专利名称：延伸式防误操作钥匙充电控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及充电装置，特别是用于电脑钥匙的智能式充电装置。
背景技术：
本实用新型涉及在电力系统中，被广泛应用的微机防误操作钥匙，因移动式工作方式，采用的是蓄电池供电。为工作时有足够电能，也是生产厂家为了具备长久的销售利益，对蓄电池普遍采用长期充电(含充浮)方式。容易探测，不论充电的哪个阶段，只要不截断电源，蓄电池温度都高于常温，这是因为内部化学元素和电荷在运动。长期处于热饱和状态，必然衰减老化加快，寿命大幅缩短。防误操作钥匙损坏快，严重影响操作程序的完整执行，潜伏着安全隐患，损坏处理中，不论更换电池还是更换仪器，都会使投资费用和环境污染增大。所以，需要设法延长钥匙使用寿命，减少报废量。
实用新型内容本实用新型目的是提供一种对电脑钥匙缺电快充和待机限时充电的延伸式防误操作钥匙充电控制器。本新型目的是这样实现的:一种延伸式防误操作钥匙充电控制器，包括盛装五防电脑钥匙的充电盒，五防电脑钥匙连接在蓄电池EC的充电回路中，还具有，蓄电池充电判断电路:运算放大器ICl的反相输入端串接电阻R2后接于所述蓄电池EC正极，运算放大器ICl的正相输入端串接电阻Rl后接于蓄电池EC正极，且运算放大器ICl的正相输入端接于稳压二级管WYl负极，稳压二级管WYl正极接于蓄电池EC负极，运算放大器ICl的反相输入端串接电阻R3后接于蓄电池EC负极，运算放大器ICl的输出端接于复合三级管BG1-2基极，复合三极管BG1-2的发射极串接电阻R4后接于蓄电池EC负极，复合三极管BG1-2的集电极顺次串接继电器Jl和发光二极管Fgl后接于蓄电池EC正极，输入插座CZl的4脚接于蓄电池EC负极，输入插座CZl的2脚串接发光二极管Fg3后接于蓄电池EC正极，输入插座CZl的I脚顺次串接继电器Jl的常开结点Jl-1和发光二极管Fg2后接于蓄电池EC正极；交直电源及脉动电路:220V交流电接于变压器B初级线圈，变压器B次级线圈接于整流器D1-4输入端，整流器D1-4的正输出端顺次串接稳压集成块WY2、电位器W1、可控硅KG以及发光二极管FG6后接于输出插座CZ2的I脚，电容Cl连接在整流器D1-4的正、负输出端之间，六非门芯片IC2的14脚接于稳压集成块WY2与电位器Wl的结点，六非门芯片IC2的7脚同时接于输出插座CZ2的4脚以及整流器D1-4的负输出端，六非门芯片IC2的8脚串接双向二极管D5后接于可控硅KG的控制脚，六非门芯片IC2的14脚顺次串接电阻R6和电阻R7后接于六非门芯片IC2的7脚，输出插座CZ2的2脚顺次串接发光二极管Fg7和继电器J2的常开结点J2-1后接于可控硅KG的输出端；上述输入插座CZl的1、2、3、4脚分别与输出插座CZ2的1、2、3、4脚对应连接；[0009]时钟控制电路:时钟芯片IC3的9脚顺次串接开关K3和开关K7后接于IC3的8脚，时钟芯片IC3的10脚顺次串接开关K4和开关K8后接于IC3的8脚，时钟芯片IC3的11脚顺次串接开关K5和开关K9后接于IC3的8脚，时钟芯片IC3的12脚顺次串接开关K6后接于IC3的7脚，IC3的3脚接于复合三极管BG3-4的基极，复合三极管BG3-4的发射极接于工作电源E-极，复合三极管BG3-4的集电极串接继电器J2后接于工作电源E+极，IC3的14脚接于工作电源E-极，IC3的13脚串接电阻R71后接于工作电源E-极，IC3的13脚接于电阻R6和电阻R7的结点。所述输入插座CZl的3脚串接发光二极管Fg4后接于蓄电池EC正极；所述时钟芯片IC3的4脚接于复合三极管BG5-6基极，复合三极管BG5-6发射极接于工作电源E-极，复合三极管BG5-6集电极串接继电器J3后接于工作电源E+极；所述输出插座CZ2的3脚顺次串接发光二极管FG8和继电器J3的常开结点J3-1后接于可控硅KG的输出端；所述充电盒结构为:由左侧立板、后侧立板、右侧立板、前侧立板以及底板围合而成一长方体形，左侧立板、后侧立板以及右侧立板的高度相同，前侧立板的高度低于左侧立板的高度，中隔板固定在前侧主板的顶部，中隔板上方由左侧立板，后侧立板以及右侧立板所围合的空间能够容纳五防电脑钥匙，五防电脑钥匙置放入该空间后，五防电脑钥匙的顶部向上伸出该空间IOcm;上述后侧立板上设置有用作与五防电脑钥匙的充电端头接触连接的两个弹簧座；电脑钥匙上增画有保证充电端口对准的红色标记线；所述时钟控制电路还具有显示屏，该显示屏设置在充电盒的前侧立板上，所述时钟控制电路的开关K3 K9均设置在充电盒的前侧立板上。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:1、通过电量判断电路、脉动电路以及时钟控制电路对电脑钥匙自动定时充电，有效减少热浮充，避免蓄电池老化废弃快的弊病，延长了电脑钥匙蓄电池的寿命。2、充电盒的结构紧凑，方便实用。本延伸防误操作钥匙充电控制器的特点将结合具体实施方行进一步阐述。
图1是本充电控制器的电原理框图。图2是蓄电池(储能及)充电判断电路图。图3是交直电源及脉动电路图。图4是时钟控制电路图。图5-1、图5-2和图5-3分别是五防电脑钥匙充电盒的主视图、侧视图和后视图。图6-1、图6-2和图6-3分别是(多功能)充电盒的主视图、侧视图和俯视图。图7-1是充电盒的立体图。图7-2是图7-1所示充电盒盛装五防电脑钥匙后的立体图。
具体实施方式
结构原理:要延长五防电脑钥匙蓄电池使用寿命、减少老化废弃快的问题，重点是减少热浮充，为此，本发明人开展了防误操作钥匙蓄电池充电控制器和装载盒的设计研制工作。具体如图1所示。[0025]从图1中可以看到，本装置由电气控制和装载盒体两部分组成。电气部分设计有基准电压，将该电压与电脑钥匙本体中提取的实际电压值在集成运放构成的比较电路中进行比对判别，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，控制器接受比较判断电路发出的中断指令，断开电源，停止充电。电气还包时钟控制部分。内有智能时钟芯片，经软件硬件电路配合，实施校时、定时设置。设置好后，时间到达，输出控制信号，同时启动脉动电压，对五防电脑钥匙充电。按本设计，在待机状态，每日充电两个小时，以补充泄漏电能和防止受潮等。两个小时后，智能芯片又输出另一控制信号，关闭充电电源。这样，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。仪器装载盒是用塑料模具制作而成，其中快充和时钟控制器件要置入，防误操作钥匙要安放，还要准确对接充电端口，同时还要考虑取拿方便等问题。所以做了向外延伸处理，形成了与紧凑密封常规仪器不同的装载设施。电路设计:结合框图所示，本发明人实施了蓄电池储能监测、缺电快充、频率振荡、脉动电源、以及时钟控制等电路的设计制作，将结合各电路图分别介绍。图2示出蓄电池充电判断电路:运算放大器ICl的反相输入端串接电阻R2后接于所述蓄电池EC正极，运算放大器ICl的正相输入端串接电阻Rl后接于蓄电池EC正极，且运算放大器ICl的正相输入端接于稳压二级管WYl负极，稳压二级管WYl正极接于蓄电池EC负极，运算放大器ICl的反相输入端串接电阻R3后接于蓄电池EC负极，运算放大器ICl的输出端接于复合三级管BG1-2基极，复合三极管BG1-2的发射极串接电阻R4后接于蓄电池EC负极，复合三极管BG1-2的集电极顺次串接继电器Jl和发光二极管Fgl后接于蓄电池EC正极，输入插座CZl的4脚接于蓄电池EC负极，输入插座CZl的2脚串接发光二极管Fg3后接于蓄电池EC正极，输入插座CZl的I脚顺次串接继电器Jl的常开结点Jl-1和发光二极管Fg2后接于蓄电池EC正极。在图2中设置有WYl做基准电压，经R2、R3采集蓄电池中储能量，结合集成运放ICl进行电压比较判断，缺电翻转，启动继电器Jl，常开结点Jl-1闭合，接通插座CZl、CZ2来的脉动电源对蓄电池进行快速充电。图3示出交直电源及脉动电路:220V交流电接于变压器B初级线圈，变压器B次级线圈接于整流器D1-4输入端，整流器D1-4的正输出端顺次串接稳压集成块WY2、电位器W1、可控硅KG以及发光二极管FG6后接于输出插座CZ2的I脚，电容Cl连接在整流器D1-4的正、负输出端之间，六非门芯片IC2的14脚接于稳压集成块WY2与电位器Wl的结点，六非门芯片IC2的7脚同时接于输出插座CZ2的4脚以及整流器D1-4的负输出端，六非门芯片IC2的8脚串接双向二极管D5后接于可控硅KG的控制脚，六非门芯片IC2的14脚顺次串接电阻R6和电阻R7后接于六非门芯片IC2的7脚，电阻R6和电阻R7中间连接处引出线到时钟芯片IC3的13脚，输出插座CZ2的2脚顺次串接发光二极管Fg7和继电器J2的常开结点J2-1后接于可控硅KG的输出端；上述输入插座CZl的1、2、3、4脚分别与输出插座CZ2的1、2、3、4脚对应连接。[0035]在图3中首先进行了交、直流转换，并经WY2经进行稳压，提供工作电源，在六非门电路IC2中实现低频振荡，控制可控硅通断，送出脉动电源，以供不同线路控制下的蓄电池充电用。图4示出时钟控制电路:时钟芯片IC3的9脚顺次串接开关K3和开关K7后接于IC3的8脚，时钟芯片IC3的10脚顺次串接开关K4和开关K8后接于IC3的8脚，时钟芯片IC3的11脚顺次串接开关K5和开关K9后接于IC3的8脚，时钟芯片IC3的12脚顺次串接开关K6后接于IC3的7脚，IC3的3脚接于复合三极管BG3-4的基极，复合三极管BG3-4的发射极接于工作电源E-极，复合三极管BG3-4的集电极串接继电器J2后接于工作电源E+极，IC3的14脚接于工作电源E-极，IC3的13脚串接电阻R71后接于工作电源E-极，IC3的13脚串接电阻R6、R7的中间连接线(工作电源E+、E_来源于WY2正负输出)。图4中是时钟控制电路，本电路以时钟芯片IC3为中心，在如图的端脚连接下，经开关K3-K9，可实现校时、定时及周、时、分的调节设置。我们的设计的重点是在待机状态每日都保证、但又限制充电两个小时。故在图4中，当设置开启时间到达时，IC3的3脚输出高电平，使复合功放BG3-4导通,继电器J2启动，常开结点J2-1闭合,将把可控娃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的输入插座CZ1，同样CZl的第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，IC3第3脚失电，BG3-4截止，继电器J2关闭，常开结点J2-1断开，停止充电。输入插座CZl的3脚串接发光二极管Fg4后接于蓄电池EC正极；所述时钟芯片IC3的4脚接于复合三极管BG5-6基极，复合三极管BG5-6发射极接于工作电源E-极，复合三极管BG5-6集电极串接继电器J3后接于工作电源E+极；所述输出插座CZ2的3脚顺次串接发光二极管FG8和继电器J3的常开结点J3-1后接于可控硅KG的输出端；以上IC3第4脚及继电器J3和常开结点J3-1支路，是做多时段的备用设计，可根据需要做另一时段的设置控制。通过上面电路的加工制做，安装调试，分部功能得到实现。余下的问题是如何整体联机，与电脑钥匙装配在一块，达到多功能充电控制的设计目的。本发明人进行了装载盒模具的加工制作，既让电脑钥匙、各器件、电路板等放入，又使端口对齐，实现充电控制。充电盒设计:在电路设计调试完成后，作为充电器的组成，我们必须考虑防误操作钥匙的放置、端口的连接和整体装配等，为此我们进行了装载盒的设计制作，图5示出充电盒结构为:由左侧立板、后侧立板、右侧立板、前侧立板以及底板围合而成一长方体形，左侧立板、后侧立板以及右侧立板的高度相同，前侧立板的高度低于左侧立板的高度，中隔板固定在前侧主板的顶部，中隔板上方由左侧立板，后侧立板以及右侧立板所围合的空间能够容纳五防电脑钥匙，五防电脑钥匙置放入该空间后，五防电脑钥匙的顶部向上伸出该空间IOcm;上述后侧立板上设置有用作与五防电脑钥匙的充电端头接触连接的四两个弹簧座；电脑钥匙上增画有保证充电端口对准的红色标记线；时钟控制电路还具有显示屏，该显示屏设置在充电盒的前侧立板上，所述时钟控制电路的开关K3 K9均设置在充电盒的前侧立板上。图5-1是防误操作图描绘的是五防钥匙的正视面，从中可以看到上端有塑料编码验证器、金属钥匙柱、语音孔、操作程序显示屏、操作键和厂名等；图5-2是侧视图；不同的是图5-3绘制的不是俯视图，而是后视图，因为这样可看见五防钥匙的连接情况——上面两个圆圈是充电端口，下面两个圆圈是通讯端口，每个圆圈是金属结点。电脑钥匙是外购件，图5-1是选择的一种常用型号作为实例，电脑钥匙的长、宽、高为 70X30X 135mm。图6-1是充电盒正视图，图6-2是充电盒侧视图，图6-3是充电盒俯视图，虚线表示前端为断口，所看见的是后面挡板。电脑钥匙背面的四个金属端头，在图A上部框中对应安装了四个弹簧座，弹簧座的仪器内部端头接充电电源或通讯线，外部端头则与电脑钥匙的四个金属点相联接，因弹簧势能具有一定顶力，使之接触更紧密。上框的两边沿和中部挡板升高，形成防误操作钥匙的卡制槽，钥匙放在槽中被卡紧。如图6-3，槽的前端去掉升高沿，形成开口，使电脑钥匙能向外伸出一部分，便于置放和取拿。下面装配有时间控制部分，从图中可见，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。这些，都是内部智能化功能实现的。图6-1比较简洁，但升高沿、开口、和总装所示不是很清楚，为此，本发明人又绘制了相关立体图，希望能更加明晰。图7-1是充电盒立体图，图7-2是防误操作钥匙和时间控制器在充电盒中的总装图。其中图7-1上部是防误操作钥匙的充电装载盒，下部是时间调节控制部分。长、宽、高为90X30X 195mm (前侧立板开口高度为115mm)，并设计了边沿、五防钥匙置放槽等。其中有几点需特别说明:1、四个多圈圆表示弹簧柱端口，具有一定势能顶力，而电脑钥匙平放，正是利用自身重力下压，使上下端口充电时接触得更加紧密；2、考虑防误操作钥匙位置因充电端口位置的限制，故要不松动，不位移，所以我们一是两旁加设了 IOmm的边沿，尺寸由图5中防误操作钥匙宽70mm扩大到90mm ;同时，升高30mm,这样,形成凹槽,使钥匙能放下并卡紧；3、电脑钥匙是长方体，需考虑既好放，又好取，若四周全封闭卡紧，便做不到。所以，结合图7-1、图7-2，我们设计了在上端边沿“留底、去沿、开口 ”的处理方式，这样，防误操作钥匙有10mm、加上编码验证器、金属钥匙柱共约30mm的前端可以伸出充电器外部，这样，手握钥匙前端置放和取拿都很方便；4、钥匙上增画有红色虚线，是位置标记，置放时使该线与装载盒的上边沿重合，便可使充电金属圆圈与弹簧支座相接，以保证充电效果。五防钥匙(连接在蓄电池EC供电回路中)的立体图，将其装入设计好的充电器盒中，便形成了图7-2的整体形状。最后，设置好起、停时间，便可投入充电控制使用了。通过上述图示，可以看到本防误操作钥匙充电控制器从机机械到电气形成了一体化，并且考虑充分，结构紧密，是完整可行可靠的。
权利要求1.一种延伸式防误操作钥匙充电控制器，包括，装载五防电脑钥匙的充电盒，五防电脑钥匙连接在蓄电池EC的充电回路中，其特征是，还具有， 蓄电池充电判断电路:运算放大器ICl的反相输入端串接电阻R2后接于所述蓄电池EC正极，运算放大器ICl的正相输入端串接电阻Rl后接于蓄电池EC正极，且运算放大器ICl的正相输入端接于稳压二级管WYl负极，稳压二级管WYl正极接于蓄电池EC负极，运算放大器ICl的反相输入端串接电阻R3后接于蓄电池EC负极，运算放大器ICl的输出端接于复合三级管BG1-2基极，复合三极管BG1-2的发射极串接电阻R4后接于蓄电池EC负极，复合三极管BG1-2的集电极顺次串接继电器Jl和发光二极管Fgl后接于蓄电池EC正极，输入插座CZl的4脚接于蓄电池EC负极，输入插座CZl的2脚串接发光二极管Fg3后接于蓄电池EC正极，输入插座CZl的I脚顺次串接继电器Jl的常开结点Jl-1和发光二极管Fg2后接于蓄电池EC正极； 交直电源及脉动电路:220V交流电接于变压器B初级线圈，变压器B次级线圈接于整流器D1-4输入端，整流器D1-4的正输出端顺次串接稳压集成块WY2、电位器W1、可控硅KG以及发光二极管FG6后接于输出插座CZ2的I脚，电容Cl连接在整流器D1-4的正、负输出端之间，六非门芯片IC2的14脚接于稳压集成块WY2与电位器Wl的结点，六非门芯片IC2的7脚同时接于输出插座CZ2的4脚以及整流器D1-4的负输出端，六非门芯片IC2的8脚串接双向二极管D5后接于可控硅KG的控制脚，六非门芯片IC2的14脚顺次串接电阻R6和电阻R7后接于六非门芯片IC2的7脚，输出插座CZ2的2脚顺次串接发光二极管Fg7和继电器J2的常开结点J2-1后接于可控娃KG的输出端； 上述输入插座CZl的1、2、3、4脚分别与输出插座CZ2的1、2、3、4脚对应连接； 时钟控制电路:时钟芯片IC3的9脚顺次串接开关K3和开关K7后接于IC3的8脚，时钟芯片IC3的10脚顺次串接开关K4和开关K8后接于IC3的8脚，时钟芯片IC3的11脚顺次串接开关K5和开关K9 后接于IC3的8脚，时钟芯片IC3的12脚顺次串接开关K6后接于IC3的7脚，IC3的3脚接于复合三极管BG3-4的基极，复合三极管BG3-4的发射极接于工作电源E-极，复合三极管BG3-4的集电极串接继电器J2后接于工作电源E+极，IC3的14脚接于工作电源E-极，IC3的13脚接于电阻R6和电阻R7的结点。
2.根据权利要求1所述的延伸式防误操作钥匙充电控制器，其特征是，所述输入插座CZl的3脚串接发光二极管Fg4后接于蓄电池EC正极；所述时钟芯片IC3的4脚接于复合三极管BG5-6基极，复合三极管BG5-6发射极接于工作电源E-极，复合三极管BG5-6集电极串接继电器J3后接于工作电源E+极；所述输出插座CZ2的3脚顺次串接发光二极管FG8和继电器J3的常开结点J3-1后接于可控娃KG的输出端。
3.根据权利要求1或2所述的延伸式防误操作钥匙充电控制器，其特征是，所述充电盒结构为:由左侧立板、后侧立板、右侧立板、前侧立板以及底板围合而成一长方体形，左侧立板、后侧立板以及右侧立板的高度相同，前侧立板的高度低于左侧立板的高度，中隔板固定在前侧主板的顶部，中隔板上方由左侧立板，后侧立板以及右侧立板所围合的空间能够容纳五防电脑钥匙，五防电脑钥匙置放入该空间后，五防电脑钥匙的顶部向上伸出该空间IOcm;上述后侧立板上设置有用作与五防电脑钥匙的充电端头接触连接的两个弹簧座。
4.根据权利要求3所述的延伸式防误操作钥匙充电控制器，其特征是，所述时钟控制电路还具有显示屏，该显示屏设置在充电盒的前侧立板上，所述时钟控制电路的开关K3 K9均 设置在充电盒的前侧立板上。
专利摘要一种延伸式防误操作钥匙充电控制器，属用于电脑钥匙的智能式充电装置。五防电脑钥匙装载在充电盒内，五防电脑钥匙连接在蓄电池的充供电回路中。主要由运算放大器组成蓄电池充电判断电路，主要由六非门电路以及可控硅组成脉动振荡电路，主要由时钟芯片组成时钟控制电路。本新型通过充电判断电路、脉动电路以及时钟控制电路对电脑钥匙定时充电，有效减少热浮充，避免蓄电池老化废弃快的弊病，延长了电脑钥匙蓄电池的寿命；充电盒开口，电脑钥匙向外延伸，结构紧凑，方便实用。
文档编号H02J7/00GK202957621SQ20122055372
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
发明者张燃, 蔡钢, 粟和林 申请人:四川电力科学研究院, 国家电网公司