專利名稱：可充分利用殘余電壓的充電電池的制作方法
技術領域：
目前，移動電話電池或其它可充電電池在使用過程中，當電池電壓已不能供電器正常工作時，一般只能用充電機內的電阻將電池的殘余電量放掉后，才能再行充電，以防止可充電電池特有的惡性記憶效應的發生，如中國專利92243724.6公開的“具活動式電能檢測兼放電功能的移動電話電池”，就是通過增加的放電線路對充電電池作事先放電，以解決記憶效應，至使這部分殘余電能白白浪費掉了。
本實用新型的目的在于提供一種可充分利用殘余電壓的充電電池。
本實用新型這種可充分利用殘余電壓的充電電池是通過增加電子電路來實現的，采用一個基準電源與電池的輸出電壓作比較，當電池的輸出電壓下降到低于其殘余電壓值，已無法供電器正常工作時，電壓比較器控制一個開關電路導通，開關電路將較低的電信號經直流－直流變換器升壓后，經整流、濾波、穩壓，最終輸出一個介于電池的最高工作電壓值與殘余電壓值之間的恒定電壓值，以供電器正常工作。
在上述工作過程中，電池的輸出電壓不斷下降，當下降到電池的最低容忍電壓(低于此電壓時，電池將毀壞)時，再由直流－直流變換器控制所述開關電路斷開，沒有了電壓輸出，至此電子電路工作完畢，電池的殘余電壓得到了最大限度的利用。
圖1為本實用新型的原理框圖。
圖2為電池單獨輸出電壓波形與增加電子電路后的輸出電壓波形的比較圖。
圖3為一個實施例的電原理圖。
以下結合附圖對本實用新型作詳細描述。
首先，電子電路由基準電源、電壓比較器、開關電路、直流－直流變換器，整流、濾波電路和穩壓電路組成。在所增加的電子電路內設定電壓基準值，也即電池的殘余電壓值U2殘余電壓U2通過基準電源來設置，電池正常工作時，電池的輸出工作電壓高于殘余電壓，比較器輸出低電平，電子電路不工作。當電池的輸出電壓U低于殘余電壓U2時，電壓比較器輸出高電平，控制開關電路導通，經直流－直流變換器的升壓，再經整流、濾波、穩壓后，最終輸出一個高于殘余電壓U2，低于電池最大輸出電壓V1的恒定電壓值，以供電器使用。
另外，在電子電路內還設有另一基準電壓，即電池的最低容忍電壓V3，設電壓V3可以直接在直流－直流變換器內設定，也可以單獨設定，單獨設時，還可以通過另一比較器以控制開關電路并最終使其關斷。當電池的電壓V低于最低容忍電壓V3時，直流－直流變換器控制開關電路斷開，電子電路便沒有了電壓輸出。
還有，直流－直流變換器是由電感和開關電源控制器組成，除了電感升壓外，還可以使用逆變器、電容以達到同樣的目的。
再者，充電電池與基準電源之間的連線上設有按扭開關。
圖3中，IC1為基準電源，可用精密電壓基準電源，如MC1403、MPC0160、AD580等，IC2為電壓比較器，可用單電源供電方式的比較器，如M51202、M51206、TA8058P、MPC277、MPC272等，IC3和電感L構成90％以上的直流－直流變換器，IC3可用開關電源控制器，如TL494、TL497、IR497、IR3M01等。電池的電壓經R1、R2的分壓與比較器IC2的負輸入端相連，設定殘余電壓的基準電源IC1的輸出端接IC2的正輸入端，開關電路由可控硅BG1和三極管BG2組成，比較器IC2的輸出端分為兩路，一路經限流電阻R3與可控硅BG1的觸發端相連，一路與二極管D1的正極端相連，D1的負極端經限流電阻R4接BG2的基極，BG1的負極端接BG2的集電極，BG1的正極端接充電電池的正極，發射極接入高頻電感L，電感L的輸入端接入IC3的5腳，其輸出端一路接IC3的3腳，另一路經D3整流、C2濾波，再經由電阻R8、R9構成的穩壓反饋回路輸出，另外，BG2的集電極還經R6、R7的分壓輸入至IC3的1腳，以與IC3內設定的最低容忍電壓V3的基準電壓作比較，BG2的集電極經R5輸入至IC3的6腳，以供IC3內的基準電壓1.3V提供基準電流，為了控制BG2的導通，IC3的8腳經二極管D2接入BG2的基極。
按動按鈕開關K，當電池的輸出電壓U高于殘余電壓V2時，也即IC2的負極輸入端電壓高于正極端電壓時，IC2輸出為低電平，BG1、BG2截止，無電壓輸出，也即電子電路不工作，當電池的輸出電壓U逐漸下降到低于殘余電壓V2時，也即IC2的負極輸入端高于正極端電壓時，IC2輸出高電平，BG1、BG2導通，經高頻電感L的升壓，同時由IC3控制升壓的幅度，使得輸出電壓介于殘余電壓V2和V1之間，經D3整流、C2濾波及R8、R9的反饋穩壓后，電子電路輸出一個高于殘余電壓V2的恒定值，以供電器重新使用，當電池的輸出電壓進一步下降到最低容忍電壓V3時，IC3的8腳輸出低電平，促使BG2截止，IC3的輸入端5腳為低電平，IC3不工作，電子電路沒有輸出。
本實用新型由于采用了電壓比較器和直流－直流變換器以及相關電路的組合，可使可充電電池(如鎘鎳電池)的殘余電壓得到最大限度的使用，更加方便了用戶的使用。
權利要求1.一種可充分利用殘余電壓的充電電池，其特征在于由一個設定有殘余電壓的基準電源和充電電池的輸出電壓相比較的電壓比較器、由電壓比較器控制的開關電路、由開關電路提供輸入信號的直流一直流變換器以及整流、濾波電路和穩壓電路所組成。
2.如權利要求1所述的充電電池，其特征在于設定有最低容忍基準電壓的直流－直流變換器反饋控制所述開關電路以促其斷開。
3.如權利要求1或2所述的充電電池，其特征在于直流－直流變換器是由電感和開關電源控制器組成。
4.如權利要求3所述的充電電池，其特征在于開關電路由可控硅、三極管及其外圍元件所組成，電壓比較器的輸出端，一路接入可控硅的觸發端，另一路經一個二極管接入三極管的基極，三極管的集電極與可控硅的負極相連，可控硅的正極與充電電池的正極相連，三極管的發射極接入電感的輸入端。
5.如權利要求4所述的充電電池，其特征在于三極管的發射極經分壓電阻接入開關電源控制器的比較電壓輸入端，開關電源控制器的比較電壓輸出端經二極管反饋接三極管的基極，三極管的發射極還經電阻接入到開關電源控制器內的所設定的最低容忍基準電壓電路。
6.如權利要求5所述的充電電池，其特征在于穩壓電路是以電阻分壓形式構成的穩壓反饋電路。
7.如權利要求6所述的充電電池，其特征在于基準電源與充電電池之間設有按扭開關。
專利摘要一種可充分利用殘余電壓的充電電池，其特征在于由一個設定殘余電壓的基準電源和充電電池的輸出電壓相比較的電壓比較器、由電壓比較器控制的開關電路，由開關電路提供輸入信號的直流—直流變換器以及整流、濾波電路和穩壓電路所組成。
文檔編號H02J7/00GK2203509SQ94219229
公開日1995年7月12日 申請日期1994年8月19日 優先權日1994年8月19日
發明者區永輝 申請人:區永輝