使一次电池形式的电压源再生的方法及装置制造方法及图纸

技术编号:3347806 阅读:199 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提出借助于供给直流电压方式的电能使一次电池形式的电压源(11)再生的方法及装置(10)。待再生的电压源(11)在一预定时间间隔中用具有预定幅值及预定脉冲宽度的基本周期性的电压脉冲(18)供电。所需的直流电压信号(13)由一低阻直流电压源(23)供给。借助脉冲发生器(15)在按脉冲工作的开关装置(14)中产生出电压脉冲列(18),它被输出到待再生电压源(11)的一个极上。(*该技术在2014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借助供给的电能使一次电池形式的电压源再生的方法,以及实施这种方法的一种装置。在日常生活中人们不会遗忘一次电池或一次电压源,它为各种仪器、装置或设备所需要,用作对这些仪器、装置或设备供电的电压源。这种类型的一次电压源。例如为锰-,碱-,锌-碳-或其它的电池,它们全都具有这样的特性,即在一定的工作时间后在其输出电极上仅具有下降的电压,这个电压不能再使与之相连接的用电器按规程工作。由于在这类一次电池内部的电化学变化,伴随着输出电压的下降其电池内阻发生变化,以致于电池的功率同样地随额定电压同时地下降。通常例如一个一次电池在未加载的原始状态具有的电压为1.5V。当该电压下降到1至1.2V时,这种电池就被视为耗用完了。通常,这种耗用完的电池往往被人毫无迟疑地通过日常的家庭垃圾或工业垃圾被扔掉,由于这类电池组件的材料及化学成分,从环境保护的观点来看是极为令人忧虑及问题严重的。虽然近来这类用完的电池被收集在一个专门的收集站中并提供对它们组成部分的监控利用,但是再看一下的上述观点被视为耗用完的电池,当它达到1至1.2V的电压界线以下时,电池的组成部分实际上还是完整无损的。对此应注意到,在工作中电池电压的改变及由此随之而来的供流能力的下降的本身仅是由在电池使用时于使用时间过程中其内部进行的反应确定的。已经有过各种的尝试或方法,使以上述观点被视为耗用完的一次电压源重新投入工作,以达到在继续的一段时间上具有提供预定功率的能力。然而至今公知的方法均具有缺点,即不能实现或仅是以十分不完全的方式实现真正有效的再生。因此本专利技术的任务在于创造一种前面所述类型的方法及装置,利用它们可以用一定方式使一次电压源再生,并达到几乎为未被使用的、未耗电的一次电压源的功率能力,其中的方法及装置可被方便及成本适宜地实施或制造,以致也可以低成本大批量地投产。本专利技术方法的优点实质上在于一次电压源能够这样地被再生,正如力图达到的那样,使其输出功率真正地达到几乎和至今只能由未曾使用的、未耗电的一次电压源所能达到的功率相同。此外根据本专利技术的方法具有的优点是,一次电压源在多次放电后可以多次被再生,其中在每次再生步骤后可重新达到接近于原始的功率能力。利用该方法另外能有利地作到除节约原材料外,也可缓解废弃物的公害问题,并仅当多次再生后一次电压源才会被弃除,这时一次电压源的内部能被观察到不可恢复的损坏。在本方法的一个有利的构型中这样地形成电压脉冲,即让它具有短的上升时间或/和短的下降时间,这就是涉及陡边沿的电压脉冲,它对增强再生效果起到实质性的促进作用。脉冲的宽度在10-3秒至2×10-3秒是有利的,并且脉冲的宽度可依据待再生的电池变化也可依据其它的参数作调整。电压脉冲的频率作成可变的也是有利的,例如可在一个2至200Hz的优选范围中作选择及设定。最后同样有利的是,再生电流可以例如在5×10-2A至15A的范围中被调整。对此也可以使再生电流固定地在该范围中设定,即利用恒定的脉冲电流及依据一次电压源再生状态变化的电压脉冲幅值进行再生,并且也可在具有恒定的预先可确定幅值的预定电压脉冲的情况下,根据待再生一次电压源的内阻使其自动地调整再生电流,这也是有利的。借助于直流电压方式供给电能的用于使以一次电池形式的电压源再生的一种装置,其特征是具有一个低阻直流电压源,它的直流电压信号供给到由一个脉冲发生器提供脉冲的开关装置上,其中该开关装置输出电压脉冲列的输出端与待再生的电压源的一个极相连接。该装置的优点实质上在于它本身可以用简单的方式由实际上成本合适的易得到的元件组装,以使得该装置具有实质上低的总体成本,并由此可使其几乎能在私人和工业的整个范围中作大批量投产。通常,这种装置将从一般到处都有的电网得到使其按规程工作所需的原边能量,以便对于与所有关的电匹配无需任何昂贵的电路技术措施,也就是可使用商业上通用的变压器和/或电源装置。该开关装置有利地包括用以确定电压脉冲幅值的调节装置及有利地包括用于控制再生电流的控制装置,它们可以在电压脉冲幅值根据待再生的一次电压源的再生程度变化时恒定地调节再生电流。控制装置的控制特性尤其是基于依据电压源的再生程度变化的内阻进行控制的,但是当待再生的电压源的种类需要或希望另种特性及需要或希望特殊的再生特性时,也可以选择另外的控制特性。最后,待再生电压源的再生时间间隔借助于一个可调整该时间间隔的定时机构来进行调整或预设定是有利的,以使得在再生过程结束后,在一定程度上使再生自动地终止,也即关断一次电压源。现在将参照以下的附图借助一个实施例对本专利技术作详细描述,附图为附图说明图1实施本专利技术使电压源再生方法的一个装置的方框图;图2用电路技术详述方式来表示的根据图1构成的装置实施例的详图;图3在负载为6欧姆相当于250mA时的一次电压源的电压相对时间变化的曲线图,其中曲线A表示一个未曾使用过的电压源,曲线B表示在再生一次以后的电压曲线,及曲线C表示在再生二次后的电压曲线;及图4用以接收多个待再生电压源的装置外壳的正面图。首先借助于图1中描绘的方框图来描述实施本方法的装置10。一种低阻值的直流电压源23,例如可通过一个适合参数的电源部件构成,它的输入侧可以连接到一个任何适合的并以适合方式匹配的交流市电电源上。直流电压源23以公知的方式将一直流电压或一直流电压信号13输送到一个开关装置14的输入端17上。在该开关装置14上直接地作用有一个脉冲发生器15,它的作用是直流电压信号13在输出侧16输出一个电压脉冲列18,该脉冲列是通过调节装置21及同时与按脉冲节拍工作的开关装置14共同作用针对脉冲的宽度进行调节的。该脉冲列18的半周期的脉冲宽度例如为在10-3至2×10-3S之间。在调节装置21中可以设置调节机构或控制机构,利用它们可以在5×10-2A至15A的范围中调节再生电流。脉冲发生器15是同样可这样地调节的控制的,以使得电压脉冲列18的电压脉冲频率可以被调节,例如在2至200Hz的范围中被调节。一个定时机构22与一开关24这样地连接,以致能使被脉冲操作的开关装置14的输出端16输出的电压脉冲18连接到待再生的电压源11的一个极19上。该待再生的电压源11的另一个极20本身以公知的方式与直流电压源23的另一极相连接,在当前的情况下与其他端相连接。该定时机构22可构成可调节的,以使得以预定方式进行再生过程,也即在预定的时间间隔中用电压脉冲列18向待再生的电压源11进行供电。如果到达该时间间隔的终了,则事先通过按定时时间间隔键被合闸的电开关24就关断,以致实现了向待再生电压源11供给电压脉冲到18的自动切断。应当指出,装置10基本上也是这样构成的,即它存在下面的可能性再生电流可与等再生电压源11的内阻相关地恒定被调节(恒流充电或再生),但也可按需要控制或在再生过程中与待再生电压源11的内阻变化无关地调节。图2表示以开关技术实施图1中装置的详细实施例。该装置的电压供给通过一个与常规电压供电网相连接的变压器25来实现。该变压器25次边的一个头与两个电容器26相连接,另一头与两个二极管30相连接,它们在一起构成了一个按公知方式工作的倍压整流电路。由此就用公知的方式构成了一个用于对装置10的以下功能级供电的低阻直流电压源。用节拍发生器或脉冲发生器本文档来自技高网...

【技术保护点】
借助供给的电能使一次电池形式的电压源再生的方法,其特征在于:在预定的时间间隔中利用具有预定幅值及预定脉冲宽度的基本上周期性的电压脉冲对待再生的电压源供电。

【技术特征摘要】
DE 1993-3-17 P4308538.51.借助供给的电能使一次电池形式的电压源再生的方法,其特征在于在预定的时间间隔中利用具有预定幅值及预定脉冲宽度的基本上周期性的电压脉冲对待再生的电压源供电。2.根据权利要求1的方法,其特征在于该电压脉冲具有短的上升时间及/或下降时间。3.根据权利要求1或2中一项或两项的方法,其特征在于其脉冲宽度在10-3至2×10-3秒之间。4.根据权利要求1至3中一项或多项的方法,其特征在于该电压脉冲被设定具有的频率范围为从2至200Hz。5.根据权利要求1至4中一项或多项的方法,其特征在于再生电流的范围为从5×10-2A至15A。6.根据权利要求5的方法,其特征在于再生电流与待再生电压源的内阻有关地被调节和/或被控制。7.借助...

【专利技术属性】
技术研发人员:维尔讷勒尼施
申请(专利权)人:乌利罗特蒙特
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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