CN220234240U - 具有充电输出功能的漏电保护装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种具有充电输出功能的漏电保护装置，包括壳体和设置于壳体内的机芯组件，所述机芯组件包括：接地故障保护组件，所述接地故障保护组件包括第一控制电路板以及耦接于所述第一控制电路板的第一输入组件和第一输出组件；充电电源组件，所述充电电源组件包括第二控制电路板以及耦接于所述第二控制电路板的第二输入组件和第二输出组件；其中，所述第二控制电路板垂直于所述第一控制电路板布置，并通过所述第二输入组件彼此耦接。本公开通过在漏电保护装置中集成充电电源组件，在保证漏电保护装置可靠性的同时，利用合理的结构布局在较小空间内实现了大电流输出和快充输出的功能。

Description

具有充电输出功能的漏电保护装置

技术领域

本公开总的涉及漏电保护装置领域，尤其涉及一种具有充电输出功能的漏电保护装置。

背景技术

随着技术的进步和人们安全意识的提高，具有接地故障保护(GFCI)或漏电保护(ALCI)、电弧故障保护器(AFCI)功能的产品的应用场景越来越广泛。对于插座形式的漏电保护装置而言，现有的漏电保护装置通常只有常规输出插座口，没有USB充电接口，无法满足不同设备(例如手机、平板电脑等需要经由USB供电协议充电的设备)的不同充电接口(例如，Type-A接口或Type-C接口)的需求，给使用者带来不便。

随着人们对漏电保护装置的可靠性要求和功能性要求的日益提高，目前市场上迫切需要一种既有接地故障保护(漏电保护)又有USB输出充电功能的产品。

实用新型内容

基于上述需求，本公开提出一种具有充电输出功能的漏电保护装置，将漏电保护功能和充电输出功能集成为一体，以合理的结构尺寸和可靠的性能满足大电流输出和快充输出，满足不同的应用场合。

为此，根据本公开，提供一种具有充电输出功能的漏电保护装置，包括壳体和设置于壳体内的机芯组件，所述机芯组件包括：接地故障保护组件，所述接地故障保护组件包括第一控制电路板以及耦接于所述第一控制电路板的第一输入组件和第一输出组件；充电电源组件，所述充电电源组件包括第二控制电路板以及耦接于所述第二控制电路板的第二输入组件和第二输出组件；其中，所述第二控制电路板垂直于所述第一控制电路板布置，并通过所述第二输入组件彼此耦接。

根据上述技术构思，本公开可进一步包括任何一个或多个如下的可选形式。

在某些可选形式中，所述第一输入组件至少包括中性线输入端和相线输入端；所述第一输出组件至少包括中性线输出端、相线输出端，以及中性线输出接口和相线输出接口。

在某些可选形式中，所述第二输入组件包括分别连接至所述第一控制电路板和所述第二控制电路板的电源导线。

在某些可选形式中，所述第二输出组件包括至少一个USB输出接口。

在某些可选形式中，所述充电电源组件还包括耦接于所述第二控制电路板的变压器以及开关电源芯片。

在某些可选形式中，所述壳体包括上盖和底座，所述第一控制电路板平行于所述底座的底面布置，所述第二控制电路板垂直于所述底座的底面布置。

在某些可选形式中，所述充电电源组件还包括第三控制电路板，所述第三控制电路板垂直于所述第二控制电路板布置并耦接于所述第二控制电路板，所述第二输出组件包括布置于所述第三控制电路板上的至少一个USB输出接口。

在某些可选形式中，所述接地故障保护组件还包括耦接于所述第一控制电路板的接地故障检测磁环。

在某些可选形式中，所述接地故障保护组件还包括适于连接所述第一输入组件和所述第一输出组件的连接片，所述连接片至少包括中性线连接片和相线连接片，用于所述第一输入组件和所述第一输出组件之间的电力通断。

在某些可选形式中，所述漏电保护装置包括中层支架，所述中层支架限定用于所述接地故障保护组件的第一安装区域和用于所述充电电源组件的第二安装区域，并限定至少用于所述第一输出组件的定位部。

在某些可选形式中，所述漏电保护装置包括至少一个散热器，所述散热器邻近所述充电电源组件布置。

在某些可选形式中，所述散热器构造为具有弯折部的固定支架，所述弯折部邻近所述第二控制电路板布置并与所述第二控制电路板平行且间隔开。

在某些可选形式中，所述中层支架设有用于固定所述散热器的固定部，所述固定部将所述散热器与所述第二安装区域间隔开。

在某些可选形式中，所述漏电保护装置还包括能够限位于所述中层支架上的辅助功能组件，所述辅助功能组件包括夜灯控制组件和/或指示组件。

在某些可选形式中，所述漏电保护装置包括复位组件和脱扣组件，以使所述接地故障保护组件的输入端与输出端在闭合状态与断开状态之间切换。

在某些可选形式中，所述漏电保护装置还包括测试组件。

本公开通过在漏电保护装置中集成充电电源组件，在保证漏电保护装置可靠性的同时，利用合理的结构布局在较小空间内实现了大电流输出和快充输出的功能。此外，本公开的结构简单、成本低、便于实施、性能可靠，广泛适用于多种应用场合。

附图说明

本公开的其它特征以及优点将通过以下结合附图详细描述的可选实施方式更好地理解，其中：

图1为现有漏电保护装置的顶部示意图；

图2为根据本公开一种实施方式的漏电保护装置的顶部示意图；

图3A和图3B分别为图2漏电保护装置不同视角的透视示意图；

图4为图2漏电保护装置的分解示意图；

图5A为图2漏电保护装置中接地故障保护组件的示意图，图5B为接地故障保护组件的分解示意图；

图6A为图2漏电保护装置中充电电源组件的示意图，图6B为充电电源组件的分解示意图；

图7A为图2漏电保护装置中机芯组件的示意图，图7B为机芯组件的部分分解示意图并示出了底座；

图8A至图8C分别示出了根据本公开另几种实施方式的漏电保护装置的顶部示意图。

具体实施方式

下面详细讨论实施例的实施和使用。然而，应当理解，所讨论的具体实施例仅仅示范性地说明实施和使用本公开的特定方式，而非限制本公开的范围。在描述时各个部件的结构位置例如上、下、顶部、底部等方向的表述不是绝对的，而是相对的。当各个部件如图中所示布置时，这些方向表述是恰当的，但图中各个部件的位置改变时，这些方向表述也相应改变。

本文中，表述“包括”或与其同义的类似表述“包含”、“含有”和“具有”等是开放性的，不排除额外的未列举的元素、步骤或成分。

本文中，除非另有明确具体的限定，“耦接”、“安装”、“连接”、“附接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本文中的具体含义。

已意识到，例如图1所示的现有漏电保护装置的常规输出插座口已不能满足使用者的更多充电要求，故而带有USB充电接口的插座应运而生。相应地，如何在有限空间内实现常规插座输出功能以及USB充电功能并避免多个输出接口共存时所产生的例如温升等问题是设计此类产品需考虑的关键因素。

根据本公开的构思，提供一种具有充电输出功能的漏电保护装置，结合图2至图4所示一种实施方式，漏电保护装置包括壳体和设置于壳体内的机芯组件。壳体包括彼此连接的上盖1和底座18，彼此可采用例如螺钉等紧固件实现连接固定，或者采用卡接等方式实现连接固定。底座18为大容量的底座，用以提供更多的空间容置元件以实现大电流输出和USB快充输出。上盖1开设有供大电流输出的多个第一输出孔101，以及供USB快充输出的至少一个第二输出孔102。第一输出孔101可根据不同需要设置为I形孔或T形孔，第二输出孔102亦可被设置为适用于Type-A、Type-C中任一种或多种的USB输出接口。

参见图4所示，机芯组件包括接地故障保护组件13和充电电源组件15，其中，结合图5A和图5B，接地故障保护组件13包括第一控制电路板1321以及耦接于第一控制电路板1321的第一输入组件和第一输出组件。所示实施方式中，第一输入组件至少包括中性线输入端1317和相线输入端1318，从而为第一控制电路板1321提供电源输入，第一输出组件至少包括中性线输出端1319和相线输出端1320，以及中性线输出接口9和相线输出接口11(图4)。输入端压线块16和输出端压线块17分别安装在输入端和输出端，中性线输出接口9和相线输出接口11构成输出插座接口。某些实施方式中，第一输出组件还包括接地固定支架5。

充电电源组件15包括第二控制电路板153以及耦接于第二控制电路板153的第二输入组件和第二输出组件。如图4所示，第二控制电路板153垂直于第一控制电路板1321布置，并通过第二输入组件彼此耦接。所示实施方式中，第二输入组件包括例如通过焊接分别连接至第一控制电路板1321和第二控制电路板153的电源导线14，从而为USB输出接口的第二控制电路板153进行供电。第二输出组件包括至少一个USB输出接口。

在所示实施方式中，第一控制电路板1321平行于底座18的底面布置，第二控制电路板153垂直于底座18的底面布置。

采用上述布置方式，不同于现有带USB接口的漏电保护装置中控制电路板平行叠加的方式，本公开的漏电保护装置以更加紧凑的空间布局实现多种输出接口的集成，并有助于解决机芯组件产生大量热量而造成的温升问题。

有利地，充电电源组件15还包括耦接于第二控制电路板153的变压器以及开关电源芯片，用于将经由电源导线14输入的交流电源转换为直流电源以便USB输出接口实现充电。

应理解，降低温升的方式例如可通过将接地故障保护组件13和充电电源组件15彼此间隔开来获得。结合图4、图7A和图7B所示，漏电保护装置包括中层支架12，所述中层支架12限定用于接地故障保护组件13的第一安装区域121和用于充电电源组件15的第二安装区域122，两区域彼此间隔开。中层支架12还限定至少用于第一输出组件的定位部，具体为用于定位中性线输出接口9和相线输出接口11。

某些实施方式中，漏电保护装置包括至少一个散热器，所述散热器邻近充电电源组件15布置，以有助于降低温升。结合图4和图7B所示，散热器6可构造为具有弯折部601的固定支架，弯折部601邻近第二控制电路板153布置并与第二控制电路板153平行且间隔开。

所示实施方式中，中层支架12设有用于固定散热器6的固定部123，如图7B所示，固定部123例如构造为卡扣形式，以适于将散热器6(具体为弯折部601)卡接固定并与第二安装区域122间隔开。如此，充电电源组件15在工作过程中产生的热量通过与之平行的散热器6传输到壳体外部，以达到对壳体内部降温的效果。

某些实施方式中，充电电源组件15还包括第三控制电路板。结合图6A和图6B，第三控制电路板152垂直于第二控制电路板153布置并耦接于第二控制电路板153，例如垂直焊接至第二控制电路板153。第二输出组件包括布置于第三控制电路板152上的至少一个USB输出接口151。以此方式，第三控制电路板152能够构造为更小的尺寸并平行于第一控制电路板1321布置，从而便于使得USB输出接口151与输出插座接口以大致齐平的方式朝向上盖1的第一输出孔101和第二输出孔102。

再回到图5A和图5B，接地故障保护组件13还包括耦接于第一控制电路板1321的接地故障检测磁环，以及适于连接第一输入组件和第一输出组件的连接片。具体地，两个磁环135、136分别夹设于磁环挡片134和屏蔽片137之间并安装在磁环套138内以组成接地故障检测磁环。连接片至少包括中性线连接片132和相线连接片131，用于第一输入组件和第一输出组件之间的电力通断。中性线连接片132和相线连接片131构造为弹性臂，并具有设置于弹性臂自由端的动触点133，中性线输出端1319、相线输出端1320设置有对应的静触点。

漏电保护装置还包括复位组件和脱扣组件，以使接地故障保护组件13的输入端与输出端在闭合状态与断开状态之间切换。某些实施方式中，漏电保护装置还包括测试组件。如图4和图5B所示，复位组件包括具有复位杆的复位按钮3和复位弹簧4。脱扣组件包括锁扣1311、脱扣器1312、脱扣弹簧1313、脱扣铁芯1314和线圈支架1315。测试组件包括测试按钮2、测试片10和测试导线139，可选地还包括导线固定架1310。相应地，上盖1上设有供复位按钮3和测试按钮2突出的导向孔以便于操作。如此，通过操作复位按钮3，能够使得复位组件和脱扣组件协同动作以使输入端与输出端处于闭合状态(中性线连接片132和相线连接片131的动触点133与中性线输出端1319和相线输出端1320的静触点相互接触)，漏电保护装置正常工作。发生漏电故障或者当操作测试按钮2时，接地故障保护组件检测是否达到预先设定的故障条件，如果达到故障条件则立刻切换至断开状态(中性线连接片132和相线连接片131的动触点133与中性线输出端1319和相线输出端1320的静触点相互脱离接触)，实现漏电保护功能，有效避免触电事故的发生。应理解，本文中实现漏电保护装置的复位脱扣功能的复位组件和脱扣组件以及实现测试功能的测试组件可采用本领域中任意适用的形式，图示仅为示例且在此不予赘述。

装配时，脱扣弹簧1313、脱扣铁芯1314穿设于线圈支架1315内并与锁扣1311和脱扣器1312连接，导线固定架1310通过线圈支架1315尾部卡槽固定而将脱扣弹簧1313和脱扣铁芯1314约束在线圈支架1315内，辅助开关片1316通过卡扣装配在线圈支架1315底部。装配好的线圈支架1315焊接在第一控制电路板1321上，同时，相线连接片131和中性线连接片132也穿过装配好的接地故障检测磁环焊接在第一控制电路板1321上。最后，测试导线139穿过导线固定架1310焊接在第一控制电路板1321上并与同样焊接于其上的中性线输入端1317、相线输入端1318、中性线输出端1319、相线输出端1320共同组装成接地故障保护组件13，用于检测负载输出线路中是否存在接地故障，并在发生故障时断开输入端与输出端以及输出插座接口的电力连接。

某些实施方式中，漏电保护装置还包括能够限位于中层支架12上的辅助功能组件。如图4所示，辅助功能组件例如包括夜灯控制组件7和/或指示组件8。

作为组装方式的示例，组装完成的接地故障保护组件13通过电源导线14与充电电源组件15的第二控制电路板153连接在一起，并保持第一控制电路板1321与底座18的底面平行放置于底座内部，此时，第二控制电路板153与底座18的底面保持垂直。输入端压线块16、输出端压线块17可分别装配在接地故障保护组件13的中性线输入端1317、相线输入端1318、中性线输出端1319、相线输出端1320上。之后，将中层支架12放置在装配好接地故障保护组件13和充电电源组件15的底座18上。测试按钮2穿过接地固定支架5抵接测试片10并放置在中层支架12上，复位按钮3、复位弹簧4穿过接地固定支架5放置在中层支架12上，并且中性线输出接口9、相线输出接口11分别放置在中层支架12上的定位部内，同时相线输出接口11抵接测试片10保持良好接触，夜灯控制板组件7、指示组件8(例如指示灯导光片)分别装配在中层支架12的限定位置上。散热器6通过中层支架12保持与充电电源组件15的第二控制电路板153平行装配在底座18内的限定位置，最后上盖1通过抵接接地固定支架5、散热器6而与底座18卡接在一起。

作为示例，图8A至图8C示出了USB输出接口的几种布置形式，从而能够形成与多种不同USB输出接口组合的产品。应理解，基于该构思，可根据实际需要组成未示出的其它组合方式。

这里应当理解的是，图中所示实施方式仅显示了根据本公开的漏电保护装置的各个可选部件的可选形状、尺寸和布置方式，然而其仅为示意而非限制，在不背离本公开的思想和范围的情况下，亦可采取其他形状、尺寸和布置方式。

以上已揭示本公开的技术内容及技术特点，然而可以理解，在本公开的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述公开的构思作各种变化和改进，但都属于本公开的保护范围。上述实施方式的描述是例示性的而不是限制性的，本公开的保护范围由权利要求所确定。

Claims (16)

1.一种具有充电输出功能的漏电保护装置，包括壳体和设置于壳体内的机芯组件，其特征在于，所述机芯组件包括：

接地故障保护组件，所述接地故障保护组件包括第一控制电路板以及耦接于所述第一控制电路板的第一输入组件和第一输出组件；

充电电源组件，所述充电电源组件包括第二控制电路板以及耦接于所述第二控制电路板的第二输入组件和第二输出组件；

其中，所述第二控制电路板垂直于所述第一控制电路板布置，并通过所述第二输入组件彼此耦接。

2.根据权利要求1所述的具有充电输出功能的漏电保护装置，其特征在于，所述第一输入组件至少包括中性线输入端和相线输入端；所述第一输出组件至少包括中性线输出端、相线输出端，以及中性线输出接口和相线输出接口。

3.根据权利要求1所述的具有充电输出功能的漏电保护装置，其特征在于，所述第二输入组件包括分别连接至所述第一控制电路板和所述第二控制电路板的电源导线。

4.根据权利要求1所述的具有充电输出功能的漏电保护装置，其特征在于，所述第二输出组件包括至少一个USB输出接口。

5.根据权利要求1所述的具有充电输出功能的漏电保护装置，其特征在于，所述充电电源组件还包括耦接于所述第二控制电路板的变压器以及开关电源芯片。

6.根据权利要求1所述的具有充电输出功能的漏电保护装置，其特征在于，所述壳体包括上盖和底座，所述第一控制电路板平行于所述底座的底面布置，所述第二控制电路板垂直于所述底座的底面布置。

7.根据权利要求1所述的具有充电输出功能的漏电保护装置，其特征在于，所述充电电源组件还包括第三控制电路板，所述第三控制电路板垂直于所述第二控制电路板布置并耦接于所述第二控制电路板，所述第二输出组件包括布置于所述第三控制电路板上的至少一个USB输出接口。

8.根据权利要求1所述的具有充电输出功能的漏电保护装置，其特征在于，所述接地故障保护组件还包括耦接于所述第一控制电路板的接地故障检测磁环。

9.根据权利要求1所述的具有充电输出功能的漏电保护装置，其特征在于，所述接地故障保护组件还包括适于连接所述第一输入组件和所述第一输出组件的连接片，所述连接片至少包括中性线连接片和相线连接片，用于所述第一输入组件和所述第一输出组件之间的电力通断。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的具有充电输出功能的漏电保护装置，其特征在于，所述漏电保护装置包括中层支架，所述中层支架限定用于所述接地故障保护组件的第一安装区域和用于所述充电电源组件的第二安装区域，并限定至少用于所述第一输出组件的定位部。

11.根据权利要求10所述的具有充电输出功能的漏电保护装置，其特征在于，所述漏电保护装置包括至少一个散热器，所述散热器邻近所述充电电源组件布置。

12.根据权利要求11所述的具有充电输出功能的漏电保护装置，其特征在于，所述散热器构造为具有弯折部的固定支架，所述弯折部邻近所述第二控制电路板布置并与所述第二控制电路板平行且间隔开。

13.根据权利要求11所述的具有充电输出功能的漏电保护装置，其特征在于，所述中层支架设有用于固定所述散热器的固定部，所述固定部将所述散热器与所述第二安装区域间隔开。

14.根据权利要求10所述的具有充电输出功能的漏电保护装置，其特征在于，所述漏电保护装置还包括能够限位于所述中层支架上的辅助功能组件，所述辅助功能组件包括夜灯控制组件和/或指示组件。

15.根据权利要求1至9中任一项所述的具有充电输出功能的漏电保护装置，其特征在于，所述漏电保护装置包括复位组件和脱扣组件，以使所述接地故障保护组件的输入端与输出端在闭合状态与断开状态之间切换。

16.根据权利要求1至9中任一项所述的具有充电输出功能的漏电保护装置，其特征在于，所述漏电保护装置还包括测试组件。