CN102306939A - 电能增生装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电能增生装置，与作为该电能增生装置的动力源的可充电电池配合使用。该电能增生装置包括储能电路、电能增生电路、振荡电路、升压电路和整流滤波电路。储能电路与可充电电池并联连接。电能增生电路包括至少一组磁芯线圈以及分别与各组磁芯线圈的输出端电连接的整流电路；其中磁芯线圈的第一组初级线圈的输入端电连接于可充电电池的正极；整流电路的输出端与储能电路并联电连接。振荡电路的输入端与电能增生电路的最后一组初级线圈的输出端电连接。升压电路的输入端与振荡电路的输出端电连接。整流滤波电路的输入端与升压电路的输出端电连接，输出端与可充电电池电连接。本发明结构简单，体积小，可实现对可充电电池的自充电。
Description
技术领域
本发明涉及一种可充电电池的充电装置。
背景技术
随着全球能源形势的日益紧张,节能与环保受到世界各国越来越多的重视。蓄电池也称二次电池,是将所获得的电能以化学能的形式贮存并可将化学能转化为电能的一种电学装置。
蓄电池是重要的电气元件。现有的蓄电池的使用寿命都比较短，像电动车所使用的蓄电池，使用寿命仅有几年左右。而且，蓄电池在保养和维护方面也有着较高的要求，如果保养维护不当，蓄电池很容易损坏，进而使用寿命被大大缩短，从而增加了用户的使用成本，而且废旧的蓄电池容易对环境造成污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种结构简单、体积小的电能增生装置，其能够对用电器的可充电电池充电。
本发明所采用的技术方案是：一种电能增生装置，与可充电电池配合使用，该可充电电池作为该电能增生装置的动力源；该电能增生装置包括储能电路、电能增生电路、振荡电路、升压电路和整流滤波电路；其中：
储能电路，与可充电电池并联连接；
电能增生电路，包括至少一组磁芯线圈以及分别与各组磁芯线圈的输出端电连接的整流电路；每组磁芯线圈包括一个产生交变磁场的初级线圈和一个感应初级线圈产生的交变磁场而产生感应电流的次级线圈，各组磁芯线圈的初级线圈依次串联，其中第一组初级线圈的输入端电连接于可充电电池的正极；各整流电路的输入端与所对应的那组磁芯线圈的次级线圈电连接，输出端与储能电路并联电连接；
振荡电路，其输入端与电能增生电路的最后一组初级线圈的输出端电连接；
升压电路，其输入端与振荡电路的输出端电连接，用于将振荡电路输出的电压升压后输出，升压电路的输出电压大于可充电电池的当前输出电压值；
整流滤波电路，其输入端与升压电路的输出端电连接，输出端与可充电电池电连接，向该可充电电池充电。
上述的电能增生装置，其中，储能电路为一电容器，电能增生电路的各所述整流电路的输出端均并接在该电容器的两端。
上述的电能增生装置，其中，磁芯线圈的数量为四组。
上述的电能增生装置，其中，还包括一仅允许电流由可充电电池的正极向所述电能增生电路方向流动的单向导通器件，该单向导通器件的输入端与可充电电池的正极电连接，输出端与第一组初级线圈的输入端电连接。该单向导通器件为二极管。
上述的电能增生装置，其中，还包括一在可充电电池的输出电压高于设定值时切断可充电电池向所述储能电路的供电的限压保护电路，限压保护电路串接在所述可充电电池的正极与所述单向导通器件的输入端之间。
上述的电能增生装置，其中，升压电路为一升压变压器，该升压变压器的原线圈与所述振荡电路的输出端连接，副线圈与所述整流滤波电路的输入端连接。
上述的电能增生装置，其中，振荡电路为一集成电路，或者是由分立元件组成的电路。振荡电路输出频率为66KHz的正弦波交流信号。
上述的电能增生装置，其中，可充电电池的当前输出电压为额定电压的80%以上。
本发明的有益的效果是，结构简单，体积小，电能利用率高，在利用能源的过程中，可实现可充电电池的自充电，不但对所消耗的能源有补充，而且能补充到原有的水平。
附图说明
图1是根据本发明一实施例的电能增生装置的原理框图。
图2是根据本发明一实施例的电能增生装置的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做出进一步说明。
参考图1和图2。本发明的电能增生装置与用电器的可充电电池配合使用，其包括：储能电路1、电能增生电路2、振荡电路3、升压电路4和整流滤波电路5。
其中，储能电路1与可充电电池8并联连接。在图2所示出的实施例中，储能电路1为一电容器C1。
电能增生电路2包括至少一组磁芯线圈以及分别与各组磁芯线圈的输出端电连接的整流电路22。每组磁芯线圈包括一个产生交变磁场的初级线圈211、一个感应初级线圈211产生的交变磁场而产生感应电流的次级线圈212以及一个EE型磁芯，该初级线圈211和次级线圈212均绕制在该EE型磁芯上。在一种较佳实施方式中，磁芯线圈的数量为四组。各组磁芯线圈的初级线圈依次串联，其中第一组初级线圈的输入端电连接于可充电电池8的正极；各整流电路22的输入端与所对应的那组磁芯线圈的次级线圈212电连接，输出端与电容器C1并联电连接。整流电路22可采用桥堆。
振荡电路3的输入端与电能增生电路的最后一组初级线圈的输出端电连接，输出端与升压电路4的输入端电连接。该振荡电路3可由两级振荡构成，其中，第一级振荡输出频率为33KHz的正半波信号，第二级振荡对第一级振荡输出的正半波信号进行处理，将该正半波信号转变为66KHz的正弦波交流信号。振荡电路3可以是一集成电路，如图2中的IC2，或由分立元件组成。
升压电路4将振荡电路3输出的电压升压后输出，升压电路4的输出电压大于可充电电池8的当前输出电压值。例如，当可充电电池的当前输出电压为12V时，升压电路4的输出电压为16V，当可充电电池的当前输出电压为48V时，升压电路4的输出电压为56V。升压电路4可由一升压变压器T1组成。该升压变压器T1的原线圈与振荡电路3的输出端连接，副线圈与整流滤波电路5的输入端连接。
整流滤波电路5的输出端与可充电电池8电连接，向该可充电电池充电。
优选地，本发明的电能增生装置还包括一限压保护电路6以及一单向导通器件7。限压保护电路6串接在可充电电池8的正极与单向导通器件7的输入端之间，限压保护电路6可由一集成电路IC1构成。单向导通器件7的输出端与第一组初级线圈的输入端电连接。限压保护电路6在可充电电池8的输出电压高于设定值时切断可充电电池向储能电路1的供电，从而使电能增生装置停止工作，整流滤波电路5停止向可充电电池8充电。单向导通器件7仅允许电流由可充电电池8的正极向电能增生电路方向流动。单向导通器件7可采用二极管。
本发明与可充电电池配合使用时，该可充电电池8作为本电能增生装置的动力源。可充电电池8可以是蓄电池、手机充电电池等。在一种优选方案中，可充电电池8的当前输出电压为额定电压的80%以上。起始时，可充电电池8对作为储能电路的电容器C1进行充电。电能增生电路2、振荡电路3、升压电路4和整流滤波电路5得电工作。随着振荡电路3的工作，振荡电路3使流过电能增生电路2的初级线圈的电流产生变化，电能增生电路2的次级线圈感应的电流经整流电路22整流后反馈到电容器C1的两端，并存储于电容器C1中。该反馈的电能可补充整个装置所消耗的电能的90%左右，其余10%的耗能由可充电电池8提供，因此可充电电池8的耗能极小。振荡电路3输出频率为66KHz的正弦波交流信号，所产生的功耗极小。整流滤波电路5输出的电流向可充电电池8充电，限压保护电路6在可充电电池8的输出电压高于设定值时切断可充电电池向电容器C1的供电，使电能增生装置停止工作，整流滤波电路5停止向可充电电池8充电。该设定值大于等于可充电电池的额定电压，例如，当可充电电池8的额定电压为12V时，该设定值可设为13V。
本发明在利用电能的过程中，不但对所消耗的电能有补充，而且能补充到原有的水平。根据江苏省盐城市产品质量监督检验所2010年出具的检验报告，证明当输入电压（图2中的A点）为12±0.5V、输入电流为78±1mA时，输出电压（图2中的B点）为48±1V、输出电流为1A，实现了电能增生、为可充电电池自充电的目的。
Claims (10)
1.一种电能增生装置，与可充电电池配合使用，该可充电电池作为该电能增生装置的动力源；其特征在于，该电能增生装置包括储能电路、电能增生电路、振荡电路、升压电路和整流滤波电路；其中：
储能电路，与所述可充电电池并联连接；
电能增生电路，包括至少一组磁芯线圈以及分别与各组磁芯线圈的输出端电连接的整流电路；每组磁芯线圈包括一个产生交变磁场的初级线圈和一个感应所述初级线圈产生的交变磁场而产生感应电流的次级线圈，各组磁芯线圈的初级线圈依次串联，其中第一组初级线圈的输入端电连接于所述可充电电池的正极；各整流电路的输入端与所对应的那组磁芯线圈的次级线圈电连接，输出端与所述储能电路并联电连接；
振荡电路，其输入端与电能增生电路的最后一组初级线圈的输出端电连接；
升压电路，其输入端与所述振荡电路的输出端电连接，用于将振荡电路输出的电压升压后输出，所述升压电路的输出电压大于可充电电池的当前输出电压值；
整流滤波电路，其输入端与所述升压电路的输出端电连接，输出端与可充电电池电连接，向该可充电电池充电。
2.如权利要求1所述的电能增生装置，其特征在于，所述储能电路为一电容器，电能增生电路的各所述整流电路的输出端均并接在该电容器的两端。
3.如权利要求1所述的电能增生装置，其特征在于，所述磁芯线圈的数量为四组。
4.如权利要求1所述的电能增生装置，其特征在于，还包括一仅允许电流由可充电电池的正极向所述电能增生电路方向流动的单向导通器件，该单向导通器件的输入端与所述可充电电池的正极电连接，输出端与第一组初级线圈的输入端电连接。
5.如权利要求4所述的电能增生装置，其特征在于，所述单向导通器件为二极管。
6.如权利要求4所述的电能增生装置，其特征在于，还包括一在所述可充电电池的输出电压高于设定值时切断可充电电池向所述储能电路的供电的限压保护电路，所述限压保护电路串接在所述可充电电池的正极与所述单向导通器件的输入端之间。
7.如权利要求1所述的电能增生装置，其特征在于，所述升压电路为一升压变压器，该升压变压器的原线圈与所述振荡电路的输出端连接，副线圈与所述整流滤波电路的输入端连接。
8.如权利要求1所述的电能增生装置，其特征在于，所述振荡电路为一集成电路，或者是由分立元件组成的电路。
9.如权利要求1所述的电能增生装置，其特征在于，所述振荡电路输出频率为66KHz的正弦波交流信号。
10.如权利要求1所述的电能增生装置，其特征在于，所述可充电电池的当前输出电压为额定电压的80%以上。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015176661A1 (zh) * | 2014-05-21 | 2015-11-26 | 陈硕谦 | 一种电能产生装置 |
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2011
- 2011-01-13 CN CN201110006465A patent/CN102306939A/zh active Pending
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