[发明专利]电容储能式可充电电池及其充电装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种生活日用品技术领域的装置，具体是一种可替代干电池的电容储能式可充电电池及其充电装置。

背景技术

目前，很多电子装置都使用干电池来供电，如家用电器的遥控器、无线鼠标、电子钟，儿童电动玩具。这些装置中大部分功耗很小，如家用遥控器，待机功耗仅微瓦级，发射时消耗电流只有10-20mA，并且红外发射持续时间很短，通常在毫秒级，仅靠干电池就可以工作数月甚至更长的时间。有些则功耗较大，如儿童电动玩具，使用起来消耗电池量很大。这些电子设备每年消耗的干电池数量数以十亿计。干电池由于含有重金属及其它化学有害物质，废弃干电池需要专门回收处理，如果随意处置废弃干电池，将会造成为土壤和水源的污染。本发明中的电容储能电池所用材料和部件不含重金属及有毒化学物质，是一种新型环保可充电电池。

经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN202334009U，公开日2012-07-11，公开了一种替代干电池的无线循环贮能器，该技术主要由一个接收线圈，一个电能接收芯片和一个法拉电容共三个元件组成，集中分布于一组形状与干电池相似的塑料外壳中，塑料外壳是由一个带有负极的长壳和另一个带有正极的短壳联体形成的，接收线圈在长壳内，电能接收芯片和法拉电容在短壳内，外壳上有输出电能的正极和负极，正极与法拉电容的正极相连，负极与法拉电容的负极相连；电能接收芯片有三个接线端，分别是输入端、地端和输出端，接收线圈的两端分别接在电能接收芯片的输入端和地端，法拉电容的正负极分别与电能接收芯片的输出端和地端相连。但该技术缺陷在于：使用了传统的分裂变压器磁感应供电方式，这是无线感应供电技术中效率最低、传送距离最小的一种；其次，法拉电容外壳一般为金属材料铝，当有交变磁场穿过法拉电容的金属外壳时，会感应出很强的电涡流，在CN202334009U中未使用任何手段防止电涡流的产生，势必导致电涡流会消耗不必要的电能，不仅会大幅度降低供电效率，而且可能导致法拉电容金属外壳发热，轻则缩短法拉电容的使用寿命，严重的发热可能导致法拉电容爆炸。法拉电容的使用寿命与温度的关系一般符合“10度法则”，即温度每升高10度，使用年限减半。再者，CN202334009U中所描述的装置使用了永磁铁发出的磁场作为启动充电器的信号，这种方式不仅增加成本和重量，还需要用户将永磁铁和磁控开关这两个特定位置对准，这个对准的过程可能因为电池盒中电池布置位置不同而变得难以操作。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种电容储能式可充电电池及其充电装置，即采用超级法拉电容替代标准A、AA或AAA型号干电池的电容储能式电池。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种电容储能式可充电电池，包括：依次连接的由串联的接收线圈和谐振电容组成谐振接收电路、整流电路、降压稳压电路和储能电容，其中：接收线圈配合谐振电容感应接收无线感应发射线圈送出的电磁能量，并通过整流电路和降压稳压电路产生稳定的1.6V直流电压用于对储能电容充电。

所述的储能电容采用大容量法拉电容器来储存电能，能为低功耗电子设备提供一段时间的供电。

所述的整流电路的输出端优选设有与降压稳压电路并联的、带有降压二极管组的充电机构，该充电机构进一步优选为mini USB-B或Micro USB-B接口，利用USB接口中的+5V电源为超级电容充电提供第二充电方式。

所述的谐振电路、整流电路、降压稳压电路、充电机构以及储能电容封装在一个具有仿电池单体外形的外壳内，该外壳为柱体结构，该柱体结构由半圆柱体和长方体结合而成，其中：半圆柱体的直径和长方体的宽度一致且与标准电池如A型、AA型或AAA型电池的直径相匹配，一方面方便与现有电池兼容，同时又更大容积便于装配必需的部件，更多另一方面在无线充电时可以使得电池平放于充电器上不会滚动。

所述的外壳的两端分别设有符合标准电池的要求的金属正、负电极，以最大程度利用电池盒的有效空间，能适用于绝大多数的电池盒，但不能适用于只能容纳圆柱体电池的电池盒。

所述的电池单体可以直接装入电池盒中代替1节干电池，如果电子设备需要2节干电池，就需要装入两节电容电池。每节电容电池的最高充电电压为1.6V左右，可以串联或并联使用。