電瓶車充電專用定時電源插排的制作方法
【專利摘要】一種電瓶車充電專用定時電源插排，隸屬于電瓶充電領域，采用1.電源插頭、2.電源線、3.交流電源指示燈、4.模式按鈕、5.起動按鈕、6.定時旋鈕、7.插排主體前殼、8.固定螺絲孔、9.凹槽、10.間隔綠色指示燈、11.紅色充電指示燈、12.電源插孔、13.掛壁螺絲孔、14.插排后蓋板、15.緊固螺絲、16.壓線管夾、17.凹凸槽、18.電路板固定樁、19.后蓋板固定樁、20.夾件螺絲、21.方孔槽、22.緊夾件、23.連接件、24.電路板連接組成定時與循環(huán)定時充電裝置，有三大特點：一、對電瓶可實現(xiàn)定時充電及循環(huán)定時充電，根據(jù)實缺電量限時補充電。二、大幅度延緩極板衰老延長電瓶壽命。三、插排與充電器實現(xiàn)同步通電自鎖、終時自斷節(jié)約電費，延長本身的使用壽命。
【專利說明】電瓶車充電專用定時電源插排
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及的是電瓶充電領域的一種充電專用定時電源插排，此電源插排能夠對電瓶進行自動限時充電，并有兩種充電模式:即定時充電，循環(huán)定時充電，定時充電結束后不但能自動切斷充電器的交流電源，同時還能切斷插排自身的交流電源，實現(xiàn)電能零損耗，有效防止電瓶因過充電造成殼體膨脹損壞，因過充電引起電瓶車自燃燒毀，發(fā)生安全事故，造成經(jīng)濟損失，更能節(jié)約電費。
【背景技術】
[0002]目前電瓶車充電是晚上接入充電器插上交流電源開始充電，到第二天早上用車時才斷電停充，實際上每次充電時電瓶里并不是電都用完，說不定還有一半電量，因防止明天不夠用不得不充電，就是補充電也只需3-4小時即可，可是夜間電瓶充滿無法自動斷電，一夜十多個小時這就造成過時充電，夏天充電時由電能轉換為化學能的過程中電瓶一直在發(fā)熱，當電壓充到58V時紅燈轉為綠燈亮，此時電瓶內(nèi)部溫度上升已達最高值并生產(chǎn)高壓，如繼續(xù)再充既會使外殼體膨脹變形，也會使內(nèi)部正負極板上的活性物質因高溫化學反應過度造成快速老化縮短其壽命。充電器綠燈亮被很多人誤認為是電以充足斷電，其實是電壓檢測，只是由大電流充電轉為小電流浮充而已，綠燈亮后再續(xù)充電是電瓶壽命縮短的主要因素，當電瓶用舊了內(nèi)部極板上活性物質稀土原料老化把電瓶充壞了綠燈也不會亮，電瓶廠家及有關專業(yè)人士有一個共識說“電瓶是被充壞的，而不是被用壞的”。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有充電技術上的不足，本實用新型目的是提供一種電瓶車充電專用定時電源插排，該充電專用定時電源插排有兩種功能模式，一是自動定時充電，充電時間由旋鈕設定；二是循環(huán)定時充電，循環(huán)充電時間由內(nèi)部時序定時電路自動設定。該充電專用定時電源插排適用于所有電瓶車的充電，能有效解決電瓶因過充電造成的損壞及壽命縮短，防止因充電發(fā)生的火災事故，也解決了人們在充電后不忘關掉充電器切斷電源的心理負擔，更能通電自鎖、終時自斷不耗電。本實用新型是在由本人申請已獲授權專利《電瓶車充電專用定時電源插排.專利號:ZL201220618521.X。授權公告日:2013年07月31日》的基礎上再次更新技術方案將原有設計中的普通繼電器升級為固態(tài)繼電器并增加了交流電源自鎖電路，使得技術方案更加成熟方便實用。本實用新型解決其問題采用的技術方案是:
[0004]1.電源插頭、2.電源線、3.交流電源指示燈、4.模式按鈕、5.起動按鈕、6.定時旋鈕、7.插排主體前殼、8.固定螺絲孔、9.凹槽、10.間隔綠色指示燈、11.紅色充電指示燈、12.電源插孔、13.掛壁螺絲孔、14.插排后蓋板、15.緊固螺絲、16.壓線管夾、17.凹凸槽、18.電路板固定樁、19.后蓋板固定樁、20.夾件螺絲、21.方孔槽、22.緊夾件、23.連接件、24電路板。
[0005]其特征是:電源線(2)的一頭連接電源插頭(I)，另一頭延伸進插排主體前殼(7)的內(nèi)部與電路板(24)連接，插排主體前殼(7)的前面板從上向下依序是交流電源指示燈(3)、模式按鈕(4)、起動按鈕(5)、定時旋鈕(6)、固定螺絲孔(8)、凹槽(9)、間隔綠色指示燈(10)、紅色充電指示燈(11)、電源插孔(12)，插排后蓋板(14)的表面上端是掛壁螺絲孔(13)，緊固螺絲(15)，插排主體前殼(7)的內(nèi)部從上向下依序是壓線管夾(16)、凹凸槽
(17)、電路板固定樁(18)、后蓋板固定樁(19)、夾件螺絲(20)、方孔槽(21)、緊夾件(22)、連接件(23)以及電路板(24)。(注:電路板(24)上面的實體元器件是由圖8電路原理圖轉化而來)
[0006]其電路結構特征為:由保險絲FU、紅色閃光二極管LED4、電阻R12、電容C14、C15、熱敏電阻RT、雙模濾波器T組成交流輸入顯示抗干擾電路，由電容C13、整流二極管D3、D4、穩(wěn)壓管DW、電容C11、C12組成降壓整流穩(wěn)壓濾波電路，由電阻R9、光耦U、可控硅X、電阻RIO、R11、紅色指示燈LED2、LED3、插排XS組成交流電源驅動顯示電路，由雙時基集成電路IC2、電阻 R4、R5、R6、R7、R8、電容 C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、綠色發(fā)光二極管 LEDl 組成濾波、循環(huán)定時、顯示電路，由起動按鈕開關S、二極管D1、D2、三極管Q1、電阻Rl、R2、R3、可調電位器RP、時基集成電路ICl、電容Cl、C2、C3、模式轉換開關S2組成主定時、轉換電路，由電阻R13、R14、光耦U1、可控硅X1、觸發(fā)開關SI組成交流電源自鎖電路。
[0007]工作原理是:電源插頭⑴插入220V交流電源墻壁插座，交流電源指示燈(3)亮作電源指示，將電瓶車充電器插頭插入電源插孔(12)內(nèi)，選擇模式按鈕(4)、不按時為定時充電模式，按下時為循環(huán)定時充電模式，調節(jié)定時旋鈕出)到充電所需的時間位置，起動按鈕(5)按一下，紅色充電指示燈(11)亮作充電開始指示，當設定的充電時間一到紅色充電指示燈熄滅，交流電源斷電充電結束。如果選擇的是循環(huán)定時充電模式，起動按鈕(5)按一下，紅色充電指示燈(11)亮一小時后熄滅，間隔綠色指示燈(10)亮作充電暫停指示，10分鐘后綠燈熄滅紅燈點亮作再次充電指示，如此循環(huán)輪替，直到設定的充電時間一到切斷交流電源充電結束。間隔充電的含義是夏天防止電瓶在充電過程發(fā)生過熱現(xiàn)象，增加電瓶內(nèi)部的壓力出現(xiàn)熱膨脹，讓其充一小時，停充10分鐘，能有效降低溫度升高，也能讓電量充得實。凹槽(9)的設計目的在于現(xiàn)有充電器的電源插頭都是兩眼的，充電時插入凹槽比較穩(wěn)固，設計雙凹槽是考慮到兩輛車同時充電的需要。掛壁螺絲孔(13)作插排懸掛固定作用。固定螺絲孔(8)是通過螺絲將其固定在墻體上比較穩(wěn)固。壓線管夾(16)是起固定電源線
(2)的作用。連接件(23)通過夾件螺絲(20)分別與緊夾件(22)、電路板(24)相連接。緊夾件(22)、連接件(23)的形狀設計是考慮到與電源插頭實現(xiàn)面接觸，流過電流大不易打火發(fā)熱。電路板(24)通過四只自攻螺絲固定在電路板固定樁(18)上。
[0008]其電路工作原理是:AC220V交流電作輸入電源，保險絲FU防短路起保險作用，電阻R12與紅色發(fā)光二極管LED4作交流通電指示，電容C15、C14、熱敏電阻RT、共模濾波器T組成交流搞干擾電路，作用是濾除電網(wǎng)上的各種雜波干擾，輸入的220V交流電經(jīng)抗干擾電路濾除雜波后再經(jīng)電容C13降壓、整流二極管D3、D4整流，穩(wěn)壓管DW穩(wěn)壓，電容CU、C12濾波后變成穩(wěn)定的IOV直流電作為整個電路供電電源。當開始定時充電時首先選擇模式轉換開關S2，l與3連接是定時充電模式，I與6連接是循環(huán)定時充電模式，模式選定后調節(jié)定時電位器RP到某一時間值，按一下起動按鈕開關S，IOV正電源通過起動按鈕開關S經(jīng)二極管Dl正向導通給時基集成電路ICl的4腳供電，三級管Ql的基極B通過電阻Rl取得偏壓，集電極C、發(fā)射極E飽和導通，ICl的2腳也被從高電位拉低，內(nèi)部電路翻轉由穩(wěn)態(tài)轉為暫態(tài)，3腳輸出高電平，一方面通過二極管D2向4腳反供電實現(xiàn)自鎖，另一方面通過模式轉換開關S2的1、3、4、2腳經(jīng)電阻R9給光耦U供電，光耦次級4、6腳導通接通可控硅X的柵極G與陽極A2之間通道使其受觸發(fā)導通接通220V交流電源到插排XS，紅色指示燈LED2、LED3通過電阻Rll取得偏壓點亮發(fā)光作通電充電指示，當由電位器RP設定的時間一到ICl的3腳由高電平轉為低電平，光耦U失電截止可控硅X因丟失觸發(fā)電流在交流電過零時截止切斷插排XS的交流電源，紅色指示燈熄滅，插排斷電充電結束，電容Cl的作用是旁路，是防止Ql在未按起動開關S的情況下受其它交流信號干擾產(chǎn)生誤觸發(fā)而設，如果選擇循環(huán)定時充電模式，按下起動按鈕開關S后三極管Ql的C、E極導通，ICl的2腳受觸發(fā)，內(nèi)部電路翻轉3腳輸出高電平，一方面由二極管D2反供電給4腳實現(xiàn)自鎖，另一方面通過模式轉換開關S2的1、6腳給雙時基集成電路IC2的14腳、10腳和4腳供電，因電容C5、C10兩端電壓不能突變，IC2的5腳、9腳同時輸出高電平，9腳高電平通過電阻R8給綠色指示燈LEDl供電發(fā)光，5腳高電平通過模式轉換開關S2的5、2腳再經(jīng)電阻R9給光耦U供電，觸發(fā)可硅X導通接通220V交流電源到插排XS，紅色指示燈LED2、LED3亮作通電指示，5腳輸出高電平的時間由電阻R5和電容C6決定，圖中標值延時約為I小時，9腳輸出高電平時間是由電阻R6、電容C9決定約為10分鐘，10分鐘后9腳變?yōu)榈碗娖剑G色指示燈息滅，紅色指示燈繼續(xù)亮，I小時后5腳轉為低電平，光耦U失電截止，可控硅X關斷插排XS的交流電源，紅色指示燈熄滅，電容ClO在5腳由高轉低時拉低了 8腳電位，內(nèi)部電路受觸發(fā)翻轉9腳重新輸出高電平，綠色指示燈亮作間斷供電指示，待10分鐘后9腳由高電平又轉為低電平，綠色指示燈熄滅，電容C5在9腳由高轉低時拉低了 6腳電位，內(nèi)部電路受觸發(fā)翻轉5腳重新輸出高電平，再次經(jīng)模式轉換開關S2的5、2腳、電阻R9給光耦U供電觸發(fā)可控硅X接通220V交流電源到插排XS，紅色指示燈再次亮作通電指示，如此循環(huán)輪替下去，直到ICl總設定的充電時間一到，3腳降為低電平切斷IC2的工作電源，IC2不管是5腳還是9腳同時轉為低電平，光耦U失電，可控硅X截止切斷插排XS的交流電源，紅色、綠色指示燈同時熄滅，循環(huán)定時供電結束。
[0009]交流電源自鎖工作原理是:交流觸發(fā)開關SI與起動開關S是同軸一體的雙組開關，第二個可控硅Xl的陰極陽極跨接在交流觸發(fā)開關SI的兩端，當同時按下S與SI時整個電路通電工作，ICl的3腳輸出高電平一方面通過D2向自身4腳反供電實現(xiàn)自鎖；二方面通過模式轉換開關S2的1、6腳向IC2供電、或者通過模式轉換開關S2的1、3、4、2腳向光耦U供電；三方面通過電阻R13向第二個光耦Ul供電，觸發(fā)第二個可控硅Xl導通自鎖，當人手松開起動開關S與交流觸發(fā)開關SI時，S與SI自動斷開，這時220V交流電源可通過第二個可控硅Xl繼續(xù)供電，直到ICl集成電路的定時時間一到3腳降為低電平時第二個光耦Ul斷電，第二個可控硅Xl失去觸發(fā)電流在交流電過零時截止，整個電路斷電停止工作，此交流電源自鎖電路最大優(yōu)點是:一、插排本身在供給充電器充電時通電，在充電結束切斷充電器電源時自身也斷電，效果是節(jié)電。二、不充電時不通電，增加插排自身電路元器件的使用壽命。
[0010]本實用新型的有益效果是:電瓶車充電專用定時電源插排采用兩塊時基集成電路設計、功率器件選用固態(tài)繼電器，定時準、無噪聲、體積小、性價比高，插排的定時充電功能及循環(huán)定時充電功能有三大優(yōu)點，一、解決電瓶因過時充電造成的損壞、實現(xiàn)限時充電自動斷電能大幅度延長電瓶使用壽命。二、解決人們對充電后牽掛關閉充電器的心里負擔。三、充電結束后自動斷電節(jié)約電費節(jié)省能源延長壽命，其效果是顯而易見的。【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的外形結構圖。
[0012]圖2是本實用新型的后蓋板圖。
[0013]圖3是本實用新型的內(nèi)部結構圖。
[0014]圖4是本實用新型的軸測圖。
[0015]圖5是本實用新型的內(nèi)部電路板及主要零件圖。
[0016]圖6是圖3中緊夾件22的放大圖。
[0017]圖7是圖3中連接件23的放大圖。
[0018]圖8是本實用新型的電路原理圖。
[0019]附圖中:1.電源插頭、2.電源線、3.交流電源指示燈、4.模式按鈕、5.起動按鈕、6.定時旋鈕、7.插排主體前殼、8.固定螺絲孔、9.凹槽、10.間隔綠色指示燈、11.紅色充電指示燈、12.電源插孔、13.掛壁螺絲孔、14.插排后蓋板、15.緊固螺絲、16.壓線管夾、17.凹凸槽、18.電路板固定樁、19.后蓋板固定樁、20.夾件螺絲、21.方孔槽、22.緊夾件、23.連接件、24.電路板。
【具體實施方式】
[0020]電源線⑵的一頭連接電源插頭(I)，另一頭延伸進插排主體前殼(7)的內(nèi)部與電路板(24)連接，采用壓線管夾(16)固定好電源線，將電路板(24)裝入插排主體前殼(7)的內(nèi)上部，用4只自攻螺絲將其固定在電路板固定樁(18)上，將緊夾件(22)插入方孔槽(21)內(nèi)，將連接件(23)跨壓在緊夾件(22)的上面，上一端與電路板(24)相連接，采用夾件螺絲
(20)固定，將兩紅一綠的三個LED 二極管插入三個固定孔內(nèi)，并通過接插件電線與電路板連接，最后將后蓋板安裝到插排主體前殼(7)上采用緊固螺絲(15)與后蓋板固定樁(19)進行固定，再裝上定時旋鈕(6)即完成。電路原理圖圖8轉繪成PCB板圖，加工成電路板焊上相對應的元器件經(jīng)測試合格后再組裝。
【權利要求】
1.電瓶車充電專用定時電源插排，其特征是:電源線⑵的一頭連接電源插頭(1)，另一頭延伸進插排主體前殼(X)的內(nèi)部與電路板(24)連接,插排主體前殼(7)的前面板從上向下依序是交流電源指示燈(3)、模式按鈕(4)、起動按鈕(5)、定時旋鈕(6)、固定螺絲孔(8)、凹槽(9)、間隔綠色指示燈(10)、紅色充電指示燈(11)、電源插孔(12)，插排后蓋板(14)的表面上端是掛壁螺絲孔(13)，緊固螺絲(15)，插排主體前殼(7)的內(nèi)部從上向下依序是壓線管夾(16)、凹凸槽(17)、電路板固定樁(18)、后蓋板固定樁(19)、夾件螺絲(20)、方孔槽(21)、緊夾件(22)、連接件(23)以及電路板(24)。
2.根據(jù)權利要求1所述電瓶車充電專用定時電源插排，其特征在于電路結構為:由保險絲FU、紅色閃光二極管LED4、電阻R12、電容C14、C15、熱敏電阻RT、雙模濾波器T組成交流輸入顯示抗干擾電路，由電容C13、整流二極管D3、D4、穩(wěn)壓管DW、電容C11、C12組成降壓整流穩(wěn)壓濾波電路，由電阻R9、光耦U、可控硅X、電阻RIO、R11、紅色指示燈LED2、LED3、插排XS組成交流電源驅動顯示電路，由雙時基集成電路IC2、電阻R4、R5、R6、R7、R8、電容C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、綠色發(fā)光二極管LEDl組成濾波、循環(huán)定時、顯示電路，由起動按鈕開關S、二極管D1、D2、三極管Q1、電阻R1、R2、R3、可調電位器RP、時基集成電路IC1、電容Cl、C2、C3、模式轉換開關S2組成主定時、轉換電路，由電阻R13、R14、光耦U1、可控硅X1、觸發(fā)開關SI組成交 流電源自鎖電路。
【文檔編號】H01R13/66GK203481549SQ201320533691
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年8月21日 優(yōu)先權日:2013年8月21日
【發(fā)明者】劉品華 申請人:劉品華