一种可自保护的充电/数据通信接头及装置的制作方法

本实用新型涉及到电子产品的接头防水技术领域，具体涉及一种可自保护的充电/数据通信接头及装置。

背景技术：

随着电子科学和电子工业的发展，电子设备和产品已经融入生产、生活的方方面面，当然也就离不开各种充电、供电和数据通信接头，特别是随着户外电子产品和可穿戴设备的兴起，对电子设备的三防要求越来越高，用户数量和使用的频率呈现高速增长态势，用户希望电子设备无论在何种环境下，都能够正常使用，必然涉及到对电子设备进行充电、供电、数据通信。但是当前各种充电接头供电接头均采用直接供电/通信的方法，即接通即供电或通信，无法感知是否有水等导电液体附着，比如在大雨中充电的电动汽车、在暴雨中登山的户外爱好者穿戴的各种电子设备，轻则加速电极接头氧化，接触电阻升高，增加发热和漏电流，降低充电效率和造成不必要的能源浪费或者数据通信误码率上升，降低通信效率，造成通信异常，重则造成短路起火或其他安全事故，给生产、生活带来了极大的风险。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种可自保护的充电/数据通信接头及装置，在现有的各种充电、供电、通信接头上增加了防水设计和进液识别和保护，极大的延长了充电/通信接头和设备在各种严苛环境下的使用寿命并为安全运行提供了进一步可靠保护，本实用新型的技术方案如下：

作为本实用新型的第一方面，提供一种可自保护的充电/数据通信接头，所述充电/数据通信接头用于与插头连接，所述充电/数据通信接头包括壳体和设置在壳体上的充电/通信端子，所述壳体内设置有监测控制与处理单元，所述壳体的外壁上设置有两个监测电极，所述监测电极位于充电/数据通信接头与插头连接后的连接缝和充电/通信端子之间，两个所述监测电极之间间隔有一定距离，两个所述监测电极均与所述监测控制与处理单元电连接；

所述监测控制与处理单元，用于监测两个监测电极之间的绝缘参数，并根据两个监测电极之间的绝缘参数的大小控制充电/数据通信接头与插头之间的连接或断开。

进一步地，所述监测控制与处理单元包括处理单元和开关单元，所述开关单元串联于所述充电/通信端子所在的线路上，所述开关单元的控制端和两个监测电极均与所述处理单元电连接；

所述开关单元用于控制充电/通信端子所在的线路的断开或接通，当开关单元断开时，充电/通信端子所在的线路断开；当开关单元闭合时，充电/通信端子所在的线路正常连接；

所述处理单元，用于监测两个监测电极之间的绝缘参数，并根据两个监测电极之间的绝缘参数的大小控制开关单元闭合或断开，实现控制插头与所述充电/数据通信接头的电气连接或电气断开。

进一步地，所述监测控制与处理单元还包括监测单元，两个监测电极均通过监测单元与所述处理单元电连接，所述处理单元通过监测单元获取两个监测电极之间的绝缘参数。

进一步地，所述监测控制与处理单元还包括连接识别单元，所述连接识别单元串联于所述充电/通信端子所在的线路上，所述连接识别单元与所述处理单元电连接，用于监测是否有插头插入所述充电/数据通信接头。

进一步地，所述监测电极为环形的监测电极，所述环形的监测电极环设于所述壳体的外壁上。

进一步地，所述壳体的外壁上还环设有凸出于所述外壁的密封圈，所述密封圈位于所述连接缝和监测电极之间；当有插头插入所述充电/数据通信接头后，所述密封圈与插头的壳体接触，且所述充电/数据通信接头的壳体、密封圈和插头的壳体共同形成密封腔体。

作为本实用新型的另一方面，提供一种可自保护的充电/数据通信装置，所述装置包括如上述任一种所述的充电/数据通信接头以及与所述充电/数据通信接头连接的插头。

本实用新型的有益效果：

本实用新型是对现有的充电/数据通信接头的设计提出了新的设计方案，在充电/数据通信接头的壳体内设置监测控制与处理单元，在所述壳体的外壁上设置有两个监测电极，通过监测两个监测电极之间的绝缘参数，并根据两个监测电极之间的绝缘参数的大小控制充电/数据通信接头与插头之间的电气连接或电气断开，从而有效的保护充电/数据通信接头，提升了现有接头的使用寿命、可靠性和安全性，降低了通信误码率，提升了通信效率和通信质量。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种可自保护的充电/数据通信接头的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的充电/数据通信接头与插头之间的连接缝示意图；

图3为本实用新型实施例提供的充电/数据通信接头与插头的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的另一视角的充电/数据通信接头与插头的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的充电/数据通信接头的电路连接示意图。

附图标记说明：1、充电/数据通信接头，2、壳体，3、监测电极，4、密封圈，5、插头，6、连接缝，7、充电/通信端子。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图5所示，作为本实用新型的第一方面，提供一种可自保护的充电/数据通信接头，所述充电/数据通信接头1用于与插头5连接，所述充电/数据通信接头1包括壳体2和设置在壳体2上的充电/通信端子7，所述壳体2内设置有监测控制与处理单元，所述壳体2的外壁上设置有两个监测电极3，所述监测电极3位于充电/数据通信接头1与插头5连接后的连接缝6和充电/通信端子7之间，两个所述监测电极3之间间隔有一定距离，两个所述监测电极3均与所述监测控制与处理单元电连接；

其中，所述充电/数据通信接头1：位于供电侧或者通信双方的通信信号发送端。

所述插头5：位于受电侧或通信双方的通信信号接收端。

所述监测控制与处理单元，用于监测两个监测电极3之间的绝缘参数，所述绝缘参数越高，说明两个监测电极3之间的绝缘程度越好，所述绝缘参数越低，说明两个监测电极3之间的绝缘程度越差，并根据两个监测电极3之间的绝缘参数的大小控制充电/数据通信接头1与插头5之间的电气连接或电气断开。

其中，所述监测电极3优选地环形的监测电极3，如图1所示，所述监测电极3设置于所述壳体2的外壁上且围绕所述壳体2的外壁一周；在监测电极3满足安全的电气间隙前提下，应尽可能的彼此靠近且相互绝缘；在材质选择上，普通环境下监测电极3的优选材质为304不锈钢，对于工作于工业环境下，对耐蚀性要求更高的场合，监测电极3的材质可选择316不锈钢。在结构设计上，为了提高识别率和接头设计微型化，监测电极3的优选间距为1mm，监测电极3自宽为0.3mm。

现有充电/数据通信接头1，由于充电/数据通接头1和插头5都是不防水的，在插头5插入充电/数据通接头1后，在充电/数据通信接头1的壳体和插头5的壳体之间会存在缝隙，即连接缝6，当所述充电/数据通信接头1或插头5外部有水等导电液体附着时，水会通过所述连接缝6流入充电/通信端子7，从而导致安全隐患。本实用新型在现有的各种充电/数据通信接头1上增加了进液识别和保护，当充电/数据通信接头1与所述插头5连接后，如果在所述充电/数据通信接头1或插头5外部有水等导电液体附着时，导电液体如果要流入到充电/通信端子7，需先经过两个监测电极3，从而使两个监测电极之间短路或者相互之间绝缘参数变小，所述监测控制与处理单元中预设有绝缘参数安全阀值，将所述绝缘参数与预设的绝缘参数安全阀值对比，如果所述绝缘参数小于所述绝缘参数安全阀值，则控制充电/数据通信接头1与插头5之间断开；当水被处理掉了之后，两个绝缘电极之间恢复绝缘或绝缘参数大于预设的绝缘参数阀时，监测控制与处理单元控制充电/数据通信接头1与插头5之间正常连接，从而有效的保护充电/数据通信接头1，提升了现有接头的使用寿命、可靠性和安全性，降低了通信误码率，提升了通信效率和通信质量。

其中，所述充电/数据通信接头1：位于供电侧或者通信双方的通信信号发送端。

所述插头5：位于受电侧或通信双方的通信信号接收端。

另外，本实用新型还可以设置异常反馈单元，当所述绝缘参数低于绝缘参数安全阀值时，监测控制与处理单元先通过反馈单元先向插头5端的移动终端发送电导率异常信息，紧接着断开充电和通信数据连接，当插头5端的移动终端接收到相关信息后可提示用户检查接头处是否有水等导电液体。

优选地，所述监测控制与处理单元包括处理单元和开关单元，所述开关单元串联于所述充电/通信端子7所在的线路上，所述开关单元的控制端和两个监测电极3均与所述处理单元电连接；

所述开关单元用于控制充电/通信端子7所在的线路的断开或接通，当开关单元断开时，充电/通信端子7所在的线路断开；当开关单元闭合时，充电/通信端子7所在的线路正常连接；

所述处理单元，用于监测两个监测电极3之间的绝缘参数，并根据两个监测电极3之间的绝缘参数的大小控制开关单元闭合或断开，实现控制插头5与所述充电/数据通信接头1的连接或断开。

具体的，所述处理单元产生一个电信号并将所述电信号发送给其中一个监测电极3，同时获取另一个监测电极3接收到的电信号，根据发送出去的电信号和接收到的电信号计算两个监测电极3之间的绝缘参数，例如，根据接收到的电信号与发送出去的电信号的比值来计算，所述绝缘参数与所述比值成反比，当接收到的电信号等于发送出去的电信号时，比值最大为1；当接收到的电信号为0时，比值最小为0；当比值为0为，说明两个监测电极3间完全绝缘，此时的绝缘参数无穷大；当比值为1时，说明两个监测电极3之间完全短路，此时的绝缘参数为0。

上述实施例中，所述开关单元可以为开关电路或继电器，所述开关单元串联于所述充电/通信端子7所在的线路上，通过处理单元控制开关单元的断开或闭合；当处理单元监测到两个监测电极3之间短路或绝缘参数小于预设的阀值时，控制所述开关单元断开，从而使充电/数据通信接头1与插头5之间的连接断开；当水等导电液体被处理掉了之后，两个绝缘电极之间恢复绝缘或绝缘参数大于预设的绝缘参数阀时，处理单元控制所述开关单元闭合，从而使充电/数据通信接头1与插头5之间正常连接。

优选地，所述监测控制与处理单元还包括监测单元，两个监测电极3均通过监测单元与所述处理单元电连接，所述处理单元通过监测单元获取两个监测电极3之间的绝缘参数。

上述实施例中，处理单元驱动监测单元产生一个电信号并将所述电信号发送给其中一个监测电极3，同时通过监测单元获取另一个监测电极3接收到的电信号，根据发送出去的电信号和接收到的电信号计算两个监测电极3之间的绝缘参数。

优选地，所述监测控制与处理单元还包括连接识别单元，所述连接识别单元串联于所述充电/通信端子7所在的线路上，所述连接识别单元与所述处理单元电连接，用于监测是否有插头5插入所述充电/数据通信接头1。

上述实施例中，所述连接识别单元串联于所述充电/通信端子7所在的线路上，当插头5插入所述充电/数据通信接头1后，连接识别单元会检测到电压或电流的变化，从而判断是否有插头5插入所述充电/数据通信接头1，当连接识别单元检测到有插头5插入所述充电/数据通信接头1后，处理单元才开始监测两个监测电极3之间的绝缘参数。

优选地，所述壳体2的外壁上还环设有凸出于所述外壁的密封圈4，所述密封圈4位于所述连接缝6和监测电极3之间；当有插头5插入所述充电/数据通信接头1后，所述密封圈4与插头5的壳体2接触，且所述充电/数据通信接头1的壳体2、密封圈4和插头5的壳体共同形成密封腔体。

上述实施例中，所述插头5应与所述充电/数据通信接头1相匹配，当有插头5插入所述充电/数据通信接头1后，所述密封圈4能与所述插头5的壳体接触，且所述充电/数据通信接头1的壳体2、密封圈4和插头5的壳体共同形成密封腔体，将所述充电/通信端子7和所述监测电极3保护在所述密封腔体内，进一步实现防水功能。

作为本实用新型的另一方面，提供一种可自保护的充电/数据通信装置，所述装置包括上述任一种所述的充电/数据通信接头1以及与所述充电/数据通信接头1连接的插头5。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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。