劉奧卓， 夏 夢(mèng)， 曹煜暉， 王智杰

（湖北文理學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院， 湖北 襄陽(yáng) 441053）

引言

為解決高校宿舍夜間停電后，大學(xué)生使用的手機(jī)和有USB充電接口的低功率用電設(shè)備短時(shí)間使用直流電的用電問(wèn)題，一種儲(chǔ)電式插排為當(dāng)今大學(xué)生在夜間斷電生活中的需求提供了有力的支持。

1 插排結(jié)構(gòu)分析

插排結(jié)構(gòu)包括上蓋、下蓋、電池槽蓋、儲(chǔ)能電池。在插板的下蓋中有一個(gè)電池槽，用來(lái)存放電池，為方便電池的拆卸，就使用螺釘和電池槽蓋將電池固定在電池槽內(nèi)。電池槽的左側(cè)放置插排的常規(guī)電路板，插排的上殼有USB插孔。插排內(nèi)的電池能夠在通電情況下儲(chǔ)電，在斷電的時(shí)候，通過(guò)內(nèi)置電池為插排的電路供電，保持插排能夠正常使用一段時(shí)間[1-4]。

1.1 插排上蓋

插排上蓋的插孔全部設(shè)計(jì)為USB接口[5-8]，由于該插排僅用于供電給使用直流電的設(shè)備，并且目前使用直流電的設(shè)備大多接線頭都使用USB接口，所以這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅方便了插排上插孔的制作，而且還節(jié)省了插排插孔的空間，相比于有插頭插孔的插排，該插排的USB插孔在同一使用空間下會(huì)有更多的USB插孔（見(jiàn)圖1）。

圖1 插排上蓋

1.2 插排下蓋

在插排的下蓋中有一個(gè)電池槽，用來(lái)存放電池（見(jiàn)圖2），由于該插排的特點(diǎn)是內(nèi)置儲(chǔ)能電池，考慮到電池會(huì)因?yàn)槟承┎豢煽咕芤蛩囟鴵p壞，和用戶(hù)想要更換容量更大容量的電池的需求，為方便電池的拆卸，就使用螺釘和電池槽蓋將電池固定在電池槽內(nèi)[9-11]。電池槽的左側(cè)放置的是插排的工作電路板，電源線在插排右側(cè)先經(jīng)過(guò)儲(chǔ)能電池然后再接入工作電路板，實(shí)現(xiàn)通電狀態(tài)時(shí)儲(chǔ)能電池的儲(chǔ)能和插排的正常工作和斷電狀態(tài)下保證電池的電量充足。

圖2 插板下蓋

2 插排技術(shù)分析

一是該插排在使用過(guò)程中輸出的全部為直流電，在使用過(guò)程中即使插排上所有的USB接口都工作也不會(huì)有產(chǎn)生過(guò)大的功率，故能夠安全的直接接在其他能夠輸出交流電的插排上。

二是該插排的插孔全部為USB接口，在能夠滿(mǎn)足接口夠多的情況下，節(jié)省出更多的空間給內(nèi)置電池，同時(shí)也有更多的空間讓內(nèi)置電池在使用時(shí)散熱，極大程度延長(zhǎng)了內(nèi)置電池的使用壽命。

三是該插排的內(nèi)置電池的放置方法為電池槽蓋固定，極大程度的為電池的更換提供了便利，當(dāng)電池?fù)p壞或者需要更換更大容量的電池時(shí)，只需要將電池槽蓋的螺絲擰下，更換同樣大小的內(nèi)置電池即可，無(wú)需購(gòu)買(mǎi)新的插排，避免造成浪費(fèi)，節(jié)約了用戶(hù)的開(kāi)銷(xiāo)。

四是該插排的內(nèi)部接線是電源線接入插排內(nèi)首先與內(nèi)置電池連接，再由內(nèi)置電池連接到工作電路板，當(dāng)內(nèi)置電池需要更換但是無(wú)法立即更換時(shí)，可將電源線直接與工作電路板用連接線連接，保證在電池更換之前的非斷電狀態(tài)下，依舊能夠?qū)崿F(xiàn)其作為插板的功能。

3 結(jié)語(yǔ)

可拆卸電池儲(chǔ)電插排與UPS類(lèi)似，UPS雖然可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定的供電，但由于體積過(guò)大、價(jià)格過(guò)于昂貴，并不是每個(gè)學(xué)生都有條件配備UPS，可拆卸電池儲(chǔ)電插排在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上對(duì)電池的拆卸提供了便利，對(duì)拆卸電池之后的繼續(xù)使用提供了可行性，集安全性、經(jīng)濟(jì)性、便利性于一身，滿(mǎn)足了當(dāng)代大學(xué)生的生活需求。