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智能型活化锂电池充电装置制造方法及图纸

技术编号:3834455 阅读:287 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种智能型活化锂电池充电装置,主要由外壳装入充电电源输入端、调控充电电源输出端、充电闸控线路、放电闸控线路、放电量消耗线路、及控制线路构成的作用电路,控制线路内含有微处理器,整个组成连接架构,以充电电源输入端连接外界原有充电电源线路的输出端,由调控充电电源输出端连接外界原有受充电器的充电端子,而充电闸控线路输入端经充电电源输入端,导入外界原有充电电源线路输出的直流充电电源,且输出端叉分三条,另将控制线路第一输出点接往充电闸控线路闸控端,而控制线路第二输出点接往放电闸控线路闸控端,最后将控制线路的电源输入端,经充电电源输入端,导入外界原有受充电器的直流充电电源。本发明专利技术达到电池过电压保护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种充电装置,尤其涉及一种智能型活化锂电池充电装置
技术介绍
由于锂电池充电后,较一般可充电电池电力有更长的待机耐耗时间,因而近来很 多受充电器例如手机、笔记型计算机、数码相机、充电式电钻等,纷纷以锂电池作为充放电 电源,然而锂电池使用一段时间后每次充电后的续航力会逐步下降,我们俗称其为电池老 化。电池老化主要原因是电极经过长期稳定的多次化学反应后,电极表面沉积致使电极执 行化学反应的有效面积降低,电极表面的沉积就形成了输入、输出的等效阻抗升高。电池在充电时,直流的充电电流Ic会在输入阻抗(Ri)上产生一个压降Vi (Vi = Ic*Ri),电池内部的保护线路(此保护线路通常是以电压侦测线路为基础,加上过电量截 断保护功能,此线路以下亦以电压侦测线路代表称的)或充电器上的电压侦测线路所侦测 到的电压将是V = VB+Vi (VB为电池真正的电压),因沉积所造成的阻抗也形成一电容特性 Cr,其等效电路为Ri并连Cr,在充电电流Ic刚停止时Vi会因电容特性维持住一段时间,这 就是为什么老化的电池充饱电4. 15V,拿下充电器变为4. 0V,放一点点电流后停止放电电 压又变为3. 7V的原因。输出阻抗(Ro)在放电时会有影响,但如果是小电流放电下影响度将很小,假如电 池的受充电器(像手机)待机时间很长也就是小电流工作的时间很长,输出阻抗(Ro)增大 对产品的续航力影响度小。所以电池老化影响像手机的产品续航力的主要原因是输入阻抗(Ri)的增大,在 充电过程时Ri愈大Vi也愈大,充饱电后的电池实质电压VB(VB = V-Vi)就愈不足。目前仅手机在市场上有数十亿台以上在使用,其锂电池使用都会遇上老化的过 程,手机电池两年就可以感觉电池容量的衰退,一些质量较差的电池电池容量时间衰退更 快,就更有感觉,使用者常因电池老化后续航力不足,换掉电池又因贵而觉得可惜,有些时 候甚至因手机款式替换快速,连带使原先手机的电池型款停产,不容易购到欲替换的新电 池,只好也连手机整个丢弃换购,对全球而言,电池的报废数量惊人,且连带使人们养成轻 易抛弃充电式电器的习惯,增加未必要废弃物品对环境的污染负荷,这是大家的困扰,如果 能将这些老化的电池真正充饱电,而且在每次的充电过程中,可以将电池逐步活化,这可以 大大的延长电池的使用寿命,对使用的个人、地球资源、地球的环境保护将有很大的帮助。目前像旅充的手机充电器要求体积小易于携带,使其功能非常简单,一如插接市 电IlOV插座的降变压充电器(亦称AC to DC电路),或如插接车内电点烟插座、计算机USB 电源插座的直流升降压充电器(亦称DC to DC电路),再由锂电池内建的保护线路来做电 压、温度、电流异常的保护,并由手机本身来做充饱电控制和显示,另外,对电池充电而言, 其充电时间也是一个重点,旅充充电器为了缩短充电时间,所以在变压及降压后,也都是以 直流电流对电池充电,对新电池直流充电效率可以很高,只是唯一的缺点就是每次的充电 没有活化功能,导致电池使用一段时间后,再充电后的续航力会骤减到非常不理想。
技术实现思路
本专利技术所要解决的主要技术问题在于,克服现有技术存在的上述缺陷,而提供一 种智能型活化锂电池充电装置,可以避免极板大囤积、结晶而升高输入、输出阻抗,即使已 经老化的电池用这种充电方式,除了依旧可以充饱电外,也可以在每次充电时,将结晶在极 板上的囤积物消除一些降低阻抗,以此种方式经多次充电,也可以将老化的电池逐步活化, 让各型手机电池皆能插用的万能充电器,直接对各型手机的电池本身充电,达到电池过电 压保护,避免充电时间过长,其可以将程序内建在控制线路的微处理器中,不必增加任何硬 件线路就可以达成。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种智能型活化锂电池充电装置,其特征在于,主要由一外壳装入一充电电源输 入端、一调控充电电源输出端、一充电闸控线路、一放电闸控线路、一放电量消耗线路、及一 控制线路构成的作用电路,该控制线路内含有微处理器,整个组成连接架构,以充电电源输 入端连接外界原有充电电源线路的输出端,并由调控充电电源输出端连接外界原有受充电 器的充电端子,而充电闸控线路输入端经充电电源输入端,导入外界原有充电电源线路输 出的直流充电电源,且输出端叉分三条,一条经调控充电电源输出端,串接受充电器,另条 接往控制线路第一输入点,再叉接放电量消耗线路串连放电闸控线路接地,另将控制线路 第一输出点接往充电闸控线路闸控端,而控制线路第二输出点接往放电闸控线路闸控端, 最后将该控制线路的电源输入端,经充电电源输入端,导入外界原有受充电器的直流充电 电源,借由控制线路于一整段充电当中,分别对充电闸控线路及放电闸控线路发令,使充电 闸控线路及放电闸控线路交替产生犹如开关定时跳开跳接作用,进行连续充放充放电循环 程序,可以跳开拖缓原充电系统的电压侦测,真正充饱电池,并使得受充电器于充电当中, 不断受其电化学反复反应刺激,逐步活化蓄电效用。本专利技术即旨在提供一种智能型活化锂电池充电装置,由于电池内部的保护线路或 充电器的侦测线路在电池充电时会随时侦测电池电压,电池电压侦测线路为了避免误判都 有延迟判断的设计,就是电压必需连续一小段时间都超过设定点后才会被侦测出,当电池 老化输入阻抗增大,充电时就会产生这阻抗所形成的电压Vi,如果充电方式可以避免此Vi 被侦测到,就可以使被侦测到的电池电压是VB而不是VB+Vi,就可以真正地充饱电池,而本 专利技术此种智能型活化锂电池的充电装置内部线路具有充电/放电的模式,也就是充电一小 段时间tl后,立即放电一小段时间t2后停止放电,以Ic连续充电tl时间,tl时间的设计 是依据原充电系统的电压侦测电路在tl时间还来不及反应时,便立即执行放电t2时间,在 很短的t2时间就可以将Vi消除掉,使电池回到真正的电压VB,电压侦测电路上储存的电压 准位也会被消除到一样回到VB准位,直到当VB等于或大于应用产品原充电系统电压侦测 电路的默认值,受充电器显示充饱电,此即真正地充饱电池,且一整段充电当中,连续充放 充放电循环程序,会使电池极板周围离子的行进方向,一下子正向一下子反向,而形成扰流 的化学反应,可以避免极板大囤积、结晶而升高输入、输出阻抗,即使已经老化的电池用这 种充电方式,除了依旧可以充饱电外,也可以在每次充电时,将结晶在极板上的囤积物消除 一些降低阻抗,以此种方式经多次充电,也可以将老化的电池逐步活化。又,本专利技术此种智能型活化锂电池充电装置,其亦可成为一中继的线路,介于AC to DC的充电电源和受充电器的充电输入端间,此处受充电器可为能直接从壳外,充电到内装锂电池的使用电器,或指装入对应使用电器内的锂电池,本专利技术装置可以排除充电电源 线路,形成一单独装置,也可以结合AC to DC的充电电源线路形成一完整的充电器。当此创 新线路单独做成一个装置时,其所须AC to DC的充电电源,可以直接取用原受充电器的充 电器(例如手机的旅行充电器或是Note book的电源器),使此装置形成一附属装置,可以 选择在适当的时机来使用此装置,例如充电时间不赶、想要活化电池延长寿命、电池已老化 希望充电后续航力长等,本专利技术此种装置可以简单地附加上或拆下原本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种智能型活化锂电池充电装置,其特征在于,主要由一外壳装入一充电电源输入端、一调控充电电源输出端、一充电闸控线路、一放电闸控线路、一放电量消耗线路、及一控制线路构成的作用电路,该控制线路内含有微处理器,整个组成连接架构,以充电电源输入端连接外界原有充电电源线路的输出端,并由调控充电电源输出端连接外界原有受充电器的充电端子,而充电闸控线路输入端经充电电源输入端,导入外界原有充电电源线路输出的直流充电电源,且输出端叉分三条,一条经调控充电电源输出端,串接受充电器,另条接往控制线路第一输入点,再叉接放电量消耗线路串连放电闸控线路接地,另将控制线路第一输出点接往充电闸控线路闸控端,而控制线路第二输出点接往放电闸控线路闸控端,最后将该控制线路的电源输入端,经充电电源输入端,导入外界原有受充电器的直流充电电源,借由控制线路于一整段充电当中,分别对充电闸控线路及放电闸控线路发令,使充电闸控线路及放电闸控线路交替产生犹如开关定时跳开跳接作用,进行连续充放充放电循环程序,可以跳开拖缓原充电系统的电压侦测,真正充饱电池,并使得受充电器于充电当中,不断受其电化学反复反应刺激,逐步活化蓄电效用。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:魏培伦
申请(专利权)人:魏培伦
类型:发明
国别省市:71[中国|台湾]

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