双回路自动切换延长插座及切换方法
【专利摘要】本发明涉及一种双回路自动切换延长插座及切换方法，本延长插座包括插座本体，以及用于同时连接双回路中间断供电回路和不间断供电回路的插头；所述间断供电回路和不间断供电回路适于通过一切换控制模块控制插座本体供电。本发明通过插头接入双回路供电，通过切换控制模块实现了两个回路之间的自动切换，以满足用户对间断供电回路和不间断供电回路切换使用的需要，无需人为操作。因此，本发明具有操作简单、即插即用的优点，并节约了用电线路改造成本。
【专利说明】双回路自动切换延长插座及切换方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种延长插座，尤其涉及一种双回路自动切换延长插座及切换方法。
【背景技术】
[0002] 为了缓解用电紧张，峰谷电价已成为必要手段，然而只是电费上的调整并不能够 有效解决当今用电紧张的状况。
[0003] 因此，为了更好的缓解用电紧张，在用电场所，可铺设两条供电回路，其中一条为 间断供电回路，另一条为不间断供电回路；用户则可根据自身的需要选择相应的回路进行 供电，并获得不同的电费标准。
[0004] 为了实现上述两条供电回路的切换，传统的延长插座(拖线板）无法实现，则需要 设计一种双回路自动切换延长插座，以实现智能化选择相应的供电回路。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种双回路自动切换延长插座，以解决双回路自动切换的技 术问题。
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种双回路自动切换延长插座，包括插座 本体，以及用于同时连接双回路中间断供电回路和不间断供电回路的插头；所述间断供电 回路和不间断供电回路适于通过一切换控制模块控制插座本体接入的供电回路。
[0007] 进一步，为了精简线路，采用共用零线和地线的方式，且仅需切换双回路的火线即 可实现相应回路的切换，所述插头适于通过一四芯线与所述插座本体相连，该四芯线中两 根导线分别作为双回路的火线，其余两根线分别作为双回路共用的零线和地线，所述切换 控制模块适于通过检测不间断供电回路的供电或断电进行两火线切换，以控制插座本体接 入的供电回路。
[0008] 进一步，为了实现自动切换功能，所述切换控制模块包括：连接于间断供电回路的 火线的第一电子开关，连接于不间断供电回路的火线的第二电子开关，用于分别采集相应 火线的电压的第一、第二取样电路，分别与第一、第二取样电路输出端相连的第一、第二调 整电路；以及控制单元，其适于当间断供电回路有供电时，控制第一电子开关导通，第二电 子开关断开；或当间断供电回路断电时，控制第一电子开关断开，第二电子开关导通。
[0009] 进一步，所述控制单元包括：与门，所述第一、第二调整电路的输出端分别与该与 门的两输入端相连，该与门的输出端分别与第一电子开关的控制端和一非门的输入端相 连，所述非门的输出端与第二电子开关的控制端相连。
[0010] 进一步，所述控制单元采用处理器单元，该处理器单元的两数据采集端分别与所 述第一、第二调整电路的输出端相连，处理器单元的两控制端分别与第一、第二电子开关的 控制端相连；所述处理器单元适于当间断供电回路有供电时，控制第一电子开关导通，第二 电子开关断开；或当间断供电回路断电时，控制第一电子开关断开，第二电子开关导通。
[0011] 进一步，所述零线、地线分别与插座本体中各插孔组的零线、地线接线柱相连；双 回路的火线分别通过相应的电子开关与各插孔组的火线接线柱相连。
[0012] 进一步，所述切换控制模块包括：继电器，所述间断供电回路的火线与该继电器的 线圈、常开触点相连，所述继电器的常闭触点与所述不间断供电回路的火线相连；所述继电 器适于当线圈得电时，控制常闭触点断开，常开触点闭合，以实现不间断供电回路接通，间 断供电回路断开；或当线圈失电时，控制常开触点断开，常闭触点闭合，以实现间断供电回 路接通。
[0013] 进一步，为了清楚的表示本发明的延长插座所切换的回路,所述插座本体的上端 面还设有两个适于分别显示间断供电回路和不间断供电回路工作状态的指示灯。
[0014] 另一方面，本发明还提供了一种所述双回路自动切换延长插座的切换方法，以解 决双回路切换的技术问题。
[0015] 所述切换方法，包括如下步骤： 步骤S100,接入双回路供电；步骤S200,通过所述切换控制模块控制选择相应的回路 进行供电。
[0016] 进一步，所述插头适于通过一四芯线与所述插座本体相连，该四芯线中两根导线 分别作为双回路的火线，其余两根线分别作为双回路共用的零线和地线；所述步骤S200中 通过所述切换控制模块控制选择相应的回路进行供电的步骤包括：所述切换控制模块适 于通过检测不间断供电回路的供电或断电进行两火线切换，以控制插座本体接入的供电回 路。 进一步，所述切换控制模块包括：连接于间断供电回路的火线的第一电子开关，连接于 不间断供电回路的火线的第二电子开关，用于分别采集相应火线电压的第一、第二取样电 路，分别与第一、第二取样电路输出端相连的第一、第二调整电路，以及控制单元。
[0017] 所述切换控制模块适于根据不间断供电回路的供电或断电切换两火线以实现两 双回路切换的方法包括：当间断供电回路有供电时，所述控制单元控制第一电子开关导通， 第二电子开关断开；或当间断供电回路断电时，所述控制单元控制第一电子开关断开，第二 电子开关导通。
[0018] 本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：本发明通过插头接入双回路 供电，通过切换控制模块实现了两个回路之间的自动切换，以满足用户对间断供电回路和 不间断供电回路切换使用的需要，无需人为操作。因此，本发明具有操作简单、即插即用的 优点，并节约了用电线路改造成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图， 对本发明作进一步详细的说明，其中 图1是本发明的延长插座的结构不意图； 图2是本发明的延长插座的电路图； 图3是2T形插头的插头面的结构示图； 图4是双T形插头专用的双T形插座面板的结构示图； 图5是蝶形插头的插头面的结构示图； 图6是本发明的蝶形插头专用插座面板的结构示意图； 图7是控制单元的第一种实施方式的电路框图； 图8是控制单元的第二种实施方式的电路框图； 图9是控制单元的第三种实施方式的电路框图； 图10是本切换方法的流程图。
[0020] 其中，插座本体1，插头2,四芯线3,插孔组4,指示灯5,间断供电回路的火线L1， 不间断供电回路的火线L2,零线N，地线GND，继电器KA，双T形插头的火线插脚201，双T形 插头的零线插脚202,双T形插头的地线插脚203,双T形插座面板的火线插孔601，双T形 插座面板的零线插孔602,双T形插座面板的地线插孔603,蝶形插头专用插座面板的火线 插孔60Γ，蝶形插头专用插座面板的零线插孔602'，蝶形插头专用插座面板的地线插孔 603'，蝶形插头的火线插脚20Γ，蝶形插头的零线插脚202'，蝶形插头的地线插脚203'，间 断供电回路的插头区210,不间断供电回路区的插头区220,插头方向识别标记701、702。
【具体实施方式】
[0021] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合【具体实施方式】并参 照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发 明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本 发明的概念。
[0022] 实施例1 图1示出了本发明的延长插座的结构示意图。
[0023] 图2示出了本发明的延长插座的电路图。
[0024] 如图1和图2所示，一种双回路自动切换延长插座，包括插座本体1，以及用于同时 连接双回路中间断供电回路和不间断供电回路的插头2 ;所述间断供电回路和不间断供电 回路适于通过一切换控制模块控制插座本体1接入的供电回路。
[0025] 其中，所述双回路供电的含义是铺设有两条供电回路，一条为不间断供电回路，另 一条为间断供电回路，两条回路的电价不同，用户可以根据需要选择使用相应的回路，以支 付相应的电价。所述插头2可以采用两个常规的三插脚插头，无需另外使用非标插座面板。
[0026] 所述插头2可采用双头插头。具体的，双头插头可以分为间断供电回路插头和不 间断供电回路插头，如图2所示，火线L1对应的是间断供电回路插头，火线L2对应的是不 间断供电回路插头，在双头插头所使用的插座面板也设有相应的间断供电回路插孔和不间 断供电回路插孔；并且，双头插头与插座面板上设有间断供电回路插头和/或不间断供电 回路插头识别标志位，以防止两插头接反，影响用户使用。识别标志位例如但不限于采用在 双头插头中任一插头上和插座面板上，用中文标示相应回路；或用便于用户识别的符号来 表不。
[0027] 所述插头2也可以采用非标插头。
[0028] 图3示出了 2T形插头的插头面的结构示图。
[0029] 例如2T形插头，如图3所示，该2T形插头包括：两对T形插头组，所述T形插头组 中两插脚分别构成一 T形；一对T形插头组中两插脚分别作为双回路的火线接入端，即2T 形插头的火线插脚201 ;另一对T形插头组中两个插脚分别作为零线接入端和地线接入端， 即2T形插头的零线插脚202、2T形插头的地线插脚203。
[0030] 图4示出了双T形插头专用的双T形插座面板的结构示图。
[0031] 如图4所示，一种双Τ形插头用双Τ形插座面板，其包括至少一组双Τ形插孔组， 该双Τ形插孔组中的四插孔分别与所述双Τ形插头中各插脚相对应。
[0032] 具体的，双Τ形插孔组包括对称设置的两Τ形插孔组，所述Τ形插孔组中两插孔分 别构成一 Τ形；一对Τ形插孔组中两插孔分别作为双回路的火线端，插座面板的火线插孔 601 ;另一对Τ形插孔组中两个插孔分别作为零线接入端和地线端，即插座面板的零线插孔 602、插座面板的地线插孔603。
[0033] 所述双Τ形插头2与双Τ形插孔组配合，能防止双Τ形插头2的误插操作，且处于 平行位置的火线插孔601与零线插孔602可以作为标准二插脚插头使用，具有很好的兼容 性。
[0034] 图5示出了蝶形插头的插头面的结构示图。
[0035] 所述插头2还可以采用蝶形插头，如图5所示，该蝶形插头包括五个插脚，其中，一 个插脚为中心插脚，用作地线的接入端，即蝶形插头的地线插脚203' ；其余四个插脚两两对 称分布于该中心插脚的两侧，并分别用作双回路中各回路的火线、零线接入端，即蝶形插头 的火线插脚20Γ、蝶形插头的零线插脚202'。图4将蝶形插头用虚线框出了接入两回路所 涉及的插头区域，即间断供电回路的插头区210、不间断供电回路区的插头区220。
[0036] 图6示出了蝶形插头用插座面板的结构示图。
[0037] 如图6所示，所述蝶形插头用插座面板，所述插座面板包括至少一组蝶形插孔组， 该蝶形插孔组中含有五个与所述蝶形插头相对应的插孔，即两个火线插孔60Γ、两个零线 插孔602'和一地线插孔603'。
[0038] 具体的，所述地线插孔603'位于中心位置，且两侧各分布一对火线插孔60Γ和零 线插孔602'，因此，本插座面板兼容标准三插脚插头；S卩，标准三插脚插头可以选择一侧的 火线插孔60Γ、零线插孔602'，以及中心位置的地线插孔603'。
[0039] 由于五个插头或插孔的分布类似于蝶形，因此，这里定义为蝶形插孔组。
[0040] 为了避免蝶形插头反插至所述蝶形插头用插座面板中，如图5中用虚线画出了位 于插头背面的插头方向识别标记701，图6中画出了位于插座面板正面的插头方向识别标 记702。用户在使用时，应确保两个识别标记方向相同，以避免蝶形插头反插。
[0041] 优选的，所述插头2适于通过一四芯线3与所述插座本体1相连，该四芯线3中 两根导线分别作为双回路的火线LI、L2,其余两根线分别作为双回路共用的零线N和地线 GND，所述切换控制模块适于通过检测不间断供电回路的供电或断电进行两火线LI、L2切 换，以控制插座本体1接入的供电回路。
[0042] 图7示出了控制单元的第一种实施方式的电路框图。
[0043] 图8示出了控制单元的第二种实施方式的电路框图。
[0044] 图9示出了控制单元的第三种实施方式的电路框图。
[0045] 如图7和图8所示，所述切换控制模块包括：连接于间断供电回路的火线L1的第 一电子开关，连接于不间断供电回路的火线L2的第二电子开关，用于分别采集相应火线的 电压的第一、第二取样电路，分别与第一、第二取样电路输出端相连的第一、第二调整电路， 以及控制单元，其适于当间断供电回路有供电时，控制第一电子开关导通，第二电子开关断 开；当间断供电回路断电时，控制第一电子开关断开，第二电子开关导通。具体的，所述第 一、第二取样电路可以采用串联电阻构成的分压电路来实现，即将220V交流电降为一个 10V左右的交流电，然后分别经过第一、第二调整电路，调整电路的作用是将10V的交流电 变为5V直流电，即高电平；所述调整电路可以采用整流、滤波、稳压电路来实现。
[0046] 所述控制单元包括如下两种实施方式。
[0047] 如图7所示，所述控制单元的第一种实施方式。具体的，所述控制单元包括：与门， 所述第一、第二调整电路的输出端分别与该与门的两输入端相连，该与门的输出端分别与 第一电子开关的控制端和一非门的输入端相连，所述非门的输出端与第二电子开关的控制 端相连。
[0048] 进一步，所述与门的两输入端输入所采集火线的相应电平。由于不间断供电回路 永远处于供电状态，因此，第二调理电路一直保持高电平状态。
[0049] 若间断供电回路也供电，所述第一调理电路也输出高电平。此时，与门输出高电 平，则控制第一电子开关闭合，即间断供电回路的火线L1导通；同时，由于与门输出高电 平，则经过非门后转换为低电平，该低电平使第二电子开关断开，即实现不间断供电回路的 火线L2断开，实现了用户使用间断供电回路供电，节约电费。
[0050] 若间断供电回路未供电，则所述第一调理电路输出低电平，与门输出低电平，则控 制第一电子开关断开，即实现间断供电回路的火线L1断开；同时，由于与门输出低电平，则 经过非门后转换为高电平，该高电平使第二电子开关闭合，则实现不间断供电回路供电，使 双回路切换后保持电器还处于工作状态。本发明的延长插座即可实现自动切换，无需人为 的操作。
[0051] 如图8所示，所述控制单元的第二种实施方式。具体的，所述控制单元采用处理器 单元，该处理器单元的两数据采集端分别与所述第一、第二调整电路的输出端相连，处理器 单元的两控制端分别与第一、第二电子开关的控制端相连；所述处理器单元适于当间断供 电回路有供电时，控制第一电子开关导通，第二电子开关断开，实现了用户使用间断供电回 路供电，节约电费。
[0052] 当间断供电回路断电时，控制第一电子开关断开，第二电子开关导通，实现不间断 供电回路供电。
[0053] 此控制单元与第一种实施方式不同，采用处理器单元来实现控制，例如C51系列 单片机。可选的，也可以采用二选一电子开关来实现，即该二选一电子开关的第一、第二控 制端分别替代所述第一、第二电子开关的相应控制端，以实现控制单元对二选一电子开关 的控制。
[0054] 如图9所示，所述控制单元的第三种实施方式。具体的，所述切换控制模块包括： 继电器KA，所述间断供电回路的火线L1与该继电器KA的线圈、常开触点相连，所述继电器 KA的常闭触点与所述不间断供电回路的火线L2相连；所述继电器KA适于当线圈得电时， 控制常闭触点断开，常开触点闭合，以实现不间断供电回路接通，间断供电回路断开；或当 线圈失电时，控制常开触点断开，常闭触点闭合，以实现间断供电回路接通。其中，所选用的 继电器KA为小功率继电器，继电器的触点的最大电流值仅为几十安培。
[0055] 进一步，所述零线N、地线GND分别与插座本体1中各插孔组4的零线、地线接线柱 相连；双回路的火线分别通过相应的电子开关与各插孔组4的火线接线柱相连。
[0056] 可选的，所述插座本体1的上端面还设有两个适于分别显示间断供电回路和不间 断供电回路工作状态的指示灯5 ;即哪一回路工作，则相应的指示灯5便亮起。
[0057] 实施例2 在实施例1基础上的所述的双回路自动切换延长插座的切换方法。
[0058] 图10示出了切换方法的流程图。
[0059] 所述的双回路自动切换延长插座的切换方法，包括如下步骤： 步骤S100,接入双回路供电。
[0060] 步骤S200,通过所述切换控制模块控制选择相应的回路进行供电。
[0061] 如图1和图2所示，优选的，所述插头2适于通过一四芯线3与所述插座本体1相 连，该四芯线3中两根导线分别作为双回路的火线L1、L2,其余两根线分别作为双回路共用 的零线和地线；所述步骤S200中通过所述切换控制模块控制选择相应的回路进行供电的 步骤包括：所述切换控制模块适于通过检测不间断供电回路的供电或断电进行两火线L1、 L2切换，以控制插座本体1接入的供电回路。
[0062] 接在本发明的延长插座的用电设备无需特殊改动，无需人工扳动切换便可在两种 供电回路自动切换供电。
[0063] 如图5和图6所示，进一步，所述切换控制模块包括：连接于间断供电回路的火线 的第一电子开关，连接于不间断供电回路的火线的第二电子开关，用于分别采集相应火线 电压的第一、第二取样电路，分别与第一、第二取样电路输出端相连的第一、第二调整电路， 以及控制单元。
[0064] 所述切换控制模块适于根据不间断供电回路的供电或断电切换两火线以实现两 双回路切换的方法包括：当间断供电回路有供电时，所述控制单元控制第一电子开关导通， 第二电子开关断开；当间断供电回路断电时，所述控制单元控制第一电子开关断开，第二电 子开关导通。
[0065] 关于所述控制单元的【具体实施方式】在实施例1中均有详细论述，这里不再重复。
[0066] 若所述切换控制模块包括：继电器KA，则通过继电器KA实现两种供电回路切换的 方法包括：所述间断供电回路的火线L1与该继电器KA的线圈、常开触点相连，所述继电器 KA的常闭触点与所述不间断供电回路的火线L2相连；所述继电器KA适于当线圈得电时， 控制常闭触点断开，常开触点闭合，以实现不间断供电回路接通，间断供电回路断开；或当 线圈失电时，控制常开触点断开，常闭触点闭合，以实现间断供电回路接通。
[0067] 因此，本发明的双回路供电的切换方法能够在间断供电回路和不间断供电回路自 动切换，无需人为干涉，即实现了电费的最优选择。
[0068] 应当理解的是，本发明的上述【具体实施方式】仅仅用于示例性说明或解释本发明的 原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何 修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨 在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修 改例。
【权利要求】
1. 一种双回路自动切换延长插座，其特征在于，包括：插座本体，以及用于同时连接双 回路中间断供电回路和不间断供电回路的插头； 所述间断供电回路和不间断供电回路适于通过一切换控制模块控制插座本体接入的 供电回路。
2. 根据权利要求1所述的双回路自动切换延长插座，其特征在于，所述插头适于通过 一四芯线与所述插座本体相连，该四芯线中两根导线分别作为双回路的火线，其余两根线 分别作为双回路共用的零线和地线，所述切换控制模块适于通过检测不间断供电回路的供 电或断电进行两火线切换，以控制插座本体接入的供电回路。
3. 根据权利要求2所述的双回路自动切换延长插座，其特征在于，所述切换控制模块 包括：连接于间断供电回路的火线的第一电子开关，连接于不间断供电回路的火线的第二 电子开关，用于分别米集相应火线的电压的第一、第二取样电路，分别与第一、第二取样电 路输出端相连的第一、第二调整电路；以及 控制单元，其适于当间断供电回路有供电时，控制第一电子开关导通，第二电子开关断 开；或当间断供电回路断电时，控制第一电子开关断开，第二电子开关导通。
4. 根据权利要求3所述的双回路自动切换延长插座，其特征在于，所述控制单元包括： 与门，所述第一、第二调整电路的输出端分别与该与门的两输入端相连，该与门的输出端分 别与第一电子开关的控制端和一非门的输入端相连，所述非门的输出端与第二电子开关的 控制端相连。
5. 根据权利要求3所述的双回路自动切换延长插座，其特征在于，所述控制单元采用 处理器单元，该处理器单元的两数据采集端分别与所述第一、第二调整电路的输出端相连， 处理器单元的两控制端分别与第一、第二电子开关的控制端相连； 所述处理器单元适于当间断供电回路有供电时，控制第一电子开关导通，第二电子开 关断开；或当间断供电回路断电时，控制第一电子开关断开，第二电子开关导通。
6. 根据权利要求4或5所述的双回路自动切换延长插座，其特征在于，所述零线、地线 分别与插座本体中各插孔组的零线、地线接线柱相连； 双回路的火线分别通过相应的电子开关与各插孔组的火线接线柱相连。
7. 根据权利要求2所述的双回路自动切换延长插座，其特征在于，所述切换控制模块 包括：继电器，所述间断供电回路的火线与该继电器的线圈、常开触点相连，所述继电器的 常闭触点与所述不间断供电回路的火线相连； 所述继电器适于当线圈得电时，控制常闭触点断开，常开触点闭合，以实现不间断供电 回路接通，间断供电回路断开；或当线圈失电时，控制常开触点断开，常闭触点闭合，以实现 间断供电回路接通。
8. -种根据权利要求1所述的双回路自动切换延长插座的切换方法，包括如下步骤： 步骤S100,接入双回路供电； 步骤S200,通过所述切换控制模块控制选择相应的回路进行供电。
9. 根据权利要求8所述的切换方法，其特征在于，所述插头适于通过一四芯线与所述 插座本体相连，该四芯线中两根导线分别作为双回路的火线，其余两根线分别作为双回路 共用的零线和地线； 所述步骤S200中通过所述切换控制模块控制选择相应的回路进行供电的步骤包括： 所述切换控制模块适于通过检测不间断供电回路的供电或断电进行两火线切换，以控制插 座本体接入的供电回路。
10.根据权利要求9所述的切换方法，其特征在于，所述切换控制模块包括：连接于间 断供电回路的火线的第一电子开关，连接于不间断供电回路的火线的第二电子开关，用于 分别米集相应火线电压的第一、第二取样电路，分别与第一、第二取样电路输出端相连的第 一、第二调整电路，以及控制单元； 切换控制模块适于根据不间断供电回路的供电或断电切换两火线以实现两双回路切 换的方法包括： 当间断供电回路有供电时，所述控制单元控制第一电子开关导通，第二电子开关断开； 或 当间断供电回路断电时，所述控制单元控制第一电子开关断开，第二电子开关导通。
【文档编号】H01R13/66GK104158035SQ201410433492
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月28日 优先权日:2014年8月28日
【发明者】沈金荣, 陈星莺, 鲁赫, 余昆, 倪莹 申请人:河海大学常州校区