[發(fā)明專利]自供電充電器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200580039013.9
• 申請日: 2005-10-26
• 公開（公告）號: CN101194407A
• 公開（公告）日: 2008-06-04
• 發(fā)明（設計）人: 迪迪埃·馬凱;米歇爾·韋爾內(nèi)
• 申請（專利權(quán)）人: 法國電信公司
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34;H02J7/00
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 陳紅;徐金國

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及用于可充電設備的充電裝置。更具體地，本發(fā)明涉及用于便攜設備或移動設備的并具有一個主能量源的電池組充電器，其中，該主能量源包括至少一個發(fā)電機。

背景技術(shù)

目前的改進涉及由燃料箱供應如液態(tài)甲醇或氣態(tài)氫等燃料的燃料電池，從而該燃料電池可以為如便攜式終端等充電。

目前已經(jīng)存在一種用于為移動電話再充電的利用電池工作的自供電充電器。該裝置包括電池，從而不需要連接到電源插座。其配備有一個輸出端，為了向電話電池組提供再充電所需的能量，該連接裝置是必須的。

但是，與成本、體積和質(zhì)量相同的快速電源充電器所提供的平均能量相比，具有高能量密度的電池并不能提供的高平均能量。此外，由于電池的電壓通常較低并且常常不足以單獨地使用，為了獲得足夠的電壓，必須將多塊電池串聯(lián)或者利用電子的方式增加其電壓。盡管如此，平均起來對一個電池來說已經(jīng)很低的有效強度，進一步地被串聯(lián)中的強度最弱的那個電池或者被電損耗所限制，從而進一步地降低了總的有效能量強度。此外，包括升高溫度的電池的啟動時間，可能是非常長的，且與電池組相比，其工作條件不好控制。因此，使用這種類型的裝置為電池組充電是非常慢的，特別是在使用燃料電池的情況下。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個目的在于通過提供一種充電器來克服上述缺點，該充電器具有主能量源，該主能量源使得可以為可再充電設備快速充電。

因此，本發(fā)明提供了一種充電器，該充電器包括電能存儲模塊，所述電能存儲模塊具有與外部電池組連接的連接接口；發(fā)電機，被以可控的方式提供能量，以在一工作點上為存儲模塊提供電能；發(fā)電機的控制裝置，用于在發(fā)電機向存儲模塊供應電能時，根據(jù)與存儲模塊的狀態(tài)相關的信息和與發(fā)電機的狀態(tài)相關的信息，調(diào)整所述發(fā)電機的工作點。

發(fā)電機緩慢地為電能存儲模塊充電。而電能存儲模塊又可以快速地放電，從而為連接到輸出端上的設備的電池組充電，該輸出端具有快速充電所需的功率。隨后，如果沒有連接有需要充電的設備，或者如果電能存儲模塊的充電水平下降到低于一預定的閾值，控制裝置重新啟動發(fā)電機。根據(jù)存儲模塊的狀態(tài)和發(fā)電機的狀態(tài)調(diào)整發(fā)電機的工作點，發(fā)電機的工作點由其輸出電壓和其輸出電流強度而決定。從而，控制存儲模塊的輸入電壓和輸入電流，使得降低對電能存儲模塊進行充電時的損耗，同時避免損壞該模塊，例如由于過度充電而損壞模塊。舉例來說，所提供的信息包括電能存儲模塊的剩余電量、溫度或壓力。類似地，還可以控制這個工作點，從而獲得發(fā)電機的最大輸出。傳送到控制裝置的與發(fā)電機的工作點相關的信息還包括其溫度或者可用的能量。

這樣，由于可以調(diào)整發(fā)電機的運轉(zhuǎn)以獲得最優(yōu)的工作點，從而可以改進發(fā)電機的輸出。此外，也可以避免電能存儲模塊的損耗和劣化。

舉例來說，發(fā)電機可以是熱電或熱力發(fā)電機、或著電化學電池如燃料電池。

電能存儲模塊可以是電能存儲元件的陣列，該電能存儲元件例如電池組或超級電容，或者電池組與超級電容的結(jié)合。

此外，本發(fā)明的各種實施例可以包括下述裝置中的一個和/或其他的：

◆所述發(fā)電機為電化學發(fā)電機；

◆所述發(fā)電機控制裝置被設計成根據(jù)與存儲模塊的狀態(tài)有關的信息控制發(fā)電機中的化學反應；

◆所述存儲模塊連接接口包括一匹配電路，以使該存儲模塊的輸出參數(shù)與電池組的充電參數(shù)相適應；

◆與所述存儲模塊的狀態(tài)相關的信息包括其電量、溫度、壓力、輸入端或輸出端的電壓或者電流強度；

◆所述存儲模塊包括多個存儲元件和開關裝置，所述開關裝置在充電時并聯(lián)所述存儲元件，而在放電時串聯(lián)所述存儲元件；

◆所述充電器還包括利用外部電源為存儲模塊充電的裝置；

◆所述外部電源包括電源連接電纜或USB電纜；

◆所述發(fā)電機、所述存儲模塊和所述外部電池組中的至少一個包括用于向控制電路提供數(shù)據(jù)的識別裝置，所述控制電路被設置為根據(jù)這些數(shù)據(jù)調(diào)整其控制；

◆所述電化學發(fā)電機包括一個燃料電池。

附圖說明

本發(fā)明的其它的特性和優(yōu)點將結(jié)合非限定性的實施例和附圖進行詳細說明，其中：

圖1為本發(fā)明的充電器的概要性示意圖；

圖2示出了使用燃料電池陣列和鎳金屬氫(NiMH)電池組的第一實施例；

圖3示出了將鋅-空氣電池和鎳金屬氫電池組在充電時并聯(lián)，而后在放電時串聯(lián)的一個實施例；

圖4示出了使用鋅-空氣電池的一個實施例，該鋅-空氣電池包括設置在電池和緩沖電池組之間的升壓器。

在不同的附圖中，相同的標號用于指代相同或相似的元件。