探析防护电源取电器技术

(整期优先)网络出版时间:2023-01-09
/ 2

探析防护电源取电器技术

张平,袁伟国

杭州人人集团有限公司,浙江省杭州市310000

摘要:电动汽车作为一种现代交通工具,对环境对人类都有着不可替代的作用。随着汽车工业的发展,人们对乘车环境舒适性要求不断提高,其中用车安全也成了人们关注的重点。电动汽车上常常会配有一些电源取电器,但传统的电源取电器使用时容易把一些杂物、水等物质代入到取电器中,并且传统取电器配的翻盖在驾车行驶中开启较为困难,存在较高的安全隐患。

关键词:取电、电源、安全

引言

随着汽车技术的飞跃式发展,人们对于车辆的使用功能要求也越来越高,现在的车上均会匹配一些电源取电器,但电源取电器内会经常出现一些进水或杂物进入的等问题,因此一些电源取电器在开口处设置了翻盖,但司机在行驶中无法单手进行操作,需一只手扶住翻盖,另一只手将USB组件或点烟器插入电源取电器内进行取点,影响安全驾驶。因此,研究出了具有防护功能的电源取电器,来防止水或杂物进入电源取电器内,并解决司机在开车时对电源取电器进行操作不方便的问题。本文主要针对具有防护功能的电源取电器进行技术研究。

1、汽车电源取电器概述

汽车取电器是一种从汽车保险盒内取电的一种连接器插头,汽车在加装设备时,加装的设备需要从汽车内部引出加装设备所需要的电源,而取电器可以在不破坏汽车原有的线路和保险插座的基础上,将加装设备所需要的电从汽车保险盒内引出,从而使加装的设备轻易取得电源工作。

随着社会的发展,多元化以及多功能的产品越来越受到人们的欢迎,特别是在外出时,人们总是希望携带尽可能少的东西,却能够具有更多的使用功能,不管是在一般的使用状态下,还是在应急的使用状态下,都能够满足人们的使用需求。车载充电可以通过汽车上的电源取电器中的点烟器取电,来实现车主用车载电源为自己随身携带的电子产品如手机、IPID、蓝牙耳机、笔记本电脑等电子产品进行充电,该装置实现了人们日常驾车外出的基本需求。

2、防护功能的电源取电器技术

结合传统取电器的不足,现研究出了具有防护功能的电源取电器,它包括本体、安装圈、紧固螺母和堵盖。


防护功能的电源取电器主视图

如图:1本体2安装圈、3紧固螺母、4堵盖

防护功能的电源取电器的安装圈套设在本体上,紧固螺母与安装圈连接,紧固螺母内部开设有与螺纹相匹配的丝槽,通过旋转可将紧固螺母与安装圈连接,紧固螺母的顶面呈钝齿状设置,可将电源取电器与外部面板进行牢固固定,防止出现松动的现象。

防护功能的电源取电器的本体内还设有可插拔的堵盖,堵盖包括顶帽、连接柱、限位块和连接体,顶帽为扁球体,其下端设有连接柱,连接柱为圆柱体,限位块设置在连接柱的下端,其为圆形设置,且其顶面由圆心处向边缘倾斜向下设置,连接体设置在限位块的下端,其为八面体,由具有弹性的橡胶制成,其下端的直径小于上端的直径2--3mm可使堵盖轻易地插入本体内,且每个面呈圆弧状向连接体的中心处凹陷2mm--4mm,即可保证堵盖与本体能够牢固的插接,又可以有效降低堵盖与本体之间的摩阻力,使堵盖从本体内取出时更为轻松。


防护功能的电源取电器堵盖示意图

如图41顶帽、42连接柱、43限位块、44连接体。

防护功能的电源取电器的本体包括内筒、瓷座、铆钉、正极插片、负极插片和绝缘块,内筒为金属内筒,作为取电器的电源负极,内筒上开设有连接孔一和连接孔二,连接孔一设置在连接孔二的上方,且内筒的外壁上还设有导向条一,连接孔一用于内筒与安装圈进行连接,安装圈的外边面设有螺纹,螺纹的上方设有导向条二,导向条二用于电源取电器与外部面板安装时进行定位作用,安装圈内部设有弹性卡扣,弹性卡扣可扣入连接孔一内,将内筒与安装圈连接,且开设有导向槽,导向槽与导向条一配合使用。紧固螺母的上表面呈钝齿状设置,且其内部开设有与螺纹相匹配的丝槽。

防护功能的电源取电器左视图

如图:11内筒、111连接孔一、112连接孔二、113导向条一、12瓷座、13铆钉、14正极插片、15负极插片、16绝缘块

连接孔二可用于USB或点烟器与内筒进行连接,导向条一便于内筒与安装圈连接时进行定位。其内部底部处设有瓷座,铆钉作为取电器的电源正极,其下端贯穿瓷座和内筒的底面后与正极插片连接,瓷座将铆钉和内筒分开,起到绝缘的作用,负极插片与内筒的底面连接,绝缘块设置在正极插片与负极插片之间。

防护功能的电源取电器的
正极插片与负极插片在平面上呈垂直设置,但互不接触,防止电源取电器与外部线束连接后因车辆震动而产生松动或接触不良的现象。

防护功能的电源取电器安装圈示意图


防护功能的电源取电器安装圈俯视示意图

如图:21螺纹、22导向条二、23弹性卡扣、24导向槽

3、防护功能的电源取电器工作原理

防护功能的电源取电器安装时,将内筒上的导向条一对准安装圈内的导向槽,将安装圈套设在内筒上,并使安装圈上的弹性卡扣扣入内筒上的连接孔一内,安装圈与内筒即完成连接,然后将本体连同安装圈安装到外部面板上,安装时可利用安装圈上的导向条二进行定位,然后将紧固螺母旋转安装到安装圈上,并使紧固螺母与安装圈将面板夹紧,由于紧固螺母上表面呈钝齿状设置,使电源插座取电器与外部面板的连接更为牢固,然后将正极插片和负极插片与外部线束连接,由于正极插片和负极插片在平面上呈垂直设置,车辆震动也不会出现松动或接触不良的现象,启动车辆后,将USB充电模块或点烟器上的卡扣嵌入连接孔二内就可取电,在不使用时,用堵盖将内筒封盖即可,可防止水和杂物进入电源插座取电器内,并且由于限位块下端的直径小于上端的直径2-3mm,插入时极其方便,无需进行精确对准,且限位块八个面呈圆弧状向连接体的中心处凹陷2mm-4mm,即可保证堵盖与本体能够牢固的插接,又可以有效降低堵盖与本体之间的摩阻力,司机取出时更为轻松,尤其在行驶过程中单手就可完成操作,不会产生分神,保证安全驾驶。

4、防护功能的电源取电器优势

防护功能的电源取电器具备以下有优势:

1、防护功能的电源取电器通过在防护功能的电源取电器内设置可插拔的堵盖,可防止水和异物进入电源取电器内,且具有插拔方便的特性,便于司机在行驶过程中单手进行操作,不对驾驶造成安全影响,加强了电源插座取电器的实用性。

2、防护功能的电源取电器通过设置开设有连接孔一和连接孔二的内筒,便于进行工装,且使电源插座取电器可以即给USB充电模块供电,也可以给点烟器供电,使电源插座取电器具有给多种模块供电的功能。

3、防护功能的电源取电器通过将紧固螺母的上表面呈钝齿状设置,可使电源插座取电器与外部面板的连接更为牢固。

5、结语

具有防护功能的电源取电器,可以防止水和杂物进入电源取电器内,并且在司机开车过程中,只需单手就可进行操作,且装置中堵盖的插拔简便,加强了具有防护功能的电源取电器的实用性。将该装置运用到市面上将会取得不少效益。

参考文献:

[1]谢耀华,一款轻型卡车的电源系统设计,汽车实用技术,2017-03-30             

[2]刘小兵,《新能源汽车安全用电与防护》教学资源的开发研究,科技风,2019-12-20             

[3]李春,张磊,闫肃军,电动汽车电安全标准分析及测试,汽车零部件,2019-09-28             

[4]罗益锋,汽车用先进材料的研发主题:轻量、安全、节能、环保和低成本,高科技纤维与应用,2019-08-28             

[5]裴春松,纯电动汽车电安全分析与设计,客车技术与研究,2012-02-25

[6]孟玉喜,汽车保险丝盒取电器及注射模设计,模具制造,2020-03-08

[7]汪海艳,张华兵,无接触供电系统取电器研究,工业控制计算机,2013-07-25             

[8]邹栋林,孟玉喜,陈晓军,汽车记录仪保险丝搭接转换装置及其模具设计,制造技术与机床,2017-10-02             

[9]吴振磊,叶进,基于电动汽车的上装取电功能开发,汽车电器,2020-08-20