CN202363918U

CN202363918U - 充电器自动断电控制模块

Info

Publication number: CN202363918U
Application number: CN2011204149322U
Authority: CN
Inventors: 杨翠侠; 高加林; 李有池; 贾丹丹
Original assignee: China North Industries Group Corp No 214 Research Institute Suzhou R&D Center
Current assignee: China North Industries Group Corp No 214 Research Institute Suzhou R&D Center
Priority date: 2011-10-27
Filing date: 2011-10-27
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2021-10-27

Abstract

本实用新型涉及一种充电器自动断电控制模块，其接受到涓流状态指示变换信号后设定断电时长，它包括输入端与涓流状态指示信号输出端相连接的电平转换模块、输入端与电平转换模块输出端相连接的计时模块、输入端与计时模块输出端相连接的驱动模块、与驱动模块输出端相连接的电源开关模块、启动开关模块；所述的电平转换模块转换涓流状态指示信号输出端的电平，其包括 电阻（R1、R2、R3）、三极管V1。 本实用新型利用接收到的涓流信号启动涓流充电，在充电结束后能够自动切断充电器的供电电源，避免了充电结束后充电器长时间带电，且切断电源后控制模块自身不消耗能量。

Description

充电器自动断电控制模块

技术领域

本实用新型涉及一种充电器自动断电控制模块。

背景技术

现有电动车充电器末段多采用涓流充电模式，不具有完全断电功能。充电结束后，充电器自身仍消耗电能，造成能源浪费；长时间涓流充电不仅会造成电池寿命缩短或损坏，而且增加了充电器自身的安全隐患。

目前出现的充电器自动断电控制模块，信号转换结构不便于生产组装，影响充电器其它功能；计时电路采用简单的RC充电计时方式，难以实现长延时，或者采用体积较大结构复杂的定时继电器设置延迟时间；自动断电开关采用非通用零件，存在安全隐患的活动连接结构，不利于生产采购和组装。

文献1. 中华人民共和国国家知识产权局专利ZL200920211165.8充电器延时断电装置。该专利公开了一种电动车充电器自动断电控制结构，其采用光照半导体拦截充电器指示灯的光信号来获取延迟启动信号，缺点是光照半导体组装困难，且阻挡使用人员观察指示灯状态；自动断电开关电磁铁与电源插头之间采用活动连接方式装配，不利于生产组装，缺乏安全性和可靠性。

文献2. 中华人民共和国国家知识产权局专利ZL200620099294.9，具有自动断电功能的充电器。该专利公开了一种电动车充电器自动断电控制结构，其计时电路采用简单的RC充电模式，当延迟时间为两小时的时候，则需要体积巨大的大容量电解电容，不利于组装，且长期工作安全性、可靠性差。

文献3. 中华人民共和国国家知识产权局专利ZL200820072096.2，带自动断电功能的节能手机充电器。该专利公开了一种手机充电器自动断电结构，它是利用时间继电器为充电器设置固定充电时间，不能根据电池充电状态自动确定断电时间。

文献4. <科技信息>2010年第31期电动自行车电瓶充满后充电器自断电保护的设计。该文公开了一种电动车充电器自动断电控制结构，其延迟时间是采用结构复杂、体积较大的定时继电器设置，并增加一继电器为定时继电器供电，不利于和充电器一起组装。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种体积小、安全性高、涓流充电时间长的充电器自动断电控制模块。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：一种充电器自动断电控制模块，其接受到涓流状态指示变换信号后设定断电时长，它包括用于将接收到的低电平转换成高电平或者将接收到的高电平转换成低电平的电平转换模块、用于计算涓流充电时长的计时模块、用于在达到预定时间后自动切断供电电源的驱动模块、电源开关模块、启动开关模块；

所述的电平转换模块输入端与涓流信号输出端相连接，输出端与计时模块输入端相连接，其包括电阻（R1、R2、R3）、将从基极接收到的低/高电平转换成高/低电平从集电极输出到计时模块的三极管V1，所述的电阻R1一端接涓流状态指示信号输出端，另一端接三极管V1的基极；所述的电阻R2一端接V1的基极，另一端接电源地；所述的三极管V1的发射极接电源地；电阻R3串联在计时模块3和三极管V1的集电极之间；

在接收到电平转换模块1输出的高电平时复位同时向驱动模块4输出高电平或接收到电平转换模块1输出的低电平时开始计时且在到达预定充电时间后向驱动模块4输出低电平的计时模块3的输出端与驱动模块4的输入端相连接；

所述的电源开关模块5包括线包连接在自动断电控制模块电源输入端与电源地之间且线包失电后恢复到常开状态的继电器K1；

接收到计时模块3输出的高电平后使继电器线包获得/失去电流、继电器K1闭合/断开的驱动模块4与电源开关模块5相电路连接；

所述的启动开关模块包括按下后继电器K1得电，松开后继电器K1保持闭合状态的按钮开关K2。

所述的计时模块包括CD4541B型可编程定时器N1、串联在可编程定时器N1的1脚和2脚之间且用于决定多谐振荡器输出脉冲周期的电阻R4与电容C1、用于多谐振荡器的反馈输入电阻R5、用于可编程定时器N1的电源限流保护电阻R6、用于可编程定时器N1的电源滤波电容C2，所述的电阻R4与电容C1串联连接，所述的R4由分别对应1小时、1.5小时和2小时三种涓流定时时间的R4_1、R4_2、R4_3电阻并联组成。

所述的电平转换模块与计时模块之间电路连接有用于切换涓流定时时间的时长切换模块，所述的时长切换模块包括单刀三掷开关SW，单刀三掷开关SW的三个触点分别与R4_1、R4_2、R4_3电阻串联连接。

所述的电源开关模块包括双刀双掷型继电器K1，所述的继电器K1的两输入触点VPIN接220V交流电源，两输出触点VPOUT接充电器的供电输入端。

所述的启动开关模块包括两输入触点与继电器K1的两输入触点并联连接且两输出触点与继电器K1的两输出触点并联连接的常开双刀单掷型按键开关K2。

所述的驱动模块由电阻（R7、R8）、二极管V2和接收到可编程定时器N1输出的低电平后截止从而使继电器线包失去电流同时使继电器K1断开的三极管V3构成；电阻R7一端与三极管V3的基极相连接，另一端与可编程定时器N1的8脚相连接；三极管V3的发射极接电源地；限流电阻R8与二极管V2串联在自动断电模块的电源VCC1与三极管V3的集电极之间；保护二极管V2的正极与V3的集电极相连接。

由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下优点：本实用新型利用接收到的充电器涓流信号启动涓流充电计时，在充电结束后能够自动切断充电器的供电电源，避免了充电结束后充电器长时间带电，且切断电源后控制模块自身不消耗能量。

附图说明

附图1为充电器自动断电控制模块原理框图；

附图2为充电器自动断电控制模块原理图；

其中：1、电平转换模块；2、时长切换模块；3、计时模块；4、驱动模块；5、电源开关模块；6；启动开关模块。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型优选的具体实施例进行说明。

本充电器自动断电控制模块接受到涓流状态指示变换信号后设定断电时长，如图1所示，充电器自动断电控制模块包括输入端与涓流状态指示信号输出端相连接的电平转换模块1、输入端与电平转换模块1输出端相连接的计时模块3、输入端与计时模块3输出端相连接的驱动模块4、与驱动模块4输出端相连接的电源开关模块5、启动开关模块6、连接在电平转换模块1与计时模块3之间的且用于切换涓流定时时间的时长切换模块2。

如图2所示，在本实施例中，所述的计时模块3包括CD4541B可编程定时器N1、串联在可编程定时器N1的1脚和2脚之间且用于决定多谐振荡器输出脉冲周期的电阻R4与电容C1、用于多谐振荡器的反馈输入电阻R5、用于可编程定时器N1的电源限流保护电阻R6、用于可编程定时器N1的电源滤波电容C2，所述的电阻R4与电容C1串联连接；所述的R4由分别对应1小时、1.5小时和2小时三种涓流定时时间的R4_1、R4_2、R4_3电阻并联组成；电阻R5连接在R4与可编程定时器N1的3脚之间；电阻R6连接在可编程定时器N1的14脚和控制模块电源VCC1（12V～15V）之间，用于保护N1；电容C2一端接地，另一端接可编程定时器N1的14脚；可编程定时器N1的9、12、13脚和N1的14脚连接到一起，可编程定时器N1的5、10脚接地。

所述的电平转换模块1与计时模块3之间电路连接有用于切换涓流定时时间的时长切换模块2，所述的时长切换模块2包括单刀三掷开关SW，单刀三掷开关SW的三个触点分别与R4_1、R4_2、R4_3电阻串联连接，其公共触点与可编程定时器N1的1脚相连。

所述的电平转换模块1包括电阻（R1、R2、R3）、三极管V1，所述的电阻R1一端接涓流状态指示信号输出端（即涓流状态指示灯正极或涓流充电指示灯的驱动端），另一端接三极管V1的基极；所述的电阻R2一端接V1的基极，另一端接地；所述的三极管V1的发射极接地；电阻R3串联在可编程定时器N1的6脚和三极管V1的集电极之间。

所述的驱动模块4由电阻（R7、R8）、二极管V2和三极管V3构成；电阻R7一端与三极管V3的基极相连接，另一端与可编程定时器N1的8脚相连接；三极管V3的发射极接地；限流电阻R8与二极管V2串联在自动断电模块的电源VCC1与三极管V3的集电极之间；保护二极管V2的正极与V3的集电极相连接，二极管V2的负极与电阻R8、继电器K1的线包的互连处相连。

所述的电源开关模块5包括双刀双掷型继电器K1，所述的继电器K1的两输入触点VPIN接220V交流电源，两输出触点VPOUT接充电器的供电输入端，其线包与二极管V2并联连接。

所述的启动开关模块6包括两输入触点与继电器K1的两输入触点并联连接且两输出触点与继电器K1的两输出触点并联连接的常开双刀单掷型按键开关K2。

需要充电时，按下常开双刀单掷型按键开关K2，按键开关K2闭合充电器获得220V电源，通过降压电路（由于降压电路为现有技术，在此不做赘述）转换成12V～15V电源输入VCC1，自动断电控制模块获得12V～15V工作电源，计时模块3自动复位输出高电平。此时涓流充电信号为0V，输入电平转换模块1输出高电平，强迫计时模块3继续复位，计时模块输出的高电平信号触发驱动模块导通，继电器K1的线包获得电流，K1吸合， VPIN与VPOUT连通，220V电源输入到充电器，实现供电闭锁。此时松开按键开关K2，由继电器K1为充电器供电。当蓄电池即将充满时，充电器转入涓流充电，充电状态指示灯信号转换成高电平，经电平转换模块1转换输出低电平，计时模块3复位信号被撤消，计时模块3转入计时状态，充电器进行定时涓流充电。达到预定时间后，计时模块3输出低电平，三极管V3截止，继电器K1线包失去电流，继电器K1恢复到常开状态，切断220V供电电源，实现充电器自动断电节能功能。

综上，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型控制模块可以制作成单独的小电路板，占用体积小。

、由于设置有分别对应1小时、1.5小时和2小时三种可选的涓流定时时间R4_1、R4_2、R4_3电阻，涓流充电时间长，而且由于随着蓄电池使用时间推移，涓流充电时间会逐渐减少，根据被充电蓄电池使用时间长短调节涓流充电时间，避免了已退化蓄电池过充电造成的浪费和加速退化。

、利用电平转换模块接转换收到的涓流指示信号控制继电器K1定时切断，不仅安全可靠性高，而且避免了控制模块自身的能量消耗。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种充电器自动断电控制模块，其接受到涓流状态指示变换信号后设定断电时长，其特征在于：它包括用于将接收到的低电平转换成高电平或者将接收到的高电平转换成低电平的电平转换模块（1）、用于计算涓流充电时长的计时模块（3）、用于在达到预定时间后自动切断供电电源的驱动模块（4）、电源开关模块（5）、启动开关模块（6）；

所述的电平转换模块（1）输入端与涓流信号输出端相连接，输出端与计时模块输入端相连接，其包括电阻（R1、R2、R3）、将从基极接收到的低/高电平转换成高/低电平从集电极输出到计时模块的三极管（V1），所述的电阻（R1）一端接涓流状态指示信号输出端，另一端接三极管（V1）的基极；所述的电阻（R2）一端接（V1）的基极，另一端接电源地；所述的三极管（V1）的发射极接电源地；电阻（R3）串联在计时模块（3）和三极管（V1）的集电极之间；

在接收到电平转换模块（1）输出的高电平时复位同时向驱动模块（4）输出高电平或接收到电平转换模块（1）输出的低电平时开始计时且在到达预定充电时间后向驱动模块（4）输出低电平的计时模块（3）的输出端与驱动模块（4）的输入端相连接；

所述的电源开关模块（5）包括线包连接在自动断电控制模块电源输入端与电源地之间且线包失电后恢复到常开状态的继电器（K1）；

接收到计时模块（3）输出的高电平后使继电器线包获得/失去电流、继电器（K1）闭合/断开的驱动模块（4）与电源开关模块（5）相电路连接；

所述的启动开关模块（6）包括按下后继电器（K1）得电，松开后继电器（K1）保持闭合状态的按钮开关（K2）。

2.根据权利要求1所述的充电器自动断电控制模块，其特征在于：所述的计时模块（3）包括CD4541B型可编程定时器（N1）串联在可编程定时器（N1）的1脚和2脚之间且用于决定多谐振荡器输出脉冲周期的电阻（R4）与电容（C1）、用于多谐振荡器的反馈输入电阻（R5）、用于可编程定时器（N1）的电源限流保护电阻（R6）、用于可编程定时器N1的电源滤波电容（C2），所述的电阻（R4）与电容（C1）串联连接，所述的电阻（R4）由分别对应1小时、1.5小时和2小时三种涓流定时时间的 R4_1、R4_2、R4_3电阻并联组成。

3.根据权利要求2所述的充电器自动断电控制模块，其特征在于：所述的电平转换模块（1）与计时模块（3）之间电路连接有用于切换涓流定时时间的时长切换模块（2），所述的时长切换模块（2）包括单刀三掷开关（SW），单刀三掷开关（SW）的三个触点分别与R4_1、R4_2、R4_3电阻串联连接。

4.根据权利要求1所述的充电器自动断电控制模块，其特征在于：所述的电源开关模块（5）包括双刀双掷型继电器（K1），所述的继电器（K1）的两输入触点VPIN接220V交流电源，两输出触点VPOUT接充电器的供电输入端。

5.根据权利要求1所述的充电器自动断电控制模块，其特征在于：所述的启动开关模块（6）包括两输入触点与继电器（K1）的两输入触点并联连接且两输出触点与继电器（K1）的两输出触点并联连接的常开双刀单掷型按键开关（K2）。

6.根据权利要求1所述的充电器自动断电控制模块，其特征在于：所述的驱动模块（4）由电阻（R7、R8）、二极管（V2）和接收到可编程定时器（N1）输出的低电平后截止从而使继电器线包失去电流，同时使继电器（K1）断开的三极管（V3）构成；电阻（R7）一端与三极管（V3）的基极相连接，另一端与可编程定时器（N1）的8脚相连接；三极管（V3）的发射极接电源地；限流电阻（R8）与二极管（V2）串联在自动断电模块的电源（VCC1）与三极管（V3）的集电极之间；保护二极管（V2）的正极与（V3）的集电极相连接。