自动充放电电源控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种自动充放电电源控制器，由一个交流电源供电整流稳压电路，一个电池定时供电转换电路，一个电池测量与充电电路组成。本实用新型具有如下的有益效果，在交流供电时或交流断电后，均能迅速断开电池供电电路，使电子设备处于断开电池状态，电池无放电回路，此状态下可以长期保持电量；当用户键电池供电按钮时，若有交流电源供电，则无效，若无交流电源就强制进入了电池定时供电状态，定时时间可以调节，定时时间到，将自动切断电池的供电，可以反复使用；当电池电量下降到设定值时，自动断开放电电路并接通充电电路，直到充满，从而长久保持电池电量无泄漏。
【专利说明】自动充放电电源控制器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种自动充放电电源控制器【背景技术】
[0002]有很多的电子产品，使用时要求，具备电池供电和充电功能，又能在有交流供电时自动切换为交流供电，另外电池由于容量限制，只能有限供电，因此需要对电池的充放电进行管理控制。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种电池自动充放电电源控制器。
[0004]本实用新型的目的是通过如下方式实现的:一种自动充放电电源控制器，由一个交流电源供电整流稳压电路，一个电池定时供电转换电路，一个电池测量与充电电路组成；
[0005]所述的交流电源供电整流稳压电路的连接关系为:交流电源AC8V从端子8V1，8V2接入，其中8V1端子，接整流桥BI交流输入端AC1，8V2端子接整流桥BI交流输入端AC2，整流桥BI直流输出端DC+输出为电源正极nS，整流桥BI直流输出端DC-输出为电源负极GND，三端稳压器Ul的Vin脚分别接电容Cl、电解电容C2正极、整流桥BI的DC+脚，电容Cl的另一端和电解电容C2电源负极GND，三端稳压器Ul的GND脚接电源负极GND，三端稳压器Ul的Vout脚接电容C3、电解电容C4正极，电容C3的另一端和电解电容C4负极接电源负极GND，在三端稳压器Ul的Vin脚和Vout脚之间接二极管D2 ；
[0006]所述的电池定时供电转换电路，包括555集成电路U2，555集成电路U2的Vss脚接电源负极GND，Tr脚分别接Th脚、可变电阻VR1、二极管D9正极、电解电容C6负极，可变电阻VRl另一端接电源负极GND，二极管D9负极接比较器U6A的out脚、电阻R7，电阻R7另一端接继电器K的常开端K1、二极管D8负极、二极管D5正极，二极管D8正极接二极管D7的负极，二极管D7正极接比较器U6A的V+脚，二极管D5负极接设备电源VCC、二极管D6正极，二极管D6负极接比较器U6A的V+脚；电解电容C6正极接继电器Kl的常开端K1、二极管D8负极、二极管D5正极，555集成电路U2的Vcc脚、R脚接继电器K的常开端K1、二极管D8负极、二极管D5正极，555集成电路U2的Dis脚空接，555集成电路U2的out脚接电阻R5，电阻R5另一端接三极管P2的b极，三极管P2的e极接继电器K的常开端K1，三极管P2的c极接继电器K的线圈正端K3、二极管D4的负极，二极管D4的正极接电源负极GND,继电器K的线圈负端K4接电源负极GND ;继电器K的常开端Kl、K2并联按键ANl，继电器K的常开端Κ2接电池DC正极，电池DC负极接电源负极GND ；比较器U6A的V —脚接电源负极GND，比较器U6A的反向输入(一)脚接电阻R9、电阻R11，电阻R9另一端接电源正极UIS ；电阻Rll另一端接电源负极GND，比较器U6A的同向输入(+ )脚接电阻R8、电阻R10，电阻RlO另一端接电源负极GND，电阻R8另一端分别接比较器U6A的V+脚、二极管D6负极、二极管D7正极、三端稳压器Ul的Vout脚；[0007]所述的电池测量与充电电路，包括MCU单片机芯片U3，MCU单片机芯片U3的GND脚接电源负极GND ；VCC脚接设备电源VCC、电解电容C7的正极，电解电容C7的负极接电源负极GND ；ADC6脚分别接三极管N2的e极、电阻R14，电阻R14另一端接电源负极GND ；P2.0脚接三极管N2的b极，三极管N2的c极接电阻R13，电阻R13另一端接电池定时供电转换电路的电池DC正极、继电器K的常开端K2 ；P2.2脚接电阻R1，电阻Rl的另一端接三极管NI的b极，三极管NI的e极接电源负极GND，c极接三极管Pl的b极、电阻R2 ;三极管Pl的e极接电阻R3、电阻R4 ;电阻R2、电阻R3的另一端接电源正极WS ;电阻R4的另一端接二极管D3的正极，三极管Pl的c极接二极管D3的正极，二极管D3的负极接电池定时供电转换电路的电池DC正极、继电器K的常开端K2 ；MCU单片机芯片U3的XTALl脚接电容C10，XTAL2脚接电容C9，在XTALl脚和XTAL2脚连接有晶振CRl，电容C10、电容C9的另一端接电源负极GND、电阻R12、二极管DlO正极，电阻R112、二极管DlO负极接MCU单片机芯片U3的RESET脚、电解电容C8的负极，电解电容C8的正极接设备电源VCC。
[0008]本实用新型具有如下的有益效果，在交流供电时或交流断电后，均能迅速断开电池供电电路，使电子设备处于断开电池状态，电池无放电回路，此状态下可以长期保持电量；当用户键电池供电按钮时，若有交流电源供电，则无效，若无交流电源就强制进入了电池定时供电状态，定时时间可以调节，定时时间到，将自动切断电池的供电，可以反复使用；当电池电量下降到设定值时，自动断开放电电路并接通充电电路，直到充满，从而长久保持电池电量无泄漏，使用时点按按钮，可以定时给设备供电，且供电时间可以调节，当电池电量低于设定值时，自动停止电池对外供电，避免电池过放。当接通交流电后，可以迅速无间断切换为交流供电，极大可能的节约了电池的供电时间，增加了电池的使用寿命。在单片机等电子产品的原有电路基础上，只需要增加电池定时供电转换电路就可实现电池的管理，使用元件少，电路简单，实现起来很方便；可以使用在要求先断电后开盖的电力开关的控制器上，开盖交流断电后依旧可以通过电池供电操作参数整定与故障查询，本实用新型电路简单，使用可靠，实现起来很方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型的电路图。
【具体实施方式】
[0010]如图1所示，一种自动充放电电源控制器，由一个交流电源供电整流稳压电路，一个电池定时供电转换电路，一个电池测量与充电电路组成；
[0011]所述的交流电源供电整流稳压电路的连接关系为:交流电源AC8V从端子8V1，8V2接入，其中8V1端子，接整流桥BI交流输入端AC1，8V2端子接整流桥BI交流输入端AC2，整流桥BI直流输出端DC+输出为电源正极nS，整流桥BI直流输出端DC-输出为电源负极GND，三端稳压器Ul的Vin脚分别接电容Cl、电解电容C2正极、整流桥BI的DC+脚，电容Cl的另一端和电解电容C2电源负极GND，三端稳压器Ul的GND脚接电源负极GND，三端稳压器Ul的Vout脚接电容C3、电解电容C4正极，电容C3的另一端和电解电容C4负极接电源负极GND，在三端稳压器Ul的Vin脚和Vout脚之间接二极管D2 ；
[0012]所述的电池定时供电转换电路，包括555集成电路U2，555集成电路U2的Vss脚接电源负极GND，Tr脚分别接Th脚、可变电阻VR1、二极管D9正极、电解电容C6负极，可变电阻VRl另一端接电源负极GND，二极管D9负极接比较器U6A的out脚、电阻R7，电阻R7另一端接继电器K的常开端K1、二极管D8负极、二极管D5正极，二极管D8正极接二极管D7的负极，二极管D7正极接比较器U6A的V+脚，二极管D5负极接设备电源VCC、二极管D6正极，二极管D6负极接比较器U6A的V+脚；电解电容C6正极接继电器Kl的常开端K1、二极管D8负极、二极管D5正极，555集成电路U2的Vcc脚、R脚接继电器K的常开端K1、二极管D8负极、二极管D5正极，555集成电路U2的Dis脚空接，555集成电路U2的out脚接电阻R5，电阻R5另一端接三极管P2的b极，三极管P2的e极接继电器K的常开端Kl，三极管P2的c极接继电器K的线圈正端K3、二极管D4的负极，二极管D4的正极接电源负极GND,继电器K的线圈负端K4接电源负极GND ;继电器K的常开端Kl、K2并联按键ANl，继电器K的常开端Κ2接电池DC正极，电池DC负极接电源负极GND ；比较器U6A的V —脚接电源负极GND，比较器U6A的反向输入(一)脚接电阻R9、电阻Rl I，电阻R9另一端接电源正极nS ;电阻Rll另一端接电源负极GND，比较器U6A的同向输入(+ )脚接电阻R8、电阻R10，电阻RlO另一端接电源负极GND，电阻R8另一端分别接比较器U6A的V+脚、二极管D6负极、二极管D7正极、三端稳压器Ul的Vout脚；
[0013]所述的电池测量与充电电路，包括MCU单片机芯片U3，MCU单片机芯片U3的GND脚接电源负极GND ；VCC脚接设备电源VCC、电解电容C7的正极，电解电容C7的负极接电源负极GND ；ADC6脚分别接三极管N2的e极、电阻R14，电阻R14另一端接电源负极GND ；P2.0脚接三极管N2的b极，三极管N2的c极接电阻R13，电阻R13另一端接电池定时供电转换电路的电池DC正极、继电器K的常开端K2 ；P2.2脚接电阻R1，电阻Rl的另一端接三极管NI的b极，三极管NI的e极接电源负极GND，c极接三极管Pl的b极、电阻R2 ;三极管Pl的e极接电阻R3、电阻R4 ；电阻R2、电阻R3的另一端接电源正极UIS ；电阻R4的另一端接二极管D3的正极，三极管Pl的c极接二极管D3的正极，二极管D3的负极接电池定时供电转换电路的电池DC正极、继电器K的常开端K2 ；MCU单片机芯片U3的XTALl脚接电容C10，XTAL2脚接电容C9，在XTALl脚和XTAL2脚连接有晶振CR1，电容C10、电容C9的另一端接电源负极GND、电阻R12、二极管DlO正极，电阻R112、二极管DlO负极接MCU单片机芯片U3的RESET脚、电解电容C8的负极，电解电容C8的正极接设备电源VCC。
[0014]本实用新型工作原理如下:
[0015]整流桥BI，电容Cl，电解电容C2 —起组成整流滤波电路，负责将交流电压转换为直流电压；三端稳压器U1，二极管D2，电容C3，电解C4 一起组成稳压滤波电路，负责将直流电压输出为固定的+5V，二极管D2为保护三端稳压器Ul的作用防止交流停电时三端稳压器的输入与输出的反向压差过大而损坏；比较器U6A,电阻R8,电阻R10,电阻R9,电阻Rll,电阻R7，二极管D9 —起组成交流供电状态测量电路，当有交流供电时，比较器U6A的反向输入脚(一)电压高于同向输入脚(+ )电压，在比较器U6A的out脚输出低电平0V，当交流停电且电池供电时，比较器U6A的向输入脚(+ )电压高于反向输入脚(一)电压，在比较器U6A的out脚输出高电平+3.75V，这样将交流供电状态用高低电平表示出来；二极管D5，二极管D6，二极管D7，二极管D8 —起组成VCC电压传输通道，当由交流供电时有+5V电压经二极管D7，二极管D8，二极管D5降压成为VCC (3.3V)给单片电路供电，当电池供电时，+3.75V经二极管D5将压成为VCC (3.3V)给单片电路供电，再通过二极管D6给三端稳压器反向供电；555集成电路U2，电容C6，可变电阻VR1，电容C5，电阻R5，二极管D9 —起组成定时器电路，电容C6，可变电阻VR1，二极管D9，为时间调整作用，当交流供电时，二极管D9负端为O电平，则电容C6负端电压通过二极管D9快速拉低，使555集成电路U2的Tr脚，Th脚快速拉低，当低至1/3电源电压时，555集成电路U2的XTALl脚快速翻转输出高而停止定时，无交流供电时，点按按键AN1，二极管D9负端为高电平而不导通，则电容C6负端电压通过可变电阻VRl充电，电容C6，可变电阻VRl构成RC时间系数，使555集成电路U2的Tr脚，Th脚经过RC时间拉低，当低至1/3电源电压时，555集成电路U2的XTALl脚经过RC时间翻转输出高而停止定时；继电器K，二极管D4，三极管P2，电阻R5，按键ANl —起组成电池DC的供电执行电路，交流停电状态下，点按按键ANl则电池给555集成电路U2和比较器供电U6A供电，由于定时器启动555集成电路U2的XTALl脚输出低电平，使三极管P2基极低电平导通，从而使继电器K接通而锁定电池供电，当定时时间到，555集成电路U2的XTALl脚高电平，使三极管P2基极高电平截止，继电器K断开而停止供电，其中二极管D4为继电器K的保护二极管，防止反峰电压损坏继电器；由MCU单片机芯片U3，电容CS，二极管D10，电阻R12，电容C9，电容C10，晶振CRl —起组成单片机基本工作电路，用于工作频率和复位；由三极管N2，电阻R13，电阻R14，MCU单片机芯片U3 —起组成电池电压测量电路，有MCU单片机芯片U3的P2.0脚控制三极管N2的通断，防止停电时，电池通过此回路放电，通过MCU单片机芯片U3的ADC6脚的电压转换为电池电压；由电阻Rl，三极管NI，三极管Pl，电阻R2，电阻R3，电阻R4，二极管D3 —起组成充电电路，当MCU单片机芯片U3测得电池电压低于设定值时，控制MCU单片机芯片U3的P2.2脚为高电平，通过电阻Rl使三极管NI导通接地，这样三极管Pl基极为低电平，从而三极管Pl导通而接通电源正极nS，通过电阻R3，三极管Pl，二极管D3给电池充电。
[0016]本实用新型器经过多种产品上采用，可以在交流突然停电状态下，自动断开电池供电电路，从而长久保持电池电量无泄漏，使用时点按按钮，可以定时给设备供电，且供电时间可以调节，当电池电量低于设定值时，自动停止电池对外供电，避免电池过放。当接通交流电后，可以迅速无间断切换为交流供电，极大可能的节约了电池的供电时间，增加了电池的使用寿命。
[0017]在单片机等电子产品的原有电路基础上，只需要增加电池定时供电转换电路就可实现电池的管理，使用元件少，电路简单，实现起来很方便。
【权利要求】
1.一种自动充放电电源控制器，其特征在于:由一个交流电源供电整流稳压电路，一个电池定时供电转换电路，一个电池测量与充电电路组成； 所述的交流电源供电整流稳压电路的连接关系为:交流电源AC8V从端子8V1，8V2接入，其中8V1端子，接整流桥BI交流输入端ACl，8V2端子接整流桥BI交流输入端AC2，整流桥BI直流输出端DC+输出为电源正极nS，整流桥BI直流输出端DC-输出为电源负极GND，三端稳压器Ul的Vin脚分别接电容Cl、电解电容C2正极、整流桥BI的DC+脚，电容Cl的另一端和电解电容C2电源负极GND，三端稳压器Ul的GND脚接电源负极GND，三端稳压器Ul的Vout脚接电容C3、电解电容C4正极，电容C3的另一端和电解电容C4负极接电源负极GND，在三端稳压器Ul的Vin脚和Vout脚之间接二极管D2 ； 所述的电池定时供电转换电路，包括555集成电路U2，555集成电路U2的Vss脚接电源负极GND，Tr脚分别接Th脚、可变电阻VRl、二极管D9正极、电解电容C6负极，可变电阻VRl另一端接电源负极GND，二极管D9负极接比较器U6A的out脚、电阻R7，电阻R7另一端接继电器K的常开端K1、二极管D8负极、二极管D5正极，二极管D8正极接二极管D7的负极，二极管D7正极接比较器U6A的V+脚，二极管D5负极接设备电源VCC、二极管D6正极，二极管D6负极接比较器U6A的V+脚；电解电容C6正极接继电器Kl的常开端K1、二极管D8负极、二极管D5正极，555集成电路U2的Vcc脚、R脚接继电器K的常开端K1、二极管D8负极、二极管D5正极，555集成电路U2的Dis脚空接，555集成电路U2的out脚接电阻R5，电阻R5另一端接三极管P2的b极，三极管P2的e极接继电器K的常开端K1，三极管P2的c极接继电器K的线圈正端K3、二极管D4的负极，二极管D4的正极接电源负极GND，继电器K的线圈负端K4接电源负极GND ;继电器K的常开端Kl、K2并联按键ANl，继电器K的常开端Κ2接电池DC正极，电池DC负极接电源负极GND ；比较器U6A的V —脚接电源负极GND，比较器U6A的反向输入(一)脚接电阻R9、电阻R11，电阻R9另一端接电源正极nS ;电阻Rll另一端接电源负极GND，比较器U6A的同向输入(+ )脚接电阻R8、电阻R10，电阻RlO另一端接电源负极GND，电阻R8另一端分别接比较器U6A的V+脚、二极管D6负极、二极管D7正极、三端稳压器Ul的Vout脚； 所述的电池测量与充电电路，包括MCU单片机芯片U3，MCU单片机芯片U3的GND脚接电源负极GND ；VCC脚接设备电源VCC、电解电容C7的正极，电解电容C7的负极接电源负极GND ；ADC6脚分别接三极管N2的e极、电阻R14，电阻R14另一端接电源负极GND ；P2.0脚接三极管N2的b极，三极管N2的c极接电阻R13，电阻R13另一端接电池定时供电转换电路的电池DC正极、继电器K的常开端K2 ；P2.2脚接电阻Rl，电阻Rl的另一端接三极管NI的b极，三极管NI的e极接电源负极GND，c极接三极管Pl的b极、电阻R2 ;三极管Pl的e极接电阻R3、电阻R4 ;电阻R2、电阻R3的另一端接电源正极UIS ;电阻R4的另一端接二极管D3的正极，三极管Pl的c极接二极管D3的正极，二极管D3的负极接电池定时供电转换电路的电池DC正极、继电器K的常开端K2 ；MCU单片机芯片U3的XTALl脚接电容C10，XTAL2脚接电容C9，在XTALl脚和XTAL2脚连接有晶振CRl，电容C10、电容C9的另一端接电源负极GND、电阻R12、二极管DlO正极，电阻R112、二极管DlO负极接MCU单片机芯片U3的RESET脚、电解电容C8的负极，电解电容C8的正极接设备电源VCC。
【文档编号】H02J7/02GK203387284SQ201320447720
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年7月25日 优先权日:2013年7月25日
【发明者】李建湘, 陈红志 申请人:湘潭市华宇科技有限公司