[发明专利]一次性碱性电池电量再利用的充电方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种一次性电池电量再利用的方法及其装置，特别是一种一次性碱性电池电量再利用的充电方法及其装置。

背景技术

随着现代科技的进步，各种可携带式电子产品无不讲究轻、薄、短、小等特点，因此在电池的应用层面上也日益增加。可携带式电子产品以化学电池为主，其主要分为一次性电池与二次性电池，一次性电池仅能使用一次后即无法通过充电方式再使用，如干电池、碱性电池及水银电池等；而二次性电池指可通过充电方式使原本已无电力的电池重复使用，如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池及高分子锂电池等。

电池的充电方法都以二次性电池为主，虽然传统的概念与研究都不认同一次性碱性电池可充电的原理，但对于碱性电池的本质，在新电池为1.5V应用于电子产品时，其内部阻抗经由电子产品所需要的电压与电流改变而由小增大，导致电池端电压下降至1.1V，进而使电子产品无法启动。此时，消费者即判断一次性碱性电池为没电状态，将其丢弃并更换新电池，但实际上此电池仍具有1.1V的电量，即一次性碱性电池内部的化学物质尚未反应完全，并非因启动不了电子产品，而将此电池判断为没有电量的电池。

再是从环保的角度看，一次性碱性电池对环境污染最为严重的莫过于汞材料，即使是新型强调环保的碱性电池，在制造过程还是会使用少量汞材料，电池如果不回收，而经过一般掩埋或是焚化的处理方式，汞便会渗入至环境中，如果汞渗入到地下水经过鱼虾食用或是污染土壤后，人类再食用，汞就会累积在人体内，造成神经系统、肾脏及肝脏受损，进而产生精神异常、听觉受损与老化等现象。

发明内容

本发明的目的就是克服现有碱性电池无法重新使用，且污染环境的缺陷，提供一种能使碱性电池电量再利用的充电方法及其实现该方法的装置。为此， 本发明采用以下技术方案：

一次性碱性电池电量再利用的充电方法，其特征是：该充电方法包括以下步骤：(1)、由数位控制单元感测负载的初始电压与温度；(2)、设定充入最大电流，并由数位控制单元估算负载的内部阻抗值；(3)、当数位控制单元估算完初始内部阻抗值后，先以最大设定电流对负载充电，且数位控制单元也即时估算负载内部阻抗的变化，用以同时调整直流-直流转换单元对负载的充电信号，并在显示单元显示充电状态。

一次性碱性电池电量再利用的充电装置，其特征是：该充电装置包括交流-直流转换单元、直流-直流转换单元、负载、数位控制单元及显示单元，交流-直流转换单元与直流-直流转换单元连接用以转换交流电源成直流电源，并提供给直流-直流转换单元，以调整该直流-直流转换单元的释能状态，直流-直流转换单元与负载连接对负载充电，数位控制单元与负载和直流-直流转换单元信号连接，感测负载的电压与温度，并估算负载的内部阻抗及充电电流大小，以同步改变直流-直流转换单元对负载的充电电流大小，显示单元与数位控制单元相连接，显示负载的电量状态，该负载为一次性碱性电池。

作为对上述技术方案的进一步补充和完善，本发明还包括以下附加技术方案：

所述的最大电流为0.2C-0.27C。

所述的负载内部阻抗的估算方法是用现况的负载内部电压减掉负载的初始内部电压，再将该电压差除以现况充入电流。

所述的负载内部阻抗值在充电过程中每减少一单位预定值时，数位控制单元会同时以信号驱动直流-直流转换单元，并减少充入负载的电流量。

所述的内部阻抗每减少50mΩ，直流-直流转换单元充入电流也减少0.01C。

所述的负载内部电压达到设定电压的95％时，即采用浮充充电方法来完成负载还未充饱的剩余容量。

所述的负载内部电压已达到设定电压，同时负载内部阻抗值也减少至初始内部阻抗预定值时，负载即为充饱状态，该初始内部阻抗的预定值为该初始内部阻抗的40％。

所述的充电装置设定的电池电压为一般电池标准电压1.5V的1.05-1.15倍。

所述的显示单元为发光源，该发光源可显示至少充电状态、充饱状态及异常状态三种电池状态，所述的直流-直流转换单元为以切换式的直流-直流降压型转换器。

本发明一次性碱性电池电量再利用的充电方法及其装置的优点是：(1)实现了一次性碱性电池使用后可充电再利用；(2)避免了一次性碱性电池使用后直接丢弃污染环境的现象；(3)节省消费者购买一次性电池的开支。

附图说明

图1为本发明的一次性碱性电池电量再利用的充电装置的结构示意图。

图2为本发明负载内部参数关系示意图。