专利名称：多功能电力装置的制作方法
技术领域：
本实用新型有关于多功能电力装置，特别是有关于一种可供紧急照明、不断电控制、直流交流转换和多方式充电的多功能电力装置。
由于电能的使用已深入现代人的生活中，电力对人们不仅具有正面影响，缺电也带来了很多不便。随着现代社会里人们对电力的依赖日深，除了风灾、水灾、火灾和地震等天然灾害要引起电力中断而对生活造成不便外，由于对休闲生活的重视，日益增加的户外活动，也使各类户外或室内小型电器对电力供应的方便性要求与日俱增。
例如，一般人外出时，若住宅停电过长，养在鱼缸内的鱼类便要缺氧致死。而公司行号若逢较长期间的停电，其不断电系统内电池也耗尽未及充电，将致传真、电话总机等设备无法使用，对营业的影响很大。再者，户外活动若发生直流交流转换器电力用尽，除非回到室内充电，否则活动便无法继续。或偶有身处郊外而汽车无法发动的窘境。诸如此类因电力供应不正常导致的问题，常为生活带来很多困扰。
本实用新型的主要目的在于提供一多功能电力装置，作为可携带的多功能、多用途且方便充电的电力中心。
本实用新型是一种多功能电力装置，提供紧急照明、不断电控制、直流交流转换和多方式充电等功能，包括一交流直流转换电路，其输入端为一第一交流电输入，其输出端为一直流电流；一充电电路，其输入端连接所述交流直流转换电路的输出端；一充电电池，其输入端连接所述充电电路的输出端；一开关装置，包括多个开关，它们的输入端分别与所述充电电路或所述充电电池的输出端相连，在断电状态下所述开关装置的输出端为所述充电电池的输出；一紧急照明电路，其输入端连接所述开关装置的输出端；一直流交流转换器，其输入端与所述开关装置的输出端相连，其输出端为一第二交流电；以及一不断电控制器，它的一个输入端连接所述第一交流电，其第二输入端连接所述直流交流转换器的输出端的第二交流电，在断电状态时其输出端为所述第二交流电，否则其输出端为所述第一交流电。
本实用新型的主机为紧急照明及多方式充电电路、充电输入插座、充电电池、电池电力显示、充电显示、市电检测电路、点烟器插座、发车输出端、电池电力输出接点、切换开关的集合体，主机上留有固定座，可将直流交流转换器放入固定座中，并将插头插入点烟器插座中，即可得到交流电力。如将各种具有8伏特至30伏特直流输出电源插入充电输入插座中，再将不断电控制器放入固定座中，将直流交流转换器的输出插入不断电控制器中，并将不断电控制器的插头插入市电插座中，即成不断电系统。如需发动汽车，只需将救车线极性正确地接在发车输出端汽车电池输出端上数分钟即可。
本实用新型的另一特点是任何30伏特以内的直流供电器都适用于本实用新型。一般小客车的12伏特直流电或大客车等大型车辆的24伏特直流电都适用本实用新型的多功能电力装置，无需再进行任何转换。
为使本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显，本文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下附图简要说明
图1为依照本实用新型一较佳实施例的多功能电力装置系统方块图；图2为图1装置的主机电路图；图3为图1装置的充电电路电路图；图4为图1装置的直流交流转换器电路图；图5为图1装置的不断电控制器电路图；图6为图1装置的电池电力指示电路电路图；图7为图1装置的实际电路图；以及图8为图3充电电路的电路图。
本实用新型一较佳实施例的多功能电力装置电路方块图如图1所示。该多功能电力装置集紧急照明、不断电控制、直流交流转换和多方式充电等功能于一体。本实施例以市电交流115伏特为输入标准，但其不用以限定输入交流电范围，任何适用的规格皆应视为本实施例的延伸，而包含在本实用新型的保护范围内。
请参照图1，其中，一第一交流电(即市电)由一交流直流转换器1进入本实用新型的多功能电力装置中，并依照充电电池3适用的电压，由交流直流转换器1将交流电转换成适当值的直流电，例如介于8至30伏特间的直流电，经由一充电电路2对充电电池3充电。
对于充电电池3的充电，可通过充电电路2的调整，限制其电流约为1安培，而电压在13.2伏特左右，以为定电压限流充电。充电电池3的电力经一保险丝4送至开关装置。该开关装置包括分别提供供电路径并输出直流电的一主控开关5和一副控开关6；所述副控开关与所述主控开关并联，其控制信号输入端与一电力检测单元的输出端相连，其中所述电力检测单元的输入端与所述充电电路2的另一输出端相连；所述主控开关开路时，直流电将经所述充电电池3流经所述副控开关。
当主控开关5开路，与主控开关5连动的另一开关5A会闭合，将电力检测单元2A由所测得的充电电路2受输入电状况作用而产生的信号传至一不断电功能切换开关5B，以在输入电力异常中止时，能控制副控开关6自动导引充电电池的电力输出。而此同时，所述充电电池输出端的电流经所述副控开关至一电池电力检测电路的输入端，所述电池电力检测电路的输出端连接一电力指示电路，使电力检测电路7对电池电力加以测量，并将结果经由电力指示电路8显示出来，令使用者能了解目前电池电力状况。
为避免突然间电力中断而陷入一片黑暗，本实用新型还以一紧急照明电路提供服务。紧急照明电路含一紧急照明开关9和(直流)电灯泡10。紧急照明开关连接开关装置，于主控开关5开路，即处于停电状态时，自动导引直流电经灯泡10，发挥照明效果。
本实用新型的多功能电力装置还能向外供应直流电，以驱动直流电风扇或信号灯(PL灯)等小型电器，增加实用性。开关装置连接多个直流输出插座11和12，作为用电器的供电电源。又为满足若干较大电流装置的需求，如救车，则另以一输出端13连接开关装置。一点烟器插座14也连接开关装置，而供各种具备点烟头的用电器利用。
前述装置结构为本实用新型的主机部分，根据该结构，如图2所示部分，也能独立工作，提供多种服务。而以此主机部分连接一直流交流转换器15及一不断电控制器16，便成为不断电系统。同图1所示，直流交流转换器15的点烟头插入点烟器插座14，并以其交流输出，即一第二交流电，供至不断电控制器16。不断电控制器16同时接受第一交流电(即市电)和第二交流电输入，于系统断电时，输出由直流交流转换器15供应的第二交流电，否则输出第一交流电。
输出电力可由连接不断电控制器16的一输出插座17供应至需要电力的装置。
本实用新型的充电电路2的结构示于图3。充电电路2包括一高频切换电路21，其输入端与所述交流直流转换器1的输出端相连，以接受各种规格的直流电输入，例如从8伏特至30伏特范围内的各种直流电，其输出端为高频直流电流；一变压器23，其入端与所述高频切换电路的输出端相连；一第一二极管24，其输入端与所述变压器的输出端相连；一第二二极管26，其输入端连接所述第一二极管的输出端；一滤波电路25，其输入端与所述第一二极管24的输出端和所述第二二极管26的输入端相连；一分压及电流检测电路27，其输入端与所述第二二极管26的输出端相连；以及一脉冲宽度调制电路22，其输入端与所述分压及电流检测电路27的输出端相连，其输出端与所述高频切换电路21的控制输入端相连。所述高频切换电路21切换输入直流电后，经变压器23、第一二极管24、滤波电路25和第二二极管26，循序调整，而从A点输出固定电压电流的直流电至充电电池3。该固定电压电流的值可依照需要，由分压及电流检测电路27取A点值形成回路，将分压及检测结果送至脉冲宽度调制电路22，而对高频切换电路21进行控制而产生。而以本较佳实施例的情况，可输出直流固定电压电流值限制为约13.2伏特和1安培，使充电达到最佳效果。另外，从滤波电路25提供一输出B可连接至副控开关6，而使它产生自动切换的效果。
图4所示为本实用新型直流交流转换器15的电路结构。从多功能电力装置的主机部分取得的直流电先以一开关电路151转换成高频脉冲直流电，再经一变压器152升压成高频高压交流电。高频高压交流电送至一整流及滤波电路153中转换成高压直流电，并经一低频切换电路154处理，而将高压直流电转换成高压交流电以供运用。为产生高压交流电，第二交流电应依需要调整其频率，例如为适应不同的国家或地区的不同规格，低频切换电路154是由一低频振荡电路155控制。
至于不断电控制器16的结构则示于图5。以第一交流电送入断电检测电路161，以检测其是否中断，并将检测结果送至一自动切换电路162。自动切换电路162同时接收第一交流电与第二交流电，若断电检测电路161检测结果为第一交流电正常供应，则自动切换电路162输出第一交流电；若检测结果为供电异常(包括断电)，则自动切换电路162将进行切换，令第二交流电替代第一交流电输出，以维持正常供电。
又本实用新型的电池电力指示电路结构于图6中，包括一电压比较器81、一参考电压产生电路82和一显示电路83。参考电压产生电路82的输出端产生一参考电压，电压比较器81的参考电压输入端与所述参考电压产生电路的输出端相连，其电池电力输入端与所述电池电力检测电路的输出端相连；从而该电压比较器81将电池输出电力与参考电压相比较，并将不同的结果送至显示电路83，以告知使用者电池电力状况。通过显示结果，使用者可掌握电池是否应充电或已充电完成等电池状态，增加装置的适用性。
依前述说明，本实用新型的一实际电路结构示于图7中。请参照图7，其中，左上角的DC2DC即交流直流转换器1，其输出端Vout接有二极管D1、充电电池3和保险丝4等元件，并由主控开关(MASTER)5和副控开关(MANUAL)6控制，而提供电源至各个输入输出端口，即对应图1的插座、输出端11至14的各部分。另一方面，经由主控开关5的控制，亦可通过紧急照明开关S3LIGHT，启动灯泡LP1，或由提供的插头AUX1和AUX2连接PL灯，而达到紧急照明效果。主机电路的供电状况亦经显示面板(BATTERY LEVEL DISPLAY MODULE)显示。不断电控制器(UPSCONTROL MODUL)以插座PLB1接受电力输入，并通过直流交流转换器(例如市售BV-3 POWER INVERTER)从点烟器插座连接主机电路，而提供稳定电源于插座PLB2。
至于充电电路的电路图，则示于图8中。其中，集成电路U1可采用市售的编号为UC3842，UC3843，UC3844，UC3845和TL494等集成电路。其接脚与相关元件连接关系亦详示于图中。
虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，应可作少许的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围应视后附的权利要求所限定的范围为准。
权利要求1.一种多功能电力装置，提供紧急照明、不断电控制、直流交流转换和多方式充电等功能，其特征在于，包括一交流直流转换电路，其输入端为一第一交流电输入，其输出端为一直流电流；一充电电路，其输入端连接所述交流直流转换电路的输出端；一充电电池，其输入端连接所述充电电路的输出端；一开关装置，包括多个开关，它们的输入端分别与所述充电电路或所述充电电池的输出端相连，在断电状态下所述开关装置的输出端为所述充电电池的输出；一紧急照明电路，其输入端连接所述开关装置的输出端；一直流交流转换器，其输入端与所述开关装置的输出端相连，其输出端为一第二交流电；以及一不断电控制器，它的一个输入端连接所述第一交流电，其第二输入端连接所述直流交流转换器的输出端的第二交流电，在断电状态时其输出端为所述第二交流电，否则其输出端为所述第一交流电。
2.如权利要求1所述的多功能电力装置，其特征在于所述开关装置输出端的直流电连接至多个直流输出插座。
3.如权利要求1所述的多功能电力装置，其特征在于所述开关装置输出端的直流电连接至一输出端。
4.如权利要求1所述的多功能电力装置，其特征在于所述开关装置输出端的直流电连接至一点烟器插座。
5.如权利要求4所述的多功能电力装置，其特征在于所述直流交流转换器的输入端与所述点烟器插座的直流电相连。
6.如权利要求1所述的多功能电力装置，其特征在于所述开关装置包括一主控开关与一副控开关；所述主控开关经由一保险丝与所述充电电池的输出端相连；所述副控开关与所述主控开关并联，其控制信号输入端与一电力检测单元的输出端相连，其中所述电力检测单元的输入端与所述充电电路的另一输出端相连；所述主控开关开路时，直流电将经所述充电电池流经所述副控开关。
7.如权利要求6所述的多功能电力装置，其特征在于所述主控开关开路时，所述充电电池输出端的电流经所述副控开关至一电池电力检测电路的输入端，所述电池电力检测电路的输出端连接一电力指示电路。
8.如权利要求7所述的多功能电力装置，其特征在于所述电力指示电路包括一参考电压产生电路，其输出端为一参考电压；一电压比较器，其参考电压输入端与所述参考电压产生电路的输出端相连，其电池电力输入端与所述电池电力检测电路的输出端相连；以及一显示电路，其输入端与所述电压比较器的输出端相连。
9.如权利要求1所述的多功能电力装置，其特征在于所述紧急照明电路包括一紧急照明开关与一灯泡。
10.如权利要求1所述的多功能电力装置，其特征在于所述充电电路包括一高频切换电路，其输入端与所述交流直流转换器的输出端的直流电流相连，其输出端为高频直流电流；一变压器，其入端与所述高频切换电路的输出端相连；一第一二极管，其输入端与所述变压器的输出端相连；一第二二极管，其输入端连接所述第一二极管的输出端；一滤波电路，其输入端与所述第一二极管的输出端和所述第二二极管的输入端相连；一分压及电流检测电路，其输入端与所述第二二极管的输出端相连；以及一脉冲宽度调制电路，其输入端与所述分压及电流检测电路的输出端相连，其输出端与所述高频切换电路的控制输入端相连。
11.如权利要求1所述的多功能电力装置， 其特征在于所述直流交流转换器包括一开关电路，其输入端与所述点烟器插座的输出端相连，其输出端为一高频脉冲直流电流；一变压器，其输入端与所述开关电路的输出端相连，其输出端为一高频高压交流电流；一整流及滤波电路，其输入端与所述变压器的输出端相连，其输出端为一高压直流电流；一低频振荡电路，其输出端为一振荡信号；以及一低频切换电路，其控制信号输入端与所述低频振荡电路的输出端相连，其信号输入端与所述整流及滤波电路相连，其输出端为所述第二交流电。
12.如权利要求1所述的多功能电力装置，其特征在于所述不断电控制器包括一断电检测电路，其输入端为所述第一交流电；以及一自动切换电路，其控制信号输入端与所述断电检测电路的输出端相连，其第一电流输入端与所述第一交流电相连，其第二电流输入端与所述第二交流电相连，在所述第一交流电中断供应时，其输出端为所述第二交流电，否则其输出端为所述第一交流电。
13.如权利要求12所述的多功能电力装置，其特征在于所述不断电控制器包括一输出插座。
14.如权利要求1所述的多功能电力装置，其特征在于所述第一交流电为市电。
15.如权利要求1所述的多功能电力装置，其特征在于所述直流电的电压范围约为8伏特至30伏特。
专利摘要一种多功能电力装置,提供紧急照明、不断电控制、直流交流转换和多方式充电的功能。四种功能可以分开独立使用或是作各种不同组合使用。包括有交流直流转换电路,充电电路,充电电池,开关装置,紧急照明电路,直流交流转换电路和不断电控制器。任何30伏特以内的直流供电器都适用于本装置。
文档编号H02J7/10GK2288539SQ9620079
公开日1998年8月19日 申请日期1996年1月8日 优先权日1996年1月8日
发明者翁宜晖, 周健生 申请人:育升电子股份有限公司