电瓶车充电专用定时电源插排的制作方法
【专利摘要】一种电瓶车充电专用定时电源插排，隶属于电瓶充电领域，采用1.电源插头、2.电源线、3.交流电源指示灯、4.模式按钮、5.起动按钮、6.定时旋钮、7.插排主体前壳、8.固定螺丝孔、9.凹槽、10.间隔绿色指示灯、11.红色充电指示灯、12.电源插孔、13.挂壁螺丝孔、14.插排后盖板、15.紧固螺丝、16.压线管夹、17.凹凸槽、18.电路板固定桩、19.后盖板固定桩、20.夹件螺丝、21.方孔槽、22.紧夹件、23.连接件、24.电路板连接组成定时与循环定时充电装置，有三大特点：一、对电瓶可实现定时充电及循环定时充电，根据实缺电量限时补充电。二、大幅度延缓极板衰老延长电瓶寿命。三、插排与充电器实现同步通电自锁、终时自断节约电费，延长本身的使用寿命。
【专利说明】电瓶车充电专用定时电源插排
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及的是电瓶充电领域的一种充电专用定时电源插排，此电源插排能够对电瓶进行自动限时充电，并有两种充电模式:即定时充电，循环定时充电，定时充电结束后不但能自动切断充电器的交流电源，同时还能切断插排自身的交流电源，实现电能零损耗，有效防止电瓶因过充电造成壳体膨胀损坏，因过充电引起电瓶车自燃烧毁，发生安全事故，造成经济损失，更能节约电费。
【背景技术】
[0002]目前电瓶车充电是晚上接入充电器插上交流电源开始充电，到第二天早上用车时才断电停充，实际上每次充电时电瓶里并不是电都用完，说不定还有一半电量，因防止明天不够用不得不充电，就是补充电也只需3-4小时即可，可是夜间电瓶充满无法自动断电，一夜十多个小时这就造成过时充电，夏天充电时由电能转换为化学能的过程中电瓶一直在发热，当电压充到58V时红灯转为绿灯亮，此时电瓶内部温度上升已达最高值并生产高压，如继续再充既会使外壳体膨胀变形，也会使内部正负极板上的活性物质因高温化学反应过度造成快速老化缩短其寿命。充电器绿灯亮被很多人误认为是电以充足断电，其实是电压检测，只是由大电流充电转为小电流浮充而已，绿灯亮后再续充电是电瓶寿命缩短的主要因素，当电瓶用旧了内部极板上活性物质稀土原料老化把电瓶充坏了绿灯也不会亮，电瓶厂家及有关专业人士有一个共识说“电瓶是被充坏的，而不是被用坏的”。
【发明内容】
[0003]针对现有充电技术上的不足，本实用新型目的是提供一种电瓶车充电专用定时电源插排，该充电专用定时电源插排有两种功能模式，一是自动定时充电，充电时间由旋钮设定；二是循环定时充电，循环充电时间由内部时序定时电路自动设定。该充电专用定时电源插排适用于所有电瓶车的充电，能有效解决电瓶因过充电造成的损坏及寿命缩短，防止因充电发生的火灾事故，也解决了人们在充电后不忘关掉充电器切断电源的心理负担，更能通电自锁、终时自断不耗电。本实用新型是在由本人申请已获授权专利《电瓶车充电专用定时电源插排.专利号:ZL201220618521.X。授权公告日:2013年07月31日》的基础上再次更新技术方案将原有设计中的普通继电器升级为固态继电器并增加了交流电源自锁电路，使得技术方案更加成熟方便实用。本实用新型解决其问题采用的技术方案是:
[0004]1.电源插头、2.电源线、3.交流电源指示灯、4.模式按钮、5.起动按钮、6.定时旋钮、7.插排主体前壳、8.固定螺丝孔、9.凹槽、10.间隔绿色指示灯、11.红色充电指示灯、12.电源插孔、13.挂壁螺丝孔、14.插排后盖板、15.紧固螺丝、16.压线管夹、17.凹凸槽、18.电路板固定桩、19.后盖板固定桩、20.夹件螺丝、21.方孔槽、22.紧夹件、23.连接件、24电路板。
[0005]其特征是:电源线(2)的一头连接电源插头(I)，另一头延伸进插排主体前壳(7)的内部与电路板(24)连接，插排主体前壳(7)的前面板从上向下依序是交流电源指示灯(3)、模式按钮(4)、起动按钮(5)、定时旋钮(6)、固定螺丝孔(8)、凹槽(9)、间隔绿色指示灯(10)、红色充电指示灯(11)、电源插孔(12)，插排后盖板(14)的表面上端是挂壁螺丝孔(13)，紧固螺丝(15)，插排主体前壳(7)的内部从上向下依序是压线管夹(16)、凹凸槽
(17)、电路板固定桩(18)、后盖板固定桩(19)、夹件螺丝(20)、方孔槽(21)、紧夹件(22)、连接件(23)以及电路板(24)。(注:电路板(24)上面的实体元器件是由图8电路原理图转化而来)
[0006]其电路结构特征为:由保险丝FU、红色闪光二极管LED4、电阻R12、电容C14、C15、热敏电阻RT、双模滤波器T组成交流输入显示抗干扰电路，由电容C13、整流二极管D3、D4、稳压管DW、电容C11、C12组成降压整流稳压滤波电路，由电阻R9、光耦U、可控硅X、电阻RIO、R11、红色指示灯LED2、LED3、插排XS组成交流电源驱动显示电路，由双时基集成电路IC2、电阻 R4、R5、R6、R7、R8、电容 C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、绿色发光二极管 LEDl 组成滤波、循环定时、显示电路，由起动按钮开关S、二极管D1、D2、三极管Q1、电阻Rl、R2、R3、可调电位器RP、时基集成电路ICl、电容Cl、C2、C3、模式转换开关S2组成主定时、转换电路，由电阻R13、R14、光耦U1、可控硅X1、触发开关SI组成交流电源自锁电路。
[0007]工作原理是:电源插头⑴插入220V交流电源墙壁插座，交流电源指示灯(3)亮作电源指示，将电瓶车充电器插头插入电源插孔(12)内，选择模式按钮(4)、不按时为定时充电模式，按下时为循环定时充电模式，调节定时旋钮出)到充电所需的时间位置，起动按钮(5)按一下，红色充电指示灯(11)亮作充电开始指示，当设定的充电时间一到红色充电指示灯熄灭，交流电源断电充电结束。如果选择的是循环定时充电模式，起动按钮(5)按一下，红色充电指示灯(11)亮一小时后熄灭，间隔绿色指示灯(10)亮作充电暂停指示，10分钟后绿灯熄灭红灯点亮作再次充电指示，如此循环轮替，直到设定的充电时间一到切断交流电源充电结束。间隔充电的含义是夏天防止电瓶在充电过程发生过热现象，增加电瓶内部的压力出现热膨胀，让其充一小时，停充10分钟，能有效降低温度升高，也能让电量充得实。凹槽(9)的设计目的在于现有充电器的电源插头都是两眼的，充电时插入凹槽比较稳固，设计双凹槽是考虑到两辆车同时充电的需要。挂壁螺丝孔(13)作插排悬挂固定作用。固定螺丝孔(8)是通过螺丝将其固定在墙体上比较稳固。压线管夹(16)是起固定电源线
(2)的作用。连接件(23)通过夹件螺丝(20)分别与紧夹件(22)、电路板(24)相连接。紧夹件(22)、连接件(23)的形状设计是考虑到与电源插头实现面接触，流过电流大不易打火发热。电路板(24)通过四只自攻螺丝固定在电路板固定桩(18)上。
[0008]其电路工作原理是:AC220V交流电作输入电源，保险丝FU防短路起保险作用，电阻R12与红色发光二极管LED4作交流通电指示，电容C15、C14、热敏电阻RT、共模滤波器T组成交流搞干扰电路，作用是滤除电网上的各种杂波干扰，输入的220V交流电经抗干扰电路滤除杂波后再经电容C13降压、整流二极管D3、D4整流，稳压管DW稳压，电容CU、C12滤波后变成稳定的IOV直流电作为整个电路供电电源。当开始定时充电时首先选择模式转换开关S2，l与3连接是定时充电模式，I与6连接是循环定时充电模式，模式选定后调节定时电位器RP到某一时间值，按一下起动按钮开关S，IOV正电源通过起动按钮开关S经二极管Dl正向导通给时基集成电路ICl的4脚供电，三级管Ql的基极B通过电阻Rl取得偏压，集电极C、发射极E饱和导通，ICl的2脚也被从高电位拉低，内部电路翻转由稳态转为暂态，3脚输出高电平，一方面通过二极管D2向4脚反供电实现自锁，另一方面通过模式转换开关S2的1、3、4、2脚经电阻R9给光耦U供电，光耦次级4、6脚导通接通可控硅X的栅极G与阳极A2之间通道使其受触发导通接通220V交流电源到插排XS，红色指示灯LED2、LED3通过电阻Rll取得偏压点亮发光作通电充电指示，当由电位器RP设定的时间一到ICl的3脚由高电平转为低电平，光耦U失电截止可控硅X因丢失触发电流在交流电过零时截止切断插排XS的交流电源，红色指示灯熄灭，插排断电充电结束，电容Cl的作用是旁路，是防止Ql在未按起动开关S的情况下受其它交流信号干扰产生误触发而设，如果选择循环定时充电模式，按下起动按钮开关S后三极管Ql的C、E极导通，ICl的2脚受触发，内部电路翻转3脚输出高电平，一方面由二极管D2反供电给4脚实现自锁，另一方面通过模式转换开关S2的1、6脚给双时基集成电路IC2的14脚、10脚和4脚供电，因电容C5、C10两端电压不能突变，IC2的5脚、9脚同时输出高电平，9脚高电平通过电阻R8给绿色指示灯LEDl供电发光，5脚高电平通过模式转换开关S2的5、2脚再经电阻R9给光耦U供电，触发可硅X导通接通220V交流电源到插排XS，红色指示灯LED2、LED3亮作通电指示，5脚输出高电平的时间由电阻R5和电容C6决定，图中标值延时约为I小时，9脚输出高电平时间是由电阻R6、电容C9决定约为10分钟，10分钟后9脚变为低电平，绿色指示灯息灭，红色指示灯继续亮，I小时后5脚转为低电平，光耦U失电截止，可控硅X关断插排XS的交流电源，红色指示灯熄灭，电容ClO在5脚由高转低时拉低了 8脚电位，内部电路受触发翻转9脚重新输出高电平，绿色指示灯亮作间断供电指示，待10分钟后9脚由高电平又转为低电平，绿色指示灯熄灭，电容C5在9脚由高转低时拉低了 6脚电位，内部电路受触发翻转5脚重新输出高电平，再次经模式转换开关S2的5、2脚、电阻R9给光耦U供电触发可控硅X接通220V交流电源到插排XS，红色指示灯再次亮作通电指示，如此循环轮替下去，直到ICl总设定的充电时间一到，3脚降为低电平切断IC2的工作电源，IC2不管是5脚还是9脚同时转为低电平，光耦U失电，可控硅X截止切断插排XS的交流电源，红色、绿色指示灯同时熄灭，循环定时供电结束。
[0009]交流电源自锁工作原理是:交流触发开关SI与起动开关S是同轴一体的双组开关，第二个可控硅Xl的阴极阳极跨接在交流触发开关SI的两端，当同时按下S与SI时整个电路通电工作，ICl的3脚输出高电平一方面通过D2向自身4脚反供电实现自锁；二方面通过模式转换开关S2的1、6脚向IC2供电、或者通过模式转换开关S2的1、3、4、2脚向光耦U供电；三方面通过电阻R13向第二个光耦Ul供电，触发第二个可控硅Xl导通自锁，当人手松开起动开关S与交流触发开关SI时，S与SI自动断开，这时220V交流电源可通过第二个可控硅Xl继续供电，直到ICl集成电路的定时时间一到3脚降为低电平时第二个光耦Ul断电，第二个可控硅Xl失去触发电流在交流电过零时截止，整个电路断电停止工作，此交流电源自锁电路最大优点是:一、插排本身在供给充电器充电时通电，在充电结束切断充电器电源时自身也断电，效果是节电。二、不充电时不通电，增加插排自身电路元器件的使用寿命。
[0010]本实用新型的有益效果是:电瓶车充电专用定时电源插排采用两块时基集成电路设计、功率器件选用固态继电器，定时准、无噪声、体积小、性价比高，插排的定时充电功能及循环定时充电功能有三大优点，一、解决电瓶因过时充电造成的损坏、实现限时充电自动断电能大幅度延长电瓶使用寿命。二、解决人们对充电后牵挂关闭充电器的心里负担。三、充电结束后自动断电节约电费节省能源延长寿命，其效果是显而易见的。【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的外形结构图。
[0012]图2是本实用新型的后盖板图。
[0013]图3是本实用新型的内部结构图。
[0014]图4是本实用新型的轴测图。
[0015]图5是本实用新型的内部电路板及主要零件图。
[0016]图6是图3中紧夹件22的放大图。
[0017]图7是图3中连接件23的放大图。
[0018]图8是本实用新型的电路原理图。
[0019]附图中:1.电源插头、2.电源线、3.交流电源指示灯、4.模式按钮、5.起动按钮、6.定时旋钮、7.插排主体前壳、8.固定螺丝孔、9.凹槽、10.间隔绿色指示灯、11.红色充电指示灯、12.电源插孔、13.挂壁螺丝孔、14.插排后盖板、15.紧固螺丝、16.压线管夹、17.凹凸槽、18.电路板固定桩、19.后盖板固定桩、20.夹件螺丝、21.方孔槽、22.紧夹件、23.连接件、24.电路板。
【具体实施方式】
[0020]电源线⑵的一头连接电源插头(I)，另一头延伸进插排主体前壳(7)的内部与电路板(24)连接，采用压线管夹(16)固定好电源线，将电路板(24)装入插排主体前壳(7)的内上部，用4只自攻螺丝将其固定在电路板固定桩(18)上，将紧夹件(22)插入方孔槽(21)内，将连接件(23)跨压在紧夹件(22)的上面，上一端与电路板(24)相连接，采用夹件螺丝
(20)固定，将两红一绿的三个LED 二极管插入三个固定孔内，并通过接插件电线与电路板连接，最后将后盖板安装到插排主体前壳(7)上采用紧固螺丝(15)与后盖板固定桩(19)进行固定，再装上定时旋钮(6)即完成。电路原理图图8转绘成PCB板图，加工成电路板焊上相对应的元器件经测试合格后再组装。
【权利要求】
1.电瓶车充电专用定时电源插排，其特征是:电源线⑵的一头连接电源插头(1)，另一头延伸进插排主体前壳(X)的内部与电路板(24)连接,插排主体前壳(7)的前面板从上向下依序是交流电源指示灯(3)、模式按钮(4)、起动按钮(5)、定时旋钮(6)、固定螺丝孔(8)、凹槽(9)、间隔绿色指示灯(10)、红色充电指示灯(11)、电源插孔(12)，插排后盖板(14)的表面上端是挂壁螺丝孔(13)，紧固螺丝(15)，插排主体前壳(7)的内部从上向下依序是压线管夹(16)、凹凸槽(17)、电路板固定桩(18)、后盖板固定桩(19)、夹件螺丝(20)、方孔槽(21)、紧夹件(22)、连接件(23)以及电路板(24)。
2.根据权利要求1所述电瓶车充电专用定时电源插排，其特征在于电路结构为:由保险丝FU、红色闪光二极管LED4、电阻R12、电容C14、C15、热敏电阻RT、双模滤波器T组成交流输入显示抗干扰电路，由电容C13、整流二极管D3、D4、稳压管DW、电容C11、C12组成降压整流稳压滤波电路，由电阻R9、光耦U、可控硅X、电阻RIO、R11、红色指示灯LED2、LED3、插排XS组成交流电源驱动显示电路，由双时基集成电路IC2、电阻R4、R5、R6、R7、R8、电容C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、绿色发光二极管LEDl组成滤波、循环定时、显示电路，由起动按钮开关S、二极管D1、D2、三极管Q1、电阻R1、R2、R3、可调电位器RP、时基集成电路IC1、电容Cl、C2、C3、模式转换开关S2组成主定时、转换电路，由电阻R13、R14、光耦U1、可控硅X1、触发开关SI组成交 流电源自锁电路。
【文档编号】H01R13/66GK203481549SQ201320533691
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年8月21日 优先权日:2013年8月21日
【发明者】刘品华 申请人:刘品华