专利名称：多功能限时充电用电的墙壁电源插座的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是墙壁电源插座领域中一种新型的“多功能限时充电用电的墙壁电源插座”。此电源插座内设计有时钟可计时报时；对5号7号干电池充电；对手机、剃须刀等需要充电的设备进行限时和间隔限时充电，以防止过充缩短电池寿命；对电风扇、电热毯等用电设备进行限时和间隔限时用电，并设有手机充电寄存仓、解决手机充电时因拖线长易跌落、时钟在床头柜上易掉地摔坏的弊端。
背景技术：
电池充电是人们较为熟悉的行业，电池使用量更为广泛，怎样才能使电池的使用寿命发挥到最大限度，减少现有电池的生产量保护紧缺资源是很多科技人员研发方向及追求的梦想，经验证明，电池充电过程就是化学反应过程，任何化学反应过程都受到时间的限制，不是永恒的，电池更不例外，虽可反复充电但在多次超时充电过程中都会对电池产生不同程度的损坏，使电池寿命加快缩短。目前因没有限时充电设备电池充电是不限时的，例手机充电，晚上接入充电器插上交流电源开始充电，到第二天早上才断电停充，实际上每次充电时间只须3-5小时，可是夜间充电不可能为充电而派人值班，一夜十多个小时这就造成了过时充电，夏天充电时电池一直在发热，每次多充几个小时的电，就多几个小时的高温对手机电池造成化学反应的影响，按手机锂电池循环充电500次理论计算使用寿命应达到5年左右，可现在使用不到两年就不行了，充电时红灯转为绿灯时只表示电以充满，但决不是断电，不懂电路的人误认为是停止充电，过充不但浪费电能，又损坏电池，为此本人设计了一款“多功能限时充电用电的墙壁电源插座”来解决上述问题。
发明内容针对现有充电技术上的不足，本实用新型目的是提供一种多功能限时充电用电的墙壁电源插座，该墙壁电源插座有两种充电模式:一、定时充电模式；二、间隔定时充电模式。墙壁电源插座内自带手机充电电路，因手机电池电压统一，在插座右侧设计有一 USB接口，既可用随机充电器插入电源插座充电，也可不要充电器直接将数据线插入USB接口充电，但都受限时控制。该多功能限时充电用电的墙壁电源插座问世能有效解决各种充电电池因过充造成的寿命缩短。本实用新型解决其问题采用的技术方案是:首先将设计中零部件命名为:1.插座面板，2.时钟，3.控制门、3-1.门扣，4.凹槽，5.门夹槽一，6.模式按钮，7.启动按钮，8.电池按钮，9.主定时旋钮，10.间隔定时开旋钮、10-1.间隔红指示灯，11.门锁，12.间隔定时关旋钮、12-1.间隔绿指示灯，13.电池仓，14.电池负极金属件，15.干电池充电指示灯，16.四眼插孔、16-1.四眼插座体、16-2.金属件一，17.三眼插孔、17-1.三眼插座体、17-2.金属件二、17-3.封盖板，18.手机充电按钮，19.USB接口、19-1.USB接口座体，20.手机充电指示灯，21.手机寄存仓，22.仓门、22-1.连体轴，23.插座后壳体，24.左右穿线孔，25.面板固定孔，26.固定螺丝一，27.电路板固定桩、28.固定螺丝二、29.电池正极电路板，30.弹簧一，31.门夹槽二，32弹簧二，33.防滑夹，34.固定螺丝三，35.后壳体固定桩，36主电路板，37.交流电源指示灯。其特征是:在插座面板(I)的左侧设计一个袖珍式电子钟(2)，在插座面板中部设有一个凹槽(4)，凹槽的上口表面设有一个可开启关闭的控制门(3)、门的上端向内有一门扣(3-1)、在关闭时插入上端的门锁(11)内、门的下端两侧的延伸轴插入门夹槽一(5)、此门锁为按一下开、再按一下关的自动门锁，凹槽内左侧上端设计了左右两只间隔定时开旋钮(10)、间隔定时关旋钮(12)、中端设有一只主定时旋钮(9)、下端从左向右依序为:模式按钮出)、启动按钮(7)、电池按钮(8)，凹槽右侧上部设计有两只电池充电指示灯(15)、中端设有电池仓(13)、下端设有电池负极金属件(14)，插座面板的右侧上端设有一手机寄存仓(21)、仓门(22)，中端设有间隔红指示灯(10-1)、间隔绿指示灯(12-1)，下端从左向右为四眼插孔(16)、三眼插孔(17)，右侧边由下向上为:手机充电按钮(18)、USB接口(19)、手机充电指示灯(20)，插座面板的四只角设有四只面板固定孔(25)通过四只固定螺丝一
(26)与插座后壳体(23)内部的后壳体固定桩(35)进行连接，在插座面板的反面与四眼插孔相对应的位置设有四眼插座体(16-1)、金属件一(16-2)，与三眼插孔相对应的位置设有三眼插座体(17-1)、金属件二(17-2)、封盖板(17-3)，在USB接口(19)相对应位置设有USB接口座体(19-1)，仓门(22)通过连体轴(22-1)插入门夹槽二(31)内产生旋转、在连体轴上套入弹簧二(32)、以弹簧的弹力来控制仓门在无外力推动时处于关闭状态，在电池仓(13)反面相对应的位置设有电池正极电路板(29)和弹簧一(30)、弹簧一的两端分别连接电池正极电路板(29)与电池负极金属件(14)，防滑件(33)通过固定螺丝三(34)固定到插座后壳体(23)的右上方、处于手机寄存仓内部垂直顶部，主电路板(36)通过固定螺丝二(28)固定到电路板固定桩(27)上面，在时钟(2)右上角设计一只交流电源指示灯(37)作通电指示。主电路板(36)上面的电路原理图见图5，其特征是:由保险丝FU、红色闪光二极管LED4、电阻R14、电容C16、C17、热敏电阻RT、双模滤波器T的互连方式组成:交流输入、显示、抗干扰电路，由电阻R15、电容C15、二极管D7-D10、稳压管D6、电容C13、C14的互连方式组成:降压、整流、稳压、滤波电路，由三端集成块IC3/7806组成:三端二次降压电路，由三极管Q3、继电器K、二极管D5、D3、D4、电阻R11、R12的互连方式组成:驱动电路，由插排XS、红色发光二极管LED2、LED3、电阻R13的互连方式组成:插排通电指示电路，由双时基集成电路 IC2\556、电阻 R6、R7、R8、R9、RlO、电容 C5、C6、C7、C8、C9、C10、Cl 1、绿色发光二极管LEDl的连接方式组成:循环定时、显示电路，由起动按钮开关S1、二极管D1、D2、三极管Q1、Q2、电阻Rl、R2、R3、R4、R5、可调电位器RP、模式转换开关S2、时基集成电路IC1\555、电容C1、C2、C3的互连方式组成:抗干扰定时转换电路，由电容C4、C12的连接方式组成:第二次、第三次滤波电路，由开关S4、变压器T2、干电池E1、E2、红色闪光二极管 LED7、LED8、二极管D20、D21、电阻R29、R30的互连方式组成:干电池充电电路，由开关S3、保险电阻L1/4R、二极管016-019、011、012、013、014、015、电容 C22、C21、C20、C19、C18、电阻 R28、R27、R26、R25、R24、R23、R22、R21、R20、R19、R18、R17、R16，三极管 Ql、Q2、Q3、Q4,精密稳压器 TL431、光耦U、变压器Tl的互连方式组成:手机充电电路。各零部件的功能作用是:时钟(2)作计时闹时用，提醒人们按时作息，设计在墙壁插座内的优点在于不易跌落摔坏并节省空间。凹槽(4)内右侧设计的电池仓(13)是作5号、7号干电池充电用，优点是提倡消费者购买可充电电池缺电随时可充，循环利用，拒绝使用一次性电池带来的环境污染，电池负极金属件(14)与反面的弹簧一(30)相连接，在装电池时可以伸缩，干电池充电指示灯(15)在装入电池充电时会发光，给干电池充电时先选择主定时旋钮(9)调整到所需要的时间，再按下启动按钮(7)、电池按钮(8)即开始充电，主定时间一到自动切断电源充电结束，在取电池时按一下电池按钮(8)断开电池电路与总电路的连接即可。四眼插孔(16)、三眼插孔(17)供给各种须要定时、间隔定时的充电设备、用电设备，如手机、剃须刀、电热毯、电风扇等设备的交流电源，此交流电源受控于内部定时电路，有两种模式，一、定时供电，例如手机充电约需5小时，将主定时旋钮(9)调到5，再按下启动按钮(7)间隔红指示灯(10-1)亮表示有电即开始充电，5小时一到间隔红指示灯(10-1)熄灭表示自动断电充电结束；二、间隔定时供电。例如夏天风扇用整夜但无须持续，选择间隔供电方式，先将主定时旋钮(9)调到10小时，再将间隔定时开旋钮(10)调到30分钟，间隔定时关旋钮(12)调到30分钟，按下模式按钮(6)后再按起动按钮(7)间隔红指示灯(10-1)亮表示有电风扇开始运转，30分钟一到间隔红指示灯(10-1)熄灭断电风扇停转，间隔绿指示灯(12-1)亮，30分钟一到绿灯熄灭，红灯又亮风扇又开始运转，如此循环往复直到主定10小时一到自动断电结束运转。手机寄存仓(21)是用于手机在充电时的临时存放固定，其内深度达8厘米，并向下倾斜约5度，在仓内上顶部设有防滑夹(33)用于夹紧各种厚薄不一的手机以防因不慎造成脱落，在充电时先将手机插入寄存仓，手机充电有两种方式:一、将手机充电器插入四眼插孔与手机连接好数据线，调整好主定时旋钮(9)的时间值，按下起动按钮(7)即开始充电，时间一到结束充电；二、不用手机充电器直接将数据线插入USB插孔，调好主定时旋钮(9)的时间值，按下起动按钮(7)后再按下手机充电按钮(18)即开始充电，手机充电指示灯(20)发红光表示在充电，当红灯变成绿灯时表示电以充满，待定时一到自动断电，在取手机时顺便按一下手机充电按钮(18)关闭内部电路即可，因墙壁插座内部以设有充电器电路，(注:全国手机充电器以统一电压充电，USB接口也以统一都可通用)。仓门(22)及控制门(3)平时处于关闭状态，起保护、美观的作用，插座后壳体(23)固定在墙壁内，左右穿线孔(24)用于接入交流电源线，交流电源指示灯(37)作通断电指示。图5电路工作原理是:AC220V交流电输入经保险丝FU限流保险，电阻R14、红色发光二极管LED4发光作交流电源指示，电容C16\C17滤除外来干扰杂波，热敏电阻RT温控，共模滤波器T滤波，再经电容C15、电阻R15并联降压，二极管D7-D10整流，稳压管D6稳压，电容C13、C14滤波变成稳定的12V直流电压作为整个电路电源，经三端集成块IC3\7806降为6V后供应前级电路，当开始定时充电时首先选择模式转换开关S2，I与3连接是定时充电模式，I与2连接是间隔定时充电模式，模式选定后调节定时电位器RP到某一时间值，按一下起动按钮开关SI，正6V电源通过SI经二极管Dl正向导通给时基集成电路IC1\555的4脚供电，三级管Ql的基极B通过电阻Rl取得偏压，集电极C、发射极E饱和导通，电容Cl的两端从高电位被拉到低电位，IC1\555的2脚也被从高电位拉低，内部电路翻转由稳态转为暂态，3脚输出高电平，一方面通过二极管D2向4脚反供电，另一方面通过模式转换开关S2、电阻R12、二极管D4给驱动三极管Q3的基极B送来偏压，三极管C、E导通，继电器K吸合接通插排XS的交流电源，红色发光二极管LED3、LED4通过电阻R13取得偏压点亮发光作通电充电指示，当设定的时间一到IC1\555的3脚由高电平转为低电平，三极管Q3的基极B失去偏压C、E截止，继电器K释放，切断插排XS的交流电源，红色发光管熄灭，插座断电充电结束。如选择间隔充电模式，按下起动按钮开关SI后三极管Ql的C、E极导通拉低电容Cl的两端电压，IC1\555的2脚受触发，内部电路翻转3脚输出高电平，一方面由二极管D2向4脚反供电，另一方面通过模式转换开关S2转换，I与2连，经电阻R5给三极管Q2的基极B送来偏压，Q2的C、E极饱和导通接通正6V电源到双时基集成电路IC2\556的14脚、10脚和4脚，在三极管Ql饱和导通时不但拉低了电容Cl的两端电压触发了 ICl的2脚，同时也拉低了电容C5的两端电压，触发了 IC2的6脚，(注:上一次选择定时充电模式时电容C5也被拉低，因三极管Q2处截止状态不导通，IC2没供电源，属无效拉低。)内部电路翻转，5脚输出高电平通过电阻Rl1、二极管D3给三极管Q3基极B送来偏压，使其C、E极饱和导通，继电器K吸合接通插排XS的交流电源，红色发光管LED3、LED4点亮，间隔充电开始，电阻R7与电容C7决定充电时间值，公式时间T 1.1RC，设定的时间一到5脚由高电平转为低电平，三极管Q3因失偏压截止，继电器K释放，切断插排XS的交流电源，红色发光管熄灭，充电停止，在5脚由高转低的同时电容Cll的两端电压也被拉低，8脚受触发内部电路翻转，9脚变为高电平，绿色发光管LEDl通过电阻RlO取得偏压点亮作充电暂停指示，暂停充电时间由电阻R8、电容ClO决定，设定的暂停时间一到，9脚由高电平转为低电平，绿色发光管LEDl熄灭，电容C6两端电压被拉低，6脚受触发内部电路翻转，5脚又重新变为高电平通过电阻R11、二极管D3给三极管Q3的基极B送来偏压，使其C、E极饱和导通，继电器K吸合接通插排XS的交流电源，红色发光管点亮充电又重新开始，如此循环轮替，直到时基集成电路ICI \555设定的总时间一到3脚输出低电平，三极管Q2因失偏压截止，切断IC2的供电电源，IC2因断电停止工作，三极管Q3因失偏压截止，继电器K释放切断插排的交流电源，红色发光管熄灭充电结束，电容C12、C4作为第二次、第三次滤波，二极管D5起续流作用。开关S4接通变压器T2的交流电源，变压器T2的A端经二极管D20的半波整流转变为直流电压对干电池El的正极进行充电，电阻R29起限流降压作用，红色发光二极管LED7作充电指示；变压器的B端经二极管D21的半波整流转变为直流电压对干电池E2的正极进行充电，电阻R30起限流降压作用，红色发光二极管LED8作充电指示。开关S3接通交流电源，经保险电阻L1/4R限流、二极管D16-D19整流、电容C22滤波输出约300V左右的直流电压，由三极管Q6、Q7、电阻R24、R25、R26、R27、R28、电容C19、C20、C21、变压器的初级L1、L2、光耦U组成开关电源振荡电路，将300V左右的直流电压转换为每秒高达几千次脉冲交流电压，通过变压器Tl的互感耦合到次级L3，经三极管D12半波整流、电容C18滤波、经二极管D11、电阻R19、R18、电源调整管Q4输出4.3V的直流电源到USB对手机进行充电，精密稳压器TL431通过电阻R16、R17分压来稳定Q4的基极电压，三极管Q5通过基极电阻R20来拾取基极与发射极的电位差来控制发光二极管LED5、LED6的发光轮换，光耦U通过检测直流输出端的电压来控制和平衡变压器初极振荡脉冲电压的闻低。本实用新型的有益效果是:多功能限时充电用电的墙壁电源插座集时钟计时、闹时，5号、7号干电池充电，手机、剃须刀、电风扇、电热毯等充电、用电设备进行限时充电、限时用电、间隔充电、间隔用电等多种功能与一体，既节省电能、节约空间、又可延长电池的使 用寿命，还能保证用电安全，其有益效果是显而易见的。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明
图1是本实用新型的外形结构图。图2是本实用新型内部的模拟电路板图。图3是本实用新型的后壳体图。图4是本实用新型的面板反面结构图。图5是本实用新型的电路原理图。附图中:1.插座面板，2.时钟，3.控制仓门、3-1.门扣，4.凹槽，5.门夹槽一，6.模式按钮，7.启动按钮，8.电池按钮，9.主定时旋钮，10.间隔定时开旋钮、10-1.间隔红指示灯，11.门锁，12.间隔定时关旋钮、12-1.间隔绿指示灯，13.电池仓，14.电池负极金属件，15.干电池充电指示灯，16.四眼插孔、16-1.四眼插座体、16-2.金属件一，17.三眼插孔、17-1.三眼插座体、17-2.金属件二、17-3.封盖板，18.手机充电按钮，19.USB接口、19-1.USB接口座体，20.手机充电指示灯，21.手机寄存仓，22.仓门、22-1.连体轴，23.插座后壳体，24.左右穿线孔，25.面板固定孔，26.固定螺丝一，27.电路板固定桩、28.固定螺丝二、29.电池正极电路板，30.弹簧一，31.门夹槽二，32弹簧二，33.防滑夹，34.固定螺丝三，35.后壳体固定桩，36主电路板，37.交流电源指示灯。
具体实施方式
插座面板⑴左侧装入时钟(2)，凹槽(4)左侧从上向下依序装入门锁(11)、间隔定时开旋钮(10)、间隔定时关旋钮(12)、主定时旋钮(9)，模式按钮(6)、启动按钮(7)、电池按钮(8)连接在电路板(36)上、当电路板通过固定螺丝二(28)固定到电路板固定桩
(27)上时自然地从孔内伸出，电池负极金属件(14)、电池正极电路板(29)、干电池充电指示灯(15)、从插座面板(I)的反面相对应位置插入，弹簧一(30)两端分别连接电池负极金属件和电池正极电路板，控制门(3)的下端轴插入门夹槽一(5)，插座面板右侧的四眼插孔
(16)、三眼插孔(17)、USB接口(19)、门孔都由面板模具自动生成，插座面板反面将金属件一(16-2)、金属件二(17-2)分别插入四眼插座体(16-1)和三眼插座体(17_1)，仓门(22)的连体轴(22-1)穿入弹簧二(32)插入门夹槽二(31)，在手机寄存仓(21)上方通过固定螺丝三(34)固定好防滑夹(33)，插座面板通过固定螺丝一(26)穿过面板固定孔(25)旋入后壳固定桩(35)内。
权利要求1.一种多功能限时充电用电的墙壁电源插座，其特征是:在插座面板(I)的左侧设计一个袖珍式电子钟(2)，在插座面板中部设有一个凹槽(4)，凹槽的上口表面设有一个可开启关闭的控制门(3)、门的上端向内有一门扣(3-1)、在关闭时插入上端的门锁(11)内、门的下端两侧的延伸轴插入门夹槽一(5)、此门锁为按一下开、再按一下关的自动门锁，凹槽内左侧上端设计了左右两只间隔定时开旋钮(10)、间隔定时关旋钮(12)、中端设有一只主定时旋钮(9)、下端从左向右依序为:模式按钮￠)、启动按钮(7)、电池按钮(8)，凹槽右侧上部设计有两只电池充电指示灯(15)、中端设有电池仓(13)、下端设有电池负极金属件(14)，插座面板的右侧上端设有一手机寄存仓(21)、仓门(22)，中端设有间隔红指示灯(10-1)、间隔绿指示灯(12-1)，下端从左向右为四眼插孔(16)、三眼插孔(17)，右侧边由下向上为:手机充电按钮(18)、USB接口(19)、手机充电指示灯(20)，插座面板的四只角设有四只面板固定孔(25)通过四只固定螺丝一(26)与插座后壳体(23)内部的后壳体固定桩(35)进行连接，在插座面板的反面与四眼插孔相对应的位置设有四眼插座体(16-1)、金属件一(16-2)，与三眼插孔相对应的位置设有三眼插座体(17-1)、金属件二(17-2)、封盖板(17-3)，在USB接口 (19)相对应位置设有USB接口座体(19-1)，仓门(22)通过连体轴(22-1)插入门夹槽二(31)内产生旋转、在连体轴上套入弹簧二(32)、以弹簧的弹力来控制仓门在无外力推动时处于关闭状态，在电池仓(13)反面相对应的位置设有电池正极电路板(29)和弹簧一(30)、弹簧一的两端分别连接电池正极电路板(29)与电池负极金属件(14)，防滑件(33)通过固定螺丝三(34)固定到插座后壳体(23)的右上方、处于手机寄存仓内部垂直顶部，主电路板(36)通过固定螺丝二(28)固定到电路板固定桩(27)上面，在时钟(2)右上角设计一只交流电源指示灯(37)作通电指示。
2.根据权利要I所述的多功能限时充电用电的墙壁电源插座，其电路特征是:由保险丝FU、红色闪光二极管LED4、电阻R14、电容C16、C17、热敏电阻RT、双模滤波器T的互连方式组成:交流输入、显不、抗干扰电路，由电阻R15、电容C15、二极管D7-D10、稳压管D6、电容C13、C14的互连方式组成:降压、整流、稳压、滤波电路，由三端集成块IC3/7806组成:三端二次降压电路，由三极管Q3、继电器K、二极管D5、D3、D4、电阻R11、R12的互连方式组成:驱动电路，由 插排XS、红色发光二极管LED2、LED3、电阻R13的互连方式组成:插排通电指示电路，由双时基集成电路IC2\556、电阻R6、R7、R8、R9、R10、电容C5、C6、C7、C8、C9、C10、CU、绿色发光二极管LEDl的连接方式组成:循环定时、显示电路，由起动按钮开关S1、二极管Dl、D2、三极管Ql、Q2、电阻Rl、R2、R3、R4、R5、可调电位器RP、模式转换开关S2、时基集成电路IC1\555、电容C1、C2、C3的互连方式组成:抗干扰定时转换电路，由电容C4、C12的连接方式组成:第二次、第三次滤波电路，由开关S4、变压器T2、干电池El、E2、红色闪光二极管LED7、LED8、二极管D20、D21、电阻R29、R30的互连方式组成:干电池充电电路，由开关S3、保险电阻 L1/4R、二极管 D16-D19、D11、D12、D13、D14、D15、电容 C22、C21、C20、C19、C18、电阻 R28、R27、R26、R25、R24、R23、R22、R21、R20、R19、R18、R17、R16，三极管 Ql、Q2、Q3、Q4，精密稳压器TL431、光耦U、变压器Tl的互连方式组成:手机充电电路。
专利摘要一种多功能限时充电用电的墙壁电源插座。此电源插座内一、设计有电子时钟，可计时报时；二、设计有干电池充电器，可对5号7号干电池充电；三、设有手机充电寄存仓，可将手机放入寄存仓固定好后再充电；四、电源插座内自带手机充电电路，不用手机充电器也同样可以充电；五、对手机、剃须刀等需要充电的设备进行限时和间隔限时充电，以防止过充缩短电池寿命；六、对电风扇、电热毯等用电设备进行限时和间隔限时供电。此电源插座的问世能解决手机充电时因拖线长易跌落、时钟在床头柜上易掉地摔坏的弊端，还能节约空间与节约电能，造价、售价低，安装在卧室床头两侧或其他地方的墙壁内，体积小、功能多，非常方便实用。
文档编号H01R27/00GK202997238SQ20122075694
公开日2013年6月12日 申请日期2012年12月29日 优先权日2012年12月29日
发明者刘品华 申请人:刘品华