CN212659707U - 一种插座结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种插座结构，包括：电源模块，插孔结构，所述插孔结构包括：第一级防虚插结构以及第二级防虚插结构。本实用新型的插座结构，通过设置两级防虚插结构，当插头未完全插入时，两级防虚插结构中至少有一组电源弹片不接触导通，无法为用电设备供电，以避免因虚插导致的用电安全问题。

Description

一种插座结构

技术领域

本实用新型涉及智能设备领域，尤其涉及一种插座结构。

背景技术

现有技术中，智能插座由电源模块、计量模块、MCU模块、无线模块和继电器模块构成，电源模块为主板提供电源；计量模块测量功率、电压、电流；MCU模块进行数据的处理；无线模块主要采用WIFI、Zigbee几种主流通讯协议；继电器模块主要控制负载电源的接入和断开。在用电安全方面，通常是在用电设备超过额定电流时切断电源，而没有考虑用电设备是否存在虚插，仍然存在安全隐患。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种插座结构，解决了现有技术中插座使用中的安全隐患问题。

依据本实用新型的一个方面，提供了一种插座结构，包括：电源模块，插孔结构，插孔结构包括：

第一级防虚插结构，包括：与电源模块连接且相对设置的两个第一级电源弹片，与两个第一级电源弹片中的一个第一级电源弹片相抵接的第一弹簧，设置于两个第一级电源弹片之间的第一限位装置；以及，

第二级防虚插结构，包括：相对设置的两个第二级电源弹片，与两个第二级电源弹片中的一个第二级电源弹片相抵接的第二弹簧，设置于两个第二级电源弹片之间的第二限位装置；

其中，在插头未插入插座结构的情况下，两个第一级电源弹片未接触，两个第二级电源弹片未接触；

在插头完全插入插座结构的情况下，两个第一级电源弹片通过插头接触，且两个第二级电源弹片通过插头接触；

在插头插入插座结构但未完全插入插座结构的情况下，两个第一级电源弹片通过插头接触，两个第二级电源弹片未接触。

可选地，该插座结构还包括：虚插检测模块，虚插检测模块的输入端与第二级电源弹片连接；其中，在两个第二级电源弹片通过插头接触时，虚插检测模块输出第一信号。

可选地，插孔结构的数量为一个或多个，插孔结构为二孔插孔或三孔插孔或五孔插孔。

可选地，该插座结构还包括：用于将交流转换为直流的电源转换模块以及USB接口，电源转换模块的输入端与电源模块连接，电源转换模块的输出端与USB接口连接。

可选地，该插座结构还包括：设置于插孔结构一侧的显示面板，其中，每个插孔结构对应一个显示面板。

可选地，该插座结构还包括：与每个插孔结构连接的电压电流监测模块，用于采集插入插孔结构的用电设备的电压、电流或实时功率。

可选地，该插座结构还包括：与插孔结构连接的指示灯，其中，在插头未插入插座结构的情况下，指示灯为第一状态；在插头完全插入插座结构的情况下，指示灯为第二状态；在插头插入插座结构但未完全插入插座结构的情况下，指示灯为第三状态。

可选地，该插座结构还包括：继电器模块，继电器模块的一端与电源模块连接，继电器模块的另一端与插孔结构连接。

可选地，该插座结构还包括：通信模块，通信模块包括：射频通信单元、蓝牙通信单元和红外控制单元中的至少一项。

可选地，该插座结构还包括：与插座结构中各模块连接的处理器。

本实用新型的实施例的有益效果是：本实用新型的插座结构，通过设置两级防虚插结构，当插头未完全插入时，两级防虚插结构中至少有一组电源弹片不接触导通，无法为用电设备供电，以避免因虚插导致的用电安全问题。

附图说明

图1表示本实用新型的插孔结构的结构示意图；

图2表示本实用新型的多孔插座的插座结构的示意图；

图3表示本实用新型的多孔插座的插座结构的示意图；

图4表示本实用新型的单孔插座的插座结构的示意图；

图5表示本实用新型的单孔插座的插座结构的示意图；

图6表示本实用新型的插座结构的控制原理示意图。

其中图中：A1、A2、第一级电源弹片，B1、B2、第二级电源弹片，1、第一弹簧，2、第一限位装置，3、第二弹簧，4、第二限位装置。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本实用新型的实施例提供了一种插座结构，包括：电源模块以及插孔结构，。进一步地，如图1所示，插孔结构包括：

第一级防虚插结构，包括：与电源模块连接且相对设置的两个第一级电源弹片A1、A2，与两个第一级电源弹片A1、A2中的一个第一级电源弹片相抵接的第一弹簧1，设置于两个第一级电源弹片A1、A2之间的第一限位装置2；以及，

第二级防虚插结构，包括：相对设置的两个第二级电源弹片B1、B2，与两个第二级电源弹片B1、B2中的一个第二级电源弹片相抵接的第二弹簧3，设置于两个第二级电源弹片B1、B2之间的第二限位装置4；

其中，在插头5未插入插座结构的情况下，两个第一级电源弹片A1、A2未接触，两个第二级电源弹片B1、B2未接触；

在插头5完全插入插座结构的情况下，两个第一级电源弹片A1、A2通过插头接触，且两个第二级电源弹片B1、B2通过插头接触；

在插头插入插座结构但未完全插入插座结构的情况下，两个第一级电源弹片A1、A2通过插头接触，两个第二级电源弹片B1、B2未接触。

具体地，该插孔结构具备防误触防虚插作用，插孔结构分为第一级电源弹片A1、A2，第一弹簧1，第一限位装置2(如限位横梁)，第一级电源弹片(或称为第二级防虚插弹片)B1、B2，第二弹簧3，第二限位装置(如限位横梁)4。其中，第一级电源弹片A1、A2连接电源模块的220V电源线，当插头插片未插入时，通过限位横梁限位，保证弹片A1、A2不接触，当插头插入时，经过第一弹簧1的作用，A1、A2接触，通过检测A1、A2是否接触的电气特性，判断插头是否插入；同理，当插头未完全插入时，通过限位横梁限位，保证弹片B1、B2不接触，当插头完全插入时，经过第二弹簧3的作用，B1、B2接触，通过判断B1、B2是否接触的电气特性，判断插头是否完全插入。这样，通过二级插孔结构和电气特性的变化识别插头插片是否完全插入和插头是否通电，从而做到防误触和防虚插。

可选地，该插座结构还包括：虚插检测模块，虚插检测模块的输入端与第二级电源弹片连接；其中，在两个第二级电源弹片通过插头接触时，虚插检测模块输出第一信号。本实用新型配置有两级插孔插入检测，第一级检测插头是否插入，第二级检测插头是否虚插，在两个第二级电源弹片通过插头接触时，虚插检测模块输出第一信号，以控制电源模块打开电源。无用电设备插入或虚插时，虚插检测模块输出第二信号，控制电源模块断开电源。

可选地，如图2和图3所示，插孔结构的数量为多个，或者，如图4和图5所示，插孔结构的数量可以为一个。进一步地，插孔结构为二孔插孔或三孔插孔或五孔插孔。其中，五孔插孔为二孔和三孔的组合插孔。对于两孔插座而言，两孔必须完全插入后，插座才打开电源，对于三孔插座，必须保证三孔同时完全插入后，才打开电源；当无用电设备插入或虚插时，插孔处于断电状态。

可选地，该插座结构还包括：用于将交流转换为直流的电源转换模块以及USB接口，电源转换模块的输入端与电源模块连接，电源转换模块的输出端与USB接口连接。电源转换模块还可以称为外部电源模块，外部电源模块的作用为交流转直流，用于提供智能插座硬件主电源及为5V/2A USB充电接口提供电源。

可选地，该插座结构还包括：设置于插孔结构一侧的显示面板，其中，每个插孔结构对应一个显示面板。显示面板用于显示对应插孔结构的一系列状态信息，以供用户能够直接观察到这些信息，例如设备名称、最大功率、运行功率、输出电源、输出电流、运行状态等。

可选地，该插座结构还包括：与每个插孔结构连接的电压电流监测模块，用于采集插入插孔结构的用电设备的电压、电流或实时功率。电压电流监测模块可用于监测各个插孔中用电设备的运行状态，监测实时的电压电流，并计算处实时的运行功率，以及通过电压电流监测模块可检测用户用电情况，并计算处实时耗电量。

可选地，该插座结构还包括：与插孔结构连接的指示灯，通过指示灯的颜色直观判断当前插孔的运行状态，这样，用户在任何情况下均可通过指示灯判断该用电设备的运行状态。其中，在插头未插入插座结构的情况下，指示灯为第一状态(如指示灯灭)；在插头完全插入插座结构的情况下，指示灯为第二状态(指示灯呈绿色)；在插头插入插座结构但未完全插入插座结构的情况下，指示灯为第三状态(指示灯呈黄色或红色)。

进一步地，如图2所示，多孔插座面板区域左边为5V/2A的USB充电接口，右边上半部分为显示面板，对应显示各个插孔结构的设备信息，右边中间为LED红绿双色指示灯，红灯表示告警、绿灯表示正常，右边下半部分为三孔/两孔复用插孔；插座通过连接线插头连接到220V市电。如图3所示，多孔插座底部区域左边为220V转5V变压器及5V/2A输出电路，右边上半部分为智能插座硬件PCBA，右边下半部分为220V电源区域，各个插孔均通过继电器控制通断。

进一步地，如图4所示，单孔插座面板分为显示面板部分、5V/2A的USB充电接口和三孔/两孔复用接口(五孔)，插头周围同样配有运行告警指示灯，红灯告警，绿灯正常；插座通过背部三孔插头连接220V市电。如图5所示，单孔插座底部区域下半部分为220V电源及220V转5V输出电路，上半部分为智能插座硬件PCBA。

可选地，该插座结构还包括：继电器模块，用于控制各个插孔的220V电源通断，通过继电器模块可实现过载自动切断电源和远程电源控制功能。其中，继电器模块的一端与电源模块连接，继电器模块的另一端与插孔结构连接。例如，当实时功率超过最大输入功率时，通过各个插孔的继电器模块自动切断电源，避免用电设备过载引发火灾。

可选地，该插座结构还包括：通信模块，其他模块的信息可通过通信模块传输给其他设备。通信模块包括：射频通信单元、蓝牙通信单元和红外控制单元中的至少一项。其中，射频通信单元可用于完成数据的上传和移动终端远程控制功能，通信单元可采用2G/4G/5G/NB-IOT等通信模组，例如，通过通信单元上传用户设备用电情况至平台，用户可了解当前设备的耗电情况，平台可通过用户上传的使用信息进行用电习惯分析。或者，当用户需要远程控制打开用电设备时，可通过移动终端打开当前用电设备的电源并通过红外模块操控用电设备。蓝牙通信单元用于智能插座的本地配置，用户可通过蓝牙模块进行个性化配置，如配置当前插孔的用电设备名称，借助用电设备的说明书，配置最大输入功率，不同规格的智能插座出厂时已设定最大输入功率范围，超过范围时提醒用户更换更高规格的插座，防止造成安全隐患，这样通过出场设定最大输出功率和用户设定用电设备最大输入功率的方式，避免低功率插座驱动高功率电器，从而造成安全隐患。红外控制单元用于控制智能家居中各个可红外遥控的家电设备，用户可通过移动终端学习和操控不同的红外设备(如空调等)，例如下班时远程打开空调电源开关并设置空调温度、运行模式等。

可选地，该插座结构还包括：与插座结构中各模块连接的处理器，处理器用于完成数据的采集、处理、控制等一系列交互操作，例如完成通过射频通信单元上传当前智能插座的状态信息(如各插孔用电设备的运行信息、电压电流功率等)，移动终端通过通信单元控制插孔的电源开关和遥控红外模块打开或关闭红外遥控设备。

可选地，该插座结构还包括：内部电源模块，用于由直流主电源通过相应的DCDC/LDO分出各个模块相应的电源。

如图6所示，本实用新型的插座结构主要包括：电源模块、外部电源模块、内部电源模块、外接USB充电接口、处理器、射频通信单元、显示面板、虚插检测模块、蓝牙通信单元、继电器模块、红外控制单元、电压电流监测模块和指示灯。

本实用新型的插座结构带有防误触和防虚插功能，插头两级检测，插孔同时完全插入，插座电源打开，插头默认不通电。通过电压电流检测模块检测用电设备的运行电压、电流，计算实时运行功率，自动进行当前用电功率与最大功率的比较，超过最大功率时自动切断当前插孔电源。通过蓝牙控制单元本地化设置每个插孔用电设备的信息，如设备名称、最大输入功率等，通过最大功率的设置(超过出厂设置的插座最大驱动功率时，提示驱动能力不足，更换更高规格的插座)，可以直观的显示当前插座的驱动能力，避免低功率插座驱动大功率电器，造成安全隐患。通过通信单元和红外模块，可远程控制家庭红外设备。

以上所述的是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本实用新型所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种插座结构，包括：电源模块，插孔结构，其特征在于，所述插孔结构包括：

第一级防虚插结构，包括：与所述电源模块连接且相对设置的两个第一级电源弹片，与所述两个第一级电源弹片中的一个第一级电源弹片相抵接的第一弹簧，设置于所述两个第一级电源弹片之间的第一限位装置；以及，

第二级防虚插结构，包括：相对设置的两个第二级电源弹片，与所述两个第二级电源弹片中的一个第二级电源弹片相抵接的第二弹簧，设置于所述两个第二级电源弹片之间的第二限位装置；

其中，在插头未插入所述插座结构的情况下，所述两个第一级电源弹片未接触，所述两个第二级电源弹片未接触；

在所述插头完全插入所述插座结构的情况下，所述两个第一级电源弹片通过所述插头接触，且所述两个第二级电源弹片通过所述插头接触；

在所述插头插入所述插座结构但未完全插入所述插座结构的情况下，所述两个第一级电源弹片通过所述插头接触，所述两个第二级电源弹片未接触。

2.根据权利要求1所述的插座结构，其特征在于，还包括：虚插检测模块，所述虚插检测模块的输入端与所述第二级电源弹片连接；其中，在所述两个第二级电源弹片通过所述插头接触时，所述虚插检测模块输出第一信号。

3.根据权利要求1所述的插座结构，其特征在于，所述插孔结构的数量为一个或多个，所述插孔结构为二孔插孔或三孔插孔或五孔插孔。

4.根据权利要求1所述的插座结构，其特征在于，还包括：用于将交流转换为直流的电源转换模块以及USB接口，所述电源转换模块的输入端与所述电源模块连接，所述电源转换模块的输出端与所述USB接口连接。

5.根据权利要求1所述的插座结构，其特征在于，还包括：设置于所述插孔结构一侧的显示面板，其中，每个插孔结构对应一个显示面板。

6.根据权利要求1所述的插座结构，其特征在于，还包括：与每个插孔结构连接的电压电流监测模块，用于采集插入所述插孔结构的用电设备的电压、电流或实时功率。

7.根据权利要求1所述的插座结构，其特征在于，还包括：与插孔结构连接的指示灯，其中，在插头未插入所述插座结构的情况下，所述指示灯为第一状态；在插头完全插入所述插座结构的情况下，所述指示灯为第二状态；在所述插头插入所述插座结构但未完全插入所述插座结构的情况下，所述指示灯为第三状态。

8.根据权利要求1所述的插座结构，其特征在于，还包括：继电器模块，所述继电器模块的一端与所述电源模块连接，所述继电器模块的另一端与所述插孔结构连接。

9.根据权利要求1所述的插座结构，其特征在于，还包括：通信模块，所述通信模块包括：射频通信单元、蓝牙通信单元和红外控制单元中的至少一项。

10.根据权利要求1～9任一项所述的插座结构，其特征在于，还包括：与所述插座结构中各模块连接的处理器。

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