可拆卸電池儲電插排研究

劉奧卓， 夏 夢， 曹煜暉， 王智杰

（湖北文理學院 機械工程學院， 湖北 襄陽 441053）

引言

為解決高校宿舍夜間停電后，大學生使用的手機和有USB充電接口的低功率用電設備短時間使用直流電的用電問題，一種儲電式插排為當今大學生在夜間斷電生活中的需求提供了有力的支持。

1 插排結構分析

插排結構包括上蓋、下蓋、電池槽蓋、儲能電池。在插板的下蓋中有一個電池槽，用來存放電池，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。電池槽的左側放置插排的常規電路板，插排的上殼有USB插孔。插排內的電池能夠在通電情況下儲電，在斷電的時候，通過內置電池為插排的電路供電，保持插排能夠正常使用一段時間[1-4]。

1.1 插排上蓋

插排上蓋的插孔全部設計為USB接口[5-8]，由于該插排僅用于供電給使用直流電的設備，并且目前使用直流電的設備大多接線頭都使用USB接口，所以這樣的結構設計不僅方便了插排上插孔的制作，而且還節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有更多的USB插孔（見圖1）。

圖1 插排上蓋

1.2 插排下蓋

在插排的下蓋中有一個電池槽，用來存放電池（見圖2），由于該插排的特點是內置儲能電池，考慮到電池會因為某些不可抗拒因素而損壞，和用戶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[9-11]。電池槽的左側放置的是插排的工作電路板，電源線在插排右側先經過儲能電池然后再接入工作電路板，實現通電狀態時儲能電池的儲能和插排的正常工作和斷電狀態下保證電池的電量充足。

圖2 插板下蓋

2 插排技術分析

一是該插排在使用過程中輸出的全部為直流電，在使用過程中即使插排上所有的USB接口都工作也不會有產生過大的功率，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，在能夠滿足接口夠多的情況下，節省出更多的空間給內置電池，同時也有更多的空間讓內置電池在使用時散熱，極大程度延長了內置電池的使用壽命。

三是該插排的內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，當電池損壞或者需要更換更大容量的電池時，只需要將電池槽蓋的螺絲擰下，更換同樣大小的內置電池即可，無需購買新的插排，避免造成浪費，節約了用戶的開銷。

四是該插排的內部接線是電源線接入插排內首先與內置電池連接，再由內置電池連接到工作電路板，當內置電池需要更換但是無法立即更換時，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下，依舊能夠實現其作為插板的功能。

3 結語

可拆卸電池儲電插排與UPS類似，UPS雖然可以實現長時間穩定的供電，但由于體積過大、價格過于昂貴，并不是每個學生都有條件配備UPS，可拆卸電池儲電插排在結構設計上對電池的拆卸提供了便利，對拆卸電池之后的繼續使用提供了可行性，集安全性、經濟性、便利性于一身，滿足了當代大學生的生活需求。