CN108320930A - 转换供电开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转换供电开关，它属于保持供电电路长期供电而不停电的供电电路开关领域。在绝缘壳上固定有蓄电池接线柱、正极接线柱和负极接线柱分别穿过绝缘壳的内外两面；固定架固定在绝缘壳的内壳上，电磁铁固定在固定架的座架上并与固定架绝缘，所述的触电臂通过转动轴固定在固定架的立架的上端，拉簧钩挂在触电臂上和固定架的座架上；上触点固定在蓄电池接线柱上，触电臂上固定有下触点，触电臂的下面一面固定有吸铁，吸铁与电磁铁的铁芯的位置相对应。转换供电开关既能够给蓄电池充电、又能够在停电后及时供电；适合学校、小型厂矿、办公场所和家庭的供电电路安装使用，在停电后继续保持供电电路通电。

Description

转换供电开关

技术领域

本发明涉及保持照明电路长期供电而不停电的一种转换供电开关。

背景技术

当今我国的电力供应紧缺，居民用电经常叫停，就临学校也经常停电。因此，很多学校、家庭都采用蓄电池备用。然而，停电后，蓄电池的电路要通过手动开关来进行转换，导致照明会中断一段时间。为此，我们组织多名学校的老师通过长期的研究和实验，设计出了一种在停电能够自动接通蓄电池的电路的自动开关。

发明内容

本发明涉的目的是为了提供一种在停电能够自动接通蓄电池的电路的自动开关。

为实现上述目的，本发明所述的转换供电开关主要包括绝缘壳、电磁铁、上触点、下触点、触电臂、拉簧、正极接线柱、负极接线柱、蓄电池接线柱、连接导线、吸铁、固定架、第一单项二极管、第二单项二极管；

在绝缘壳上安装有正极接线柱、负极接线柱和蓄电池接线柱，在绝缘壳内安装有电磁铁、固定架、触电臂、上触点、下触点、拉簧、连接导线、吸铁、第一单项二极管、第二单项二极管；

所述的绝缘壳采用绝缘体制造成为不能够导电的空心壳体，在绝缘壳上固定有蓄电池接线柱、正极接线柱和负极接线柱分别穿过绝缘壳的内外两面；所述的固定架固定在绝缘壳的内壳上，所述的电磁铁固定在固定架的座架上并与固定架绝缘，所述的触电臂通过转动轴固定在固定架的立架的上端的转动孔内、并能够绕转动轴转动，拉簧的一端钩挂在触电臂没有下触点的一端、另一端钩挂在固定架的座架上；安装在固定架上的触电臂，在没有钩挂拉簧的触电臂的另一端上固定有下触点，在转动轴与下触点之间的触电臂的下面一面固定有吸铁，吸铁与电磁铁的铁芯的位置相对应；所述的上触点固定在蓄电池接线柱上，上触点与蓄电池接线柱之间能够导电；所述的上触点固定的位置与下触点的位置相对应，在拉簧的作用下，下触点能够与上触点接触而接通蓄电池的供电电路。

所述的转换供电开关在正常的供电电路与停电后的转换供电电路的连接电路中，负极接线柱通过连接导线直接与蓄电池的正极连接，并通过连接导线分别与电磁铁的电磁线圈的负极连接和与固定架连接，固定架通过转动轴与触电臂和下触点形成导电通电；蓄电池接线柱通过连接导线与蓄电池的正极连接；正极接线柱通过连接导线与第一单项二极管的输入端连接，第一单项二极管的输出端与电磁铁的电磁线圈的正极连接。

蓄电池的供电电路的通道：蓄电池的负极直接与正极接线柱相通；蓄电池的正极与蓄电池接线柱相通，蓄电池接线柱通过闭合的上触点与下触点与触电臂相通，触电臂通过转动轴与固定架相通，固定架与负极接线柱相通。

在正常的供电电路停电后，蓄电池的供电电路通过转换供电开关转换后，蓄电池供给的交流电的电流方向与停电前的交流电的电流方向相反，形成换向供电。

为了使蓄电池能够充电，在蓄电池的充电电路中加入第二单项二极管来控制蓄电池的自动充电，并使蓄电池的充电电路不反向输电；所述的第二单项二极管的输入端与照明电路的正极接线柱连接或与照明电路的正极接线柱至第一单项二极管之间的连接导线连接，第二单项二极管的输出端通过连接导线与蓄电池接线柱连接或与上触点连接。

所述的第一单项二极管和第二单项二极管是只能够单项通电的二极管，电流反向时切断电流；所述的第一单项二极管，在外部的供电电路正常供电时通过第一单项二极管给电磁线圈输送电流而让电磁线圈产生电磁场，在蓄电池供电时能够切断电磁线圈的通电电路；所述的第二单项二极管，在外部的供电电路正常供电时通过第二单项二极管给蓄电池充电，在蓄电池供电时能够切断蓄电池充电电路和防止蓄电池的供电电路短路。

所述的固定架包括座架和立架，立架垂直固定在座架上偏向一边，形成倒立的去勾的“丁”字形；在立架部分的上端制造有转动孔，转动孔用于固定转动轴。

所述的电磁铁包括铁芯和电磁线圈，电磁线圈缠绕着铁芯上并与铁芯绝缘，电磁线圈的长度比铁芯短，铁芯在电磁线圈的两端露出。

所述的蓄电池在外部供电电路正常供电时通过降压器给蓄电池充电，在外部供电电路停电后通过升压器升压输送到转换供电开关中给用电设备供电；所述的蓄电池还能够是多个电瓶串联组成的蓄电池组，在蓄电池组的输出电压达到220V时，给蓄电池组充电不需要降压器，在蓄电池组供电时不需要升压器。

为了方便电磁铁、上触点、下触点、触电臂、拉簧、吸铁、固定架、第一单项二极管、第二单项二极管安装在绝缘壳内，所述的绝缘壳在制造时，制造成为分开的上下两部分或分开的左右两部分，把电磁铁、上触点、下触点、触电臂、拉簧、吸铁、固定架、第一单项二极管、第二单项二极管安装在绝缘壳内后，再把分开制造的上下两部分或分开制造的左右两部分组合合拢。

为了在正常的外部供电电路停电后蓄电池的电路能够立即接通，采用拉簧拉动触电臂而使下触点上行与上触点闭合而迅速接通蓄电池的供电电路。

为了使正常的外部供电电路停电后，蓄电池的供电电路的电流不与电磁线圈相通，在电磁线圈的正极与连接蓄电池的供电电路之间安装有第一单项二极管来切断进入电磁线圈的电流。

正常的外部供电电路电供电时，电路畅通，电流从第一单项二极管进入电磁线圈的正极，使电磁线圈通电而产生磁场，继而使电磁铁的铁芯产生的吸引力克服拉簧的拉力后拉动触电臂上的吸铁下行，带动下触点与上触点分开，蓄电池的供电电路断开；与此同时，正常的外部供电电路供给的交流电通过第二单项二极管单项过滤后变成了直流电，直流电的电流从第二单项二极管输出端进入蓄电池中给蓄电池充电，蓄电池中的直流电在第二单项二极管的作用下不能够反向通过第二单项二极管导入正常的外部供电电路中。

正常的外部供电电路停电时，电磁线圈中没有电流而使电磁铁的磁场消失，拉簧拉动触电臂而带动下触点上行与上触点闭合而接通蓄电池的供电电路；此时，第一单项二极管切断蓄电池的正极至电磁线圈的通电电路，电磁线圈不产生磁场，使拉簧继续拉住触电臂而使下触点与上触点保持闭合；在下触点与上触点保持闭合时，电流从蓄电池的负极直接流向正极接线柱后经过用电设备回到负极接线柱，再从负极接线柱经过固定架、转动轴、触电臂、下触点、上触点、蓄电池接线柱流回蓄电池的正极，保证了蓄电池的供电电路的畅通。

本发明所述的转换供电开关的有益效果：

一、结构简单，制造和使用方便；

二、既能够在正常的外部供电电路供电时给蓄电池充电，又能够在正常的外部供电电路停电后及时给用电设备的供电电路供电；

三、在交流电的供电电路停电后及时给之前的用电设备的供给交流电，停电后蓄电池供给的交流电的电流方向与停电前的交流电的电流方向相反；

四、制造停电供电自动转换开关的产品投资小，利于规模化，产业化的市场前景好、效益高；

六、非常适合学校、小型厂矿、办公场所和家庭的供电电路在停电后的自动化迅速供电，停电后，蓄电池的供电电路能够迅速接通而使供电电路保持通电。

附图说明

图1是转换供电开关与蓄电池和交流电的供电电路连接的外观示意图；

图2是本发明转换供电开关中没有充电电路的结构示意图；

图3是本发明转换供电开关中有充电电路的结构示意图。

图中所示：上触点1、下触点2、吸铁3、铁芯4、电磁线圈5、触点臂6、拉簧7、第一单项二极管8、蓄电池接线柱9、正极接线柱10、负极接线柱11、固定架12、第二单项二极管13、绝缘壳15、蓄电池16。

具体实施方式

本发明转换供电开关主要包括绝缘壳15、电磁铁、上触点1、下触点、触电臂、拉簧7、正极接线柱10、负极接线柱11、蓄电池接线柱9、连接导线、吸铁、固定架12、第一单项二极管8、第二单项二极管13；

在绝缘壳15上安装有正极接线柱10、负极接线柱11和蓄电池接线柱9，在绝缘壳15内安装有电磁铁、固定架12、触电臂、上触点1、下触点、拉簧7、连接导线、吸铁、第一单项二极管8、第二单项二极管13；

所述的绝缘壳15采用绝缘体制造成为不能够导电的空心壳体，在绝缘壳15上固定有蓄电池接线柱9、正极接线柱10和负极接线柱11分别穿过绝缘壳15的内外两面；所述的固定架12固定在绝缘壳15的内壳上，所述的电磁铁固定在固定架12的座架上并与固定架12绝缘，所述的触电臂通过转动轴固定在固定架12的立架的上端的转动孔内、并能够绕转动轴转动，拉簧7的一端钩挂在触电臂没有下触点的一端、另一端钩挂在固定架12的座架上；安装在固定架12上的触电臂，在没有钩挂拉簧7的触电臂的另一端上固定有下触点，在转动轴与下触点之间的触电臂的下面一面固定有吸铁，吸铁与电磁铁的铁芯4的位置相对应；所述的上触点1固定在蓄电池接线柱9上，上触点1与蓄电池接线柱9之间能够导电；所述的上触点1固定的位置与下触点的位置相对应，在拉簧7的作用下，下触点能够与上触点1接触而接通蓄电池16的供电电路。

所述的转换供电开关在正常的供电电路与停电后的转换供电电路的连接电路中，负极接线柱11通过连接导线直接与蓄电池16的正极连接，并通过连接导线分别与电磁铁的电磁线圈的负极连接和与固定架12连接，固定架12通过转动轴与触电臂和下触点形成导电通电；蓄电池接线柱9通过连接导线与蓄电池16的正极连接；正极接线柱10通过连接导线与第一单项二极管8的输入端连接，第一单项二极管8的输出端与电磁铁的电磁线圈的正极连接。

蓄电池16的供电电路的通道：蓄电池16的负极直接与正极接线柱10相通；蓄电池16的正极与蓄电池接线柱9相通，蓄电池接线柱9通过闭合的上触点1与下触点与触电臂相通，触电臂通过转动轴与固定架12相通，固定架12与负极接线柱11相通。

在正常的供电电路停电后，蓄电池16的供电电路通过转换供电开关转换后，蓄电池16供给的交流电的电流方向与停电前的交流电的电流方向相反，形成换向供电。

为了使蓄电池16能够充电，在蓄电池16的充电电路中加入第二单项二极管13来控制蓄电池16的自动充电，并使蓄电池16的充电电路不反向输电；所述的第二单项二极管13的输入端与照明电路的正极接线柱10连接或与照明电路的正极接线柱10至第一单项二极管8之间的连接导线连接，第二单项二极管13的输出端通过连接导线与蓄电池接线柱9连接或与上触点1连接。

所述的第一单项二极管8和第二单项二极管13是只能够单项通电的二极管，电流反向时切断电流；所述的第一单项二极管8，在外部的供电电路正常供电时通过第一单项二极管8给电磁线圈输送电流而让电磁线圈产生电磁场，在蓄电池16供电时能够切断电磁线圈的通电电路；所述的第二单项二极管13，在外部的供电电路正常供电时通过第二单项二极管13给蓄电池16充电，在蓄电池16供电时能够切断蓄电池16充电电路和防止蓄电池16的供电电路短路。

所述的固定架12包括座架和立架，立架垂直固定在座架上偏向一边，形成倒立的去勾的“丁”字形；在立架部分的上端制造有转动孔，转动孔用于固定转动轴。

所述的电磁铁包括铁芯4和电磁线圈，电磁线圈缠绕着铁芯4上并与铁芯4绝缘，电磁线圈的长度比铁芯4短，铁芯4在电磁线圈的两端露出。

所述的蓄电池16在外部供电电路正常供电时通过降压器给蓄电池16充电，在外部供电电路停电后通过升压器升压输送到转换供电开关中给用电设备供电；所述的蓄电池16还能够是多个电瓶串联组成的蓄电池16组，在蓄电池16组的输出电压达到220V时，给蓄电池16组充电不需要降压器，在蓄电池16组供电时不需要升压器。

为了方便电磁铁、上触点1、下触点、触电臂、拉簧7、吸铁、固定架12、第一单项二极管8、第二单项二极管13安装在绝缘壳15内，所述的绝缘壳15在制造时，制造成为分开的上下两部分或分开的左右两部分，把电磁铁、上触点1、下触点、触电臂、拉簧7、吸铁、固定架12、第一单项二极管8、第二单项二极管13安装在绝缘壳15内后，再把分开制造的上下两部分或分开制造的左右两部分组合合拢。

为了在正常的外部供电电路停电后蓄电池16的电路能够立即接通，采用拉簧7拉动触电臂而使下触点上行与上触点1闭合而迅速接通蓄电池16的供电电路。

为了使正常的外部供电电路停电后，蓄电池16的供电电路的电流不与电磁线圈相通，在电磁线圈的正极与连接蓄电池16的供电电路之间安装有第一单项二极管8来切断进入电磁线圈的电流。

正常的外部供电电路电供电时，电路畅通，电流从第一单项二极管8进入电磁线圈的正极，使电磁线圈通电而产生磁场，继而使电磁铁的铁芯4产生的吸引力克服拉簧7的拉力后拉动触电臂上的吸铁下行，带动下触点与上触点1分开，蓄电池16的供电电路断开；与此同时，正常的外部供电电路供给的交流电通过第二单项二极管13单项过滤后变成了直流电，直流电的电流从第二单项二极管13输出端进入蓄电池16中给蓄电池16充电，蓄电池16中的直流电在第二单项二极管13的作用下不能够反向通过第二单项二极管13导入正常的外部供电电路中。

正常的外部供电电路停电时，电磁线圈中没有电流而使电磁铁的磁场消失，拉簧7拉动触电臂而带动下触点上行与上触点1闭合而接通蓄电池16的供电电路；此时，第一单项二极管8切断蓄电池16的正极至电磁线圈的通电电路，电磁线圈不产生磁场，使拉簧7继续拉住触电臂而使下触点与上触点1保持闭合；在下触点与上触点1保持闭合时，电流从蓄电池16的负极直接流向正极接线柱10后经过用电设备回到负极接线柱11，再从负极接线柱11经过固定架12、转动轴、触电臂、下触点、上触点1、蓄电池接线柱9流回蓄电池16的正极，保证了蓄电池16的供电电路的畅通。

Claims (6)

1.一种转换供电开关，包括绝缘壳、电磁铁、上触点、下触点、触电臂、拉簧、正极接线柱、负极接线柱、蓄电池接线柱、连接导线、吸铁、固定架、第一单项二极管，其特征在于：

在绝缘壳上安装有正极接线柱、负极接线柱和蓄电池接线柱，在绝缘壳内安装有电磁铁、固定架、触电臂、上触点、下触点、拉簧、连接导线、吸铁、第一单项二极管；

所述的绝缘壳采用绝缘体制造成为不能够导电的空心壳体，在绝缘壳上固定有蓄电池接线柱、正极接线柱和负极接线柱分别穿过绝缘壳的内外两面；所述的固定架固定在绝缘壳的内壳上，所述的电磁铁固定在固定架的座架上并与固定架绝缘，所述的触电臂通过转动轴固定在固定架的立架的上端的转动孔内、并能够绕转动轴转动，拉簧的一端钩挂在触电臂没有下触点的一端、另一端钩挂在固定架的座架上；安装在固定架上的触电臂，在没有钩挂拉簧的触电臂的另一端上固定有下触点，在转动轴与下触点之间的触电臂的下面一面固定有吸铁，吸铁与电磁铁的铁芯的位置相对应；所述的上触点固定在蓄电池接线柱上，上触点与蓄电池接线柱之间能够导电；所述的上触点固定的位置与下触点的位置相对应，在拉簧的作用下，下触点能够与上触点接触而接通蓄电池的供电电路；

所述的转换供电开关在正常的供电电路与停电后的转换供电电路的连接电路中，负极接线柱通过连接导线直接与蓄电池的正极连接，并通过连接导线分别与电磁铁的电磁线圈的负极连接和与固定架连接，固定架通过转动轴与触电臂和下触点形成导电通电；蓄电池接线柱通过连接导线与蓄电池的正极连接；正极接线柱通过连接导线与第一单项二极管的输入端连接，第一单项二极管的输出端与电磁铁的电磁线圈的正极连接；

蓄电池的供电电路的通道：蓄电池的负极直接与正极接线柱相通；蓄电池的正极与蓄电池接线柱相通，蓄电池接线柱通过闭合的上触点与下触点与触电臂相通，触电臂通过转动轴与固定架相通，固定架与负极接线柱相通；

在正常的供电电路停电后，蓄电池的供电电路通过转换供电开关转换后，蓄电池供给的交流电的电流方向与停电前的交流电的电流方向相反，形成换向供电；

所述的第一单项二极管是只能够单项通电的二极管，电流反向时切断电流；所述的第一单项二极管，在外部的供电电路正常供电时通过第一单项二极管给电磁线圈输送电流而让电磁线圈产生电磁场，在蓄电池供电时能够切断电磁线圈的通电电路；

为了方便电磁铁、上触点、下触点、触电臂、拉簧、吸铁、固定架、第一单项二极管安装在绝缘壳内，所述的绝缘壳在制造时，制造成为分开的上下两部分或分开的左右两部分，把电磁铁、上触点、下触点、触电臂、拉簧、吸铁、固定架、第一单项二极管安装在绝缘壳内后，再把分开制造的上下两部分或分开制造的左右两部分组合合拢。

2.根据权利要求1所述的转换供电开关，其特征在于：正常的外部供电电路电供电时，电路畅通，电流从第一单项二极管进入电磁线圈的正极，使电磁线圈通电而产生磁场，继而使电磁铁的铁芯产生的吸引力克服拉簧的拉力后拉动触电臂上的吸铁下行，带动下触点与上触点分开，蓄电池的供电电路断开；

正常的外部供电电路停电时，电磁线圈中没有电流而使电磁铁的磁场消失，拉簧拉动触电臂而带动下触点上行与上触点闭合而接通蓄电池的供电电路；此时，第一单项二极管切断蓄电池的正极至电磁线圈的通电电路，电磁线圈不产生磁场，使拉簧继续拉住触电臂而使下触点与上触点保持闭合；在下触点与上触点保持闭合时，电流从蓄电池的负极直接流向正极接线柱后经过用电设备回到负极接线柱，再从负极接线柱经过固定架、转动轴、触电臂、下触点、上触点、蓄电池接线柱流回蓄电池的正极，保证了蓄电池的供电电路的畅通。

3.根据权利要求1所述的转换供电开关，其特征在于：为了在正常的外部供电电路停电后蓄电池的电路能够立即接通，采用拉簧拉动触电臂而使下触点上行与上触点闭合而迅速接通蓄电池的供电电路；

为了使正常的外部供电电路停电后，蓄电池的供电电路的电流不与电磁线圈相通，在电磁线圈的正极与连接蓄电池的供电电路之间安装有第一单项二极管来切断进入电磁线圈的电流。

4.根据权利要求1所述的转换供电开关，其特征在于：所述的转换供电开关所涉及的蓄电池在外部供电电路正常供电时通过降压器给蓄电池充电，在外部供电电路停电后通过升压器升压输送到转换供电开关中给用电设备供电；所述的蓄电池还能够是多个电瓶串联组成的蓄电池组，在蓄电池组的输出电压达到220V时，给蓄电池组充电不需要降压器，在蓄电池组供电时不需要升压器。

5.根据权利要求1所述的转换供电开关，其特征在于：所述的所述的转换供电开关的固定架包括座架和立架，立架垂直固定在座架上偏向一边，形成倒立的去勾的“丁”字形；在立架部分的上端制造有转动孔，转动孔用于固定转动轴。

6.根据权利要求1所述的转换供电开关，其特征在于：所述的转换供电开关的电磁铁包括铁芯和电磁线圈，电磁线圈缠绕着铁芯上并与铁芯绝缘，电磁线圈的长度比铁芯短，铁芯在电磁线圈的两端露出。