本实用新型涉及电子电路技术领域，具体而言，涉及一种智能直流连接器和用电系统。
背景技术：
随着电子电路技术的不断发展，其应用领域也不断的扩展。其中，在该技术中，一般包括用电设备和用于向用电设备提供电能的供电设备。发明人经研究发现，在现有技术中，用电设备在与供电设备连接时由于需要考虑极性而存在连接不便的问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种智能直流连接器和用电系统，以改善现有的用电设备在与供电设备连接时存在不便的问题。
为实现上述目的，本实用新型实施例采用如下技术方案：
一种智能直流连接器，用于连接供电设备和用电设备，所述智能直流连接器包括设备本体和设置于所述设备本体内的接入电路，所述设备本体分别与所述供电设备和用电设备可拆卸式连接；
在所述供电设备和用电设备分别设置于所述设备本体时，所述接入电路的第一输入端和第二输入端分别与所述供电设备的正极和负极连接、正输出端与所述用电设备的正极连接、负输出端与所述用电设备的负极连接，其中，所述接入电路包括控制器和开关电路；
所述开关电路的第一输入端与所述控制器的第一输入端连接后作为所述接入电路的第一输入端、第二输入端与所述控制器的第二输入端连接后作为所述接入电路的第二输入端、控制端与所述控制器的输出端连接、第一输出端作为所述接入电路的正输出端、第二输出端作为所述接入电路的负输出端；
所述控制器在检测到所述开关电路的第一输入端的电压大于第二输入端的电压时，控制所述开关电路的第一输入端与正输出端连通、第二输出端与负输出端连通，在检测到所述开关电路的第一输入端的电压小于第二输入端的电压时，控制所述开关电路的第一输入端与负输出端连通、第二输入端与正输出端连通。
在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述智能直流连接器中，所述开关电路包括第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件和第四开关器件；
所述第一开关器件的高电位端与所述第二开关器件的低电位端连接后作为所述开关电路的第一输入端，所述第三开关器件的低电位端与所述第四开关器件的高电位端连接后作为所述开关电路的第二输入端，所述第一开关器件的低电位端与所述第四开关器件的低电位端连接后作为所述开关电路的正输出端，所述第二开关器件的高电位端与所述第三开关器件的高电位端连接后作为所述开关电路的负输出端，所述第一开关器件的控制端、第二开关器件的控制端、第三开关器件的控制端和第四开关器件的控制端分别与所述控制器的输出端连接；
所述控制器在检测到所述开关电路的第一输入端的电压大于第二输入端的电压时，控制所述第一开关器件和第三开关器件导通，在检测到所述开关电路的第一输入端的电压小于第二输入端的电压时，控制所述第二开关器件和第四开关器件导通。
在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述智能直流连接器中，所述开关电路中的各开关器件为金属氧化物半导体场效应晶体管，该金属氧化物半导体场效应晶体管包括栅极、源极和漏极，其中，所述栅极作为开关器件的控制端，所述源极和漏极的其中一个作为开关器件的高电位端、另一个作为开关器件的低电位端。
在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述智能直流连接器中，所述开关电路中的各开关器件为N型金属氧化物半导体场效应晶体管，该N型金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极作为开关器件的控制端、漏极作为开关器件的高电位端、源极作为开关器件的低电位端。
在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述智能直流连接器中，所述开关电路中的各开关器件为三极管，该三极管包括基极、集电极和发射极，其中，所述基极作为开关器件的控制端，所述集电极和发射极的其中一个作为开关器件的高电位端与、另一个作为开关器件的低电位端。
在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述智能直流连接器中，所述开关电路还包括第一发光二极管和第二发光二极管；
所述第一发光二极管的阳极与所述第一开关器件的低电位端连接、阴极与所述第二发光二极管的阴极连接后作为所述开关电路的正输出端，所述第二发光二极管的阳极与所述第四开关器件的低电位端连接。
在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述智能直流连接器中，所述开关电路还包括第一电流互感器和第二电流互感器；
所述第一电流互感器设置于所述第一开关器件的低电位端一侧，且输出端与所述控制器的第三输入端连接，所述第二电流互感器设置于所述第四开关器件的低电位端一侧，且输出端与所述控制器的第四输入端连接；
所述控制器在通过所述第一电流互感器检测到的电流值大于预设值时，控制所述第一开关器件和第三开关器件关断，在通过所述第二电流互感器检测到的电流值大于预设值时，控制所述第二开关器件和第四开关器件关断。
在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述智能直流连接器中，所述智能直流连接器还包括第一插脚和第二插脚；
所述第一插脚的一端设置于所述设备本体且与所述接入电路的正输出端连接、另一端能够设置于用电设备的插孔且与用电设备的正极连接，所述第二插脚的一端设置于所述设备本体且与所述接入电路的负输出端连接、另一端能够设置于用电设备的插孔且与用电设备的负极连接。
在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述智能直流连接器中，所述智能直流连接器还包括卡扣部件；
所述卡扣部件设置于所述设备本体，且能够卡设于用电设备的卡钩，以使所述设备本体固定于用电设备。
在上述基础上，本实用新型实施例还提供了一种用电系统，包括用电设备和上述智能直流连接器，所述用电设备通过所述智能直流连接器与供电设备连接。
本实用新型提供的智能直流连接器和用电系统，通过控制器和开关电路的配合，可以不用考虑供电设备的正负极的连接方式，从而改善现有技术中因用电设备与供电设备的连接需要考虑设备的极性而存在连接不便的问题，并且通过将设备本体分别与供电设备和用电设备可拆卸式连接，在用电设备和供电设备的极性清楚的情况下，使用电设备可以与供电设备直接相连，进而避免因采用智能直流连接器而增加电能消耗的问题。
进一步地，优选将开关器件设置为N型金属氧化物半导体场效应晶体管时，利用该晶体管具有低导通电阻的特性，可以使开关器件在工作中产生的功耗保持在一个较低的范围内，从而降低智能直流连接器的整体功耗。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的用电系统的结构框图。
图2为本实用新型实施例提供的用电系统的结构示意图。
图3为本实用新型实施例提供的接入电路的结构框图
图4为本实用新型实施例提供的开关电路的电路原理图。
图5为本实用新型实施例提供的开关电路的另一电路原理图。
图标：10-用电系统；100-智能直流连接器；110-设备本体；130-接入电路；131-控制器；133-开关电路；Q1-第一开关器件；Q2-第二开关器件；Q3-第三开关器件；Q4-第四开关器件；D1-第一发光二极管；D2-第二发光二极管；151-第一插脚；153-第二插脚；200-用电设备；211-第一插孔；213-第二插孔。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
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。在本实用新型的上述描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1所示，本实用新型实施例提供了一种用电系统10，用于通过供电设备提供的电能进行工作。其中，所述用电系统10包括用电设备200和智能直流连接器100，所述用电设备200通过所述智能直流连接器100与供电设备连接。
结合图2和图3，本实施例还提供一种可应用于上述用电系统10的智能直流连接器100。其中，所述智能直流连接器100包括设备本体110和设置于所述设备本体110内的接入电路130，所述设备本体110分别与所述供电设备和用电设备200可拆卸式连接。
进一步地，在本实施例中，在所述供电设备和用电设备200分别设置于所述设备本体110时，所述接入电路130的第一输入端和第二输入端分别与所述供电设备的正极和负极连接、正输出端与所述用电设备200的正极连接、负输出端与所述用电设备200的负极连接。
其中，所述接入电路130包括控制器131和开关电路133。所述开关电路133的第一输入端与所述控制器131的第一输入端连接后作为所述接入电路130的第一输入端、第二输入端与所述控制器131的第二输入端连接后作为所述接入电路130的第二输入端、控制端与所述控制器131的输出端连接、第一输出端作为所述接入电路130的正输出端、第二输出端作为所述接入电路130的负输出端。
所述控制器131在检测到所述开关电路133的第一输入端的电压大于第二输入端的电压时，控制所述开关电路133的第一输入端与正输出端连通、第二输入端与负输出端连通，在检测到所述开关电路133的第一输入端的电压小于第二输入端的电压时，控制所述开关电路133的第一输入端与负输出端连通、第二输入端与正输出端连通。
通过上述设置，在保证可以实现供电设备的正负极的任意接入的同时，还能保证用电设备200的正常工作。其中，若供电设备的正极与接入电路130的第一输入端连接，电流依次经过供电设备的正极、开关电路133的第一输入端、开关电路133的正输出端、用电设备200的正极、用电设备200的负极、开关电路133的负输出端、开关电路133的第二输入端、供电设备的负极，若供电设备的正极与接入电路130的第二输入端连接，电流依次经过供电设备的正极、开关电路133的第二输入端、开关电路133的正输出端、用电设备200的正极、用电设备200的负极、开关电路133的负输出端、开关电路133的第一输入端、供电设备的负极。
可选地，所述智能直流连接器100和所述用电设备200的可拆卸式连接的具体结构不受限制，例如，可以是通过设置连接件进行连接。在本实施例中，所述智能直流连接器100还可以包括第一插脚151和第二插脚153，所述用电设备200设置有与所述第一插脚151和第二插脚153相匹配的第一插孔211和第二插孔213。
其中，所述第一插脚151的一端设置于所述设备本体110且与所述接入电路130的正输出端连接、另一端能够设置于用电设备200的第一插孔211且与用电设备200的正极连接，所述第二插脚153的一端设置于所述设备本体110且与所述接入电路130的负输出端连接、另一端能够设置于用电设备200的第二插孔213且与用电设备200的负极连接。
进一步地，为保证所述接入电路130和用电设备200连接的稳定性，在本实施例中，所述智能直流连接器100还可以包括卡扣部件，所述用电设备200设置有与所述卡扣部件匹配的卡钩。
其中，所述卡扣部件设置于所述设备本体110，且能够卡设于用电设备200的卡钩，以使所述设备本体110固定于用电设备200。
可选地，在本实施例中，所述开关电路133包括的电气元件不受限制，根据实际需求进行设置即可。在本实施例中,结合图4，所述开关电路133可以包括第一开关器件Q1、第二开关器件Q2、第三开关器件Q3和第四开关器件Q4。
其中，所述第一开关器件Q1的高电位端与所述第二开关器件Q2的低电位端连接后作为所述开关电路133的第一输入端，所述第三开关器件Q3的低电位端与所述第四开关器件Q4的高电位端连接后作为所述开关电路133的第二输入端，所述第一开关器件Q1的低电位端与所述第四开关器件Q4的低电位端连接后作为所述开关电路133的正输出端，所述第二开关器件Q2的高电位端与所述第三开关器件Q3的高电位端连接后作为所述开关电路133的负输出端，所述第一开关器件Q1的控制端、第二开关器件Q2的控制端、第三开关器件Q3的控制端和第四开关器件Q4的控制端分别与所述控制器131的输出端连接。
所述控制器131在检测到所述开关电路133的第一输入端的电压大于第二输入端的电压时，控制所述第一开关器件Q1和第三开关器件Q3导通，在检测到所述开关电路133的第一输入端的电压小于第二输入端的电压时，控制所述第二开关器件Q2和第四开关器件Q4导通。
可选地，所述第一开关器件Q1、第二开关器件Q2、第三开关器件Q3和第四开关器件Q4的具体类型不受限制，例如，可以包括，但不限于三极管、金属氧化物半导体场效应晶体管、晶闸管、碳化硅晶体管、氮化镓晶体管、高电子迁移率晶体管以及绝缘栅双极型晶体管等具备开关特性的电气元件。
其中，在一种实例中，所述开关电路133中的各开关器件可以为金属氧化物半导体场效应晶体管，该金属氧化物半导体场效应晶体管包括栅极、源极和漏极，其中，所述栅极作为开关器件的控制端，所述源极和漏极的其中一个作为开关器件的高电位端、另一个作为开关器件的低电位端。
所述金属氧化物半导体场效应晶体管既可以是N型(如N-MOS管)，也可以是P型(如P-MOS管)。在本实施例中，所述开关电路133中的各开关器件为N型金属氧化物半导体场效应晶体管，该N型金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极作为开关器件的控制端、漏极作为开关器件的高电位端、源极作为开关器件的低电位端。
在另一种实例中，所述开关电路133中的各开关器件为三极管，该三极管包括基极、集电极和发射极，其中，所述基极作为开关器件的控制端，所述集电极和发射极的其中一个作为开关器件的高电位端与、另一个作为开关器件的低电位端。
其中，所述三极管既可以是NPN型，也可以是PNP型，根据实际需求进行设置即可。
进一步地，为提高所述智能直流连接器100的实用性，在本实施例中，结合图5，所述开关电路133还可以包括第一发光二极管D1和第二发光二极管D2，用于标识接入的供电设备的正负极。
其中，所述第一发光二极管D1的阳极与所述第一开关器件Q1的低电位端连接、阴极与所述第二发光二极管D2的阴极连接后作为所述开关电路133的正输出端，所述第二发光二极管D2的阳极与所述第四开关器件Q4的低电位端连接。
在所述控制器131控制所述第一开关器件Q1和第三开关器件Q3导通时，所述第一发光二极管D1被点亮，以标识供电设备与所述接入电路130的第一输入端连接的一端为正极。在所述控制器131控制所述第二开关器件Q2和第四开关器件Q4导通时，所述第二发光二极管D2被点亮，以标识供电设备与所述接入电路130的第二输入端连接的一端为正极。
进一步地，为避免因用电设备200发生短路而在所述第一开关器件Q1和第三开关器件Q3或所述第二开关器件Q2和第四开关器件Q4中形成大电流，而导致各开关器件而损坏的问题，在本实施例中，所述开关电路133还可以包括第一电流互感器和第二电流互感器。
其中，所述第一电流互感器设置于所述第一开关器件Q1的低电位端一侧，且输出端与所述控制器131的第三输入端连接，所述第二电流互感器设置于所述第四开关器件Q4的低电位端一侧，且输出端与所述控制器131的第四输入端连接。
所述控制器131在通过所述第一电流互感器检测到的电流值大于预设值时，控制所述第一开关器件Q1和第三开关器件Q3关断，在通过所述第二电流互感器检测到的电流值大于预设值时，控制所述第二开关器件Q2和第四开关器件Q4关断。
综上所述，本实用新型提供的智能直流连接器100，通过控制器131和开关电路133的配合，可以不用考虑供电设备的正负极的连接方式，从而改善现有技术中因用电设备200与供电设备的连接需要考虑设备的极性而存在连接不便的问题，并且通过将设备本体110分别与供电设备和用电设备200可拆卸式连接，在用电设备200和供电设备的极性清楚的情况下，使用电设备200可以与供电设备直接相连，进而避免因采用智能直流连接器100而增加电能消耗的问题。其次，优选将开关器件设置为N型金属氧化物半导体场效应晶体管时，利用该晶体管具有低导通电阻的特性，可以使开关器件在工作中产生的功耗保持在一个较低的范围内，从而降低智能直流连接器100的整体功耗。
在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”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相连，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实用新型中的具体含义。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。