专利名称：多功能五防电脑钥匙充电控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力系统防误闭锁技术领域，尤其涉及一种应用于发电厂、变电站等为防止误操作而使用的五防电脑钥匙充电控制器。
背景技术：
在电力系统中，被广泛应用的五防电脑钥匙、皆是移动式工作并且采用的是蓄电池充电供给方式。为了保证工作时有足够电能，或者为了满足设备的需要及其操作上的方便，厂家对蓄电池都是采用强充转浮充的控制方式。容易测量，不论充电处于哪个段落，只要不取电源，被充电器都将高于常态温度。被充电器处于高于常态温度的状态，存在的不利因素表现在:一是不间断地充电，使蓄电池长期处于热饱和状态，必然老化衰减加快，寿命大幅缩短，由此给工作造成影响；同时，重购仪器或更换电池，都会造成更多的经济损失。二是耗能。大电流主充和短时间小电流浮充是需要的，但在充满电后不断开电源，仍然保持长期浮充，由于浮充电流占主充电流的10%以上，即仍有几瓦至几十瓦的电能在损耗。三是废旧电池对环境的影响。因为所用电池常为镉、镍、铅、锂等重金属和氢氧化钾等电解液制成，这些物质在大自然中对水源和土壤都会造成严重污染，并借助粮食蔬菜进入人体，对人类与人类生存环境造成严重影响。鉴于上述的问题，发明人开展了 “多功能五防电脑钥匙充电控制器”的设计研制工作，以期能够改变充电方式，减少蓄电池的老化废弃速度，延长现有电脑钥匙的使用寿命。针对现场存在的问题，有几种情况需要考虑:一、蓄电池不论使用与否，只要缺电，都必须及时快速充电。这就需要做出自动检测判断和正确投切控制的电路设计；二、要对现场实用情况进行考查，对电脑通讯接口与充电衔接端口做出区分，并准确地测试和掌握各型号充电电压值和脉动频率等参数，从而有针对性地设计出电力防误操作装置多功能充电控制器；三、在无操作任务时，不论三天五天，甚至更长时间，既要保证蓄电池有足够额度容量，又要尽可能多的让五防电脑钥匙处于冷机状态；四，设置日充两小时控制方式，需要进行时钟晶振、CPU芯片相结合的软、硬件设计，以实现按北京时间走时，按充电需要定时，并有转换电路，实现接通与截止的控制要求。
实用新型内容本实用新型的目的是针对现有五防电脑钥匙充电存在的问题，提供一种不论使用与否，蓄电池出现缺电状态，都能准确判断和及时充电，在无操作任务时，蓄电池既要保证具有额定电量，又要尽可能多的处于冷机状态；充电完成后，能够自动跳闸断电的充电控制器。实现本实用新型的技术解决方案如下:一种多功能五防电脑钥匙充电控制器，由中空圆弧充电盒部分与时钟控制显示部分构成，所述中空圆弧充电盒部分包括基准电压及比较模块、缺电快充控制模块，所述缺电快充控制模块包括脉动振荡模块与交直流转换模块；所述时钟控制显示部分设有时钟控制模块，所述时钟控制模块包括CPU芯片、时钟晶振模块、充电端口 ；所述基准电压及比较模块通过充电输入端插座CZl与缺电快充控制模块的充电输出端插座CZ2连接；所述缺电快充控制模块通过其第六电阻R6、第七电阻R7分压，与钟控制模块的CPU芯片13、14脚相连接作为工作电源。所述基准电压及比较模块包括第一集成运算放大器IC1、第一晶体管BG1、第二晶体管BG2、第一稳压二极管WYl、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、继电器Jl、充电输入端插座CZl。所述脉动振荡模块包括集成块IC3、第二电容C2、第八电阻R8、第二电位器W2构成环形多谐振荡器，通过输入端点14、输出端点7与电源线路连接，通过双向二极管D5与可控硅KG连接。所述时钟控制模块包括的CPU采用CY-56型芯片，时钟晶振模块采用FC-135型32.768kHz专用时钟晶振。所述充电盒与电脑钥匙成卡制式配合，开有手指取放弧形槽，包括四个导电弹簧针与金属端头作充电连接。本实用新型的优点与有益效果是:1、本实用新型能提供全自动过程充电。五防电脑钥匙蓄电池电量足时，不做充电；当电量下降到额定值外，则发出缺电指示信号，同时快充控制电路接通脉动电源紧急充电。当电量充足后，控制器受比较判断指令又断开，停止充电。2、实现在待机状态下，每天既保证使用时有足够电量，又多数时间处于冷机状态，消除长期热浮充现象，由此必然大幅度提高电脑钥匙使用寿命。3、人工实施对功能键和周、时、分数字键的操作，可实现北京时间的校准，需要时间的设定。设置好后，时间到达，自动输出控制信号，同样启动脉动电压，对五防电脑钥匙充电。
图1是五防电脑钥匙充电控制器结构模块框图示意图。图2是本实用新型所述基准电压及比较模块电路示意图。图3是本实用新型所述缺电快充控制模块电路示意图。图4是本实用新型所述时钟控制模块电路示意图。图5、图6分别是本实用新型实施例示意图。具体实施内容结合附图与实施例对本实用新型做进一步的说明。参见图1、图2、图3、图4、图5、图6可知，本新型由中空圆弧充电盒部分I与时钟控制显示部分2构成，所述中空圆弧充电盒部分I包括基准电压及比较模块1.2、缺电快充控制模块1.3 ;所述缺电快充控制模块1.3包括脉动振荡模块1.4与交直流转换模块1.5。所述的基准电压及比较模块1.2包括第一集成运算放大器IC1、第一晶体管BG1、第二晶体管BG2、第一稳压二极管WY1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、继电器J1、充电输入端插座CZ1。将该基准电压从电脑钥匙本体中提取的电压在集成运放构成的比较电路中进行比对判别，电脑钥匙蓄电池电量足时，不做充电；当电量下降到额定值外，则发出缺电指示信号，同时快充控制电路接通脉动电源紧急充电。当电量充足后，控制器受比较判断指令又断开，停止充电，形成一个全自动过程。参见图2可知，随着电力五防钥匙的移动使用，所带蓄电池Ec的存储电量会减少，经随机测试判断，出现缺电情况时，将发出警示信号，以提示及时充电，避免影响操作程序的完成。图2中电阻Rl和稳压二极管WYl构成基准电压，接往集成运放ICl一UA741的同向输入端3，R2与R3对蓄电池Ec提供的工作电压进行分压，供往ICl的反相输入端2，几者构成电压比较判断器。当Ec正常，ICl截止，但当Ec储能降低，U2 < U3，ICl翻转，点亮Fgl，指示缺电，同时启动继电器Jl，准备充电。图2中四联充电输入端插座CZl接收充电器来的相关信号:I为应急电源支路，2是缺电受控脉动电源支路，3是时控脉动电源支路，4为公共地。它们将与后续电路配合工作。脉动振荡模块1.4包括集成块IC3、第二电容C2、第八电阻R8、第二电位器W2构成环形多谐振荡器，通过输入端点14、输出端点7与电源线路连接，通过双向二极管D5与可控硅KG连接，为缺电快充控制模块1.3与时钟控制模块2.1提供脉动电流。参见图3、图4，缺电快充控制模块1.3包括脉动振荡模块1.4与交直流转换模块
1.5 ;时钟控制显示部分2设有时钟控制模块2.1，时钟控制模块2.1包括CPU芯片、时钟晶振模块、充电控制端口 ；基准电压及比较模块1.2通过充电输入端插座CZl与缺电快充控制模块1.3的充电输出端插座CZ2连接；缺电快充控制模块1.3通过其第六电阻R6、第七电阻R7分压，与钟控制模块2.1的CPU芯片的13、14脚相连接作为工作电源。时钟控制模块
2.1包括的CPU采用CY-56型芯片，时钟晶振模块采用FC-135型32.768kHz专用时钟晶振。图3上有一个很重要的元件一CY-56型时钟CPU芯片IC3。IC3是一个智能化器件，它含有晶振、分频、存储等硬件电路，也经软件编程，对秒、时、分、周等进行迭加计算，并可作校时和定时设置。图3、图4中R6、R7分压，接往时钟芯片13、14脚作为工作电源。在设置开启时间到达时，IC2的3脚输出高电平，使复合功放管BG3-4导通，继电器J2启动，常开结点J2-1闭合，将从可控硅KG来的脉动电压传送给输出插座CZ2第2针脚，另经电缆连通电脑钥匙侧输入插座CZ1，同样第2针脚得电，经Fg3支路对蓄电池充电。当两小时充电时间结束时，ICl第2针脚失电，BG2-3截止，继电器J2关闭，结点断开，停止充电。从而实现了时钟控制的全自动充电控制过程。图4中，IC2第4脚输出，接复合管BG5-6及继电器J3和常开结点J3_l支路，是做多时段的备用设置，可根据需要做另一时段的设置控制。交直电源转换模块1.5，其中220V市电经降压、整流、滤波、稳压等形成直流工作电源，供给时钟晶振、CPU芯片、基准电压、脉动电源等各功能和控制部件工作使用。由脉动振荡模块1.4产生的脉动电流经电缆线传送给输出插座CZ2第I针，经电缆线传送给另一侧的输入插座CZl的对应第I针。此时若被判断缺电，继电器Jl常开接点Jl-1接通蓄电池Ec，立即进行充电。经过一定时间并内部采样判断，确认蓄电池Ec充满电，集成运放ICl转为截止，Jl-1关断，充电结束。由此完成任意缺电情况下，都自动、快速充电的全过程。参见图5、图6是本实用新型一实施例。图中电脑钥匙3是长方体，平置放于中空圆弧充电盒部分I中，设计的中部圆弧空缺位置，便于手指把持电脑钥匙3放入和取出。充电盒安有四个多圈圆形导电弹簧针，与电脑钥匙金属端头作充电连接。中空圆弧充电盒部分I与时钟控制显示部分2成为一个整体；时钟控制显示部分2有校时、定时、周、时、分设置键，同时还有与全通、全停和时控投入选择的状态键，以及设置数据的消除和恢复键，并以内部智能化功能处理实现。图6示意了将五防钥匙放入中空圆弧充电盒部分I中，设置好时钟控制充电起、停时间的实际应用图，可以看到本五防钥匙充电控制器从机械到电气形成了一体化，并且考虑充分，结构紧密，完整可行可靠。
权利要求1.一种多功能五防电脑钥匙充电控制器，由中空圆弧充电盒部分(I)与时钟控制显示部分(2)构成，其特征在于，所述中空圆弧充电盒部分(I)包括基准电压及比较模块(1.2)、缺电快充控制模块(1.3)，所述缺电快充控制模块(1.3)包括脉动振荡模块(1.4)与交直流转换模块(1.5);所述时钟控制显示部分(2)设有时钟控制模块(2.1)，所述时钟控制模块(2.1)包括CPU芯片、时钟晶振模块、充电控制端口 ；所述基准电压及比较模块(1.2)通过充电输入端插座CZl与缺电快充控制模块(1.3)的充电输出端插座CZ2连接；所述缺电快充控制模块(1.3)通过其第六电阻R6、第七电阻R7分压，与钟控制模块(2.1)的CPU芯片的13、14脚相连接作为工作电源。
2.根据权利要求1所述的多功能五防电脑钥匙充电控制器，其特征是，所述基准电压及比较模块(1.2)包括第一集成运算放大器IC1、第一晶体管BG1、第二晶体管BG2、第一稳压二极管WY1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、继电器J1、充电输入端插座CZl。
3.根据权利要求1所述的多功能五防电脑钥匙充电控制器，其特征是，所述脉动振荡模块(1.4)包括集成块IC3、第二电容C2、第八电阻R8、第二电位器W2构成环形多谐振荡器，通过输入端点(14)、输出端点(7)与电源线路连接，通过双向二极管D5与可控硅KG连接，为缺电快充控制模块(1.3)与时钟控制模块(2.1)提供脉动电流。
4.根据权利要求1所述的多功能五防电脑钥匙充电控制器，其特征是，所述时钟控制模块(2.1)包括的CPU采用CY-56型芯片，时钟晶振模块采用FC-135型32.768kHz专用时钟晶振。
5.根据权利要求1所述的多功能五防电脑钥匙充电控制器，其特征是，所述充电盒与电脑钥匙成卡制式配合，开有手指取放弧形槽，包括四个导电弹簧针与金属端头作充电连接。
专利摘要本实用新型提供五防电脑钥匙充电控制器，属电力系统防误闭锁技术领域。由弧形槽充电盒与时钟控制显示构成，充电盒包括基准电压及比较模块、缺电快充控制模块、缺电快充控制模块包括脉动振荡模块与交直流转换模块；时钟控制显示设有时钟控制模块，包括有CPU芯片、时钟晶振模块、充电端口；基准电压及比较模块通过充电输入端插座CZ1与缺电快充控制模块的输出端插座CZ2连接；缺电快充控制模块通过电阻R6、电阻R7分压，与时钟控制模块的CPU芯片13、14脚相连接。在待机状态下，既有足够电量，又经常处于冷机状态，消除长期热浮充，提高电脑钥匙使用寿命。
文档编号H02J7/00GK202957641SQ20122055367
公开日2013年5月29日 申请日期2012年10月26日 优先权日2012年10月26日
发明者王小平 申请人:四川省电力公司绵阳电业局, 国家电网公司