一种快速充电输出端极性转换装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种快速充电输出端极性转换装置，将N、E、L三孔插头与蓄电池的6种接线方式转换为V+、V-一种接线方式，连至快速充电设备+、－输出端，确保快速充电设备正确与安全充电。自动检测充电设备极性，同时调整输出端口极性与充电设备相同，正常给充电设备充电，达到使充电站根据充电设备的接口的极性，而对应调整后随即充电的目的。充电设备以任意方式接入快速充电设备输出端P1和P2之间，开关自动检测、定向检测各自的独立信号，通过相关控制电路对继电器及对应的触点断开与闭合进行管控，保证对应开关极性所对应的电路通畅，从而实现了充电电路极性的自动转换，保证了充电设备的安全。
【专利说明】一种快速充电输出端极性转换装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电压极性转换装置，特别是一种快速充电输出端极性转换装置。
【背景技术】
[0002]从市场调查各种品牌的接线方式发现，目前电动自行车快速充电设备输出端有各种充电插头供不同品牌电动自行车选用，特别是电动自行车的三孔充电插座与蓄电池正负端有 6 种接线方式(① N+, L--’② L+, N- ?’③ N+, E- E+, N- !⑤ L+, E- !⑥ E+、L-；),快速充电时，如果输出插头插错，轻则不充电，重则损坏充电设备，并烧坏电动自行车充电线路。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服以上不足，提供一种新的解决方案:一种快速充电输出端极性转换装置，将N、E、L三孔插头与蓄电池的6种接线方式转换为V+、V- 一种接线方式，连至快速充电设备+、一输出端，确保快速充电设备正确与安全充电。自动检测充电设备极性，同时调整输出端口极性与充电设备相同，正常给充电设备充电，达到使充电站根据充电设备的接口的极性，而对应调整后随即充电的目的。
[0004]为了实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括含有插头的直流电源线，含有三线的N、E、L输出端口，N、E、L三端变换为V+、V-两端的主电路，N、E端控制电路，L、E端控制电路，N、L端控制电路，电压极性变换控制电路，DC-DC电源变换电路(36v、6v变为24v)。N、E、L三端变换为V+、V-两端的主电路通过导线与N、E端控制电路相连接，由主电路为N、E端控制电路的光电耦合器中的发光源供电；N、E、L三端变换为V+、V-两端的主电路通过导线与L、E端控制电路相连接，由主电路为L、E端控制电路的光电耦合器中的发光源供电；N、E、L三端变换为V+、V-两端的主电路通过导线与N、L端控制电路相连接，由主电路为N、L端控制电路的光电耦合器中的发光源供电；N、E、L三端变换为V+、V-两端的主电路通过导线与电压极性变换控制电路相连接，由主电路为电压极性变换控制电路的光电耦合器中的发光源供电；N、E、L三端变换为V+、V-两端的主电路通过导线与DC-DC电源变换电路(36v、6v变为24v)相连接，并为其供电；N、L端控制电路通过电线分别与N、E端控制电路的三极管和L、E端控制电路的三极管相连接，流经N、E端控制电路的三极管的电流和L、E端控制电路的三极管的电流都经N、L端控制电路接地；DC-DC电源变换电路(36v、6v变为24v)通过导线分别与N、E端控制电路，L、E端控制电路，N、L端控制电路，电压极性变换控制电路相连接，并为上述控制电路部分元器件供电；N、E端控制电路实现将N、E 二端变换为V+、V-两端的功能，L、E端控制电路实现将E、L 二端变换为V+、V-两端的功能，N、L端控制电路实现将N、L 二端变换为V+、V-两端的功能，电压极性变换控制电路控制两只继电器从而实现①N+, L- L+, N-的；@N+, E- E+, N- L+, E-；⑥E+、L-六种状态的正负极性变换。
[0005]在本发明所述的快速充电输出端极性转换装置中，所述将N、E、L三端变换为V+、V-两端的主电路由继电器J1、继电器J2、继电器J3、继电器J4、N输出端、E输出端、L输出端、V+输入端、V-输入端、导线组成。两只继电器的公共端与V+输入端、V-输入端相连接，其中一只继电器公共端与V+输入端相连接，另一只继电器公共端与V-输入端相连接；另两只继电器的触点端与N输出端、E输出端、L输出端相连接。
[0006]在本发明所述的快速充电输出端极性转换装置中，所述L、E端控制电路由两只光电耦合器、四只电阻、两只电解电容、继电器J2的线圈、二极管、三极管组成。
[0007]在本发明所述的快速充电输出端极性转换装置中，所述N、E端控制电路由两只光电耦合器、四只电阻、两只电解电容、继电器Jl的线圈、二极管、三极管组成。
[0008]在本发明所述的快速充电输出端极性转换装置中，所述N、L端控制电路由四只二极管桥式整流、三只电阻、两只电容、光电耦合器、三极管组成。
[0009]在本发明所述的快速充电输出端极性转换装置中，所述电压极性变换控制电路由继电器J3的线圈、J4的线圈、四只电阻、两只电容、两只二极管、光电耦合器、三极管组成。
[0010]在本发明所述的快速充电输出端极性转换装置中，所述DC-DC电源变换电路(36v、6v变为24v)由两只运算放大器、九只电阻、可变电阻器、两只电容、两只电解电容、七只二极管、两只三极管、带抽头的铁芯电感组成。
[0011]实施本发明的快速充电输出端极性转换装置的有益效果是:
1、将N、E、L三孔插头与蓄电池的6种接线方式变换为V+、V- —种接线方式，连至快速充电设备+、-输出端，并能可靠确保快速充电设备正确与安全充电。
[0012]2、充电设备以任意方式接入快速充电设备输出端Pl和P2之间，开关自动检测、定向检测各自的独立信号，通过相关控制电路对继电器及对应的触点断开与闭合进行管控，保证对应开关极性所对应的电路通畅，从而实现了充电电路极性的自动转换，保证了充电设备的安全。
[0013]3、该产品结构简单，工艺性良好，性能可靠，经济适用易推广。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是一种快速充电输出端极性转换装置电路图。
[0015]图2是一种快速充电输出端极性转换装置框图。
【具体实施方式】
[0016]下面将结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
[0017]如图1、图2所示的本发明实施例的快速充电输出端极性转换装置，主要组成如下:含有用于将N、E、L三端变换为V+、V-两端的主电路；N、E端控制电路；L、E端控制电路；N、L端控制电路；电压极性变换控制电路；DC-DC电源变换电路(36v、6v变为24v);直流电源线。
[0018]如图1所示，在本实施例中，将N、E、L三端变换为V+、V-两端的主电路由继电器Jl、继电器J2、继电器J3、继电器J4、N输出端、E输出端、L输出端、V+输入端、V-输入端、导线组成。继电器J3-C0M端与V+端连接，继电器J3-1端分别与继电器J2-C0M端、继电器J4-2端连接，继电器J3-2端分别与继电器J4-1端、继电器Jl-COM端连接，继电器J4-C0M端与V-端连接，继电器J1-2端与L输出端连接，继电器J2-1端与N输出端连接，继电器J2-2端、继电器J1-2端与E输出端连接。
[0019]如图1所示，在本实施例中，L、E端控制电路由光电耦合器IC3、IC4、电阻R3、R4、R7、R8、电解电容C2、C4、继电器J2线圈、二极管D2、三极管BG2组成。光电耦合器IC3中的发光二极管阳极与电阻R3连接，光电耦合器IC4中的发光二极管阴极与电阻R3连接，光电耦合器IC3、IC4中的集电极与电阻R7连接，光电耦合器IC3、IC4中的发射极与三极管BG2基极连接，继电器J2线圈与二极管D2并联，且二极管D2的阳极、继电器J2线圈一端与三极管BG2集电极连接，在三极管BG2的基极和发射极之间并联电阻R8电解电容C4，电阻R7一端、继电器J2线圈另一端、二极管D2的阴极互相连接，电解电容C2阳极与电阻R3连接，电解电容C2、电阻R4、光电耦合器IC3中的发光二极管、光电耦合器IC4中的发光二极管并联。
[0020]如图1所示，在本实施例中，N、E端控制电路由光电耦合器IC1、IC2、电阻R1、R2、R5、R6、电解电容C1、C3、继电器Jl线圈、二极管D1、三极管BGl组成。光电耦合器ICl中的发光二极管阳极与电阻Rl连接，光电耦合器IC2中的发光二极管阴极与电阻Rl连接，光电耦合器IC1、IC2中的集电极与电阻R5连接，光电耦合器IC1、IC2中的发射极与三极管BGl基极连接，继电器Jl线圈与二极管Dl并联，且二极管Dl的阳极、继电器Jl线圈一端与三极管BGl集电极连接，在三极管BGl的基极和发射极之间并联电阻R6电解电容C3，电阻R5一端、继电器Jl线圈另一端、二极管Dl的阴极互相连接，电解电容Cl阳极与电阻Rl连接，电解电容Cl、电阻R2、光电稱合器ICl中的发光二极管、光电稱合器IC2中的发光二极管并联。
[0021]如图1所示，在本实施例中，队1^端控制电路由桥式整流04-7、电阻1?12、1?13、1?9、电容C5、C6、光电耦合器IC5、三极管BG3组成。电阻R13、电容C5、光电耦合器IC5中的发光二极管并联，光电耦合器IC5中的发光二极管阳极与电阻R12连接，电阻R12的另一端与桥式整流D4-7的两只相邻二极管的阴极相连接，光电耦合器IC5中的发光二极管阴极与桥式整流D4-7的另两只相邻二极管的阳极相连接，光电耦合器IC5中的集电极与电阻R9连接，发射极接地，电容C6并联于三极管BG3的基极与发射极之间，三极管BG3的基极与电阻R9连接，三极管BG3的发射极接地。
[0022]如图1所示，在本实施例中，电压极性变换控制电路由继电器J3线圈、J4线圈、电阻R1、R11、R14、R15、电容C7、C8、二极管D3、D8、光电耦合器IC6、三极管BG4组成。光电率禹合器IC6的发光二极管、电容C8、二极管D8、电阻R15并联,光电稱合器IC6的发光二极管阳极、二极管D8的阴极与电阻R14相连接，电阻Rll和电容C7并联于光电耦合器IC6的集电极与发射极之间，也并联于三极管BG4的基极与发射极之间，三极管BG4的基极和光电率禹合器IC6的集电极都与电阻RlO —端相连接,三极管BG4的发射极和光电稱合器IC6的发射极都接地，三极管BG4的集电极与二极管D3的阳极、继电器J3线圈的一端、J4线圈的一端相连接，二极管D3的阴极、电阻RlO另一端、继电器J3线圈的另一端、J4线圈的另一端相连接。
[0023]如图1所示，在本实施例中，DC-DC电源变换电路(36v、6v变为24v)由运算放大器 IC7-1、IC7-2、电阻 R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、可变电阻器 VR1、电容C10、C12、电解电容 C9、C11、二极管 D9、D10、D11、D12、D13、D14、D15、三极管 BG5、BG6、带抽头的铁芯电感LI组成。电阻R16并联于三极管BG5的基极与发射极之间，电阻R17并联于三极管BG6的集电极与发射极之间，电解电容C9的阳极、二极管D9的阴极、DlO的阴极、Dll的阴极、三极管BG6的发射极互相连接，三极管BG5的基极通过电阻R18与三极管BG6的集电极相连接，电解电容C9的阴极、二极管D12的阳极、D13的阳极、D14的阳极、三极管BG6的发射极互相连接并接地，带抽头的铁芯电感LI的一端与二极管D15的阴极相连接，带抽头的铁芯电感LI的抽头与三极管BG5的集电极相连接，带抽头的铁芯电感LI的另一端与电容ClO—端、电解电容Cll的阳极相连接，电容ClO另一端、电解电容Cl I的阴极互相连接并接地，二极管D15的阳极接地，运算放大器IC7-2的输出端通过电阻R19与三极管BG6的基极相连接，运算放大器IC7-2的反相输入端与电阻R20、21相连接，电阻R21的另一端通过可变电阻器VRl接地，运算放大器IC7-2的同相输入端与运算放大器IC7-1的反相输入端、电阻R22、电容C12相连接，电阻R22另一端与运算放大器IC7-1的输出端相连接，电容C12另一端接地，电阻R20另一端与运算放大器IC7-1的正极、电解电容Cll的阳极相连接，运算放大器IC7-1的负极接地，运算放大器IC7-1的同相输入端通过电阻R23与电解电容Cll的阳极相连接，运算放大器IC7-1的同相输入端通过电阻R24接地。
[0024]如图1所示，在本实施例中，将N、E、L三端变换为V+、V-两端的主电路与N、E端控制电路两者之间连接口如下:N输出端与电阻Rl相连接，光电耦合器ICl的光电二极管阴极与E输出端相连接。
[0025]如图1所示，在本实施例中，将N、E、L三端变换为V+、V-两端的主电路与L、E端控制电路两者之间连接口如下:继电器Jl-COM与电阻R3相连接，电解电容C2的阴极与E输出端相连接。
[0026]如图1所示，在本实施例中，将N、E、L三端变换为V+、V-两端的主电路与N、L端控制电路两者之间连接口如下:N输出端通过桥式整流D4-7中一只二极管与电阻R12相连接，L输出端通过桥式整流D4-7中另一只二极管与电阻R12相连接。
[0027]如图1所示，在本实施例中，将N、E、L三端变换为V+、V-两端的主电路与电压极性变换控制电路两者之间连接口如下:继电器J2-C0M与电阻Rl4相连接，继电器Jl-COM与二极管D8的阳极相连接。
[0028]如图1所示，在本实施例中，将N、E、L三端变换为V+、V-两端的主电路与DC-DC电源变换电路(36v、6v变为24v)两者之间连接口如下:N输出端与二极管D9的阳极相连接，E输出端与二极管DlO的阳极相连接，L输出端与二极管Dll的阳极相连接。
[0029]如图1所示，在本实施例中，L、E端控制电路与N、E端控制电路两者之间连接口如下:光电耦合器ICl中的发光二极管阴极与电解电容C2的阴极相连接，三极管BGl的发射极与三极管BG2的发射极相连接，二极管Dl的阴极与二极管D2的阴极相连接。
[0030]如图1所示，在本实施例中，L、E端控制电路与N、L端控制电路两者之间连接口如下:三极管BG2的发射极与三极管BG3的集电极相连接。
[0031]如图1所示，在本实施例中，L、E端控制电路与电压极性变换控制电路两者之间连接口如下:二极管D2的阴极与二极管D3的阴极相连接。
[0032]如图1所示，在本实施例中，L、E端控制电路与电压极性变换控制电路两者之间连接口如下:二极管D2的阴极与二极管D3的阴极相连接。
[0033]如图1所示，在本实施例中，DC-DC电源变换电路(36v^96v变为24v )与电压极性变换控制电路两者之间连接口如下:电解电容Cll的阳极与二极管D3的阴极相连接。
[0034]电路工作原理如下: 当用户需要使用快速充电设备给电动自行车充电时，选择合适的直流电压后，用直流电源线连接快速充电设备，快速充电设备通过直流电源线将直流电输送到本发明的快速充电输出端极性转换装置，N、E端控制电路控制继电器Jl实现将N、E 二端变换为V+、V-两端的功能，L、E端控制电路控制继电器J2实现将E、L 二端变换为V+、V-两端的功能，N、L端控制电路控制继电器Jl、J2实现将N、L 二端变换为V+、V-两端的功能，电压极性变换控制电路控制继电器J3、J4从而实现①N+，L- ?’②L+，N-的?’③N+，E- E+，N- L+，E-；⑥E+、L-六种状态的正负极性变换，DC-DC电源变换电路(36v、6v变为24v)为上述控制电路部分元器件供电。
[0035]上述附图的实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故凡依据本发明的原理、形状、结构所做的等效或相近的变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种快速充电输出端极性转换装置，其特征在于:包括含有插头的直流电源线，含有三线的N、E、L输出端口，N、E、L三端变换为V+、V-两端的主电路，N、E端控制电路，L、E端控制电路，N、L端控制电路，电压极性变换控制电路，DC-DC电源变换电路(36v、6v变为24v)。
2.N、E、L三端变换为V+、V-两端的主电路通过导线与N、E端控制电路相连接，由主电路为N、E端控制电路的光电耦合器中的发光源供电；N、E、L三端变换为V+、V-两端的主电路通过导线与L、E端控制电路相连接，由主电路为L、E端控制电路的光电耦合器中的发光源供电；N、E、L三端变换为V+、V-两端的主电路通过导线与N、L端控制电路相连接，由主电路为N、L端控制电路的光电耦合器中的发光源供电；N、E、L三端变换为V+、V-两端的主电路通过导线与电压极性变换控制电路相连接，由主电路为电压极性变换控制电路的光电耦合器中的发光源供电；N、E、L三端变换为V+、V-两端的主电路通过导线与DC-DC电源变换电路(36v、6v变为24v)相连接，并为其供电；N、L端控制电路通过电线分别与N、E端控制电路的三极管和L、E端控制电路的三极管相连接，流经N、E端控制电路的三极管的电流和L、E端控制电路的三极管的电流都经N、L端控制电路接地；DC-DC电源变换电路(36v、6v变为24v)通过导线分别与N、E端控制电路，L、E端控制电路，N、L端控制电路，电压极性变换控制电路相连接，并为上述控制电路部分元器件供电；N、E端控制电路实现将N、E 二端变换为V+、V-两端的功能，L、E端控制电路实现将E、L 二端变换为V+、V-两端的功能，N、L端控制电路实现将N、L 二端变换为V+、V-两端的功能，电压极性变换控制电路控制两只继电器从而实现①N+, L- ?’②L+, N-的?’③N+, E- !④E+, N- ?’⑤L+, E- !⑥E+、L-六种状态的正负极性变换。
3.根据权利要求1所述的快速充电输出端极性转换装置，其特征在于:所述将N、E、L三端变换为V+、V-两端的主电路由继电器J1、继电器J2、继电器J3、继电器J4、N输出端、E输出端、L输出端、V+输入端、V-输入端、导线组成。
4.两只继电器的公共端与V+输入端、V-输入端相连接，其中一只继电器公共端与V+输入端相连接，另一只继电器公共端与V-输入端相连接；另两只继电器的触点端与N输出端、E输出端、L输出端相连接。
5.根据权利要求1所述的快速充电输出端极性转换装置，其特征在于:所述L、E端控制电路由两只光电耦合器、四只电阻、两只电解电容、继电器J2的线圈、二极管、三极管组成。
6.根据权利要求1所述的快速充电输出端极性转换装置，其特征在于:所述N、E端控制电路由两只光电耦合器、四只电阻、两只电解电容、继电器Jl的线圈、二极管、三极管组成。
7.根据权利要求1所述的快速充电输出端极性转换装置，其特征在于:所述N、L端控制电路由四只二极管桥式整流、三只电阻、两只电容、光电耦合器、三极管组成。
8.根据权利要求1所述的快速充电输出端极性转换装置，其特征在于:所述电压极性变换控制电路由继电器J3的线圈、J4的线圈、四只电阻、两只电容、两只二极管、光电耦合器、三极管组成。
9.根据权利要求1所述的快速充电输出端极性转换装置，其特征在于:所述DC-DC电源变换电路(36v、6v变为24v)由两只运算放大器、九只电阻、可变电阻器、两只电容、两只电解电容、七只二极管、两只三极管、带抽头的铁芯电感组成。
【文档编号】H02J7/00GK104410121SQ201410701922
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月28日 优先权日:2014年11月28日
【发明者】张振兴 申请人:江苏玖宇实业有限公司