自動充放電電源控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自動充放電電源控制器，由一個交流電源供電整流穩(wěn)壓電路，一個電池定時供電轉換電路，一個電池測量與充電電路組成。本實用新型具有如下的有益效果，在交流供電時或交流斷電后，均能迅速斷開電池供電電路，使電子設備處于斷開電池狀態(tài)，電池無放電回路，此狀態(tài)下可以長期保持電量；當用戶鍵電池供電按鈕時，若有交流電源供電，則無效，若無交流電源就強制進入了電池定時供電狀態(tài)，定時時間可以調節(jié)，定時時間到，將自動切斷電池的供電，可以反復使用；當電池電量下降到設定值時，自動斷開放電電路并接通充電電路，直到充滿，從而長久保持電池電量無泄漏。
【專利說明】自動充放電電源控制器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種自動充放電電源控制器【背景技術】
[0002]有很多的電子產品，使用時要求，具備電池供電和充電功能，又能在有交流供電時自動切換為交流供電，另外電池由于容量限制，只能有限供電，因此需要對電池的充放電進行管理控制。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的是提供一種電池自動充放電電源控制器。
[0004]本實用新型的目的是通過如下方式實現(xiàn)的:一種自動充放電電源控制器，由一個交流電源供電整流穩(wěn)壓電路，一個電池定時供電轉換電路，一個電池測量與充電電路組成；
[0005]所述的交流電源供電整流穩(wěn)壓電路的連接關系為:交流電源AC8V從端子8V1，8V2接入，其中8V1端子，接整流橋BI交流輸入端AC1，8V2端子接整流橋BI交流輸入端AC2，整流橋BI直流輸出端DC+輸出為電源正極nS，整流橋BI直流輸出端DC-輸出為電源負極GND，三端穩(wěn)壓器Ul的Vin腳分別接電容Cl、電解電容C2正極、整流橋BI的DC+腳，電容Cl的另一端和電解電容C2電源負極GND，三端穩(wěn)壓器Ul的GND腳接電源負極GND，三端穩(wěn)壓器Ul的Vout腳接電容C3、電解電容C4正極，電容C3的另一端和電解電容C4負極接電源負極GND，在三端穩(wěn)壓器Ul的Vin腳和Vout腳之間接二極管D2 ；
[0006]所述的電池定時供電轉換電路，包括555集成電路U2，555集成電路U2的Vss腳接電源負極GND，Tr腳分別接Th腳、可變電阻VR1、二極管D9正極、電解電容C6負極，可變電阻VRl另一端接電源負極GND，二極管D9負極接比較器U6A的out腳、電阻R7，電阻R7另一端接繼電器K的常開端K1、二極管D8負極、二極管D5正極，二極管D8正極接二極管D7的負極，二極管D7正極接比較器U6A的V+腳，二極管D5負極接設備電源VCC、二極管D6正極，二極管D6負極接比較器U6A的V+腳；電解電容C6正極接繼電器Kl的常開端K1、二極管D8負極、二極管D5正極，555集成電路U2的Vcc腳、R腳接繼電器K的常開端K1、二極管D8負極、二極管D5正極，555集成電路U2的Dis腳空接，555集成電路U2的out腳接電阻R5，電阻R5另一端接三極管P2的b極，三極管P2的e極接繼電器K的常開端K1，三極管P2的c極接繼電器K的線圈正端K3、二極管D4的負極，二極管D4的正極接電源負極GND,繼電器K的線圈負端K4接電源負極GND ;繼電器K的常開端Kl、K2并聯(lián)按鍵ANl，繼電器K的常開端Κ2接電池DC正極，電池DC負極接電源負極GND ；比較器U6A的V —腳接電源負極GND，比較器U6A的反向輸入(一)腳接電阻R9、電阻R11，電阻R9另一端接電源正極UIS ；電阻Rll另一端接電源負極GND，比較器U6A的同向輸入(+ )腳接電阻R8、電阻R10，電阻RlO另一端接電源負極GND，電阻R8另一端分別接比較器U6A的V+腳、二極管D6負極、二極管D7正極、三端穩(wěn)壓器Ul的Vout腳；[0007]所述的電池測量與充電電路，包括MCU單片機芯片U3，MCU單片機芯片U3的GND腳接電源負極GND ；VCC腳接設備電源VCC、電解電容C7的正極，電解電容C7的負極接電源負極GND ；ADC6腳分別接三極管N2的e極、電阻R14，電阻R14另一端接電源負極GND ；P2.0腳接三極管N2的b極，三極管N2的c極接電阻R13，電阻R13另一端接電池定時供電轉換電路的電池DC正極、繼電器K的常開端K2 ；P2.2腳接電阻R1，電阻Rl的另一端接三極管NI的b極，三極管NI的e極接電源負極GND，c極接三極管Pl的b極、電阻R2 ;三極管Pl的e極接電阻R3、電阻R4 ;電阻R2、電阻R3的另一端接電源正極WS ;電阻R4的另一端接二極管D3的正極，三極管Pl的c極接二極管D3的正極，二極管D3的負極接電池定時供電轉換電路的電池DC正極、繼電器K的常開端K2 ；MCU單片機芯片U3的XTALl腳接電容C10，XTAL2腳接電容C9，在XTALl腳和XTAL2腳連接有晶振CRl，電容C10、電容C9的另一端接電源負極GND、電阻R12、二極管DlO正極，電阻R112、二極管DlO負極接MCU單片機芯片U3的RESET腳、電解電容C8的負極，電解電容C8的正極接設備電源VCC。
[0008]本實用新型具有如下的有益效果，在交流供電時或交流斷電后，均能迅速斷開電池供電電路，使電子設備處于斷開電池狀態(tài)，電池無放電回路，此狀態(tài)下可以長期保持電量；當用戶鍵電池供電按鈕時，若有交流電源供電，則無效，若無交流電源就強制進入了電池定時供電狀態(tài)，定時時間可以調節(jié)，定時時間到，將自動切斷電池的供電，可以反復使用；當電池電量下降到設定值時，自動斷開放電電路并接通充電電路，直到充滿，從而長久保持電池電量無泄漏，使用時點按按鈕，可以定時給設備供電，且供電時間可以調節(jié)，當電池電量低于設定值時，自動停止電池對外供電，避免電池過放。當接通交流電后，可以迅速無間斷切換為交流供電，極大可能的節(jié)約了電池的供電時間，增加了電池的使用壽命。在單片機等電子產品的原有電路基礎上，只需要增加電池定時供電轉換電路就可實現(xiàn)電池的管理，使用元件少，電路簡單，實現(xiàn)起來很方便；可以使用在要求先斷電后開蓋的電力開關的控制器上，開蓋交流斷電后依舊可以通過電池供電操作參數(shù)整定與故障查詢，本實用新型電路簡單，使用可靠，實現(xiàn)起來很方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的電路圖。
【具體實施方式】
[0010]如圖1所示，一種自動充放電電源控制器，由一個交流電源供電整流穩(wěn)壓電路，一個電池定時供電轉換電路，一個電池測量與充電電路組成；
[0011]所述的交流電源供電整流穩(wěn)壓電路的連接關系為:交流電源AC8V從端子8V1，8V2接入，其中8V1端子，接整流橋BI交流輸入端AC1，8V2端子接整流橋BI交流輸入端AC2，整流橋BI直流輸出端DC+輸出為電源正極nS，整流橋BI直流輸出端DC-輸出為電源負極GND，三端穩(wěn)壓器Ul的Vin腳分別接電容Cl、電解電容C2正極、整流橋BI的DC+腳，電容Cl的另一端和電解電容C2電源負極GND，三端穩(wěn)壓器Ul的GND腳接電源負極GND，三端穩(wěn)壓器Ul的Vout腳接電容C3、電解電容C4正極，電容C3的另一端和電解電容C4負極接電源負極GND，在三端穩(wěn)壓器Ul的Vin腳和Vout腳之間接二極管D2 ；
[0012]所述的電池定時供電轉換電路，包括555集成電路U2，555集成電路U2的Vss腳接電源負極GND，Tr腳分別接Th腳、可變電阻VR1、二極管D9正極、電解電容C6負極，可變電阻VRl另一端接電源負極GND，二極管D9負極接比較器U6A的out腳、電阻R7，電阻R7另一端接繼電器K的常開端K1、二極管D8負極、二極管D5正極，二極管D8正極接二極管D7的負極，二極管D7正極接比較器U6A的V+腳，二極管D5負極接設備電源VCC、二極管D6正極，二極管D6負極接比較器U6A的V+腳；電解電容C6正極接繼電器Kl的常開端K1、二極管D8負極、二極管D5正極，555集成電路U2的Vcc腳、R腳接繼電器K的常開端K1、二極管D8負極、二極管D5正極，555集成電路U2的Dis腳空接，555集成電路U2的out腳接電阻R5，電阻R5另一端接三極管P2的b極，三極管P2的e極接繼電器K的常開端Kl，三極管P2的c極接繼電器K的線圈正端K3、二極管D4的負極，二極管D4的正極接電源負極GND,繼電器K的線圈負端K4接電源負極GND ;繼電器K的常開端Kl、K2并聯(lián)按鍵ANl，繼電器K的常開端Κ2接電池DC正極，電池DC負極接電源負極GND ；比較器U6A的V —腳接電源負極GND，比較器U6A的反向輸入(一)腳接電阻R9、電阻Rl I，電阻R9另一端接電源正極nS ;電阻Rll另一端接電源負極GND，比較器U6A的同向輸入(+ )腳接電阻R8、電阻R10，電阻RlO另一端接電源負極GND，電阻R8另一端分別接比較器U6A的V+腳、二極管D6負極、二極管D7正極、三端穩(wěn)壓器Ul的Vout腳；
[0013]所述的電池測量與充電電路，包括MCU單片機芯片U3，MCU單片機芯片U3的GND腳接電源負極GND ；VCC腳接設備電源VCC、電解電容C7的正極，電解電容C7的負極接電源負極GND ；ADC6腳分別接三極管N2的e極、電阻R14，電阻R14另一端接電源負極GND ；P2.0腳接三極管N2的b極，三極管N2的c極接電阻R13，電阻R13另一端接電池定時供電轉換電路的電池DC正極、繼電器K的常開端K2 ；P2.2腳接電阻R1，電阻Rl的另一端接三極管NI的b極，三極管NI的e極接電源負極GND，c極接三極管Pl的b極、電阻R2 ;三極管Pl的e極接電阻R3、電阻R4 ；電阻R2、電阻R3的另一端接電源正極UIS ；電阻R4的另一端接二極管D3的正極，三極管Pl的c極接二極管D3的正極，二極管D3的負極接電池定時供電轉換電路的電池DC正極、繼電器K的常開端K2 ；MCU單片機芯片U3的XTALl腳接電容C10，XTAL2腳接電容C9，在XTALl腳和XTAL2腳連接有晶振CR1，電容C10、電容C9的另一端接電源負極GND、電阻R12、二極管DlO正極，電阻R112、二極管DlO負極接MCU單片機芯片U3的RESET腳、電解電容C8的負極，電解電容C8的正極接設備電源VCC。
[0014]本實用新型工作原理如下:
[0015]整流橋BI，電容Cl，電解電容C2 —起組成整流濾波電路，負責將交流電壓轉換為直流電壓；三端穩(wěn)壓器U1，二極管D2，電容C3，電解C4 一起組成穩(wěn)壓濾波電路，負責將直流電壓輸出為固定的+5V，二極管D2為保護三端穩(wěn)壓器Ul的作用防止交流停電時三端穩(wěn)壓器的輸入與輸出的反向壓差過大而損壞；比較器U6A,電阻R8,電阻R10,電阻R9,電阻Rll,電阻R7，二極管D9 —起組成交流供電狀態(tài)測量電路，當有交流供電時，比較器U6A的反向輸入腳(一)電壓高于同向輸入腳(+ )電壓，在比較器U6A的out腳輸出低電平0V，當交流停電且電池供電時，比較器U6A的向輸入腳(+ )電壓高于反向輸入腳(一)電壓，在比較器U6A的out腳輸出高電平+3.75V，這樣將交流供電狀態(tài)用高低電平表示出來；二極管D5，二極管D6，二極管D7，二極管D8 —起組成VCC電壓傳輸通道，當由交流供電時有+5V電壓經二極管D7，二極管D8，二極管D5降壓成為VCC (3.3V)給單片電路供電，當電池供電時，+3.75V經二極管D5將壓成為VCC (3.3V)給單片電路供電，再通過二極管D6給三端穩(wěn)壓器反向供電；555集成電路U2，電容C6，可變電阻VR1，電容C5，電阻R5，二極管D9 —起組成定時器電路，電容C6，可變電阻VR1，二極管D9，為時間調整作用，當交流供電時，二極管D9負端為O電平，則電容C6負端電壓通過二極管D9快速拉低，使555集成電路U2的Tr腳，Th腳快速拉低，當?shù)椭?/3電源電壓時，555集成電路U2的XTALl腳快速翻轉輸出高而停止定時，無交流供電時，點按按鍵AN1，二極管D9負端為高電平而不導通，則電容C6負端電壓通過可變電阻VRl充電，電容C6，可變電阻VRl構成RC時間系數(shù)，使555集成電路U2的Tr腳，Th腳經過RC時間拉低，當?shù)椭?/3電源電壓時，555集成電路U2的XTALl腳經過RC時間翻轉輸出高而停止定時；繼電器K，二極管D4，三極管P2，電阻R5，按鍵ANl —起組成電池DC的供電執(zhí)行電路，交流停電狀態(tài)下，點按按鍵ANl則電池給555集成電路U2和比較器供電U6A供電，由于定時器啟動555集成電路U2的XTALl腳輸出低電平，使三極管P2基極低電平導通，從而使繼電器K接通而鎖定電池供電，當定時時間到，555集成電路U2的XTALl腳高電平，使三極管P2基極高電平截止，繼電器K斷開而停止供電，其中二極管D4為繼電器K的保護二極管，防止反峰電壓損壞繼電器；由MCU單片機芯片U3，電容CS，二極管D10，電阻R12，電容C9，電容C10，晶振CRl —起組成單片機基本工作電路，用于工作頻率和復位；由三極管N2，電阻R13，電阻R14，MCU單片機芯片U3 —起組成電池電壓測量電路，有MCU單片機芯片U3的P2.0腳控制三極管N2的通斷，防止停電時，電池通過此回路放電，通過MCU單片機芯片U3的ADC6腳的電壓轉換為電池電壓；由電阻Rl，三極管NI，三極管Pl，電阻R2，電阻R3，電阻R4，二極管D3 —起組成充電電路，當MCU單片機芯片U3測得電池電壓低于設定值時，控制MCU單片機芯片U3的P2.2腳為高電平，通過電阻Rl使三極管NI導通接地，這樣三極管Pl基極為低電平，從而三極管Pl導通而接通電源正極nS，通過電阻R3，三極管Pl，二極管D3給電池充電。
[0016]本實用新型器經過多種產品上采用，可以在交流突然停電狀態(tài)下，自動斷開電池供電電路，從而長久保持電池電量無泄漏，使用時點按按鈕，可以定時給設備供電，且供電時間可以調節(jié)，當電池電量低于設定值時，自動停止電池對外供電，避免電池過放。當接通交流電后，可以迅速無間斷切換為交流供電，極大可能的節(jié)約了電池的供電時間，增加了電池的使用壽命。
[0017]在單片機等電子產品的原有電路基礎上，只需要增加電池定時供電轉換電路就可實現(xiàn)電池的管理，使用元件少，電路簡單，實現(xiàn)起來很方便。
【權利要求】
1.一種自動充放電電源控制器，其特征在于:由一個交流電源供電整流穩(wěn)壓電路，一個電池定時供電轉換電路，一個電池測量與充電電路組成； 所述的交流電源供電整流穩(wěn)壓電路的連接關系為:交流電源AC8V從端子8V1，8V2接入，其中8V1端子，接整流橋BI交流輸入端ACl，8V2端子接整流橋BI交流輸入端AC2，整流橋BI直流輸出端DC+輸出為電源正極nS，整流橋BI直流輸出端DC-輸出為電源負極GND，三端穩(wěn)壓器Ul的Vin腳分別接電容Cl、電解電容C2正極、整流橋BI的DC+腳，電容Cl的另一端和電解電容C2電源負極GND，三端穩(wěn)壓器Ul的GND腳接電源負極GND，三端穩(wěn)壓器Ul的Vout腳接電容C3、電解電容C4正極，電容C3的另一端和電解電容C4負極接電源負極GND，在三端穩(wěn)壓器Ul的Vin腳和Vout腳之間接二極管D2 ； 所述的電池定時供電轉換電路，包括555集成電路U2，555集成電路U2的Vss腳接電源負極GND，Tr腳分別接Th腳、可變電阻VRl、二極管D9正極、電解電容C6負極，可變電阻VRl另一端接電源負極GND，二極管D9負極接比較器U6A的out腳、電阻R7，電阻R7另一端接繼電器K的常開端K1、二極管D8負極、二極管D5正極，二極管D8正極接二極管D7的負極，二極管D7正極接比較器U6A的V+腳，二極管D5負極接設備電源VCC、二極管D6正極，二極管D6負極接比較器U6A的V+腳；電解電容C6正極接繼電器Kl的常開端K1、二極管D8負極、二極管D5正極，555集成電路U2的Vcc腳、R腳接繼電器K的常開端K1、二極管D8負極、二極管D5正極，555集成電路U2的Dis腳空接，555集成電路U2的out腳接電阻R5，電阻R5另一端接三極管P2的b極，三極管P2的e極接繼電器K的常開端K1，三極管P2的c極接繼電器K的線圈正端K3、二極管D4的負極，二極管D4的正極接電源負極GND，繼電器K的線圈負端K4接電源負極GND ;繼電器K的常開端Kl、K2并聯(lián)按鍵ANl，繼電器K的常開端Κ2接電池DC正極，電池DC負極接電源負極GND ；比較器U6A的V —腳接電源負極GND，比較器U6A的反向輸入(一)腳接電阻R9、電阻R11，電阻R9另一端接電源正極nS ;電阻Rll另一端接電源負極GND，比較器U6A的同向輸入(+ )腳接電阻R8、電阻R10，電阻RlO另一端接電源負極GND，電阻R8另一端分別接比較器U6A的V+腳、二極管D6負極、二極管D7正極、三端穩(wěn)壓器Ul的Vout腳； 所述的電池測量與充電電路，包括MCU單片機芯片U3，MCU單片機芯片U3的GND腳接電源負極GND ；VCC腳接設備電源VCC、電解電容C7的正極，電解電容C7的負極接電源負極GND ；ADC6腳分別接三極管N2的e極、電阻R14，電阻R14另一端接電源負極GND ；P2.0腳接三極管N2的b極，三極管N2的c極接電阻R13，電阻R13另一端接電池定時供電轉換電路的電池DC正極、繼電器K的常開端K2 ；P2.2腳接電阻Rl，電阻Rl的另一端接三極管NI的b極，三極管NI的e極接電源負極GND，c極接三極管Pl的b極、電阻R2 ;三極管Pl的e極接電阻R3、電阻R4 ;電阻R2、電阻R3的另一端接電源正極UIS ;電阻R4的另一端接二極管D3的正極，三極管Pl的c極接二極管D3的正極，二極管D3的負極接電池定時供電轉換電路的電池DC正極、繼電器K的常開端K2 ；MCU單片機芯片U3的XTALl腳接電容C10，XTAL2腳接電容C9，在XTALl腳和XTAL2腳連接有晶振CRl，電容C10、電容C9的另一端接電源負極GND、電阻R12、二極管DlO正極，電阻R112、二極管DlO負極接MCU單片機芯片U3的RESET腳、電解電容C8的負極，電解電容C8的正極接設備電源VCC。
【文檔編號】H02J7/02GK203387284SQ201320447720
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年7月25日 優(yōu)先權日:2013年7月25日
【發(fā)明者】李建湘, 陳紅志 申請人:湘潭市華宇科技有限公司