УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ Российский патент 1995 года по МПК H02J7/35 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, содержащее в корпусе аккумуляторную батарею, заряжаемый от батареи малогабаритный элемент, резисторы и кнопку [1]
Недостатками устройства являются необходимость заряда аккумуляторной батареи, сложная конструкция и потери энергии в электросхеме.

Известно принятое за прототип устройство для заряда аккумуляторной батареи, содержащее панель фотоэлектрического преобразователя, связанную с аккумуляторной батареей, и корпус [2]
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 устройства 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.

Настоящим техническим решением поставлена задача устранить недостатки прототипа, повысить выработку 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: корпус, выполненный в виде рамки и имеющий на периферии выступ с полостью, гнездо для батареи, размещенное в полости выступа, фиксатор для закрепления батареи на гнезде, панель закреплена в рамке корпуса над фиксатором, упор, выполненный с возможностью перемещений вдоль выступа.

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 сечение А-А на фиг.1; на фиг.4 электрическая схема устройства.

Устройство для заряда аккумуляторной батареи содержит панель 1 фотоэлектрического преобразователя, связанную с батареей 2, и корпус 3.

Устройство отличается тем, что оно снабжено упором 4 и гнездом 5 с фиксатором 6, корпус 3 имеет рамку 7 и на периферии выступ 8 с полостью 9, батарея 2 установлена в гнезде 5, последнее закреплено при помощи фиксатора 6 в полости 9 выступа 8, панель 1 размещена в рамке 7 корпуса 3 над фиксатором 6, а упор 4 выполнен с возможностью перемещений вдоль выступа 8.

Кроме того, электрическая связь между панелью 1 и батареей 2 выполнена при помощи двух проводов 10 и 11, которые заканчиваются у батареи 2 наконечниками 12 и 13 для плюсового и минусового выводов соответственно. Наконечник 13 установлен в гнезде 14. Выступ 8 имеет две дополнительные полости 15, в которых размещены провода 10 и 11. Фиксатор 6 представляет собой, например, гайку, у которой есть ответная резьба в выступе 8. При помощи фиксатора 6 создается необходимое натяжение в пакете деталей 5, 12, 2, 13 и 14, которые размещены в полости 9. При сборке сначала выполняется затяжка фиксатора 6, затем панель 1 с легким усилием вставляется в рамку 7, а все устройство для заряда выставляется на основании 16 (например, на столе). Панель 1 ориентируется на источник света (солнце, лампа) 17. Необходимый угол наклона панели 1 обеспечивается при перемещениях упора 4 вдоль выступа 8.

Устройство работает следующим образом. Панель 1 устанавливают на источник света 17. В результате известного процесса в фотоэлектрическом преобразователе возникает постоянный ток, который по проводам поступает в батарею 2. В зависимости от емкости время заряда батареи контролируется и составляет, например, для элемента СЦ-21 не более 12 ч при напряжении 1,5 В и соответствующих размерах панели 1. В процессе заряда в полости 9 температура увеличивается не более чем на 10-15^оС по сравнению с температурой окружающей среды. После окончания заряда батарею 2 вынимают из устройства, а панель 1 вставляют в рамку 7 неактивной стороной внутрь корпуса 3, для чего провода 10 и 11 подбирают соответствующей длины.

Малогабаритные аккумуляторные батареи или элементы имеют большое количество типоразмеров и в связи с этим гнездо 5 может иметь переменные размеры выемки под плюсовой вывод батареи.

Кроме того, на зарядку может быть поставлено одновременно две-три батареи, собранные в виде пакета. В этом случае панель 1, выступ 8 и полость 9 могут иметь необходимые размеры.

Расположение фиксатора 6, проводов 10 и 11 в пазу 15 под панелью 1 позволяет добиться хорошего внешнего вида устройства.

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.

В отличие от прототипа предложенное устройство имеет возможность ориентации на источник света 17, малые собственные потери энергии из-за расположения батареи в одном корпусе с панелью 1, что позволяет рассчитывать на положительный технико-экономический эффект использования устройства на практике.

Использование: для повторного заряда малогабаритных аккумуляторных батарей, используемых, например, в электронных наручных часах. Сущность изобретения: устройство содержит заключенную в корпусе панель фотоэлектрического преобразователя, электрически связанную с батареей. Корпус снабжен рамкой для размещения панели фотопреобразователя и выступом, в полости которого закреплено с помощью фиксатора гнездо для установки батарей. Выступ корпуса имеет подвижный упор, что позволяет ориентировать панель к источнику света. 4 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ, содержащее панель фотоэлектрического преобразователя, электрически связанную с батареей, и корпус, отличающееся тем, что оно снабжено упором и гнездом с фиксатором для установки батареи, корпус имеет рамку и на периферии выступ с полостью, гнездо закреплено при помощи фиксатора в полости выступа, панель размещена в рамке корпуса над фиксатором, а упор выполнен с возможностью перемещения вдоль выступа.