CN203909492U - 一种具有超级电容的空调时钟装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有超级电容的空调时钟装置，其中超级电容模块通过供电电路给予时钟模块提供电能；不需要像干电池那样更换，而且超级电容具有容量大、支持大电流充放电、循环寿命长、环保无污染的优点。供电电路设置的充放电控制电路和稳压电路可以保持电路中电压平稳，同时充放电控制电路使超级电容模块给时钟模块提供电能时，放电平稳，电压不会出现大幅波动情况，从而保护电路中元件的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及空调领域，尤其涉及一种具有超级电容的空调时钟装置。
背景技术
超级电容器(又叫电化学电容器)是一种新型的电荷储备元件，具有容量大、支持大电流充放电、循环寿命长、低温特性好和环保无污染等优点，因此超级电容器在新能源、交通运输、工业及照明等领域有着广阔的应用前景。
目前市场上的空调时钟主要使用干电池为蓄能元件。干电池使用方便，但是寿命短，对环境污染大，更换不方便。
发明内容
本实用新型提供了一种具有超级电容的空调时钟装置，包括：
超级电容模块、时钟模块、供电电路、电源模块；
所述超级电容模块用于通过供电电路给予所述时钟模块提供电能；
所述时钟模块用于显示时间，且能够定时控制空调开启与关闭；
所述供电电路包括控制超级电容模块进行充电、放电的充放电控制电路以及将超级电容输出的电能进行稳压处理后输出给时钟模块的稳压电路；
所述电源模块用于给予所述超级电容模块和所述时钟模块供电。
优选的，所述时钟模块包括时钟显示单元和时钟控制单元；
所述时钟显示单元用于显示时间；
所述时钟控制单元用于调整显示时间，且用于控制空调开机与关机。
优选的，所述显示时间单元采用液晶显示屏，或LED显示屏。
优选的，所述充放电控制电路包括：控制所述超级电容模块进行充电的充电电路和放电的放电电路。
优选的，所述充电电路包括：第一电阻和第一电容构成的延迟电路；第一晶体管的栅极连接在第一电阻和第一电容之间，源极和漏极之间串接第二电阻，且其源极连接所述超级电容模块，而漏极连接第一稳压管的阴极。
优选的，所述放电电路包括：第二三极管发射极连接所述超级电容模块、集电极串接第四电阻和第二稳压管、基极通过第三电阻连接所述超级电容模块；
所述第二三极管的基极、集电极与第二稳压管的阳极之间连接的三端可编程并联第一稳压二极管。
优选的，所述稳压电路包括：与所述放电电路连接的DC-DC变换器；串接在所述放电电路与所述时间模块之间的第一电感和第四稳压管；连接在电压输出通路上的第一滤波电容为5V的基准电源，其连接由第四电阻、第五电阻和第二电容构成的RC电路，该RC电路连接DC-DC变换器；且DC-DC变换器与所述超级电容模块的输出端之间连接第二晶体管。
优选的，所述的供电电路还包括连接在超级电容模块与时钟模块之间的掉电检测电路；
所述掉电检测电路包括微控制器；
所述电源模块还用于掉电后向所述微控制器发出掉电信号；
所述微控制器用于接收电源模块掉电信号，且当接到电源模块发出的掉电信号后，启动掉电保护，由所述超级电容模块向所述时钟模块供电。
从以上技术方案可以看出，本实用新型实施例具有以下优点：
超级电容模块通过供电电路给予时钟模块提供电能；不需要像干电池那样更换，而且超级电容具有容量大、支持大电流充放电、循环寿命长、环保无污染的优点。供电电路设置的充放电控制电路和稳压电路可以保持电路中电压平稳，同时充放电控制电路使超级电容模块给时钟模块提供电能时，放电平稳，电压不会出现大幅波动情况，从而保护电路中元件的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型具有超级电容的空调时钟装置的整体示意图；
图2为本实用新型具有超级电容的空调时钟装置的一个实施例示意图；
图3为本实用新型具有超级电容的空调时钟装置的充放电电路示意图；
图4为本实用新型具有超级电容的空调时钟装置的稳压电路示意图；
图5为本实用新型具有超级电容的空调时钟装置的掉电检测电路示意图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种具有超级电容的空调时钟装置，请参阅图1所示，包括：超级电容模块11、时钟模块13、供电电路12；所述超级电容模块11用于通过供电电路12给予所述时钟模块13提供电能；所述时钟模块13用于显示时间，且能够定时控制空调开启与关闭；所述供电电路12包括控制超级电容模块进行充电、放电的充放电控制电路24以及将所述超级电容模块11输出的电能进行稳压处理后输出给所述时钟模块13的稳压电路25。
在本实用新型中，超级电容模块11通过供电电路12给予时钟模块13提供电能；不需要像干电池那样更换，而且超级电容模块11具有容量大、支持大电流充放电、循环寿命长、环保无污染的优点。供电电路12设置的充放电控制电路24和稳压电路25可以保持电路中电压平稳，同时充放电控制电路使超级电容模块11给时钟模块13提供电能时，放电平稳，电压不会出现大幅波动情况，从而保护电路中元件的使用寿命。
为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实施例及附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。
在本实施例中，所述时钟模块13包括时钟显示单元和时钟控制单元；所述时钟显示单元用于显示时间；所述时钟控制单元用于调整显示时间，且用于控制空调开机与关机。
可以理解的是：所述时钟显示时间单元可以采用液晶显示屏，或LED显示屏。显示时间单元可以为用户提供时间显示，采用液晶显示屏，或LED显示屏，用户无论在白天还是在夜间都能够看到显示时间。而时钟控制单元可以设定和调整显示时间，还可以根据用户的需要设定空调的开启时间或关闭时间。具体的时钟控制单元与空调的控制模块连接，当用户需要在某一时间开启或关闭空调时，可以用时钟控制单元设定，当时钟显示单元到用户预先设定时间时，就能够通过时钟控制单元向空调的控制模块发出脉冲信号，使空调启动或停止。这里的空调控制模块可以是单片机或微控制器，具体的控制模块一般在现有技术中的空调中，都有设定。
在本实施例中，所述充放电控制电路包括：请参阅图2所示，控制所述超级电容模块进行充电的充电电路21和放电的放电电路22。
在本实施例中，请参阅图3所示，所述充电电路21包括：第一电阻R1和第一电容C1构成的延迟电路；第一晶体管Q1的栅极连接在第一电阻R1和第一电容C1之间，源极和漏极之间串接第二电阻R2，且其源极连接所述超级电容模块，而漏极连接第一稳压管D1的阴极。
可以理解的是，由电阻R2、晶体管Q1、电容C1、电阻R1组成限流电路。超级电容模块11在稳定的5V下充电，电阻R1起主要限流作用。启动瞬间的电流最大，电阻R2减少启动电流，此时由于电容C1、电阻R1构成的延迟电路，故晶体管Q1暂不导通，电流减小后晶体管Q1导通，电流主要通过晶体管Q1对超级电容充电，减少电阻上的额外损耗，调节电容C1、电阻R1的参数可以调整晶体管Q1的延迟开启时间。故超级电容模块11在电阻R2的限流作用下快速充电。
在本实施例中，所述放电电路22包括：第二三极管Q2发射极连接所述超级电容模块11、集电极串接第四电阻R4和第二稳压管D2、基极通过第三电阻R3连接所述超级电容模块；所述第二三极管Q2的基极、集电极与第二稳压管D2的阳极之间连接的三端可编程并联第一稳压二极管U1。
可以理解的是：当超级电容模块11进行放电初始时，如果放电电流过大，极板内的电荷因阻力及化学反应速度等原因来不及补充，导致端电极电荷亏空，电压会瞬态跌落，所以进行放电的恒流控制是很有必要的。故采用三端可编程并联稳压二极管U1、PNP型三极管Q2扩流来提供可靠的恒流源。电阻R3为三极管Q2导通提供必要的电压。因此，当超级电容进行放电时，三极管Q2导通，超级电容输出的电流通过三极管Q2、电阻R4和稳压管D2传给稳压电路。
在本实施例中，请结合图4所示，所述稳压电路25包括：第一电感L1和第四稳压管D4；连接在电压输出通路上的第一滤波电容C1为5V的基准电源，其连接由第四电阻R4、第五电阻R5和第二电容C2构成的RC电路，该RC电路连接DC-DC变换器；且DC-DC变换器与所述超级电容模块的输出端之间连接第二晶体管Q2。
可以理解的是：超级电容模块11自然放电的过程是电压沿指数规律下降的过程，变化的输出电压对负载不是理想的电源，故本实施例采用低输入DC-DC变换器将超级电容模块11的输出电压稳压在正常输出的5V电压。
在本实施例中，请结合图5所示，所述的供电电路12还包括连接在超级电容模块11与时钟模块13之间的掉电检测电路23。所述掉电检测电路包括：两个发射极连接的第五三极管Q5和第七三极管Q7，其第五三极管Q5的集电极连接第七三极管Q7的基极，阳极连接第五三极管Q5的基极、阴极连接外部24V电源的第三稳压管D3。
可以理解的是：掉电检测电路在电源模块掉电时，输出信号给微控制器，此时负载将启动掉电保护进程。该掉电检测电路采用Q5、Q7两个NPN型三极管和7.5V稳压管D3搭建触发电路，简单可靠。当电压正常输入时，稳压管D3击穿，稳定在7.5V，三极管Q5打开，三极管Q7关闭，触发信号为高电平。当输入电压低于7.5V时，三极管Q5关闭，三极管Q7打开，触发信号变为低电平，触发微控制器。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种具有超级电容的空调时钟装置，其特征在于，包括：
超级电容模块、时钟模块、供电电路、电源模块；
所述超级电容模块用于通过供电电路给予所述时钟模块提供电能；
所述时钟模块用于显示时间，且能够定时控制空调开启与关闭；
所述供电电路包括控制超级电容模块进行充电、放电的充放电控制电路以及将超级电容输出的电能进行稳压处理后输出给时钟模块的稳压电路；
所述电源模块用于给予所述超级电容模块和所述时钟模块供电。
2.根据权利要求1所述的具有超级电容的空调时钟装置，其特征在于，
所述时钟模块包括时钟显示单元和时钟控制单元；
所述时钟显示单元用于显示时间；
所述时钟控制单元用于调整显示时间，且用于控制空调开机与关机。
3.根据权利要求2所述的具有超级电容的空调时钟装置，其特征在于，
所述显示时间单元采用液晶显示屏，或LED显示屏。
4.根据权利要求1所述的具有超级电容的空调时钟装置，其特征在于，
所述充放电控制电路包括：控制所述超级电容模块进行充电的充电电路和放电的放电电路。
5.根据权利要求4所述的具有超级电容的空调时钟装置，其特征在于，
所述充电电路包括：第一电阻(R1)和第一电容(C1)构成的延迟电路；第一晶体管(Q1)的栅极连接在第一电阻(R1)和第一电容(C1)之间，源极和漏极之间串接第二电阻(R2)，且其源极连接所述超级电容模块，而漏极连接第一稳压管(D1)的阴极。
6.根据权利要求4所述的具有超级电容的空调时钟装置，其特征在于，
所述放电电路包括：第二三极管(Q2)发射极连接所述超级电容模块、集电极串接第四电阻(R4)和第二稳压管(D2)、基极通过第三电阻(R3)连接所述超级电容模块；
所述第二三极管(Q2)的基极、集电极与第二稳压管(D2)的阳极之间连接的三端可编程并联第一稳压二极管(U1)。
7.根据权利要求1所述的具有超级电容的空调时钟装置，其特征在于，
所述稳压电路包括：与所述放电电路连接的DC-DC变换器(U2)；串接在所述放电电路与所述时间模块之间的第一电感(L1)和第四稳压管(D4)；连接在电压输出通路上的第一滤波电容(C1)为5V的基准电源，其连接由第四电阻(R4)、第五电阻(R5)和第二电容(C2)构成的RC电路，该RC电路连接DC-DC变换器；且DC-DC变换器与所述超级电容模块的输出端之间连接第二晶体管(Q2)。
8.根据权利要求1所述的具有超级电容的空调时钟装置，其特征在于
所述的供电电路还包括连接在超级电容模块与时钟模块之间的掉电检测电路；
所述掉电检测电路包括微控制器；
所述电源模块还用于掉电后向所述微控制器发出掉电信号；
所述微控制器用于接收电源模块掉电信号，且当接到电源模块发出的掉电信号后，启动掉电保护，由所述超级电容模块向所述时钟模块供电。
9.根据权利要求8所述的具有超级电容的空调时钟装置，其特征在于，
所述掉电检测电路包括：两个发射极连接的第五三极管(Q5)和第七三极管(Q7)，其第五三极管(Q5)的集电极连接第七三极管(Q7)的基极，阳极连接第五三极管(Q5)的基极、阴极连接外部24V电源的第三稳压管(D3)。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107616694A (zh) * | 2016-07-14 | 2018-01-23 | 广东美的生活电器制造有限公司 | 电热水壶 |
| CN107949095A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-04-20 | 浙江凯耀照明股份有限公司 | Led灯高压输出控制装置及控制方法 |
| CN111025887A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-04-17 | 深圳市创维群欣安防科技股份有限公司 | 一种循环供电的rtc电路及rtc电子产品 |
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