CN208971203U - 自动关断电源的充电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动关断电源的充电器，包括电源输入端、接通关断模块、充电电压电流变换模块、充电电池、采样模块和比较处理模块，所述采样模块包括电压检测模块和电流检测模块，其中所述电源输入端、接通关断模块、充电电压电流变换模块、充电电池依次电性连接，所述电压检测模块和电流检测模块的输入端与所述充电电压电流变换模块输出端电性连接，所述电压检测模块和电流检测模块的输出端与所述比较处理模块输入端电性连接，所述比较处理模块的输出端与所述接通关断模块电性连接。本实用新型通过电压检测模块、电流检测模块和比较处理模块，实现充电电池充满电时关断充电器的电源以及充电器短路时关断充电器电源的功能。

Description

自动关断电源的充电器

技术领域

本实用新型涉及电子电路领域，特别涉及一种自动关断电源的充电器。

背景技术

传统的充电器只能进行简单的恒压或者恒流充电，以致充电时间很长，充电效率降低。除此之外，充电结束时，传统的充电器不能在电池充满后自动断电，人们往往忘记将充电器拔下从而导致蓄电池过充，影响其使用寿命，更甚会将产生爆炸现象，直接报废。近年来也提出一些带有保护功能自动断电的充电器。

中国实用新型专利CN107919702A，公布日为2018年4月17日公开了一种计时充电器，包括外接电源、变压器、控制模块、电流检测电路、电压检测电路和电子开关所述外接电源用于为控制模块提供电源；所述控制模块，用于判断充电电池是否正在充电和电量是否充满；所述变压器接在外接电源与控制模块之间，将外接电源的供电电压转换为适合控制模块的电压；所述电流检测电路，与控制模块电连接，用于检测电路中是否有电流流动，以及电流是否过高或过低；所述电压检测电路，与控制模块电连接，用于检测电路中是都有电压，以及电压是否过高或过低；所述电子开关，一端与控制模块电连接，另一端通过数据线接充电电池，用于断开控制模块与电池之间的电路；还包括与控制模块相连的计时器、显示模块和继电器；所述计时器，用于记录充电电池的充电时间；所述显示模块，用于显示电路中电流、电压大小以及充电时间；所述继电器，与控制模块电连接，用于保护充电电池不被损坏。

上述计时充电器通过电流检测电路、电压检测电路和控制模块，当电路中的电流或电压过高，为防止电路被烧坏，控制器模块会驱动继电器断开，以保护供电电池不被烧坏；当充电器数据线另一端没有连接电子设备，电路中的电流或电压过低，控制器模块会认为充电器没有给电子设备的充电电池充电，则驱动电子开关断开，数据线处于断电状态，从而有效的防止幼儿因将数据线放入口中而发生触电现象。

虽然计时充电器能在充电电池充满电时，断开充电电池与充电器的电路连接，但是充电器与电源还存在连接，存在电能消耗，同时充电器本身短路时也带来安全隐患，如产生爆炸现象危及人生财产安全。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种在充电电池充满电时或者充电器短路时能关断充电器电源的充电器。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种自动关断电源的充电器，其特征在于：包括电源输入端、接通关断模块、充电电压电流变换模块、充电电池、采样模块和比较处理模块，所述采样模块包括电压检测模块和电流检测模块，其中所述电源输入端、接通关断模块、充电电压电流变换模块、充电电池依次电性连接，所述电压检测模块和电流检测模块的输入端与所述充电电压电流变换模块输出端电性相连，所述电压检测模块和电流检测模块的输出端与所述比较处理模块输入端电性连接，所述比较处理模块的输出端与所述接通关断模块电性连接。

优选的，所述比较处理模块包括比较电路和控制电路，所述比较电路的输入端分别与电压检测模块和电流检测模块的输出端电性连接，所述比较电路的输出端与控制电路电性连接，所述控制电路与接通关断模块输入端电性连接。

优选的，所述接通关断模块为可控开关控制电路。

优选的，所述充电电压电流变换模块包括依次连接的EMI滤波电路、整流滤波电路、DC/DC变换器以及输出整流滤波电路，所述EMI滤波电路的输入端与接通关断模块的输出端电性连接，所述输出整流滤波电路的输出端分别与充电电池和采样电路电性连接。

优选的，所述比较处理模块还设置有转灯电路，所述转灯电路包括若干指示灯，所述转灯电路与控制电路电性连接，用于显示充电器的状态。

优选的，所述指示灯为LED灯。

采用上述技术方案，电压检测模块和电流检测模块采样充电电压电流变换模块的电压和电流，当充电电压达到目标充电电池满电电压时且充电电流小到设计设定值时，通过比较处理模块实现关断充电电源变换电路电源，从而实现充满电时自动关断充电器的电源；

当充电压接近零或小于设计设定值且电流为充电电压电流变换模块所输出的最大值,通过比较处理模块实现关断充电电压电流变换电路电源，从而实现充电器短路时自动关断充电器的电源。

附图说明

图1为本实用新型自动关断电源的充电器的结构框图；

图2为本实用新型自动关断电源的充电器中比较处理模块的结构框图；

图3为本实用新型自动关断电源的充电器中充电电压电流变换模块的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，一种自动关断电源的充电器，包括电源输入端1、接通关断模块2、充电电压电流变换模块3、充电电池4、采样模块5和比较处理模块6，所述采样模块5包括电压检测模块51和电流检测模块52，其中所述电源输入端1、接通关断模块2、充电电压电流变换模块3、充电电池4依次电性连接，所述电压检测模块51和电流检测模块52的输入端与所述充电电压电流变换模块3输出端连接，所述电压检测模块51和电流检测模块52的输出端与所述比较处理模块6输入端电性连接，所述比较处理模块6的输出端与所述接通关断模块2输入端电性连接。

如图2所示，所述比较处理模块6包括比较电路61和控制电路62，所述比较电路61的输入端分别与电压检测模块51和电流检测模块52的输出端电性连接，所述比较电路61的输出端与控制电路62电性连接，所述控制电路62与接通关断模块2电性连接。

所述接通关断模块2为可控开关控制电路62。

如图3所示，所述充电电压电流变换模块3包括依次连接的EMI滤波电路31、整流滤波电路32、DC/DC变换器33以及输出整流滤波电路34，所述EMI滤波电路31的输入端与接通关断模块2的输出端电性连接，所述输出整流滤波电路34的输出端分别与充电电池4和采样模块5电性连接。

自动关断电源的充电器中的比较处理模块6还设置有转灯电路63，所述转灯电路63包括若干指示灯，所述指示灯为LED灯，所述转灯电路63与控制电路62电性连接，用于显示充电器的状态，充电时，控制器输出信号给红灯，表示正常充电中；充满电时，控制器输出信号给绿灯，表示充满电；充电器短路时，控制器输出信号给黄灯，表示充电器故障。

所述电压检测模块51，采用阻值大的小功率电阻采样，用于检测电路中是否有电压，以及电压是否过高或过低；所述电流检测模块52，采用阻值小的大功率电阻采样，如康铜丝电阻，用于检测电路中是否有电流流动，以及电流是否过高或过低。

在本实施例中，本实用新型自动关断电源的充电器充电先是恒流充电，其电流恒定，电压不断升高，当充电压达到目标充电设备规定满电电压的时候自动转换为恒压充电，在恒压充电时电压恒定，电流是越来越小的直到充电电流小于设计设定值时自动关闭充电输入电源。

充电时，充电器先将220V交流电通过整流电路变成高压直流电，然后再通过开关管变成高频高压脉冲，之后再通过变压器变成低压脉冲，低压的具体数值取决于被充电设备需要的电压。最后，低压脉冲经过整流、稳压电路，变成相应的直流电。也就是说，从220V交流电到目标充电设备规定满电电压的直流电的过程主要会经过整流电路、变压器、稳压电路等。

本实用新型自动关断电源的充电器实现过程：

充满电自动关闭电源：充电过程中充电电压达到目标充电电池4满电电压时且充电电流小到设计设定值时，经过比较电路61比较、控制电路62输出关断信号给接通关断模块2，实现关断充电电压电流变换模块3的电源，充满电时自动关断充电器的电源，避免了充电电池的过充，同时也降低了充电器的电源消耗，节省能源。

短路自动关闭电源：短路时充电压接近零或小于设计设定值且电流为充电电源变换器所输出的最大值，经过比较电路61比较、控制电路62输出关断信号给接通关断模块2，实现关断充电电压电流变换模块3的电源，短路时自动关断充电器的电源，消除了安全隐患。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种自动关断电源的充电器，其特征在于：包括电源输入端、接通关断模块、充电电压电流变换模块、充电电池、采样模块和比较处理模块，所述采样模块包括电压检测模块和电流检测模块，其中所述电源输入端、接通关断模块、充电电压电流变换模块、充电电池依次电性连接，所述电压检测模块和电流检测模块的输入端与所述充电电压电流变换模块输出端电性连接，所述电压检测模块和电流检测模块的输出端与所述比较处理模块输入端电性连接，所述比较处理模块的输出端与所述接通关断模块电性连接。

2.根据权利要求1所述的自动关断电源的充电器，其特征在于：所述比较处理模块包括比较电路和控制电路，所述比较电路的输入端分别与电压检测模块和电流检测模块的输出端电性连接，所述比较电路的输出端与控制电路电性连接，所述控制电路与接通关断模块输入端电性连接。

3.根据权利要求2所述的自动关断电源的充电器，其特征在于：所述接通关断模块为可控开关控制电路。

4.根据权利要求1至3任一项所述的自动关断电源的充电器，其特征在于：所述充电电压电流变换模块包括依次连接的EMI滤波电路、整流滤波电路、DC/DC变换器以及输出整流滤波电路，所述EMI滤波电路的输入端与接通关断模块的输出端电性连接，所述输出整流滤波电路的输出端分别与充电电池和采样电路电性连接。

5.根据权利要求2所述的自动关断电源的充电器，其特征在于：所述比较处理模块还设置有转灯电路，所述转灯电路包括若干指示灯，所述转灯电路与控制电路电性连接，用于显示充电器的状态。

6.根据权利要求5所述的自动关断电源的充电器，其特征在于：所述指示灯为LED灯。