CN111668905A - 一种带有电路自动接通与断开的充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有电路自动接通与断开的充电装置，包括断电控制电路、变压器、充电电路、充电接口和负载接口，所述充电电路为充电接口和负载接口保持电能正常输出，所述断电控制电路在检测到充电电路电压或电流较小时，自动给充电电路断电。本发明结构简单、安全性能好，能够实现自动断电供电，在充电电路电压或电流较小时，即电路上的元件处在待机状态时，自动给充电电路断电，降低了功耗、节约了能源；同时还设置有可充电电池，可充电电池通过负载控制电路来监测是否有负载接入，当有负载接入，可充电电池自动给负载充电，实现了电路的自动接通功能。

Description

一种带有电路自动接通与断开的充电装置

技术领域

本发明涉及充电装置技术领域，具体为一种带有电路自动接通与断开的充电装置。

背景技术

随着家用电器的普及，办公自动化的广泛应用，越来越多的产品具有了待机功能，虽然待机功能能够节省我们的时间，方便我们快速的使用电器，但是待机功能也浪费了大量的能源，据统计显示，我国的待机能耗占中国家庭电力消耗的百分之十左右，因此降低待机功耗不仅意味着节省了用电开支，更加有利于环保。虽然目前存在待机功耗比较小的充电装置，但是仍然会有待机功耗，造成能源浪费。除此之外，目前的充电装置功能比较单一。因此，申请人提出一种既带有可充电电池，还能够实现电路自动接通与断开的充电装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带有电路自动接通与断开的充电装置，以解决上述背景技术中提出的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带有电路自动接通与断开的充电装置，包括断电控制电路、变压器、充电电路、充电接口和负载接口，所述充电电路为充电接口和负载接口保持电能正常输出，所述断电控制电路在检测到充电电路电压或电流较小时，自动给充电电路断电。

进一步地，所述充电电路包括整流滤波电路、微控制器、继电器、充放电检测电路、充放电控制电路、接口转换电路和可充电电池，所述整流滤波电路的输入端与变压器次级线圈相连接，整流滤波电路的输出端与与微控制器的供电端、充放电控制电路的供电端连接，微控制器与继电器、充放电检测电路电连接，充放电检测电路与充放电控制电路、可充电电池、继电器电连接，充放电控制电路与接口转换电路电连接，接口转换电路与充电接口连接。

进一步地，所述充放电检测电路与可充电电池之间还放置有充电开关S1和电池指示灯D4。

进一步地，所述微控制器选用单片机MSP430。

进一步地，所述充电电路还包括负载控制电路，所述负载控制电路包括微处理器、输出电压电路和负载检测电路，可充电电池与微处理器、输出电压电路连接，微处理器、输出电压电路与负载检测电路连接，负载检测电路与负载接口电连接。

进一步地，所述微处理器选用的处理芯片为GA852P26。

进一步地，所述断电控制电路包括交流接触器KM、整流桥D1、整流桥D2、晶闸管SCR、滑动变阻器R1、电阻R2、电容C1、可变电容C2、稳压管D3和电流互感器TA，所述交流接触器KM的3个主触点并联，3个主触点的第一端与与市电的正极连接，3个主触点的第二端与变压器初级线圈T1的第一端连接，变压器初级线圈T1的第二端与市电的负极连接，电容C1与交流接触器KM的3个主触点并联，整流桥D1的负极与整流桥D2的负极连接，整流桥D1的正极与晶闸管SCR的阳极连接，整流桥D1的第一交流端与交流接触器KM的线圈连接，整流桥D1的第二交流端与变压器初级线圈T1的第二端连接，晶闸管SCR的阴极与可变电容C2的第一端连接，晶闸管SCR的控制极与滑动变阻器R1的第一端连接，滑动变阻器的第二端、滑动端与稳压管D3的负极连接，稳压管D3的正极与电阻R2的第一端连接，电阻R2的第二端与整流桥D2的正极连接，整流桥D2的两个交流端与电流互感器TA的次级线圈两端连接，变压器二次线圈T2的第一端作为电流互感器TA的初级线圈穿过电流互感器TA，变压器二次线圈T2的两端与充电电路连接。

进一步地，所述断电控制电路还包括一个双闸开关，所述双闸开关放置于交流接触器KM的3个主触点、变压器初级线圈T1的第二端与市电的正负极之间。

进一步地，该充电装置还包括外壳体和翻盖，翻盖与外壳体通过翻转轴相连接，所述外壳体上还设置有凹槽边缘，所述充电接口设置于外壳体正面，负载接口设置于外壳体侧面；所述翻盖上设置有凸起边缘，所述凸起边缘上还放置于密封条。

进一步地，所述充电接口包括插座孔和USB接口。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构简单、安全性能好，能够实现自动断电供电，在充电电路电压或电流较小时，即电路上的元件处在待机状态时，自动给充电电路断电，降低了功耗、节约了能源；同时还设置有可充电电池，可充电电池通过负载控制电路来监测是否有负载接入，当有负载接入，可充电电池自动给负载充电，实现了电路的自动接通功能。

附图说明

图1为本发明的电路组成结构示意图；

图2为本发明断路控制电路的电路原理图；

图3为本发明的正面结构示意图；

图4为本发明的侧面结构示意图；

图中：1、凸起边缘；2、凹槽边缘；3、翻转轴；4、插座孔；5、USB接口；6、外壳体；7、翻盖；8、密封条；9、负载接口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种带有电路自动接通与断开的充电装置，包括断电控制电路、变压器、充电电路、充电接口和负载接口9，所述充电电路为充电接口和负载接口9保持电能正常输出，所述断电控制电路在检测到充电电路电压或电流较小时，自动给充电电路断电。

所述充电电路包括整流滤波电路、微控制器、继电器、充放电检测电路、充放电控制电路、接口转换电路和可充电电池，所述整流滤波电路的输入端与变压器次级线圈相连接，整流滤波电路的输出端与与微控制器的供电端、充放电控制电路的供电端连接，变压器次级线圈的电压经过整流滤波电路给微控制器和充放电控制电路供电，微控制器与继电器、充放电检测电路电连接，所述微控制器选用单片机MSP430，微控制器通过继电器的通断来控制充放电检测电路是否工作，充放电检测电路与充放电控制电路、可充电电池、继电器电连接，充放电检测电路用于检测可充电电池的电压，当电压高于4.5V时，微控制器输出高电平，继电器闭合，充放电控制电路停止向可充电电池充电，当电压低于2.1V时，微控制器输出低电平，继电器断开，充放电控制电路停止可充电电池放电，可充电电池可以为锂电池；充放电控制电路经过接口转换电路和充电接口对外部设备进行充电。所述充放电检测电路与可充电电池之间还放置有充电开关S1和电池指示灯D4，一般情况下，充电开关S1处于闭合状态，使得可充电电池能够随时进行充电或放电，当长时间不使用该充电装置时，可将该充电开关S1断开，提高该充电装置的安全性能；电池指示灯D4可以便于监控可充电电池的状态。

所述充电电路还包括负载控制电路，所述负载控制电路包括微处理器、输出电压电路和负载检测电路，可充电电池与微处理器、输出电压电路连接，微处理器、输出电压电路与负载检测电路连接，负载检测电路与负载接口电连接，所述微处理器选用的处理芯片为GA852P26，微处理器通过检测负载检测电路上的高低电平来判断是否有负载接入，从而决定微处理器给输出电压电路输入高电平还是低电平，当微处理器检测到有负载接入时，输出电压电路给负载进行供电，即可充电电池给负载充电，当微处理器检测到没有负载接入时，输出电压电路不给负载接口输出电压，通过负载控制电路，实现了该电路自动接通，可充电电池自动给负载充电的功能。而且，充放电控制电路对可充电电池放电的控制优先于微处理器对可充电电池放电的控制，当充放电控制电路控制可充电电池不放电时，即使微处理器检测到负载接口设置有负载，可充电电池也不给负载供电。

请参阅图2，所述断电控制电路包括交流接触器KM、整流桥D1、整流桥D2、晶闸管SCR、滑动变阻器R1、电阻R2、电容C1、可变电容C2、稳压管D3和电流互感器TA，所述交流接触器KM的3个主触点并联，3个主触点的第一端与与市电的正极连接，3个主触点的第二端与变压器初级线圈T1的第一端连接，变压器初级线圈T1的第二端与市电的负极连接，电容C1与交流接触器KM的3个主触点并联，整流桥D1的负极与整流桥D2的负极连接，整流桥D1的正极与晶闸管SCR的阳极连接，整流桥D1的第一交流端与交流接触器KM的线圈连接，整流桥D1的第二交流端与变压器初级线圈T1的第二端连接，晶闸管SCR的阴极与可变电容C2的第一端连接，晶闸管SCR的控制极与滑动变阻器R1的第一端连接，滑动变阻器的第二端、滑动端与稳压管D3的负极连接，稳压管D3的正极与电阻R2的第一端连接，电阻R2的第二端与整流桥D2的正极连接，整流桥D2的两个交流端与电流互感器TA的次级线圈两端连接，变压器二次线圈T2的第一端作为电流互感器TA的初级线圈穿过电流互感器TA，变压器二次线圈T2的两端与充电电路连接。所述断电控制电路还包括一个双闸开关，所述双闸开关放置于交流接触器KM的3个主触点、变压器初级线圈T1的第二端与市电的正负极之间，双闸开关用于控制该充电装置与市电之间的连接。

当充电电路当中的电压或电流相对较大时，该电压首先经过整流桥D2整流，再通过电阻R2、滑动变阻器R1限流，触发晶闸管SCR，使得晶闸管SCR导通，晶闸管SCR导通后，交流接触器KM的线圈得电，交流接触器KM的3个触点闭合，电容C1短路，充电电路正常工作，充电电路工作时，电流互感器TA次级线圈两端的电压升高，稳压管D3被反向击穿，可变电容C2充电；当充电电路上的电压或电流相对较小时，可变电容C2通过稳压管D3和滑动变阻器R1对晶闸管SCR的控制极放电，晶闸管SCR仍导通，当过了一段时间后，充电电路上的电压或电流依然较小时，且可变电容C2放电完毕，晶闸管SCR截止，交流接触器KM的3个触点断开，充电电路断电，从而实现了自动断电功能。

请参阅图3-4，该充电装置还包括外壳体6和翻盖7，翻盖7与外壳体6通过翻转轴3相连接，所述外壳体6上还设置有凹槽边缘2，所述充电接口设置于外壳体6正面，负载接口9设置于外壳体6侧面，所述充电接口包括插座孔4和USB接口5，插座孔4、USB接口5与负载接口9设置在外壳体6的不同地方，容易区分，防止弄混这些接口；当想要使用可充电电池对负载进行供电时，不会将负载接入到插座孔4和USB接口5，当想通过插座孔4、USB接口5进行供电时，不会接入到负载接口9。所述翻盖7上设置有凸起边缘1，所述凸起边缘1上还放置于密封条8，凹槽边缘2、凸起边缘1配合使用，使得翻盖7盖在外壳体6上，密封条8一方面用于防止灰尘和水，另一方面，当翻盖7盖在外壳体6上时，利用密封条8与翻盖7之间的摩擦力，不需要其他的锁扣装置，当翻盖7盖在外壳体上时，翻盖7不会随意被掀开，而在需要打开翻盖7时，只需要稍微用一点儿力，就可以将翻盖7打开，简单方便。

本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带有电路自动接通与断开的充电装置，其特征在于：包括断电控制电路、变压器、充电电路、充电接口和负载接口（9），所述充电电路为充电接口和负载接口（9）保持电能正常输出，所述断电控制电路在检测到充电电路电压或电流较小时，自动给充电电路断电。

2.根据权利要求1所述的一种带有电路自动接通与断开的充电装置，其特征在于：所述充电电路包括整流滤波电路、微控制器、继电器、充放电检测电路、充放电控制电路、接口转换电路和可充电电池，所述整流滤波电路的输入端与变压器次级线圈相连接，整流滤波电路的输出端与与微控制器的供电端、充放电控制电路的供电端连接，微控制器与继电器、充放电检测电路电连接，充放电检测电路与充放电控制电路、可充电电池、继电器电连接，充放电控制电路与接口转换电路电连接，接口转换电路与充电接口连接。

3.根据权利要求2所述的一种带有电路自动接通与断开的充电装置，其特征在于：所述充放电检测电路与可充电电池之间还放置有充电开关S1和电池指示灯D4。

4.根据权利要求2所述的一种带有电路自动接通与断开的充电装置，其特征在于：所述微控制器选用单片机MSP430。

5.根据权利要求1或2所述的一种带有电路自动接通与断开的充电装置，其特征在于：所述充电电路还包括负载控制电路，所述负载控制电路包括微处理器、输出电压电路和负载检测电路，可充电电池与微处理器、输出电压电路连接，微处理器、输出电压电路与负载检测电路连接，负载检测电路与负载接口（9）电连接。

6.根据权利要求5所述的一种带有电路自动接通与断开的充电装置，其特征在于：所述微处理器选用的处理芯片为GA852P26。

7.根据权利要求1所述的一种带有电路自动接通与断开的充电装置，其特征在于：所述断电控制电路包括交流接触器KM、整流桥D1、整流桥D2、晶闸管SCR、滑动变阻器R1、电阻R2、电容C1、可变电容C2、稳压管D3和电流互感器TA，所述交流接触器KM的3个主触点并联，3个主触点的第一端与与市电的正极连接，3个主触点的第二端与变压器初级线圈T1的第一端连接，变压器初级线圈T1的第二端与市电的负极连接，电容C1与交流接触器KM的3个主触点并联，整流桥D1的负极与整流桥D2的负极连接，整流桥D1的正极与晶闸管SCR的阳极连接，整流桥D1的第一交流端与交流接触器KM的线圈连接，整流桥D1的第二交流端与变压器初级线圈T1的第二端连接，晶闸管SCR的阴极与可变电容C2的第一端连接，晶闸管SCR的控制极与滑动变阻器R1的第一端连接，滑动变阻器的第二端、滑动端与稳压管D3的负极连接，稳压管D3的正极与电阻R2的第一端连接，电阻R2的第二端与整流桥D2的正极连接，整流桥D2的两个交流端与电流互感器TA的次级线圈两端连接，变压器二次线圈T2的第一端作为电流互感器TA的初级线圈穿过电流互感器TA，变压器二次线圈T2的两端与充电电路连接。

8.根据权利要求7所述的一种带有电路自动接通与断开的充电装置，其特征在于：所述断电控制电路还包括一个双闸开关，所述双闸开关放置于交流接触器KM的3个主触点、变压器初级线圈T1的第二端与市电的正负极之间。

9.根据权利要求1所述的一种带有电路自动接通与断开的充电装置，其特征在于：该充电装置还包括外壳体（6）和翻盖（7），翻盖（7）与外壳体（6）通过翻转轴（3）相连接，所述外壳体（6）上还设置有凹槽边缘（2），所述充电接口设置于外壳体（6）正面，负载接口（9）设置于外壳体（6）侧面；所述翻盖（7）上设置有凸起边缘（1），所述凸起边缘（1）上还放置于密封条（8）。

10.根据权利要求1或9所述的一种带有电路自动接通与断开的充电装置，其特征在于：所述充电接口包括插座孔（4）和USB接口（5）。

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