CN207965515U - 一种基于蓄电池状态的计时装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于蓄电池状态的计时装置，包括充电模块单元、第一蓄电池、第二蓄电池、第一开关、旋钮、第一指示灯、第二指示灯、第二开关及可变电阻；所述第一蓄电池、第一开关、可变电阻及第二指示灯组成放电回路；所述第一蓄电池、第一开关、第一指示灯、充电模块单元、第二开关及第二蓄电池组成放电回路。本实用新型通过检测蓄电池充电或放电的状态变化，来推算历经的时长，跟专门计时的设备相比，免去计时的零件成本与空间。

Description

一种基于蓄电池状态的计时装置

技术领域

本实用新型涉及蓄电池技术领域，尤其涉及一种基于蓄电池状态的计时装置。

背景技术

计时器，是利用特定的原理来测量时间的装置。计时器计时精确且操作界面简便易用，提供了基本的计时控制功能，包括：开始计时、停止计时和继续计时等功能，且操作界面简便易用，容易调整。现有的计时器的种类包括电磁打点计时器、电火花计时器、坚持计时器、停车计时器、反应计时器、放大计时器以及windows计时器等等。电磁打点计时器和电火花打点计时器最为常见。

对于常见的具有计时功能的产品，多是采用基于震荡电子或机械组件而开发的定时器，而这些基于震荡组件或机械组件的定时器具有高成本的特性，对于计时精确度要求不高的应用场景，显得格外浪费。

实用新型内容

本实用新型针对现有方式的缺点，提出一种基于蓄电池状态的计时装置，用以解决现有技术存在的上述问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种基于蓄电池状态的计时装置，包括充电模块单元、第一蓄电池、第二蓄电池、第一开关、旋钮、第一指示灯、第二指示灯、第二开关及可变电阻；

所述第一蓄电池、第一开关、可变电阻及第二指示灯组成放电回路；

所述第一蓄电池、第一开关、第一指示灯、充电模块单元、第二开关及第二蓄电池组成充电回路。

进一步的，还包括蜂鸣器，第一蓄电池、第一开关、第一指示灯、充电模块单元、蜂鸣器及第二蓄电池组成提醒回路。

进一步的，所述第一蓄电池的一端连接第一开关的一端，第一开关的第二端连接旋钮的一端，旋钮的另一端连接可变电阻的一端，可变电阻的另一端连接第二指示灯的一端，第二指示灯的另一端连接第一蓄电池的另一端；

第一开关的第三端连接第一指示灯的一端，第一指示灯的另一端连接充电模块单元的一端，充电模块单元的一端连接并联电路的一端，该并联电路为蜂鸣器和第二开关并联而成，并联电路的另一端连接第二蓄电池的一端，第二蓄电池的另一端连接第一蓄电池的另一端。

进一步的，所述蜂鸣器为有源蜂鸣器。

进一步的，所述第一开关为单刀双掷开关。

进一步的，所述第二开关为单刀单掷开关。

进一步的，还包括第一电路板和第二电路板；

所述第一开关、旋钮、第一指示灯、第二指示灯、第二开关、可变电阻及蜂鸣器分别设于所述第一电路板和第二电路板上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过检测蓄电池之状态变化，来推算历经的时长，省去现有基于震荡电子或机械组件之计时电路与相关机械零件及线路空间，仅用简单的元器件形成放电回路与充电回路，即可达到计时的功能。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例中的一种基于蓄电池状态的计时装置的电路图；

图2为本实用新型实施例中的一种基于蓄电池状态的计时装置的爆炸图；

图3为本实用新型实施例中的蓄电池的工作状态示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的描述中，包含了按照特定顺序出现的多个器件，但是应该清楚了解，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行，操作的序号如1、2等，仅仅是用于区分开各个不同的器件，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

蓄电池(Storage Battery)是将化学能直接转化成电能的一种装置，是按可再充电设计的电池，通过可逆的化学反应实现再充电，通常是指铅酸蓄电池，它是电池中的一种，属于蓄电池。它的工作原理：充电时利用外部的电能使内部活性物质再生，把电能储存为化学能，需要放电时再次把化学能转换为电能输出，比如生活中常用的手机电池等。蓄电池在用直流电充电时，两极分别生成单质铅和二氧化铅。移去电源后，它又恢复到放电前的状态，组成化学电池。铅蓄电池能反复充电、放电，

本实用新型采用的锂电池，锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。

锂电池芯过充到电压高于4.2V后，会开始产生副作用。过充电压愈高，危险性也跟着愈高。锂电芯电压高于4.2V后，正极材料内剩下的锂原子数量不到一半，此时储存格常会垮掉，让电池容量产生永久性的下降。如果继续充电，由于负极的储存格已经装满了锂原子，后续的锂金属会堆积于负极材料表面。这些锂原子会由负极表面往锂离子来的方向长出树枝状结晶。这些锂金属结晶会穿过隔膜纸，使正负极短路。有时在短路发生前电池就先爆炸，这是因为在过充过程，电解液等材料会裂解产生气体，使得电池外壳或压力阀鼓涨破裂，让氧气进去与堆积在负极表面的锂原子反应，进而爆炸。因此，锂电池充电时，一定要设定电压上限，才可以同时兼顾到电池的寿命、容量、和安全性。最理想的充电电压上限为4.2V。锂电芯放电时也要有电压下限。当电芯电压低于2.4V时，部分材料会开始被破坏。又由于电池会自放电，放愈久电压会愈低，因此，放电时最好不要放到2.4V才停止。锂电池从3.0V放电到2.4V这段期间，所释放的能量只占电池容量的3％左右。因此，3.0V是一个理想的放电截止电压。充放电时，除了电压的限制，电流的限制也有其必要。电流过大时，锂离子来不及进入储存格，会聚集于材料表面。这些锂离子获得电子后，会在材料表面产生锂原子结晶，这与过充一样，会造成危险性。万一电池外壳破裂，就会爆炸。因此，对锂离子电池的保护，至少要包含：充电电压上限、放电电压下限、及电流上限三项。一般锂电池组内，除了锂电池芯外，都会有一片保护板，这片保护板主要就是提供这三项保护，这三项保护也在本实用新型中有所体现。锂电池的单体电压是3.6V，因此为了适应不同的场景，本实施例中的蓄电池还可以指不同数量的电池串联的电池组。

可变电阻器通常用在中需要经常调节(即阻值不需要频繁变动)的电路中，起调整电压、调整电流或信号控制等作用，其主要参数与固定电阻器基本相同。可变电阻还可根据情况使用变阻器或可调电阻代替。

实施例

如图1和图2所示，提供了本实用新型一个实施例的一种基于蓄电池状态的计时装置，包括充电模块单元1、第一蓄电池2、第二蓄电池3、可变电阻4、旋钮5、第一指示灯6、第二指示灯7、第一开关8、第二开关9、蜂鸣器10、第一电路板11及第二电路板12；

其中，第一开关8为单刀双掷开关；

第二开关9为单刀单掷开关；

蜂鸣器10为有源蜂鸣器，其包括正极和负极，蜂鸣器正极一端接第二蓄电池3的正极，蜂鸣器10正负极一端接第二蓄电池3的负极。

可变电阻4、旋钮5、第一指示灯6、第二指示灯7、第一开关8、第二开关9及蜂鸣器10根据具体的需求分别设于第一电路板11和第二电路板12上；优选的，第一指示灯6、第一开关8和蜂鸣器10设于第一电路板上，可变电阻4、旋钮5、第二指示灯7及第一开关8设于第二电路板上。

第一电路板11和第二电路板12互相盖合成为一个腔体；充电模块单元1、第一蓄电池2和第二蓄电池3设在腔内。

进一步的，第一蓄电池2、可变电阻4、旋钮5、第二指示灯7及第一开关8组成放电回路；

充电模块单元1、第一蓄电池2、第二蓄电池3、第一指示灯6、第一开关8及第二开关9组成充电回路。

充电模块单元1、第一蓄电池2、第二蓄电池3、第一指示灯6、第一开关8及蜂鸣器10组成提醒回路。

如图2所示，第一蓄电池2的一端连接第一开关8的一端，第一开关8的第二端连接旋钮5的一端，旋钮5的另一端连接可变电阻4的一端，可变电阻4的另一端连接第二指示灯77的一端，第二指示灯77的另一端连接第一蓄电池2的另一端；

第一开关8的第三端连接第一指示灯6的一端，第一指示灯6的另一端连接充电模块单元1的一端，充电模块单元1的一端连接并联电路的一端，该并联电路为蜂鸣器10和第二开关9并联而成，并联电路的另一端连接第二蓄电池3的一端，第二蓄电池3的另一端连接第一蓄电池2的另一端。

本实用新型通过检测蓄电池的状态变化，来推算历经的时长，免去计时元件成本与线路空间。本实用新型装置运行过程中，通过监测二次蓄电池充放电时的电压变化来判断历经的时间，充放电的电压变化和时间的关系如图3所示，当电压在一定的时间内变化越快，越有利于用户计时的精确性，也因此在充放电的初始阶段、中间阶段和末尾阶段，初始阶段和末尾阶段被分别认为用于计时的第一优选区间和第二优选区间。而通过调节可变电阻调节蓄电池的充放电时电流的大小，从而影响蓄电池的电压时变率，当电压触及预设的上限或下限时，蜂鸣器启动以通知使用者，以此达到计时的功能。而计时工作结束时，启动充电或放电开关，恢复该蓄电池之起始状态，以备下次计时使用。

本实用新型在使用时具体如下：

一、以放电计量时间：

1.使用万用表接入第一蓄电池2的两端以检测第一蓄电池2的电压是否达到起始标准设置值。若达到起始标准状态，则将第一开关8掷至放电回路以形成闭合回路，第二指示灯7闪烁或亮起；若未达到起始标准状态，则将第一开关8掷至充电回路且第二开关9处于闭路以使充电回路形成闭合回路，第一指示灯6闪烁或亮起，同时通过第二蓄电池3对第一蓄电池2进行充电，直至第一蓄电池2的电压达到标准设置值。

2.旋转旋钮5至预定倒数时长，例如，预定倒数时长为40小时，预定倒数时长可根据图3中的时间而定，可知从4.2V电压放电至3.8V电压大致对应40小时，其中旋钮5用以调整可变电阻的电阻值，进而改变放电电流大小。

3.将第一开关8掷至放电回路，使第一蓄电池2与可变电阻4形成闭合回路而开始放电，使电压逐渐下降，倒数计时开始；例如，若需计时40小时时，则将电压从4.2V降至3.8V即可。

4.使用万用表接入第一蓄电池2的两端以检测第一蓄电池2的电压，若其电压触及设定下限阀值，则将第一开关8掷至充电回路且第二开关9处于开路以使第二蓄电池3与蜂鸣器10形成闭合回路，同时使第一蓄电池2的放电回路断路。

5.将第一开关8掷离以使充电回路和放电回路皆断路，蜂鸣器10终止工作。

6.若仍需计时，则返回步骤1，直至第二蓄电池3的电量耗尽。

二、以充电计量时间：

1.使用万用表接入第一蓄电池2的两端以检测第一蓄电池2电压，是否达到起始标准设置值。若达到起始标准设定值，则将第一开关8掷至充电回路且第二开关9处于闭路以使充电回路形成闭合回路，则第一指示灯6闪烁或亮起，同时通过第二蓄电池3对第一蓄电池2进行充电；否则，则将第一开关8掷至放电回路以使放电回路形成闭合回路，第二指示灯7闪烁或亮起，第一蓄电池2开始放电，直至第一蓄电池3的电压下降至标准设置值。

2.旋转旋钮5至预定倒数时长，例如，预定倒数时长为80小时，预定倒数时长可根据图3中的时间而定，可知从2.75V电压充电至3.6V电压大致对应80小时，其中旋钮5用以调整可变电阻的电阻值，进而改变充电电流大小。

3.将第一开关8掷至充电回路，使第一蓄电池2、第一指示灯6、充电模块单元1、第二开关9以及第二蓄电池3形成闭合回路而使第一蓄电池2开始充电，并且第一蓄电池2的电压逐渐上升，倒数计时开始。

4.使用万用表接入第一蓄电池2的两端以检测第一蓄电池2的电压，若该电压触及设定上限阀值，则掷开第二开关9以使第二蓄电池3与蜂鸣器10形成回路，同时使充电回路断路。

5.将第一开关8掷离以使充电回路和放电回路皆断路，蜂鸣器10终止工作。

6.如需继续计时，则返回步骤1，直至第二蓄电池3电量耗尽。

本实用新型装置利用蓄电池的电压随蓄电池中电荷量的变化特性，达到计时作用，省去现有基于震荡电子或机械组件之计时电路与相关机械零件及线路空间，仅用简单的元器件形成放电回路与充电回路，即可达到计时的功能。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，模块和相关工作单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的方法和系统，装置和，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的方法实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述仅是本实用新型的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于蓄电池状态的计时装置，其特征在于，包括充电模块单元、第一蓄电池、第二蓄电池、第一开关、旋钮、第一指示灯、第二指示灯、第二开关及可变电阻；

所述第一蓄电池、第一开关、可变电阻及第二指示灯组成放电回路；

所述第一蓄电池、第一开关、第一指示灯、充电模块单元、第二开关及第二蓄电池组成充电回路。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括蜂鸣器，第一蓄电池、第一开关、第一指示灯、充电模块单元、蜂鸣器及第二蓄电池组成提醒回路。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一蓄电池的一端连接第一开关的一端，第一开关的第二端连接旋钮的一端，旋钮的另一端连接可变电阻的一端，可变电阻的另一端连接第二指示灯的一端，第二指示灯的另一端连接第一蓄电池的另一端；

第一开关的第三端连接第一指示灯的一端，第一指示灯的另一端连接充电模块单元的一端，充电模块单元的一端连接并联电路的一端，该并联电路为蜂鸣器和第二开关并联而成，并联电路的另一端连接第二蓄电池的一端，第二蓄电池的另一端连接第一蓄电池的另一端。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述蜂鸣器为有源蜂鸣器。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一开关为单刀双掷开关。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二开关为单刀单掷开关。

7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括第一电路板和第二电路板；

所述第一开关、旋钮、第一指示灯、第二指示灯、第二开关、可变电阻及蜂鸣器设于所述第一电路板和第二电路板上。

8.根据权利要求1或2或3所述的装置，其特征在于，所述第一开关为单刀双掷开关。

9.根据权利要求1或2或3所述的装置，其特征在于，所述第二开关为单刀单掷开关。

10.根据权利要求1或2或3所述的装置，其特征在于，还包括第一电路板和第二电路板；

所述第一开关、旋钮、第一指示灯、第二指示灯、第二开关、可变电阻及蜂鸣器分别设于所述第一电路板和第二电路板上。