專利名稱：一次性堿性電池電量再利用的充電方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明是一種一次性堿性電池電量再利用的充電方法及其裝置。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代科技的進步，各式可攜帶式電子產(chǎn)品無不講究輕、薄、短、 小等訴求，因此在電池的應用層面上也日益增加。 一般電池依其特性可區(qū) 分為兩大種類， 一為物理電池，另一為化學電池，而以各式可攜帶性電子 產(chǎn)品則以化學電池為主，其主要可分為一次性電池與二次性電池， 一次性 電池是指僅能使用一次后即無法通過充電方式再行使用，如干電池、堿性 電池及水銀電池等；而二次性電池是指可通過充電方式使原本已無電力的 電池重復使用，如鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池及高分子 鋰電池等。綜合上述，電池的充電方法皆以二次性電池為主，雖傳統(tǒng)的概 念與學理的研究皆不認同一次性堿性電池可充電的原理，但對于堿性電池 的本質(zhì)，在新電池為1.5V應用于電子產(chǎn)品時，其內(nèi)部阻抗經(jīng)由電子產(chǎn)品 所需要的電壓與電流改變而由小增大，導致電池端電壓下降至1.1V，進而 使電子產(chǎn)品無法啟動。此時， 一般消費者即判斷此一次性堿性電池為沒電 狀態(tài)，應將予丟棄，并換置新電池于電子產(chǎn)品中，但實際上此一電池仍具 有1.1V的電量，即一次性堿性電池內(nèi)部的化學物質(zhì)尚未反應完全，并非 因啟動不了電子產(chǎn)品，而將此電池判斷為毫無電量的電池。再者，以環(huán)保 的角度檢視一次性堿性電池，對環(huán)境污染最為嚴重的莫過于汞這個材料， 即使是新型強調(diào)環(huán)保的堿性電池，在工藝上還是會使用少量的汞材料，電 池若是不回收，而經(jīng)過一般掩埋或是焚化的處理方式，汞便會滲入至環(huán)境 中，影響甚大不容忽視。因此，為解決環(huán)境污染議題與節(jié)省消費者于購買 一次性堿性電池的花費等問題，實有待加以改善的必要性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種一次性堿性電池電量再利用的充電方法 及其裝置，其可節(jié)省消費者購買一次性堿性電池的花費，且有利于環(huán)保等 問題。
本發(fā)明一一次性堿性電池電量再利用的充電裝置，是包含有 一交流 -直流轉(zhuǎn)換單元、 一直流-直流轉(zhuǎn)換單元、 一負載、 一數(shù)字控制單元及一顯 示單元，該交流-直流轉(zhuǎn)換單元是用以轉(zhuǎn)換一交流電源成一直流電源，并 提給該直流-直流轉(zhuǎn)換單元，以調(diào)整該直流-直流轉(zhuǎn)換單元的釋能狀態(tài)，該 直流-直流轉(zhuǎn)換單元更與該負載相連接，并對該負載充電，且該數(shù)字控制 單元由感測該負載的電壓與溫度，并估算該負載的內(nèi)部阻抗及充電電流大 小，以同步改變該直流-直流轉(zhuǎn)換單元對該負載的充電電流大小，又，該 顯示單元是與該數(shù)字控制單元相連接，并顯示該負載的電量狀態(tài)。
本發(fā)明一次性堿性電池電量再利用的充電方法，其步驟為a、由該
數(shù)字控制單元感測該負載的初始電壓與溫度；b、設定充入最大電流為0. 2C 至0.27C，并由該數(shù)字控制單元估算該負載的內(nèi)部阻抗值；c、當該數(shù)字控
制單元估算完初始內(nèi)部阻抗值后，先以最大設定電流對該負載恒流充電， 且該數(shù)字控制單元也實時估算該負載內(nèi)部電壓及內(nèi)部阻抗的變化，用以同 時調(diào)整該直流-直流轉(zhuǎn)換單元對該負載的充電信號，并于該顯示單元顯示 電池狀態(tài)。
由此，重復使用至該負載的內(nèi)部物質(zhì)容量反應完全為止，以減少環(huán)境 污染與節(jié)省消費者于購買一次性堿性電池的花費等問題。


有關(guān)本發(fā)明為達上述目的，所釆用的技術(shù)手段及其它功效，以下列舉
一較佳實施例并配合附圖詳細說明如后，其中
圖1是為本發(fā)明充電裝置的電路方塊圖。
圖2是為本發(fā)明充電方法的步驟圖。
圖3是為本發(fā)明負載內(nèi)部參數(shù)關(guān)系示意圖。
具體實施例方式
首先，請參閱圖l所示，是為本發(fā)明充電裝置的電路方塊圖，本發(fā)明 為一次性堿性電池電量再利用的充電裝置，包含有-
一交流-直流轉(zhuǎn)換單元2，是用以轉(zhuǎn)換一交流電源1成一直流電源。
一直流-直流轉(zhuǎn)換單元3，是用以調(diào)整該直流-直流轉(zhuǎn)換單元3的釋能 狀態(tài)，本發(fā)明較佳實施例的直流-直流轉(zhuǎn)換單元3是一以切換式的直流-直 流降壓型轉(zhuǎn)換器，且本發(fā)明充電裝置設定的電池電壓為一般電池標準電壓 1. 5V的1. 05至1. 15倍。
一負載4，是與該直流-直流轉(zhuǎn)換單元3相連接，并由該直流-直流轉(zhuǎn) 換單元3對該負載4充電，本發(fā)明較佳實施例的負載4是為一一次性堿性 電池。
一數(shù)字控制單元5，是用以感測該負載4的電壓與溫度，并估算該負 載4的內(nèi)部阻抗4B及充電電流大小，以提供驅(qū)動控制信號給該直流-直流 轉(zhuǎn)換單元3，進而同步改變該直流-直流轉(zhuǎn)換單元3對該負載4的恒流充電 電流大小。
一顯示單元6，是與該數(shù)字控制單元5相連接，并顯示該負載4的電 量狀態(tài)，本發(fā)明較佳實施例的顯示單元6是一發(fā)光源，且至少可顯示三種 電池狀態(tài)，其分為一充電狀態(tài)、 一充飽狀態(tài)及一異常狀態(tài)。
請參閱圖2所示，是為本發(fā)明充電方法的步驟圖，本發(fā)明一次性堿性 電池電量再利用的充電方法，其步驟為
a、 由該數(shù)字控制單元5感測該負載4的初始電壓與溫度。
b、 設定直流-直流轉(zhuǎn)換單元3的最大電流，本發(fā)明較佳實施例的最大 電流為0. 2C至0. 27C，并由該數(shù)字控制單元5估算該負載4的初始內(nèi)部阻 抗4B值，本發(fā)明的負載4內(nèi)部阻抗4B的估算方法是用現(xiàn)況的負載4內(nèi)部 電壓4A減掉該負載4的初始內(nèi)部電壓4A，再將該電壓差除以現(xiàn)況充入的 電流，同時監(jiān)測該負載4溫度是否異常，本發(fā)明較佳實施例的異常溫度是 指該溫度高于攝氏75度，當該負載4溫度高于異常溫度時，該顯示單元6 會顯示異常狀態(tài)，該數(shù)字控制單元5并同時傳送一信號給該直流-直流轉(zhuǎn) 換單元3，并停止向該負載4充電，反之，若該負載4溫度低于異常溫度， 該顯示單元6則顯示充電狀態(tài)，并繼續(xù)執(zhí)行下面動作。c、 當該數(shù)字控制單元5估算完初始內(nèi)部阻抗4B值后，先以最大設定 電流對該負載4恒流充電，且該數(shù)字控制單元5也實時估算該負載4內(nèi)部 電壓4A及內(nèi)部阻抗4B的變化，當該內(nèi)部電壓4A超過一預定電壓值時， 該顯示單元6會顯示異常狀態(tài)，且該直流-直流轉(zhuǎn)換單元3也停止向該負 載4充電，反之，若無超過預定電壓時則繼續(xù)執(zhí)行下列步驟，當該負載4 內(nèi)部阻抗4B值每減少一預定值時，該數(shù)字控制單元5會同時以一信號驅(qū) 動該直流-直流轉(zhuǎn)換單元3，并減少充入該負載4的電流量，用以同時調(diào)整 該直流-直流轉(zhuǎn)換單元3對該負載4的充電信號，本發(fā)明較佳實施例的內(nèi) 部阻抗4B每減少50mQ ,該直流-直流轉(zhuǎn)換單元3充入電流亦減少0. OIC。
d、 若該負載4內(nèi)部電壓4A達到設定電壓的95，寸，即采用浮充充電 方法來完成該負載4還未充飽的剩余容量，本發(fā)明較佳實施例的設定電壓 是為一般電池標準電壓1. 5V的1. 05至1. 15倍。
e、 當該數(shù)字控制單元5監(jiān)測該負載4電壓己達到設定電壓，且同時 該負載4的內(nèi)部阻抗4B值也減少至初始內(nèi)部阻抗4B的預定值時，該負載 4即為充飽狀態(tài)，本發(fā)明較佳實施例的內(nèi)部阻抗4B減少至初始內(nèi)部阻抗 4B的40。/。，且于該顯示單元6中顯示充飽狀態(tài)。
請參閱圖3所示，是為本發(fā)明負載內(nèi)部參數(shù)關(guān)系示意圖，若該負載4 內(nèi)部參數(shù)分別為內(nèi)部電壓4A、內(nèi)部阻抗4B及內(nèi)部物質(zhì)容量4C，將該負載 4置入于一般性電子產(chǎn)品中，于第一放電區(qū)間中，該內(nèi)部電壓4A會降低至 無法驅(qū)動該電子產(chǎn)品，該內(nèi)部阻抗4B會增加至一預定量，但該內(nèi)部物質(zhì) 容量4C僅會降低一點，但該內(nèi)部物質(zhì)容量4C并未使用殆盡，僅是無法以 剩余的內(nèi)部電壓4A驅(qū)動該電子產(chǎn)品；于第一充電區(qū)間中，利用本發(fā)明的 充電方法將該負載4的內(nèi)部電壓4A充至標準電壓1. 5V，并使之足以驅(qū)動 該電子產(chǎn)品，該負載4的內(nèi)部物質(zhì)容量4C不變，且該內(nèi)部阻抗4B也同時 回復至初始狀態(tài)；于第二放電區(qū)間中，該內(nèi)部電壓4A又降低至無法驅(qū)動 該電子產(chǎn)品，該內(nèi)部阻抗4B會增加至一預定量，同時該內(nèi)部物質(zhì)容量4C 也會再降低一點，依此循環(huán)使用至該內(nèi)部物質(zhì)容量4C反應完全為止，由 此，以減少環(huán)境污染與節(jié)省消費者于購買一次性堿性電池的花費等問題。
權(quán)利要求
1、一種一次性堿性電池電量再利用的充電裝置，其特征在于，其包含有一交流-直流轉(zhuǎn)換單元，用以轉(zhuǎn)換一交流電源成一直流電源；一直流-直流轉(zhuǎn)換單元，用以調(diào)整釋能狀態(tài)；一負載，與該直流-直流轉(zhuǎn)換單元相連接，并由該直流-直流轉(zhuǎn)換單元對該負載充電；一數(shù)字控制單元，用以感測該負載的電壓與溫度，并估算該負載的內(nèi)部阻抗及充電電流大小，以提供驅(qū)動控制信號給該切換式直流-直流轉(zhuǎn)換單元；以及一顯示單元，與該數(shù)字控制單元相連接，并顯示該負載的電量狀態(tài)。
2、 依權(quán)利要求l所述的一次性堿性電池電量再利用的充電裝置，其 特征在于，其中，該負載是為一一次性電池。
3、 依權(quán)利要求2所述的一次性堿性電池電量再利用的充電裝置，其 特征在于，其中，該一次性電池為一堿性電池。
4、 依權(quán)利要求1所述的一次性堿性電池電量再利用的充電裝置，其 特征在于，其中，本發(fā)明充電裝置設定的電池電壓為一般電池標準電壓 1.5V的1.05至1.15倍。
5、 依權(quán)利要求1所述的一次性堿性電池電量再利用的充電裝置，其 特征在于，其中，該顯示單元是一發(fā)光源。
6、 依權(quán)利要求5所述的一次性堿性電池電量再利用的充電裝置，其 特征在于，其中，該發(fā)光源還可顯示至少三種電池狀態(tài)，其分為一充電狀 態(tài)、 一充飽狀態(tài)及一異常狀態(tài)。
7、 依權(quán)利要求1所述的一次性堿性電池電量再利用的充電裝置，其 特征在于，其中，該直流-直流轉(zhuǎn)換單元是一以切換式的直流-直流降壓型 轉(zhuǎn)換器。
8、 一種一次性堿性電池電量再利用的充電方法，其特征在于，其步 驟為a、由該數(shù)字控制單元感測該負載的初始電壓與溫度；b、 設定直流-直流轉(zhuǎn)換單元的最大電流，并由該數(shù)字控制單元估算該 負載的內(nèi)部阻抗值；以及c、 當該數(shù)字控制單元估算完初始內(nèi)部阻抗值后，先以最大設定電流對該負載恒流充電，且該數(shù)字控制單元也實時估算該負載內(nèi)部電壓及內(nèi)部 阻抗的變化，用以同時調(diào)整該直流-直流轉(zhuǎn)換單元對該負載的充電電流，并于該顯示單元顯示電池狀態(tài)。
9、 依權(quán)利要求8所述的一次性堿性電池電量再利用的充電方法，其 特征在于，其中，該最大電流為0.2C至0.27C。
10、 依權(quán)利要求8所述的一次性堿性電池電量再利用的充電方法，其 特征在于，其中，該負載內(nèi)部阻抗的估算方法是用現(xiàn)況的負載內(nèi)部電壓減 掉該負載的初始內(nèi)部電壓，再將該電壓差除以現(xiàn)況充入的電流。
11、 依權(quán)利要求8所述的一次性堿性電池電量再利用的充電方法，其 特征在于，其中，在充電過程中，該負載內(nèi)部阻抗值每減少一單位預定值 時，該數(shù)字控制單元會同時以一信號驅(qū)動該直流-直流轉(zhuǎn)換單元，并減少 充入該負載的電流量。
12、 依權(quán)利要求11所述的一次性堿性電池電量再利用的充電方法， 其特征在于，其中，該內(nèi)部阻抗每減少50mQ，該直流-直流轉(zhuǎn)換單元充入 電流亦減少0. OIC。
13、 依權(quán)利要求8所述的一次性堿性電池電量再利用的充電方法，其 特征在于，其中，該負載內(nèi)部電壓達到設定電壓的95%時，即采用浮充充 電方法來完成該負載還未充飽的剩余容量。
14、 依權(quán)利要求12所述的一次性堿性電池電量再利用的充電方法， 其特征在于，其中，該設定電壓為一般電池標準電壓1. 5V的1. 05至1. 15 倍。
15、 依權(quán)利要求8所述的一次性堿性電池電量再利用的充電方法，其 特征在于，其中，該負載內(nèi)部電壓已達到設定電壓，同時該負載的內(nèi)部阻 抗值也減少至初始內(nèi)部阻抗的預定值時，該負載即為充飽狀態(tài)。
16、 依權(quán)利要求15所述的一次性堿性電池電量再利用的充電方法， 其特征在于，其中，該內(nèi)部阻抗的預定值為該初始內(nèi)部阻抗的40%。
全文摘要
本發(fā)明一種一次性堿性電池電量再利用的充電方法及其裝置，包含一交流-直流轉(zhuǎn)換單元、一直流-直流轉(zhuǎn)換單元、一負載、一數(shù)字控制單元及一顯示單元，其是由該數(shù)字控制單元感測該負載的初始電壓與溫度，并隨時估算該負載內(nèi)部電壓及內(nèi)部阻抗的變化，以同步改變直流-直流轉(zhuǎn)換單元對該負載的充電電流大小，進而完成該負載的充電動作，由此，重復使用該負載的內(nèi)部物質(zhì)容量至反應完全為止，以減少環(huán)境污染與節(jié)省消費者于購買一次性堿性電池的花費等問題。
文檔編號H02J7/00GK101630853SQ20081013390
公開日2010年1月20日 申請日期2008年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月15日
發(fā)明者莊志偉 申請人:銓泰環(huán)能科技股份有限公司