手机电池替代普通电池的装置

手机电池替代普通电池的装置

技术领域。

本发明涉及可移动电源，是用可充电手机电池替代普通电池的装置。

供电电源可分为固定（一般指交流电）和可移动（包括各种可充电电池，普通干电 池和蓄电池、）两种电源。（前者不属于讨论范畴。这里只讨论后者。）众所周知，一次性用的 普通电池应用最多还最广。对环境造成的危害也最大。现有技术未能解决可充电手机电池 替代普通电池的关键技术问题。正因为这些问题的存在，才导致闲置的旧手机电池长期不 能得到利用（据不完全统计，每家每户都有并且在数量上并不比普通干电池少多少）也会当 成垃圾丢掉的。其危害是双重的。本发明《手机电池替代普通电池的装置》的新颖性、紧迫性 和必要性是显而易见的。

可充电手机电池替代普通电池目前存在的主要和关键问题是：电压不一致。一块 手机电池电压是3.7-3.8V，而普通电池是1.5V/节，一般家用电器大都是采用：1-4节，电压 分别是：1.5、3、4.5、6V。按现有技术：用在交流整流回路的两种稳压电路：1、并联稳压器。2、 串联稳压器。前者因效率太低，空载电量损耗严重。还有当负载波动变大时输出电压稳定度 将显著降低。故不考虑采用。后者效率虽然比并联高些，但线路比较复杂。过载能力很差。最 重要的是电压差太小无法做到稳定电压的目的。由此可见按现有技术用在交流整流回路的 1、并联稳压器。2、串联稳压器。都不能采用，也无法采用。

背景技术

一般电气技术人员都知道，各种电池的电压源都是相当稳定的。这是因为（新电 池）内阻比较小，而且电池电压也比较低，所以根本不会（也没有可能）采用(在交流电中经 整流后再去进行)稳压的电路。其一、即使采用了也不能解决实际问题。其二、即使采用了也 会因为电源电压差较小、内阻变大及线路本身功耗损失增大，线路的复杂程度及成本高等 问题的存在，无法运用或用上后不能达到稳定输出电压，无法满足负载要求。更谈不上推广 和应用了。所以只能放弃这条走不通的思路。

以上所提到的现实问题是现有技术无法解决的，而且目前为止还未见涉及到有关 用于电池降压并稳压问题的相关技术资料和技术方案。该问题要得到真正解决。也正是本 发明《充电手机电池替代普通电池的装置》所要解决的关键技术问题。（其实本人在家里极 小范围内已经应用这项技术两年多了，详见本说明书）

一种将手机电池电压稳定输出与用电设备应用电压相一致的电路装置。众所周知用电 器的供电电压值不允许有较大偏差。低了不能正常运行，高了则会很快烧毁或缩短用电器 的使用寿命。另外，一般电气技术人员都懂得：普通电池从生产出来就有规定年限的，即使 不使用也会在快到失效期时，其电池的容量会大打折扣。如果我们买回的是快到期电池，就 更不经用了。我们手头的手机电池充满电的放电量大致在几百-两千毫安时左右，一般较近 产出的手机可充电电池容量都比较大，一次充满电足可以接近甚至于超过#1普通电池的放 电量（大约在3000—4000mAh之间，普通电池容量因厂家和产出日期的不同而不同）。将容量 接近的手机可充电电池相比#1普通干电池体积要小许多，重量也轻许多。

举实例说明：两节#1干电池是3V电压，其重量是156克，而手机电池一块只有30-40 克左右（容量大的会较重些）。两者相比较1、容量相差不多，(充电2-3次就基本上可以与#1 干电池放电量接近，或者用两节并联后，甚至于可以超过#1干电池的放电容量和使用时间。 详细说明见具体实施方式说明书)2、重量只占到原两节#1电池的1/4左右，体积大哟占原#1 电池的1/7左右。因为只有容量相近，体积和重量满足，才是能达到替换的初步外在基本条 件。而真正要达到替换目的的，才是本专利要解决的真正内在的关键问题所在。众所周知替 代容量较小的#2、#5、#7小电池，从容量上来讲更不成问题了。最主要的是一个是可充电电 池，可再次充电利用。而另一个是一次性的，用完后只能当垃圾扔掉。由此说来旧手机电池 替代普通电池（#1、#2、#5、#7）从容量、体积和重量上综合来讲是完全可行的。

下面对干电池的危害做一下简单计算统计

电池产品可分一次干电池(普通干电池)、二次干电池(可充电电池，主要用于手机、笔 记本、计算机)、铅酸蓄电池(主要用于汽车和电动车)三大类。用量最大、众最关心，报道 最多的是普通干电池。

废旧电池乱扔的危害是相当大的: 废电池是危害我们生存环境的一大杀手！一粒 纽扣电池可污染60万升水，等于一个人一生的饮水量，一节一号电池烂在地里，能使一平方 米的土地失去利用价值，并造成永久性公害。废旧电池的环境污染的确让人触目惊心！而我 国对于废旧电池的处理却属于空白，随手扔掉的废旧电池随处可见，有专家呼吁，再不规范 处理废旧电池，我国总有一天会无田可种，无水可饮了。 废电池中含有哪些有害物质，这些 物质通过什么样的机理释放到环境中，会对环境造成多大程度的损害，国内外有无废干电 池引起严重污染的案例，发达国家是怎样解决这个问题的目前还不知晓。在对自然环境威 胁最大的几种物质中，电池里就包含了汞、铅、镉等多种，汞具有强烈的毒性，对人体中枢神 经的破坏力很大，上世纪五十年代发生在日本的震惊中外的水俣病就是由于汞污染造成 的；铅能造成神经紊乱、肾炎等；镉在人体内极易引起慢性中毒，主要病症是肺气肿、骨质软 化、贫血，很可能使人体瘫痪；而铅进入人体后最难排泄，它干扰肾功能、生殖功能。若把废 电池混入生活垃圾中一起填埋，久而久之，惨出的重金属可能污染地下水和土壤，进而进入 鱼类、农作物中，破坏人类的生存环境，间接威胁到人类的健康。 电池在我们生活中的使用 量正在迅速增加，已深入到我们生活和工作的每一个角落。我国是电池生产和消费大国，目 前年产量达140亿枚，占世界产量1/3。如果以全国约3.6亿个家庭，每户每年用10枚计，消费 量已是36亿。若加上集团消费，每年"涌现"上百亿枚废旧电池当不在话下。这些电池若未得 到妥善处理，将直接或间接地危害人们的身体健康。实施并倡导废旧电池分类收集活动为 越来越多的人们所认识，并得到越来越多的重视、支持和参与。[以上是网上所查到的]可能 有一定偏差。

由此可见本发明专利《充电手机电池替代普通电池的装置》的实施和应用是太重 要了。

本人已将该装置在家里实施使用两年多了。如果按每两年8节#1电池计算可节省 40元左右，按1千万户人家（我国用燃气灶用户远不止这个数字）采用后两年可节省4亿元人 民币买电池用的钱。并且少产生：（8*0.078kg/节*10000000=6240吨，每节#1电池重78克）电 池垃圾。三年将产生近万吨的电池垃圾。以上仅是在燃气灶上的使用量计算得出的结果，其 实用燃气灶的用户远大于1千万户，可能有近5-7千万户。若按5千万户计算每年节省10亿元 人民币，并减少15600吨电池垃圾，手机电池危害还没计算进去。若计算进去数字将更令人 震撼。若本技术在其它方面得到应用如：儿童玩具、小手灯、及各种遥控器等等方面再去计 算一下。能节省钱多少，会减少多少电池垃圾产生，将是又一个很可观而更震撼的数据。另 外，各家各户的旧手机电池也得到了一个较好的利用方法和途径。众所周知手机电池会比 普通电池的危害更大。这样如此说来即减少了干电池的危害，又减少了手机电池的危害。这 是显而易见的。

这些电池垃圾目前还在不断地产生、不断地污染着我们的土地和水源。这些将会 造成不可逆的、不能恢复和无法估量的损失。因此，为了我们赖以生存的环境，为了子孙后 代。从现在做起。通过计算本人才深刻认识到，这是一个真可怕的数据，本发明专利技术的 早日实施是太重要了。

可行性分析如下：

以上谈了必要性和紧迫性。本人在两年前（用旧手机电池替代两节#1普通电池）就使用 上了这项专利技术。节省了买10节#1电池的钱。经过使用的确较方便，每年大约只对手机电 池充电4-6次就足可度过了。每次充电费用不到两分钱（0.56元/度*5W*6h/1000=0.0168元， 充电器按5W，充电时间按6小时计算）。用于一年充电费用按5次每次六小时计算不到一角钱 （0.0168*5=0.084元）。如此可见费用相当得底。

如果有必要可以用两块电池交替用，两-三个月左右换一次就行了。就不会影响到 做饭用了。本人在家里，有时因使用间隔时间较长，常忘了充备用电池，就将正使用的手机 关机取出电池安上去就好了。将这顿饭做好后，再取下来放回手机里。如此方便就可不用备 用电池了。不是我在说故事，这是本人使用过的方法，为了应急只有这样了，这样做一年里 最多也就4-5次就渡过了。然后再将换下的手机电池进行充电5-6小时时间足可以充满再用 了。如此说来使用本专利技术是较方便的。若用上充电插头就更方便了。不用在没电时到处 电池和去买电池了。这是显而易见的。

本人在使用本专利技术两年多来，没有因使用本专利技术出现过任何电路故障， 也没有对燃气灶正常工作有任何影响。这是显而易见的。

终上所述本专利的电路设计解决了在使用中电源内阻的增大问题。从而才能满足 和替代各种普通电池所带负载的使用要求。这是显而易见的。

（（终上所述，不难了解本专利的新颖和适用性。本人经查阅相关电路资料，不存在 有类同的设计思路。本电路设计特点是：方法新颖、构思巧妙（不是过分夸张因本人已使用 两年多了）、实施容易，成本较低。（巧妙地运用了电子器件的特性和特征取得了较完美的效 果。这是显而易见的事实。））

本专利技术要达到的目的和目标是：

告别普通电池时代。（为了明天、为了子孙后代。为了我们赖以生存的地球环境。尽快、 尽早。）：1、关掉普通电池生产厂，从污染源头开始堵，这样较容易些。2、旧手机电池（会经本 发明专利采用手机电池替代普通干电池的技术设计装置）得到了较好地利用，减少了旧手 机电池的污染源。3、减少了普通电池生产工厂及人力和材料资源的浪费和污染（具体数据 以专业人员统计为准）。4、家电生产厂家采用该项发明专利技术可以直接将原来生产的产 品收回后（不用改变原设计）将本专利技术应用组装上就行了。这是利国、利民、利厂家的好 事。何乐而不为呢！

用旧手机电池完全替代普通电池使用，从数量上讲没有太大问题，每家户都有旧手机 不用，手机电池在闲置，还包括充电器。相信采用本发明专利用《手机电池替代普通干电池 的装置》后，因本发明解决了技术和实际应用的关键电路技术问题（详见具体实施方式原理 说明）。主要问题得到了解决。其他问题都会迎刃而解了。相信不远的将来利用旧手机电池 完全替代普通干电池（即告别普通电池的时代）只是时间问题。

发明内容

本发明专利的思路及具体实施方式原理说明：

本发明专利《充电手机电池替代普通电池的装置》是换了一种思维方式。根据图1所示:

基本线路说明：(图1所示)

根据基尔霍夫电压定律：E = Us + UL + Ur （1）

其中E代表手机电池电压源，Us表示降压电路A的降压数值，UL表示原来负载B的普通电 池供电压, Ur为手机电池内阻降压值。

UL = E –Us - Ur （2）

Us电压值是本专利要解决的关键问题所在。讲到这里不难想象电路设计要求，和技术 要求。以及技术参数的配置要求和计算。

图中Us为降压电路的电压值或降压值，也可以认为是稳压值或稳定降压值。这正 是本发明专利设计的核心和关键技术。通过选择固定Us的电压值。即采用串联恒定降压值 的稳压元件或降压电路等进行降压并稳压（请注意：该方法是相关电子书籍中所没有的。也 正是本发明专利技术得以成功的精髓及开门钥匙）。正是在这一创新性设计思维指导下，本 发明专利《充电手机电池替代普通电池的装置》的设计关键问题才得以彻底解决。手机电池 通过他降压即可达到UL负载用电器电压的要求。这是从公式（2）可以得出的结论。

Ur：为手机电池内阻降压值,手机电池内阻一般在120-150毫欧之间，一般用电器 工作电流在100mA以下，得出Ur才不到12-15mV左右的变化量。才不足5/1000。足可以忽略不 计了。

经上所述一般电子技术人员是都可以很容易做到了。这是显而易见的。

另外说明一下：手机电池可以通过串联提高供电电压，并联提高电池放电容量。通 过串、并联接可与#1普通电池的容量更接近或超过。而供电电压是6V、4.5V、3V、1.5V的用电 器，前两者6V、4.5V需用串联。若要增大电池放电容量需用并联。再通过本发明专利《充电手 机电池替代普通电池的装置》不难设计出不同电压相对应的转换电路。同理也可用手机电 池替代层叠式电池9V和15V。这是显而易见的。

根据本发明专利《充电手机电池替代普通电池的装置》的设计理念，设计出一些实 施方式。其中具体特点和特征如下：

特点1：供电回路采用串联恒定降压值的稳压元件进行降压。通过公式: UL = E –Us - Ur（2）得到稳定输出与用电器电压相符的电路。其有益效果是将手机电池电压降置用电器 电压相符，确保电压稳定输出。不会烧毁用电器。电源内阻基本不变。

特点2：可以不用考虑手机电池的正、负极，只要接通电路就能使用电器工作了。其 有益效果是不论老、少或视力较差及盲人等，只要将手机电池电极片与用电器电极片接上 就能正常工作了。不用考虑电极是否接反造成用电器烧坏后果的问题。

特点3：分正负极，但是接反电源有告警信号，同时用电器受到了线路保护。其有益 效果是：用电器不会因接反电源而被烧毁。当电极接反时由于（线路保护起作用）用电器将 不会工作，更不会烧坏用电器。并用LED灯提示电源接反。只有当电极接对时用电器才能正 常工作。

以上特点2、特点3可单独，也可同时采用。但特点1必须分别与特点2或特点3相结 合同时采用，才能满足或达到用电器电压的使用要求。特点2、特点3在实际应用中是必须 的。其优点也是显而易见的。注意：特点2、特点3是根据具体用电器电压来确定的。

本专利的设计及具体实施特征如下：

1、解决了电源内阻影响问题。2、并实现电压匹配3、成本较低。4、容易实施。以上特点及 特征是一般电子技术人员所想不到的。也是以往用电器电路设计上从未见采用或使用过 的。

下面简述本发明专利《充电手机电池替代普通电池的装置》实际应用在燃气灶上 电池的替代的简易安装方法：如图2所示：

图中Ａ表示宽皮筋，Ｂ表示手机电池，Ｃ表示细皮筋，Ｄ表示电池极片压板夹子，Ｅ表 示电池引线，Ｆ表示对应接触的触头。

将Ａ宽皮筋固定住Ｄ电池极片压板夹子。使Ｆ接触的触头接触良好后。再将手机 电池用朔料袋包好后（起绝缘作用），再用Ｃ细皮筋绑住电池放进原来的电池盒里。将电池 盒扣好就行了。从外表看不出进行了什么改动。

若实在放不下就将其用胶带粘在燃气灶底部就可以了。不会经常动的，只是不大 美观罢了。最多一年就充电（4-5次）须动一下。

若用上充电插头就更方便了。

附图说明

图1是本发明电气原理图

图2是手机电池固定示意图。