用于向电池供电的设备提供电能的方法和装置制造方法及图纸

用于向利用可拆下的电池供电的设备提供电能的方法和装置，该方法包括：在设备的电池盒内放置可充电的存储装置，一个转换装置被永久地固定在其上并电气相连；在存储装置和设备之间建立电连接；利用所述设备直到存储装置的能量变少；从设备的电池盒内取出存储装置和转换装置；放在可被光照到转换装置的位置上；等待充电完成；把存储装置和转换装置放入设备的电池盒中。本发明专利技术装置包括一个含有转换装置的柔性件，使被光照射的面积最大。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种向利用可替换的电池供电的设备提供电能的方法和装置，更具体地说，涉及一种可以通过位于亮光下进行再充电的可充电电源的使用方法。用电池供电的装置正逐年增加，利用可更换电池的装置包括例如闪光灯、灯笼、磁带录放机、小型CD唱机、照相机、壁灯、烟雾检测器、手脚取暖器、电子游戏机和儿童玩具。在多数情况下，这些装置使用一次性电池供电，它价格贵且有废物处置的问题。此外，一次性电池的广泛使用从其制造所需的能量和材料而言存在资源浪费的问题。显然，如果更广泛地使用可充电电池，对社会将是有利的。遗憾的是，目前实践中的固有缺点防碍了可充电电池的使用。虽然由太阳能供电的和由市电供电的充电装置在市场上可以买到，但一般充电装置的价格等于若个组一次性电池，使得初始投资费用妨碍了许多用户的使用。此外，充电装置必须和要被充电的电池相匹配。因为试图用一个不匹配的充电装置对电池充电可能引起安全问题，所以用户必须知道电池充电器的匹配性。要求可替换电池的设备中的一个主要部分是儿童玩具。如果儿童对在这种玩具中使用的电池充电，则充电器的匹配性和安全问题便极为重要。此外，因为在不同电子设备中经常要求不同类型的电池，所以用户可能需要购买几种不同类型的充电装置。常规的充电器被限制于某一尺寸和电压的电池，并限制可以一次被充电的电池的数量。因此，用户当确定要买哪种充电装置时，必须预先考虑要被使用的电池的类型、尺寸、电压和数量。这时试图在手头保持有一合适的充电装置的用户是不方便的。尤其当要被供电的设备是超小型的，此时充电装置可能比要被供电的装置本身还笨重，这种情况下则更不方便。本专利技术通过提供一种对向电池供电的设备提供电能的方法来克服上述的缺点，其中使用一种自含装置，通过把它从设备中取出置于亮光下可以进行再充电。因为该装置是自含的，用户就不必单独购买充电器。通过把充电装置永久地连接在存储装置上，解决了充电器匹配的问题。因此，用户不必懂得电池充电器的匹配问题，从而大大增加了安全性和通用性。此外，用户可以一次对任意数量的自含装置充电，仅受被亮光所照射的面积的限制。本专利技术也是极其小型的，当被用于便携设备中时，自含装置被装在设备内部被带到任何地点，这样在手头总有充电装置备用。因为不需要电源用来充电，从而使充电可在远方区域进行，因而增强了便携性。因为自含装置不用插入电源插座进行充电，因而可由使用电池供电的玩具的儿童进行安全充电。在进一步的应用中，本专利技术更有教育功能，教给儿童关于能量转换的知识，并加强环境保护。因而，本专利技术提供了一种用来对利用可更换的电池供电的设备提供电能的方法和装置。本专利技术的方法包括下列步骤(a)在要被供电的设备的电池盒内放置一个可充电的存储装置，用用存储电能，一个用来把光能转换成电能的转换装置和所述存储装置永久地连接并电气相连；(b)在可充电的存储装置和要被供电的设备之间建立电气连接；(c)按正常方式使用设备，直到可充电的存储装置的电能用完；(d)从设备的电池盒中把可充电的存储装置和连接的转换装置取出；(e)把可充电的存储装置和转换装置放于光亮照射处；(f)由转换装置向可充电的存储装置充电；(g)等待直到可充电的存储装置充电完毕；以及(h)把可充电的存储装置和转换装置重新装入被供电的设备的电池盒中。本专利技术的最佳实施例的特征在于一个柔性体，它含有所述转换装置，并在充电期可被展开，从而使其曝露在光下的面积最大，借以增加充电速率因而减少达到充完电所需的时间，并在弱光下也能充电。在充电之后，柔性件被绕装置的圆周卷起，使得整个装置能装进被供电设备的电池盒内。附图说明图1是本专利技术的装置在充电状态下的透视图。图2是图1的最佳实施例准备放进电气设备状态下的透视图；图3是图1和图2装置的电路图4是本专利技术的装置的另一个实施例的透视图；图5A至5D是表示本专利技术的装置在垂直状态下充电时的悬挂方法的示意图；图6是表示本专利技术的装置在水平状态下充电的示意图。现在参看附图，尤其是附图1，其中示出了本专利技术的装置的最佳实施例，用标号10表示，用来向需要电能且有可更换的电池的电池盒的装置供应电能。装置10主要包括用来存储电能的可充电的存储装置12，柔性件14与其相连，柔性件14的部分含有用来把光能变为电能的转换装置16。一个半刚性弯曲件18被连接在柔性件14的末端，具有如下所述的几种功能。图1的装置表示从需要电能的设备的电池盒中取出后的情况，其柔性件14被展开，使转换装置16曝露在箭头表示的入射光20之下。入射光20可以是直接的或间接的太阳光，也可以是来自人造光源的光线。现在参看图2，所示的装置10的柔性件被卷起，从而可被放进要被供电的设备的电池盒内。弯曲件18卡在卷起的柔性件14上和边缘22之间。弯曲件中的张力使其牢固地被保持在卷起的柔性件上。弯曲件18的凸起24插入边缘22的缺口21内，因此防止弯曲件的转动。这样，弯曲件18作为用于把柔性件14固定于卷起状态的装置。因为弯曲件188部分地盖住柔性件14，所以弯曲件18也作为盖住和保护柔性件14的装置。如图2所示当柔性件被卷起时，装置的外部尺寸可以和标准电池的尺寸相同，例如D、B、A、AA号电池等。当装置10被插入要被供电的电池盒中时，电接点32和34和电池盒内的常规电接点接触。电接点34可以以常规电池的方式包括充电存储装置12的整个端面。在图1和图2所示的最佳实施例中，充电存储装置12可以是任何形式的充电电池，其中包括碱电池、镍金属氢电池、锂离子电池、铝空气电池、镍镉电池、铅酸(密封的)电池或超容量电池，但不限于这些电池。构成充电存储装置12的可充电池的外径可以比常规电池的标准尺寸略小。转换装置16可以包括非晶硅型的柔性光电池、制造这种电池的方法例如由Kishi等人在“Japanese Journal of Applied Physics，r.31，pt.1，n.l，p.12(January 1992)”中所述。这种电池可被制在聚酰亚胺基片上并具有例如20微米的厚度。柔性件14可通过在两片透明的柔性塑料之间层叠非晶硅电池构成。柔性件的厚度例如可以是0.12毫米。例如，Kishi等人描述了一种相同厚度的柔性太阳能电池组，可弯成5毫米半径。弯曲件18可由半刚性塑料制成，例如高密度聚乙烯，它具有足够的弹性，使其在弯曲之后可以返回其原始形状。弯曲件的壁厚例如可以是1.0毫米。从图1所示的位置到图2所示的位置弯曲件的内径例如可以增加大约7％。当处于图2的状态时，弯曲件18可以盖住例如240度的卷起的柔性件14的圆周。在弯曲件18中的第一孔26和第二孔28(见图1)可以使装置用钩子或钉子悬挂在垂直状态。一个下凹面30用于插入手指在展开柔性件14之前帮助将其展开。现在参见图3。图3是图1和图2所示最佳实施例的示意图。第一电接点32通过电导部分40连接于可充电的存储装置12的正极上，第二电接点34，通过导电部分42连接于可充电存储装置12的负极上。这样，电接点32和34以及导电部分40和42一起构成连接装置，用于在可充电的存储装置12和要被供电的设备之间建立电接触。再看图3，转换装置16通过导电部分38和可充电的存储装置12以及阻断二极管36串连。导电部分38和阻断二极管36在充电期间作为把电荷从转换装置16引导到可充电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于向要求电力的并具有用来容纳至少一个可拆下的电池的电池盒的设备提供电能的方法，包括下列步骤：（ａ）在所述电池盒内插入具有柔性件的用于存储电能的可充电的存储装置，所述柔性件卷绕在所述可充电的存储装置并含有把光变为电能的转换装置，所述 柔性件可被卷起或展开；（ｂ）在所述可充电的存储装置和所述设备之间建立电连接；（ｃ）使用所述的设备，直到所述可充电的存储装置至少被部分地放电；（ｄ）从所述电池盒中除去所述可充电的存储装置和所述柔性件。（ｅ）展开所述柔性件形成基 本上平的平面；（ｆ）把可充电的存储装置和所述柔性件放在能被光线照在所述转换装置上的位置；（ｇ）使光照射所述转换装置从所述转换装置对所述可充电的存储装置进行充电；（ｈ）在光照射在所述转换装置上后等待一段时间，使所述可充电的存储装置 至少被部分地充上电；（ｉ）围绕所述可充电的存储装置卷紧所述柔性件，使可充电的存储装置与所述柔性件可装入所述电池盒内；（ｊ）把所述可充电的存储装置和柔性件重新插入所述电池盒中。

【技术特征摘要】
1.一种用于向要求电力的并具有用来容纳至少一个可拆下的电池的电池盒的设备提供电能的方法，包括下列步骤(a)在所述电池盒内插入具有柔性件的用于存储电能的可充电的存储装置，所述柔性件卷绕在所述可充电的存储装置并含有把光变为电能的转换装置，所述柔性件可被卷起或展开；(b)在所述可充电的存储装置和所述设备之间建立电连接；(c)使用所述的设备，直到所述可充电的存储装置至少被部分地放电；(d)从所述电池盒中除去所述可充电的存储装置和所述柔性件。(e)展开所述柔性件形成基本上平的平面；(f)把可充电的存储装置和所述柔性件放在能被光线照在所述转换装置上的位置；(g)使光照射所述转换装置从所述转换装置对所述可充电的存储装置进行充电；(h)在光照射在所述转换装置上后等待一段时间，使所述可充电的存储装置至少被部分地充上电；(i)围绕所述可充电的存储装置卷紧所述柔性件，使可充电的存储装置与所述柔性件可装入所述电池盒内；(j)把所述可充电的存储装置和柔性件重新插入所述电池盒中。2.如权利要求1所述的方法，其中把所述可充电的存储装置和柔性件放到光照到转换装置上的位置的步骤包括和环境中的一个固定物体上钩住连接在所述柔性件一端的弯曲件从而使柔性件保持基本垂直的状态的步骤。3.如权利要求1所述的方法，其中把所述可充电的存储装置和柔性件放到光照到转换装置上的位置的步骤包括在环境中的一个固定物体上钩住连接在所述柔性件一端的弯曲件使所述柔性件处于基本水平的位置，并在所述柔性件下放一支撑块使所述柔性件保持在伸展状态的步骤。4.如权利要求1所述的方法，其中所述的围绕所述可充电的存储装置卷紧所述柔性件使所述可充电的存储装置和所述柔性可被装入电池盒内的步骤包括用所述弯曲件固定在所述柔性件上从而使其固定在卷紧状态的步骤，所述弯曲件连接所述柔性件末端，在卷紧时，它至少盖住所述柔性件圆周的一半。5.一种从一个确定的容积内向要求电能的设备提供电能的方法，包括下列步骤(a)在所述确定的容积内插入一个柔性件，所述柔性件含有用于存储电能的可充电的存储装置和把光变成电能的转换装置，所述柔性件可被卷起成为小型的，并可被展开成为伸展的；(b)在所述可充电的存储装置和所述设备之间建立电连接；(c)利用所述的设备，直到所述可充电的存储装置至少被部分地放电；(d)从所述确定的容积中取出所述柔性件；(e)展开所述柔性件，使其形成基本平的表面；(f)把所述柔性件放在可以被光照到转换装置上的一个位置；(g)当光照到所述转换装置上时，从所述转换装置向所述可充电存储装置充电；(h)等待一段时间，直到由于光照到所述转换装置上使得所述可充电装置至少一部分地被充电；(i)折迭所述柔性件，使得它足够小从而可再放插入所述确定的容积内。6.一种用于向需要电能的并具有用于至少一个可拆下的电池的电池盒的用电设备提供电能的能源，所述电池盒中具有电接点，可以和所述设备建立电连接，包括(a)用于存储电能的可充电的存储装置；(b)用于把光变成电能的转换装置；(c)一个柔性件，其至少一部分含有所述转换装置；(d)导电装置，用于从所述转换装置向所述可充电的存储装置进行充电；(e)连接装置，用于在所述可充电的存储装置和所述电接点之间建立电连接；(f)由所述可充电存储装置，转换装置，柔性件，导电装置和连接装置形成的一个装置，它可以被装在所述设备的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼斯J汤姆斯，
申请(专利权)人：丹尼斯J汤姆斯，
类型：发明
国别省市：US[美国]