專利名稱：過充萬能保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到充電技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種過充萬能保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
1、能源浪費(fèi)當(dāng)下，綠色生活、低碳生活是國家大力倡導(dǎo)的生活主題，也是我們應(yīng)該大力支持和倡導(dǎo)的一件事。根據(jù)國家信息部官方網(wǎng)站數(shù)據(jù)，2007年8月20日，我國手機(jī)用戶超過4. 87 億，并有達(dá)到5億的空間。當(dāng)在給手機(jī)充電時(shí)，我們時(shí)常忘記在手機(jī)充完電后拔掉插頭。如果每部手機(jī)都以每2天充電一次，每次在夜間持續(xù)充電9小時(shí)計(jì)算，那么每次充電就會(huì)消耗大約0.03度電，一年下來全國手機(jī)的總耗電量竟然達(dá)到了驚人的11億度！如果除去每部手機(jī)正常充電的3個(gè)小時(shí)所消耗的0. 01度電，全國2億部手機(jī)每年額外消耗的電能約為 7. 3億度，相當(dāng)于無緣無故產(chǎn)生了 5. 73億千克二氧化碳，同時(shí)也增加了 573050公頃闊葉林光合作用的負(fù)擔(dān)！目前我國葛洲壩電站一年的發(fā)電量約為170億千瓦時(shí)(度)，也就是說， 全國所有手機(jī)充電所浪費(fèi)的電能約占葛洲壩電站全年發(fā)電量的4%，這一數(shù)據(jù)引起我們的思、ο2、損傷電池還有一個(gè)問題是我們在使用手機(jī)時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)的現(xiàn)象——電池老化。電池使用一段時(shí)間后，會(huì)開始老化，容量下降，手機(jī)上顯示的電量與實(shí)際不符，經(jīng)常手機(jī)顯示是滿格的電量，可是用幾分鐘后，電量就只剩下一半了，更恐怖的是，有的電池竟然‘變形了’(電池鼓脹)還在使用，這對我們的生命安全構(gòu)成了巨大的威脅。這是為什么呢？生活中有一些不明白其中道理的人就在那里瞎說什么電池不是原裝的啊，充電器不是原裝的啊，充滿電后沒有再繼續(xù)充電以此來保持他的離子的活性啊，更離譜的是有的竟然說是手機(jī)老化而導(dǎo)致的。其實(shí)，以上說法都是網(wǎng)上流傳的一些謬論。真實(shí)的情況是這樣的在使用手機(jī)充電器時(shí)， 電池開始充電，當(dāng)電池充到4. 15v時(shí)，充電器上的充電指示燈熄滅(通常是七彩LED燈)，表示電池已經(jīng)充滿，提示使用者可以取下電池?？墒且?yàn)楦鞣N各樣的原因(比如忘記了，或者在半夜已經(jīng)充完電等等)，沒有及時(shí)取下電池，使充電器以涓流的方式繼續(xù)充電(因?yàn)槌潆娖魇且恢碧幵谕姞顟B(tài)的)，繼而讓鋰電池的電壓緩慢上升，內(nèi)部壓力也跟隨著上升(下圖中A點(diǎn))，當(dāng)鋰電本身電壓U > 4. 2v時(shí)，電池開始處于過充狀態(tài)，這時(shí)，電池的內(nèi)部壓力上升速度突然加快(下圖B點(diǎn))，對鋰電的傷害最直接的表現(xiàn)就是電池的形變，慢慢鼓脹，還有一些隱性的傷害，比如造成電池容量流失。關(guān)于如何避免這些問題成為我們研究的課題，我們設(shè)計(jì)的產(chǎn)品也圍繞這一問題展開。其實(shí)問題的根源，就是電池充滿電之后，沒有及時(shí)的關(guān)掉電源，所以，充電器自動(dòng)化成為了我們研究的目的和方向，

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)充電電池容量流失的技術(shù)問題，提供一種充
3電完畢后能保護(hù)電池的過充萬能保護(hù)裝置。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型采取了以下的技術(shù)方案過充萬能保護(hù)裝置，包括有依次連接的開關(guān)電源電路、電池好壞檢測及電源通電指示電路、自動(dòng)識別電池極性的電路， 自動(dòng)識別電池極性的電路分別與第一充電端和第二充電端電連接，還包括充電器控制模塊，其分別于開關(guān)電源電路兩端連接。開關(guān)電源是一種利用開關(guān)功率器件并通過功率變換技術(shù)而制成的直流穩(wěn)壓電源，具有對電網(wǎng)電壓及頻率的變化適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。本電路利用間歇振蕩電路組成的開關(guān)電源，也是目前廣泛使用的基本電源之一。所述開關(guān)電源電路包括依次電連接的整流二極管、第一整流電阻和第一開關(guān)管， 第一開關(guān)管的極電極電連接到變壓器的初級繞組的一端，初級繞組的另一端電連接到整流二極管；所述第一開關(guān)管的發(fā)射極連接到變壓器的次初級繞組的一端，次初級繞組的另一端連接到第一充電電容，所述變壓器主級線圈上連接有第四充電電容和第二開關(guān)管；所述電池好壞檢測及電源通電指示電路包括依次連接的第七電阻和紅色二極管，所述自動(dòng)識別電池極性的電路包括第四開關(guān)管、第五開關(guān)管、第六開關(guān)管、第七開關(guān)管，所述第四開關(guān)管的發(fā)射極和第五開關(guān)管的發(fā)射極連接，第四開關(guān)管的基極分別連接到第一充電端、第五開關(guān)管的集電極、第七開關(guān)管的基極、第六開關(guān)管的集電極電連接，所述第六開關(guān)管的基極與第七開關(guān)管的集電極電連接后連接到第一充電端，所述第七開關(guān)管的發(fā)射極和第六開關(guān)管的發(fā)射極電連接。所述充電器控制模塊采用光耦雙向可控硅M0C3060。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)本新型充電器以市場廣泛使用的開關(guān)電源為基礎(chǔ)，220v交流電通過一系列電路處理后輸出4. 2v左右的電壓，再使用MOC系列光耦可控硅3063來控制充電時(shí)間，用電池充滿時(shí)控制LED的三極管反向截止特性來控制光耦，繼而使充完電之后全機(jī)電源關(guān)閉，以此達(dá)到節(jié)約能源和保護(hù)電池的作用。

圖1為本實(shí)用新型電路原理結(jié)構(gòu)圖；圖2為充電器控制模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型的內(nèi)容做進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例請參閱附圖1，過充萬能保護(hù)裝置，包括有依次連接的開關(guān)電源電路、電池好壞檢測及電源通電指示電路、自動(dòng)識別電池極性的電路，自動(dòng)識別電池極性的電路分別與第一充電端Xl和第二充電端X2電連接，還包括充電器控制模塊1，其分別于開關(guān)電源電路兩端連接。開關(guān)電源電路包括依次電連接的整流二極管VD1、第一整流電阻Rl和第一開關(guān)管 Q1，第一開關(guān)管Ql的極電極電連接到變壓器T的初級繞組Ll的一端，初級繞組Ll的另一端電連接到整流二極管VDl ；所述第一開關(guān)管Ql的發(fā)射極連接到變壓器T的次初級繞組L2 的一端，次初級繞組L2的另一端連接到第一充電電容Cl，變壓器T主級線圈上連接有第四充電電容C4和第二開關(guān)管Q2 ；電池好壞檢測及電源通電指示電路包括依次連接的第七電阻R7和紅色二極管PW，自動(dòng)識別電池極性的電路包括第四開關(guān)管Q4、第五開關(guān)管Q5、第六開關(guān)管Q6、第七開關(guān)管Q7，第四開關(guān)管Q4的發(fā)射極和第五開關(guān)管Q5的發(fā)射極連接，第四開關(guān)管Q4的基極分別連接到第一充電端XI、第五開關(guān)管Q5的集電極、第七開關(guān)管Q7的基極、 第六開關(guān)管Q6的集電極電連接，第六開關(guān)管Q6的基極與第七開關(guān)管Q7的集電極電連接后連接到第一充電端X2，第七開關(guān)管Q7的發(fā)射極和第六開關(guān)管Q6的發(fā)射極電連接。充電器控制模塊采用光耦雙向可控硅M0C3060當(dāng)接入電源后，通過整流二極管VDl、整流電阻Rl給第一開關(guān)管Ql提供啟動(dòng)電流， 使第一開關(guān)管Ql開始導(dǎo)通，其集電極電流Ic在初級繞組Ll中線性增長，在次級繞組L2中感應(yīng)出使第一開關(guān)管Ql基極為正，發(fā)射極為負(fù)的正反饋電壓，使第一開關(guān)管Ql很快飽和。 與此同時(shí)，感應(yīng)電壓給第一充電電容Cl充電，隨著第一充電電容Cl充電電壓的增高，第一開關(guān)管Ql基極電位逐漸變低，致使第一開關(guān)管Ql退出飽和區(qū)，Ic開始減小，在次級繞組L2 中感應(yīng)出使第一開關(guān)管Ql基極為負(fù)、發(fā)射極為正的電壓，使第一開關(guān)管Ql迅速截止，這時(shí)整流二極管VDl導(dǎo)通，高頻變壓器T初級繞阻Ll中的儲(chǔ)能釋放給負(fù)載。在VTl截止時(shí)，次級繞組L2中沒有感應(yīng)電壓，直流供電輸人電壓又經(jīng)第一整流電阻Rl給第一充電電容Cl反向充電，逐漸提高第一開關(guān)管Ql基極電位，使其重新導(dǎo)通，再次翻轉(zhuǎn)達(dá)到飽和狀態(tài)，電路就這樣重復(fù)振蕩下去。這里就像單端反激式開關(guān)電源那樣，由變壓器T的次級繞組L2向負(fù)載輸出所需要的電壓，在第四充電電容C4的兩端獲得9V的直流電，供充電電路工作。充電電路。第二開關(guān)管Q2與CH(七彩發(fā)光二極管)組成充電指示電路。第七電阻R7和紅色二極管PW組成電池好壞檢測及電源通電指示電路。第四開關(guān)管Q4、第五開關(guān)管Q5、第六開關(guān)管Q6、第七開關(guān)管Q7組成自動(dòng)識別電池極性的電路。當(dāng)?shù)谝怀潆姸薠l接電池的正，第二充電端X2接電池的負(fù)時(shí)，充電回路是電源的 +、第五二開關(guān)管Q5(發(fā)射極)、第五開關(guān)管Q5(集電極)、第一充電端Xl接+、第七開關(guān)管 Q7(飽和)、第二充電端X2接當(dāng)?shù)诙潆姸薠2接電池的正，端1接電池的負(fù)時(shí)，充電回路是電源的+、Q4(發(fā)射極)、Q4(集電極)、端2接+、Q6(飽和)、端2接-。即可完成自動(dòng)極性的識別，保證充電回路自動(dòng)工作。請參閱圖2所示，當(dāng)1、2端有輸入電壓時(shí)，IC內(nèi)部二極管導(dǎo)通發(fā)亮，使得內(nèi)部雙向可控硅導(dǎo)通，使交流電壓從6、5端通過，相當(dāng)一個(gè)開關(guān)閉合；當(dāng)1、2端沒有電壓時(shí)，6、5端截止，相當(dāng)一個(gè)開關(guān)斷開。這個(gè)裝置的作用相當(dāng)于一個(gè)繼電器，但是繼電器的體積大，而且通斷不可靠，加上工作電流大(3v的一般在SO-IOOmA左右)，所以最終選擇了體積小，通斷可靠，工作電流小(I-SmA左右便可以驅(qū)動(dòng))的光耦，它實(shí)現(xiàn)了控制的自動(dòng)化。技術(shù)參數(shù)輸入220vAC 電池充電輸出DC 4-4. 2V，200士80mA。上列詳細(xì)說明是針對本實(shí)用新型可行實(shí)施例的具體說明，該實(shí)施例并非用以限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡未脫離本實(shí)用新型所為的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本案的專利范圍中。
權(quán)利要求1.過充萬能保護(hù)裝置，其特征在于包括有依次連接的開關(guān)電源電路、電池好壞檢測及電源通電指示電路、自動(dòng)識別電池極性的電路，自動(dòng)識別電池極性的電路分別與第一充電端(Xl)和第二充電端m電連接，還包括充電器控制模塊(1)，其分別于開關(guān)電源電路兩端連接。
2.如權(quán)利要求1所述的過充萬能保護(hù)裝置，其特征在于所述開關(guān)電源電路包括依次電連接的整流二極管(VDl)、第一整流電阻(Rl)和第一開關(guān)管(Ql)，第一開關(guān)管Oil)的極電極電連接到變壓器(T)的初級繞組(Li)的一端，初級繞組(Li)的另一端電連接到整流二極管(VDl)；所述第一開關(guān)管Oil)的發(fā)射極連接到變壓器(T)的次初級繞組(L2)的一端，次初級繞組(U)的另一端連接到第一充電電容(Cl)，所述變壓器(T)主級線圈上連接有第四充電電容(C4)和第二開關(guān)管；所述電池好壞檢測及電源通電指示電路包括依次連接的第七電阻(R7)和紅色二極管(PW)，所述自動(dòng)識別電池極性的電路包括第四開關(guān)管(Q4)、第五開關(guān)管(Q5)、第六開關(guān)管(Q6)、第七開關(guān)管(Q7)，所述第四開關(guān)管OH)的發(fā)射極和第五開關(guān)管的發(fā)射極連接，第四開關(guān)管OH)的基極分別連接到第一充電端 (XI)、第五開關(guān)管0^5)的集電極、第七開關(guān)管0^7)的基極、第六開關(guān)管0^6)的集電極電連接，所述第六開關(guān)管0^6)的基極與第七開關(guān)管0^7)的集電極電連接后連接到第一充電端 (X2)，所述第七開關(guān)管0^7)的發(fā)射極和第六開關(guān)管0^6)的發(fā)射極電連接。
3.如權(quán)利要求1所述的過充萬能保護(hù)裝置，其特征在于所述充電器控制模塊采用光耦雙向可控硅M0C3060。
專利摘要本實(shí)用新型公開了過充萬能保護(hù)裝置，包括有依次連接的開關(guān)電源電路、電池好壞檢測及電源通電指示電路、自動(dòng)識別電池極性的電路，自動(dòng)識別電池極性的電路分別與第一充電端和第二充電端電連接，還包括充電器控制模塊，其分別于開關(guān)電源電路兩端連接。本新型充電器以市場廣泛使用的開關(guān)電源為基礎(chǔ)，220V交流電通過一系列電路處理后輸出4.2V左右的電壓，再使用MOC系列光耦可控硅3063來控制充電時(shí)間，用電池充滿時(shí)控制LED的三極管反向截止特性來控制光耦，繼而使充完電之后全機(jī)電源關(guān)閉，以此達(dá)到節(jié)約能源和保護(hù)電池的作用。
文檔編號H02J7/02GK201946961SQ20112009976
公開日2011年8月24日 申請日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月7日
發(fā)明者鄒國源 申請人:鄒國源