УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ Российский патент 1995 года по МПК H02J7/00 H01L31/04 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при повторном заряде малогабаритных аккумуляторных батарей, которые используются, например, в электронных наручных часах.

Известно устройство для заряда, содержащее аккумулятор, входные клеммы, два транзистора, два резистора, стабилитрон, потенциометр, диод и два светодиода [1].

Недостатками устройства являются сложная схема, большое число комплектующих изделий и возможность работы только при наличии напряжения на входных клеммах.

Известно также устройство, содержащее в корпусе аккумуляторную батарею, заряжаемый от батареи малогабаритный элемент, резисторы и кнопку [2].

Недостатками устройства являются необходимость заряда аккумуляторной батареи, которая питает элемент, сложная конструкция и большие потери энергии в электросхеме.

Известно принятое за прототип устройство для заряда аккумуляторной батареи, содержащее панель фотоэлектрического преобразователя, связанную с аккумуляторной батареей, и корпус [3]. Устройство позволяет использовать энергию солнца при помощи фотоэлектрического преобразователя, что является положительным фактором. Однако это устройство не имеет возможности ориентироваться по направлению к источнику света для полного использования его энергии и более быстрого заряда батареи. Каждая панель фотоэлектрического преобразователя жестко закреплена на корпусе и не может изменять направление и угол наклона к источнику. В связи с этим налицо ограничение выработки и низкая эффективность прототипа. Кроме того, батарея, электрически связанная с преобразователем при помощи проводов, расположена вдали от корпуса, что приводит к потерям энергии и снижению КПД.

Цель изобретения - устранение недостатков прототипа, повышение выработки энергии и КПД устройства.

Общими с прототипом являются следующие существенные признаки устройства: фотоэлектрический преобразователь, аккумуляторная батарея, электрически связанная при помощи проводов с панелью преобразователя, и корпус.

В отличие от прототипа предложенное устройство имеет следующие существенные признаки: одна или несколько пар положительных и отрицательных электродов, корпус, выполненный в виде связанных между собой рамки, донышка и подножки, причем рамка и подножка расположены с противоположных сторон панели, аккумуляторная батарея имеет один или несколько аккумуляторов, каждый электрод консольно закреплен в подножке, а каждая пара положительного и отрицательного электродов электрически связана с панелью и выполнена с возможностью упругого фиксирования одного или нескольких аккумуляторов.

Данная совокупность отличительных признаков и связей элементов не найдена в известных источниках и поэтому предлагаемое техническое решение обладает новизной и имеет высокий технический результат, заключающийся в повышении выработки энергии и КПД зарядного устройства.

На фиг. 1 схематически изображено устройство, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - вид А на фиг.1; на фиг.4 приведена электрическая схема зарядного устройства.

Устройство для заряда аккумуляторной батареи содержит панель 1 фотоэлектрического преобразователя, связанную с батареей 2, и корпус. Устройство снабжено одной или несколькими парами положительных и отрицательных электродов 3, корпус выполнен в виде связанных между собой рамки 4, донышка 5 и подножки 6, причем рамка 4 и подножка 6 расположены с противоположных сторон панели 1, аккумуляторная батарея 2 имеет один или несколько аккумуляторов 7, каждый электрод 3 консольно закреплен в подножке 6, а каждая пара положительного и отрицательного электродов 3 электрически связана при помощи проводов 8 с панелью 1 и выполнена с возможностью фиксирования между собой одного или несколько аккумуляторов 7.

Кроме того, каждый провод 8 имеет на конце зажим 9, при помощи которого он скрепляется с электродом 3. В рамке 4 выполнена прорезь 10, через которую провода 8 соединены с панелью 1. Корпус может быть установлен на подставке 11 и ориентируется на источник 12 энергии (света). При необходимости изменения угла наклона панели 1 к горизонту под подножку может быть подложен необходимой высоты упор (на чертеже не показан).

При необходимости одновременного заряда большого числа аккумуляторов можно удлинить электроды 3 и увеличить число их пар, разместив поярусно по высоте подложки.

Устройство работает следующим образом. Панель 1 вместе с корпусом устанавливают на источник света (солнце, лампа). В результате известного процесса в фотоэлектрическом преобразователе возникает постоянный ток, который поступает в аккумуляторы 7. В зависимости от емкости батарей всех аккумуляторов время заряда контролируется. Например, время заряда аккумулятора типа СЦ-21 составляет не более 12 ч при напряжении 1,5 В и соответствующих размерах панели и ее КПД. При заряде нескольких аккумуляторов время заряда увеличивается.

После окончания заряда аккумулятор вынимают из обжимающей его пары электродов 3, а панель 1 вынимают из рамки 4, поворачивают на 180^о и снова вставляют в рамку 4. Панель 1 вставляется в рамку с небольшим натягом и упирается в донышко 5. Размеры паза 10 и длина проводов 8 должны позволить выполнить поворот панели 1, что даст возможность лучше сохранить ее активный слой.

Электроды 3 могут быть выполнены, например, из латуни, заложены при литье пластмассового корпуса в тело подножки 6 и осуществлять возможность упругого фиксирования заряжаемых элементов (аккумуляторов) с учетом большого числа их типоразмеров.

Для повторного заряда в предлагаемом устройстве рекомендуется использовать никель-кадмиевые аккумуляторы. Возможно также использование никель-водородных аккумуляторов, которые выдерживают не менее 4000 циклов заряд-разряд.

Все указанные малогабаритные аккумуляторы имеют герметизированный корпус и могут быть при повторном заряде использованы в часах, приемниках, датчиках и других устройствах, где требуется независимый источник питания.

В отличие от прототипа предложенное устройство имеет возможность ориентации на источник света, малые собственные потери энергии из-за близкого расположения панели с аккумуляторами, приспособлено для выполнения заряда одновременно большого числа аккумуляторов, удобно при длительном хранении.

Использование: при повторном заряде герметичных малогабаритныых аккумуляторных батарей (элементов), которые могут быть использованы в электронных наручных часах. Сущность изобретения: устройство содержит панель фотоэлектрического преобразователя, батарею из одного или нескольких аккумуляторов, корпус, выполненный в виде связанных между собой рамки, донышка и подножки, причем рамка и подножка расположены с противоположных сторон панели. Устройство имеет одну или несколько пар положительных и отрицательных электродов, каждый электрод консольно закреплен в подножке, а каждая пара положительного и отрицательного элетродов электрически связана с панелью и выполнена с возможностью фиксирования между собой одного или нескольких аккумуляторов. 4 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ, содержащее панель фотоэлектрического преобразователя, связанную с батареей, и корпус, отличающееся тем, что устройство снабжено одной или несколькими парами положительных и отрицательных электродов, корпус выполнен в виде связанных между собой рамки, донышка и подножки, причем рамка и подножка расположены с противоположных сторон панели, аккумуляторная батарея имеет один или несколько аккумуляторов, каждый электрод консольно закреплен в подножке, а каждая пара положительного и отрицательного электродов электрически связана с панелью и выполнена с возможностью фиксирования между собой одного или нескольких аккумуляторов.