专利名称：电量能源充电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电量能源充电装置，尤其涉及一种对锌锰碱性电池的一次性 电池进行充电操作的电量能源充电装置。
背景技术：
随着电子科技进步，许多不同的电子装置已被应用到各个领域，尤其是各种可携 式的电子产品，比如收录音机、游戏机、手机、摄影机、相机及电子玩具，而这些可携式产品 一般需使用电池以提供电力，其中一次性电池因为具价格低廉及稳定输出电力的优点而最 广为使用，比如碳锌电池或锌锰碱性电池。通常，一次性电池在放电时会因电化学的反应而使电池的内阻增加，进而降低输 出电压，当输出电压下降至某一下限电压后，便因无法使电子装置正常运作，而必须丢弃， 不可重复使用，造成资源的浪费。据估计，全球一次性电池的年产量庞大，因此废弃的一次 性电池会对环境保护产生非常不利的影响。虽然，二次性电池可经由充电而重复使用，如镍氢电池、镍镉电池及锂电池，但是 二次性电池的价格远高于一次性电池，而充电时间约需4至8小时才能充饱，且实际的充电 次数不到百次。以镍氢电池而言，由于电压只有1. 2V，不同于一次电池的1. 5V，因此无法使 用于某些启动电压较高的电器。而锂电池本身有爆炸危险，美国甚至明文严禁携带笔记型 计算机锂电池搭乘飞机。因此，很需要一种能对一次性电池充电且充电时间小于二次性电池的充电装置， 以解决上述现有技术的缺点。
实用新型内容本实用新型针对现有技术的缺陷，提供一种对一次性电池进行充电操作的电量能 源充电装置。本实用新型所述的电量能源充电装置，包括变压整流单元、电压电流处理单元、微 处理器、激荡单元、侦测单元及显示单元，用以对电池组进行充电操作，其中电池组包括至 少一个如锌锰碱性电池的一次性电池。变压整流单元可接收外部的输入电源并转换成直流 输出电源，电压电流处理单元将直流输出电源转换成直流电源及充电电源。直流电源用以 供电给微处理器、激荡单元、侦测单元及显示单元，而充电电源用以对电池组进行充电。侦 测单元侦测电池组的输出电压，并产生侦测信号传送至微处理器，微处理器依据侦测信号 以控制电量能源充电装置的整体充电操作，包括让激荡单元产生正弦波脉冲而对电池组进 行化学活化以打通积碳，以及让显示单元显示充电状态。本实用新型所述电量能源充电装置可实现对一次性电池充电，且充电时间小于二 次性电池，具有明显的使用方便性。
图1为本实用新型所述电量能源充电装置的示意图。
具体实施方式
以下配合说明书附图对本实用新型的实施方式做更详细的说明，以使本领域技术 人员在研读本说明书后能据以实施。参阅图1，为本实用新型所述电量能源充电装置的示意图。如图1所示，本实用新 型的电量能源充电装置包括变压整流单元10、电压电流处理单元20、微处理器30、激荡单 元40、侦测单元50及显示单元60，用以对电池组70进行充电操作，其中电池组70包括至 少一个一次性电池，比如锌锰碱性电池，且电池组70的电池为并联。变压整流单元10可接收外部的输入电源Vin并转换成直流输出电源，其中输入电 源可为110V/220V的交流市电或直流输入电源，比如电压5V且最大电流500mA的通用串行 总线(USB)电源。电压电流处理单元20将变压整流单元10的直流输出电源转换成具适当 电压的直流电源及充电电源，其中该直流电源用以供电给微处理器30、激荡单元40、侦测 单元50及显示单元60，而充电电源用以对电池组70进行充电，可为电压1. 7V且最大电流 500mA。微处理器30执行一控制模式，用以控制电压电流处理单元20是否对电池组70进 行充电，包括充电时间、充电电压与充电电流。微处理器30在进行充电时会先控制激荡单 元40产生正弦波脉冲，而对电池组70进行化学活化以打通积碳并清除积碳。该积碳是电 池组70的电池在放电时内部所造成，会增加电池的内阻而降低输出电压，致使电池无法再 输出电力给负载。侦测单元50用以侦测电池组70的输出电压，并产生侦测信号，传送至微处理器 30，微处理器30藉侦测信号判断电池组70的电气状态，该电气状态包括是否可进行充电、 是否充电完成、是否无法清除积碳及是否发生异常的其中之一。本实用新型所述微处理器30的控制模式包括在电池组70的输出电压低于充电临界电压时为不可进行充电，该充电临界电压 可为0. 8V ；在电池组70的输出电压高于充电临界电压时才可进行充电，比如利用1. 7V电压 当作充电电压而500mA电流当作充电电流；在电池组70的输出电压高于涓流充电临界电压时进行涓流充电，亦即维持原有 充电电压并降低充电电流，该涓流充电临界电压可为1.7V;如果电池组70的输出电压在充电过程中反而降低时，则视为电池组发生异常而 立即中止充电；如果充电过程达到设定的充电时间，则充电完成，该充电时间可为40至90分钟； 以及如果电池组完成充电后因漏电而使输出电压低于充电临界电压时，则对电池组再 次充电，亦即进行再充电操作。显示单元60受微处理器30控制而显示电池组70的充电状态，其中显示单元60 可包括多个发光组件(图中未显示)，所述发光组件至少包括一第一发光二极管(LED)及一第二 LED，且该第一 LED所发射的色光与该第二 LED所发射的色光不同。例如，第一 LED可 为绿色LED，且第二 LED可为红色LED。显示单元60所显示的电池组70的充电状态包括在微处理器30已接收供电并正常操作时，使绿色LED发亮；在电池组70不适合充电或电池组70的输出电压低于该充电临界电压时，比如 0. 8V，使红色LED闪亮；如果电池组70的积碳无法清除，则使红色LED闪亮；如果电池组70的积碳清除完成，则关闭绿色LED并使红色LED常亮，以表示充电 进行中且充电正常；以及如果电池组70充电完成，则关闭红色LED并使绿色LED常亮。要注意的是，上述红色LED及绿色LED的发亮方式，比如常亮或闪亮，只是示范性 的实例以说明本实用新型的特点而已，并非用以限定本实用新型的范围，因此，红色LED及 绿色LED可具有其它的发亮方式。本实用新型的微处理器30可进一步包括记忆单元(图中未显示)，用以储存电池 的电气特性，比如充电临界电压，同时可储存该电池所需的最佳充电时间，藉以针对不同电 池进行最佳充电操作。本实用新型的微处理器可进一步包括电路板(图中未显示)，用以配置变压整流 单元、电压电流处理单元、微处理器、激荡单元、侦测单元及显示单元，此外，微处理器可再 进一步包括外壳(图中未显示)，用以包覆变压整流单元、电压电流处理单元、微处理器、激 荡单元、侦测单元及显示单元，以提供保护作用，并裸露出显示单元以提供显示功能。为进一步说明本实用新型电量能源充电装置对一次性电池的锌锰碱性电池的充 电功效，请参考以下表一的实测数据。表一 在表一中，使用二颗市售的金顶电池(Duracell)AA碱性电池当作电池组，其原始 输出电压为1.611V，电子装置选用市售的爱普生(EPSON)数码相机，并以点亮该数码相机 的灯泡次数当作电池组总放电量的参考值，该数码相机灯泡的正常操作电压为2. 5V且消 耗电流为0.3A。新品的碱性电池可点亮灯泡151次，且灯泡的操作电压下限为1.4V。碱性 电池第一次充电至第21次的每次充电时间为40分钟，第22次充电至第24次充电的每次 充电时间调高为45分钟，第25次充电至第81次充电的每次充电时间再进一步调高为60 分钟。要注意的是，充电时间可由微处理器控制。表一的实测结果显示，碱性电池经第一次充电后可点亮灯泡255次，为新品碱性 电池的168%，亦即第一次充电后，碱性电池的可使用电力增加约68%，且经第81次充电后 仍可点亮灯泡123次，约为新品碱性电池的81 %。因此，本实用新型的电量能源充电装置确 实可对一次性电池的锌锰碱性电池进行充电，并可增加充电后的电池可输出电力，且可重 复使用100次以上，进而增进环保功效，解决现有技术的缺点。以上所述仅为用以解释本实用新型的较佳实施例，并非企图据以对本实用新型做 任何形式上的限制，因此，凡有在相同的创作精神下所作有关本实用新型的任何修饰或变 更，皆仍应包括在本实用新型意图保护的范畴。
权利要求一种电量能源充电装置，用以对一电池组进行一充电操作，其特征在于，该电量能源充电装置包括一变压整流单元，接收外部的输入电源并转换成直流输出电源；一电压电流处理单元，将该变压整流单元的直流输出电源转换成具适当电压的直流电源及充电电源；一微处理器，执行一控制模式，用以控制该电池组的充电操作；一激荡单元，在进行充电操作前，受该微处理器控制而产生正弦波脉冲，用以对该电池组进行化学活化以打通该电池组中电池内部的积碳；一侦测单元，用以侦测该电池组的输出电压，并产生一侦测信号，再传送至该微处理器，让微处理器依据该侦测信号以判断该电池组的电气状态，该电气状态包括是否可进行充电、是否充电完成、是否无法清除积碳及是否发生异常的其中之一；以及一显示单元，受该微处理器控制而显示该电池组的充电状态；其中该电池组包括至少一电池，且该至少一电池为一次性电池且为并联，该输入电源为交流输入电源及直流输入电源的其中之一，该电压电流处理单元的直流电源用以供电给该微处理器、该激荡单元、该侦测单元及该显示单元，该充电电源用以对该电池组进行充电。
2.如权利要求1所述的电量能源充电装置，其特征在于，该一次性电池为锌锰碱性电池。
3.如权利要求1所述的电量能源充电装置，其特征在于，该交流输入电源包括 110V/220V的交流市电，而该直流输入电源包括电压5V且最大电流500mA的通用串行总线 电源。
4.如权利要求1所述的电量能源充电装置，其特征在于，该充电电源为电压1.7V且最 大电流500mA。
5.如权利要求1所述的电量能源充电装置，其特征在于，该显示单元包括多个发光组 件，所述发光组件至少包括一第一发光二极管及一第二发光二极管，且该第一发光二极管 所发射的色光与该第二发光二极管所发射的色光不同。
6.如权利要求5所述的电量能源充电装置，其特征在于，该第一发光二极管为绿色发 光二极管，且该第二发光二极管为红色发光二极管。
7.如权利要求1所述的电量能源充电装置，其特征在于，该微处理器进一步包括一记 忆单元，用以储存该电池组的电池的电气特性以及所需的最佳充电时间，该电气特性包括 该充电临界电压。
8.如权利要求1所述的电量能源充电装置，其特征在于，该微处理器进一步包括一电 路板，用以配置该变压整流单元、该电压电流处理单元、该微处理器、该激荡单元、该侦测单 元及该显示单元。
9.如权利要求1所述的电量能源充电装置，其特征在于，该微处理器进一步包括一外 壳，用以包覆该变压整流单元、该电压电流处理单元、该微处理器、该激荡单元、该侦测单元 及该显示单元，以提供保护作用，并裸露出该显示单元以提供显示功能。
专利摘要本实用新型公开了一种电量能源充电装置，包括变压整流单元、电压电流处理单元、微处理器、激荡单元、侦测单元及显示单元，用以对并联的一次性电池进行还原反应的充电操作，变压整流单元将输入电源转换成直流输出电源，并由电压电流处理单元转换成直流电源及充电电源。直流电源用以供电给其它组件，而充电电源用以对电池组进行充电，侦测单元侦测电池组的输出电压，并产生侦测信号，微处理器依据侦测信号以控制电量能源充电装置的整体充电操作，包括让激荡单元产生正弦波脉冲而对电池组进行化学活化以打通积碳并清除积碳，以及让显示单元显示充电状态。
文档编号G01R31/36GK201623520SQ20092027010
公开日2010年11月3日 申请日期2009年11月23日 优先权日2009年11月23日
发明者蔡明卫 申请人:蔡明卫