電瓶車電瓶充滿自動斷電電路及自動斷電裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電瓶車電瓶充滿自動斷電電路及自動斷電裝置,與充電器及蓄電池連接,包括降壓電路、三端穩(wěn)壓電路、電壓比較電路、繼電器控制電路及電流檢測電路;降壓電路將適配器的直流輸出降至16V;三端穩(wěn)壓電路將16V電壓穩(wěn)壓至12V,并提供基準(zhǔn)電源;電壓比較電路判斷電路處于充電或浮充狀態(tài);繼電器接收電壓比較電路發(fā)出的信號,并通過繼電器開關(guān)開啟或關(guān)閉適配器的直流輸出;電流檢測電路判斷電路的充電狀態(tài)。該電瓶車電瓶充滿自動斷電電路及自動斷電裝置可以直接插在電瓶車充電器與蓄電池之間使用,能在電動車電瓶充滿電后,自動斷開充電器的直流電源,延長了電動車電瓶的壽命,節(jié)約了電能,造價也不高。
【專利說明】電瓶車電瓶充滿自動斷電電路及自動斷電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種充電自動斷電電路,特別涉及一種電動車電瓶充滿自動斷電電 路。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前,我國的電動車蓄電池大多米用鉛酸蓄電池,對電瓶充電一般有兩種:一種 是兩階段充電器,即先恒壓充電,到達閾值電壓后轉(zhuǎn)為涓流充電;另一種是三階段充電器, 即先恒流,再恒壓充電,到閾值電壓后也轉(zhuǎn)為涓流充電。影響鉛酸蓄電池壽命的因素有很 多,其中一個主要因素就是電瓶"過充",也就是說,絕大多數(shù)的蓄電池不是用壞的,而是"充 壞"的!雖然充電器到后面是浮充充電,但長時間的浮充對電瓶還是非常有害的,不但浪費 電能,還容易對電瓶電極造成損傷;長時間的過充電使電瓶發(fā)熱導(dǎo)致電瓶外殼變形和加速 電瓶內(nèi)電解液的蒸發(fā),而縮短電池使用壽命。最佳的浮充時間是兩個小時左右,但是一般情 況下人們都是白天用車,晚上充電,而晚上很少有人會充滿了起床來拔下電源插頭,由此釀 成的火災(zāi)更是屢見不鮮。因此,在原來充電器的基礎(chǔ)上加裝一個自動斷電保護裝置就顯得 很有必要。
[0003] 以往電動車充電自動斷電裝置的專利主要是切斷交流電,如"一種電動車充電自 動斷電裝置(申請?zhí)?01410011122.0)"通過電磁脫扣器及相關(guān)控制電路實現(xiàn)220V交流電 源的切斷;"電動車充電自動斷電裝置(申請?zhí)?01210070631. 1)"是通過變壓器次級線圈 感應(yīng)電壓控制來切斷交流電。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:為了提供一種電動車電瓶充滿自動斷電電路,能在 電動車電瓶充滿電后,自動斷開充電器直流電源,無需對充電器本身進行任何改裝,屬于即 插即用型。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種電瓶車電瓶充滿自動斷電電 路,包括降壓電路、三端穩(wěn)壓電路、電壓比較電路、繼電器控制電路及電流檢測電路;所述降 壓電路與充電器的適配器連接,降壓電路將適配器的直流輸出降至16V ;所述三端穩(wěn)壓電 路與降壓電路連接,三端穩(wěn)壓電路將16V電壓穩(wěn)壓至12V,并提供基準(zhǔn)電源;所述電壓比較 電路與三端穩(wěn)壓電路連接,判斷電路處于充電或浮充狀態(tài);所述繼電器控制電路分別與充 電器的適配器及電壓比較電路連接,繼電器接收電壓比較電路發(fā)出的信號,并通過繼電器 開關(guān)開啟或關(guān)閉適配器的直流輸出;所述電流檢測電路與充電器連接,判斷電路的充電狀 態(tài)。
[0006] 在本發(fā)明一較佳實施例中,還包括電源顯示電路,用于顯示充電器是否得電,由電 阻R1和LED紅色燈相連。
[0007] 在本發(fā)明一較佳實施例中,所述降壓電路由電阻R2和穩(wěn)壓二極管相連。
[0008] 在本發(fā)明一較佳實施例中,所述電壓比較電路由電阻R3、R4、LM339電壓比較器、 上拉電阻R5組成,電阻R3-端連接三端穩(wěn)壓器的輸出端,一端連接LM339電壓比較器的反 相輸入,電阻R4 -端連接電阻R3,另一端連接信號地,上拉電阻R5 -端連接三端穩(wěn)壓器的 輸出端,另一端連接LM339電壓比較器的輸出端。
[0009] 在本發(fā)明一較佳實施例中,所述LM339電壓比較器反向輸入端的比較電壓為 0. IV,該比較電壓由電阻R3、R4串聯(lián)的R4上電壓取得。
[0010] 在本發(fā)明一較佳實施例中,所述繼電器控制電路由開關(guān)三極管Q1的集電極一端 連接續(xù)流二極管D3負(fù)極和繼電器K1,開關(guān)三極管Q1的發(fā)射極連接三端穩(wěn)壓器的輸出,綠 色發(fā)光二極管的正極與繼電器K1和續(xù)流二極管D3正極相連,綠色發(fā)光二極管負(fù)極與信號 地相連,繼電器K2 -端與續(xù)流二極管D4負(fù)極和時間繼電器KT2 -常閉觸點相連,另一端與 續(xù)流二極管D4正極相連接信號地,時間繼電器KT 一端常開觸點K1和續(xù)流二極管D5負(fù)極 相連,另一端與續(xù)流二極管D5正極相連接信號地。
[0011] 本發(fā)明還提供一種電瓶車電瓶充滿自動斷電裝置,采用上述電瓶車電瓶充滿自動 斷電電路,所述電瓶車電瓶充滿自動斷電裝置通過充電器直流輸出接入插座與電瓶車的充 電器連接,通過蓄電池接入插座與蓄電池連接。
[0012] 本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的電瓶車電瓶充滿自動斷電電路及自動斷電裝置可 以直接插在電瓶車充電器與蓄電池之間使用,能在電動車電瓶充滿電后,自動斷開充電器 的直流電源,延長了電動車電瓶的壽命,節(jié)約了電能,造價也不高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0014] 圖1是本發(fā)明電瓶車電瓶充滿自動斷電電路的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖2是本發(fā)明電瓶車電瓶充滿自動斷電裝置與充電器、蓄電池連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015] 現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖,僅以 示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu),因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0016] 如圖1、圖2所示,本發(fā)明的電瓶車電瓶充滿自動斷電電路及自動斷電裝置主要由 八大部分組成:充電器直流輸出接入插座1、電源顯示電路2、降壓電路3、三端穩(wěn)壓電路4、 電壓比較電路5、繼電器控制電路6、電流檢測電路7、蓄電池接入插座8。
[0017] 充電器直流輸出接入插座1用于電動車充電適配器的直流端的接入插座;電源顯 示電路2主要是表明該裝置得電,可以進行充電;降壓電路3主要是將電動車充電適配器的 直流輸出降至16V ;三端穩(wěn)壓電路4是將16V電壓穩(wěn)壓至12V,為電壓比較電路5提供基準(zhǔn) 電源;電壓比較電路5主要是判斷電路是處于充電或浮充狀態(tài);繼電器控制電路6是控制 直流輸出端的時間繼電器開關(guān)KT1,用于切斷電動車充電適配器直流輸出;電流檢測電路 7用于檢測蓄電池充電的電流,由充電電流的大小判斷電路的充電狀態(tài);蓄電池接入插座8 用于電動車蓄電池的充電接口的接入。
[0018] 本發(fā)明的電路設(shè)計特點如下: (1) 電源顯示電路2由電阻R1和LED1紅色燈相連,電流設(shè)計為20毫安左右; (2) 降壓電路3由電阻R2與16V穩(wěn)壓二極管相連,設(shè)計電流為30毫安左右; (3) 電壓比較電路5由電阻R3、R4、LM339,上拉電阻R5構(gòu)成,電阻R3 -端連接三端穩(wěn) 壓器7812輸出端,一端連接LM339的反相輸入;R4-端連接R3,另一端連接信號地;上拉電 阻R5 -端連接三端穩(wěn)壓器7812輸出端,另一端連接LM339的輸出端,該電路電流由R3、R4 產(chǎn)生,設(shè)計為5暈安左右; (4) 繼電器控制電路6由?開關(guān)三極管Q1的集電極一端連接續(xù)流二極管D3負(fù)極和繼 電器K1,開關(guān)三極管Q1的發(fā)射極連接三端穩(wěn)壓器7812輸出,綠色發(fā)光二極管LED2正極與 繼電器K1和續(xù)流二極管D3正極相連,綠色發(fā)光二極管LED2負(fù)極與信號地相連,該電路設(shè) 計電流為40毫安左右;?繼電器K2 -端與續(xù)流二極管D4負(fù)極和時間繼電器KT2 -常閉觸 點相連,另一端與續(xù)流二極管D4正極相連接信號地,該支路電流設(shè)計40毫安左右;@時間 繼電器KT 一端常開觸點K1和續(xù)流二極管D5負(fù)極相連,另一端與續(xù)流二極管D5正極相連 接信號地,該支路電流設(shè)計為40毫安左右; (5) LM339電壓比較器反相輸入端設(shè)計比較電壓為0. IV,該比較電壓由電阻R3、R4串 聯(lián)的R4上電壓取得; (6) 經(jīng)過前面控制電路的設(shè)計電流總共約為175毫安(0. 175安培),與正常充電期間大 電流(1. 8安培~2. 5安培)相比較,基本沒有影響。
[0019] 本發(fā)明的主要工作原理如下: (1) 當(dāng)該裝置的蓄電池接入插座DS2先插到蓄電池上時,由于防電流倒流二極管D5作 用,裝置電路不工作; (2) 當(dāng)該裝置的"充電器直流輸入插座DS1"先接到充電器直流輸出端,而"蓄電池接 入插座DS2"未接到蓄電池上時,由于常開觸點K2與時間繼電器KT常閉觸點KT1并聯(lián),電 路得電,三端穩(wěn)壓器7812輸出穩(wěn)定電壓12V,且LM339同相輸入端電壓為0,反相輸入端為 0. 1V,LM339輸出低電平,Q1三極管導(dǎo)通,繼電器K1得電,常閉觸點K1閉合,時間繼電器KT 得電計時,由于時間繼電器KT設(shè)定得電2小時后斷開,故時間繼電器KT常閉觸點仍處于閉 合導(dǎo)通狀態(tài);于此同時繼電器K2得電,常開觸點K2閉合,電路進入待充電狀態(tài); (3) 在裝置進入充電狀態(tài)時,由于蓄電池電壓低約為44V左右(48V電池組),電路通過 D6進行大電流充電狀態(tài)(48V12Ah充電電流1. 8安培,48V20Ah充電電流為2. 5安培左右), 電流取樣電阻R6上的電壓約為(0. 27V?0. 37V),該電阻R6與LM339電壓比較器同相輸入相 連,故同相輸入大于反相輸入,LM339電壓比較器輸出高電平,開關(guān)三極管Q1截止,繼電器 K1失電,常開觸點K1斷開,時間繼電器KT失電,電路進入穩(wěn)態(tài)充電階段; (4) 當(dāng)蓄電池充電充滿時,充電電流下降至?xí)灠布?一般約為200暈安~300暈安左右), 電流取樣電阻R6上的壓降,降低為0. 045V,低于反相輸入的0. IV,LM339電壓比較器輸出 低電平,Q1導(dǎo)通,繼電器K1得電,綠色發(fā)光二極管LED2點亮,表明電路進入浮充狀態(tài),由于 常開觸點K1閉合,時間繼電器KT得電計時,2個小時后KT1、KT2常閉觸點斷開,導(dǎo)致繼電 器K2失電,常開觸點K2斷開,充電器直流輸入插座電源被切斷。
[0020] 以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示,通過上述的說明內(nèi)容,相關(guān)工作人員完 全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi),進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù) 性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容,必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種電瓶車電瓶充滿自動斷電電路,其特征在于:包括降壓電路、三端穩(wěn)壓電路、電 壓比較電路、繼電器控制電路及電流檢測電路; 所述降壓電路與充電器的適配器連接,降壓電路將適配器的直流輸出降至16V ; 所述三端穩(wěn)壓電路與降壓電路連接,三端穩(wěn)壓電路將16V電壓穩(wěn)壓至12V,并提供基準(zhǔn) 電源; 所述電壓比較電路與三端穩(wěn)壓電路連接,判斷電路處于充電或浮充狀態(tài); 所述繼電器控制電路分別與充電器的適配器及電壓比較電路連接,繼電器接收電壓比 較電路發(fā)出的信號,并通過繼電器開關(guān)開啟或關(guān)閉適配器的直流輸出; 所述電流檢測電路與充電器連接,判斷電路的充電狀態(tài)。
2. 如權(quán)利要求1所述的電瓶車電瓶充滿自動斷電電路,其特征在于:還包括電源顯示 電路,用于顯示充電器是否得電,由電阻R1和LED紅色燈相連。
3. 如權(quán)利要求1所述的電瓶車電瓶充滿自動斷電電路,其特征在于:所述降壓電路由 電阻R2和穩(wěn)壓二極管相連。
4. 如權(quán)利要求1所述的電瓶車電瓶充滿自動斷電電路,其特征在于:所述電壓比較電 路由電阻R3、R4、LM339電壓比較器、上拉電阻R5組成,電阻R3-端連接三端穩(wěn)壓器的輸出 端,一端連接LM339電壓比較器的反相輸入,電阻R4-端連接電阻R3,另一端連接信號地, 上拉電阻R5 -端連接三端穩(wěn)壓器的輸出端,另一端連接LM339電壓比較器的輸出端。
5. 如權(quán)利要求4所述的電瓶車電瓶充滿自動斷電電路,其特征在于:所述LM339電壓 比較器反向輸入端的比較電壓為〇. IV,該比較電壓由電阻R3、R4串聯(lián)的R4上電壓取得。
6. 如權(quán)利要求1所述的電瓶車電瓶充滿自動斷電電路,其特征在于:所述繼電器控制 電路由開關(guān)三極管Q1的集電極一端連接續(xù)流二極管D3負(fù)極和繼電器K1,開關(guān)三極管Q1的 發(fā)射極連接三端穩(wěn)壓器的輸出,綠色發(fā)光二極管的正極與繼電器K1和續(xù)流二極管D3正極 相連,綠色發(fā)光二極管負(fù)極與信號地相連,繼電器K2 -端與續(xù)流二極管D4負(fù)極和時間繼電 器KT2 -常閉觸點相連,另一端與續(xù)流二極管D4正極相連接信號地,時間繼電器KT 一端常 開觸點K1和續(xù)流二極管D5負(fù)極相連,另一端與續(xù)流二極管D5正極相連接信號地。
7. -種電瓶車電瓶充滿自動斷電裝置,其特征在于:采用如權(quán)利要求1-6任一項所述 的電瓶車電瓶充滿自動斷電電路,所述電瓶車電瓶充滿自動斷電裝置通過充電器直流輸出 接入插座與電瓶車的充電器連接,通過蓄電池接入插座與蓄電池連接。
【文檔編號】H02J7/02GK104410139SQ201410819041
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月25日
【發(fā)明者】彭建業(yè), 章怡, 王海峰 申請人:江蘇理工學(xué)院