WO2020029485A1 - 多功能插座 - Google Patents

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肖文俊
彭多文
徐业友
林振传
宁世文
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深圳市元创时代科技有限公司
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    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66Structural association with built-in electrical component
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R27/00Coupling parts adapted for co-operation with two or more dissimilar counterparts
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling

Abstract

一种多功能插座(1)包括插座本体(11)以及设于插座本体(11)中的市电供电单元(12)、无线充电单元(13)以及集线单元(14),插座本体(11)表面设有插口(111)、无线充电板(112)和数据接口(113);市电供电单元(12)通过插口(111)供电,无线充电单元(13)通过无线充电板(112)进行无线供电,多个数据接口(113)电性连接在集线单元(14)上。多功能插座(1)通过市电供电单元(12)进行市电供电,通过无线充电单元(13)可进行无线充电,通过集线单元(14)上的数据接口(113)可以对电子设备的接口进行拓展,因而该插座(1)同时兼具了传统插座、无线充电座和数据接口拓展装置的功能,是一种功能多样且集成度高、便于收纳和携带的多功能插座。

Description

多功能插座
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年08月10日提交中国专利局的申请号为2018213010819、名称为“多功能插座”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及插座领域,具体而言,涉及多功能插座。
背景技术
插座在生活中随处可见,目前我们使用的插座包括插座板或墙壁上的插座。插座通过设置插口,其他电器或电子设置通过其自身的插头与插口插接,从而实现电性连接,将市电供给到电器或电子设备上,这些插座的功能较为单一,越来越不能满足现有的充电方式多样、接口多样的电子设备的供电需求。
发明内容
有鉴于此,本申请的目的是为了克服现有技术中的至少一个不足,提供一种同时具有无线充电和接口拓展功能的多功能插座。
本申请提供如下技术方案:
本申请实施例提供了一种多功能插座,多功能插座包括插座本体以及设于插座本体中的市电供电单元、无线充电单元以及集线单元,多功能插座本体表面设有插口、无线充电板和数据接口;
市电供电单元通过插口供电,无线充电单元通过无线充电板进行无线供电,多个数据接口电性连接在集线单元上。
作为对上述多功能插座的可选的方案,数据接口包括通过集线单元 电性连接的连接接口和扩展接口。
作为对上述多功能插座的可选的方案,连接接口包括TYPE-C接口。
作为对上述多功能插座的可选的方案,扩展接口包括USB接口、TYPE-C接口、显示接口、读卡器、网络接口、音频接口中的一种或多种。
作为对上述多功能插座的可选的方案,数据接口具有数据传输和充电的功能。
作为对上述多功能插座的可选的方案,无线充电单元为快充式无线充电单元。
作为对上述多功能插座的可选的方案,无线充电单元包括多个小型线圈阵列,在通电时可产生磁场,将能量传输给装有专用接收线圈的电子设备。
作为对上述多功能插座的可选的方案,多功能插座包括过载保护开关,过载保护开关与市电供电单元电连接。
作为对上述多功能插座的可选的方案,多功能插座包括抗浪涌电路,抗浪涌电路集成在过载保护开关中。
作为对上述多功能插座的可选的方案,多功能插座本体的主平面上设有插口和无线充电板,多功能插座本体的侧面上设有数据接口。
作为对上述多功能插座的可选的方案,插口包括两针插口和/或三针接地插口。
作为对上述多功能插座的可选的方案,插口包括两针插口和三针接地插口,两针插口和三针接地插口交叉设置。
作为对上述多功能插座的可选的方案,两针插口与三针接地插口设有与市电供电单元电性连接的电性弹片,当两针插头插入两针插口或三 针插头插入至三针接地插口中时,电性弹片发生弹性变形将两针插头或三针插头的插针抱紧,从而形成可靠的电性连接。
作为对上述多功能插座的可选的方案,多功能插座包括供电电路,供电电路为无线充电单元和集线单元供电。
作为对上述多功能插座的可选的方案,供电电路为高压转电压电路,其接入的市电在100-240V范围内。
作为对上述多功能插座的可选的方案,在供电电路与无线充电单元之间、供电电路与集线单元之间设置有信号屏蔽板。
作为对上述多功能插座的可选的方案,信号屏蔽板为铝合金板。
作为对上述多功能插座的可选的方案,插座本体的表面还设有指示灯,指示灯与市电供电单元电连接,指示灯被配置成指示多能插座的通电状态。
本申请的多功能插座至少具有如下优点:
多功能插座通过市电供电单元进行市电供电,通过无线充电单元可进行无线充电,通过集线器上的数据接口可以对电子设备的接口进行拓展,因而该多功能插座同时兼具了传统插座、无线充电座和数据接口拓展装置的功能,是一种功能多样且集成度高、便于收纳和携带的多功能插座。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显和易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,做详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例, 因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本申请实施例提供的多功能插座的整体结构轴测图;
图2示出了本申请实施例提供的多功能插座的整体结构俯视图。
图标:1-插座;             11-插座本体;
111-插口;                 112-无线充电板;
113-数据接口;             1131-连接接口;
1132-扩展接口;            12-市电供电单元;
13-无线充电单元;          14-集线单元;
15-供电电路;              16-信号屏蔽板;
17-过载保护开关;          18-指示灯。
具体实施方式
在下文中,将结合附图更全面地描述本申请的各种实施例。本申请可具有各种实施例,并且可在其中做出调整和改变。因此,将参照在附图中示出的特定实施例更详细地描述本申请。然而,应理解:不存在将本申请的各种实施例限于在此实用新型的特定实施例的意图,而是应将本申请理解为涵盖落入本申请的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。结合附图的描述,同样的附图标号标示同样的元件。
在下文中,可在本申请的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所实用新型的功能、操作或元件的存在,并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外,如在本申请的各种实施例中所使用,术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或 前述项的组合,并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
在本申请的各种实施例中,表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如,表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。
在本申请的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件,不过可不限制相应组成元件。例如,以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如,第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置,尽管二者都是用户装置。例如,在不脱离本申请的各种实施例的范围的情况下,第一元件可被称为第二元件,同样地,第二元件也可被称为第一元件。
应注意到:如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件,则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件,并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地,当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时,可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。
在本申请的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本申请的各种实施例。如在此所使用,单数形式意在也包括复数形式,除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定,否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申请的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被 解释为具有理想化的含义或过于正式的含义,除非在本申请的各种实施例中被清楚地限定。
实施例
请一并参阅图1和图2,本实施例提供一种多功能插座1,它包括插座本体11以及设于插座本体11中的市电供电单元12、无线充电单元13以及集线单元14,插座本体11表面设有插口111、无线充电板112和数据接口113。市电供电单元12与插口111电连接,市电供电单元12通过插口111供电;无线充电单元13与无线充电板112电连接,无线充电单元13通过无线充电板112进行无线供电,多个数据接口113电性连接在集线单元14上。
上述多功能插座1是一种同时具有市电供电功能、无线充电功能和接口拓展功能的多功能插座。
其中,插座本体11是一种壳体,被配置成容置和承载多功能插座1的其他的部件,将市电供电单元12、无线充电单元13、集线单元14、无线充电板112的电路元件容置于内部,将插口111、无线充电板112、数据接口113等与外界交互的结构承载于表面。
可选地,插口111设置在插座本体11的表面,插口111可以采用两针插口和/或三针接地插口。本实施例中,插口111包括两针插口和三针接地插口。可选地,为使得多功能插座1的插口111多样的同时结构更加紧凑,可以将两针插口和三针接地插口交叉设置。例如,本实施例中,如图1所示,包含两组交叉设置的两针插口和三针接地插口。两针插口与三针接地插口设有与市电供电单元电性连接的电性弹片,当两针插头 插入两针插口或三针插头插入至三针接地插口中时,电性弹片发生弹性变形将插头的插针抱紧,从而形成可靠的电性连接,实现将市电接入至电器设备中。
无线充电单元13设置无线充电板112之下,对手机、智能手表等具有无线充电功能的电子设备进行无线充电,具体使用时,可以直接将电子设备置放于无线充电板112即可进行无线充电。这些电子设备的功率通常为小功率,无线充电单元13的无线充电常采用电磁感应式。无线充电单元13包括多个小型线圈阵列,在通电时可产生磁场,将能量传输给装有专用接收线圈的电子设备,进行充电。接收线圈由磁性合金绕以电线支撑,其中,接收线圈可以呈贴片状,可以很方便地贴在电子设备上。通过无线充电单元13与电子设备上的接收线圈进行能量耦合实现能量的传递。
本实施例中,可选地,无线充电单元13为快充式无线充电单元13,该无线充电单元13搭载了QC2.0或QC3.0快速充电协议,能够提升无线充电效率,单位时间内能够向电子设备充入更多的电量。
多个连接在集线单元14上的数据接口113,形成了一种接口拓展单元,通过一个接口与电子设备连接,可以将其他接口变为电子设备上的扩展接口1132,通过其他接口可以将电子设备的数据输出或向电子设备中输入数据。
可选地,多功能插座1还包括供电电路15,供电电路15为无线充电单元13和集线单元14供电。市电通过线缆接入至插口111处,同时接入至供电电路15中,供电电路15是一种将高压转为低压的电路,如供电电路15将100-240V的市电转为5V/9V/12V/15V/20V等PD供电规范 电压。无线充电单元13在对电子设备进行充电时能够适应电子设备所对应的电压进行供电,集线单元14在对电子设备进行供电时能够适应电子设备所对应的电压进行供电。
可选地,本实施例中,插座本体11为长方体状的壳体,与常规插座的形态类似,插座本体11最大的表面为主平面,其上一部分区域表面设有插口111,另一部分区域表面覆有无线充电板112,可以将电子设备放置在无线充电板112之上进行充电,同时将插头插接在插口111中进行取电。垂直于插座本体11主平面的面称为插座本体11的侧面,同时又根据面积的大小分为大侧面和小侧面。大侧面上设有数据接口113,小侧面上设有市电接口。
在其他实施例中,插口111、无线充电板112、数据接口113和市电接口可以采用不同的分布方式,可选地,如将插口111设于大侧面上、将数据接口113设于主平面上、将市电接口设于大侧面上等。需要说明的时,为了保证电子设备能够与无线充电单元13形成可靠的电磁感应,通常都应将无线充电板112设置在主平面上。
数据接口113包括通过集线单元14电性连接的连接接口1131和扩展接口1132。如图1所示,插座本体11的侧面设置有三个连接接口1131和三个扩展接口1132,每个连接接口1131与一个扩展接口1132上下相对设置。其中,连接接口1131被配置成与电子设备,如笔记本电脑连接,作为接口拓展单元的输入接口,扩展接口1132被配置成与其余电子设备进行连接,作为接口拓展单元的输出接口。连接接口1131与扩展接口1132电性连接,可以使得电子设备在与连接接口1131电性连接时,扩展接口1132与电子设备形成电性连接,作为电子设备上的数据接口113。
本实施例中,可选地,连接接口1131可以采用TYPE-C接口,用来和笔记本电脑连接,给笔记本电脑拓展其他的接口,即使得扩展接口1132作为笔记本电脑的接口。可以理解,连接接口1131还可以采用其他类型的接口,可以依据具体使用需求选用。
同时,连接接口1131还具有充电功能,能够对笔记本电脑进行供电,支持PD供电协议。
可选地,扩展接口包括USB接口、TYPE-C接口、Micro-USB接口、显示接口、读卡器、网络接口、音频接口中的一种或多种。
可选地,USB接口可以采用多个,例如,可以是USB2.0、USB3.0、USB3.1等传输规范接口,主要是用来传输和充电。
作为扩展接口1132的TYPE-C接口用来传输数据,支持USB3.1GEN2传输规范,支持理论10GBPS的高速传输。
可选地,显示接口可以采用HDMI接口,可支持1080P、4K/30Hz、4K/60Hz等多种分辨率接口,另外也可以是DP/VGA/DVI等其他显示接口。
可选地,读卡器可以采用一种IC卡读卡器,通过将存储卡插入至读卡器中进行数据读取,读卡器的接口可以采用SD卡接口、Mini SD卡接口、Memory Stick卡接口等。
可选地,网络接口可以采用以太网接口,如RJ-45接口、RJ-11接口、SC光纤接口、FDDI接口、AUI接口、BNC接口、Console接口等。
可选地,音频接口可以采用光纤接口、同轴接口、AUX接口、立体声接口、AV接口等。
上述,扩展接口1132的种类可以采用一种或多种,一种扩展接口 1132的数量可以采用一个或多个。可选地,可以根据插座本体11的尺寸以及多扩展接口1132的需求选用不同类型、不同数量的扩展接口。
数据接口113具有数据传输和充电的功能,具体如上文所述,连接接口1131具有数据传输与充电的功能,部分扩展接口1132具有数据传输与充电的功能。
上述,可选地,供电电路15是一种高压转电压电路,其接入的市电在100-240V范围内,是强电,无线充电单元13、集线单元14的工作电压在36V以下,是弱电。当无线充电单元13、集线单元14工作时,会受到供电单元所产生的磁场的影响,轻则会影响无线充电单元13、集线单元14的供电稳定性,重则会引起连接在无线充电单元13或集线单元14上的电子设备的损坏。
因而,可选地,在供电电路15与无线充电单元13之间、供电电路15与集线单元14之间设置信号屏蔽板16,将供电电路15与无线充电单元13、供电电路15与集线单元14之间隔离开来,降低供电电路15对无线充电单元13、集线单元14工作的影响,从而对无线充电单元13、集线单元14以及进行无线充电的电子设备、有线充电的电子设备、进行数据接口113拓展的电子设备形成有效的保护。
屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离,以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。具体讲,就是用信号屏蔽板16将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源隔离开,防止干扰电磁场向外扩散;用信号屏蔽板16将接收电路、设备或系统隔离开,防止它们受到外界电磁场的影响。
上述的屏蔽体即为信号屏蔽板16,常选择有较高的电导率和磁导率 的导体作为屏蔽物的材料。因为高导电性材料在电磁波的作用下将产生较大的感应电流。这些电流按照楞次定律将削弱电磁波的透入。采用的金属网孔愈密,直到采用整体的金属壳,屏蔽的效果愈好,但所费材料愈多。高导磁性的材料可以引导磁力线较多地通过这些材料,而减少被屏蔽区域中的磁力线。
本实施例中,可选地,信号屏蔽板16为铝合金板,铝合金具有较好的导电性,质轻强度高,具有较好的屏蔽效果的同时还具有较好化学稳定性以及结构力学特性。
可选地,多功能插座1还包括过载保护开关17,过载保护开关17与市电供电单元12电连接,本实施例中,过载保护开关17设置于插口111的一侧,以方便工作人员控制导通与断开。市电通过过载保护开关17后接入至市电供电单元12,这样设置的原因在于,当多功能插座1的供电电流过大时,过载保护开关17能够及时断电使得整个多功能插座1与市电断开,无法继续供电。对经过多功能插座1的负载电流超过其设计值实施断电处理;防止多功能插座1在超负荷状态下运行造成多功能插座1损坏或供电线路电线发热老化留下火灾隐患。
可选地,多功能插座1包括抗浪涌电路,抗浪涌电路集成在过载保护开关17中。浪涌电流指电源接通瞬间,流入电源设备的峰值电流。浪涌可以立即或慢慢损坏用电设备,特别是对精密电器的杀伤力极大,更甚时可能烧爆家用电器、导致火灾,所以电涌危害也是不可忽视。在多功能插座1内置抗浪涌电路,可以有效吸收浪涌,有效防止对电器造成的伤害,如:屏幕闪抖、声音噪杂、电池短命、数据错失、卡机重启、性能衰退、电路烧毁。
可选地,插座本体的表面还设有指示灯18,指示灯18位于无线充电板112的一侧,其中,指示灯18与市电供电单元12电连接。指示灯18被配置成指示多功能插座11的通电状态,可以通过不同的颜色指示不同的工作状态,多功能插座11通电时指示灯18亮起,颜色为红色,无线充电单元13工作时,指示灯18显示为绿色等,当然地上述仅仅是举例说明,具体实施时可以依据使用需求进行个性化的设置。
在这里示出和描述的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制,因此,示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。
工业实用性
该多功能插座同时兼具了传统插座、无线充电座和数据接口拓展装置的功能,是一种功能多样且集成度高、便于收纳和携带的多功能插座。

Claims (18)

  1. 一种多功能插座,其特征在于,所述多功能插座包括插座本体以及设于插座本体中的市电供电单元、无线充电单元以及集线单元,所述多功能插座本体表面设有插口、无线充电板和数据接口;
    所述市电供电单元通过所述插口供电,所述无线充电单元通过所述无线充电板进行无线供电,多个所述数据接口电性连接在所述集线单元上。
  2. 根据权利要求1所述的多功能插座,其特征在于,所述数据接口包括通过所述集线单元电性连接的连接接口和扩展接口。
  3. 根据权利要求2所述的多功能插座,其特征在于,所述连接接口包括TYPE-C接口。
  4. 根据权利要求2所述的多功能插座,其特征在于,所述扩展接口包括USB接口、TYPE-C接口、显示接口、读卡器、网络接口、音频接口中的一种或多种。
  5. 根据权利要求1-4任一所述的多功能插座,其特征在于,所述数据接口具有数据传输和充电的功能。
  6. 根据权利要求1-4任一所述的多功能插座,其特征在于,所述无线充电单元为快充式无线充电单元。
  7. 根据权利要求1-6任一所述的多功能插座,其特征在于,所述无线充电单元包括多个小型线圈阵列,在通电时可产生磁场,将能量传输给装有专用接收线圈的电子设备。
  8. 根据权利要求1-7任一所述的多功能插座,其特征在于,所述多功能插座包括过载保护开关,所述过载保护开关与所述市电供电单元电连接。
  9. 根据权利要求1-8任一所述的多功能插座,其特征在于,所述多功能插 座包括抗浪涌电路,所述抗浪涌电路集成在所述过载保护开关中。
  10. 根据权利要求1-9任一所述的多功能插座,其特征在于,所述多功能插座本体的主平面上设有所述插口和所述无线充电板,所述多功能插座本体的侧面上设有所述数据接口。
  11. 根据权利要求10所述的多功能插座,其特征在于,所述插口包括两针插口和/或三针接地插口。
  12. 根据权利要求11所述的多功能插座,其特征在于,所述插口包括两针插口和三针接地插口,所述两针插口和所述三针接地插口交叉设置。
  13. 根据权利要求11或12任一所述的多功能插座,其特征在于,所述两针插口与所述三针接地插口设有与市电供电单元电性连接的电性弹片,当两针插头插入所述两针插口或三针插头插入至所述三针接地插口中时,所述电性弹片发生弹性变形将两针插头或三针插头的插针抱紧,从而形成可靠的电性连接。
  14. 根据权利要求1-13任一所述的多功能插座,其特征在于,所述多功能插座包括供电电路,所述供电电路为所述无线充电单元和所述集线单元供电。
  15. 根据权利要求14任一所述的多功能插座,其特征在于,所述供电电路为高压转电压电路,其接入的市电在100-240V范围内。
  16. 根据权利要求14或15任一所述的多功能插座,其特征在于,在所述供电电路与所述无线充电单元之间、所述供电电路与所述集线单元之间设置有信号屏蔽板。
  17. 根据权利要求16所述的多功能插座,其特征在于,所述信号屏蔽板为铝合金板。
  18. 根据权利要求16或17所述的多功能插座,其特征在于,所述插座 本体的表面还设有指示灯,所述指示灯与所述市电供电单元电连接,所述指示灯被配置成指示多能插座的通电状态。
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