，以提供驱动控制信号给该直流-直流转换单元3，进而同步改变该直流-直流转换单元3对该负载4的恒流充电电流大小。
一显示单元6，是与该数字控制单元5相连接，并显示该负载4的电量状态，本发明较佳实施例的显示单元6是一发光源，且至少可显示三种电池状态，其分为一充电状态、一充饱状态及一异常状态。
请参阅图2所示，是为本发明充电方法的步骤图，本发明一次性碱性电池电量再利用的充电方法，其步骤为：
a、由该数字控制单元5感测该负载4的初始电压与温度。
b、设定直流-直流转换单元3的最大电流，本发明较佳实施例的最大电流为0.2C至0.27C，并由该数字控制单元5估算该负载4的初始内部阻抗4B值，本发明的负载4内部阻抗4B的估算方法是用现况的负载4内部电压4A减掉该负载4的初始内部电压4A，再将该电压差除以现况充入的电流，同时监测该负载4温度是否异常，本发明较佳实施例的异常温度是指该温度高于摄氏75度，当该负载4温度高于异常温度时，该显示单元6会显示异常状态，该数字控制单元5并同时传送一信号给该直流-直流转换单元3，并停止向该负载4充电，反之，若该负载4温度低于异常温度，该显示单元6则显示充电状态，并继续执行下面动作。
c、当该数字控制单元5估算完初始内部阻抗4B值后，先以最大设定电流对该负载4恒流充电，且该数字控制单元5也实时估算该负载4内部电压4A及内部阻抗4B的变化，当该内部电压4A超过一预定电压值时，该显示单元6会显示异常状态，且该直流-直流转换单元3也停止向该负载4充电，反之，若无超过预定电压时则继续执行下列步骤，当该负载4内部阻抗4B值每减少一预定值时，该数字控制单元5会同时以一信号驱动该直流-直流转换单元3，并减少充入该负载4的电流量，用以同时调整该直流-直流转换单元3对该负载4的充电信号，本发明较佳实施例的内部阻抗4B每减少50mΩ，该直流-直流转换单元3充入电流亦减少0.01C。
d、若该负载4内部电压4A达到设定电压的95％时，即采用浮充充电方法来完成该负载4还未充饱的剩余容量，本发明较佳实施例的设定电压是为一般电池标准电压1.5V的1.05至1.15倍。
e、当该数字控制单元5监测该负载4电压已达到设定电压，且同时该负载4的内部阻抗4B值也减少至初始内部阻抗4B的预定值时，该负载4即为充饱状态，本发明较佳实施例的内部阻抗4B减少至初始内部阻抗4B的40％，且于该显示单元6中显示充饱状态。
请参阅图3所示，是为本发明负载内部参数关系示意图，若该负载4内部参数分别为内部电压4A、内部阻抗4B及内部物质容量4C，将该负载4置入于一般性电子产品中，于第一放电区间中，该内部电压4A会降低至无法驱动该电子产品，该内部阻抗4B会增加至一预定量，但该内部物质容量4C仅会降低一点，但该内部物质容量4C并未使用殆尽，仅是无法以剩余的内部电压4A驱动该电子产品；于第一充电区间中，利用本发明的充电方法将该负载4的内部电压4A充至标准电压1.5V，并使之足以驱动该电子产品，该负载4的内部物质容量4C不变，且该内部阻抗4B也同时回复至初始状态；于第二放电区间中，该内部电压4A又降低至无法驱动该电子产品，该内部阻抗4B会增加至一预定量，同时该内部物质容量4C也会再降低一点，依此循环使用至该内部物质容量4C反应完全为止，由此，以减少环境污染与节省消费者于购买一次性碱性电池的花费等问题。
Claims (16)
1、一种一次性碱性电池电量再利用的充电装置，其特征在于，其包含有：
一交流-直流转换单元，用以转换一交流电源成一直流电源；
一直流-直流转换单元，用以调整释能状态；
一负载，与该直流-直流转换单元相连接，并由该直流-直流转换单元对该负载充电；
一数字控制单元，用以感测该负载的电压与温度，并估算该负载的内部阻抗及充电电流大小，以提供驱动控制信号给该切换式直流-直流转换单元；以及
一显示单元，与该数字控制单元相连接，并显示该负载的电量状态。
2、依权利要求1所述的一次性碱性电池电量再利用的充电装置，其特征在于，其中，该负载是为一一次性电池。
3、依权利要求2所述的一次性碱性电池电量再利用的充电装置，其特征在于，其中，该一次性电池为一碱性电池。
4、依权利要求1所述的一次性碱性电池电量再利用的充电装置，其特征在于，其中，本发明充电装置设定的电池电压为一般电池标准电压1.5V的1.05至1.15倍。
5、依权利要求1所述的一次性碱性电池电量再利用的充电装置，其特征在于，其中，该显示单元是一发光源。
6、依权利要求5所述的一次性碱性电池电量再利用的充电装置，其特征在于，其中，该发光源还可显示至少三种电池状态，其分为一充电状态、一充饱状态及一异常状态。
7、依权利要求1所述的一次性碱性电池电量再利用的充电装置，其特征在于，其中，该直流-直流转换单元是一以切换式的直流-直流降压型转换器。
8、一种一次性碱性电池电量再利用的充电方法，其特征在于，其步骤为：
a、由该数字控制单元感测该负载的初始电压与温度；
b、设定直流-直流转换单元的最大电流，并由该数字控制单元估算该负载的内部阻抗值；以及
c、当该数字控制单元估算完初始内部阻抗值后，先以最大设定电流对该负载恒流充电，且该数字控制单元也实时估算该负载内部电压及内部阻抗的变化，用以同时调整该直流-直流转换单元对该负载的充电电流，并于该显示单元显示电池状态。
9、依权利要求8所述的一次性碱性电池电量再利用的充电方法，其特征在于，其中，该最大电流为0.2C至0.27C。
10、依权利要求8所述的一次性碱性电池电量再利用的充电方法，其特征在于，其中，该负载内部阻抗的估算方法是用现况的负载内部电压减掉该负载的初始内部电压，再将该电压差除以现况充入的电流。
11、依权利要求8所述的一次性碱性电池电量再利用的充电方法，其特征在于，其中，在充电过程中，该负载内部阻抗值每减少一单位预定值时，该数字控制单元会同时以一信号驱动该直流-直流转换单元，并减少充入该负载的电流量。
12、依权利要求11所述的一次性碱性电池电量再利用的充电方法，其特征在于，其中，该内部阻抗每减少50mΩ，该直流-直流转换单元充入电流亦减少0.01C。
13、依权利要求8所述的一次性碱性电池电量再利用的充电方法，其特征在于，其中，该负载内部电压达到设定电压的95％时，即采用浮充充电方法来完成该负载还未充饱的剩余容量。
14、依权利要求12所述的一次性碱性电池电量再利用的充电方法，其特征在于，其中，该设定电压为一般电池标准电压1.5V的1.05至1.15倍。
15、依权利要求8所述的一次性碱性电池电量再利用的充电方法，其特征在于，其中，该负载内部电压已达到设定电压，同时该负载的内部阻抗值也减少至初始内部阻抗的预定值时，该负载即为充饱状态。
16、依权利要求15所述的一次性碱性电池电量再利用的充电方法，其特征在于，其中，该内部阻抗的预定值为该初始内部阻抗的40％。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN102474115A (zh) * | 2010-05-10 | 2012-05-23 | 松下电器产业株式会社 | 控制装置、蓄电系统、控制方法及计算机程序 |
| CN110758127A (zh) * | 2018-07-26 | 2020-02-07 | 比亚迪股份有限公司 | 电池充电的方法、装置、存储介质及电子设备 |
| CN110932351A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-03-27 | 苏州东能达石墨烯科技有限公司 | 一种主动式智能安全充电装置及方法 |
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2008
- 2008-07-15 CN CN200810133906A patent/CN101630853A/zh active Pending
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| PB01 | Publication | ||
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20100120 |