本實用新型涉及家用電器技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及充電電路及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高,用電設(shè)備越來越多的應(yīng)用在人們的生產(chǎn)、生活中,例如,電動車、電腦、手機(jī)等。用電設(shè)備的增多也使得配套的充電器更加多樣化。當(dāng)電動車、電腦、手機(jī)等用電設(shè)備電量低或者是沒有電時,首先,需要將用電設(shè)備與充電器的充電端進(jìn)行連接,之后,將充電器的另一端連接到市電上,這樣,市電通過充電器的充電電路對用電設(shè)備的電池進(jìn)行充電,待用電設(shè)備的電池充滿電后,將充電器的連接斷開,用電設(shè)備的電量充足,可繼續(xù)供用戶使用。
目前,充電器的種類多種多樣。按照設(shè)計電路工作頻率來分的話,分為工頻機(jī)和高頻機(jī)。工頻機(jī)內(nèi)部多采用模擬電路,因此,體積較大,在惡劣的電力條件下耐抗性能強(qiáng),噪音小。高頻機(jī)是以數(shù)字芯片作為核心處理器,通過核心處理器內(nèi)的軟件程序來運行。由于數(shù)字化的芯片集成度高,體積小,重量輕,因而,高頻機(jī)應(yīng)用較為廣泛。但是,在惡劣的電力條件下耐抗性能較差。并且,市場上的充電器為實現(xiàn)低成本,大多采用數(shù)碼管來顯示,配合最基本的電路來實現(xiàn)充電器的基本功能,如三段式充電,反接等。
而且,現(xiàn)有的充電器設(shè)計不夠智能化,特別是一些常見的電量較小的直流充電電路。當(dāng)用戶將充電電路連接上市電對電池進(jìn)行充電時,電池能通過充電電路快速積聚電量。但電池的電量充滿后,當(dāng)用戶未及時將電池和充電電路的連接斷開時,電池中的電量就會被充電電路消耗,嚴(yán)重影響電池的電量,甚至,導(dǎo)致電池因為充電電路消耗而無法正常工作。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實用新型實施例的目的在于提供了充電電路及系統(tǒng),通過設(shè)置檢測模塊和控制模塊等,使外接充電設(shè)備與充電電路之間的連接能及時斷開。
第一方面,本實用新型實施例提供了充電電路包括:電源轉(zhuǎn)換模塊、控制模塊、連接模塊、接入模塊和檢測模塊;
電源轉(zhuǎn)換模塊、連接模塊和接入模塊依次電連接,控制模塊和檢測模塊電連接,且,控制模塊與連接模塊相連,檢測模塊和接入模塊相連;
電源轉(zhuǎn)換模塊,用于將交流電轉(zhuǎn)化為直流電;
接入模塊,用于接入充電設(shè)備;
連接模塊,用于連接電源轉(zhuǎn)換模塊和接入模塊;
檢測模塊,用于檢測充電設(shè)備的電量值是否達(dá)到預(yù)先設(shè)定的閾值,當(dāng)充電設(shè)備的電量值達(dá)到閾值時,向控制模塊發(fā)送檢測信號;
控制模塊,還用于在接收到檢測信號后斷開連接模塊與接入模塊的連接。
結(jié)合第一方面,本實用新型實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式,其中,連接模塊包括:電流檢測電阻、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一三極管和第二三極管;
第一電阻的一端連接電源轉(zhuǎn)換模塊的輸出端,電源轉(zhuǎn)換模塊的輸出端還與第一三極管的發(fā)射極相連,第一電阻的另一端連接第二電阻的一端,第一電阻的另一端還連接第一三極管的基極,第一三極管的集電極連接電流檢測電阻的一端,第二電阻的另一端連接第二三極管的集電極,第二三極管的發(fā)射極接地,第二三極管的基極與控制模塊相連,第三電阻的一端連接電流檢測電阻的另一端,第三電阻的另一端接地。
結(jié)合第一方面的第一種可能的實施方式,本實用新型實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式,其中,接入模塊包括:正向接入模塊和負(fù)向接入模塊;
正向接入模塊的一端與第一三極管的發(fā)射極相連,正向接入模塊的另一端用于連接充電設(shè)備的正極;
負(fù)向接入模塊的一端接地,負(fù)向接入模塊的另一端用于連接充電設(shè)備的負(fù)極。
結(jié)合第一方面的第二種可能的實施方式,本實用新型實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式,其中,檢測模塊包括:電壓檢測端和電流檢測端;
電壓檢測端與正向接入模塊相連,用于檢測正向接入模塊的電壓值是否達(dá)到預(yù)先設(shè)定的電壓閾值;
電流檢測端與電流檢測電阻相連,用于檢測流經(jīng)電流檢測電阻的電流值是否達(dá)到預(yù)先設(shè)定的電流閾值;
當(dāng)電壓值達(dá)到電壓閾值時,且,當(dāng)電流值達(dá)到電流閾值時,檢測模塊向控制模塊發(fā)送檢測信號。
結(jié)合第一方面的第三種可能的實施方式,本實用新型實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式,其中,還包括反饋模塊,反饋模塊連接在電源轉(zhuǎn)換模塊和控制模塊之間,用于在控制模塊接收到檢測信號后,向電源轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送停止轉(zhuǎn)換信號;
電源轉(zhuǎn)換模塊,還用于在收到停止轉(zhuǎn)換信號后停止將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。
結(jié)合第一方面的第四種可能的實施方式,本實用新型實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式,其中,還包括顯示模塊,顯示模塊與接入模塊相連,用于顯示充電設(shè)備的充電狀態(tài)。
結(jié)合第一方面的第四種可能的實施方式,本實用新型實施例提供了第一方面的第六種可能的實施方式,其中,還包括反向檢測模塊;
反向檢測模塊與接入模塊相連,用于檢測充電設(shè)備的正極是否與正向接入模塊相連,當(dāng)充電設(shè)備的正極沒有與正向接入模塊相連時,生成接反報警信號。
結(jié)合第一方面的第四種可能的實施方式,本實用新型實施例提供了第一方面的第七種可能的實施方式,其中,還包括溫度檢測模塊;
溫度檢測模塊與接入模塊相連,用于實時檢測充電設(shè)備的溫度,當(dāng)溫度超過預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)溫度值時,生成溫度報警信號。
結(jié)合第一方面,本實用新型實施例提供了第一方面的第八種可能的實施方式,其中,還包括時間檢測模塊;
時間檢測模塊與接入模塊相連,用于檢測充電設(shè)備的充電時長是否超過預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)時長時,當(dāng)充電時長超過標(biāo)準(zhǔn)時長時,生成超時報警信號。
第二方面,本實用新型實施例提供了充電系統(tǒng),包括:充電設(shè)備和上述充電電路;
充電設(shè)備與充電電路連接,以進(jìn)行充電。
本實用新型實施例提供的充電電路及系統(tǒng),其中,該充電電路包括電源轉(zhuǎn)換模塊、控制模塊、連接模塊、接入模塊和檢測模塊,在該電路中電源轉(zhuǎn)換模塊、連接模塊和接入模塊依次電連接,并且,控制模塊和檢測模塊電連接,控制模塊還與連接模塊相連,檢測模塊還和接入模塊相連,在使用時,需要先由電源轉(zhuǎn)換模塊將交流電轉(zhuǎn)化為直流電,并通過接入模塊接入充電設(shè)備,連接模塊將電源轉(zhuǎn)換模塊和接入模塊進(jìn)行連接,以保證連接到接入模塊的外接充電設(shè)備能進(jìn)行充電,檢測模塊實時檢測充電設(shè)備的電量值是否達(dá)到預(yù)先設(shè)定的閾值(通常,閾值設(shè)定為外接充電設(shè)備的額定電壓),當(dāng)充電設(shè)備的電量值達(dá)到閾值時,向控制模塊發(fā)送檢測信號,這樣,控制模塊在接收到檢測信號后能夠及時斷開連接模塊與接入模塊的連接,從而避免了電池中電量的消耗。
為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例,并配合所附附圖,作詳細(xì)說明如下。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1示出了本實用新型實施例所提供的充電電路的連接示意圖;
圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)所提供的充電電路的電路圖;
圖3示出了本實用新型實施例所提供的充電電路的電路連接圖;
圖4示出了本實用新型實施例所提供的充電電路中的反向檢測模塊的顯示示意圖;
圖5示出了本實用新型實施例所提供的充電電路中的溫度檢測模塊的顯示示意圖;
圖6示出了本實用新型實施例所提供的充電電路中的時間檢測模塊的顯示示意圖;
圖7示出了本實用新型實施例所提供的充電電路中的過壓檢測模塊的顯示示意圖;
圖8示出了本實用新型實施例所提供的充電電路中的電量過低檢測模塊的顯示示意圖;
圖9示出了本實用新型實施例所提供的充電電路中的顯示模塊的顯示示意圖。
圖標(biāo):1-電源轉(zhuǎn)換模塊;2-連接模塊;3-接入模塊;4-控制模塊;5-檢測模塊。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。因此,以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實用新型的范圍,而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基于本實用新型的實施例,本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
目前,越來越多的直流充電器(內(nèi)含直流充電電路)應(yīng)用在人們的生活中。當(dāng)需要進(jìn)行充電時,首先,要將充電電路接通市電,之后,對電池進(jìn)行充電,這樣,電池能通過充電電路快速積聚電量。但目前的情形是很多用戶將電池充電后就去忙別的事情,或者,選擇在夜間睡覺期間對電池進(jìn)行充電,這樣就會出現(xiàn)當(dāng)電池的電量充滿而用戶未及時將電池和充電電路的連接斷開,電池中的電量就會被充電電路(例如,電阻)消耗,進(jìn)而影響電池的充電效果,嚴(yán)重時導(dǎo)致充電后的電池因為電量太低而無法正常工作。
基于此,本實用新型實施例提供了充電電路及系統(tǒng),下面通過實施例進(jìn)行描述。
參見圖1,本申請?zhí)岢龅某潆婋娐钒ǎ弘娫崔D(zhuǎn)換模塊1、控制模塊4、連接模塊2、接入模塊3和檢測模塊5,在該充電電路中,電源轉(zhuǎn)換模塊1、連接模塊2和接入模塊3依次電連接,控制模塊4和檢測模塊5電連接,且,控制模塊4與連接模塊2相連,檢測模塊5和接入模塊3相連,在工作時,電源轉(zhuǎn)換模塊1用來將交流電轉(zhuǎn)化為直流電,接入模塊3用于接入充電設(shè)備,連接模塊2連接電源轉(zhuǎn)換模塊1和接入模塊3,這樣,實現(xiàn)對充電設(shè)備的直流電輸入,檢測模塊5用來檢測充電設(shè)備的電量值是否達(dá)到預(yù)先設(shè)定的閾值,當(dāng)充電設(shè)備的電量值達(dá)到閾值(例如,預(yù)先為充電設(shè)備設(shè)定的最大電壓值)時,檢測模塊5向控制模塊4發(fā)送檢測信號,以使控制模塊4在接收到該檢測信號后斷開連接模塊2與接入模塊3的連接,使充電設(shè)備停止當(dāng)前的充電過程。
在本充電電路中,連接模塊2具體包括:電流檢測電阻RI、第一電阻R4、第二電阻R3、第三電阻R2、第一三極管N1和第二三極管N2,具體連接關(guān)系參見附圖2,第一電阻R4的一端連接電源轉(zhuǎn)換模塊1的輸出端,電源轉(zhuǎn)換模塊1的輸出端還與第一三極管N1的發(fā)射極相連,第一電阻R4的另一端連接第二電阻R3的一端,第一電阻R4的另一端還連接第一三極管N1的基極,第一三極管N1的集電極連接電流檢測電阻RI的一端,第二電阻R3的另一端連接第二三極管N2的集電極,第二三極管N2的發(fā)射極接地,第二三極管N2的基極與控制模塊4相連,第三電阻R2的一端連接電流檢測電阻RI的另一端,第三電阻R2的另一端接地。
此外,在該充電電路中接入模塊3包括:正向接入模塊3和負(fù)向接入模塊3,正向接入模塊3的一端與第一三極管的發(fā)射極相連,正向接入模塊3的另一端用于連接充電設(shè)備的正極,負(fù)向接入模塊3的一端接地,負(fù)向接入模塊3的另一端用于連接充電設(shè)備的負(fù)極。通常,會分別在正向接入模塊3和負(fù)向接入模塊3中設(shè)置一個充電夾子,當(dāng)正向接入模塊3和負(fù)向接入模塊3用于連接充電設(shè)備時,分別使用充電夾子來連接需要充電的充電設(shè)備,方便快捷。
為了及時有效的檢測充電設(shè)備是否已經(jīng)充到預(yù)先設(shè)定的閾值,檢測模塊5中設(shè)置電壓檢測端和電流檢測端,在充電設(shè)備進(jìn)行充電的過程中,充電設(shè)備兩端的電壓值會隨著充電時間的增長而變大,同時,充電設(shè)備兩端的電流值會隨著充電時間的增長而變小,當(dāng)充電設(shè)備的充電值達(dá)到閾值時,電流值接近0。其中,電壓檢測端與正向接入模塊3相連,用于檢測正向接入模塊3的電壓值是否達(dá)到預(yù)先設(shè)定的電壓閾值,電流檢測端與電流檢測電阻相連,用于檢測流經(jīng)電流檢測電阻的電流值是否達(dá)到預(yù)先設(shè)定的電流閾值,當(dāng)電壓值達(dá)到電壓閾值(例如,充電設(shè)備的最大電壓值)時,并且,同時,當(dāng)電流值達(dá)到電流閾值(例如,0安培)時,檢測模塊5向控制模塊4發(fā)送檢測信號。
此外,在該充電電路中還包括反饋模塊,反饋模塊連接在電源轉(zhuǎn)換模塊1和控制模塊4之間,反饋模塊的設(shè)置主要是當(dāng)上述檢測模塊5檢測到充電設(shè)備已經(jīng)充到預(yù)先設(shè)定的閾值后,即當(dāng)控制模塊4接收到該檢測信號后,向電源轉(zhuǎn)換模塊1發(fā)送停止轉(zhuǎn)換信號,以使電源轉(zhuǎn)換模塊1在收到停止轉(zhuǎn)換信號后停止將交流電轉(zhuǎn)換為直流電,從而大幅節(jié)省了電池的電量。在實際使用時,反饋模塊中采用光電耦合器,即將光電耦合器連接在電源轉(zhuǎn)換模塊1和控制模塊4之間,光電耦合器簡稱光耦,是以光為媒介傳輸電信號的一種轉(zhuǎn)換器件,主要由發(fā)光源和受光器兩部分組成,發(fā)光源的引腳為輸入端,受光器的引腳為輸出端,應(yīng)用在本電路中能靈活斷開電源轉(zhuǎn)換模塊1和控制模塊4之間的連接。
此外,充電電路還包括顯示模塊,顯示模塊中包括點陣的LCD屏。顯示模塊與接入模塊3相連,用于顯示充電設(shè)備的充電狀態(tài),以使使用者能直觀的看到充電設(shè)備的充電狀態(tài),當(dāng)正在充電時顯示畫面如圖9所示,例如,由于使用者連接失誤而顯示未接到電池等。
此外,充電電路中還包括反向檢測模塊5,反向檢測模塊5與接入模塊3相連,反向檢測模塊5用來檢測充電設(shè)備的正極是否與正向接入模塊3相連,當(dāng)充電設(shè)備的正極沒有與正向接入模塊3相連時,參見圖4,可實時在顯示模塊進(jìn)行顯示,并生成接反報警信號,由于,負(fù)向接入模塊3的一端接地,而充電設(shè)備的負(fù)極與負(fù)向接入模塊3相連,也是與大地相接的,故只需檢測充電設(shè)備的正極是否與正向接入模塊3相連,即可生成接反報警信號。
在該充電電路中還包括溫度檢測模塊5,溫度檢測模塊5與接入模塊3相連,用于實時檢測充電設(shè)備的溫度,參見圖5,并可實時在顯示模塊進(jìn)行顯示,當(dāng)溫度超過預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)溫度值時,生成溫度報警信號,以防止充電設(shè)備由于溫度過高而引起發(fā)熱等。
此外,充電電路還包括時間檢測模塊5,時間檢測模塊5與接入模塊3相連,時間檢測模塊5來檢測充電設(shè)備的充電時長是否超過預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)時長時,參見圖6,并可實時在顯示模塊進(jìn)行顯示,當(dāng)充電時長超過標(biāo)準(zhǔn)時長時,生成超時報警信號,以警示使用者盡早將充電設(shè)備取下,以免造成安全隱患。此外,如圖7和圖8所示,該充電電路還可以增加過壓檢測和電量過低檢測等,實現(xiàn)方法與反向檢測、溫度檢測等類似,這里不再一一贅述。
實施例1
參見圖3,在電路進(jìn)行工作時,用戶將市電接入電網(wǎng)后,MCU將N2導(dǎo)通,等待用戶將充電夾子接入電池,此時LCD屏顯示未接入狀態(tài),電池接入后MCU V檢測到電壓,MCU將K閉合,給電池充電,直至將電池充滿。當(dāng)電池接反后,MCU V的電壓為負(fù)的電壓,此時在LCD屏上顯示接反的錯誤提示;在充電過程中,市電異常斷電后,MCU會及時將N2關(guān)閉,N1是PNP型三極管,在N2截止后,N1也進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài),與現(xiàn)有的連接方式(例如,圖2所示)相比,電池的電就不會通過R1R2消耗電能,有效的減少電池的耗電,預(yù)防將電池耗盡。
綜上所述,本實施例提供的充電電路包括:電源轉(zhuǎn)換模塊1、控制模塊4、連接模塊2、接入模塊3和檢測模塊5,并且,在該電路中電源轉(zhuǎn)換模塊1、連接模塊2和接入模塊3依次電連接,控制模塊4和檢測模塊5電連接,控制模塊4與連接模塊2相連,檢測模塊5和接入模塊3相連,這樣,在工作時,通過電源轉(zhuǎn)換模塊1將交流電轉(zhuǎn)化為直流電,接入模塊3用來接入充電設(shè)備,連接模塊2將電源轉(zhuǎn)換模塊1和接入模塊3進(jìn)行連接,檢測模塊5實時檢測充電設(shè)備的電量值是否達(dá)到預(yù)先設(shè)定的閾值,當(dāng)充電設(shè)備的電量值達(dá)到閾值時,向控制模塊4發(fā)送檢測信號,這樣,控制模塊4在接收到檢測信號后能夠及時斷開連接模塊2與接入模塊3的連接,從而使電池的電量不會被過度消耗,提升了電池的充電效果。
實施例2
本實施例提供了充電系統(tǒng)包括:充電設(shè)備和上述充電電路,使用者將充電設(shè)備與充電電路進(jìn)行連接后以開始充電,待到充電設(shè)備的電量達(dá)到閾值后自動斷開連接,以完成充電過程。
綜上所述,本實施例提供的充電系統(tǒng)包括:充電設(shè)備和上述充電電路,在該系統(tǒng)中,充電前,將充電設(shè)備與充電電路連接,以進(jìn)行充電,從而方便了用戶的使用。
最后應(yīng)說明的是:以上所述實施例,僅為本實用新型的具體實施方式,用以說明本實用新型的技術(shù)方案,而非對其限制,本實用新型的保護(hù)范圍并不局限于此,盡管參照前述實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi),其依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改或可輕易想到變化,或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改、變化或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型實施例技術(shù)方案的精神和范圍,都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。