电池充放电装置转让专利

申请号 : CN200810108222.X

文献号 : CN101593854B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 魏志德

申请人 : 台湾神户电池股份有限公司

摘要 :

本发明公开了一种电池充放电装置,包含:至少一第一充电机、至少一放电电池、至少一回充电池及至少一过充电池,所述放电电池逆接于所述第一充电机,而所述回充电池及所述过充电池正接于所述第一充电机,以使至少一第一充电机、至少一放电电池、至少一回充电池及至少一过充电池串接形成一封闭回路。故本发明的电池充放电装置能达到减省成本、放电回收效率高、耗能低以及减省时间的功效。

权利要求 :

1.一种电池充放电装置,其特征在于,包含:至少一第一充电机、至少一放电电池、至少一回充电池及至少一过充电池,所述放电电池的负电极连接所述第一充电机的正电极,而所述放电电池的正电极连接所述回充电池的正电极,而所述回充电池的负电极连接所述过充电池的正电极,而所述过充电池的负电极连接所述第一充电机的负电极,以使至少一第一充电机、至少一放电电池、至少一回充电池及至少一过充电池串接形成一封闭回路。

2.如权利要求1所述的电池充放电装置,其特征在于:进一步包含一第二充电机,所述第二充电机的正电极与所述回充电池的负电极及所述过充电池的正电极连接,而所述第二充电机的负电极则与所述第一充电机的负电极及所述过充电池的负电极连接,以使所述第二充电机与第一充电机及所述过充电池并接。

3.一种电池充放电装置,其特征在于,包含:至少一第一充电机、至少一放电电池组、至少一回充电池组及至少一过充电池组,所述放电电池组的负电极连接所述第一充电机的正电极,而所述放电电池组的正电极连接所述回充电池组的正电极,而所述回充电池组的负电极连接所述过充电池组的正电极,而所述过充电池组的负电极连接所述第一充电机的负电极,以使至少一第一充电机、至少一放电电池组、至少一回充电池组及至少一过充电池组串接形成一封闭回路。

4.如权利要求3所述的电池充放电装置,其特征在于:进一步包含一第二充电机,所述第二充电机的正电极与所述回充电池组的负电极及所述过充电池组的正电极连接,而所述第二充电机的负电极则与所述第一充电机的负电极及所述过充电池组的负电极连接,以使所述第二充电机与第一充电机及所述过充电池组并接。

5.如权利要求3所述的电池充放电装置,其特征在于:所述至少一放电电池组、至少一回充电池组及至少一过充电池组由多个电池所组成。

6.如权利要求5所述的电池充放电装置,其特征在于:所述至少一放电电池组及至少一回充电池组由多个电池串联所组成,而所述至少一过充电池组则为由多个电池并联所组成。

7.如权利要求5所述的电池充放电装置,其特征在于:所述至少一放电电池组、至少一回充电池组以及至少一过充电池组由多个电池并联所组成,且所述放电电池组并联后的电压容量与所述过充电池组并联后的电压容量相同。

8.一种电池充放电装置,其特征在于,包含:至少一第一充电机、至少一初充电池、至少一放电电池、至少一回充电池及至少一过充电池,所述初充电池的正电极连接所述第一充电机的正电极,而所述初充电池的负电极连接所述放电电池的负电极,而所述放电电池的正电极连接所述回充电池的正电极,而所述回充电池的负电极连接所述过充电池的正电极,而所述过充电池的负电极则连接所述第一充电机的负电极,以使至少一第一充电机、至少一初充电池、至少一放电电池、至少一回充电池及至少一过充电池串接形成一封闭回路。

9.如权利要求8所述的电池充放电装置,其特征在于:进一步包含一第二充电机,所述第二充电机的正电极与所述回充电池的负电极及所述过充电池的正电极连接,而所述第二充电机的负电极则与所述第一充电机的负电极及所述过充电池的负电极连接,以使所述第二充电机与第一充电机及所述过充电池并接。

10.一种电池充放电装置,其特征在于,包含:至少一第一充电机、至少一初充电池组、至少一放电电池组、至少一回充电池组及至少一过充电池组,所述初充电池组的正电极连接所述第一充电机的正电极,而所述初充电池组的负电极连接所述放电电池组的负电极,而所述放电电池组的正电极连接所述回充电池组的正电极,而所述回充电池组的负电极连接所述过充电池组的正电极,而所述过充电池组的负电极则连接所述第一充电机的负电极,以使至少一第一充电机、至少一初充电池组、至少一放电电池组、至少一回充电池组及至少一过充电池组串接形成一封闭回路。

11.如权利要求10所述的电池充放电装置,其特征在于:进一步包含一第二充电机,所述第二充电机的正电极与所述回充电池组的负电极及所述过充电池组的正电极连接,而所述第二充电机的负电极则与所述第一充电机的负电极及所述过充电池组的负电极连接,以使所述第二充电机与第一充电机及所述过充电池组并接。

12.如权利要求11所述的电池充放电装置,其特征在于:所述至少一初充电池组、至少一放电电池组、至少一回充电池组及至少一过充电池组由多个电池所组成。

13.如权利要求12所述的电池充放电装置,其特征在于:所述至少一初充电池组、至少一放电电池组及至少一回充电池组由多个电池串联所组成,而所述至少一过充电池组则为由多个电池并联所组成。

14.如权利要求12所述的电池充放电装置,其特征在于:所述至少一初充电池组、至少一放电电池组、至少一回充电池组以及至少一过充电池组由多个电池并联所组成,且所述放电电池组并联后的电压容量与所述过充电池组并联后的电压容量相同。

说明书 :

电池充放电装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电池充放电装置,尤指一种同时完成放电、充电及过充程序的电池充放电装置。

背景技术

[0002] 现有电池生产过程中,均需经过充放电程序将电池内部作用物质活化,以达到容量提升的目的。但其过程中放电电力以热能形态消耗,对这样的热能若回收则效率偏低(约为20%~60%),且设备投资过大。而电池是储能装置,其充放电过程的程序主要模式为如下三阶段:放电(100%)→回充(100%)→过充(15%~200%)。此三阶段作业需要独立机台在不同时序进行,故耗时长,且回收效率低。
[0003] 如图1所示为现有的充放电机10与电池组11的连接方式,充放电机10的正电极与一电池组11的正电极连接,而充放电机10的负电极与电池组11的负电极连接,其中电池组11由16颗电池串联组合而成,故藉由改变电流方向,以使充放电机10充电或放电。如充电时,则电流由充放电机10正电极处流至电池组11的正电极;若放电时,则电流由充放电机10负电极处流至电池组11的负电极,充放电机10的电压规格为DC300V,电流为±1.5A。而各电池的电压规格为12V,电流为7Ah。故由上述规格在充放电机运作时,所述电池充放电程序如下表所示:
[0004]程序编号 充/放电 电流(A) 时间(H) 安时数(Ah)
1 放电 -1.44 4 -5.76
2 放电 -0.72 1 0.72
3 充电 1.44 4 5.76
4 充电 0.72 1 0.72
5 充电 0.72 4 2.88
6 充电 0.36 1 0.36
[0005] 电池充放电曲线如图2所示。
[0006] 由上述表格及图2得知,充放电所需的总时间为15小时,总电流安培时数为3.24(Ah),而充放电所耗能的瓦数为由电压乘以时间乘以电流(V×T×I),所得总耗能的结果由放电电能+回充电能+过充电能,其中放电电能是以30%回收计算,故此计算式所得的耗能为-1228.6Wh×30%+838.1Wh+1321.6Wh=1791.1Wh,而每只电池需耗能120Wh/Pcs(1791.1Wh/16Pcs)。

发明内容

[0007] 本发明的目的在于提供一种仅使用一充电机,即可完成电池充放电的所有程序的电池充放电装置。
[0008] 本发明的另一目的在于提供一种可将放电电池的能量100%完全吸收,并降低设备费用的电池充放电装置。
[0009] 为达到上述目的的本发明电池充放电装置,包含:至少一第一充电机、至少一放电电池、至少一回充电池及至少一过充电池,所述放电电池逆接于所述第一充电机,而所述回充电池及所述过充电池正接于所述第一充电机,以使至少一第一充电机、至少一放电电池、至少一回充电池及至少一过充电池串接形成一封闭回路。
[0010] 前述放电电池的负电极连接所述第一充电机的正电极,而所述放电电池的正电极连接所述回充电池的正电极,而所述回充电池的负电极连接所述过充电池的正电极,而所述过充电池的负电极连接所述充电电池的负电极。
[0011] 本发明电池充放电装置进一步包含一第二充电机,所述第二充电机与所述回充电池的负电极及所述过充电机的正电极连接,而所述第二充电机的负电极则与所述第一充电机的负电极及所述过充电池的负电极连接,以使所述第二充电机与第一充电机及所述过充电池并接。
[0012] 本发明的电池充放电装置,较现有的放电电能回收的效率高,且充放电所需时间短,且仅需充电机以减省成本,且所消耗的能量亦较现有技术低,故本发明电池充放电装置能达到减省成本、放电回收效率高、耗能低以及减省时间的功效。
[0013] 以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明,以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

[0014] 图1是现有电池充放电装置的电路图;
[0015] 图2是现有电池充放电曲线图;
[0016] 图3是本发明电池充放电装置第一实施例的结构框图;
[0017] 图4是本发明电池充放电装置第二实施例的结构框图;
[0018] 图5是本发明电池充放电装置第三实施例的电路图;
[0019] 图6是本发明电池充放电曲线图;
[0020] 图7是本发明电池充放电装置第四实施例的结构框图。

具体实施方式

[0021] 请参考图3所示本发明电池充放电装置的第一实施例的结构框图。如图3所示,本发明电池充放电装置100,包含:一第一充电机1、放电电池2、回充电池3及过充电池4,其中放电电池2的负电极连接所述第一充电机1的正电极,而放电电池2的正电极连接回充电池3的正电极,而回充电池3的负电极连接过充电池4的正电极,而过充电池4的负电极连接第一充机1的负电极,使第一充电机1、放电电池2、回充电池3及过充电池4串接形成一封闭回路。
[0022] 放电电池2的负电极因连接第一充电机1的正电极,故放电电池2逆接于第一充电机1。所以当充电时,放电电池2为放电的状态,而回充电池3的正电极连接于放电电池2的负电极,对于回充电池3而言正接于第一充电机1。故于充电时,回充电池3为充电状态,且回充电池3的充电电量及电流与放电电池2相同,而过充电池4的正电极连接于回充电池3的负电极,对于过充电池4而言正接于第一充电机1,故于充电时,过充电池4为充电状态,且过充电池4依过充电池4需求可藉由调整过充电池4为并联型态正接于第一充电机1,以调整串接后总电压为正值供第一充电机1正常运作,并依并联数调整过充电量,以使本发明仅需第一充电机1即可将放电电池2放电回收的电压再回充至回充电池3,且利用过充电池4调整过充电量,以维持第一充电机1的正常运作,以完成电池生产过程中的充放电的程序。
[0023] 请参考图4所示本发明电池充放电装置的第二实施例的结构框图。于本实施例中,其构件大致与第一实施例相同,不同之处在于增加一第二充电机5,第二充电机5与回充电池3的负电极及过充电池4的正电极连接,而第二充电机5的负电极则与第一充电机1的负电极及过充电池4的负电极连接,使第二充电机5与第一充电机1及过充电池4并接,而第二充电机5用以因应电池规格的不同以调整各组充放电量。
[0024] 请参考图5所示本发明电池充放电装置的第三实施例的电路图。本发明电池充放电装置100包含一第一充电机1、放电电池组6、回充电池组7及过充电池组8,放电电池组6、回充电池组7及过充电池组8由多个电池组所组成,放电电池组6的负电极连接第一充电机1正电极,而放电电池组6的正电极连接回充电池组7的正电极,而回充电池组7的负电极连接过充电池组8的正电极,而过充电池组8的负电极连接第一充机1的负电极,使第一充电机1、放电电池组6、回充电池组7及过充电池组8串接形成一封闭回路。
[0025] 藉由上述第一充电机1、放电电池组6、回充电池组7及过充电池组8串接,亦可达到电池生产过程中的充放电的程序。于本实施例中,放电电池组6及回充电池组7由24颗电池串联所组成,而过充电池组8则由24颗电池平均对等份并联所组成,而第一充电机1的电压规格为DC300V,而电流为+1.5A,而各电池的电压规格则为12V,电流为7Ah,此规格均与现有相同,差别在于本实施例仅需充电机,故由上述规格于述第一充电机1运作时,第一充电机1与各组电池放电程序如下表1(本发明充放电程序作业表)所示:
[0026] 表1:
[0027]第一充电机 放电电池 回充电池 过充电池
程序 时间(H)
电流(A) 电流(A) 电流 单路电流(A)
1 4 1.44 -1.44 1.44 0.72
2 1 0.72 -0.72 0.72 0.36
[0028] 由表1可知,此充放电程序所需的充电时间为5小时,故较现有的作业时间短,且由放电电池组6放电后连接至回充电池组7充电,而于回充电池组7充电后再连接至过充电池组8,待过充电池组8充电完成后,将新的电池接续于放电电池组6,以连续作业,而过充电池组8经由放电电池组6及回充电池组7作业,所以总合充放电程序与已知充放电方法相同如下表2(本发明充放电连续程序作业表)所示:
[0029] 表2:
[0030]
[0031] 图6为本发明电池充放电曲线图,图6中曲线A为放电曲线,曲线B为回充曲线,曲线C为过充曲线,曲线D为第一充电机曲线。
[0032] 由表2及图6得知,充放电所需的总时间为15小时,总电流安培时数为3.24(Ah),与现有相同,但电池数目为72颗,故为现有方式的4.5倍,且仅需充电机,而第一充电机电压=回充电池组电压+过充电池组电压一放电电池组电压,而本发明充放电所耗能的瓦数为1387.3Wh,而每只电池需耗能57.8Wh/Pcs(1387.3Wh/24Pcs),与现确相比较(57.8Wh/Pcs)/(120Wh/Pcs)×100%=48%,故本发明电池充放电装置100较现有耗能少48%。由本实施例可知本发明电池充放电装置100,较现有放电电能回收的效率高,且充放电所需时间短,且仅需充电机以减省成本,且所消耗的能量亦较现有技术低,故本发明电池充放电装置能达到减省成本、放电回收效率高、耗能低以及减省时间的功效。
[0033] 请参考图7为本发明电池充放电装置的第四实施例的结构框图。于本实施例中,其构件与第一实施例相同,不同的处在于增加一初充电池9,初充电池9的正电极连接第一充电机1的正电极,而初充电池9的负电极连接放电电池2的负电极,其余构件的连接与第一实施例相同,在此不再赘述。于本实施例中,增加初充电池9亦可同时完成放电、回充及过程的程序,只要配合调整第一充电机1的电压即可。
[0034] 另于本实施例中,亦可增加一第二充电机,第二充电机与回充电池的负电极及过充电机的正电极连接,而第二充电机的负电极则与第一充电机的负电极及过充电池的负电极连接,以使第二充电机与第一充电机及过充电池并接,以调整各组充放电量,由于此为本技术领域中具有通常知识者均能推及与理解者,故在此不另予以图示及赘述。
[0035] 再者于本实施例中,初充电池、放电电池、回充电池及过充电池,可为单一电池或电池组,如第三实施例所述,由于此亦为本技术领域中具有通常知识者均能推及与理解者,故在此不另予以图示并不再赘述。
[0036] 在详细说明本发明的较佳实施例之后,熟悉所述项技术人士可清楚的了解,在不脱离权利要求范围与精神下进行各种变化与改变,且本发明亦不受限于说明书中所举实施例的实施方式,例如所述放电电池组、所述回充电池组以及所述过充电池组可由多个电池串联或并联所组成,所述放电电池组的串联后或并联后的电压容量仅需与所述回充电池组的串联后或并联后的电压容量相同。