專利名稱：替代干電池的無(wú)線循環(huán)貯能器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種貯能器，一種替代干電池的無(wú)線循環(huán)貯能器。
背景技術(shù)：
常見(jiàn)的干電池有I號(hào)、2號(hào)、5號(hào)和7號(hào)等，它們已廣泛地應(yīng)用于日常生活和各種移動(dòng)電器中，如遙控器、玩具、電筒照明等等。目前，我國(guó)每年大約有250-300億粒干電池，平均以I元/每粒計(jì)，消耗資金約300億人民幣；另外，干電池使用日久就會(huì)漏液，腐蝕甚至損壞遙控器和用電器；更重要的問(wèn)題是:電池的生產(chǎn)、使用和報(bào)廢過(guò)程中，均會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，甚至影響到人的健康，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年回收的舊干電池的生產(chǎn)數(shù)量不足2%，其它全部散落野外，給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重污染，北京年消費(fèi)電池6000噸，但只能回收150噸；據(jù)測(cè)算:一節(jié)1#干電池可以使1-2平方米的土地嚴(yán)重污染，如土壤酸化、硬化和重金屬超標(biāo)。一種無(wú)污染的干電池不僅可以延長(zhǎng)電器的壽命，更有利于改善環(huán)境，延長(zhǎng)人類(lèi)的壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種貯能器，一種可以替代干電池的無(wú)線循環(huán)貯能器，它主要由一個(gè)接收線圈，一個(gè)電能接收芯片和一個(gè)法拉電容共三個(gè)元件組成，集中分布于一組形狀與干電池相似的塑料外殼中，塑料外殼是由一個(gè)帶有負(fù)極的長(zhǎng)殼和另一個(gè)帶有正極的短殼聯(lián)體形成的，接收線圈在長(zhǎng)殼內(nèi)，電能接收芯片和法拉電容在短殼內(nèi)，外殼上有輸出電能的正極和負(fù)極，正極與法拉電容的正極相連，負(fù)極與法拉電容的負(fù)極相連；電能接收芯片有三個(gè)接線端，分別是輸入端、地端和輸出端，接收線圈的兩端分別接在電能接收芯片的輸入端和地端，法拉電容的正負(fù)極分別與電能接收芯片的輸出端和地端相連。具體地說(shuō)，塑料外殼是由一個(gè)長(zhǎng)殼和一個(gè)短殼聯(lián)體形成的，長(zhǎng)殼的一端有一個(gè)負(fù)極，另一端有一個(gè)假正極，為非金屬材料，只有正電極的形狀，不導(dǎo)電，僅用于定位；短殼上只有一個(gè)正極，沒(méi)有負(fù)極，兩個(gè)殼體之間有一過(guò)孔用于通過(guò)電線，負(fù)極是一塊圓片，正極是一個(gè)彈簧電極或金屬?gòu)椘姌O；兩個(gè)殼體反向聯(lián)合，有電極的一端對(duì)齊；兩個(gè)殼體的直徑相同，長(zhǎng)度不一，以5號(hào)電池大小為例，它們的直徑約為14.5mm,長(zhǎng)殼長(zhǎng)度約48-50.5mm,短殼長(zhǎng)度約為40-44mm，以7號(hào)電池大小為例，它們的直徑約為10.5mm，長(zhǎng)殼長(zhǎng)度約40-44.5mm,短殼長(zhǎng)度約為35_38mm ;兩個(gè)殼體長(zhǎng)度不一是為了適應(yīng)于遙控器或用電器的原有結(jié)構(gòu)，這里因?yàn)槭锹?lián)體結(jié)構(gòu)，使用時(shí)必須同時(shí)放入電池槽中，如果兩個(gè)殼體一樣長(zhǎng)，受原有的連接電極的影響，則很難放入。接收線圈:接收線圈是一個(gè)吸收磁能轉(zhuǎn)化為電能的元件，它是用一條漆包線在一個(gè)長(zhǎng)條形的鐵氧體磁條上繞制而成的，它的兩端輸出交流電；磁芯的長(zhǎng)度和大小由塑料外殼的長(zhǎng)度大小決定，以5號(hào)電池大小為例，磁條長(zhǎng)度約38-44mm，寬度約8_10mm，厚度約
2-8mm ;若是7號(hào)電池大小，磁條長(zhǎng)度約30_36mm,寬度約5_7mm,厚度約2_7mm ;接收線圈的繞向:沿著磁條的最大邊繞制，即接收線圈繞成長(zhǎng)方形；接收線圈的裝配方位:當(dāng)聯(lián)體電池水平放置時(shí)，接收線圈的平面與水平面平行。上述方法也適用于I號(hào)和2號(hào)電池大小的情形，這時(shí)，由于接收線圈的面積較大，因此也可以不用磁芯，當(dāng)然用磁芯的效果會(huì)更好些，但會(huì)增加成本。電能接收芯片:電能接收芯片有三個(gè)接線端,分別是輸入端、地端和輸出端，內(nèi)部具有整流濾波電路、穩(wěn)壓電路和保護(hù)電路，交流電輸入，直流電輸出，如V0XR002等；電能接收芯片可以是集成電路，也可以是具有上述相同功能的模塊。替代干電池的無(wú)線循環(huán)貯能器的充電需要一個(gè)專用充電器，充電器與電池完全分離，沒(méi)有任何物理上連接，兩部分之間通過(guò)電磁感應(yīng)來(lái)傳遞電能。為了實(shí)現(xiàn)無(wú)線循環(huán)貯能器與充電器之間的對(duì)接，需要一個(gè)附加小磁鐵來(lái)開(kāi)啟充電器，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的，因此必須在接收線圈的一端增加一塊永久小磁鐵，它位于長(zhǎng)電池的突出端，用于充電時(shí)觸發(fā)電能發(fā)射電路的磁控開(kāi)關(guān)，磁鐵的形狀為圓柱形，直徑約3-8_，高度約3-8_ ;磁鐵的裝配:當(dāng)聯(lián)體電池水平放置時(shí),磁鐵的圓面與水平面平行。替代干電池的無(wú)線循環(huán)貯能器的充電過(guò)程是這樣的:當(dāng)帶有小磁鐵的無(wú)線循環(huán)貯能器靠近充電器時(shí)，在磁鐵的磁場(chǎng)作用下，開(kāi)啟充電，充電器對(duì)外發(fā)射磁能；接收線圈在電能發(fā)射器的磁場(chǎng)中，感應(yīng)交變磁場(chǎng)，產(chǎn)生交流電，送到電能接收芯片中整流、濾波、穩(wěn)壓后，給法拉電容充電。由于法拉電容具有體積小、容量大、充電速度快、壽命長(zhǎng)，可反復(fù)充電I萬(wàn)次以上甚至50萬(wàn)次，不漏電解液，無(wú)污染等特性，特別適用于小功耗的遙控器和小功耗的電器使用，一個(gè)IF的電容，充電一次可使遙控器使用數(shù)天甚至數(shù)月。配套充電器:這是一個(gè)將電能轉(zhuǎn)化為磁能的裝置，它主要由發(fā)射回路、發(fā)射線圈和磁控開(kāi)關(guān)電路組成，當(dāng)替代干電池的無(wú)線循環(huán)貯能器中的磁鐵靠近干簧管時(shí)，干簧管接通，發(fā)射電路接通開(kāi)始工作，電能由發(fā)射線圈轉(zhuǎn)化為磁能對(duì)外發(fā)射，接收線圈接收磁能并轉(zhuǎn)化為電能，由接收芯片整流、濾波和穩(wěn)壓后，給法拉電容充電；當(dāng)替代干電池的無(wú)線循環(huán)貯能器移走時(shí)，磁鐵同時(shí)被移走，干簧管斷開(kāi)，發(fā)射電路斷開(kāi)不工作。實(shí)際應(yīng)用中，發(fā)射線圈在工作時(shí)水平放置，與接收線圈上下重合，兩個(gè)線圈的平面相互平行。本發(fā)明的實(shí)際效果:本發(fā)明的替代干電池的無(wú)線循環(huán)貯能器充電一次可使遙控器使用數(shù)天甚至數(shù)月，用它取代傳統(tǒng)的5號(hào)電池或7號(hào)電池，具有不漏液，可以萬(wàn)次以上反復(fù)充電等特點(diǎn)，不但可以減少了遙控器的故障率，降低了使用成本，而且環(huán)保，避免了干電池在生產(chǎn)、使用和報(bào)廢過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染。


圖1是替代干電池的無(wú)線循環(huán)貯能器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是替代干電池的無(wú)線循環(huán)貯能器的工作原理圖。圖3是替代干電池的無(wú)線循環(huán)貯能器的外形示意圖。圖4是替代干電池的無(wú)線循環(huán)貯能器的工作原理示意圖。圖1中，BI表示長(zhǎng)塑料外殼，B2表示短塑料外殼，P+表示電池正極，P-表示電池負(fù)極，F(xiàn)C表示法拉電容，IC2表示電能接收芯片，L2表示接收接收線圈，M2表示磁條，SN表不永久磁鐵，P3表不一個(gè)假電極。
圖2中，P+表示電池正極，P-表示電池負(fù)極，F(xiàn)C表示法拉電容，IC2表示電能接收芯片，L2表示接收接收線圈圖3中，BI表不長(zhǎng)塑料外殼，B2表不短塑料外殼，P+表不電池正極，P-表不電池負(fù)極，P3表不一個(gè)假正極。圖4中，P+表示電池正極，P-表示電池負(fù)極，F(xiàn)C表示法拉電容，IC2表示電能接收芯片，L2表示接收線圈；TX表示發(fā)射電路，LI表示發(fā)射線圈，RD表示干簧管。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)例對(duì)替代干電池的無(wú)線循環(huán)貯能器作進(jìn)一步說(shuō)明。例一、替代干電池的無(wú)線循環(huán)貯能器的外部結(jié)構(gòu)如圖3,均為塑料材料的長(zhǎng)塑料外殼BI與短塑料外殼B2聯(lián)為一體，帶有電極的一端對(duì)齊，長(zhǎng)塑料外殼BI與短塑料外殼B2相比要長(zhǎng)幾個(gè)毫米至一個(gè)厘米，這樣便于將它們同時(shí)放入原來(lái)的電池槽中，短塑料外殼B2的一端有一個(gè)電池正極P+,長(zhǎng)塑料外殼BI的一端有一個(gè)電池負(fù)極P-，另一端的P3是個(gè)假正極，為非金屬材料，只有正電極的形狀，不導(dǎo)電，僅用于定位。例二、替代干電池的無(wú)線循環(huán)貯能器的的工作原理如圖2，替代干電池的無(wú)線循環(huán)貯能器它主要由一個(gè)接收線圈L2，一個(gè)電能接收芯片IC2和一個(gè)法拉電容FC共三個(gè)元件組成，輸出電能的正極P+與法拉電容的正極相連，輸出電能的負(fù)極P-與法拉電容的負(fù)極相連，電能接收芯片IC2有三個(gè)接線端，分別是輸入端、地端和輸出端，接收線圈L2的兩端分別接在電能接收芯片IC2的輸入端和地端，法拉電容FC的正負(fù)極分別與電能接收芯片IC2的輸出端和地端相連。例三、替代干電池的無(wú)線循環(huán)貯能器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1，在長(zhǎng)塑料外殼BI內(nèi)，放置了一個(gè)永久磁鐵SN，磁條M2和繞在磁條M2上的接收線圈L2，在短塑料外殼B2內(nèi)，放置了一個(gè)法拉電容FC和一個(gè)電能接收芯片IC2，短塑料外殼B2上的正極P+與法拉電容FC的正極相連，長(zhǎng)塑料外殼BI上負(fù)極P-與法拉電容FC的負(fù)極相連；電能接收芯片IC2有三個(gè)接線端，分別是輸入端、地端和輸出端，接收線圈L2的兩端分別接在電能接收芯片IC2的輸入端和地端，法拉電容FC的正負(fù)極分別與電能接收芯片IC2的輸出端和地端相連。這里，永久磁鐵SN用于觸發(fā)與之配套的充電器發(fā)射電路的干簧管RD，安裝位置與電能發(fā)射器中干簧管RD的位置相對(duì)應(yīng)，磁條M2用于增強(qiáng)接收線圈L2的磁通量，改善接收效果。當(dāng)聯(lián)體電池水平放置時(shí)，接收線圈L2的平面與水平面平行，磁鐵SN的圓面與水平面平行。例四、替代干電池的無(wú)線循環(huán)貯能器的工作原理如圖4，可分為兩部分:箭頭左側(cè)的電能發(fā)射電路，箭頭右側(cè)的電能接收電路，電能發(fā)射電路在充電器內(nèi)，電能接收電路在替代干電池的無(wú)線循環(huán)貯能器內(nèi)，兩部分完全分離，沒(méi)有任何物理上連接，兩部分之間通過(guò)電磁感應(yīng)來(lái)傳遞電能。電能發(fā)射電路:這是一個(gè)將電能轉(zhuǎn)化為磁能的裝置，它主要由一個(gè)發(fā)射線圈LI，一個(gè)干簧管RD和發(fā)射電路組成，當(dāng)替代干電池的無(wú)線循環(huán)貯能器中的磁鐵SN靠近干簧管RD時(shí)，干簧管RD接通，發(fā)射電路開(kāi)始工作，電能以磁能的形式，從發(fā)射線圈LI傳到接收線圈L2，經(jīng)電能接收芯片IC2整流、濾波和穩(wěn)壓后，給法拉電容FC充電；當(dāng)替代干電池的無(wú)線循環(huán)貯能器移走時(shí)，磁鐵SN同時(shí)被移走，干簧管RD斷開(kāi)，整個(gè)發(fā)射電路斷電不工作。實(shí)際應(yīng)用中，發(fā)射線圈LI在工作時(shí)水平放置，與接收線圈L2上下重合，兩個(gè)線圈的平面相互平行。特別聲明，這里所列舉的幾個(gè)例子是本發(fā)明的幾個(gè)典型示范，本發(fā)明包含它們?cè)趦?nèi)，但不局限于此，比如彈性電極既可以用彈簧，也可以用彈片；再比如電能發(fā)射器可以用分立元件，也可以用一個(gè)單片機(jī)將上述功能整合到一起，只要根據(jù)本發(fā)明的原理制作的遙控器干電池，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種可以替代干電池的無(wú)線循環(huán)貯能器，它主要由一個(gè)接收線圈，一個(gè)電能接收芯片和一個(gè)法拉電容共三個(gè)元件組成，集中分布于一組形狀與干電池相似的塑料外殼中，塑料外殼是由一個(gè)帶有負(fù)極的長(zhǎng)殼和另一個(gè)帶有正極的短殼聯(lián)體形成的，接收線圈在長(zhǎng)殼內(nèi)，電能接收芯片和法拉電容在短殼內(nèi)，外殼上有輸出電能的正極和負(fù)極，正極與法拉電容的正極相連，負(fù)極與法拉電容的負(fù)極相連；電能接收芯片有三個(gè)接線端，分別是輸入端、地端和輸出端，接收線圈的兩端分別接在電能接收芯片的輸入端和地端，法拉電容的正負(fù)極分別與電能接收芯片的輸出端和地端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的替代干電池的無(wú)線循環(huán)貯能器，其特征是:兩個(gè)塑料殼體反向聯(lián)合，有電極的一端對(duì)齊，兩個(gè)塑料殼體的直徑相同，長(zhǎng)度不一。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的替代干電池的無(wú)線循環(huán)貯能器，其特征是:接收線圈是用一條漆包線在一個(gè)長(zhǎng)條形的鐵氧體磁條上繞制而成的，如果接收線圈的面積較大，因此也可以不用磁芯，接收線圈的兩端輸出交流電；接收線圈的繞向:沿著磁條的最大邊繞制，即接收線圈繞成長(zhǎng)方形；接收線圈的裝配方位:當(dāng)聯(lián)體電池水平放置時(shí)，接收線圈的平面與水平面平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的替代干電池的無(wú)線循環(huán)貯能器，其特征是:附加一個(gè)獨(dú)立的永久小磁鐵，位于長(zhǎng)電池的突出端，當(dāng)聯(lián)體電池水平放置時(shí)，磁鐵的圓面與水平面平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的替代干電池的無(wú)線循環(huán)貯能器，其特征是:長(zhǎng)塑料殼體的一端有一個(gè)負(fù)極，另一端有一個(gè)假正極，為非金屬材料，只有正電極的形狀，不導(dǎo)電，僅用于定位；短殼上只有一個(gè)正極，沒(méi)有負(fù)極。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的替代干電池的無(wú)線循環(huán)貯能器，其特征是:電能接收芯片集整流濾波電路、穩(wěn)壓電路和保護(hù)電路于一體，電能接收芯片可以是集成電路，也可以是具有相同功能的模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的替代干電池的無(wú)線循環(huán)貯能器，其特征是:充電需要一個(gè)專用充電器，充電器與電池完全分離，沒(méi)有任何物理上連接，兩部分之間通過(guò)電磁感應(yīng)來(lái)傳遞電能。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的替代干電池的無(wú)線循環(huán)貯能器，其特征是:負(fù)極是一塊圓片，正極是一個(gè)彈簧電極或金屬?gòu)椘姌O。
全文摘要
本發(fā)明一種可以替代干電池的無(wú)線循環(huán)貯能器，它主要由一個(gè)接收線圈，一個(gè)電能接收芯片和一個(gè)法拉電容共三個(gè)元件組成，集中分布于一組形狀與干電池相似的塑料外殼中，塑料外殼是由一個(gè)帶有負(fù)極的長(zhǎng)殼和另一個(gè)帶有正極的短殼聯(lián)體形成的，接收線圈在長(zhǎng)殼內(nèi)，電能接收芯片和法拉電容在短殼內(nèi)，外殼上有輸出電能的正極和負(fù)極，正極與法拉電容的正極相連，負(fù)極與法拉電容的負(fù)極相連；電能接收芯片有三個(gè)接線端，分別是輸入端、地端和輸出端，接收線圈的兩端分別接在電能接收芯片的輸入端和地端，法拉電容的正負(fù)極分別與電能接收芯片的輸出端和地端相連。
文檔編號(hào)H02J17/00GK103094988SQ20111037257
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月8日
發(fā)明者朱斯忠 申請(qǐng)人:朱斯忠