專利名稱：高效節能的“隨身聽”型收錄機電池盒的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及收錄機的電源，特別涉及小型收錄機的電源，具體而言，是指一種高效節能的″隨身聽′型收錄機電池盒。
大量實驗證明，“隨身聽”型收錄機的正常工作電壓要求在1.9V-3.0V之間，而且要有足夠強度的電流供給，收錄機中的微型電動機才能保持在穩定的轉速，輸出的聲音才不會不“走調”。“隨身聽”型收錄機采用的傳統供電模式是直接將兩節干電池串聯供電，此種模式供電電能浪費大，電池使用時間短。
干電池又叫一次電池，是一種電化學發生器，由碳棒、鋅桶和化學介質組成，通過化學介質與碳棒、鋅桶間發生電化學反應，從而產生電流，干電池一經制成，其儲存的電能便限定了，即額定容量，但是，在實際應用中，干電池常常不能將其額定容量的電能釋放出來，這是因為，其釋放電能的能力與其內阻增加的速度有關，而其內阻增加的速度與其內部進行化學反應的許多參數特性有關，其內部化學反應十分復雜，涉及到諸多方面如反應物與生成物的擴散特性，熱動力特性，孔隙尺寸，廢物產生量和積累速度等，這些復雜的特性使干電池的電化學外特性表現為當干電池未在深度放電時，即向外部負載提供電流不強時，其內部化學反應不激烈，其內阻增加的速度就很緩慢，是漸漸加大，干電池進行的化學反應充分，容易將其額定容量的電能全部釋放出來。當干電池在深度放電時，即在短時間內向外部負載提供很大的電能時，其內部化學反應進行的很激烈，其內阻增加的速度就很快，內阻消耗的電能就很大，干電池向外部負載提供電流的強度很快就變小了。
用干電池為收錄機供電時，因收錄機內部有微型電動機、錄放音磁頭，及較多感性元件，所以收錄機從電源吸收電流的能力較大，干電池向外提供大電流，即深度放電，其內阻會迅速增大，不長時間后，干電池產生電流的能力就會變小，盡管此時其產生電流的能力還未完全喪失，但因電流強度已下降，無法再使收錄機正常工作，也不得不更新，這樣就造成了一定程度的浪費，實驗表明，用兩節干電池串聯給收錄機供電，電池只能將其額定容量的40％左右的電能釋放出來，并且包括電池內阻的損耗在內，可見真正應用到收錄機中去的電能就更少了。
本實用新型的目的在于克服以上技術的不足，提供一種高效節能的“隨身聽”型收錄機電池盒，它可以使干電池的內阻緩慢增加，減低內阻的損耗，使干電池更充分進行化學反應，高度的挖掘電池內部的潛力，提高干電池的利用率。
本實用新型的目的是這樣實現的一種高效節能的“隨身聽”型收錄機電池盒，是由若干個干電池按一定方式連接構成的，該電池盒有兩個輸出端一個為正輸出端，一個為負輸出端，其特征在于所述的干電池為六個，分別為E1、E2、E3、E4、E5、E6，其中電池E1的正極與該電池盒的正輸出端電連接；電池E2的正極與電池E1的負極電連接；電池E2的負極通過開關K1與電池E3的正極電連接；電池E2的負極還通過開關K2與該電池盒的負輸出端電連接；電池E3的正極還通過開關K3與該電池盒的正輸出端電連接；電池E3的負極通過開關S1與電池E4的正極電連接，電池E3的負極還通過開關S2與該電池盒的負輸出端電連接；電池E4的正極還通過開關S3與該電池盒的正輸出端電連接；電池E4的負極通過開關G1與電池E5的正極電連接；電池E4的負極還通過開關G2與該電池盒的負輸出端電連接；電池E5的正極還通過開關G3與該電池盒的正輸出端電連接；電池E6的正極與電池E5的負極電連接；電池E6的負極與該電池盒的負輸出端電連接；上述開關K1、K2、K3為聯動開關，其聯動關系是當開關K1閉合時，開關K2、K3打開；當開關K1打開時，開關K2、K3閉合；上述開關S1、S2、S3為聯動開關，其聯動關系是當開關S1閉合時，開關S2、S3打開；當開關S1打開時，開關S2、S3閉合；上述開關G1、G2、G3為聯動開關，其聯動關系是當開關G1閉合時，開關G2、G3打開；當開關G1打開時，開關G2、G3閉合。
該電池盒中可以只使用電池E1、E2、E5、E6和開關K1、K2、G3，并將電池E2的負極通過開關K1與電池E5的正極連接；同時將開關K1、K2、G3設置成聯動開關，其聯動關系是開關K1閉合時，開關K2、G3打開；當開關K1打開時，開關K2、G3閉合。
本實用新型有以下積極有益效果1．本實用新型設計的電池盒有四節型和六節型兩種，使用四節或六節電池，這樣在使用時，盡管收錄機從電源吸取電流的能力較強，但一開始四節或六節電池被分成兩組或三組并聯向收錄機供電，每組干電池提供的電流強度是傳統二節串聯式供電模式電流強度的二分之一或三分之一，這樣每組電池都不會處于深度放電狀態，其內阻是緩慢增加的，并且每節電池內部都能較充分的進行電化學反應，從而能夠較充分的放電，最高度的挖掘電池放電潛力，并且使電池內阻的損耗也降低到了很小，提高了干電池的利用率。
2．本實用新型設計的電池盒有多檔開關，其中四節型有兩檔、六節型有三檔，能夠改變電池盒中四節或六節電池的連接方式，當干電池在使用一段時間后每節電池端電壓下降到一定程度，影響收錄機正常工作時，通過轉換開關，改變電池的連接方式，使電池仍能保持向外部負載提供足夠高的電壓，從而能使收錄機正常工作，大大提高了干電池的利用率。
3．本實用新型的四節型電池盒，體積小更容易和“隨身聽”型收錄機制成一體，并且制成后并不影響隨身聽型收錄機原有的供電模式，即收錄機既可以使用四節電池也可以使用兩節電池，使用四節電池或兩節電池均能使收錄機正常工作。
現以較佳實施例結合附圖對本實用新型進一步詳述如下
圖1是本實用新型電池盒六節型實施例的內部電路圖，示第一檔使用狀態；圖2是圖1所示電路化簡后的等效電路圖；圖3是圖1所示實施例中第二檔使用狀態的電路圖；圖4是圖3所示電路化簡后的等效電路圖；圖5是圖1所示實施例中第三檔使用狀態的電路圖；圖6是圖5所示電路化簡后的等效電路圖；圖7是本實用新型電池盒四節型實施例的內部電路原理圖，示第一檔使用狀態；圖8是圖7所示電路化簡后的等效電路圖；圖9是圖7所示實施例中第二檔使用狀態的電路圖；圖10是圖9所示電路化簡后的等效電路圖；下面我們逐檔分析這種供電方法請參閱圖1，為用六節電池組成的電池盒，圖1示第一檔工作狀態，此時，開關S1閉合，開關K1、G1打開，因開關K1與開關K2、K3是聯動開關；開關K1打開后，開關K2、K3閉合，開關S1與開關S2、S3是聯動開關，開關S1閉合后，開關S2、S3打開，開關G1與開關G2、G3是聯動的開關，開關G1打開后，開關G2、G3閉合，因此開關S2、S3打開，開關K2、K3、G2、G3都閉合，其等效電路圖請參閱圖2，此時六節電池被分成三組，兩兩串聯后再并聯，由于等壓并聯電壓值不變，我們可知此檔雖是六節1.5伏電池同時供電，但它兩端的電壓是不超壓的，仍符合要求，為3伏。但六節電池被分成三組，并聯向收錄機提供電流，每組電池的電流強度是傳統二節電池串聯供電模式電流強度的三分之一，這樣每組電池都不會處于深度放電狀態，其內阻是緩慢增加的，并且六節電池內部都能夠較充分的進行電化學反應，能夠更充分的放電，將電池內部的潛力高度地挖掘出來，由于電池內阻是緩慢增加的，因此，電池內阻損耗的電能也比傳統供電方式減少了，實驗表明，同一“隨身聽”型收錄機，用傳統的二節電池串聯供電方式，電池持續供電時間約為1.5小時，用六節電池兩兩串聯后再并聯持續供電時間為7.5小時，可見此檔供電時間已經超過傳統的二節電池供電時間×3的時間，此檔是耐力最大，電能損失最小，效率最高的供電的一檔，是使用時間最長的一檔。
一段時間后，第一檔的供電能力漸漸下降，當每節電池的電壓下降為1V左右時，即總的端電壓約為2V左右時，這時“隨身聽”型收錄機聲音開始“走調”，我們變換檔位進入第二檔。
請參閱圖3，此時打開開關S1，閉合開關K1、G1進入第二檔，因開關S1與開關S2、S3，開關K1與開關K2、K3，開關G1與開關G2、G3是聯動開關，因此開關K2、K3、G2、G3都打開，而開關S2、S3閉合，其等效電路請參閱圖4，由圖4可知，盡管每節電池的電壓已降到了1伏左右，但六節電池三三串聯后再并聯組成電池組的電壓就恰好為3伏左右，仍能使“隨身聽”正常使用，此檔旨在挖掘電池內部潛力，實驗表明，此檔約可再持續供電1.5小時左右。
再過一時間后，第二檔的供電能力也逐漸下降，此時，每節電池的電壓約為0.7V左右，即總的端電壓約為2V左右，這時“隨身聽”型收錄機的聲音又開始“走調”，我們變換檔位進入第三檔。
請參閱圖5，進入第三檔時，只需再閉合開關S1，開關S2、S3打開，其等效電路如圖6所示，盡管每節電池的電壓已降到0.7伏左右，六節0.7V的電池相串聯，它的理論電壓值約為4V左右超過了所需電壓，從理論上來說會損壞“隨身聽”的，但實際的工作電壓是達不到4V的，只會在2-3V之間，正好適合“隨身聽”正常使用，此檔旨在更進一部地開發電池產生電能的能力，實驗表明此檔約可再持續供電20分鐘。
用完這組電池，可知六節電池總的供電時間為7.5+1.5+20分鐘為9小時20分鐘，大大超過兩節電池串聯供電的1.5小時×3=4.5小時的供電時間，從以上分析可知，開關K1與開關G1總是一起動作的，因此可將開關K1和G1也設置成一個聯動開關KG1，其動作關系是開關KG1打開，開關K1、G1打開，開關KG1閉合，開關K1、G1閉合。
本實用新型的另一實施例，即四節型電池盒實施例，請參閱圖7，此時開關K1打開，開關K2、G3閉合，其等效電路如圖8所示，為四節電池兩兩串聯再并聯式，可見，每組電池提供的電流是傳統供電模式的二分之一，實驗表明，用四節電池兩兩串聯后再并聯連續供電，供電時間大約為4.5小時。
當第一檔電能已用盡，即每節電池電壓降至約1V左右時“隨身聽”聲音開始“走調”，此時，進入第二檔請參閱圖9，進入第二檔，只需將開關K1閉合，因開關K1與開關K2、G3是聯動開關，因此，K2、G3打開，其等效電路如圖10所示，它的總電壓約為4V，負載后電壓在3V左右，亦能使“隨身聽”很好地工作，實驗證明，此檔可再持續供電0.5小時左右。從以上余述可知，四節型電池盒的供電時間為4.5+0.5=5小時也明顯超過了傳統模式的兩節電池供電時間1.5小時×2=3小時的供電時間。
權利要求1．一種高效節能的“隨身聽”型收錄機電池盒，是由若干個干電池按一定方式連接構成的，該電池盒有兩個輸出端一個為正輸出端，一個為負輸出端，其特征在于所述的干電池為六個，分別為E1、E2、E3、E4、E5、E6，其中電池E1的正極與該電池盒的正輸出端電連接；電池E2的正極與電池E1的負極電連接；電池E2的負極通過開關K1與電池E3的正極電連接；電池E2的負極還通過開關K2與該電池盒的負輸出端電連接；電池E3的正極還通過開關K3與該電池盒的正輸出端電連接；電池E3的負極通過開關S1與電池E4的正極電連接，電池E3的負極還通過開關S2與該電池盒的負輸出端電連接；電池E4的正極還通過開關S3與該電池盒的正輸出端電連接；電池E4的負極通過開關G1與電池E5的正極電連接；電池E4的負極還通過開關G2與該電池盒的負輸出端電連接；電池E5的正極還通過開關G3與該電池盒的正輸出端電連接；電池E6的正極與電池E5的負極電連接；電池E6的負極與該電池盒的負輸出端電連接；上述開關K1、K2、K3為聯動開關，其聯動關系是當開關K1閉合時，開關K2、K3打開；當開關K1打開時，開關K2、K3閉合；上述開關S1、S2、S3為聯動開關，其聯動關系是當開關S1閉合時，開關S2、S3打開；當開關S1打開時，開關S2、S3閉合；上述開關G1、G2、G3為聯動開關，其聯動關系是當開關G1閉合時，開關G2、G3打開；當開關G1打開時，開關G2、G3閉合。
2．如權利要求1所述的高效節能的“隨身聽”型收錄機電池盒，其特征在于該電池盒中可以只使用電池E1、E2、E5、E6和開關K1、K2、G3，并將電池E2的負極通過開關K1與電池E5的正極連接；同時將開關K1、K2、G3設置成聯動開關，其聯動關系是開關K1閉合時，開關K2、G3打開；當開關K1打開時，開關K2、G3閉合。
3．如權利要求1所述的高效節能的“隨身聽”型收錄機電池盒，其特征在于所述的開關K1和G1可以設置成聯動的開關KG1。
專利摘要一種高效節能的“隨身聽”型收錄機電池盒,可用四節或六節電池組成,當用四節電池組成時,其內設有一組開關,該組開關由三個聯動的開關組成,當用六節電池組成時,其內設有三組開關,每組開關由三個聯動的開關組成,通過開關的打開與閉合,可改變電池的連接方式,其優點是通過增加電池的數量,使每節電池不處于深度放電狀態,使每節電池更充分進行化學反應,最大限度的挖掘電池內部產生電能的潛力,減低內阻的損耗,提高電池的利用率。
文檔編號G11B33/00GK2325853SQ98203229
公開日1999年6月23日 申請日期1998年4月10日 優先權日1998年4月10日
發明者王賀軍 申請人:王賀軍