CN203056655U - 一种电动自行车安全充电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动自行车安全充电器，包括电源电路(7)，与电源电路(7)相连的功率开关变换电路(1)、脉冲产生和推动电路(2)、充电状态指示电路(3)和输出电路(4)。在电源电路(7)与功率开关变换电路(1)之间还连接有延时电路(5)以及与延时电路(5)相连的直流稳压电路(6)。使用该本实用新型的充电器时，用户任意将充电器与蓄电池的入端或市电相连，充电器中无大电流存在，插头的插拔过程中均无电火花产生，能够延长充电器、蓄电池的使用寿命，使用安全。

Description

一种电动自行车安全充电器

技术领域

本实用新型涉及一种电动自行车充电器，尤其涉及一种能安全充电的电动自行车充电器。

背景技术

电动自行车作为一种经济、方便、节能的代步工具，在我国占有很大的市场。据报道，目前我国的电动车保有量就在2500万辆以上。目前，电动自行车主要使用铅酸蓄电池供电，受蓄电池蓄电能力的限制，电动自行车在行驶一定的里程后，必须使用充电器对蓄电池进行充电。

电动自行车在充电时，其正确的操作顺序是：先将充电器的输出插头与电动车的蓄电池充电插座相连，然后再将充电器的输入插头与市电插座相连；取下充电器时则相反操作，先从市电插座上拔下充电器的输入插头，再从蓄电池充电插座上拔出充电器的输出插头。

如果不按照以上顺序进行操作，如充电时如先插接市电电源，然后再插接蓄电池；则由于充电器输出插头的正、负极性端(通常为圆柱状的芯和外壳)是紧密相邻的，因此在带市电状态下的插接过程中，很难保证充电器输出插头与车上的蓄电池的充电插座一次对正，而往往会对偏使充电器输出插头的正、负极性端短接。从而导致以下后果：1、使充电器的内部产生短路大电流，击穿某些元器件、导致充电器损坏，降低充电器的使用寿命；2、在充电插头两极之间产生电火花，给环境和操作者带来严重的安全隐患。

因此，在电动自行车充电的过程中应严格按照正确的顺序进行操作，方能保证安全及延长充电器的使用寿命。然而，由于这方面的知识普及有限，不少人并没有这方面的意识，操作过程随意而为；加之电动车的充电环境通常也较差，如所使用的插线板往往是不合格产品，电线乱拉乱接的现象普遍，在这种情况下，大电流更易导致插线板或是连接不好的导线起火，加剧了问题的严重性。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种电动自行车安全充电器，使用该充电器时，使用者无需注意充电器与市电插座、蓄电池充电插座间的插拔顺序，充电器中均不会产生短路大电流，充电器输出插头也不会产生无火花；使用安全，能够延长充电器的使用寿命。

本实用新型实现其发明目的所采用的技术方案是：一种电动自行车安全充电器，包括电源电路，与电源电路相连的功率开关变换电路、脉冲产生和推动电路、充电状态指示电路和输出电路，其结构特点是：电源电路与功率开关变换电路之间还连接有延时电路以及与延时电路相连的直流稳压电路。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

功率开关变换电路是为充电器提供电压电流输出的输出电路，它同时为充电器的脉冲产生和推动电路和充电状态指示电路提供电源。在充电器电路中，功率开关变换电路由电源电路直接供电。本实用新型在充电器的电源电路与功率开关变换电路之间加接延时电路以及为延时电路供电的直流稳压电路。这样，当充电器先接通市电时，由于延时电路的存在，充电器中的功率开关变换电路不会立即进入工作状态，而是经过设定的延时时间后再进入工作状态。在这一延时过程中，使用者在将充电器输出插头插入蓄电池充电插座时，即使充电器输出插头与蓄电池的充电插座未对正，充电器输出插头的正、负极性端短暂短接，由于此时充电器内部与充电器输出插头直接相连的电路还没有得电，因此起其内部电路不会出现短路大电流，输出插头处也不会产生电火花；而当延时过程结束后，使用者也早已将充电器输出插头完全插入蓄电池的充电插座中，充电器输出插头自然不会再发生正、负极性端的短接；可见，使用本实用新型，用户即使先连接市电，再将充电器与蓄电池连接，也不会产生短路、电火花现象。

总之，使用本实用新型，使用者无需注意充电器与市电插座、蓄电池充电插座间的插拔顺序，充电器中均不会产生短路大电流，能够延长充电器的使用寿命；充电器输出插头也不会产生无火花，更不会导致插线板或是连接不好的导线起火，使用安全。

上述的延时电路由可控硅、单结晶体管、RC充放电电路及继电器组成，其具体结构为：

继电器的常开触头一连接在电源电路的输出端与功率开关变换电路的电源端之间，继电器的控制线圈连接在可控硅阳极和直流稳压电路的正极之间；可控硅阴极与直流稳压电路的负极相连；可控硅的控制极与单结晶体管的第二基极相连，单结晶体管的第一基极串接限流电阻后与可控硅阳极相连，单结晶体管的第二基极串接限流电阻后与直流稳压电路的负极相连；

单结晶体管的发射极连接在定时电阻和定时电容的连接线上，定时电阻的另一端与继电器的控制线圈相连，定时电容另一端与直流稳压电路的负极相连；定时电容两端还并联有继电器的常开触头二；

可控硅阳极还与继电器的触头三的动触点相连，触头三的常闭触点与直流稳压电路的正极相连、常开触点则与直流稳压电路的负极相连。

延时电路的工作原理是：

延时电路由市电通过直流稳压电路转换为直流电压供电。如果用户在对电瓶进行充电时先接上市电，一旦通电，该延时电路即进入工作状态。由于刚接通电源时，定时电容两端的电压保持为零，单结晶体管的发射极电压为零，小于单结晶体管的峰点电压，故其处于断开状态。由于可控硅控制极与单结晶体管的第一基极相连，单结晶体管的断开使可控硅的控制极上没有触发电流，可控硅处于断开状态；此时，继电器控制线圈中通过的电流为定时电阻和定时电容回路中的充电电流，其值小，不足以使继电器动作，连接在电源电路和功率开关变换电路中的常开触头一保持“开”的状态，因此功率开关变换电路不工作。同时，直流电源电路通过定时电阻对定时电容充电使定时电容两端的电压升高，而触头三的常闭触头则为可控硅提供了正向电压。

随着定时电容的充电，单结晶体管的发射极电位升高，当大于其峰点电压后，单结晶体管导通，定时电容通过导通的单结晶体管放电，给连接在单结晶体管第二基极的可控硅提供足够大的电流，使可控硅导通；从而串联在电源正极与可控硅阳极之间的继电器控制线圈获得足够大的电流、继电器动作，继电器的触头发生状态转换：首先，常开的触头一转换为闭合状态，使充电器的电源电路与功率开关变换电路连通，充电器开始正常工作，输出电压对蓄电池充电。其次，触头三的常闭触头打开，而常开触头闭合，使继电器线圈持续得电，实现自锁功能；同时，由于触头三常开触头的闭合，使可控硅的阳极接地而断开；常开触头二闭合给定时电容提供放电回路，定时电容放电，单结晶体管的发射极接地而进入截止状态。当充电器充电完成后，用户拨去电源，于是继电器线圈彻底失电，所有触头恢复为初始状态，本次延时充电控制过程完成。

这种延时电路结构简单，工作可靠。

上述的可控硅的阳极与阴极之间并联有稳压管。

稳压管对继电器线圈和单结晶体管起保护作用，防止电压过高，导致其损坏。

上述的定时电阻与定时电容之间还串接可调电阻，单结晶体管的发射极连接在可调电阻和定时电容的连接线上。

通过调整可调电阻，实现对延时时间的设定。

上述的直流稳压电路由变压器、整流器和滤波器依次相连组成，且变压器的输入端与电源电路的输入端并联。

这种直流稳压电路能在延时阶段及充电阶段对延时电路进行供电，且其结构简单、工作稳定。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例的电路原理框图。

图2为本实用新型实施例的延时电路的电路原理图。

具体实施方式

实施例

图1、2示出，本实用新型的一种具体实施方式为：一种电动自行车安全充电器，包括电源电路7，与电源电路7相连的功率开关变换电路1、脉冲产生和推动电路2、充电状态指示电路3和输出电路4。在电源电路7与功率开关变换电路1之间还连接有延时电路5以及与延时电路5相连的直流稳压电路6。

本例的延时电路5由可控硅、单结晶体管、RC充放电电路及继电器组成，其具体结构为：

继电器的常开触头一J1连接在电源电路7的输出端与功率开关变换电路1的电源端之间，继电器的控制线圈JC连接在可控硅阳极a和直流稳压电路6的正极A之间；可控硅阴极k与直流稳压电路6的负极B相连；可控硅的控制极g与单结晶体管的第二基极B2相连，单结晶体管的第一基极B1串接限流电阻R1后与可控硅阳极a相连，单结晶体管的第二基极B2串接限流电阻R2后与直流稳压电路6的负极B相连；

单结晶体管的发射极E连接在定时电阻RT和定时电容CT的连接线上，定时电阻RT的另一端与继电器的控制线圈JC相连，定时电容CT另一端与直流稳压电路6的负极B相连；定时电容CT两端还并联有继电器的常开触头二J2：

可控硅阳极a还与继电器的触头三J3的动触点相连，触头三J3的常闭触点与直流稳压电路6的正极A相连、常开触点则与直流稳压电路6的负极B相连。

本例的可控硅的阳极a与阴极k之间并联有稳压管DW。定时电阻RT与定时电容CT之间还串接可调电阻RW，单结晶体管的发射极E连接在可调电阻RW和定时电容CT的连接线上。直流稳压电路6由变压器、整流器和滤波器依次相连组成，且变压器的输入端与电源电路7的输入端并联。

Claims (5)

1.一种电动自行车安全充电器，包括电源电路(7)，与电源电路(7)相连的功率开关变换电路(1)、脉冲产生和推动电路(2)、充电状态指示电路(3)和输出电路(4)，其特征在于：所述的电源电路(7)与功率开关变换电路(1)之间还连接有延时电路(5)以及与延时电路(5)相连的直流稳压电路(6)。

2.如权利要求1所述的一种电动自行车安全充电器，其特征在于，所述的延时电路(5)由可控硅、单结晶体管、RC充放电电路及继电器组成，其具体结构为：

继电器的常开触头一(J1)连接在电源电路(7)的输出端与功率开关变换电路(1)的电源端之间，继电器的控制线圈(JC)连接在可控硅阳极(a)和直流稳压电路(6)的正极(A)之间；可控硅阴极(k)与直流稳压电路(6)的负极(B)相连；可控硅的控制极(g)与单结晶体管的第二基极(B2)相连，单结晶体管的第一基极(B1)串接限流电阻(R1)后与可控硅阳极(a)相连，单结晶体管的第二基极(B2)串接限流电阻(R2)后与直流稳压电路(6)的负极(B)相连；

单结晶体管的发射极(E)连接在定时电阻(RT)和定时电容(CT)的连接线上，定时电阻(RT)的另一端与继电器的控制线圈(JC)相连，定时电容(CT)另一端与直流稳压电路(6)的负极(B)相连；定时电容(CT)两端还并联有继电器的常开触头二(J2)；

可控硅阳极(a)还与继电器的触头三(J3)的动触点相连，触头三(J3)的常闭触点与直流稳压电路(6)的正极(A)相连、常开触点则与直流稳压电路(6)的负极(B)相连。

3.如权利要求2所述的一种电动自行车安全充电器，其特征在于：所述的可控硅的阳极(a)与阴极(k)之间并联有稳压管(DW)。

4.如权利要求2所述的一种电动自行车安全充电器，其特征在于：所述的定时电阻(RT)与定时电容(CT)之间还串接可调电阻(RW)，单结晶体管的发射极(E)连接在可调电阻(RW)和定时电容(CT)的连接线上。

5.如权利要求2所述的一种电动自行车安全充电器，其特征在于：所述的直流稳压电路(6)由变压器、整流器和滤波器依次相连组成，且变压器的输入端与电源电路(7)的输入端并联。

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