專利名稱：隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種儲(chǔ)電系統(tǒng)，具體是關(guān)于一種隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)。
上述各方式的缺陷如下關(guān)于第(1)項(xiàng)隨機(jī)輸入電源的輸出側(cè)并聯(lián)一次電池的方式，若一次電池電力不足時(shí)則需臨時(shí)更換電池造成不便；關(guān)于第(2)、(3)項(xiàng)方式，若作為蓄電元件的二次可充電電池或超電容處于低值(LOW CAPACITY)狀態(tài)則需較長(zhǎng)充電待機(jī)時(shí)間，以經(jīng)由接觸式導(dǎo)電結(jié)構(gòu)隨機(jī)式接受市電所轉(zhuǎn)換的直流電源作充電，或接受來(lái)自光能電池受光產(chǎn)生的電能或風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)生電能的充電，以待升壓至正常工作電壓；若采用較高容量的光能電池，同時(shí)供給充電電能及負(fù)載電能，則因高容量光能電池價(jià)格昂貴，且需占用較大面積及體積而不經(jīng)濟(jì)實(shí)用，而風(fēng)力發(fā)電更不易掌握其供應(yīng)充電電能的即時(shí)性；關(guān)于第(4)項(xiàng)方式，并聯(lián)穩(wěn)壓電容時(shí)，若電容量太小則不適合高密度輸出，若電容量太大則缺點(diǎn)與第(3)項(xiàng)相同。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其主要構(gòu)成包括直流電源為藉由接觸式導(dǎo)電裝置與來(lái)自市電整流而成的直流電源作隨機(jī)耦合以隨機(jī)供給直流電能，或以光能電池或風(fēng)力發(fā)電機(jī)或其他不穩(wěn)定的直流電電源或交流電能轉(zhuǎn)換為直流的電源如波浪能或震動(dòng)能等為所轉(zhuǎn)換的不穩(wěn)定直流電源所構(gòu)成；電能輸入調(diào)節(jié)及限制電路為由二極管或其他單向傳輸電流的元件或電路，如機(jī)電元件或可被控制的功率晶體或閘流體，或其他單向傳輸電流的固態(tài)電路元件或電路所構(gòu)成，供調(diào)控直流電源輸往蓄電單元的輸出電壓、電流的大小，以及使直流電源對(duì)各蓄電單元及輸出端只能輸出而不能逆向輸入電能；此電能輸入調(diào)節(jié)及限制電路具有選擇性，可依需要選擇設(shè)置或者不設(shè)置；蓄電單元含設(shè)有由電容或超電容或二次電池所構(gòu)成的第一蓄電元件，其與直流電源及輸出端并聯(lián)，第一蓄電元件的輸出端可依電路需要選擇順向串聯(lián)隔離二極管或者不設(shè)置；以及設(shè)有由電容或超電容或一次電池或二次電池所構(gòu)成的第二蓄電元件，其與單向電能輸出限制電路串聯(lián)后并聯(lián)于電源及輸出端；以及設(shè)有單向電能輸出限制電路，為由二極管或其他單向傳輸電流的元件或電路，如機(jī)電元件或可被控制的功率晶體或閘流體或其他單向傳輸電流的固態(tài)電路元件或電路所構(gòu)成可調(diào)控電流輸出電路，以使第二蓄電元件對(duì)所并聯(lián)的電源側(cè)及負(fù)載側(cè)只能輸出電能而不能逆向輸入電能；以及設(shè)有由二極管順向偏壓構(gòu)成或季納二極管構(gòu)成或由機(jī)電元件或固態(tài)電路元件所構(gòu)成的充電操控電路，其并聯(lián)于單向電能輸出限制電路的兩端，于第二蓄電元件采用電容或超電容或可充放電二次電池等可充電性質(zhì)的蓄電元件所構(gòu)成時(shí)，藉操控設(shè)定直流電源對(duì)第二蓄電元件開始充電的電壓值，或更進(jìn)一步設(shè)有限制其充電電流及充電飽和轉(zhuǎn)為保持充電或斷電狀態(tài)的功能；在實(shí)際應(yīng)用選擇時(shí)，此充電操控電路可依需要選擇設(shè)置或者不設(shè)置。
如前所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其電路中在直流電源與蓄電單元的第一蓄電元件之間，可依需要選擇性設(shè)置機(jī)電元件或固態(tài)電子元件所構(gòu)成的電壓及電流調(diào)節(jié)電路，以對(duì)直流電源的輸出電壓作限電壓或定電壓及輸出電流作限電流或定電流的操控，再輸往蓄電單元的第一蓄電元件，以及依需要選擇性串聯(lián)隔離二極管，再輸往呈并聯(lián)由第二蓄電元件及單向電能輸出限制電路及充電操控電路所構(gòu)成的次段儲(chǔ)電電路再輸出。
如前所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其電路中在直流電源與蓄電單元的第一蓄電元件之間，可依需要選擇性設(shè)置機(jī)電元件或固態(tài)電子元件所構(gòu)成的電流調(diào)節(jié)電路，以對(duì)直流電源的輸出作限電流或定電流的操控，再輸往蓄電單元的第一蓄電元件，以及依需要選擇性串聯(lián)隔離二極管，再輸往呈并聯(lián)由第二蓄電元件及單向電能輸出限制電路及充電操控電路所構(gòu)成的次段儲(chǔ)電電路再輸出。
如前所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其電路中在直流電源的輸出與蓄電單元的第一蓄電元件之間，可依需要選擇性設(shè)置機(jī)電元件或固態(tài)電子元件所構(gòu)成的電壓調(diào)節(jié)電路，以對(duì)直流電源作限電壓或定電壓的操控，再輸往蓄電單元的第一蓄電元件，以及依需要選擇性串聯(lián)隔離二極管，再輸往呈并聯(lián)由第二蓄電元件及單向電能輸出限制電路及充電操控電路所構(gòu)成的次段儲(chǔ)電電路再輸出。
如前所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其電路中直流電源兩端直接并聯(lián)季納二極管(必要時(shí)直流電源可先串聯(lián)降壓電阻)，再順電流方向串聯(lián)阻隔二極管后通往蓄電單元的第一蓄電元件，以及依需要選擇性串聯(lián)隔離二極管，再輸往呈并聯(lián)由第二蓄電元件及單向電能輸出限制電路及充電操控電路所構(gòu)成的次段儲(chǔ)電電路再輸出。
如前所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其電路中直流電源順電流方向串設(shè)阻隔二極管，再通往蓄電單元的第一蓄電元件，以及依需要選擇性串聯(lián)隔離二極管，再輸往呈并聯(lián)由第二蓄電元件及單向電能輸出限制電路及充電操控電路所構(gòu)成的次段儲(chǔ)電電路再輸出。
如前所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其電路中直流電源兩端直接并聯(lián)季納二極管(必要時(shí)直流電源可先串聯(lián)降壓電阻)，再通往蓄電單元的第一蓄電元件，以及依需要選擇性串聯(lián)隔離二極管，再輸往呈并聯(lián)由第二蓄電元件及單向電能輸出限制電路及充電操控電路所構(gòu)成的次段儲(chǔ)電電路再輸出。
如前所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其由電容或超電容構(gòu)成第一蓄電元件的蓄電功能。
如前所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其由可充放電二次電池構(gòu)成第一蓄電元件的蓄電功能。
如前所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其電路中包括由二極管與可調(diào)控電流輸出電路串聯(lián)，再與充電操控電路呈相同電流流向作并聯(lián)，再與第二蓄電元件串聯(lián)的結(jié)構(gòu)，以由充電操控電路控制對(duì)第二蓄電元件的充電電流，而由可調(diào)控電流輸出電路及二極管調(diào)控其輸出電流。
如前所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其包括由季納二極管構(gòu)成的電路，該電路同時(shí)具有充電操控電路及單向電能輸出限制電路的功能，其中藉季納二極管的季納電壓功能，構(gòu)成限壓的充電操控電路的功能，而由其反向的二極管效應(yīng)構(gòu)成輸出路徑。
如前所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其由電容或超電容構(gòu)成第二蓄電元件。
如前所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其由各種可充放電二次電池構(gòu)成第二蓄電元件。
如前所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其不設(shè)置充電操控電路，以及藉由一次或可充放電二次電池或其他可充放電蓄電裝置構(gòu)成第二蓄電元件。
如前所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其包括不設(shè)置充電操控電路及可選擇性省略電能輸入調(diào)節(jié)及限制電路，而由二極管構(gòu)成單向電能輸出限制電路的功能，以及藉由一次或可充放電二次電池或其他可充放電蓄電裝置構(gòu)成第二蓄電元件。
如前所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其設(shè)有第一蓄電元件及第二蓄電元件，并由高容量的超級(jí)電容或二次充電電池構(gòu)成的第二蓄電元件，開機(jī)時(shí)若第二蓄電元件電壓足夠則可立刻開機(jī)操作，若第二蓄電元件電壓不足則無(wú)論其電壓多低，此時(shí)光能電池皆可優(yōu)先迅速對(duì)容量較小的第一蓄電元件充電，以供開機(jī)操作，縮短開機(jī)時(shí)間。
如前所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其光能電池在后續(xù)較長(zhǎng)的受光時(shí)段中，先由較低儲(chǔ)電量的第一蓄電元件充電至設(shè)定電壓后，可自動(dòng)繼續(xù)對(duì)高容量的第二蓄電元件充電以儲(chǔ)存更多電能。
如前所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其第一蓄電元件及第二蓄電元件及單向電能輸出限制電路與充電操控電路可依需要作成以下各種選擇各蓄電元件的蓄電容量關(guān)系為第一蓄電元件的蓄電容量＜第二蓄電元件的蓄電容量＜第三蓄電元件的蓄電容量＜……依此類推構(gòu)成不穩(wěn)定電源的電壓差多段式直流供電系統(tǒng)；除第一蓄電元件外，由第二蓄電元件之后每段蓄電元件皆需串設(shè)單向電能輸出限制電路及充電操控電路；
可藉單向電能輸出限制電路及充電操控電路呈并聯(lián)，再各別串聯(lián)于第二蓄電元件及第三蓄電元件或之后增設(shè)后段蓄電元件，以在第一蓄電元件充電至設(shè)定電壓值自動(dòng)繼續(xù)對(duì)第二蓄電元件開始充電，而于第二蓄電元件充電至設(shè)定電壓值自動(dòng)繼續(xù)對(duì)第三蓄電元件開始充電，依此類推構(gòu)成隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)；充電電源為優(yōu)先對(duì)第一蓄電元件充電，再對(duì)第二蓄電元件充電，依此類推構(gòu)成隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)；藉單向電能輸出限制電路及充電操控電路呈并聯(lián)，再各別串聯(lián)于第二蓄電元件及第三蓄電元件或所追加后段蓄電元件，以由第一蓄電元件及第二蓄電元件及第三蓄電元件及后續(xù)蓄電元件共同對(duì)負(fù)載供電。
綜上所述，本發(fā)明的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)藉多段電壓涓流儲(chǔ)電的操控特性使系統(tǒng)電負(fù)載供電的即時(shí)性獲得改善，構(gòu)見十分新穎。
圖7為

圖1電路例中直流電源兩端并聯(lián)季納二極管構(gòu)成電能輸入調(diào)節(jié)及限制電路的電路例；圖8為圖1電路例中的第一蓄電元件由電容或超電容構(gòu)成的電路例；圖9為圖1電路例中的第一蓄電元件由可充放電二次電池構(gòu)成的電路例；圖10為圖1電路例中由二極管串聯(lián)可調(diào)控電流輸出電路108的電路例；圖11為圖1電路例中由季納二極管構(gòu)成同時(shí)具有充電操控電路及單向電能輸出限制電路的電路例；圖12為圖1電路例中由電容或超電容構(gòu)成第二蓄電元件的電路例；圖13為圖1電路例中由可充放電二次電池構(gòu)成第二蓄電元件的電路例；圖14為圖1電路例中不設(shè)置充電操控電路以及藉由一次或可充放電二次電池或其他可充放電蓄電裝置構(gòu)成第二蓄電元件的電路例；圖15為圖1電路例中不設(shè)置充電操控電路及可選擇性省略電能輸入調(diào)節(jié)及限制電路，而以二極管構(gòu)成單向電能輸出限制電路的功能以及以一次或可充放電二次電池或其他可充放電蓄電裝置構(gòu)成第二蓄電元件的電路例。
圖1所示為本發(fā)明的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)的電路方塊示意圖，其主要構(gòu)成如下直流電源100為藉由接觸式導(dǎo)電裝置與來(lái)自市電整流而成的直流電源作隨機(jī)耦合以隨機(jī)供給直流電能，或以光能電池或風(fēng)力發(fā)電機(jī)或其他不穩(wěn)定的直流電電源或交流電能轉(zhuǎn)換為直流的電源如波浪能或震動(dòng)能等為所轉(zhuǎn)換的不穩(wěn)定直流電源所構(gòu)成；電能輸入調(diào)節(jié)及限制電路101為由二極管或其他單向傳輸電流的元件或電路，如機(jī)電元件或可被控制的功率晶體或閘流體，或其他單向傳輸電流的固態(tài)電路元件或電路所構(gòu)成，供調(diào)控直流電源100輸往蓄電單元102的輸出電壓、電流的大小，以及使直流電源100對(duì)各蓄電單元及輸出端只能輸出而不能逆向輸入電能；此電能輸入調(diào)節(jié)及限制電路101具有選擇性，可依需要選擇設(shè)置或者不設(shè)置；蓄電單元102含設(shè)有由電容或超電容或二次電池所構(gòu)成的第一蓄電元件103，其與直流電源100及輸出端并聯(lián)，第一蓄電元件103的輸出端可依電路需要選擇順向串聯(lián)隔離二極管104或者不設(shè)置；以及設(shè)有由電容或超電容或一次電池或二次電池所構(gòu)成的第二蓄電元件105，其與單向電能輸出限制電路106串聯(lián)后并聯(lián)于電源及輸出端；以及設(shè)有單向電能輸出限制電路106，為由二極管或其他單向傳輸電流的元件或電路，如機(jī)電元件或可被控制的功率晶體或閘流體或其他單向傳輸電流的固態(tài)電路元件或電路所構(gòu)成可調(diào)控電流輸出電路，以使第二蓄電元件對(duì)所并聯(lián)的電源側(cè)及負(fù)載側(cè)只能輸出電能而不能逆向輸入電能；以及設(shè)有由二極管順向偏壓構(gòu)成或季納二極管構(gòu)成或由機(jī)電元件或固態(tài)電路元件所構(gòu)成的充電操控電路111，其并聯(lián)于單向電能輸出限制電路106的兩端，于第二蓄電元件105采用電容或超電容或可充放電二次電池等可充電性質(zhì)的蓄電元件所構(gòu)成時(shí)，藉操控設(shè)定直流電源對(duì)第二蓄電元件105開始充電的電壓值，或更進(jìn)一步設(shè)有限制其充電電流及充電飽和轉(zhuǎn)為保持充電或斷電狀態(tài)的功能；在實(shí)際應(yīng)用選擇時(shí)，此充電操控電路可依需要選擇設(shè)置或者不設(shè)置。
圖2所示為圖1電路例中的電能輸入調(diào)節(jié)及限制電路由電壓及電流調(diào)節(jié)電路所構(gòu)成的電路例，此電路中，在直流電源100與蓄電單元102的第一蓄電元件103之間，可依需要選擇性設(shè)置機(jī)電元件或固態(tài)電子元件所構(gòu)成的電壓及電流調(diào)節(jié)電路，以對(duì)直流電源100的輸出電壓作限電壓或定電壓及輸出電流作限電流或定電流的操控，再輸往蓄電單元102的第一蓄電元件103，以及依需要選擇性串聯(lián)隔離二極管104，再輸往呈并聯(lián)由第二蓄電元件105及單向電能輸出限制電路106及充電操控電路111所構(gòu)成的次段儲(chǔ)電電路再輸出。
圖3所示為圖1電路例中的電能輸入調(diào)節(jié)及限制電路由電流調(diào)節(jié)電路所構(gòu)成的電路例，此電路中，在直流電源100與蓄電單元102的第一蓄電元件103之間，可依需要選擇性設(shè)置機(jī)電元件或固態(tài)電子元件所構(gòu)成的電流調(diào)節(jié)電路，以對(duì)直流電源100的輸出作限電流或定電流的操控，再輸往蓄電單元102的第一蓄電元件103，以及依需要選擇性串聯(lián)隔離二極管104，再輸往呈并聯(lián)由第二蓄電元件105及單向電能輸出限制電路106及充電操控電路111所構(gòu)成的次段儲(chǔ)電電路再輸出。
圖4所示為圖1電路例中的電能輸入調(diào)節(jié)及限制電路由電壓調(diào)節(jié)電路所構(gòu)成的電路例，此電路中，在直流電源100的輸出與蓄電單元102的第一蓄電元件103之間，可依需要選擇性設(shè)置機(jī)電元件或固態(tài)電子元件所構(gòu)成的電壓調(diào)節(jié)電路，以對(duì)直流電源100作限電壓或定電壓的操控，再輸往蓄電單元102的第一蓄電元件103，以及依需要選擇性串聯(lián)隔離二極管104，再輸往呈并聯(lián)由第二蓄電元件105及單向電能輸出限制電路106及充電操控電路111所構(gòu)成的次段儲(chǔ)電電路再輸出。
圖5所示為圖1電路例中直流電源先并聯(lián)季納二極管再順電流方向串聯(lián)阻隔二極管構(gòu)成電能輸入調(diào)節(jié)及限制電路的電路例，此電路中，直流電源100兩端直接并聯(lián)季納二極管112(必要時(shí)直流電源可先串聯(lián)降壓電阻)，再順電流方向串聯(lián)阻隔二極管113后通往蓄電單元102的第一蓄電元件103，以及依需要選擇性串聯(lián)隔離二極管104，再輸往呈并聯(lián)由第二蓄電元件105及單向電能輸出限制電路106及充電操控電路111所構(gòu)成的次段儲(chǔ)電電路再輸出。
圖6所示為圖1電路例中直流電源順電流方向串聯(lián)阻隔二極管構(gòu)成電能輸入調(diào)節(jié)及限制電路的電路例，此電路中，直流電源100順電流方向串設(shè)阻隔二極管113，再通往蓄電單元102的第一蓄電元件103，以及依需要選擇性串聯(lián)隔離二極管104，再輸往呈并聯(lián)由第二蓄電元件105及單向電能輸出限制電路106及充電操控電路111所構(gòu)成的次段儲(chǔ)電電路再輸出。
圖7所示為圖1電路例中直流電源兩端并聯(lián)季納二極管構(gòu)成電能輸入調(diào)節(jié)及限制電路的電路例，此電路中，直流電源100兩端直接并聯(lián)季納二極管112(必要時(shí)直流電源可先串聯(lián)降壓電阻)，再通往蓄電單元102的第一蓄電元件103，以及依需要選擇性串聯(lián)隔離二極管104，再輸往呈并聯(lián)由第二蓄電元件105及單向電能輸出限制電路106及充電操控電路111所構(gòu)成的次段儲(chǔ)電電路再輸出。
圖8所示為圖1電路例中第一蓄電元件由電容或超電容所構(gòu)成的電路例，其由電容或超電容114構(gòu)成第一蓄電元件103的蓄電功能。
圖9所示為圖1電路例中第一蓄電元件由可充放電二次電池所構(gòu)成的電路例，其由可充放電二次電池構(gòu)成第一蓄電元件103的蓄電功能。
圖10所示為圖1電路例中由二極管串聯(lián)可調(diào)控輸出電流電路108的電路例，為由二極管107與可調(diào)控電流輸出電路108串聯(lián)，再與充電操控電路111呈相同電流流向作并聯(lián)，再與第二蓄電元件105串聯(lián)，以由充電操控電路111控制對(duì)第二蓄電元件105的充電電流，而由可調(diào)控電流輸出電路108及二極管107調(diào)控其輸出電流。
圖11所示為圖1電路例中由季納二極管構(gòu)成同時(shí)具有充電操控電路及單向電能輸出限制電路的電路例，為由季納二極管115構(gòu)成，其同時(shí)具有充電操控電路111及單向電能輸出限制電路106的功能，其中藉季納二極管115的季納電壓功能，構(gòu)成限壓的充電操控電路111的功能，而由其反向的二極管效應(yīng)構(gòu)成輸出路徑。
圖12所示為圖1電路例中由電容或超電容構(gòu)成第二蓄電元件的電路例，其由電容或超電容116構(gòu)成第二蓄電元件105。
圖13所示為圖1電路例中由可充放電二次電池構(gòu)成第二蓄電元件的電路例，其由各種可充放電二次電池117構(gòu)成第二蓄電元件105。
圖14所示為圖1電路例中不設(shè)置充電操控電路以及藉由一次或可充放電二次電池或其他可充放電蓄電裝置構(gòu)成第二蓄電元件的電路例，其不設(shè)置充電操控電路111，以及藉由一次或可充放電二次電池或其他可充放電蓄電裝置構(gòu)成第二蓄電元件105。
圖15所示為圖1電路例中不設(shè)置充電操控電路及可選擇性省略電能輸入調(diào)節(jié)及限制電路，而以二極管構(gòu)成單向電能輸出限制電路的功能以及以一次或可充放電二次電池或其他可充放電蓄電裝置構(gòu)成第二蓄電元件的電路例，其不設(shè)置充電操控電路111及可選擇性省略電能輸入調(diào)節(jié)及限制電路101，而由二極管107構(gòu)成單向電能輸出限制電路106的功能，以及籍由一次或可充放電二次電池或其他可充放電蓄電裝置構(gòu)成第二蓄電元件105。
上述各實(shí)施例為本發(fā)明隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)的構(gòu)成應(yīng)用例，其進(jìn)步性在于基于成本及輕薄短小的易攜帶性考慮，若以光能電池的輸出電壓為3v，電流為5ma，電控裝置脈動(dòng)負(fù)載的工作電流為400ma為例，則光能電池?zé)o法直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載而需加設(shè)輔助蓄電元件，若加設(shè)容量較小的電容則其缺點(diǎn)為每操控一次或數(shù)次需等特再充電相當(dāng)不便，其另一缺點(diǎn)為在間歇操作中，若能有較長(zhǎng)特機(jī)時(shí)間可充電，卻可能將因其電容容量較小而太早飽和而不能蓄入更多電能；若采用容量大的超電容或二次電池，雖可在長(zhǎng)時(shí)間受光時(shí)儲(chǔ)存較大容量電能，但若開機(jī)時(shí)電池電壓較低則開機(jī)后需要較長(zhǎng)時(shí)間來(lái)充電才能操作。
此項(xiàng)隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，若應(yīng)用于設(shè)有接觸式導(dǎo)電結(jié)構(gòu)作隨機(jī)耦合，或設(shè)有光能電池驅(qū)動(dòng)的間歇操作型電控裝置如計(jì)算機(jī)、遙控器、電腦鼠標(biāo)、鍵盤或其他外圍裝置等無(wú)線(CORDLESS)電控裝置，則其改善功能如下此系統(tǒng)設(shè)有第一蓄電元件及第二蓄電元件，并由高容量的超級(jí)電容或二次充電電池構(gòu)成的第二蓄電元件，開機(jī)時(shí)若第二蓄電元件電壓足夠則可立刻開機(jī)操作，若第二蓄電元件電壓不足則無(wú)論其電壓多低，此時(shí)光能電池皆可優(yōu)先迅速對(duì)容量較小的第一蓄電元件充電，以供開機(jī)操作，縮短開機(jī)時(shí)間；反之，傳統(tǒng)電路因無(wú)此項(xiàng)隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)的特色，而必須待機(jī)至單一高容量的蓄電元件充電至可工作電壓才能工作，待機(jī)時(shí)間較長(zhǎng)造成不便；光能電池在后續(xù)較長(zhǎng)的受光時(shí)段中，先由較低儲(chǔ)電量的第一蓄電元件充電至設(shè)定電壓后，可自動(dòng)繼續(xù)對(duì)高容量的第二蓄電元件充電以儲(chǔ)存更多的電能。
此項(xiàng)隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)的第一蓄電元件103及第二蓄電元件105及單向電能輸出限制電路106與充電操控電路111可依需要作成以下各種選擇各蓄電元件的蓄電容量關(guān)系為第一蓄電元件103的蓄電容量＜第二蓄電元件105的蓄電容量＜第三蓄電元件的蓄電容量＜……依此類推構(gòu)成不穩(wěn)定電源的電壓差多段式直流供電系統(tǒng)；除第一蓄電元件外，由第二蓄電元件之后每段蓄電元件皆需串設(shè)單向電能輸出限制電路106及充電操控電路111；可藉單向電能輸出限制電路106及充電操控電路111呈并聯(lián)，再各別串聯(lián)于第二蓄電元件105及第三蓄電元件或之后增設(shè)后段蓄電元件，以在第一蓄電元件103充電至設(shè)定電壓值自動(dòng)繼續(xù)對(duì)第二蓄電元件105開始充電，而于第二蓄電元件105充電至設(shè)定電壓值自動(dòng)繼續(xù)對(duì)第三蓄電元件開始充電，依此類推構(gòu)成隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)；充電電源為優(yōu)先對(duì)第一蓄電元件103充電，再對(duì)第二蓄電元件105充電，依此類推構(gòu)成隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)；藉單向電能輸出限制電路106及充電操控電路111呈并聯(lián)，再各別串聯(lián)于第二蓄電元件105及第三蓄電元件或所追加后段蓄電元件，以由第一蓄電元件103及第二蓄電元件105及第三蓄電元件及后續(xù)蓄電元件共同對(duì)負(fù)載供電。
以上說(shuō)明為此項(xiàng)隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)的應(yīng)用原則，而非用以限制其他組合，在實(shí)際應(yīng)用中可依上述原則作成選定。
綜上所述，本發(fā)明的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)藉多段電壓涓流儲(chǔ)電的操控特性使系統(tǒng)電負(fù)載供電的即時(shí)性獲得改善，構(gòu)見十分新穎。
權(quán)利要求
1.一種隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其特征在于該儲(chǔ)電系統(tǒng)主要構(gòu)成包括直流電源(100)為藉由接觸式導(dǎo)電裝置與來(lái)自市電整流而成的直流電源作隨機(jī)耦合以隨機(jī)供給直流電能，或以光能電池或風(fēng)力發(fā)電機(jī)或其他不穩(wěn)定的直流電電源或交流電能轉(zhuǎn)換為直流的電源如波浪能或震動(dòng)能等為所轉(zhuǎn)換的不穩(wěn)定直流電源所構(gòu)成；電能輸入調(diào)節(jié)及限制電路(101)為由二極管或其他單向傳輸電流的元件或電路，如機(jī)電元件或可被控制的功率晶體或閘流體，或其他單向傳輸電流的固態(tài)電路元件或電路所構(gòu)成，供調(diào)控直流電源(100)輸往蓄電單元(102)的輸出電壓、電流的大小，以及使直流電源(100)對(duì)各蓄電單元及輸出端只能輸出而不能逆向輸入電能；此項(xiàng)電能輸入調(diào)節(jié)及限制電路(101)具有選擇性，可依需要選擇設(shè)置或者不設(shè)置；蓄電單元(102)含設(shè)有由電容或超電容或二次電池所構(gòu)成的第一蓄電元件(103)，其與直流電源(100)及輸出端并聯(lián)，第一蓄電元件(103)的輸出端可依電路需要選擇順向串聯(lián)隔離二極管(104)或者不設(shè)置；以及設(shè)有由電容或超電容或一次電池或二次電池所構(gòu)成的第二蓄電元件(105)，其與單向電能輸出限制電路(106)串聯(lián)后并聯(lián)于電源及輸出端；以及設(shè)有單向電能輸出限制電路(106)，為由二極管或其他單向傳輸電流的元件或電路，如機(jī)電元件或可被控制的功率晶體或閘流體或其他單向傳輸電流的固態(tài)電路元件或電路所構(gòu)成可調(diào)控電流輸出電路，以使第二蓄電元件對(duì)所并聯(lián)的電源側(cè)及負(fù)載側(cè)只能輸出電能而不能逆向輸入電能；以及設(shè)有由二極管順向偏壓構(gòu)成或季納二極管構(gòu)成或由機(jī)電元件或固態(tài)電路元件所構(gòu)成的充電操控電路(111)，其并聯(lián)于單向電能輸出限制電路(106)的兩端，于第二蓄電元件(105)采用電容或超電容或可充放電二次電池等可充電性質(zhì)的蓄電元件所構(gòu)成時(shí)，藉操控設(shè)定直流電源對(duì)第二蓄電元件(105)開始充電的電壓值，或更進(jìn)一步設(shè)有限制其充電電流及充電飽和轉(zhuǎn)為保持充電或斷電狀態(tài)的功能；在實(shí)際應(yīng)用選擇時(shí)，此項(xiàng)充電操控電路可依需要選擇設(shè)置或者不設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其特征在于其電路中在直流電源(100)與蓄電單元(102)的第一蓄電元件(103)之間，可依需要選擇性設(shè)置機(jī)電元件或固態(tài)電子元件所構(gòu)成的電壓及電流調(diào)節(jié)電路，以對(duì)直流電源(100)的輸出電壓作限電壓或定電壓及輸出電流作限電流或定電流的操控，再輸往蓄電單元(102)的第一蓄電元件(103)，以及依需要選擇性串聯(lián)隔離二極管(104)，再輸往呈并聯(lián)由第二蓄電元件(105)及單向電能輸出限制電路(106)及充電操控電路(111)所構(gòu)成的次段儲(chǔ)電電路再輸出。
3.如權(quán)利要求1所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其特征在于其電路中在直流電源(100)與蓄電單元(102)的第一蓄電元件(103)之間，可依需要選擇性設(shè)置機(jī)電元件或固態(tài)電子元件所構(gòu)成的電流調(diào)節(jié)電路，以對(duì)直流電源(100)的輸出作限電流或定電流的操控，再輸往蓄電單元(102)的第一蓄電元件(103)，以及依需要選擇性串聯(lián)隔離二極管(104)，再輸往呈并聯(lián)由第二蓄電元件(105)及單向電能輸出限制電路(106)及充電操控電路(111)所構(gòu)成的次段儲(chǔ)電電路再輸出。
4.如權(quán)利要求1所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其特征在于其電路中在直流電源(100)的輸出與蓄電單元(102)的第一蓄電元件(103)之間，可依需要選擇性設(shè)置機(jī)電元件或固態(tài)電子元件所構(gòu)成的電壓調(diào)節(jié)電路，以對(duì)直流電源(100)作限電壓或定電壓的操控，再輸往蓄電單元(102)的第一蓄電元件(103)，以及依需要選擇性串聯(lián)隔離二極管(104)，再輸往呈并聯(lián)由第二蓄電元件(105)及單向電能輸出限制電路(106)及充電操控電路(111)所構(gòu)成的次段儲(chǔ)電電路再輸出。
5.如權(quán)利要求1所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其特征在于其電路中直流電源(100)兩端直接并聯(lián)季納二極管(112)(必要時(shí)直流電源可先串聯(lián)降壓電阻)，再順電流方向串聯(lián)阻隔二極管(113)后通往蓄電單元(102)的第一蓄電元件(103)，以及依需要選擇性串聯(lián)隔離二極管(104)，再輸往呈并聯(lián)由第二蓄電元件(105)及單向電能輸出限制電路(106)及充電操控電路(111)所構(gòu)成的次段儲(chǔ)電電路再輸出。
6.如權(quán)利要求1所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其特征在于其電路中直流電源(100)順電流方向串設(shè)阻隔二極管(113)，再通往蓄電單元(102)的第一蓄電元件(103)，以及依需要選擇性串聯(lián)隔離二極管(104)，再輸往呈并聯(lián)由第二蓄電元件(105)及單向電能輸出限制電路(106)及充電操控電路(111)所構(gòu)成的次段儲(chǔ)電電路再輸出。
7.如權(quán)利要求1所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其特征在于其電路中直流電源(100)兩端直接并聯(lián)季納二極管(112)(必要時(shí)直流電源可先串聯(lián)降壓電阻)，再通往蓄電單元(102)的第一蓄電元件(103)，以及依需要選擇性串聯(lián)隔離二極管(104)，再輸往呈并聯(lián)由第二蓄電元件(105)及單向電能輸出限制電路(106)及充電操控電路(111)所構(gòu)成的次段儲(chǔ)電電路再輸出。
8.如權(quán)利要求1所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其特征在于其由電容或超電容(114)構(gòu)成第一蓄電元件(103)的蓄電功能。
9.如權(quán)利要求1所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其特征在于其由可充放電二次電池構(gòu)成第一蓄電元件(103)的蓄電功能。
10.如權(quán)利要求1所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其特征在于其包括由二極管(107)與可調(diào)控電流輸出電路(108)串聯(lián)，再與充電操控電路(111)呈相同電流流向作并聯(lián)，再與第二蓄電元件(105)串聯(lián)的結(jié)構(gòu)，以由充電操控電路(111)控制對(duì)第二蓄電元件(105)的充電電流，而由可調(diào)控電流輸出電路(108)及二極管(107)調(diào)控其輸出電流。
11.如權(quán)利要求1所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其特征在于其包括由季納二極管(115)構(gòu)成的電路，該電路同時(shí)具有充電操控電路(111)及單向電能輸出限制電路(106)的功能，其中藉季納二極管(115)的季納電壓功能，構(gòu)成限壓的充電操控電路(111)的功能，而由其反向的二極管效應(yīng)構(gòu)成輸出路徑。
12.如權(quán)利要求1所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其特征在于其由電容或超電容(116)構(gòu)成第二蓄電元件(105)。
13.如權(quán)利要求1所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其特征在于其由各種可充放電二次電池(117)構(gòu)成第二蓄電元件(105)。
14.如權(quán)利要求1所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其特征在于其包括不設(shè)置充電操控電路(111)，以及藉由一次或可充放電二次電池或其他可充放電蓄電裝置構(gòu)成第二蓄電元件(105)。
15.如權(quán)利要求1所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其特征在于其包括不設(shè)置充電操控電路(111)及可選擇性省略電能輸入調(diào)節(jié)及限制電路(101)，而由二極管(107)構(gòu)成單向電能輸出限制電路(106)的功能，以及藉由一次或可充放電二次電池或其他可充放電蓄電裝置構(gòu)成第二蓄電元件(105)。
16.如權(quán)利要求1所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其特征在于其設(shè)有第一蓄電元件及第二蓄電元件，并由高容量的超級(jí)電容或二次充電電池構(gòu)成的第二蓄電元件，開機(jī)時(shí)若第二蓄電元件電壓足夠則可立刻開機(jī)操作，若第二蓄電元件電壓不足則無(wú)論其電壓多低，此時(shí)光能電池皆可優(yōu)先迅速對(duì)容量較小的第一蓄電元件充電，以供開機(jī)操作，縮短開機(jī)時(shí)間。
17.如權(quán)利要求1所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其特征在于其光能電池在后續(xù)較長(zhǎng)的受光時(shí)段中，先由較低儲(chǔ)電量的第一蓄電元件充電至設(shè)定電壓后，可自動(dòng)繼續(xù)對(duì)高容量的第二蓄電元件充電以儲(chǔ)存更多電能。
18.如權(quán)利要求1所述的隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其特征在于其第一蓄電元件(103)及第二蓄電元件(105)及單向電能輸出限制電路(106)與充電操控電路(111)可依需要作成以下各種選擇各蓄電元件的蓄電容量關(guān)系為第一蓄電元件(103)的蓄電容量＜第二蓄電元件(105)的蓄電容量＜第三蓄電元件的蓄電容量＜……依此類推構(gòu)成不穩(wěn)定電源的電壓差多段式直流供電系統(tǒng)；除第一蓄電元件外，由第二蓄電元件之后每段蓄電元件皆需串設(shè)單向電能輸出限制電路(106)及充電操控電路(111)；可藉單向電能輸出限制電路(106)及充電操控電路(111)呈并聯(lián)，再各別串聯(lián)于第二蓄電元件(105)及第三蓄電元件或之后增設(shè)后段蓄電元件，以在第一蓄電元件(103)充電至設(shè)定電壓值自動(dòng)繼續(xù)對(duì)第二蓄電元件(105)開始充電，而于第二蓄電元件(105)充電至設(shè)定電壓值自動(dòng)繼續(xù)對(duì)第三蓄電元件開始充電，依此類推構(gòu)成隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)；充電電源為優(yōu)先對(duì)第一蓄電元件(103)充電，再對(duì)第二蓄電元件(105)充電，依此類推構(gòu)成隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)；藉單向電能輸出限制電路(106)及充電操控電路(111)呈并聯(lián)，再各別串聯(lián)于第二蓄電元件(105)及第三蓄電元件或所追加后段蓄電元件，以由第一蓄電元件(103)及第二蓄電元件(105)及第三蓄電元件及后續(xù)蓄電元件共同對(duì)負(fù)載供電。
全文摘要
本發(fā)明提供一種隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)，其以兩種或兩種以上蓄電元件，構(gòu)成兩段式或兩段以上以電壓差作涓流儲(chǔ)電功能的電路系統(tǒng)，以儲(chǔ)存來(lái)自市電所轉(zhuǎn)換的直流電源，或來(lái)自光能電池或風(fēng)力發(fā)電機(jī)等不穩(wěn)定電源的隨機(jī)輸入充電電能。此項(xiàng)隨機(jī)輸入多段電壓涓流儲(chǔ)電系統(tǒng)藉多段電壓涓流儲(chǔ)電的操控特性使系統(tǒng)電負(fù)載供電的即時(shí)性獲得改善，構(gòu)見十分新穎。
文檔編號(hào)H02J7/00GK1430320SQ01145079
公開日2003年7月16日 申請(qǐng)日期2001年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月26日
發(fā)明者楊泰和 申請(qǐng)人:楊泰和