KR19990044484A - Battery charging circuit and charging method using asymmetric current - Google Patents

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KR19990044484A
KR19990044484A KR1019980701732A KR19980701732A KR19990044484A KR 19990044484 A KR19990044484 A KR 19990044484A KR 1019980701732 A KR1019980701732 A KR 1019980701732A KR 19980701732 A KR19980701732 A KR 19980701732A KR 19990044484 A KR19990044484 A KR 19990044484A
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terminal
battery
diode
cathode
batteries
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Application number
KR1019980701732A
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Korean (ko)
Inventor
이조트 에프 멜니코프
아나토리 지 니코라예츠
Original Assignee
클레랜드 미챌 제이
비스타 인터내셔날 인코포레이티드
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Abstract

캐패시터(3)(5)와 두 개의 다이오드(6)(7)를 이용하여 AC 파워 전원으로 부터 "재충전이 가능하거나" 그리고 "재충전이 가능하지 않은" 밧데리들을 충전하기 위한 개선된 충전회로장치.An improved charging circuit arrangement for charging "rechargeable" and "non-rechargeable" batteries from an AC power source using a capacitor (3) (5) and two diodes (6) (7).

첫 번째 다이오드(6)의 애노드는 첫 번째 출력 터미날(10)과 첫 번째 입력 터미날(1)에 연결된다; 첫 번째 다이오드의 캐소드는 두 번째 다이오드(7)의 애노드에 연결되고, 두 번째 다이오드의 캐소드는 두 번째 출력 터미날(11)에 연결된다.The anode of the first diode 6 is connected to the first output terminal 10 and the first input terminal 1; The cathode of the first diode is connected to the anode of the second diode 7 and the cathode of the second diode is connected to the second output terminal 11.

캐패시터들은 두 번째 입력 터미날(2)에 연결된다. 또한 한 캐패시터(3)는 첫 번째 다이오드(6)의 캐소드와 두 번째 다이오드(7)의 애노드에 연결된다.Capacitors are connected to the second input terminal 2. One capacitor 3 is also connected to the cathode of the first diode 6 and the anode of the second diode 7.

또한 두 번째 캐패시터(5)는 두 번째 출력 터미날(11)에 연결된다. 또한 전류제한 회로(37)는 밧데리의 과충전을 방지하기 위하여 충전회로에 연결된다.The second capacitor 5 is also connected to the second output terminal 11. In addition, the current limiting circuit 37 is connected to the charging circuit to prevent overcharging of the battery.

대표도Representation

도 22

Description

비대칭전류를 사용하는 밧데리 충전회로, 충전방법 및 충전파형Battery charging circuit, charging method and charging waveform using asymmetric current

밧데리 충전기는 AC 라인전압을 밧데리전압에 적합한 값으로 감압시키기 위하여 통상적으로 크고, 고가이며, 무거운 트랜스포머를 이용하고 있다. 이와 같은 공지의 충전기는 납-산 밧데리와 같은 소위 "재충전가능한" 밧데리만을 재충전할수 있다. 또한 소위 트랜스포머가 없는 밧데리 충전기도 종래 잘 알려져 있다. 일반적으로 이들 충전기는 적어도 네 개의 다이오드를 요구하는 다이오드 브릿지 회로를 사용하고 있고, 재충전가능한 밧데리의 충전(또는 재충전)에 사용이 제한된다.Battery chargers typically use large, expensive, and heavy transformers to reduce the AC line voltage to a value suitable for the battery voltage. Such known chargers can only recharge so-called "rechargeable" batteries such as lead-acid batteries. Also known so-called transformerless battery chargers are well known in the art. In general, these chargers use diode bridge circuits that require at least four diodes, and their use is limited to charging (or recharging) rechargeable batteries.

본 명세서전체에 있어서, "유황제거"라는 용어는 밧데리단자의 청소를 의미한다.Throughout this specification, the term "sulfur removal" means cleaning of the battery terminal.

본 발명은 트랜스포머가 없는, 최소한의 소자를 갖는 회로를 이용하는, 재충전이 가능하거나 재충전이 가능하지 않은 드라이 갈바닉셀을 충전할수 있는 회로를 포함함으로써, 장치의 비용 및 크기를 최소화한다. 또한 충전전류는 충전되는 밧데리의 수에 영향을 받지 않고, 회로의 축전 캐패시티에 의하여 결정된다.The invention minimizes the cost and size of the device by including a circuit capable of charging a dry or non-rechargeable dry galvanic cell using a transformer-free, minimal-element circuit. In addition, the charging current is not affected by the number of batteries to be charged and is determined by the storage capacity of the circuit.

관련 기술의 개시Disclosure of related technology

본 발명자들은 트랜스포머가 없는 밧데리충전기에 관련된 다음의 미합중국특허를 알고 있다.We know the following United States patents relating to transformerless battery chargers.

미국특허번호US Patent Number 특 허 일Patent work 발 명 자Inventer 명 칭Name

3,013,198 12-12-1961 위 트 플래시라이트로의 삽입을 위한 셀유니트3,013,198 12-12-1961 Cell unit for insertion into wit flashlight

3,176,212 03-30-1965 드 퓨이 직류 파워 서플라이3,176,212 03-30-1965 De Puy DC Power Supply

3,382,425 05-07-1968 레가티 밧데리 충전기3,382,425 05-07-1968 Legacy Battery Charger

3,708,738 01-02-1973 크로포드 밧데리 충전 및 방전장치3,708,738 01-02-1973 Crawford Battery Charging and Discharge

3,867,682 02-18-1975 야마구찌 밧데리의 오버챠지를 방지하기 위한 수단을 갖는 밧데리충전기3,867,682 02-18-1975 Battery charger with means for preventing overcharge of Yamaguchi battery

3,876,921 04-08-1975 빅비이 회복가능한 집적 에너지시스템 및 그 방법3,876,921 04-08-1975 BIG recoverable integrated energy system and method

3,970,912 07-20-1976 호프만 밧데리충전회로3,970,912 07-20-1976 Hoffman Battery Charging Circuit

3,987,354 10-19-1976 마손 레귤레이트 회로3,987,354 10-19-1976 Masson's Regulate Circuit

4,146,825 03-27-1979 하아하이 전기 밧데리 파워의 차량4,146,825 03-27-1979 Haihai Electric Battery Power Vehicle

4,321,523 02-23-1982 함멜 밧데리충전기 및 파워서플라이회로4,321,523 02-23-1982 Hammel Battery Charger and Power Supply Circuit

4,389,608 06-21-1983 다흘 트랜스포머블 에스에스 밧데리에 의해 제어되는 밧데리충전기4,389,608 06-21-1983 Battery Charger Controlled by Multi-Day Transformerable Battery

4,472,672 09-18-1984 파쵸로크 하이파워인자 스위칭타입 밧데리 충전기4,472,672 09-18-1984 Pacholock High Power Factor Switching Battery Charger

4,621,225 11-04-1986 버크 패시브 트랜스포머블 에스에스 밧 데리 충전유니트4,621,225 11-04-1986 Burke Passive Transformerable SB Battery Pickup Unit

상기 언급된 특허들중에 몇 개는 본 발명의 특징을 갖고 있으나 모두 몇가지 점에서 부족하다.Some of the above mentioned patents have features of the present invention, but all are lacking in some respects.

상기의 특허들중 대부분은 많은 회로를 요구하고 작동상 제한을 갖고 있으며, 어느 것도 재충전이 가능하지 않은 밧데리를 작동시키도록 설계되어 있지 않다. 위에서 언급된 것 중에서 위트, 버크, 마손의 특허가 가장 관련이 있는 것이다.Many of the above patents require many circuits and have operational limitations, and none of them are designed to operate non-rechargeable batteries. Of the above, the patents of Wit, Burke, and Marson are the most relevant.

위트의 특허는 라인전압이 방전 리지스터를 거쳐서 전압분배기에 인가되는, 재충전가능한 셀을 보여준다. 저항을 제공하기 위하여 드라이정류기를 이용함으로써, 충전정류기가 변하는 전압에서 발생하는 고전압 피크에 대하여 보호된다.Wit's patent shows a rechargeable cell in which line voltage is applied to a voltage divider via a discharge resistor. By using a dry rectifier to provide resistance, the charge rectifier is protected against high voltage peaks occurring at varying voltages.

또한 버크의 특허는 플래시라이트 밧데리 충전회로를 보여준다. 그러나 버크의 특허에서는 라인전압이 커플링 캐패시터를 통하여 공급되고, 그리고 나서 전파장 정류된다. 저장 캐패시터는 AC 서플라이 전압의 반 사이클동안에 비교적 높은 전압으로 충전된다. 나머지 반 사이클동안에는 저장 캐패시터가 LED 와 리지스터를 통하여 방전하여 비교적 높은 전압으로 밧데리에 제한된 전류를 공급한다.Burke's patent also shows a flashlight battery charging circuit. However, in Burke's patent, the line voltage is supplied through the coupling capacitor and then full-wave rectified. The storage capacitor is charged to a relatively high voltage for half a cycle of the AC supply voltage. During the other half cycle, the storage capacitors discharge through the LEDs and the resistors to supply the battery with a limited current at a relatively high voltage.

마손의 특허는 충전을 위하여 사용될수 있는 레귤레이트 회로를 보여주는데, 여기서는 전류가 부하에 무관하게 레귤레이트된다.Masson's patent shows a regulating circuit that can be used for charging, where the current is regulated independent of the load.

본 발명은 밧데리의 유황제거, 충전, 그리고 황산화방지를 위한 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 재충전이 가능하거나 재충전이 가능하지 않은, 갈바닉 밧데리, 알칼린 밧데리, 리튬 밧데리, 산화수은 밧데리, 산화은 밧데리, 아연-카아본 밧데리, 염화아연 밧데리, 그리고 니켈-카드뮴 밧데리를 포함하는 건전지와, 납-산 밧데리를 포함하는 습전기를 교류전류 전원으로 부터의 비대칭전류에 의하여 반복적으로 충전할수 있는 밧데리 충전기 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for desulfurization, charging, and sulphation prevention of a battery, and more particularly, a galvanic battery, an alkaline battery, a lithium battery, a mercury oxide battery, and a silver oxide battery. Battery charger device that can repeatedly charge a battery containing zinc-carbon battery, zinc chloride battery, nickel-cadmium battery, and a battery containing lead-acid battery by an asymmetrical current from an alternating current power source. It is about.

전술한 목적 및 다른 목적들은 다음의 상세한 설명 및 첨부된 도면을 참조함으로써 보다 명확하게 될 것이다. 여기서;The foregoing and other objects will become more apparent by reference to the following detailed description and the accompanying drawings. here;

도 1은 본 발명의 특징에 따라 구성되고 본 발명의 특징을 구현하는 밧데리 충전회로의 개략적인 회로도이다.1 is a schematic circuit diagram of a battery charging circuit constructed according to the features of the present invention and implementing the features of the present invention.

도 2는 밧데리의 과충전을 방지하기 위하여 제공된 추가 회로를 포함한 밧데리 충전회로의 개략적인 회로도이다.2 is a schematic circuit diagram of a battery charging circuit including an additional circuit provided to prevent overcharging of the battery.

도 3은 충전되어지는 밧데리에 대한 충전회로의 효과를 보여주는, 본 발명에 따른 개략적인 파형도이다.3 is a schematic waveform diagram according to the present invention showing the effect of the charging circuit on the battery being charged.

발명의 요약Summary of the Invention

본 발명은 종래 충전회로의 결점을 피하고 추가적인 구조적 그리고 동작적인 이점을 제공하는 개선된 밧데리충전회로에 관한 것이다.The present invention is directed to an improved battery charging circuit that avoids the drawbacks of conventional charging circuits and provides additional structural and operational advantages.

AC 전원으로 부터 재충전이 가능하거나 재충전이 가능하지 않은 밧데리를 충전하기 위한 충전회로는 캐퍼시터들과 두 개의 다이오드를 이용한다. 첫 번째 다이오드의 애노드는 첫 번째 출력 터미날과 첫 번째 입력 터미날에 연결된다; 첫 번째 다이오드의 캐소드는 캐소드가 두 번째 출력 터미날에 연결된 두 번째 다이오드의 애노드에 연결된다. 캐패시터들은 두 번째 입력 터미날에 연결된다. 또한 한 캐패시터는 첫 번째 다이오드의 캐소드와 그에 따라 두 번째 다이오드의 애노드에 연결된다. 또한 두 번째 캐패시터는 두 번째 출력 터미날에 연결된다.The charging circuit for charging a battery that is rechargeable or non-rechargeable from an AC power source uses capacitors and two diodes. The anode of the first diode is connected to the first output terminal and the first input terminal; The cathode of the first diode is connected to the anode of the second diode whose cathode is connected to the second output terminal. Capacitors are connected to the second input terminal. One capacitor is also connected to the cathode of the first diode and hence the anode of the second diode. The second capacitor is also connected to the second output terminal.

충전회로는 네가티브 이온들을 방전된 알칼린 타입의 밧데리에 전달하는데 적합한 특이한 비대칭 파형을 전달할수 있고, 그에 따라 밧데리를 열감손없이 그 지정된 전압과 충전 캐패시티 레벨로 회복할수 있는 디비전 네트워크로 이루어진다.The charging circuit is capable of delivering a unique asymmetric waveform suitable for delivering negative ions to discharged alkaline type batteries, thus making up a division network that can recover the battery to its specified voltage and charge capacity level without thermal depletion.

발명의 목적Purpose of the Invention

본 발명의 주요 목적은 밧데리의 유황제거, 충전 및 황산화방지를 위한 개선된 장치를 제공하는데 있다.It is a primary object of the present invention to provide an improved apparatus for sulfur removal, charging and antisulfation of batteries.

본 발명의 다른 목적은 교류전류로 부터의 비대칭전류에 의하여 드라이 갈바닉 셀을 충전하기 위한 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus for charging a dry galvanic cell by an asymmetrical current from an alternating current.

본 발명의 또 다른 목적은 장치의 축전 캐패시터는 충전전류의 값에 영향을 미치고 충전시간은 충전전류의 값에 영향을 미치지 않는, 많은 수의 셀을 충전하기 위한 장치를 제공하는데 있다.It is a further object of the present invention to provide a device for charging a large number of cells in which the storage capacitor of the device affects the value of the charging current and the charging time does not affect the value of the charging current.

본 발명의 또 다른 목적은 과충전을 방지하기 위하여 셀들이 충분히 재충전되었을 때 충전되는 셀에 전류를 제어하기 위한 장치를 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide an apparatus for controlling the current in a cell that is charged when the cells are fully recharged to prevent overcharging.

도 1을 참조하면, 본 발명의 회로는 교류전원(120v, 60Hz 또는 220v, 50Hz)에 연결된 입력터미날(1)(2)과, 재충전될 셀에 연결되도록 된 24를 통하여 터미날(12)과 연결되도록 된 출력터미날(10)(11)을 포함한다. 입력터미날(1)은 다이오드(6)의 애노드와, 네가티브 출력터미날(10)에 각각 연결되어 있다. 다이오드(6)의 캐소드는 다이오드(7)의 애노드와, 타단이 입력터미날(2)에 연결된 캐패시터(3)에 각각 연결되어 있다.Referring to FIG. 1, the circuit of the present invention is connected to an input terminal 1 (2) connected to an AC power source (120v, 60Hz or 220v, 50Hz) and a terminal 12 through 24 which is connected to a cell to be recharged. And an output terminal 10 (11). The input terminal 1 is connected to the anode of the diode 6 and the negative output terminal 10, respectively. The cathode of the diode 6 is connected to the anode of the diode 7 and the capacitor 3, the other end of which is connected to the input terminal 2, respectively.

입력터미날(2)은 또한 캐패시터(5)에도 연결되어 있다. 그리고 캐패시터(5)의 다른 터미날은 출력터미날(11)과 LED(8)의 캐소드에 각각 연결되어 있다. LED(8)의 애노드는 다이오드(7)의 캐소드에 연결되어 있다. LED(8)는 리지스터(9)와 캐패시터(4)에 병렬로 연결되어 있다. 캐패시터(4)와 리지스터(9)의 목적은 LED(8)를 통하는 전류를 제한하는데 있고, 백열전등이 표시기로서 이용된다면 캐패시터(4)와 리지스터(9)는 설치되지 않는다는 것은 이해되어야 한다.The input terminal 2 is also connected to the capacitor 5. The other terminal of the capacitor 5 is connected to the output terminal 11 and the cathode of the LED 8, respectively. The anode of the LED 8 is connected to the cathode of the diode 7. The LED 8 is connected in parallel with the resistor 9 and the capacitor 4. It is to be understood that the purpose of the capacitor 4 and the resistor 9 is to limit the current through the LED 8 and if the incandescent lamp is used as an indicator the capacitor 4 and the resistor 9 are not installed. .

상기와 같은 회로는 다음과 같이 작용한다. 교류라인의 전압이 터미날(1)(2)에 인가된다. "+"가 다이오드(6)의 애노드에 인가되고 "-"가 캐패시터(3)에 인가되는 위상에서, 캐패시터(3)이 충전되기 시작한다. 이것은 캐패시터(3)가 다이오드(6)가 블록된 후에 전원라인전압의 진폭값에 도달할 때까지 계속된다.Such a circuit works as follows. The voltage of the AC line is applied to the terminals 1 and 2. In the phase where "+" is applied to the anode of the diode 6 and "-" is applied to the capacitor 3, the capacitor 3 starts to charge. This continues until the capacitor 3 reaches the amplitude value of the power supply line voltage after the diode 6 is blocked.

캐패시터(3)의 어느 한쪽의 전압은 다른 쪽과 비교될 때에 포지티브이고 라인전원과 캐패시터(3)에 비교될 때에 "제로"이다. 이 반주기동안에, 라인전류는 입력터미날(1), 출력터미날(10), "24"를 통하는 터미날(12), 밧데리, 출력터미날(11), 캐패시터(5), 마지막으로 입력터미날(2)로 이루어진 회로로 흐른다.The voltage on either side of the capacitor 3 is positive when compared to the other and "zero" when compared to the line power supply and the capacitor 3. During this half cycle, the line current is fed to the input terminal (1), output terminal (10), terminal (12) through "24", battery, output terminal (11), capacitor (5), and finally input terminal (2). Flow into the circuit.

이 반주기의 두 번째 반의 시점으로 부터 라인전원과 캐패시터(3)의 회로에서의 전압이 밧데리 전압으로 점진적으로 증가하고 있다. 이 회로의 전압이 밧데리의 전압과 같을 때, 다이오드(7)은 개방되고, 캐패시터(3)는 회로 다이오드(7), 리지스터(9), 밧데리 및 라인전원을 경유하여 밧데리로 방전되기 시작한다.From the second half of this half period, the voltage in the circuit of the line power supply and the capacitor 3 gradually increases with the battery voltage. When the voltage of this circuit is equal to the voltage of the battery, the diode 7 is opened, and the capacitor 3 starts to discharge to the battery via the circuit diode 7, the resistor 9, the battery and the line power supply. .

라인전압이 극성이 변화할 때, 충전전류는 라인전원과 캐패시터(3)의 전압이 밧데리의 전압과 동일하여 캐패시터(3)가 반대극성으로 충전될 때까지 계속해서 흐른다. 다이오드(7)가 개방될 때 캐패시터(3)(5)의 포텐셜은 회로의 캐패시터(3), 다이오드(7), 리지스터(9) 및 캐패시터(5)를 흐르는 전류에 의하여 동등하게 된다. 충전전류가 완성되면 장치구조는 다시 변화한다. 캐패시터(3)는 라인전압의 진폭값으로 다시 충전되고, 전술한 절차가 라인전압 주파수에 따라 주기적으로 반복한다.When the line voltage changes in polarity, the charging current continues to flow until the capacitor 3 is charged to the opposite polarity because the voltages of the line power supply and the capacitor 3 are equal to the voltage of the battery. When the diode 7 is opened, the potential of the capacitor 3, 5 is equalized by the current flowing through the capacitor 3, the diode 7, the resistor 9 and the capacitor 5 of the circuit. When the charging current is completed, the device structure changes again. The capacitor 3 is charged again with the amplitude value of the line voltage, and the above procedure is repeated periodically according to the line voltage frequency.

밧데리의 전압이 전원전압의 진폭값보다 크면 상기 절차가 반복하지만 캐패시터(3)는 재충전되지 않는다. 대신에 캐패시터(3)은 전원에 의하여 추가로 충전되어 밧데리로 방전된다.If the voltage of the battery is greater than the amplitude value of the power supply voltage, the above procedure is repeated but the capacitor 3 is not recharged. Instead, the capacitor 3 is further charged by the power supply and discharged into the battery.

그래서 캐패시터(3)의 용량저항은 밧데리 충전전류를 제한한다. 충전동안에 캐패시터(3)는 라인전원과 연속적, 상응적으로 연결되고, 그에 따라 추가적인 전압전원이 된다. 밧데리는 충전되어 라인전원전압의 진폭값의 두배가 된다.Thus, the capacitance resistance of the capacitor 3 limits the battery charging current. During charging, the capacitor 3 is continuously and correspondingly connected to the line power supply, thus becoming an additional voltage power supply. The battery is charged and doubles the amplitude of the line supply voltage.

밧데리가 충전되어질 실제양은 밧데리의 품질, 보다 구체적으로는 셀의 밀폐성에 달려 있다. 일반적으로 드라이 갈바닉 셀들은 개시된 회로의 사용에 의하여 그 전기용량의 80%보다 많이 회복될수 있다.The actual amount the battery will be charged depends on the quality of the battery, more specifically the sealability of the cell. In general, dry galvanic cells can recover more than 80% of their capacitance by use of the disclosed circuitry.

본 발명의 바람직한 구체예는 도2에 도시되어 있다. 도시된 회로는 몇 개의 추가소자를 제외하고 도1의 회로와 동일하다. 상기 두 개의 도면에서 사용된 동일한 식별번호는 동일한 부품을 나타내는 것이다.A preferred embodiment of the present invention is shown in FIG. The circuit shown is identical to the circuit of FIG. 1 except for a few additional elements. The same identification numbers used in the two figures refer to the same parts.

캐패시터(26)와 리지스터(27)는 캐패시터(3)에 병렬로 연결되어 있다. 리지스터(36)는 LED(8)를 통하는 전류를 제한하기 위하여 LED(8)와 직렬로 연결되어 있다. 제어회로(37)는 출력터미날(10)(11)사이에 연결된 셀의 과충전을 방지하기 위하여 충전회로에 연결되어 있다.The capacitor 26 and the resistor 27 are connected in parallel with the capacitor 3. The resistor 36 is connected in series with the LED 8 to limit the current through the LED 8. The control circuit 37 is connected to the charging circuit to prevent overcharging of the cell connected between the output terminals 10, 11.

제어회로(37)는 그 애노드가 다이오드(6)의 캐소드와 다이오드(7)의 애노드에 연결된 다이오드(28)를 포함하고 있다. SCR(30)의 게이트는 제너다이오드(32)의 애노드와 리지스터(31)의 한 터미날에 연결되어 있다. SCR(30)의 캐소드는 출력터미날(10)과 연결되어 있다. 제너다이오드(32)의 캐소드는 전위차계(33)의 와이퍼에 연결되어 있다. 전위차계(33)의 한 터미날은 리지스터(35)에 직렬로 연결되어 있고 다른 터미날은 리지스터(34)에 연결되어 있다. 리지스터(34)의 다른 단자는 출력터미날(11)에 연결되어 있고, 리지스터(35)의 두 번째 터미날은 출력터미날(10)에 연결되어 있다.The control circuit 37 comprises a diode 28 whose anode is connected to the cathode of the diode 6 and the anode of the diode 7. The gate of the SCR 30 is connected to the anode of the zener diode 32 and one terminal of the resistor 31. The cathode of the SCR 30 is connected to the output terminal 10. The cathode of the zener diode 32 is connected to the wiper of the potentiometer 33. One terminal of the potentiometer 33 is connected in series to the resistor 35 and the other terminal is connected to the resistor 34. The other terminal of the resistor 34 is connected to the output terminal 11, and the second terminal of the resistor 35 is connected to the output terminal 10.

다음에 이 회로의 작용에 대해서 설명한다. 전위차계는 충전기의 사용자에 의하여 조절되고, 출력터미날(10)(11)사이의 충전기에 놓여 있는 밧데리 셀의 수와 타입에 상응한 레벨로 세트된다. 셀들이 전술한 회로의 작용에 의하여 충분히 재충전되고 터미날(2)이 터미날(1)에 대해서 포지티브이면, 다이오드(7) 및 다이오드(28)은 온되고, 다이오드(6)은 오프된다.Next, the operation of this circuit will be described. The potentiometer is adjusted by the user of the charger and set to a level corresponding to the number and type of battery cells placed in the charger between the output terminals 10, 11. If the cells are sufficiently recharged by the action of the circuit described above and the terminal 2 is positive with respect to the terminal 1, the diode 7 and the diode 28 are on and the diode 6 is off.

밧데리의 충분한 재충전으로 인한 터미날(10)(11)사이의 증가된 전압은 제너다이오드(32)에 브레이크다운 전압을 발생한다. 터미날(10)(11)사이의 재충전된 셀의 높은 저항으로 인하여, 전류는 셀에서 전환되어 리지스터(34)로 흐른다. 그리고 역전류는 제너다이오드(32)를 통하여 SCR(30)의 게이트로 흐른다. 따라서 SCR(30)가 액티브되어 전류가 SCR의 애노드로 부터 캐소드로 흐른다.The increased voltage between the terminals 10 and 11 due to sufficient recharging of the battery generates a breakdown voltage at the zener diode 32. Due to the high resistance of the recharged cell between the terminals 10, 11, current is converted in the cell and flows to the resistor 34. The reverse current flows through the zener diode 32 to the gate of the SCR 30. Thus, the SCR 30 is activated so that current flows from the anode of the SCR to the cathode.

이것이 전류를 충전회로로 부터 전류를 끌어내고, 그에 따라 전류가 셀을 우회하여 과충전을 피한다.This draws the current out of the charging circuit, thus bypassing the cell and avoiding overcharging.

터미날(1)이 터미날(2)에 대하여 포지티브 일 때, 다이오드(28)(7)은 모두 오프이고 다이오드(6)은 온이다. 전류는 다이오드(6), 캐패시터(5), 직렬 리지스터(34)(33)(35)의 회로를 통하여 흐른다.When terminal 1 is positive with respect to terminal 2, diodes 28 and 7 are all off and diode 6 is on. Current flows through the circuit of diode 6, capacitor 5, series resistors 34, 33, 35.

도 3에 도시된 바와 같이, 충전회로는 네가티브 이온들을 방전된 알칼린 타입의 밧데리로 전달할수 있는 특이한 비대칭 파형을 전달하고, 그에 따라 밧데리를 열감손없이 지정된 전압과 충전용량레벨로 회복시킨다.As shown in FIG. 3, the charging circuit delivers a unique asymmetric waveform capable of transferring negative ions to the discharged alkaline type battery, thereby restoring the battery to a specified voltage and charge capacity level without thermal depletion.

또한 충전하는 알칼린밧데리의 건너편쪽 전압 피드백 네트워크는 밧데리가 완전충전될 때 액티브하고, 아래쪽으로의 애벌란시 전류감소에 의한 일정한 충전전류를 유지한다. 이 안전인자가 과충전에 의한 밧데리파손을 방지한다.The voltage feedback network across the alkaline battery is also active when the battery is fully charged and maintains a constant charging current due to avalanche current reduction to the bottom. This safety factor prevents battery damage from overcharging.

분극이 발생할 때, 즉 알칼린 밧데리의 포지티브 터미날 AO가 수산화칼륨(KOH)으로 부터 산화수소의 공핍층으로 둘러쌓일 때, 외부전자회로로의 자유전자의 통로는 임피던스가 형성된다. 분극시에 알칼린 밧데리의 내부저항은 증가되고, 그 기전력이 감소된다. 최대 내부저항에서 밧데리는 방전되었다고 하며 불필요한 것으로 생각된다.When polarization occurs, that is, when the positive terminal AO of alkaline batteries is surrounded by a depletion layer of hydrogen oxide from potassium hydroxide (KOH), the path of free electrons to the external electronic circuit forms an impedance. During polarization, the internal resistance of alkaline batteries is increased, and their electromotive force is reduced. At maximum internal resistance, the battery is said to be discharged and is considered unnecessary.

밧데리충전기의 특이한 비대칭 파형은 애노드의 분극을 붕괴시키고 그에 따라 변위된 OH(-1)이온들이 칼륨과 화학적으로 재결합하여 원래의 전해질을 재형성하고, 따라서 밧데리의 내부저항을 감소시키고 밧데리를 완전히 재충전한 상태로 회복시킨다. 본 발명의 충전기는 두 개의 성분; 즉 수평의 직류전류캐리어와, 그리고 수평의 직류전류상에서 상향굴곡하는 교류전류벡터를 생성한다. 교류전류벡터는 충전벡터이고, 결코 크기 또는 방향이 변하지 않는다. 그러나 수평의 직류전류캐리어는 교류전류충전벡터의 영향에 따라서 알칼린 밧데리의 원래 직류전류 전압으로 상승한다.The unusual asymmetric waveform of the battery charger disrupts the polarization of the anode and thus displaced OH (-1) ions chemically recombine with potassium to rebuild the original electrolyte, thus reducing the internal resistance of the battery and fully recharging the battery. Restore to one state. The charger of the present invention comprises two components; That is, an AC current vector that bends upward on a horizontal DC current carrier and a horizontal DC current is generated. The alternating current vector is a charge vector and never changes in magnitude or direction. However, the horizontal DC current carrier rises to the original DC current voltage of the alkaline battery under the influence of the AC current charge vector.

본래, 충전기는 교류전류를, 상승하는 직류전류상에 놓여져 상향굴곡하는 맥동직류전류(교류성분)로 변환한다. 이 컴비네이션은 알칼린 밧데리(그리고 다른 타입의 밧데리)를 충전하고 재충전할수 있다.Originally, the charger converts an AC current into a pulsating DC current (AC component) which is placed on the rising DC current and bends upward. This combination can charge and recharge alkaline batteries (and other types of batteries).

충전기는 교류전류와 직류전류의 중첩의 직접적인 결과로서 특이한 파형을 발생하는데 그 특이한 파형은 충전기에 종속하고, 도 3에 도시된 바와 같이 초기레벨로 부터 첫 번째 피크까지 상승하여, 약간 떨어지고, 첫 번째 피크보다 작은 두 번째 피크까지 상승한 후에 다시, 일정간격 유지된 후 첫 번째 피크와 같은 레벨로 상승하는, 초기레벨로 하강하고, 상기와 같은 파형이 밧데리가 충전될 때까지 반복된다. 다른 충전 컴포넌트로 부터 동일한 파형이 얻는 것이 가능할수 있기 때문에 본 발명은 이와 같은 파형을 얻는 어떤 컴포넌트도 모두 포함한다.The charger generates an unusual waveform as a direct result of the superposition of alternating current and direct current, which is dependent on the charger and rises from the initial level to the first peak as shown in FIG. After ascending to the second peak which is smaller than the peak, it is again lowered to the initial level, which is maintained at a constant interval and then rises to the same level as the first peak, and the above waveform is repeated until the battery is charged. Since the same waveform can be obtained from other charging components, the present invention includes any component that obtains such a waveform.

다른 실시예Another embodiment

위에 기재된 회로는 재충전이 가능하거나 재충전이 가능하지 않은 갈바닉 밧데리, 알칼린 밧데리, 리튬 밧데리, 산화수은 밧데리, 산화은 밧데리, 아연-카본 밧데리, 염화아연 밧데리, 니켈-카드뮴 밧데리를 포함하는 캐패시티에 변화를 주는 다양한 밧데리들과, 납-산 밧데리들을 포함하는 습전기를 취급할수 있도록 변경될수 있다.The circuit described above is capable of altering capacities including rechargeable or non-rechargeable galvanic batteries, alkaline batteries, lithium batteries, mercury oxide batteries, silver oxide batteries, zinc-carbon batteries, zinc chloride batteries, and nickel-cadmium batteries. The state may be modified to handle a variety of batteries and wet batteries, including lead-acid batteries.

충전전류는 부하값, 즉 동시에 충전되는 셀들의 수와 타입에 의존하지 않고, 캐패시터(3)의 축전용량에 의존하기 때문에, 단일의 광 표시기가 광 다이오드를 대신할수 있었다. 또한 장치의 기능성 또는 안전성을 증가하기 위하여 회로에 개선할수도 있다. 예를 들면, 사용자가 밧데리들로 장치를 로딩하고 있을 때 라인전압을 분리하는 스위치가 추가될수 있다. 유니트는 충전스탠드를 필요로 하지 않도록 밧데리의 경우와 같이 제조될수 있다.Since the charging current does not depend on the load value, i.e., the number and type of cells charged at the same time, but the capacitance of the capacitor 3, a single optical indicator could replace the photodiode. Improvements can also be made to the circuit to increase the functionality or safety of the device. For example, a switch can be added to isolate the line voltage when the user is loading the device into batteries. The unit can be manufactured as in the case of batteries so as not to require a charging stand.

또한 제한된 회로설계로 인하여, 충전장치와 밧데리는 사용되어지는 설비에 직접 구성될수 있다.In addition, due to the limited circuit design, charging devices and batteries can be configured directly in the installation in which they are used.

이상에서 알수 있는 바와 같이, 본 발명자들은 지금까지 가능했던 것보다 경제적으로, 재충전이 가능한 타입 및 재충전이 가능하지 않은 타입의 건전지 및 습전기의 유황제거와 충전을 위한 개선된 방법 및 장치를 발명했음이 명백하다.As can be seen above, the inventors have invented an improved method and apparatus for sulfur removal and charging of rechargeable and non-rechargeable batteries and wet batteries, more economically than previously possible. This is obvious.

전술한 설명 및 구체예들은 발명과 그 원리들의 가장 좋은 모드의 예시에 불과한 것으로서, 여러 가지 변형 및 추가가 이 기술분야에서 통상의 기술을 가진 사람에 의하여, 본 발명의 사상과 범위에서 이탈됨이 없이 장치에 행해질수 있다는 사실이 이해되어야 하며, 그러므로 그러한 것들은 첨부된 청구범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.The foregoing description and embodiments are merely illustrative of the best mode of the invention and its principles, and various modifications and additions may be made by those of ordinary skill in the art, without departing from the spirit and scope of the invention. It should be understood that they can be done to the device without, and therefore such things belong to the appended claims.

Claims (12)

AC 서플라이 전압으로 부터의 비대칭 전류로 밧데리를 충전하기 위한 회로로서;A circuit for charging a battery with an asymmetrical current from an AC supply voltage; AC 서플라이 전압에 연결되기 위한 컨넥터수단들을 갖는 첫 번째 입력 터미날 및 두 번째 입력 터미날;A first input terminal and a second input terminal having connector means for connecting to an AC supply voltage; 상기 밧데리에 연결되기 위한 컨넥터수단을 갖는 첫 번째 출력 터미날 및 두번째 출력 터미날;A first output terminal and a second output terminal having connector means for connecting to the battery; 애노드와 캐소드를 가지며, 상기 애노드가 첫 번째 출력 터미날과 첫 번째 입력 터미날에 연결되는 첫 번째 다이오드;A first diode having an anode and a cathode, the anode being connected to a first output terminal and a first input terminal; 애노드와 캐소드를 가지며, 상기 캐소드가 상기 두 번째 출력 터미날에 연결되는 두 번째 다이오드;A second diode having an anode and a cathode, the cathode being connected to the second output terminal; 두 개의 터미날을 가지며, 상기 두 개의 터미날중 어느 하나는 상기 두 번째 입력 터미날에 연결되고, 다른 하나의 터미날은 첫 번째 다이오드의 캐소드와 두 번째 다이오드의 애노드에 연결되는 첫 번째 캐패시터;A first capacitor having two terminals, one of the two terminals being connected to the second input terminal, and the other terminal being connected to the cathode of the first diode and the anode of the second diode; 두 개의 터미날을 가지며, 상기 두 개의 터미날중 어느 하나는 두 번째 입력터미날 연결되고, 다른 하나의 터미날은 두 번째 출력터미날에 연결되는 두 번째 캐패시터;A second capacitor having two terminals, one of which is connected to a second input terminal, and the other of which is connected to a second output terminal; 상기 밧데리들이 미리 결정된 레벨까지 충전된 후에 상기 출력 터미날들에 연결된 밧데리로 통하는 전류흐름을 제한하기 위한 수단으로서;Means for limiting current flow to the battery connected to the output terminals after the batteries have been charged to a predetermined level; 애노드와 캐소드를 갖는 세 번째 다이오드;A third diode having an anode and a cathode; 두 개의 터미날을 갖는 첫 번째 리지스터;The first resistor with two terminals; 애노드, 캐소드 및 게이트를 갖는 실리콘 제어 정류기;A silicon controlled rectifier having an anode, a cathode and a gate; 두 개의 터미날을 갖는 두 번째 리지스터;A second resistor with two terminals; 애노드와 캐소드를 갖는 제너 다이오드;A zener diode having an anode and a cathode; 두 개의 터미날을 갖는 세 번째 리지스터;A third resistor with two terminals; 두 개의 터미날을 갖는 네 번째 리지스터;A fourth resistor with two terminals; 세 개의 터미날을 가지며, 상기 세 개의 터미날중 어느 하나가 전위차계의 저항을 변화시키기 위하여 조절가능한 전위차계;A potentiometer having three terminals, wherein any one of the three terminals is adjustable to change the resistance of the potentiometer; 상기 첫 번째 다이오드의 캐소드에 연결되는 상기 세 번째 다이오드의 애노드;An anode of the third diode coupled to the cathode of the first diode; 상기 세 번째 다이오드의 캐소드에 연결된 상기 첫 번째 리지스터의 한 터미날과, 상기 실리콘 제어 정류기의 애노드에 연결되는 상기 첫 번째 리지스터의 다른 터미날;One terminal of the first resistor connected to the cathode of the third diode and the other terminal of the first resistor connected to the anode of the silicon controlled rectifier; 상기 제너 다이오드의 애노드와 상기 두 번째 리지스터의 한 터미날에 연결되는 상기 실리콘 제어 정류기의 게이트;A gate of the silicon controlled rectifier connected to the anode of the zener diode and one terminal of the second resistor; 상기 두 번째 리지스터의 두 번쩨 터미날과 상기 첫 번째 출력 터미날에 연결되는 실리콘 제어 정류기의 캐소드;A cathode of a silicon controlled rectifier connected to the second terminal of the second resistor and the first output terminal; 상기 전위차계의 조절가능한 터미날에 연결되는 제너 다이오드의 캐소드;A cathode of the zener diode connected to the adjustable terminal of the potentiometer; 상기 두 번째 출력 터미날에 연결되는 세 번째 리지스터의 어느 한 터미날;One terminal of a third resistor connected to the second output terminal; 상기 전위차계의 한 터미날에 연결되는 상기 세 번째의 다른 터미날;The third other terminal connected to one terminal of the potentiometer; 상기 전위차계의 두 번째 터미날에 연결되는 네 번째 리지스터의 한 터미날과, 첫 번째 출력 터미날에 연결되는 상기 네 번째 리지스터의 다른 터미날로 구성되는; 밧데리로 통하는 전류흐름을 제한하기 위한 상기 수단One terminal of a fourth resistor connected to the second terminal of the potentiometer and the other terminal of the fourth resistor connected to the first output terminal; The means for limiting the current flow to the battery 을 포함하는 것을 특징으로 하는 비대칭전류를 이용하는 충전회로.Charging circuit using asymmetric current, characterized in that it comprises a. 제1항에 있어서, 상기 회로가 작동중임을 표시하기 위하여 충전전류에 반응하는 표시수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 비대칭전류를 이용하는 충전회로.The charging circuit as claimed in claim 1, further comprising display means for responding to a charging current to indicate that the circuit is in operation. 제1항에 있어서, 충전될 밧데리가 없는 상태에서 AC 서플라이 전압을 분리하기 위한 스위칭수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 비대칭전류를 이용하는 충전회로.The charging circuit as claimed in claim 1, further comprising switching means for isolating an AC supply voltage in the absence of a battery to be charged. 제1항에 있어서, 충전될 상기 밧데리들은 건전지 밧데리임을 특징으로 하는 비대칭전류를 이용하는 충전회로.The charging circuit of claim 1, wherein the batteries to be charged are battery batteries. 제4항에 있어서, 충전될 밧데리들은, 재충전이 가능하거나 재충전이 가능하지 않은, 갈바닉 밧데리, 알칼린 밧데리, 리튬 밧데리, 산화 수은 밧데리, 산화은 밧데리, 아연-카본 밧데리, 염화아연 밧데리, 그리고 니켈-카드뮴 밧데리에서 선택되는 것을 특징으로 하는 비대칭전류를 이용하는 충전회로.The battery of claim 4, wherein the batteries to be charged are galvanic batteries, alkaline batteries, lithium batteries, mercury oxide batteries, silver oxide batteries, zinc-carbon batteries, zinc chloride batteries, and nickel- rechargeable or non-rechargeable batteries. Charging circuit using asymmetric current, characterized in that selected from the cadmium battery. 제1항에 있어서, 충전될 밧데리들은 습전지 밧데리인 것을 특징으로 하는 비대칭전류를 이용하는 충전회로.The charging circuit using an asymmetric current according to claim 1, wherein the batteries to be charged are wet battery batteries. 제1항에 있어서, 상기 첫 번째 캐패시터를 거쳐서 분기되는 다섯 번째 리지스터와 세 번째 캐패시터를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 비대칭전류를 이용하는 충전회로.The charging circuit of claim 1, further comprising a fifth capacitor and a third capacitor branched through the first capacitor. 제2항에 있어서, 상기 표시수단은 상기 두 번째 출력 터미날과 연결되는 캐소드와 상기 두 번째 다이오드의 캐소드와 연결되는 애노드를 갖는 LED 인 것을 특징으로 하는 비대칭전류를 이용하는 충전회로.3. The charging circuit as claimed in claim 2, wherein the display means is an LED having a cathode connected to the second output terminal and an anode connected to the cathode of the second diode. 제8항에 있어서, 상기 두 번째 다이오드의 캐소드와 상기 LED의 애노드사이에 연결된 여섯 번째 리지스터를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 비대칭전류를 이용하는 충전회로.9. The charging circuit of claim 8, further comprising a sixth resistor coupled between the cathode of the second diode and the anode of the LED. 제9항에 있어서, 각각 첫 번째 터미날과 두 번째 터미날을 가지며, 상기 각 첫 번째 터미날은 상기 첫 번째 다이오드의 캐소드에 연결되고 상기 각 두 번째 터미날은 상기 두 번째 출력 터미날에 연결되는 일곱 번째 리지스터와 네 번째 캐패시터를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 비대칭전류를 이용하는 충전회로.10. The seventh resistor of claim 9, each having a first terminal and a second terminal, wherein each first terminal is connected to the cathode of the first diode and each second terminal is connected to the second output terminal. And a fourth capacitor, wherein the charging circuit using the asymmetric current, characterized in that it further comprises. 초기레벨에서 첫 번째 피크로 상승하고, 짧은 거리를 하강하고, 첫 번째 피크보다 작은 두 번째 피크로 상승하고, 그리고 다시 초기레벨로 하강하고, 이 초기 레벨은 일정시간 유지되고, 그리고 다시 첫 번째 레벨로 상승하는 것을 반복하는 반복 파형을 갖는 교류전류를 발생하고; 그리고 그러한 교류전류를 충분한 시간동안 밧데리 터미날을 통하여 공급하여 밧데리를 충전하는 것을 특징으로 하는 비대칭전류를 이용하는 충전방법.Ascending to the first peak at the initial level, descending a short distance, ascending to the second peak less than the first peak, and descending back to the initial level, this initial level remains constant, and again the first level Generating an alternating current having a repetitive waveform that repeats rising to; And charging the battery by supplying such an alternating current through the battery terminal for a sufficient time. 초기레벨에서 첫 번째 피크로 상승하고, 짧은 거리를 하강하고, 첫 번째 피크보다 작은 두 번째 피크로 상승하고, 그리고 다시 초기레벨로 하강하고, 이 초기 레벨은 일정시간 유지되고, 그리고 다시 첫 번째 레벨로 상승하는 것을 같은 반복하는 것을 특징으로 하는 밧데리충전파형.Ascending to the first peak at the initial level, descending a short distance, ascending to the second peak less than the first peak, and descending back to the initial level, this initial level remains constant, and again the first level Battery charge waveform, characterized in that to repeat the same as rising.
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