CN101087070A

CN101087070A - 可将机械能转换成电能的电池装置

Info

Publication number: CN101087070A
Application number: CN 200610091318
Authority: CN
Inventors: 张耀宗; 黄世庆
Original assignee: Wistron Corp
Current assignee: Wistron Corp
Priority date: 2006-06-09
Filing date: 2006-06-09
Publication date: 2007-12-12

Abstract

一种电池装置，其包含有一壳体，其上设有一正极端以及一负极端，一能量转换模块，安装于该壳体内，用来将机械能转换成电能，一储能模块，安装于该壳体内，其用来储存电能，该储能模块具有一正极端，耦合于该壳体的该正极端，以及一负极端，耦合于该壳体的该负极端，以及一控制电路，安装于该壳体内且耦合于该能量转换模块与该储能模块，用来将该能量转换模块所产生的电能储存至该储能模块，该控制电路包含有一整流器，用来对该能量转换模块所产生的电力加以整流。

Description

可将机械能转换成电能的电池装置

技术领域

本发明涉及一种电池装置，尤其涉及一种可将机械能转换成电能的电池装置。

背景技术

一般来说，化学能电池是一种将化学能转换成电能的装置，因具有可携带、多种组合、高能量密度，以及无排放噪音与废气的优点，所以应用范围很广，如笔记本电脑或各种便携式电子装置，如手机、数码相机等。而电池大抵上可分为一次电池与二次电池，一次电池仅能使用一次，无法通过充电的方式再补充已被转化掉的化学能，此类电池常见的有干电池、水银电池与碱性电池等，一次电池的应用最早也最广泛，市面上贩售的不可充电电池几乎皆属此类；二次电池所指的就是可以重复使用的电池，通过充电的过程，使得电池内的活性物质再度回复到原来的状态，因而能再度提供电力。这类电池有铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池和高分子锂电池等。然而不论一次电池或二次电池，当电池电量耗尽时均无法继续使用，如此一来便造成电子产品使用上的不便。

发明内容

本发明的权利要求揭示一种可将机械能转换成电能的电池装置，其包含有一壳体，其上设有一正极端以及一负极端，一能量转换模块，安装于该壳体内，用来将机械能转换成电能，一储能模块，安装于该壳体内，其用来储存电能，该储能模块具有一正极端，耦合于该壳体的该正极端，以及一负极端，耦合于该壳体的该负极端，以及一控制电路，安装于该壳体内且耦合于该能量转换模块与该储能模块，用来将该能量转换模块所产生的电能储存至该储能模块，该控制电路包含有一整流器，用来对该能量转换模块所产生的电力加以整流。

附图说明

图1是本发明可将机械能转换成电能的电池装置的功能方块示意图。

图2是本发明电池装置的内部元件示意图。

图3是本发明电池装置的电路示意图。

具体实施方式

请参阅图1，图1为本发明可将机械能转换成电能的一电池装置10的功能方块示意图，电池装置10包含有一壳体12，一能量转换模块14，安装于壳体12内，用来将机械能转换成电能，以及一储能模块16，安装于壳体12内，其用来储存电能，储能模块16可为一充电电池、一电容器等储存电能装置。电池装置10还包含有一控制电路18，安装于壳体12内且耦合于能量转换模块14与储能模块16，用来将能量转换模块14所产生的电能储存至储能模块16。

请参阅图2，图2为本发明电池装置10的内部元件示意图，电池装置10的壳体12上设有一正极端20以及一负极端22，且储能模块16具有一正极端24，耦合于壳体12上的正极端20，以及一负极端26，耦合于壳体12上的负极端22。控制电路18可设置于一电路板上，电池装置10还包含一连接端口28，耦合于控制电路18，用来接收一外部电源所提供的电力，以对储能模块16进行充电。此外，电池装置10还包含一开合机构30，设置于壳体12上，其可结合于壳体12上的负极端22，当开合机构30被打开时，使用者可由壳体12内取出储能模块16，故若储能模块16为标准型充电电池(如2号、3号、4号电池等)且被充电完毕后，则可被取出当成另一尺寸的电池提供电源给电子装置使用。至于能量转换模块14将机械能转换成电能的机制则介绍如下，能量转换模块包含有一线圈32，其安装于壳体12内，以及一磁铁34，也安装于壳体12内。线圈32与磁铁34间可进行相对运动，意即线圈32可为一固定线圈，而磁铁34可为一活动磁铁，其可相对于线圈32移动；或磁铁34可为一固定磁铁，而线圈32可为一活动线圈，其可相对于磁铁34移动。由楞次定律可知当线圈32与磁铁34间产生相对运动时，线圈32会产生相对应的感应电流，故能量转换模块14可将磁铁34的动能或线圈32的动能(机械能)转换成电能，该感应电流可传导至控制电路18，控制电路18会处理能量转换模块14所传来的电能，并将处理过后的电能存储至储能模块16。举例来说，当电池装置10的储能模块16所存储的电量耗尽时，使用者可手动摇晃电池装置10，以使线圈32与磁铁34间产生相对运动，藉以让能量转换模块14将线圈32与磁铁34间相对运动的动能(机械能)转换成电能，并将所产生的电能储存于储能模块16中，而达到充电的效果。此外，能量转换模块14的线圈32的正极端耦合于储能模块16的正极端24与壳体12上的正极端20，且能量转换模块14的线圈32的负极端耦合于储能模块16的负极端26与壳体12上的负极端22，故电池装置10还包含一金属导体36，作为线圈32的负极端、控制电路18、储能模块16的负极端26，以及壳体12上的负极端22共同接地的导电结构。

请参阅图3，图3为本发明电池装置10的电路示意图，控制电路18包含有一开关38，用来控制是否对储能模块16进行充电，一整流器40，用来对能量转换模块14所产生的电力加以整流，以避免交流现象发生，一电阻器42，用来限制对储能模块16的充电电流，以避免电流过大瞬间储能，一齐纳二极管44(Zener Diode)，用来固定对储能模块16的充电电压，以及一电容器46，用来稳定对储能模块16的充电电压，连接端口28耦合于控制电路18，用来接收一外部电源所提供的电力，藉以对储能模块16进行充电。故若选择通过连接端口28接收外部电源所提供的电力以对储能模块16进行充电时，可将开关38切换至开路，以终止能量转换模块14对储能模块16的充电；若选择通过能量转换模块14对储能模块16进行充电时，可将开关38切换至导通，以使能量转换模块14所产生的感应电流可传导至储能模块16。

相较于现有的电池装置，本发明的电池装置可将机械能转换成电能，并将该电能存储于储能装置做为供电使用，故当电池电量耗尽时，可利用手动摇晃电池装置(机械能)以产生电能，以紧急提供电源给电子装置，或也可利用外接电源来对储能模块进行充电；此外，一般电池或充电电池也可放置于本发明的电池装置内，以提供电源给电子装置；再者，充好电的储能模块若为标准型充电电池，则可被取出当成另一尺寸的电池提供电源给电子装置使用，而提供更多不同电池规格的使用裕度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims

1.一种可将机械能转换成电能的电池装置，其特征在于，包含有：

一壳体，其上设有一正极端以及一负极端；

一能量转换模块，安装于所述壳体内，用来将机械能转换成电能；

一储能模块，安装于所述壳体内，其用来储存电能，所述储能模块具有：

一正极端，耦合于所述壳体的所述正极端；以及

一负极端，耦合于所述壳体的所述负极端；以及

一控制电路，安装于所述壳体内且耦合于所述能量转换模块与所述储能模块，用来将所述能量转换模块所产生的电能储存至所述储能模块，所述控制电路包含有一整流器，用来对所述能量转换模块所产生的电力加以整流。

2.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述能量转换模块包含有：

一线圈，安装于所述壳体内；以及

一磁铁，以可相对于所述线圈移动的方式安装于所述壳体内；

其中当所述磁铁相对于所述线圈移动时，所述线圈产生感应电流，以使所述能量转换模块将所述磁铁的动能转换成电能。

3.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述能量转换模块包含有：

一磁铁，安装于所述壳体内；以及

一线圈，以可相对于所述磁铁移动的方式安装于所述壳体内；

其中当所述线圈相对于所述磁铁移动时，所述线圈产生感应电流，以使所述能量转换模块将所述线圈的动能转换成电能。

4.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述储能模块为一充电电池。

5.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述储能模块为一电容器。

6.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述控制电路还包含一电阻器，用来限制对所述储能模块的充电电流。

7.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述控制电路还包含一齐纳二极管，用来固定对所述储能模块的充电电压。

8.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述控制电路还包含一电容器，用来稳定对所述储能模块的充电电压。

9.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述控制电路还包含一开关，用来控制是否对所述储能模块进行充电。

10.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，其还包含一开合机构，设置于所述壳体上，用来提供使用者取出所述储能模块。

11.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述壳体上还设有一连接端口，耦合于所述控制电路，用来接收一外部电源所提供的电力，以对所述储能模块进行充电。