CN113328608A - 一种多功能电源适配器及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了多功能电源适配器包括驱动电机带动收线轮,电源线缠绕在收线轮上并逐步形成螺线管,触头同弹簧片滑动接触,信号检测单元通过弹簧片向螺线管输入交变测试电流,螺线管产生第一交变磁场,参考单元形成第二交变磁场并改变螺线管中的复阻抗,信号检测单元将感应到的复阻抗变化情况传输给信号处理单元,并获取当前复阻抗值,在当前复阻抗值落入复阻抗区间范围内时,驱动电机停止转动,收线结束;在检测到标记阻抗值时,放线结束;信号检测单元获取等效电阻值并同参考电阻值进行比较,当前电阻值大于参考电阻值时,电源线已出现危及用电安全的老化状况,提醒用户更换。实现了柔性、自动化收放线并检测电源线的老化状况。
Description
技术领域
本发明涉及电源适配器技术领域,具体为一种多功能电源适配器及其使用方法。
背景技术
电源适配器是小型便携式电子设备及电子电器的电源变换设备,一般由外壳、变压器、电感、电容、控制IC、PCB板等元器件组成,它的工作原理是将交流市电转换为可供用电器直接使用的直流电;按连接方式可分为插墙式和桌面式,并广泛配套于平板电脑、智能手机、安防摄像头,机顶盒等设备中。
平板电脑电源适配器在长期使用的过程中,因胡乱收线或粗暴缠绕而使得电源线被反复扭绞,易于产生机械疲劳和增大阻值,进而导致电源线老化甚至过热失火。
现有技术中,对于平板电脑电源适配器的电源线老化缺乏便捷、有效的实时检测手段,通常不予检测或者损坏后在维修过程中,用专用仪器检测平板电脑电源适配器的电源线的通断或电阻值是否异常,以此判断电源线是否正常,并且检测的电阻值是在直流检测环境下获得的,脱离电源线实际使用环境而影响判断效果,此外,现有技术中,往往在发生故障之后才会对电源线进行检测,对于因在不知情的情况下继续使用已经老化的电源线而引发的火灾等情况更是缺乏预警方案。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种多功能电源适配器,能够有效解决现有的电源适配器因收放线时反复扭绞而易于产生机械疲劳和增大阻值,使得电源线老化导致过热失火的问题。
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现。
一种多功能电源适配器,包括电源线老化检测装置,所述电源线老化检测装置包括:
电源线,所述电源线在收线过程中形成螺线管,所述螺线管通入交变测试电流时产生第一交变磁场,所述第一交变磁场受到参考单元产生的第二交变磁场的阻碍引起所述螺线管中的复阻抗的变化,其中,所述螺线管用于感应所述复阻抗,在设置所述参考单元的电阻率、磁导率、几何形状和与所述螺线管之间的距离的值,可使得所述螺线管的尺寸因数和所述复阻抗为单一变量的映射关系,所述复阻抗的值对应着所述尺寸因数的值;
参考单元,与所述螺线管磁连接,所述参考单元根据电涡流效应产生所述第二交变磁场;
信号检测单元,与所述螺线管电连接,用于产生所述交变测试电流,以及采集所述螺线管的复阻抗和分离等效电阻值;
信号处理单元,与所述信号检测单元电连接,用于通过所述信号检测单元获取当前复阻抗值、等效电阻值,并通过对历史数据的分析获取尺寸区间和复阻抗区间以判断收线进程和获取所述电源线的老化数据,所述老化数据为通入所述交变测试电流时的所述螺线管的所述等效电阻值;
驱动电机,根据所述信号处理单元的指令为收线、放线提供动力;
直流短线,用于向终端提供额定工作电压,以及,在插入所述终端时为所述信号处理单元提供放线的触发信号。
进一步地,所述电源适配器的内腔固定连接有变压组件,所述电源适配器的底部连通有所述电源线,所述电源线的连接端与所述变压组件的连接端电性连接,所述电源适配器的右侧转动连接有所述转动杆,所述转动杆的一端贯穿电源适配器的一侧并延伸至电源适配器的内腔,所述转动杆位于电源适配器的内腔固定连接有所述收线轮,所述电源适配器内腔的一侧固定连接有导电座,所述收线轮的左侧固定连接有导电杆,所述导电杆的左端贯穿导电座的右侧并延伸至导电座的内腔,所述导电杆的表面与导电座的内腔转动连接,所述收线轮的表面缠绕有电源线,所述电源线的连接端与导电杆的连接端电性连接,所述导电座的连接端通过导线与所述变压组件电性连接,所述转动杆位于电源适配器外部的表面固定连接有所述驱动电机,所述驱动电机内嵌于电源适配器的表面。
在形成所述螺线管的过程中,所述电源线的L相、N相与导电杆的L相及N相分别电连接,其中,所述导电杆的中间部分为L相,并与所述导电座的L相接触件转动中保持电连接;所述导电杆边缘部分为N相,同所述导电座的边缘部分的N相接触件转动中保持电连接,所述电源线与所述导电杆同步转动,所述电源线和所述变压组件之间始终保持接通状态以及避免收线时造成所述电源线发生扭绞。
进一步地,在一个可行的实施例中,所述参考单元为铜制的薄片,并被设置于所述驱动电机的一侧,所述参考单元的金属平面同所述螺线管的横截面相平行。
进一步地,所述信号检测单元还包括所述弹簧片,所述弹簧片被设置于检测腔内,同所述信号检测单元电连接,并向所述螺线管中输入所述交变测试电流,所述检测腔位于所述多功能电源适配器的远离所述变压组件的一端,用于存放所述电源线的插头和所述弹簧片。
进一步地,所述导电座的外表面包覆有绝缘层,所述绝缘层在所述导电座同所述导电杆连接进行电流传输时,避免人员同所述导电座外侧接触而触电。
第二方面,本发明提供一种多功能电源适配器的使用方法,所述方法包括:
启动驱动电机通过转动杆带动收线轮转动,电源线有序缠绕在所述收线轮上并形成螺线管,所述螺线管的所述尺寸因数逐步增加;
插头在所述收线轮的作用下被收至检测腔中,随着所述电源线被不断缠绕成所述螺线管,触头先同所述弹簧片的末端接触,然后在所述收线轮拖动下向前滑动,信号检测单元通过所述弹簧片向所述螺线管中输入交变测试电流,所述螺线管中产生第一交变磁场;
参考单元处于所述第一交变磁场中,因电涡流效应生成电涡流,并进一步在所述参考单元中生成第二交变磁场,所述第二交变磁场阻碍所述第一交变磁场的变化,进一步改变所述螺线管中的复阻抗;
所述信号检测单元将感应到的所述复阻抗的变化情况传输给信号处理单元,并获取所述电源线的当前复阻抗值;
所述信号处理单元在所述当前复阻抗值落入复阻抗区间[Zmin,Zmax]范围内时,所述电源线已经被完整收入所述电源适配器中,此时所述信号处理单元发出指令,所述驱动电机停止转动,所述插头停止在所述弹簧片上的滑动,收线结束;
在所述终端需要充电时,启动所述驱动电机转动,将所述电源线放出,所述信号处理单元将所述当前复阻抗值同存储的所述复阻抗的标记阻抗值作比较,当所述当前复阻抗值小于所述标记阻抗值时,所述驱动电机停止转动,放线结束。
进一步地,所述标记阻抗值通过记录所述电源线放线结束时所对应的所述复阻抗的值得到,用于标记所述电源线放线结束的状态,所述信号处理单元在获得所述标记阻抗值时,命令所述驱动电机停止转动,放线结束。
进一步地,当所述插头在所述弹簧片上滑动时,所述信号检测单元从所述复阻抗中分离出所述等效电阻值,并将所述等效电阻值同步传输至所述信号处理单元中,所述信号处理单元则对所述等效电阻值同参考电阻值进行比较,当所述当前电阻值大于所述参考电阻值时,所述电源线已经出现危及用电安全的老化状况,所述信号处理单元向用户发出警告。
结合第二方面,在一个可行的实施例中,所述电源线的老化情况可以通过对所述复阻抗中分离出的所述等效电阻值进行比较后得出,其中,所述等效电阻值通过所述螺线管在所述参考单元的电涡流效应的交互作用下生成。
进一步地,所述电源线在全生命周期的实验条件下,获得批次产品的损坏状态下的所述等效电阻值的平均值,作为所述参考电阻值。
结合第二方面,在一个可行的实施例中,可以通过下列原理表达式获得所述电源线形成的所述螺线管中的所述复阻抗的值和所述等效电阻值:其中,ω为向所述电源线形成的所述螺线管中输入检测电流的角频率;R1、L1为所述电源线形成的所述螺线管的电阻和电感,R2、L2为所述参考单元中形成的短路环的等效电阻和等效电感;M为所述电源线与所述参考单元之间的互感系数,其中,所述等效电阻用于衡量所述电源线的老化情况,所述信号检测单元的每一次检测周期中都将所述等效电阻值分离出并发送给所述信号处理单元进行状态判断,其中,Req为所述等效电阻值;
此外,作为公知常识的内容是:所述尺寸因数即所述螺线管的匝数对于所述当前复阻抗值的影响体现在对等效电感和等效电阻的作用上。
与此同时,为了确保能够将所述电源线顺利、完整地收入所述电源适配器中,所述收线轮上形成的所述螺线管的所述尺寸因数存在尺寸区间[Nmin,Nmax],当所述尺寸因数大于所述尺寸区间的最大值时,所述驱动电机施加在所述收线轮上的力过大,拉伤所述电源线;当所述尺寸因数小于所述尺寸区间的最小值时,所述电源线存在长度为L的电线没有被收入所述电源适配器中,所述驱动电机继续转动,直到所述尺寸因数进入所述尺寸区间[Nmin,Nmax]内,所述驱动电机停止转动,收线结束;
所述信号处理单元通过记录所述电源线缠绕在所述收线轮上的最大尺寸因数和最小尺寸因数所对应的所述复阻抗的值,可以得到所述尺寸区间[Nmin,Nmax]所对应的所述复阻抗区间[Zmin,Zmax];
所述最大尺寸因数和最小尺寸因数,是所述电源线完整缠绕在所述收线轮上时,因所述驱动电机的输出力的差别而体现出的尺寸差别的上限和下限;
当所述当前复阻抗值出现在所述复阻抗区间[Zmin,Zmax]内,则所述螺线管的所述尺寸因数出现在所述尺寸区间[Nmin,Nmax]内,所述驱动电机停止转动,当所述当前复阻抗值小于所述复阻抗区间的最小值,则所述驱动电机继续转动,以将所述电源线收入所述电源适配器中;
所述尺寸因数为所述螺线管的匝数,所述匝数为整数或小数。
有益效果
本发明提供了一种多功能电源适配器,与现有技术相比具备以下有益效果:
1、在需要收线时,驱动电机带动收线轮转动,电源线在缠绕形成螺线管的过程中因尺寸因数发生变化而引起复阻抗的变化,所述信号检测单元通过检测复阻抗获得当前复阻抗值,并将不断变化的复阻抗的值传送给信号处理单元,信号处理单元通过判断当前复阻抗值是否落在所述复阻抗区间[Zmin,Zmax]内,来判断电源线已经全部缠绕在收线轮上,以命令所述驱动电机停止转动,结束收线;
在需要放线进行充电时,直流短线在插入终端时为所述信号处理单元提供放线的触发信号并启动驱动电机转动,将电源线放出,信号处理单元将当前复阻抗值同存储的复阻抗的标记阻抗值作比较,当当前复阻抗值小于标记阻抗值时,驱动电机停止转动,完成自动放线。
在终端需要充电时,将直流短线同终端连接时启动所述驱动电机转动,将所述电源线放出,所述信号处理单元将所述当前复阻抗值同存储的所述复阻抗的标记阻抗值作比较,当所述当前复阻抗值小于所述标记阻抗值时,所述驱动电机停止转动,完成自动放线;
实现了多功能电源适配器的柔性、自动化收、放线,有效避免了因粗暴缠绕导致的机械疲劳和阻值增大的问题。
2、当插头在所述弹簧片上滑动时,信号检测单元从复阻抗中分离出等效电阻值,并将等效电阻值同步传输至信号处理单元中,信号处理单元则对等效电阻值同参考电阻值进行比较,在当前电阻值大于参考电阻值时,电源线已经出现危及用电安全的老化状况,及时告警,避免了因机械疲劳、阻值增大而引发的热量过度堆积使得电源线老化,甚至最终导致过热失火的现象。
附图说明
图1为本发明的收线和老化检测装置结构示意图;
图2为本发明的一种多功能电源适配器的使用方法流程图;
图3为本发明的一种多功能电源适配器的立体示意图;
图4为本发明的一种多功能电源适配器的结构剖面图;
图5为本发明的导电座结构示意图;
主要元件符号说明如下:
1-电源适配器;2-变压组件;3-直流短线;4-转动杆;5-收线轮;6-导电座;61-L相接触件;62-N相接触件;63-绝缘层;7-导电杆;8-电源线;9-驱动电机;10-检测腔;11-弹簧片;12-信号检测单元;13-信号处理单元;14-参考单元;15-信号检测线;16-插头;17-触头;18-供电单元;19-螺线管;20-终端。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,一种多功能电源适配器的收线和老化检测装置,包括:电源线8、参考单元14、信号检测单元12、信号处理单元13、驱动电机9,其中:
所述电源线8与所述参考单元14和所述信号检测单元12分别实施电连接;
所述电源线8在收线过程中形成的螺线管19,通入所述交变测试电流时产生第一交变磁场,所述第一交变磁场受到参考单元14产生的第二交变磁场的阻碍引起所述螺线管19中的复阻抗的变化,在设置所述参考单元14的电阻率、磁导率、几何形状和与所述螺线管19之间的距离的值,可使得所述尺寸因数和所述复阻抗为单一变量的映射关系,所述复阻抗的值对应着所述尺寸因数的值;
所述螺线管19,是完成收线后的储藏状态,用于感知收线是否结束以及作为传感器实现对所述螺线管19的所述等效电阻的检测,通过向所述螺线管19注入交变检测电流,此时准确表征出所述电源线8在交流工作条件下的电气特性;
参考单元14,所述参考单元14利用电涡流效应产生交变磁场,以此阻碍所述螺线管19的交变磁场的变化,并以所述参考单元14的物理特性的固定,来确定所述螺线管19内部磁场变化时非主要参数保持固定,进而使得所述复阻抗和所述尺寸因数有确定的函数关系。在一个实施例中,当所述参考单元14的的电阻率、磁导率、所述参考单元14与所述螺线管19的距离保持不变,则所述螺线管19在通入固定频率的所述交变测试电流时,其感应到的所述复阻抗是可检测、可控的;
信号检测单元12,用于检测所述电源线8在自动收线时是否缠绕到位和检测其老化情况;
信号处理单元13,与所述信号检测单元和所述驱动电机分别实施电连接,用于从所述信号检测单元检测的电信号获取所述复阻抗的值、等效电阻的值,及判断收线进程、所述电源线的老化状况、获取所述尺寸区间和所述复阻抗区间;
驱动电机9,根据所述信号处理单元的指令完成收线、放线;
直流短线3,用于向所述终端20提供额定工作电压,以及,在插入所述终端20时为所述信号处理单元提供放线的触发信号。
供电单元18,用于为所述电源线老化检测装置提供工作电压。
在一个实施例中,通过记录所述螺线管19放线结束时对应的所述复阻抗的值得到所述标记阻抗值,用于标记所述螺线管19已经从所述电源适配器中放线完毕的状态,所述信号处理单元13在获得所述标记阻抗值时,命令所述驱动电机9停止转动,放线结束。
综上,所述螺线管19形成过程中因所述尺寸因数发生变化,所述复阻抗受所述参考单元14的电涡流效应而发生改变,所述信号检测单元12通过检测这种变化获得所述当前复阻抗值,并将其传送给所述信号处理单元13进行比较,通过对所述当前复阻抗值是否落在所述复阻抗区间[Zmin,Zmax]内,来判断所述电源线8是否已经全部缠绕在所述收线轮5上,以命令所述驱动电机9停止转动;
在所述终端20需要充电,直流短线3插入所述终端20,为所述信号处理单元提供放线的触发信号。启动所述驱动电机9转动,将所述电源线8放出,所述信号处理单元13将所述当前复阻抗值同存储的所述复阻抗的标记阻抗值作比较,当所述当前复阻抗值小于所述标记阻抗值时,所述驱动电机停止转动,完成自动放线;实现了所述多功能电源适配器的柔性、自动化收放线,有效避免了因粗暴缠绕导致的机械疲劳和阻值增大的问题。
请参阅图2,所述电源适配器1的使用方法包括以下步骤:
S201、启动所述驱动电机9通过所述转动杆4带动所述收线轮5转动,所述电源线8有序缠绕在所述收线轮5上并逐步形成所述螺线管;
S202、所述插头16在所述收线轮5的作用下被收至所述检测腔10中,随着所述电源线8被不断缠绕成所述螺线管19,所述触头17先同所述弹簧片11末端接触,然后在所述弹簧片11上向前滑动,在滑动过程中,所述信号检测单元12通过所述弹簧片11向所述螺线管19中输入交变测试电流,所述电源线8内部至少有L相和N相两股同向线束产生同向的交变磁场;
S203、所述参考单元14处于交变磁场中,因电涡流效应生成电涡流,并进一步在所述参考单元14中生成交变磁场,该磁场阻碍所述螺线管19中形成的磁场的变化,改变所述螺线管19中的所述复阻抗;
S204、所述信号检测单元12将感应到的复阻抗变化情况传输给所述信号处理单元13,并获取所述电源线8的当前复阻抗值;
S205、所述信号处理单元13将存储的所述复阻抗历史数据值与从所述螺线管19中获得的所述当前复阻抗值作比较,在所述当前复阻抗值落入所述复阻抗区间[Zmin,Zmax]范围内时,即表示所述电源线8已经被完整收入所述电源适配器1中,此时所述信号处理单元13发出指令,所述驱动电机9停止转动,所述插头16停止在所述弹簧片11上的滑动,收线结束;
S206、当所述插头16在所述弹簧片11上滑动时,所述信号检测单元12从所述当前复阻抗值中分离出等效电阻值,并将所述等效电阻值同步传输至所述信号处理单元13中,所述信号处理单元13则对所述等效电阻值同所述参考电阻值进行比较,当所述当前电阻值大于所述参考电阻值时,所述电源线8已经出现危及用电安全的老化状况,需要更换;
S207、在所述终端20需要充电时,所述直流短线3在插入所述终端20时为所述信号处理单元提供放线的触发信号,启动所述驱动电机9转动,将所述电源线8放出,完成自动放线。
综上,当所述插头16在所述弹簧片11上滑动时,所述信号检测单元12从所述复阻抗中分离出等效电阻值,并将所述等效电阻值同步传输至所述信号处理单元13中,所述信号处理单元13则对所述等效电阻值同所述参考电阻值进行比较,当所述当前电阻值大于所述参考电阻值时,所述电源线8已经出现危及用电安全的老化状况,及时告警,避免了因机械疲劳、阻值增大而引发的热量过度堆积使得电源线老化,甚至最终导致过热失火的现象。
请参阅图3,在一个可行的实施例中,所述电源线8的老化情况可以通过对所述复阻抗中的所述等效电阻值进行比较后得出,所述复阻抗中的所述等效电阻值通过所述螺线管19在所述参考单元14的电涡流效应的作用下生成。
进一步地,所述螺线管19在全生命周期的实验条件下,获得批次产品的损坏状态下的所述等效电阻值的平均值,作为所述参考电阻值。
请参阅图3,在一个实施例中,所述螺线管19的所述复阻抗和所述等效电阻值通过建立历史数据库的方式为每一次的实时检测提供依据。在检测到电路异常后,所述信号处理单元13将向用户发出警告信号。
通过所述等效电阻值检测所述电源线8的老化情况的原理是:
当所述电源线8长期使用后其电阻会变大。尤其是在连接部位,会有氧化和腐蚀,造成电源线电阻变大,导致造成电源线8发热,热量聚集到一定程度会导致燃烧。
请参阅图3,进一步地,当所述参考单元14的基本参数不变时,由所述螺线管19中的所述复阻抗受到所述螺线管19的尺寸因数的直接影响。
综上,所述信号处理单元13通过监测所述螺线管19中的所述复阻抗的变化,可以同步监测所述电源线8在所述收线轮5的表面是否缠绕到位。
请参阅图1-3,在一个可行的实施例中,可以通过下列原理表达式获得所述螺线管19中的所述复阻抗和所述等效电阻: 其中,ω为向所述螺线管19中输入检测电流的角频率;R1、L1为所述螺线管19的电阻和电感,R2、L2为所述参考单元14中形成的短路环的等效电阻和等效电感;M为所述螺线管19与所述参考单元14之间的互感系数,其中,所述等效电阻Req作为衡量所述螺线管19的老化情况的重要指标,所述信号检测单元12的每一次检测周期中都将Req值分离出并发送给所述信号处理单元13进行状态判断,其中,此外,作为公知常识的内容是:所述尺寸因数即所述螺线管的匝数对于所述当前复阻抗值的影响体现在对等效电感和等效电阻的作用上,也就是说,所述尺寸因数具体体现为所述电源线8缠绕在所述收线轮5上的量的变化,在一个可行的实施例中,所述匝数可分别增加1圈、0.5圈、0.05圈等,相应地,在输入相同的所述交变测试电流时,所述螺线管19中的所述复阻抗的值也随之降低,因此,可使得所述尺寸因数是所述复阻抗的函数,而所述等效电阻值则可以从所述复阻抗中分离出来;
与此同时,为了确保能够将所述电源线顺利、完整地收入所述电源适配器1中,在所述收线轮5上形成的所述螺线管19的所述尺寸因数存在一个合理的尺寸区间;
当所述尺寸因数大于所述尺寸区间的最大值时,所述驱动电机9施加在所述收线轮5上的力过大,拉伤所述电源线8;当所述尺寸因数小于所述尺寸区间的最小值时,所述电源线8存在长度为L的电线没有被收入所述电源适配器1中,所述驱动电机9继续转动,直到所述尺寸因数进入所述尺寸区间[Nmin,Nmax]内,所述驱动电机9停止转动,收线结束;
所述信号处理单元13通过记录所述螺线管的最大尺寸因数和最小尺寸因数所对应的所述复阻抗,可以得到所述尺寸区间[Nmin,Nmax]所对应的所述复阻抗区间[Zmin,Zmax];
所述最大尺寸因数和所述最小尺寸因数,因所述驱动电机9的输出的力矩的差别而导致所述尺寸因数存在着上限和下限;
当所述当前复阻抗值出现在所述复阻抗区间[Zmin,Zmax]内,则所述螺线管19的所述尺寸因数出现在所述尺寸区间[Nmin,Nmax]内,所述驱动电机9停止转动,当所述当前复阻抗值小于所述复阻抗区间的最小值,则所述驱动电机9继续转动,以将所述电源线8收入所述电源适配器1中;
请参阅图4,一种多功能电源适配器,还包括:电源适配器1,电源适配器1的内腔固定连接有变压组件2,电源适配器1的底部连通有电源线8,电源线8的连接端与变压组件2的连接端电性连接,电源适配器1的右侧转动连接有转动杆4,转动杆4的一端贯穿电源适配器1的一侧并延伸至电源适配器1的内腔,转动杆4位于电源适配器1的内腔固定连接有收线轮5,电源适配器1内腔的一侧固定连接有导电座6,收线轮5的左侧固定连接有导电杆7,导电杆7的左端贯穿导电座6的右侧并延伸至导电座6的内腔,导电杆7的表面与导电座6的内腔转动连接,收线轮5的表面缠绕有电源线8,电源线8的连接端与导电杆7的连接端电性连接,导电座6的连接端通过导线与变压组件2的表面电性连接,驱动电机9内嵌于电源适配器1的内侧。
请参阅图1和图4,所述终端20需要充电时,所述直流短线3在插入所述终端20时为所述信号处理单元13提供放线的触发信号,启动驱动电机9转动,将电源线8送出,电源线8放出到合适长度后,将电源线8取出,将其插在插座内,对电源线8进行供电,通过导电杆7输送到导电座6内,通过导线输送到变压组件2内,通过所述直流短线3输出对所述终端20进行供电。
请参阅图5,图5是本发明的所述导电座6的结构示意图,
在形成所述螺线管19的过程中,所述电源线8的L相、N相与所述导电杆7的L相及N相分别电连接,其中,所述导电杆7的中间部分为L相,并与所述导电座6的L相接触件转动中保持电连接;所述导电杆7边缘部分为N相,同所述导电座6的边缘部分的N相接触件转动中保持电连接,所述电源线8与所述导电杆7同步转动,所述电源线8和所述变压组件2之间始终保持接通状态以及避免收线时造成所述螺线管19在形成过程中发生扭绞。
综上,该技术方案使得所述导电杆7在随着所述收线轮5转动时能够同所述导电座6保持电连接的同时,不会对所述电源线8形成扭绞,并使得所述电源线8和所述变压组件2之间始终保持接通状态。
进一步地,所述导电座6的外表面包覆有绝缘层63。
综上,所述绝缘层63在所述导电座6同所述导电杆7连接进行电流传输时,避免人员同所述导电座6外侧接触而触电。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作,因此,不能理解为对本发明的限制。此外,“第一”、“第二”仅由于描述目的,且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接连接,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (9)
1.一种多功能电源适配器的使用方法,其特征在于,所述方法包括:
驱动电机通过转动杆带动收线轮转动,电源线有序缠绕在所述收线轮上并形成螺线管,所述螺线管的尺寸因数逐渐增加;
插头在所述收线轮的作用下被收至检测腔中,随着所述电源线被不断缠绕成所述螺线管,触头先同弹簧片的末端接触,并在所述收线轮拖动下向前滑动,信号检测单元通过所述弹簧片向所述螺线管中输入交变测试电流,所述螺线管中产生第一交变磁场;
参考单元处于所述第一交变磁场中,因电涡流效应生成电涡流,并进一步在所述参考单元中生成第二交变磁场,所述第二交变磁场阻碍所述第一交变磁场的变化,进一步改变所述螺线管中的复阻抗;
所述信号检测单元将感应到的所述复阻抗的变化情况传输给所述信号处理单元,并获取所述电源线的所述当前复阻抗值;
所述信号处理单元在所述当前复阻抗值落入所述复阻抗区间[Zmin,Zmax]范围内时,判断所述电源线已经被完整收入所述电源适配器中,所述信号处理单元发出指令,所述驱动电机停止转动,所述插头停止在所述弹簧片上的滑动,收线结束,其中,所述信号处理单元通过记录所述螺线管的最大尺寸因数和最小尺寸因数所对应的所述复阻抗,可以得到所述尺寸区间[Nmin,Nmax]所对应的所述复阻抗区间[Zmin,Zmax],其中,所述最小尺寸因数用Nmin表示,所述最大尺寸因数用Nmax表示;
所述触头在所述弹簧片上滑动时,所述信号检测单元从所述复阻抗中分离出等效电阻值,所述信号处理单元将所述等效电阻值与参考电阻值进行比较,当所述等效电阻值大于所述参考电阻值时,电源线已经出现危及用电安全的老化状况,需要更换;
在终端需要充电时,启动所述驱动电机转动,将所述电源线放出,所述信号处理单元将所述当前复阻抗值同存储的所述复阻抗的标记阻抗值作比较,当所述当前复阻抗值小于所述标记阻抗值时,所述驱动电机停止转动,完成自动放线。
2.根据权利要求1所述的一种多功能电源适配器的使用方法,其特征在于,所述标记阻抗值通过记录所述电源线放线完毕时所对应的所述复阻抗的值得到,用于标记所述电源线放线完毕的状态,所述信号处理单元在获得所述标记阻抗值时,命令所述驱动电机停止转动,放线结束。
3.根据权利要求1所述的一种多功能电源适配器的使用方法,其特征在于,当所述插头在所述弹簧片上滑动时,所述信号检测单元从所述复阻抗中分离出所述等效电阻值,并将所述等效电阻值同步传输至所述信号处理单元中,所述信号处理单元将所述等效电阻值与所述参考电阻值进行比较,当所述等效电阻值大于所述参考电阻值时,所述电源线已经出现危及用电安全的老化状况,所述信号处理单元向用户发出警告。
4.根据权利要求1所述的一种多功能电源适配器的使用方法,其特征在于,所述螺线管在全生命周期的实验条件下,获得批次产品的损坏状态下的所述等效电阻值的平均值,作为所述参考电阻值。
5.根据权利要求1所述的一种多功能电源适配器的使用方法,其特征在于,所述收线轮上形成的所述螺线管的所述尺寸因数存在尺寸区间[Nmin,Nmax],当所述尺寸因数大于所述尺寸区间的最大值时,所述驱动电机施加在所述收线轮上的力过大,拉伤所述电源线;当所述尺寸因数小于所述尺寸区间的最小值时,所述电源线存在长度为L的电线没有被收入所述电源适配器中,所述驱动电机继续转动,直到所述尺寸因数进入所述尺寸区间[Nmin,Nmax]内,所述驱动电机停止转动,收线结束;
所述信号处理单元通过记录所述电源线缠绕在所述收线轮上的最大尺寸因数和最小尺寸因数所对应的所述复阻抗的值,可以得到所述尺寸区间[Nmin,Nmax]所对应的所述复阻抗区间[Zmin,Zmax];
所述最大尺寸因数和所述最小尺寸因数,所述电源线完整缠绕在所述收线轮上时,因所述驱动电机的输出的力矩的差别而导致所述尺寸因数的存在的上限和下限;
当所述当前复阻抗值出现在所述复阻抗区间[Zmin,Zmax]内,则所述螺线管的所述尺寸因数出现在所述尺寸区间[Nmin,Nmax]内,所述驱动电机停止转动,当所述当前复阻抗值小于所述复阻抗区间的最小值,则所述驱动电机继续转动,以将所述电源线收入所述电源适配器中;
所述尺寸因数为所述螺线管的匝数,所述匝数为整数或小数。
6.一种适用于所述方法的多功能电源适配器,其特征在于,包括电源线老化检测装置,所述电源线老化检测装置包括:
电源线,所述电源线在收线过程中形成螺线管,所述螺线管通入交变测试电流时产生第一交变磁场,所述第一交变磁场受到参考单元产生的第二交变磁场的阻碍引起所述螺线管中的复阻抗随着尺寸因数的变化而变化,其中,所述螺线管用于感应所述复阻抗;
参考单元,与所述螺线管磁连接,所述参考单元根据电涡流效应产生所述第二交变磁场;
信号检测单元,与所述螺线管电连接,用于产生所述交变测试电流,以及采集所述螺线管的复阻抗和分离等效电阻值;
信号处理单元,与所述信号检测单元电连接,用于通过所述信号检测单元获取当前复阻抗值、等效电阻值,并通过对历史数据的分析获取尺寸区间和复阻抗区间以判断收线进程和获取所述电源线的老化数据,所述老化数据为通入所述交变测试电流时的所述螺线管的所述等效电阻值;
驱动电机,根据所述信号处理单元的指令为收线、放线提供动力;
直流短线,用于向终端提供额定工作电压,以及,在插入所述终端时为所述信号处理单元提供放线的触发信号。
7.根据权利要求6所述的多功能电源适配器,其特征在于,在形成所述螺线管的过程中,所述电源线的L相、N相与导电杆的L相及N相分别电连接,其中,所述导电杆的中间部分为L相,并与所述导电座的L相接触件转动中保持电连接;所述导电杆边缘部分为N相,同所述导电座的边缘部分的N相接触件转动中保持电连接,所述电源线与所述导电杆同步转动。
8.根据权利要求6所述的多功能电源适配器,其特征在于,所述参考单元为铜制的薄片,并被设置于所述驱动电机的一侧,所述参考单元的金属平面同所述螺线管的横截面相平行。
9.根据权利要求6所述的多功能电源适配器,其特征在于,所述信号检测单元还包括弹簧片,所述弹簧片被设置于检测腔内,同所述信号检测单元电连接,用于向所述螺线管中输入所述交变测试电流,所述检测腔位于所述多功能电源适配器的一端,用于存放所述电源线的插头和所述弹簧片。
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