專利名稱：一種電池充電系統(tǒng)及采用該系統(tǒng)的燃?xì)庠畹闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電池充電領(lǐng)域，尤其涉及一種電池充電系統(tǒng)及采用該系統(tǒng)的燃?xì)?灶。
背景技術(shù)：
人們?nèi)粘Ｉ钪薪o電池充電的充電系統(tǒng)主要有兩種一種是直接將電壓較高的電 源用來對電池進(jìn)行充電；另一種是利用現(xiàn)有資源，其通過轉(zhuǎn)換器件將非電能的能量轉(zhuǎn)換為 電能以對電池充電，例如，采用水流發(fā)電機把水的勢能轉(zhuǎn)換為具有較高電壓的電能，再將其 處理后對電池充電。但是這兩種方式通常只能將高電壓的電能對電池充電。目前，極少數(shù)的充電系統(tǒng)能實現(xiàn)低壓的電能對電池充電，但其充電系統(tǒng)不穩(wěn)定、能 量損耗較大、效率低、甚至沒有能量輸出；或者利用專用的芯片實現(xiàn)低壓的電能對電池充 電，但其成本高昂、電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、且效果也不太理想。如今，社會資源十分緊張有限，而人們?nèi)粘Ｉ钪写嬖谥T多微小的能量，例如，無 處不在的熱能、風(fēng)能、水能，所以，人們需要一種結(jié)構(gòu)簡單的成本低廉的可以將微小的能量 有效的利用起來給電池充電的充電系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)中通過微小的電能對電池充 電的系統(tǒng)損耗大、效率低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高的缺陷，提供一種損耗小、效率較高、結(jié)構(gòu)簡單、 且成本較低的利用微小的電能對電池充電的電池充電系統(tǒng)。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種電池充電系統(tǒng)，包括用 于提供電源的供電裝置，還包括將供電裝置輸出的電信號進(jìn)行升壓振蕩的升壓振蕩電路、 將升壓振蕩電路輸出的交流電進(jìn)行整流的整流電路、及控制整流后的直流電是否對電池充 電的開關(guān)控制電路。在上述電池充電系統(tǒng)中，所述升壓振蕩電路包括變壓器Tl、第一開關(guān)管Q1、電阻 R1、及電容 C1、C2、C3 ；其中，電容Cl與供電裝置的輸出端并聯(lián)后接地，供電裝置的正極輸出端經(jīng)變壓器 初級線圈后再經(jīng)第一開關(guān)管Ql接地；第一開關(guān)管Ql的控制極經(jīng)電容C3與變壓器次級線圈 的正極輸出端相連，且其控制極通過電阻Rl接地；變壓器次級線圈的正極輸出端經(jīng)過電容 C2輸出升壓振蕩信號，其負(fù)極輸出端接地。在上述電池充電系統(tǒng)中，所述第一開關(guān)管Ql為三極管或場效應(yīng)管。在上述電池充電系統(tǒng)中，所述第一開關(guān)管Ql為N溝道場效應(yīng)管，其柵極經(jīng)電容C3 與變壓器次級線圈的正極輸出端相連，其柵極同時通過電阻Rl與其源極連接，其漏極經(jīng)變 壓器初級線圈與供電裝置的正極輸出端相連，且其源極接地。在上述電池充電系統(tǒng)中，還包括用于保護(hù)所述電池充電系統(tǒng)的穩(wěn)壓二極管D1，所 述穩(wěn)壓二極管Dl的陽極接地，其陰極與升壓振蕩電路的正極輸出端相連。[0012]在上述電池充電系統(tǒng)中，所述開關(guān)控制電路包括電阻R2、R3及用于控制是否對電 池充電的第二開關(guān)管Q2，其中，電阻R2、R3串聯(lián)后并聯(lián)于所述整流電路的輸出端，且電阻R2 與R3的連接點通過第二開關(guān)管Q2后與電池的正極相連。在上述電池充電系統(tǒng)中，所述第二開關(guān)管Q2為三極管或場效應(yīng)管。在上述電池充電系統(tǒng)中，所述第二開關(guān)管Q2為P溝道場效應(yīng)管，其柵極與電阻R2、 R3的連接點相連，其源極通過電阻R2與其柵極相連，其漏極與電池正極相連。在上述電池充電系統(tǒng)中，所述供電裝置包括熱電偶、太陽能電池板、或水流發(fā)電 機。為了進(jìn)一步解決上述技術(shù)問題，本實用新型還提供了一種燃?xì)庠睿浒◣в悬c 火系統(tǒng)的燃?xì)庠钪黧w，點火系統(tǒng)包括對其點火供電的電池，還包括與所述電池相連并對電 池充電的電池充電系統(tǒng)，所述電池充電系統(tǒng)為上述的電池充電系統(tǒng)中任意一種。本實用新型提供的電池充電系統(tǒng)及其燃?xì)庠睿哂幸韵掠幸嫘Ч渫ㄟ^升壓振 蕩電路能夠?qū)⑤^小的電信號同時進(jìn)行升壓和自激振蕩，從而能將微電壓的電信號轉(zhuǎn)換為電 壓相對較高的電信號，進(jìn)而通過整流電路輸出直流電，再通過開關(guān)控制電路控制直流電對 電池的充電，當(dāng)整流后的直流電壓達(dá)到一定值時，開關(guān)控制電路開始對電池進(jìn)行充電。本系 統(tǒng)僅通過自身升壓振蕩即可將微小的電能轉(zhuǎn)換為較高的電壓供電池充電，其結(jié)構(gòu)簡單、成 本低，且其利用升壓振蕩電路使整個充電系統(tǒng)的充電效率較高。

圖1是本實用新型提供的電池充電系統(tǒng)的原理框圖；圖2是本實用新型提供的電池充電系統(tǒng)的一優(yōu)選實施例的電路原理圖。
具體實施方式
為了使本實用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下 結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施 例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。參見圖1及圖2，圖1為本實用新型提供的電池充電系統(tǒng)的原理框圖，本實用新型 提供的電池充電系統(tǒng)包括依次電連接的供電裝置1、升壓振蕩電路2、整流電路3、及開關(guān)控 制電路4。其中，供電裝置1用于給充電系統(tǒng)提供電源，其可以是通過低壓電源等直接提供 電能，也可以是通過電能轉(zhuǎn)換裝置將非電能的能量轉(zhuǎn)換為電能進(jìn)行間接供電。優(yōu)選地，所述 供電裝置1為熱電偶或太陽能電池板或水流發(fā)電機，從而可以將日常生活中常見的資源， 尤其是將微小的能量有效的利用起來；升壓振蕩電路2將供電裝置1輸出的電信號同時進(jìn) 行升壓及自激振蕩，從而實現(xiàn)將較小電壓的信號振蕩輸出較高電壓的信號。當(dāng)供電裝置為 將其它的非電能轉(zhuǎn)換為電能的電能轉(zhuǎn)換器時，其輸出的通常為難以通過普通變壓器直接升 壓的微小能量的直流電，而通過升壓振蕩電路可有效的將微小能量的非電能升壓振蕩為高 電壓信號；整流電路3將升壓振蕩電路2輸出的交流電整流為直流電；開關(guān)控制電路4控 制整流后的直流電是否對電池5充電，即當(dāng)整流后的電壓達(dá)到一定值并能對電池進(jìn)行充電 時，其閉合電路即開始對電池充電。升壓振蕩電路2包括變壓器11、第一開關(guān)管01、電阻1 1、及電容(1工2、03。電容Cl與供電裝置1的輸出端并聯(lián)后接地，供電裝置1的正極輸出端經(jīng)變壓器初級線圈后再經(jīng) 第一開關(guān)管Ql接地；第一開關(guān)管Ql的控制極經(jīng)電容C3與變壓器次級線圈的正極輸出端相 連，且其控制極通過電阻Rl接地；變壓器次級線圈的正極輸出端經(jīng)過電容C2輸出升壓振蕩 信號，其負(fù)極輸出端接地。優(yōu)選地，第一開關(guān)管為三極管或場效應(yīng)管，電容Cl為極性電容。整流電路3包括與升壓振蕩電路2的輸出端相連的整流橋D2。優(yōu)選地，整流電路 還包括將整流橋輸出的準(zhǔn)直流電進(jìn)行過濾及儲能的電容C4。開關(guān)控制電路包括第二開關(guān) 管、電阻R2、R3，電阻R2、R3串聯(lián)后并聯(lián)于所述整流電路3的輸出端，且電阻R2與R3的連 接點通過第二開關(guān)管Q2后與電池5的正極相連。開關(guān)控制電路4通過電阻之間的分壓實 現(xiàn)當(dāng)輸出的直流電的電壓達(dá)到可以對電池進(jìn)行充電的一定的值時，即達(dá)到第二開關(guān)管的閾 值電壓時，第二開關(guān)管導(dǎo)通，以開始對電池5充電。優(yōu)選地，第二開關(guān)管為三極管或場效應(yīng) 管。參見圖2，其為本實用新型一優(yōu)選實施例中電池充電系統(tǒng)的電路原理圖。在該實施 例中，供電裝置1為熱電偶VI。第一開關(guān)管為N溝道場效應(yīng)管Q1，其柵極即開關(guān)管的控制 極，通過電容C3與變壓器次級線圈的正極輸出端相連，其柵極同時通過電阻Rl與其源極連 接，其漏極經(jīng)變壓器初級線圈與供電裝置1的正極輸出端相連，且其源極接地。當(dāng)所述第一 開關(guān)管為三極管時，其優(yōu)選為NPN型三極管。開關(guān)控制電路4中第二開關(guān)管為P溝通場效 應(yīng)管，其柵極與電阻R2、R3的連接點相連，其源極通過電阻R2與其柵極相連，其漏極與電池 5正極相連。當(dāng)所述第二開關(guān)管為三極管時，其優(yōu)選為PNP型三極管。優(yōu)選地，所述充電系統(tǒng)還包括穩(wěn)壓二極管D1，穩(wěn)壓二極管Dl的陽極接地，其陰極 與升壓振蕩電路2的正極輸出端相連，其可以保護(hù)充電系統(tǒng)，避免其中的元器件受高壓擊 穿。本實用新型的工作原理結(jié)合圖2所示實施例詳細(xì)說明如下熱電偶在能量較小的 熱源處感應(yīng)輸出微弱的電壓信號，一般為幾十毫伏至幾百毫伏的微電壓信號。熱電偶Vl對 電容Cl進(jìn)行充電，電容Cl充滿電后，熱電偶輸出的微電流流過變壓器Tl的初極線圈，其在 變壓器的次級線圈上感應(yīng)出較高的電壓信號，且其產(chǎn)生的電流給電容C2和C3充電，當(dāng)場效 應(yīng)管Ql的柵極電壓高于門限導(dǎo)通電壓時，場效應(yīng)管Ql導(dǎo)通，變壓器Tl初極線圈電流瞬間 增大，電容Cl放電，次級線圈電流隨之瞬間加大，電容C3繼續(xù)充電，場效應(yīng)管Ql柵極電壓 逐漸下降，當(dāng)其柵極電壓小于一定值后，場效應(yīng)管Ql截止，變壓器Tl初極線圈中電流停止。 隨后電容C3開始放電，直到放電完畢。隨著Vl不斷給Cl充電，電路重復(fù)上述升壓振蕩過 程，周而復(fù)始，這就形成了自激振蕩。升壓振蕩電路2通過電容C2輸出高頻高壓的振蕩交流 電壓。然后，整流電路3將其整流為直流電。雖然上述振蕩交流電壓較高，但其電流較小， 難以實現(xiàn)直接給電池5充電，開關(guān)控制電路4通過電阻R2、R3的分壓來控制場效應(yīng)管Q2的 開關(guān)，當(dāng)電容C4上存儲的電壓使得電阻R3上的分壓小于場效應(yīng)管Q2的閾值電壓時，Q2截 止，暫時不能對電池5充電，直至電阻R3上的分壓大于場效應(yīng)管Q2的閾值電壓時，場效應(yīng) 管Q2導(dǎo)通，其輸出的電壓即可對電池5進(jìn)行充電；所以，開關(guān)控制電路4可以通過第二開關(guān) 管控制斷續(xù)的對電池5充電。綜上所述，本實用新型提供的電池充電系統(tǒng)，其主要通過升壓振蕩電路及開關(guān)控 制電路實現(xiàn)將微小的電能轉(zhuǎn)換為適合對電池充電的電能，其充電損耗??；同時，其不需要使 用價格高昂的控制芯片，僅通過數(shù)量極少的變壓器及開關(guān)管等成本較低的常規(guī)電子元器件即可實現(xiàn)有效的利用微小的電能，其結(jié)構(gòu)簡單、成本低。而且變壓器與開關(guān)管反應(yīng)速度快， 其充電效率高。其可以將自然界的微風(fēng)、水能、余熱等直接利用來對電池充電，從而有效的 利用社會資源，具有更廣泛的使用范圍。本實用新型還提供了一種燃?xì)庠?，其包括帶有點火系統(tǒng)的燃?xì)庠钪黧w，點火系統(tǒng) 包括對其點火供電的電池，電池與上述電池充電系統(tǒng)中任意一種相連以進(jìn)行充電。其中，供 電裝置為熱電偶或太陽能電池板。優(yōu)選地，供電裝置為熱電偶，熱電偶位于內(nèi)外火蓋之間， 以感應(yīng)轉(zhuǎn)化燃?xì)庠钌系挠酂?，則燃?xì)庠罴纯蓪⑵渖系臒崮艹浞值睦闷饋砉┳陨淼碾姵毓?電，其結(jié)構(gòu)簡單、成本低、使用方便。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電池充電系統(tǒng)，包括用于提供電源的供電裝置，其特征在于，還包括將供電裝 置輸出的電信號進(jìn)行升壓振蕩的升壓振蕩電路、將升壓振蕩電路輸出的交流電進(jìn)行整流的 整流電路、及控制整流后的直流電是否對電池充電的開關(guān)控制電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池充電系統(tǒng)，其特征在于，所述升壓振蕩電路包括變壓器 Tl、第一開關(guān)管Q1、電阻R1、及電容C1、C2、C3 ；其中，電容Cl與供電裝置的輸出端并聯(lián)后接地，供電裝置的正極輸出端經(jīng)變壓器初級 線圈后再經(jīng)第一開關(guān)管Ql接地；第一開關(guān)管Ql的控制極經(jīng)電容C3與變壓器次級線圈的正 極輸出端相連，且其控制極通過電阻Rl接地；變壓器次級線圈的正極輸出端經(jīng)過電容C2輸 出升壓振蕩信號，其負(fù)極輸出端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池充電系統(tǒng)，其特征在于，所述第一開關(guān)管Ql為三極管或 場效應(yīng)管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池充電系統(tǒng)，其特征在于，所述第一開關(guān)管Ql為N溝道場 效應(yīng)管，其柵極經(jīng)電容C3與變壓器次級線圈的正極輸出端相連，其柵極同時通過電阻Rl與 其源極連接，其漏極經(jīng)變壓器初級線圈與供電裝置的正極輸出端相連，且其源極接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池充電系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于保護(hù)所述電池充電 系統(tǒng)的穩(wěn)壓二極管D1，所述穩(wěn)壓二極管Dl的陽極接地，其陰極與升壓振蕩電路的正極輸出 端相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池充電系統(tǒng)，其特征在于，所述開關(guān)控制電路包括電阻R2、 R3及用于控制是否開啟對電池充電的第二開關(guān)管Q2，其中，電阻R2、R3串聯(lián)后并聯(lián)于所述 整流電路的輸出端，且電阻R2與R3的連接點通過第二開關(guān)管Q2后與電池的正極相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池充電系統(tǒng)，其特征在于，所述第二開關(guān)管Q2為三極管或場效應(yīng)管。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池充電系統(tǒng)，其特征在于，所述第二開關(guān)管Q2為P溝道場 效應(yīng)管，其柵極與電阻R2、R3的連接點相連，其源極通過電阻R2與其柵極相連，其漏極與電 池正極相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的電池充電系統(tǒng)，其特征在于，所述供電裝置包括 熱電偶、太陽能電池板、或水流發(fā)電機。
10.一種燃?xì)庠?，包括帶有點火系統(tǒng)的燃?xì)庠钪黧w，點火系統(tǒng)包括對其點火供電的電 池，其特征在于，還包括與所述電池相連并對電池充電的電池充電系統(tǒng)，所述電池充電系統(tǒng) 為上述權(quán)利要求1至8中任一項所述的電池充電系統(tǒng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃?xì)庠?，其特征在于，所述供電裝置為將燃?xì)庠钌系臒崮?轉(zhuǎn)換為電能的熱電偶。
專利摘要本實用新型提供了一種電池充電系統(tǒng)及采用該系統(tǒng)的燃?xì)庠?，所述電池充電系統(tǒng)包括用于提供電源的供電裝置，還包括將供電裝置輸出的電信號進(jìn)行升壓振蕩的升壓振蕩電路、將升壓振蕩電路輸出的交流電進(jìn)行整流的整流電路、及控制整流后的直流電是否對電池充電的開關(guān)控制電路。其能對電池進(jìn)行充電，尤其是能將微小能量的非電能轉(zhuǎn)換為電能以對電池充電，其具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、且充電效率高的優(yōu)點。
文檔編號F24C3/00GK201846108SQ20102058797
公開日2011年5月25日 申請日期2010年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月28日
發(fā)明者范文華 申請人:比亞迪股份有限公司