一种微电脑控制多功能电动车电池的充电保护定时器的制作方法

专利名称：一种微电脑控制多功能电动车电池的充电保护定时器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种充电及定时装置，具体地说是一种微电脑控制多功能电动车电池的 充电保护定时器，用于电动车电池充电的检测和保护，也可以用于普通电器的预约和定时。
背景技术：
目前，市场上有普通的定时器，它只简单具备预约和定时功能，没有上面提到的本装置的 其它功能。而目前市场上的充电器，没有预约和定时功能，没有自动关断电源的功能，容易 过充，导致电池损坏并浪费电能。如果用普通定时器和充电器结合使用，因为没有自动检测 功能，设定多少充电时间是个问题，设置多了失去保护的意义，设置少了会导致充电时间不 足，也会损坏电池。另外，电池缺电有多少，如果设置一样的时间，又会导致上面提到的问 题，如果每次按自己的估计设置时间，那会不准，而且会很麻烦，另外也没有电池损坏、充 电时间不足和连接不良等智能提醒功能。 发明内容
本实用新型的目的是克服上述技术的不足，而提供一种微电脑控制多功能电动车电池的 充电保护定时器，能自动检测电动车电池是否充满，并与预约、工作时间设定及智能提醒等 几大功能相结合，不同于其它单纯的定时器。本装置的上电启动功能，对于经常停电的地区， 可供人们自行选择来电后是否继续使本装置工作。本装置的电动车电池充电通道和其他电器 定时工作通道分开，适用于电流10A/250V以下的所有电器，使用范围极为广泛。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案这种微电脑控制多功能电动车电池的充电 保护定时器，主要包括变压器、整流电路、稳压电路、检测电路、时间调整电路、拨位选择 电路、继电器电路、显示电路和单片机处理模块，检测电路、显示电路、继电器电路、时间 调整电路和拨位选择电路分别与单片机处理模块电连接；其中交流电源一路通过变压器、整 流电路、稳压电路输出直流电与单片机处理模块的电源输入端相连接，交流电源另一路与继 电器电路相连接；单片机处理模块，用于负责运行既定程序，对输入/输出进行控制，根据按 键输入的状态，对输出部分作不同的控制，实现电动车电池充电的检测和保护，以及普通电 器的预约和定时；继电器电路，根据单片机处理单元的控制信号控制两个继电器J9和J8，继 电器J9接通时控制电器定时，继电器J8接通时控制电动车电池充电；显示电路，用来根据
单片机处理模块的控制信号控制发光二极管，以用来指示当前的定时状态和通电状态；用来 控制数码管，以显示所有的信息；拨位选择电路，拨位开关S2用于电动车充电和其它电器定 时选择开关，拨位开关S3为上电启动开或关选择开关。
本实用新型中220V交流电源由J3、 J4输入， 一路经过12V变压器，另一路到J9继电 器，经过变压器的电流，通过D1、 D2、 D17、 D18二极管的整流，C5、 C6的滤波电容，D9 的12V稳压二极管，得到稳定的+12V电压，通过三端稳压后得到供单片机使用的+5V电压。
本实用新型中所述的电流检测电路由电阻R3、 二极管Dll、 D12、 D16、 D21和光电鵜 合U2构成，继电器J8、 J9由单片机控制，它们的通断决定继电器J5、 J6有无电压。
本实用新型f益的效果是本装置专有的电池充满检测功能，解决了因电池过充发热导 致电池损坏并浪费电能的问题；浮充时指示灯闪烁提醒功能，可提醒用户充电过程已进入浮 充状态；充电时间不足提醒功能，可提醒用户设置的电池充电时间不足；电池损坏提醒功能， 可提醒用户电池可能损坏，需维护或更换；连接不良提醒功能，可提醒用户线路连接不良， 导致无法充电；上电启动开或关自行选择功能，对经常停电地区的用户增加了用电的安全性。 这些功能无不体现了本装置的智能化和人性化。附带了可用于其它电器的预约和定时功能， 功率小于10A/250V的电器都可以使用，增大了本装置的应用范围，若与峰谷电配合使用， 在享受预约的同时，也可节约用电。

图1是本实用新型的系统方框原理示意图； 图2是本实用新型的电路原理示意图1; 图3是本实用新型的电路原理示意图2;具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1所示，这种微电脑控制多功能电动车电池的充电保护定时器，主要包括变压器、 整流电路、稳压电路、检测电路、时间调整电路、拨位选择电路、继电器电路、显示电路和 单片机处理模块，检测电路、显示电路、继电器电路、时间调整电路和拨位选择电路分别与 单片机处理模块电连接；其中交流电源一路通过变压器、整流电路、稳压电路输出直流电与 单片机处理模块的电源输入端相连接，交流电源另一路与继电器电路相连接；单片机处理模 块，用于负责运行既定程序，对输入/输出进行控制，根据按键输入的状态，对输出部分作不 同的控制，实现电动车电池充电的检测和保护，以及普通电器的预约和定时；继电器电路，
裉据单片机处理单元的控制信号控制两个继电器J9和J8，继电器J9接通时控制电器定时， 继电器J8接通时控制电动车电池充电；显示电路，用来根据单片机处理模块的控制信号控制
发光二极管，以用来指示当前的定时状态和通电状态；用来控制数码管，以显示所有的信息； 拨位选择电路，拨位开关S2用子电动车充电和其它电器定时选择开关，拨位丌关S3为上电 启动开或关选择开关。
电路原理如图2和图3所示，两个电路图中，J2和J10相连接，组成一个完整的电路， 220V交流电源由J3、 J4输入，经过12V变压器，再通过Dl、 D2、 D17、 D18四个型号为4007 的二极管的整流，C5 (470uf/16v)、 C6(230uf/16v)为滤波电容，D9为12V稳压二极管，得到 稳定的+12V电压，供相应电路使用(已在流程图中说明)，用三端稳压(LM7805)，再得到 +5V电压，供单片机使用，电阻R3(3欧姆)、二极管Dll (4007)、 D12 (4007)、 D16 (4007)、 D21 (4007)和U2 (光电藕合TL817)构成电流检测电路，继电器J8 (直流12V继电器)、 J9 (直流12V继电器)由单片机控制，它们的通断决定J5、 J6有无电压。拨位开关S2为电 动车充电和其它电器定时选择开关，S3为上电启动开或关选择开关，LED1 (绿光)和LED2 (红光)为发光二极管，Kl、 K2、 K3按钮开关分别对应预约、工作、开始/停止，所有的信 息通过一块28脚的单片机芯片(PIC16F57)处理，并通过一个两位的数码管显示出来。
单片机芯片(PIC16F57)引脚使用说明l脚为时钟输入端，2脚为+5V电源，3、 5脚 为空脚，4脚接地，6脚输出控制继电器J9 (其它电器定时时，J9接通)，7脚输出控制继电 器J8 (电动车电池充电时，J8接通)，8脚输出控制绿色发光二极管，9脚输出控制红色发光 二极管，10脚与拨位开关S2相连，判断是电动车电池充电还是其它电器定时，11、 12、 13 脚分别与按钮开关K1 (预约)、K2 (工作)、K3 (开始/停止)相连，判断有无时间调节信号 输入，14脚与拨位开关S3相连，判断是否需要上电启动，15、 16脚通过两个三极管8550， 控制数码管的低位和高位，17脚、25脚悬空，18、 19、 20、 21、 22、 23、 24脚输出，与七 段数码管7个脚相连，输出数字显示信号；26、 27外接晶振，28脚为低电平复位端，这里接 高电平。
本实用新型除了具备普通定时器的预约和定时功能外，它专有的电池充满检测功能，解 决了因电池过充发热导致电池损坏并浪费电能的问题。另外，浮充时指示灯闪烁提醒功能， 充电时间不足提醒功能，电池损坏提醒功能，连接不良提醒功能，上电启动开或关自行选择 功能，这些功能无不体现了本装置的智能化和人性化。附带了可用于其它电器的预约和定时 功能，功率小于10A/250V的电器都可以使用，增大了本装置的应用范围。
本产品为环保节电产品，具体功能介绍如下本装置在设计时，考虑到产品的多用途， 有电动车电池充电和其它电器定时可以选择，选择不同的位置，微电脑芯片会自动构筑相应 的电流通路。
一、选择电动车电池充电档，有以下功能-
1. 预约功能最长可预约12小时，若与峰谷电配合使用，在享受预约的同时，也可节约 用电。
2. 工作时间设置功能最长工作时间可设置为12小时，满足电动车电池充电时间的需求。
3. 电动车电池充电保护功能特别设有电动车电池充电专用通道，可检测到电池充满，并 在浮充两个个时后关闭电源，防止电池过充发热变形，从而影响电池寿命，同时也可以 节约用电。
4. 浮充提示功能装置检测到浮充，会自动转入到两个小时的浮充状态，并且指示灯闪烁， 提示已经进入浮充状态。
5. 线路连接不良提示功能开始充电后，若充电器和电池连接不良，装置会自动切断充电 器电源并显示"EE"提示用户。
6. 充电时间设置不够或电池损坏提示功能用户设定的工作时间太短，充电器无法转入浮 充状态，本装置在定时结束后，会继续显示设定的工作时间，提醒用户设定的工作时间 不足， 一般情况下，电池在充电8个小时后，还没转入浮充状态，说明电池己损坏，提 醒用户应去维修或更换。
7. 在电动车电池充电档，再选择上电启动"开"位置，上电后，装置会自动检测有无充电，
若没有充电，会自动关闭。此功能主要针对那些经常停电的地区，因为停电，中断充电， 来电后会继续充电。若本来就没充电，装置将会自动关闭电源，增加使用安全性。若选 择上电启动"关"位置，则来电后不再启动本装置。
二、选择"其它"档，主要有以下功能
1. 预约功能最长可预约12小时，若与峰谷电配合使用，在享受预约的同时，也可节约 用电。尤其适合可在夜间工作的电器。
2. 工作时间设置功能最长工作时间可设置为12小时，满足不同电器不同工作时间的霈 求。
3. 用户可根据需要自行选择上电启动"开"或"关"，选择"开"，上电后自动启动本装置, 若选择"关"，上电后装置不启动。4.最大可提供交流10A/250V的电流，应用范围广泛。
注意本装置没有失电数据保护功能，重新上电后，将会按照预设的时间工作预约时
间为0，工作时间为8。
二、 操作说明(实施例)
本装置操作简单，装置上的功能开关说明如下
1、电动车电池充电和其他电器工作的选择开关。(电动车电池充电时开关拨至"电动车" 档；其他电器工作时开关拨至"其他"档。)
2、上电启动开关，主要用于经常停电的地区。若本装置处于上电启动"开"和电动车电 池充电状态，，待来电时，本装置可自动检测有无充电，若没有充电则自行关闭电源；若 处于上电启动"关"，则来电时，本装置仍关闭电源不再工作。
3、面板上三个按键；
(1) 预约按键可在0 12之间选择，最长预约时间为12小时。如设定为8，则表示8
小时后丌始工作。
(2) 工作时间按键可在0 12小时之间选择，最长通电工作时间为12小时。如设定 为8，表示该电器将工作8小时。若为电动车电池充电，检测到充满后即自动提前关闭电源； 若未检测到，将工作8小时后关闭电源。
(3) 启动/停止按键按需要设置好预约时间和工作时间，按该键即可开始或停止。
三、 产品特点(权利要求)-
要求保护范围，主要是本装置的功能保护
1、 电动车电池充电保护功能特别设有电动车电池充电专用通道，可检测到电池充满， 并在浮充两个小时后关闭电源，防止电池过充发热变形，从而影响电池寿命，同时也可 以节约用电。
2、 倒计时方式的定时功能预约和工作时间最长可设定为12小时，结合峰谷电，给人们 生活带来便利的同时，也节约用电，实为环保节能好产品。
3、 浮充提示功能装置检测到浮充，会自动转入到两个小时的浮充状态，并且指示灯闪 烁，提示已经进入浮充状态。
4、 线路连接不良提示功能开始充电后，若充电器和电池连接不良，装置会自动切断充 电器电源并显示"EE"提示用户。
5、 充电时间设置不够或电池损坏提示功能用户设定的工作时间太短，充电器无法转入
浮充状态，本装置在定时结束后，会继续显示设定的工作时间，提醒用户设定的工作时 间不足， 一般情况下，电池在充电8个小时后，还没转入浮充状态，说明电池已损坏， 提醒用户应去维修或更换。
6、 在电动车电池充电档，再选择上电启动"开"位置，上电后，装置会自动检测有无充 电，若没有充电，会自动关闭。此功能主要针对那些经常停电的地区，因为停电，中断 充电，來电后会继续充电。若本来就没充电，来电后装置将会自动关闭电源，增加使用 安全性。
7、 用户可根据需要自行选择上电启动"开"或"关"，选择"开"，上电后自动启动本装 置，若选择"关"，上电后装置不启动。
8、 本装置的电动车电池充电通道和其他电器工作通道分开，适用于电流10A/250V以下 的所有电器，使用范围极为广泛。
除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成 的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
权利要求1、一种微电脑控制多功能电动车电池的充电保护定时器，其特征在于该定时器主要包括变压器、整流电路、稳压电路、检测电路、时间调整电路、拨位选择电路、继电器电路、显示电路和单片机处理模块，检测电路、显示电路、继电器电路、时间调整电路和拨位选择电路分别与单片机处理模块电连接；其中交流电源一路通过变压器、整流电路、稳压电路输出直流电与单片机处理模块的电源输入端相连接，交流电源另一路与继电器电路相连接；单片机处理模块，用于负责运行既定程序，对输入/输出进行控制，根据按键输入的状态，对输出部分作不同的控制，实现电动车电池充电的检测和保护，以及普通电器的预约和定时；继电器电路，根据单片机处理单元的控制信号控制两个继电器(J9)和(J8)，继电器(J9)接通时控制电器定时，继电器(J8)接通时控制电动车电池充电；显示电路，用来根据单片机处理模块的控制信号控制发光二极管，以用来指示当前的定时状态和通电状态；用来控制数码管，以显示所有的信息；拨位选择电路，拨位开关(S2)用于电动车充电和其它电器定时选择开关，拨位开关S3为上电启动开或关选择开关。
2、 根据权利要求1所述的微电脑控制多功能电动车电池的充电保护定时器，其特征在 于220V交流电源由(J3、 J4懒入， 一路经过12V变压器，另一路到(J9維电器，经过变压器 的电流，通过fDl、 D2、 D17、 D18仁极管的整流，(C5、 C6啲滤波电容，[D9)的12V稳压二 极管，得到稳定的+12V电压，通过三端稳压后得到供单片机使用的+5V电压。
3、 根据权利要求1所述的微电脑控制多功能电动车电池的充电保护定时器，其特征在 于所述的电流检测电路由电阻(R3、 二极管(Dll、 D12、 D16、 D21)和光电藕合(U2)构成， 继电對J8、 J9)由单片机控制，它们的通断决定继电器(J5、 J6棺无电压。
专利摘要本实用新型涉及一种微电脑控制多功能电动车电池的充电保护定时器，主要包括时间调整电路、拨位选择电路、继电器电路、显示电路和单片机处理模块，检测电路、显示电路、继电器电路、时间调整电路和拨位选择电路分别与单片机处理模块电连接；其中单片机处理模块，实现电动车电池充电的检测和保护，以及普通电器的预约和定时；继电器电路，控制两个继电器J9和J8，J9接通时控制电器定时，J8接通时控制电动车电池充电；拨位选择电路，拨位开关S2用于电动车充电和其它电器定时选择开关，拨位开关S3为上电启动开或关选择开关。本实用新型有益的效果是能自动检测电动车电池是否充满，并与预约、工作时间设定及智能提醒等几大功能相结合。
文档编号H03K17/28GK201001046SQ200720105969
公开日2008年1月2日 申请日期2007年1月25日 优先权日2007年1月25日
发明者杨旭峰 申请人:杨旭峰