專利名稱：靜態(tài)零功耗節(jié)能充電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種充電器，尤指一種靜態(tài)零功耗節(jié)能充電器，該充電器接入主 電源，但未進行充電工作時，其功耗為零，即不損耗電能。
背景技術(shù)：
目前，市面上的充電器各種各樣，其性能也不盡相同。比如，有的充電器保護功能 比較強，有的充電器充電速度比較快，有的充電器無功功耗比較低等。但是，在設(shè)備充滿電 后，如果充電器還繼續(xù)留在電源插座上，該充電器依然會耗損電能。很多人喜歡在晚上睡覺 時對可充電電池、手機、音樂播放器等設(shè)備進行充電，第二天起床時，就可以將設(shè)備的電能 充滿，無需為當天的使用而煩惱了。但是，對這些設(shè)備進行充電并不需要那么長的時間，一 般只需幾個小時就行了，所以，在整個夜晚那么長的時間里，充電器大部分時間處于靜止狀 態(tài)，也就是不對充電設(shè)備進行充電的狀態(tài)。雖然沒有對設(shè)備進行充電，可是一直連接著電源 的充電器，卻因自身元器件的電熱性，一直在損耗電能。雖然一個充電器在這種情況下?lián)p耗 的電能很小，但是整個地球的充電器都存在這種情況的話，這無疑是個巨大的浪費。

實用新型內(nèi)容針對以上技術(shù)存在的不足，本實用新型提供了一種靜態(tài)零功耗節(jié)能充電器，該充 電器接入主電源，但未接入充電設(shè)備，其功耗為零，即不損耗電能。本實用新型采取的技術(shù)方案如下靜態(tài)零功耗節(jié)能充電器，包括充電模塊、與充電模塊連接的主電源輸入端和充電 設(shè)備連接端。其中，充電模塊包括MCU控制單元、可充電器件、可充電器件檢測及充電電路、 供電電路、負載監(jiān)控電路、繼電器開關(guān)一和繼電器開關(guān)二。主電源輸入端通過繼電器開關(guān) 一連接至供電電路，供電電路又分別連接負載監(jiān)控電路和可充電器件檢測及充電電路；MCU 控制單元分別連接至可充電器件檢測及充電電路、負載監(jiān)控電路、繼電器開關(guān)一、繼電器開 關(guān)二和可充電器件；可充電器件檢測及充電電路又分別連接繼電器開關(guān)二和可充電器件； 負載監(jiān)控電路分別連接可充電器件和充電設(shè)備連接端。繼電器開關(guān)一和繼電器開關(guān)二為同一個繼電器內(nèi)部的兩個控制開關(guān)?？沙潆娖骷稍俪潆婋姵亍⒊夒娙莼蛱柲茈姵?。本實用新型的有益效果在于該充電器在主電源輸入端與充電電路之間設(shè)有的繼 電器，可在充電設(shè)備的電量充滿之后或者負載監(jiān)控電路檢測到未接入充電設(shè)備時，自動切 斷外部電源與充電電路之間的連接，從而避免了充電器一直連接外部電源所造成的電能浪費。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實用新型實施例的具體電路原理圖之供電電路的一部分；[0011]圖3為本實用新型實施例的具體電路原理圖之供電電路的另一部分；圖4為本實用新型實施例的具體電路原理圖之MCU控制單元和可充電器件檢測及 充電電路；圖5為本實用新型實施例的具體電路原理圖之可充電器件、繼電器和負載監(jiān)控電 路；
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述如圖1所示的靜態(tài)零功耗節(jié)能充電器的結(jié)構(gòu)框圖，該充電器包括充電模塊100、與 充電模塊100連接的主電源輸入端10和充電設(shè)備連接端90，從總體來看，外部電源通過主 電源輸入端10和充電模塊100對接入充電設(shè)備連接端90的充電設(shè)備進行充電。其中，充 電模塊100包括MCU控制單元50、可充電器件70、可充電器件檢測及充電電路60、供電電路 30、負載監(jiān)控電路40、繼電器開關(guān)一 20和繼電器開關(guān)二 80。主電源輸入端10通過繼電器 開關(guān)一 20連接至供電電路30，供電電路30又分別連接負載監(jiān)控電路40和可充電器件檢測 及充電電路60 ；MCU控制單元50分別連接至可充電器件檢測及充電電路60、負載監(jiān)控電路 40、繼電器開關(guān)一 20、繼電器開關(guān)二 80和可充電器件70 ；可充電器件檢測及充電電路60又 分別連接繼電器開關(guān)二 80和可充電器件70 ；負載監(jiān)控電路40分別連接可充電器件70和 充電設(shè)備連接端90。其工作原理為在未接入外部電源時，充電模塊100在可充電器件70的電能供給下工作。由負載 監(jiān)控電路40監(jiān)控充電設(shè)備連接端90，監(jiān)控其是否有充電設(shè)備接入，其監(jiān)控方式包括實時檢 測充電設(shè)備連接端90的電壓、電流或電容性。如果檢測到充電設(shè)備連接端90已接入充電 設(shè)備并且該充電設(shè)備的電量不足，負載監(jiān)控電路40發(fā)送檢測到的信號給MCU控制單元50， MCU控制單元50則控制繼電器開關(guān)一 20閉合，電路導(dǎo)通，外部電源從主電源輸入端10輸 入，通過控制繼電器開關(guān)一 20和供電電路30對接在充電設(shè)備連接端90的充電設(shè)備進行充 電，其中，供電電路30對輸入的外部電源起整流、濾波、降壓和穩(wěn)壓的作用。當負載監(jiān)控電 路40檢測到充電設(shè)備的電量充滿時，發(fā)送該信號給MCU控制單元50，由MCU控制單元50控 制繼電器開關(guān)一 20斷開，充電結(jié)束。即使此時充電器仍然連接著外部電源，但外部電源無 法輸入充電模塊100，因為繼電器開關(guān)一 20已經(jīng)斷開了外部電源和充電模塊100的連接，從 而避免了充電器一直連接外部電源又不進行充電工作所造成的電能浪費?？沙潆娖骷z測及充電電路60也在實時檢測可充電器件70的電量，當可充電器 件70的電量低于所設(shè)定的最低值時，可充電器件檢測及充電電路60發(fā)出電量不足的信號 給MCU控制單元50，由MCU控制單元50控制繼電器開關(guān)一 20和繼電器開關(guān)二 80閉合導(dǎo) 通，外部電源通過主電源輸入端10、繼電器開關(guān)一 20、供電電路30、可充電器件檢測及充電 電路60和繼電器開關(guān)二 80對可充電器件70進行充電。當可充電器件70的電量高于所設(shè) 定的最高值時，可充電器件檢測及充電電路60發(fā)出電量充足的信號給MCU控制單元50，由 MCU控制單元50控制繼電器開關(guān)一 20和繼電器開關(guān)二 80斷開，對可充電器件70的充電工 作結(jié)束。如果需要對充電設(shè)備進行充電，而可充電器件70的電量又已經(jīng)充足，則MCU控制 單元50控制繼電器開關(guān)一 20閉合導(dǎo)通，繼電器開關(guān)二 80斷開。
4[0019]所述繼電器開關(guān)一 20和繼電器開關(guān)二 80為同一個繼電器內(nèi)部的兩個控制開關(guān)。所述可充電器件70包括可再充電電池、超級電容或太陽能電池。下面將結(jié)合圖2、圖3、圖4和圖5對本實用新型的具體實施例做進一步說明如圖2和圖3所示的本實用新型實施例的具體電路原理圖之供電電路30，該電路 fi%fiR2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、Rll、R12、R13、R14、R15 和 R16,電容 C1、C2、C3、 C4、C5、C6、C7、C9、C10、C11、C12 和 CY1，保險絲 FR1，接口 C0N1，橋堆 DZl,電感 L1、L2 和 L3, 二極管Dl、D2和D3，三極管Ql，電源芯片Ul，變壓器Tl，指示燈LEDl和接口 Jl和C0N2共 同構(gòu)成，其連接結(jié)構(gòu)參見圖2和圖3。其中，外部的交流市電通過保險絲FRl和繼電器開關(guān) 一 20的接口 CONl，接入供電電路30中。圖2中的CONl和圖5中的CONl連通，從而連接 至圖5中繼電器TO中的一個開關(guān)，相當于在電源輸入端與供電電路30之間連接一個開關(guān)， 該開關(guān)由繼電器U5控制，即為繼電器開關(guān)一 20。該交流市電通過整流模塊DZl，濾波電容 C1、C2等整流濾波和穩(wěn)壓作用后，由變壓器Tl進行降壓，最后再經(jīng)過濾波、穩(wěn)壓和電阻分壓 后，在充電設(shè)備連接端90的接口 Jl輸出，該接口為USB接口。當然，Jl接口可改設(shè)成其他 與充電設(shè)備的充電端相配合的接口。充電設(shè)備只需接入該接口 J1，外部電源即可對其進行 充電。在該供電電路30的輸出端還分出一接口 C0N2，該接口與圖4中的C0N2連通，由供電 電路30輸出的電壓對MCU控制單元50、可充電器件檢測及充電電路60和負載監(jiān)控電路40 等進行供電，這些電路由電阻R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27和R28,電容C21、C22、C23、 C24、C25和C26，阻塞二極管Dl和D2，穩(wěn)壓二極管ZDl，三極管Q2，MCU控制芯片U2，輔助芯 片U3，電池檢測芯片U4，監(jiān)控芯片TO、繼電器TO和可充電電池BTl共同構(gòu)成，其連接結(jié)構(gòu)參 見圖4和圖5。其中，MCU控制單元50中的M⑶控制芯片U2與輔助芯片U3和可充電器件 檢測及充電電路60中的電池檢測芯片U4直接連接，電池檢測芯片U4則通過繼電器U6中 的另一個開關(guān)連接至可充電電池BT1，該開關(guān)即為繼電器開關(guān)二 80。MCU控制芯片U2通過 三極管Q2連接至監(jiān)控芯片U5，監(jiān)控芯片U5連接至繼電器TO的電磁控制端。由輔助芯片 U3輔助MCU控制芯片U2的工作，電池檢測芯片U4檢測到可充電電池BTl的電量不足時， 將信號傳給MCU控制芯片U2，MCU控制芯片U2則發(fā)出控制信號，使繼電器U6中的繼電器開 關(guān)一 20和繼電器開關(guān)二 80連接導(dǎo)通，外部電源通過供電電路30對可充電電池BTl進行充 電；當電池檢測芯片U4檢測到可充電電池BTl的電量已充滿時，將信號傳給MCU控制芯片 U2，MCU控制芯片U2則發(fā)出控制信號，使繼電器U6中的繼電器開關(guān)一 20和繼電器開關(guān)二 80斷開，外部電源停止對可充電電池BTl進行充電。此時，如果監(jiān)控芯片U5檢測到圖3的 接口 Jl插接有充電設(shè)備并且該設(shè)備電量不足，需要進行充電，則輸出信號給MCU控制芯片 U2，MCU控制芯片U2發(fā)出控制信號，使繼電器U6中的繼電器開關(guān)一 20連接導(dǎo)通，繼電器開 關(guān)二 80斷開，外部電源對充電設(shè)備進行充電，不對可充電電池BTl進行充電。當然，以上的實施例只是在于說明而不是限制本實用新型，以上所述僅是本實用 新型的較佳實施例，故凡依本實用新型專利申請范圍所述的方法所做的等效變化或修飾， 均包括于本實用新型專利申請范圍內(nèi)。
權(quán)利要求靜態(tài)零功耗節(jié)能充電器，包括充電模塊、與充電模塊連接的主電源輸入端和充電設(shè)備連接端，其特征在于充電模塊包括MCU控制單元、可充電器件、可充電器件檢測及充電電路、供電電路、負載監(jiān)控電路、繼電器開關(guān)一和繼電器開關(guān)二，其中，主電源輸入端通過繼電器開關(guān)一連接至供電電路，供電電路又分別連接負載監(jiān)控電路和可充電器件檢測及充電電路；MCU控制單元分別連接至可充電器件檢測及充電電路、負載監(jiān)控電路、繼電器開關(guān)一、繼電器開關(guān)二和可充電器件；可充電器件檢測及充電電路又分別連接繼電器開關(guān)二和可充電器件；負載監(jiān)控電路分別連接可充電器件和充電設(shè)備連接端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜態(tài)零功耗節(jié)能充電器，其特征在于繼電器開關(guān)一和繼電 器開關(guān)二為同一個繼電器內(nèi)部的兩個控制開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜態(tài)零功耗節(jié)能充電器，其特征在于可充電器件包括可再 充電電池、超級電容或太陽能電池。
專利摘要靜態(tài)零功耗節(jié)能充電器屬于充電器的一種。該充電器的充電模塊包括MCU控制單元、可充電器件、可充電器件檢測及充電電路、供電電路、負載監(jiān)控電路、繼電器開關(guān)一和繼電器開關(guān)二。主電源輸入端通過繼電器開關(guān)一連接至供電電路，供電電路又分別連接負載監(jiān)控電路和可充電器件檢測及充電電路；MCU控制單元分別連接至可充電器件檢測及充電電路、負載監(jiān)控電路、繼電器開關(guān)一、繼電器開關(guān)二和可充電器件；可充電器件檢測及充電電路又分別連接繼電器開關(guān)二和可充電器件；負載監(jiān)控電路分別連接可充電器件和充電設(shè)備連接端。該充電器接入主電源，但未進行充電工作時，其功耗為零，即不損耗電能，達到了節(jié)能環(huán)保的目的。
文檔編號H02J7/00GK201749913SQ20102028745
公開日2011年2月16日 申請日期2010年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月29日
發(fā)明者陳永昌 申請人:西普利歐通訊股份有限公司