一种基于用电器的充电电路及应用其的电路装置的制作方法

本发明涉及一种充电电路，尤其涉及一种基于用电器的充电电路及应用其的电路装置。

背景技术：

目前，在应急照明电路系统中，充电电路在市电中的降压方式一般采用变压器降压方式、开关电源降压方式、阻容降压方式，然而这几种降压方式中，变压器降压方式随着功率增大其电路组成显得体积大且笨重，开关电源降压方式元件多电路复杂，阻容降压方式虽然简洁轻便但功率小充电时间长，另外阻容降压方式无法实现大功率充电。在现有技术中，应用于应急照明电路系统中的充电电路在市电中连接方式均为并联于市电中，应用单一化，另外充电电路对蓄电池一般一直处于充电状态，对蓄电池寿命有一定影响。

技术实现要素：

为克服现有在应急照明电路系统中充电电路在市电中的降压方式及应用单一化等的不足，本发明提供一种基于用电器的充电电路及应用其的电路装置，借鉴阻容降压方式简洁轻便的优点，采用平常使用中的用电器降压、限流的方法，为在蓄电池充满电后停止充电还能保证用电器正常使用，采取了旁路保护方法。本发明电路简单，元器件少，功率大，应用灵活多变，可串联接于用电器在市电回路中任意位置。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种基于用电器的充电电路包括用电器、桥式整流电路、旁路保护电路、隔离二极管及蓄电池，主要应用于应急照明电路系统中。桥式整流电路的交流输入端串联接于用电器在市电回路中任意位置，桥式整流电路的直流输出端并联接旁路保护电路和隔离二极管及蓄电池串联后的两端，平常使用中的用电器在回路中正常使用并起到降压和限流作用。在正常使用用电器时，如蓄电池亏电，则脉动直流经隔离二极管对蓄电池充电，充电电流即为通过用电器的电流。当蓄电池两端电压升高达到设定值时，并联在隔离二极管及蓄电池串联后的两端的旁路保护电路启动导通，导通电流即为通过用电器的电流，保护蓄电池过充电。

本发明的有益效果是：当人们在正常使用用电器时，在不经意间基于用电器的充电电路就对蓄电池充电，当蓄电池充满电后自动旁路保护，电路简单，元器件少，功率大，应用灵活多变，如在基于用电器的充电电路后增设有led光源及断电检侧装置，即可作为停电应急照明或断开开关延时、应急照明以及用电器开路故障提醒等应用。在电网用电高峰期电压较低时可直接用备用旁路开关短路，以防影响用电器正常使用，在电网用电低谷期电压较高时断开备用旁路开关即可工作，还起到保护用电器的作用。

附图说明

图1是本发明实施例的电路方框图。

图2是本发明实施例的电路原理图。

其中，附图标记：

1：用电器

k：用电器自带开关

l：负载

2：桥式整流电路

ac1、ac2：分别为桥式整流电路的交流输入端(～)

dc1、dc2：分别为桥式整流电路的直流输出端的正级(+)、负级(-)

3：旁路保护电路

q1：可控硅

zd1：稳压管二极管

d1：隔离二极管

e：蓄电池

k1：备用旁路开关

具体实施方式

图2中，1为用电器，包括家用电器、照明灯具、电动工具等。k、k1分别为用电器自带开关和备用旁路开。d1、e分别为隔离二极管和蓄电池，参数根据用电器1的负载l的额定功率决定，蓄电池包括超级电容电池、带充放电保护电路一体的各种充电电池。q1、zd1分别为可控硅和稳压管二极管。2为桥式整流电路，可以为普通分离元件，也可以为大功率模块，参数根据用电器1的负载l的额定功率决定。3为旁路保护电路，由可控硅q1和稳压二极管zd1组成，可控硅q1可为单向可控硅，也可为双向可控硅，其功率的大小也同桥式整流电路功率相当，稳压二极管zd1的功率由可控硅q1参数决定，稳压二极管zd1的稳压值参数根据蓄电池e的最高充电电压和隔离二极管在充电时的正向导通电压之和决定。桥式整流电路的交流输入端(ac1、ac2)串联接于用电器1在市电回路中任意位置，包括串联接于多个用电器1在市电的总回路中任意位置，桥式整流电路的直流输出端(dc1、dc2)并联接旁路保护电路和隔离二极管d1及蓄电池e串联后的两端。备用旁路开关k1并联接于桥式整流电路的交流输入端(ac1、ac2)作为备用，平时为断开状态。

电路原理参见图2，当合上用电器1的用电器自带开关k时(注：备用旁路开关k1断开时)，此时分两种情况：

第一种情况，在蓄电池e亏电时，稳压二极管zd1的稳压值高于蓄电池e的两端电压和隔离二极管正向导通电压之和，稳压二极管zd1截止，可控硅q1也截止，市电通过用电器1的负载l降压，并由桥式整流电路2整流后，脉动直流经隔离二极管d1向蓄电池e充电导通，此时充电电流即为通过用电器1的负载l的电流，用电器1正常工作。当蓄电池e的两端电压慢慢升高，加上隔离二极管正向导通电压之和高于稳压二极管zd1的稳压值时，立即进入第二种情况，蓄电池e停止充电。

第二种情况，在蓄电池e已经充满电时，稳压二极管zd1的稳压值低于蓄电池e的两端电压和隔离二极管正向导通电压之和，稳压二极管zd1导通，启动可控硅q1导通，市电通过用电器1的负载l，并由桥式整流电路2整流后，脉动直流经旁路保护电路3的可控硅q1导通，导通电流即为通过用电器1的负载l的电流，保护蓄电池过充电，用电器1正常工作。

在上述这两种情况下，如市电停电或用电器开路故障，此时，如基于用电器的充电电路后增设有led光源及断电检侧装置，即可作为停电应急照明和用电器开路故障提醒应用。

在电网用电高峰期电压较低或者不想要基于用电器的充电电路工作时可合上备用旁路开关k1即可，在电网用电低谷期电压较高时断开备用旁路开关k1即可恢复基于用电器的充电电路工作，还起到保护用电器的作用。

当断开用电器1的用电器自带开关k时(注：备用旁路开关k1断开时)该基于用电器的充电电路自然停止工作，此时，如基于用电器的充电电路后增设有led光源及断电检侧装置，即可作为断开开关延时照明或应急照明应用。

技术特征：

技术总结
一种基于用电器的充电电路及应用其的电路装置。该基于用电器的充电电路包括用电器、桥式整流电路、旁路保护电路、隔离二极管及蓄电池，主要应用于应急照明电路系统中。桥式整流电路交流输入端串联接于平常使用中的用电器在市电回路中任意位置，桥式整流电路直流输出端并联接旁路保护电路和隔离二极管及蓄电池串联后的两端，用电器在回路中正常使用并起到降压和限流作用。在正常使用用电器时，如蓄电池亏电，则脉动直流经隔离二极管对蓄电池充电，充电电流即为通过用电器的电流，充电速度快。当蓄电池两端电压升高达到设定值时，旁路保护电路启动导通，导通电流即为通过用电器的电流，保护蓄电池过充电。

技术研发人员：潘仁忠
受保护的技术使用者：潘仁忠
技术研发日：2017.07.17
技术公布日：2017.09.29