专利名称：一种蓄电池充电插座的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电工电器技术领域，特别涉及一种蓄电池充电插座。
背景技术：
目前应用比较广泛的充电插座主要有以下两种(1)、普通电源插座该普通电源插座由面盖、底盖、底座及线路板等组成。其中，底座底部有电源线接入孔，外电源线通过底部的电源线接入孔与线路板的电源输入端连接。O)、充电插座该充电插座包括绝缘座体、容置于绝缘座体内的端子及遮蔽体。其中，绝缘座体上设有第一端子座与第二端子座，该两端子座之间具有插接空间，且相对于插接空间的两端子座上分别设有开口 ；该遮蔽体沿绝缘座体的周围将该第一、二端子座框起来。上述两种插座虽然能够实现充电功能，但是，不具备自我学习功能，无法判断充电电池的充电状态，不能在蓄电池充满电的情况下智能的切断电源。
实用新型内容本实用新型提供了一种蓄电池充电插座，以便实现电池在充满电的情况下智能地切断电源。本实用新型提供的技术方案包括一种蓄电池充电插座，包括蓄电池充电插孔、外接插座电源插头、蓄电池充电电流检测电路、自动断电控制电路、继电器驱动电路和供电电路；所述供电电路为所述蓄电池充电电流检测电路、自动断电控制电路和继电器驱动电路供电，所述蓄电池充电电流检测电路在所述蓄电池充电插孔插入蓄电池时，输出电平给所述自动断电控制电路的采样输入端，所述自动断电控制电路通过驱动输出端口输出控制电平至所述继电器驱动电路的驱动输入端口 ；其中，所述供电电路包含电源变压器，所述电源变压器中初级线圈的一端连接其中一个外接插座电源插头，另一端与所述继电器驱动电路中继电器的常开触点连接；所述蓄电池充电电流检测电路包含电流互感器，所述电流互感器中初级线圈的一端与所述继电器驱动电路中继电器的常开触点连接，另一端通过所述蓄电池充电插孔连接所述其中一个外接插座电源插头；所述继电器驱动电路中继电器的公共触点连接另一个外接插座电源插头。由以上技术方案可以看出，本实用新型中，由自动断电控制电路通过驱动输出端口输出控制电平至所述继电器驱动电路的驱动输入端口，继电器驱动电路根据控制电平控制继电器的常开触点是否接通插座电源，在接通插座电源时，保持插座电源继续对蓄电池继续充电，在不接通插座电源时，插座电源不再对蓄电池充电，这能实现蓄电池充电插座的自我学习功能，能够在蓄电池满电的情况下智能地切断电源，有效避免火灾隐患和电器故障发生，最大限度地保护蓄电池的使用寿命。
图1为本实用新型提供的蓄电池充电插座的结构图；图2为本实用新型提供的供电电路的电路结构示意图；图3为本实用新型提供的蓄电池充电电流检测电路的电路结构示意图；图4为本实用新型自动断电控制电路的电路结构示意图；图5为本实用新型提供的继电器驱动电路的电路结构示意图图6为本实用新型提供的蓄电池充电插座的电路结构示意图。
具体实施方式
本实用新型提供的蓄电池充电插座，适用于现有的各种蓄电池充电器，其能够对蓄电池智能充电，并智能记忆蓄电池的满充状态，以实现在无人看管的情况下对蓄电池充满电后自动断电，有效避免火灾隐患和电器故障发生，最大限度地保护蓄电池的使用寿命。为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。本实用新型提供的蓄电池充电插座包括蓄电池充电插孔、外接插座电源插头，其中，蓄电池充电插孔用于连接蓄电池，外接插座电源抽头用于使本实用新型提供的蓄电池充电插座接通插座电源。优选地，如图1所示，该蓄电池充电插座还可包括供电电路、蓄电池充电电流检测电路、自动断电控制电路和继电器驱动电路。其中，在应用时，可将蓄电池充电插孔、供电电路、蓄电池充电电流检测电路、自动断电控制电路和继电器驱动电路设置在壳体内，而在壳体上设置外接插座电源插头。本实施例中，供电电路为蓄电池充电电流检测电路、自动断电控制电路、继电器驱动电路供电，即供电电路连接了蓄电池充电电流检测电路、自动断电控制电路、继电器驱动电路供电，而蓄电池充电电流检测电路在所述蓄电池充电插孔插入蓄电池时，输出相应电平给所述自动断电控制电路的采样输入端，由自动断电控制电路通过驱动输出端口输出控制电平至所述继电器驱动电路的驱动输入端口。如此，继电器驱动电路根据接收的控制电平控制是否对蓄电池继续充电。下面对本实用新型提供的蓄电池充电插座进行详细描述。参见图2，图2为本实用新型提供的供电电路的结构示意图。本实用新型以供电电路为5伏直流供电电路为例，其他情况原理类似。如图2所示，该供电电路可包括电源变压器Tl、整流桥Dl、5伏稳压管WDZ和滤波电解电容Cl组成。在图2中，电源变压器Tl中初级线圈的一端(记为端1)连接外接插座电源(其用于提供220V的电压)的其中一个插头(记为插头1)，至于另一端(记为端2)的连接， 在对继电器驱动电路描述时进行描述，这里暂不赘述。电源变压器Tl的次级线圈连接整流桥Dl的输入端。5伏稳压管WDZ连接在整流桥Dl的输出端之间，具体是并联在所述整流桥Dl的输出端之间。滤波电解电容Cl并联在5伏稳压管WDZ的两端，用于将交流电压平均为直流电平。本实施例中，5伏稳压管WDZ的输出端作为供电电路的输出端，输出滤波电解电容 Cl经过平均处理得到的直流电平至蓄电池充电电流检测电路、自动断电控制电路和继电器驱动电路。至此，完成了对供电电路的描述，下面对蓄电池充电电流检测电路的电路结构进行描述。参见图3，图3为本实用新型提供的蓄电池充电电流检测电路的电路结构示意图。 如图3所示，该蓄电池充电电流检测电路包含电流互感器T2，取样电阻R2，比例放大器、负载电阻R4、以及整流二极管D2和滤波电解电容C6。在图3中，电流互感器T2中初级线圈的一端(记为第一端)连接蓄电池充电插孔的一端，蓄电池充电插孔的另一端连接插头1，至于电流互感器T2另一端(记为第二端)的连接，在对继电器驱动电路描述时进行描述，这里暂不赘述。电流互感器T2中次级线圈的一端接地，另一端与取样电阻R2、和比例放大器的输入端连接。本实施例中，比例放大器由电阻Rl、R3、电容C4、C5和运算放大器组成，其输入端为运算放大器的同相端，即3脚。运算放大器的电压端连接供电电路的输出端(具体为图2中5V稳压管WDZ的输出端)和电容C5，输出端即1脚连接负载电阻R4和整流二极管D2的一端，可以看出，图3 中整流二极管的一端连接了运算放大器的输出端，至于运算放大器的反相端，其连接电阻 R1、R3和电容C4，其中，电容C4和C5用于高频抑制，电阻Rl和R3为比例放大电阻，用于决定运算放大器的增益。本实施例中，运算放大器的型号具体实现时可为LM358A。滤波电解电容C6的一端连接整流二极管D2的另一端，作为蓄电池充电电流检测电路的输出端，用于输出电平至所述自动断电控制电路的采样输入端，所述滤波电解电容 C6的另一端接地。至此，完成了对蓄电池充电电流检测电路的描述，下面对自动断电控制电路的电路结构进行描述。参见图4，图4为自动断电控制电路的电路结构示意图。如图4所示， 该自动断电控制电路可包含单片机和外围电路构成。其中，该单片机在具体实现时，可采用型号为PIC12F675的单片机，或者其他单片机，本实施例并不具体限定。以型号为PIC12F675的单片机为例，该单片机PIC12F675的一个电源端即VDD端连接在供电电路的输出端(具体为5V稳压管WDZ的输出端)，另一端即Vss端接地。单片机PIC12F675的输入端即GP2端为自动断电控制电路的采样输入端，输出端即GPl端为自动断电控制电路的驱动输出端口。自动断电控制电路中的外围电路主要包括电容C8、C7、和电阻R5至R8。其中，电容C8并联在单片机的电源端之间，用于对单片机的电压进行高频滤波；电阻R5和电容C7 连接单片机的上电复位端口即GP3端，电阻R6连接单片机的GP4端；电阻R7的一端连接单片机的显示端口即GP5端；电阻R8连接单片机的学习端口。优选地，本实施例中，自动断电控制电路还包括充电状态指示灯和学习按钮；[0047]其中，充电状态指示灯LED连接所述单片机的显示端口，具体是一端通过电阻R7 连接至单片机的显示端口，另一端接地，其用于标识蓄电池的状态是充电状态还是过充状态；比如，在显示端口即GP5端输出第一电平时，该充电状态指示灯LED指示蓄电池处于充电状态，在显示端口即GP5端输出第一电平时，该充电状态指示灯LED指示蓄电池处于过充状态。学习按钮S2的一端接地，另一端连接单片机的学习端口即GPO端和电阻R8，用于在蓄电池充电插孔插入充满电的蓄电池时接通，即在蓄电池充电插孔插入充满电的蓄电池时被按下；学习端口即GPO端在检测到所述学习按钮接通时，存储所述采样输入端当前采样到的电平。优选地，单片机的采祥输入端内置A/D转换器和4M晶振，用于对蓄电池充电电流检测电路输出的直流电平进行A/D转换，并将该转换后的直流电平存储，因此，此时存储的电平为通过A/D转换后的电平，其一般存储在单片机的EEPROM中，用于作为判断蓄电池是否过充的依据。其中，利用EEPROM中存储的电平判断蓄电池是否过充的操作具体包括当单片机的输入端采样到蓄电池充电电流检测电路输出的电平时，其会比较该采样得到的电平和单片机的EEPROM存储的蓄电池在满充状态时的电平，根据比较结果控制充电状态指示灯LED 的显示状态，并输出比较结果对应的控制电平至继电器驱动电路。优选地，本实施例中，当采样到蓄电池充电电流检测电路输出的直流电平高于EEPROM存储的蓄电池在满充状态时的直流电平时，控制充电状态指示灯LED指示出充电状态，并通过驱动输出端口输出高电平至继电器驱动电路；否则，控制充电状态指示灯LED指示出过充状态，并通过驱动输出端口输出低电平至继电器驱动电路。至此，完成了对自动断电控制电路的电路结构描述。参见图5，图5为本实用新型提供的继电器驱动电路的电路结构示意图。如图5所示，该继电器驱动电路包含继电器K1、控制按钮Si、三极管Ql和整流二极管D6 ；其中，三极管Ql的基极为继电器驱动电路的驱动输入端口，其与自动断电控制电路的驱动输出端口连接，具体是通过限流电阻R9连接至自动断电控制电路的驱动输出端口，发射极接地，集电极连接继电器Kl中线圈的一端；本实施例中，继电器Kl中线圈的另一端连接供电电路，具体为连接供电电路中5V 稳压管WDZ的输出端；继电器Kl的常开触点连接供电电路中电源变压器Tl的端2和蓄电池充电电流检测电路中电流互感器T2的第二端，公共触点连接另一个外接插座电源插头(记为不同于插头1的抽头幻，常闭触点虚接；控制按钮Sl并联在所述继电器的常开触点和公共触点之间，在初始启动蓄电池充电插座时，按下该控制按钮，使蓄电池充电插座中的所有电路正常工作；整流二极管D6连接在继电器Kl的线圈两端，之所以在继电器Kl线圈的两端连接整流二极管D6，目的是在三极管Ql截止后，为继电器Kl的线圈中的电流提供一条回路， 从而避免线圈产生过大的感应电势损坏三极管。本实施例在应用中，先将充满电的蓄电池插入蓄电池充电插座中的蓄电池充电插孔，然后按下控制按钮Si，使蓄电池充电插座的各个电路开始工作，之后，按下学习按钮 S2，由自动断电控制电路中的单片机采样并存储蓄电池充电电流检测电路输出的电平至该单片机的EEPR0M，作为后续判断该蓄电池是否过充的依据。之后再将该蓄电池插入蓄电池充电插孔时，如果蓄电池充电插座中的各个电路正常工作，当单片机的采样输入端采样到蓄电池充电电流检测电路的输出端输出的直流电平时，会比较该采样得到的直流电平和EEPROM中存储的该蓄电池满充状态时的电平，如果蓄电池处于充电、但未充满电的状态，则电流互感器的感应线圈中有较大的充电电流，此时， 会使采样到的直流电平会高于该蓄电池在满充状态时的直流电平，因此，此时比较的结果为采样得到的直流电平高于该蓄电池在满充状态时的直流电平。之后，自动断电控制电路的驱动输出端口(也即单片机的输出端即GPl端)输出高电平，该输出的高电平经限流电阻R9至三极管Ql的基极(也即继电器驱动电路的驱动输入端口)，此时三极管Ql导通，集电极连接的继电器Kl线圈的一端得电，如此，继电器Kl常开触点闭合接通蓄电池充电插座电源，保持插座电源继续对所述蓄电池充电。反之，当采样得到的直流电平低于或等于该蓄电池在满充状态时的直流电平，自动断电控制电路的驱动输出端口(也即单片机的输出端即GPl端)输出低电平，该输出的低电平经限流电阻R9至三极管Ql的基极(也即继电器驱动电路的驱动输入端口)，三极管Ql截止，集电极连接的继电器Kl的线圈失电，自动断开蓄电池充电插座电源，阻止插座电源对所述蓄电池充电。如此，实现了在蓄电池满电的情况下智能地切断电源。将图1至图5所示的电路结构合并，可以得到如图6所示的本实用新型提供的蓄电池充电插座的具体电路示意图。至此，完成了对本实用新型提供的蓄电池充电插座的描述。由以上技术方案可以看出，本实用新型中，由自动断电控制电路通过驱动输出端口输出控制电平至所述继电器驱动电路的驱动输入端口，继电器驱动电路根据控制电平控制继电器的常开触点是否接通插座电源，在接通插座电源时，保持插座电源继续对蓄电池继续充电，在不接通插座电源时，插座电源不再对蓄电池充电，这能实现蓄电池充电插座的自我学习功能，能够在蓄电池满电的情况下智能地切断电源，有效避免火灾隐患和电器故障发生，最大限度地保护蓄电池的使用寿命。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。
权利要求1.一种蓄电池充电插座，其特征在于，该插座包括蓄电池充电插孔、外接插座电源插头、蓄电池充电电流检测电路、自动断电控制电路、继电器驱动电路和供电电路；所述供电电路为所述蓄电池充电电流检测电路、自动断电控制电路和继电器驱动电路供电，所述蓄电池充电电流检测电路在所述蓄电池充电插孔插入蓄电池时，输出电平给所述自动断电控制电路的采样输入端，所述自动断电控制电路通过驱动输出端口输出控制电平至所述继电器驱动电路的驱动输入端口；其中，所述供电电路包含电源变压器，所述电源变压器中初级线圈的一端连接其中一个外接插座电源插头，另一端与所述继电器驱动电路中继电器的常开触点连接；所述蓄电池充电电流检测电路包含电流互感器，所述电流互感器中初级线圈的一端与所述继电器驱动电路中继电器的常开触点连接，另一端通过所述蓄电池充电插孔连接所述其中一个外接插座电源插头；所述继电器驱动电路中继电器的公共触点连接另一个外接插座电源插头。
2.根据权利要求1所述的蓄电池充电插座，其特征在于，所述供电电路还包括整流桥、稳压管和第一电容；其中，所述整流桥的输入端连接所述电源变压器的次级线圈；所述稳压管并联在所述整流桥的输出端之间；所述第一电容并联在所述稳压管的两端。
3.根据权利要求2所述的蓄电池充电插座，其特征在于，所述供电电路为5伏直流供电电路，所述稳压管为5伏稳压管WDZ。
4.根据权利要求1所述的蓄电池充电插座，其特征在于，所述蓄电池充电电流检测电路还包括取样电阻、包含运算放大器的比例放大器、第一整流二极管和第二电容；其中，所述取样电阻的一端与所述电流互感器中次级线圈的一端、以及所述比例放大器中运算放大器的同相端连接，另一端接地；所述电流互感器中次级线圈的另一端接地；所述第二电容的一端连接所述第一整流二极管的一端，作为所述蓄电池充电电流检测电路的输出端，用于输出电平至所述自动断电控制电路的采样输入端，所述第二电容的另一端接地；所述第一整流二极管的另一端连接所述运算放大器的输出端。
5.根据权利要求4所述的蓄电池充电插座，其特征在于，所述运算放大器的型号为 LM358A0
6.根据权利要求1所述的蓄电池充电插座，其特征在于，所述自动断电控制电路包括单片机，其中，所述单片机的输入端为所述自动断电控制电路的采样输入端，输出端为所述自动断电控制电路的驱动输出端口。
7.根据权利要求6所述的蓄电池充电插座，其特征在于，所述自动断电控制电路还包括学习按钮；所述学习按钮连接所述单片机的学习端口，在所述蓄电池充电插孔插入充满电的蓄电池时接通；所述单片机的学习端口用于在检测到所述学习按钮接通时，存储所述采样输入端当前采样到的电平。
8.根据权利要求6所述的蓄电池充电插座，其特征在于，所述自动断电控制电路还包括用于指示蓄电池处于充电状态还是过充状态的充电状态指示灯；所述充电状态指示灯连接所述单片机的显示端口。
9.根据权利要求6至8任一所述的蓄电池充电插座，其特征在于，所述单片机的型号为 PIC12F675。
10.根据权利要求1所述的蓄电池充电插座，其特征在于，所述继电器驱动电路还包括控制按钮、三极管和第二整流二极管，其中，所述控制按钮并联在所述继电器的常开触点和公共触点之间； 所述三极管的集电极连接所述继电器中线圈的一端，所述继电器中线圈的另一端连接供电电路；所述三极管的基极与所述自动断电控制电路的驱动输出端口连接，发射极接地；所述第二整流二极管连接在所述继电器的线圈两端。
专利摘要本实用新型提供了一种蓄电池充电插座，该插座包括蓄电池充电插孔、外接插座电源插头、蓄电池充电电流检测电路、自动断电控制电路、继电器驱动电路和用于为所述蓄电池充电电流检测电路、自动断电控制电路、继电器驱动电路供电的供电电路；所述蓄电池充电电流检测电路在所述蓄电池充电插孔插入蓄电池时，输出相应电平给所述自动断电控制电路的采样输入端，所述自动断电控制电路通过驱动输出端口输出控制电平至所述继电器驱动电路的驱动输入端口。采用本实用新型，能够实现电池在充满电的情况下智能地切断电源。
文档编号H01R13/70GK201966457SQ20102061200
公开日2011年9月7日 申请日期2010年11月17日 优先权日2010年11月17日
发明者朱金荣, 王茂祥 申请人:中国移动通信集团江苏有限公司