专利名称：可充分利用残余电压的充电电池的制作方法
技术领域：
目前，移动电话电池或其它可充电电池在使用过程中，当电池电压已不能供电器正常工作时，一般只能用充电机内的电阻将电池的残余电量放掉后，才能再行充电，以防止可充电电池特有的恶性记忆效应的发生，如中国专利92243724.6公开的“具活动式电能检测兼放电功能的移动电话电池”，就是通过增加的放电线路对充电电池作事先放电，以解决记忆效应，至使这部分残余电能白白浪费掉了。
本实用新型的目的在于提供一种可充分利用残余电压的充电电池。
本实用新型这种可充分利用残余电压的充电电池是通过增加电子电路来实现的，采用一个基准电源与电池的输出电压作比较，当电池的输出电压下降到低于其残余电压值，已无法供电器正常工作时，电压比较器控制一个开关电路导通，开关电路将较低的电信号经直流－直流变换器升压后，经整流、滤波、稳压，最终输出一个介于电池的最高工作电压值与残余电压值之间的恒定电压值，以供电器正常工作。
在上述工作过程中，电池的输出电压不断下降，当下降到电池的最低容忍电压(低于此电压时，电池将毁坏)时，再由直流－直流变换器控制所述开关电路断开，没有了电压输出，至此电子电路工作完毕，电池的残余电压得到了最大限度的利用。
图1为本实用新型的原理框图。
图2为电池单独输出电压波形与增加电子电路后的输出电压波形的比较图。
图3为一个实施例的电原理图。
以下结合附图对本实用新型作详细描述。
首先，电子电路由基准电源、电压比较器、开关电路、直流－直流变换器，整流、滤波电路和稳压电路组成。在所增加的电子电路内设定电压基准值，也即电池的残余电压值U2残余电压U2通过基准电源来设置，电池正常工作时，电池的输出工作电压高于残余电压，比较器输出低电平，电子电路不工作。当电池的输出电压U低于残余电压U2时，电压比较器输出高电平，控制开关电路导通，经直流－直流变换器的升压，再经整流、滤波、稳压后，最终输出一个高于残余电压U2，低于电池最大输出电压V1的恒定电压值，以供电器使用。
另外，在电子电路内还设有另一基准电压，即电池的最低容忍电压V3，设电压V3可以直接在直流－直流变换器内设定，也可以单独设定，单独设时，还可以通过另一比较器以控制开关电路并最终使其关断。当电池的电压V低于最低容忍电压V3时，直流－直流变换器控制开关电路断开，电子电路便没有了电压输出。
还有，直流－直流变换器是由电感和开关电源控制器组成，除了电感升压外，还可以使用逆变器、电容以达到同样的目的。
再者，充电电池与基准电源之间的连线上设有按扭开关。
图3中，IC1为基准电源，可用精密电压基准电源，如MC1403、MPC0160、AD580等，IC2为电压比较器，可用单电源供电方式的比较器，如M51202、M51206、TA8058P、MPC277、MPC272等，IC3和电感L构成90％以上的直流－直流变换器，IC3可用开关电源控制器，如TL494、TL497、IR497、IR3M01等。电池的电压经R1、R2的分压与比较器IC2的负输入端相连，设定残余电压的基准电源IC1的输出端接IC2的正输入端，开关电路由可控硅BG1和三极管BG2组成，比较器IC2的输出端分为两路，一路经限流电阻R3与可控硅BG1的触发端相连，一路与二极管D1的正极端相连，D1的负极端经限流电阻R4接BG2的基极，BG1的负极端接BG2的集电极，BG1的正极端接充电电池的正极，发射极接入高频电感L，电感L的输入端接入IC3的5脚，其输出端一路接IC3的3脚，另一路经D3整流、C2滤波，再经由电阻R8、R9构成的稳压反馈回路输出，另外，BG2的集电极还经R6、R7的分压输入至IC3的1脚，以与IC3内设定的最低容忍电压V3的基准电压作比较，BG2的集电极经R5输入至IC3的6脚，以供IC3内的基准电压1.3V提供基准电流，为了控制BG2的导通，IC3的8脚经二极管D2接入BG2的基极。
按动按钮开关K，当电池的输出电压U高于残余电压V2时，也即IC2的负极输入端电压高于正极端电压时，IC2输出为低电平，BG1、BG2截止，无电压输出，也即电子电路不工作，当电池的输出电压U逐渐下降到低于残余电压V2时，也即IC2的负极输入端高于正极端电压时，IC2输出高电平，BG1、BG2导通，经高频电感L的升压，同时由IC3控制升压的幅度，使得输出电压介于残余电压V2和V1之间，经D3整流、C2滤波及R8、R9的反馈稳压后，电子电路输出一个高于残余电压V2的恒定值，以供电器重新使用，当电池的输出电压进一步下降到最低容忍电压V3时，IC3的8脚输出低电平，促使BG2截止，IC3的输入端5脚为低电平，IC3不工作，电子电路没有输出。
本实用新型由于采用了电压比较器和直流－直流变换器以及相关电路的组合，可使可充电电池(如镉镍电池)的残余电压得到最大限度的使用，更加方便了用户的使用。
权利要求1.一种可充分利用残余电压的充电电池，其特征在于由一个设定有残余电压的基准电源和充电电池的输出电压相比较的电压比较器、由电压比较器控制的开关电路、由开关电路提供输入信号的直流一直流变换器以及整流、滤波电路和稳压电路所组成。
2.如权利要求1所述的充电电池，其特征在于设定有最低容忍基准电压的直流－直流变换器反馈控制所述开关电路以促其断开。
3.如权利要求1或2所述的充电电池，其特征在于直流－直流变换器是由电感和开关电源控制器组成。
4.如权利要求3所述的充电电池，其特征在于开关电路由可控硅、三极管及其外围元件所组成，电压比较器的输出端，一路接入可控硅的触发端，另一路经一个二极管接入三极管的基极，三极管的集电极与可控硅的负极相连，可控硅的正极与充电电池的正极相连，三极管的发射极接入电感的输入端。
5.如权利要求4所述的充电电池，其特征在于三极管的发射极经分压电阻接入开关电源控制器的比较电压输入端，开关电源控制器的比较电压输出端经二极管反馈接三极管的基极，三极管的发射极还经电阻接入到开关电源控制器内的所设定的最低容忍基准电压电路。
6.如权利要求5所述的充电电池，其特征在于稳压电路是以电阻分压形式构成的稳压反馈电路。
7.如权利要求6所述的充电电池，其特征在于基准电源与充电电池之间设有按扭开关。
专利摘要一种可充分利用残余电压的充电电池，其特征在于由一个设定残余电压的基准电源和充电电池的输出电压相比较的电压比较器、由电压比较器控制的开关电路，由开关电路提供输入信号的直流—直流变换器以及整流、滤波电路和稳压电路所组成。
文档编号H02J7/00GK2203509SQ94219229
公开日1995年7月12日 申请日期1994年8月19日 优先权日1994年8月19日
发明者区永辉 申请人:区永辉