汽车充电机高效节能输出电感的制作方法

文档序号:15024578发布日期:2018-07-27 11:16阅读:289来源:国知局

本发明涉及充电机技术领域,具体是汽车充电机高效节能输出电感。



背景技术:

充电机是采用高频电源技术,运用先进的智能动态调整充电技术,它采用恒流/恒压/小恒流智能三个阶段充电方式,其从用途上来分可以大体分为:叉车充电机、电动车充电机、智能充电机、浮充充电机及可调充电机,前三种充电机比较类似,第四种充电机具有恒压限流功能,可用于启动性负载如柴油发电机不会损坏充电机,及广泛应用于发电机,泵业,通讯系统,铁路系统,ups,电力系统,直流不间断电源等电池的自动浮充,以保证电池不过充,不欠充,第五种充电机广泛应用于电池生产厂的极板化成,电池的初充电及用户的多组电池充电,如汽修厂,发电厂,电瓶商店,铁路系统,通讯系统等。

充电机广泛应用在我国华北地区,机器内部电力器件(如变压器、电感、电容器等)都较大,一般在带载较大运行时存在噪声。

充电机中的变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯),其主要功能有:电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。变压器按用途可以分为:电力变压器和特殊变压器(电炉变、整流变、工频试验变压器、调压器、矿用变、音频变压器、中频变压器、高频变压器、冲击变压器、仪用变压器、电子变压器、电抗器、互感器等)。电路符号常用t当作编号的开,例:t01,t201等。

现有的汽车充电机中由于装置在其中的输出电感体积大,占用空间多,且使充电机在生产、运输以及使用等过程中均产生较多的能量损耗及资源的浪费,造成了充电机的制造成本及使用成本均有所增加,长此以往,不利于汽车充电机在市场上的推广及应用。



技术实现要素:

本发明是为了克服上述现有技术中的缺陷,提供汽车充电机高效节能输出电感,该输出电感结构简单,巧妙紧凑,能够有效减少对充电机内空间的占用,使汽车充电机产品小型化,方便充电机的制作及运输,有利于汽车充电机在市场上的推广及应用。

为了实现上述发明目的,本发明采用以下技术方案:汽车充电机高效节能输出电感,包括电感磁芯和与电感磁芯相适配的电感线圈;所述电感磁芯上设有呈空心圆柱状的中心柱,所述中心柱上形成线圈槽,所述电感线圈嵌设在所述线圈槽内,所述线圈槽与所述中心柱轴向平行设置;所述电感线圈由扁平的导线绕制而成;所述电感线圈与电感磁芯之间通过黑胶固定。

作为本发明的一种优选方案,所述电感磁芯为pq磁芯。

作为本发明的一种优选方案,所述电感线圈采用多股漆包铜扁线。

作为本发明的一种优选方案,所述电感线圈与电感测试仪电连。

作为本发明的一种优选方案,所述的输出电感外设有铝制外壳。

作为本发明的一种优选方案,所述外壳内灌注有硅胶,硅胶形成硅胶保护层;所述电感磁芯与电感线圈均封装于所述硅胶保护层内。

作为本发明的一种优选方案,所述外壳为四方体结构,所述外壳的四个角处固定有安装板。

作为本发明的一种优选方案,所述安装板上设有为安装孔,所述安装孔为沉头螺孔;所述外壳通过锁紧螺栓固定于充电机。

作为本发明的一种优选方案,所述电感磁芯与中心柱一体成型。

作为本发明的一种优选方案,所述电感磁芯与电感线圈表面均设有绝缘漆。

与现有技术相比,本发明的有益效果如下:本发明中的汽车充电机高效节能输出电感,通过在电感磁芯的中心柱上设置线圈槽,线圈槽与中心柱轴向平行设置,使电感线圈近乎中心柱平行设置,使得电感磁芯中心的空间被充分利用,且将电感线圈嵌设在线圈槽内,再通过黑胶将电感线圈固定在中心柱上,一方面避免线圈的杂乱无章,另一方面使该输出电感达到产品小型化的要求,进而缩小汽车充电机的体积,减少对空间的占用,方便汽车充电机的运输、安装等,有利于汽车充电机在市场上的推广及应用,进一步提高了企业的市场适应性。

附图说明

图1是本实施例中汽车充电机高效节能输出电感中电感磁芯的主视图;

图2是本实施例中汽车充电机高效节能输出电感中电感磁芯的左视图;

图3是本实施例中汽车充电机高效节能输出电感中电感磁芯的俯视图;

图4是本实施例中汽车充电机高效节能输出电感中电感磁芯的立体图;

图5是本实施例中汽车充电机高效节能输出电感的结构示意图;

图6是本实施例中汽车充电机高效节能输出电感的结构示意图。

附图标记:1、外壳;2、电感磁芯;21、中心柱;210、线圈槽;3、电感线圈;4、硅胶保护层;5、安装板;51、安装孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作详细说明。

实施例:如图1至图6所示,汽车充电机高效节能输出电感,包括电感磁芯2和电感线圈3,电感线圈3绕制在电感磁芯2上,电感线圈3与电感磁芯2相适配,避免造成电感线圈3的浪费。

本实施例中的输出电感外还设有起保护作用及导热作用的外壳1,输出电感放置在外壳1内,外壳1呈盒子状或者箱子状,处于三面包围的状态包围在输出电感外,外壳1由铝制材料制成,本实施例中提供了一种铝合金材料,通过在传统的制作合金材料中添加硅油,使该合金制成的外壳1具有较高的导热性能,提高输出电感散热的速率,可将输出电感温度大幅降低,实现散热、导热这一目的。

铝制材料制成的外壳1使输出电感上的高温通过铝能够快速向外界散发,增强了产品的导热散热能力,降低输出电感自身的温度,避免输出电感自身因温度过高而造成的损坏,有效保证输出电感在使用过程中的安全,减少灾害的发生,且该输出电感抗干扰能力强,无污染,损耗低,节能效果明显,有利于该输出电感在汽车充电机上的应用。

为了保证电感磁芯2的使用寿命,降低使用成本,且为了增强连接处的连接强度,避免中心柱21在使用过程中连接处断裂,造成电感线圈3杂乱,电压不稳等状况,电感磁芯2上设有与之一体成型的中心柱21。为了方便电感线圈3的绕制,中心柱21呈空心结构,且中心柱21的两个端面处,即与电感线圈3相接触的拐角处呈圆角设置,与现有技术中的拐角处呈直角的设置方式相比,圆角的设置方式能够有效减少直角边对电感线圈3的磨损,保证电感线圈3的使用寿命,降低用户的维修、更换等成本。

为了使该输出电感结构紧凑,缩小对汽车充电机内空间的占用,中心柱21上形成线圈槽210,线圈槽210为多道,两两之间相互平行设置,线圈槽210与中心柱21的轴向平行设置,电感线圈3嵌设在线圈槽210内,且电感线圈3由扁平的导线绕制而成,避免在绕制过程中,电感线圈3松动造成影响,电感线圈3与电感磁芯2即电感磁芯2上的中心柱21之间通过点黑胶的方式实现固定,该种实施方式,一方面使电感线圈3整齐规整且保证该输出电感的抗噪音能力,另一方面使该输出电感的空间被充分利用,使汽车充电机结构紧凑,达到产品小型化的要求。

电感线圈3可与电感测试仪电连,电感测量仪具有简单实用的分选功能,此功能的参数设置简便易行,结果显示直观,便于用户简单直观的得出电感线圈3上的电感值。该电感测试仪采用桥式电路结构,标准电感器和被试电感器作为桥式电路的两臂。当进行电感器电感值测量时,测试电压同时施加在标准电感器和被试电感器上,处理器通过传感器同采集流过两者的电流信号并进行处理后得被试电感器的电感值。电感测试仪由于采用标准电感器、被试电感器同步采样技术,可不受电源电压波动的影响,加之测量过程是全自动进行的,避免了手动操作引起的误差,因此具有稳定性好、重复性好,准确可靠的特点。

电感磁芯2采用pq磁芯,具体型号为pq3230,pq3230具有结构紧密,功率大,价格适中,可靠性高等优点,pq磁芯是为了适应新型开关电源的使用要求而设计的铁氧体磁芯,它的形状能够满足工作在高频下的开关电源变压器铜损和铁(铜损及铁损的定义为:当电感线圈3的通电后,电感线圈3所产生的磁通在电感磁芯2流动,因为电感磁芯2本身也是导体,在垂直于磁力线的平面上就会感应电势,这个电势在电感磁芯2的断面上形成闭合回路并产生电流,形成“涡流”,“涡流”使电感的损耗增加,并且使电感中的磁芯发热,输出电感的温度升高,由“涡流”所产生的损耗称为“铁损”,绕制成线圈需要用导体是铜线,这些铜导线存在着直流电阻,电流流过时电阻会消耗一定的功率,这部分损耗往往变成热量而消耗,我们称这种损耗为“铜损”,输出电感的温升主要由铁损和铜损产生的。)的要求,同样也能适应开关电源在温升方面的要求,圆柱状的中心柱210的设置使绕线更为容易,骨架的引线端使产品安装十分可靠,也适用于开关电源和阻流线圈。

通过使用型号为pq3230的磁芯,输出电感的感值范围由原来的±10%偏差,提高到现在的±3%,使产品的整体性能更加稳定,精度更高,能效率显著,有利于该输出电感的推广。

由于输出电感在使用过程中会产生趋肤效应,趋肤效应是当导体中有交流电或者交变电磁场时,导体内部的电流分布不均匀,电流集中在导体的“皮肤”部分,也就是说电流集中在导体外表的薄层,越靠近导体表面,电流密度越大,导线内部实际上电流较小,结果使导体的电阻增加,使它的损耗功率也增加的现象,为了解决有效减缓趋肤效应对输出电感的影响,电感线圈3采用漆包扁铜线,通过立式绕线的方式形成,电感线圈3可采用155级聚酯漆包铜扁线,增强该输出电感的抗电流能力,比原有的提升15%以上的电流,抗电流能力显著增强。

电感线圈3可视功率大小来确定电感线圈3的圈数,多股漆包扁铜线具有耐热性优,软化击穿及热冲击优等优点,能够有效保证电感线圈3的使用寿命,降低使用成本。

外壳1与输出电感之间还可增加由铝制材料制成的散热片,便于变压器2底部的充分散热,起到很好的散热功能,有效降低外壳1及外壳1内输出电感的温度。

输出电感和电感测试仪等在真空状态下浸渍绝缘漆后放置在外壳1内,绝缘浸渍漆是电气产品绕组绝缘三大主要绝缘材料之一,通过浸渍工序绝缘漆渗透、填充到线圈、线槽或其他绝缘物的空隙和气孔中,然后经过固化将线圈导线粘结为绝缘整体,并在其表面形成连续的绝缘层,提高介电性能、力学性能、导热性能和防护性能。

绝缘材料耐热等级中的温度是指电机、电器和变压器绝缘结构中最热点极限温度,电机、电器和变压器在运行中,各种环境因素同时起作用,如温度、湿度、电场机械震动、氧气等,而温度通常是对绝缘材料和绝缘结构老化起支配作用的因素。因此,耐热等级评定是一种实用、被世界公认的耐热性分级方法,绝缘材料的耐热等级以正常运行条件下所作用的各种因素为基础,对于特殊环境条件下绝缘材料的耐热等级应根据实验进行确定。

将上述经真空浸渍绝缘漆后的输出电感和电感测试仪等放置在外壳1之后再通过向外壳1内灌注硅胶,形成硅胶保护层4,硅胶保护层4是通过加层型液体硅橡胶形成,加成型液体硅橡胶是硅橡胶中档次较高的一类品种,首先,加成型硅橡胶与缩合型硅橡胶比较,它具有硫化过程不产生副产物、收缩率极小、能深层硫化等优点,在高温下的密封性也比缩合型的好,其次,加成型液体硅橡胶还有一个突出优点:工艺简便、成本低廉,这是由于液体硅橡胶分子量小、粘度低、加工成型方便,可省去混炼、预成型、后整理等工序,容易实现自动化,并可节省能源和劳动力,生产周期短且效率高。所以,虽然加成型液体硅橡胶的原料价格比普通硅橡胶略高,但总成本却比普通硅橡胶低,特别是制造小件产品时更显出其此方面的优越性。加成型液体硅橡胶和普通硅橡胶的性能比较,加成型液体硅橡胶和普通加成型硅橡胶一样,在使用时也有非常重要的禁忌,即不能接触:含有n、p、s等元素的有机物,含有sn、pb、hg、bi、as等重金属的离子性化合物及含炔基等不饱和键的有机化合物,这些物质都会使铂催化剂中毒失去催化能力。

硅胶保护层4的形成具有耐温度高,降低温度对输出电感的影响,能够耐老化,保证封装在硅胶保护层4下的输出电感的使用寿命,降低使用成本,耐强紫外线,不容易变黄,保证产品的外观,具有稳定的化学性能,保证对输出电感的保护效果,还具有防腐、防潮、防霉等优点。

为了方便将外壳1固定在充电机上,可将外壳1设置成四方体结构,在外壳1的四个角处设置有安装板5,通过安装板5与充电机相连,为了保证安装板5与外壳1连接处的结构强度,上述安装板5可与外壳1一体成型,安装板5上设有安装孔51,上述安装孔51内穿设有锁紧螺栓,为了避免锁紧螺栓对其他设备造成磨损,上述安装孔51为沉头螺孔,锁紧螺栓上的头部可嵌设在沉头螺孔内。

本实施例中的汽车充电机高效节能输出电感,通过在电感磁芯的中心柱上设置线圈槽,线圈槽与中心柱轴向平行设置,使电感线圈近乎中心柱平行设置,使得电感磁芯中心的空间被充分利用,且将电感线圈嵌设在线圈槽内,再通过黑胶将电感线圈固定在中心柱上,一方面避免线圈的杂乱无章,另一方面使该输出电感达到产品小型化的要求,进而缩小汽车充电机的体积,减少对空间的占用,方便汽车充电机的运输、安装等,有利于汽车充电机在市场上的推广及应用,进一步提高了企业的市场适应性。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现;因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

尽管本文较多地使用了图中附图标记:1、外壳;2、电感磁芯;21、中心柱;210、线圈槽;3、电感线圈;4、硅胶保护层;5、安装板;51、安装孔等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

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