專利名稱：插頭、電氣設(shè)備以及插座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種插頭、一種電氣設(shè)備以及一種插座。
背景技術(shù)：
交流電產(chǎn)生于用于發(fā)電的發(fā)電廠中，并且交流電通過輸電線路進行傳輸。交流電在使用之前在適配器或電氣設(shè)備中被轉(zhuǎn)化為直流電。但是，就效率而言，優(yōu)選地，將直流電供應(yīng)給電氣設(shè)備。因此，已經(jīng)開發(fā)了供應(yīng)直流電力相關(guān)技術(shù)。
近年來，隨著電力需求的激增，利用諸如太陽能發(fā)電或風(fēng)力發(fā)電的自然能源發(fā)電已經(jīng)倍受關(guān)注。但是，因為太陽能電池產(chǎn)生的電力是直流電，在直流電被轉(zhuǎn)化為交流電后，交流電應(yīng)被再被轉(zhuǎn)化為直流電，這樣做是低效的。因此，直流電力的供應(yīng)在未來將變得更加重要。
已經(jīng)提出了一個電力供給總線系統(tǒng)(例如，參考JP2001-306191A和JP2008-123051A)，其中供應(yīng)電力給諸如電池或AC適配器的裝置的電力供應(yīng)塊和從所述電力供應(yīng)塊接收電力的耗電塊被連接到一條直流電的公用總線。在這樣的電力供給總線系統(tǒng)中，直流電流過總線。在電力供給總線系統(tǒng)中，各個塊被描述為對象，各個塊的對象也通過總線相互交換信息(狀態(tài)數(shù)據(jù))。每個塊的對象基于其他塊的對象的請求產(chǎn)生信息(狀態(tài)數(shù)據(jù))并將該信息作為應(yīng)答數(shù)據(jù)而傳輸。收到應(yīng)答數(shù)據(jù)的塊的對象能夠基于接收到的應(yīng)答數(shù)據(jù)內(nèi)容來控制電力的供應(yīng)或消耗。發(fā)明內(nèi)容
與交流電不同，當(dāng)供應(yīng)直流電時，如果將插頭從插座中移除，可能會產(chǎn)生電弧。如果產(chǎn)生了電弧，因為電弧難以去除，會出現(xiàn)多種問題。由于這個原因，已經(jīng)被提出了在接收直流電的設(shè)備的插頭中設(shè)置鎖定機構(gòu)以防止在供應(yīng)電力時插頭被從插座中移除或者在插頭中設(shè)置半導(dǎo)體開關(guān)以在移除插頭時不產(chǎn)生電弧的技術(shù)。
然而，已經(jīng)提出的根據(jù)相關(guān)技術(shù)的方法完全獨立于電力供應(yīng)總線系統(tǒng)，而且當(dāng)插頭應(yīng)用于電力供應(yīng)總線系統(tǒng)中時也存在大量不足之處。
期望提供當(dāng)設(shè)備被連接到供應(yīng)直流電力的電力線路上時能夠電檢查連接狀態(tài)的一種插頭、一種電氣設(shè)備和一種插座。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，提供了一種插頭，該插頭包括傳輸直流電力的電極和覆蓋這些電極的電極罩。該電極罩包括電檢測到電極罩被鎖定的鎖定檢測單元。
根據(jù)這樣的構(gòu)造，電極傳輸直流電力，電極罩覆蓋電極。在電極罩被完全插入包含鎖定機構(gòu)的插座后，包含在電極罩中的鎖定檢測單元電檢測到電極罩被鎖定到插座中。結(jié)果，當(dāng)設(shè)備被連接到供應(yīng)直流電力的電力線路時，插頭能夠電檢測連接狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式，提供了 一種包含該插頭的電氣設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式，提供了一種插座，該插座包括傳輸直流電力的電極和覆蓋該電極的電極罩。該電極罩包括鎖定檢測機構(gòu)，該鎖定檢測機構(gòu)在包括鎖定檢測單元的插頭被插入到電極罩中后檢測到該插頭被鎖定到該電極罩。
根據(jù)本發(fā)明上述實施方式，能夠提供當(dāng)設(shè)備被連接到供應(yīng)直流電力的電力線路上時能夠電檢測到連接狀態(tài)的一種插頭、一種電氣設(shè)備和一種插座。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的電力供應(yīng)總線系統(tǒng)I的構(gòu)造的示意圖2A是示出插頭100的結(jié)構(gòu)的示意圖2B是示出插頭100的結(jié)構(gòu)的示意圖2C是示出插頭100的結(jié)構(gòu)的示意圖3A是示出連接到插頭100的插座200的結(jié)構(gòu)的示意圖3B是示出連接到插頭100的插座200的結(jié)構(gòu)的示意圖4A是示出插頭100和插座200的連接的示意圖4B是示出插頭100和插座200的連接的示意圖5是示出包括根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的插頭100的電池裝置14的配置實例的不意圖6是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的插頭300的內(nèi)部構(gòu)造的示意圖7A是示出了插頭400的結(jié)構(gòu)的示意圖7B是示出了插頭400的結(jié)構(gòu)的示意圖8A是示出連接到插頭400的插座500的結(jié)構(gòu)的示意圖8B是示出連接到插頭400的插座500的結(jié)構(gòu)的示意圖9是示出插頭400插入到插座500中的狀態(tài)的示意圖10是示出根據(jù)本發(fā)明第四實施方式的插頭600和設(shè)置在總線2中并連接到插頭600的插座700的結(jié)構(gòu)的示意圖11是示出了插頭600完全插入插座700的狀態(tài)的示意圖12是示出了根據(jù)本發(fā)明第五實施方式的插頭900的結(jié)構(gòu)的示意圖；以及
圖13是示出子系統(tǒng)1100連接到主系統(tǒng)1000的情況的示意圖。
具體實施方式
下文將參考附圖 詳細描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。請注意，在本說明書和附圖中，具有大體上相同功能和結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)元件將以相同的參考標號表示，將會省略對這些結(jié)構(gòu)元件的重復(fù)解釋。
下文將按以下順序進行描述。
〈1.技術(shù)背景〉
<2.第一實施方式>
<3.第二實施方式>
<4.第三實施方式>
〈5 第四實施方式〉
<6.第五實施方式>
〈7 應(yīng)用實例〉
<8.總結(jié)〉
〈1.技術(shù)背景>
首先，在詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式之前，將會簡單地描述本發(fā)明的技術(shù)背景。然后，將會詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。
在直流電流供給中，當(dāng)諸如電池的蓄電設(shè)備被連接到電力線路上時，形成具有適當(dāng)形狀的連接插頭的電極很重要。換言之，因為諸如電池的蓄電設(shè)備進行充電和放電，當(dāng)將插頭被設(shè)置在此蓄電設(shè)備的側(cè)面時，如果插頭的電極是陽極，可能會由于雜質(zhì)金屬形成的電極而產(chǎn)生短路。因此，陰極優(yōu)選被設(shè)置在蓄電設(shè)備的側(cè)面。但是在這種情況下，插座側(cè)面變成陽極，并且當(dāng)充電時電能會出現(xiàn)在陽極中。所以，類似于上述情況，可能會產(chǎn)生短路。
這是因為蓄電設(shè)備是電力供應(yīng)源，而且是接收電力的設(shè)備。因此，在直流電供給中，不應(yīng)優(yōu)選使用具有暴露陽極電極的一對插頭和插座。在無連接時，考慮其電極被絕緣材料保護的插座和插頭。
包括利用自然資源發(fā)電的發(fā)電機、從發(fā)電機接收電力的傳輸/分配線路、控制電力供應(yīng)的控制裝置、存儲來自發(fā)電機的電力的蓄電設(shè)備、還有接收來自發(fā)電機或蓄電設(shè)備的電力并消耗該電力的負載的電力系統(tǒng)在未來在利用自然資源的本地發(fā)電或電力管理方面會變得重要。
當(dāng)各種裝置連接到電力系統(tǒng)中的傳輸/分配線路時，根據(jù)上述原因，優(yōu)選使用在無連接時由絕緣材料保護電極的插頭和插座。同時，在電力系統(tǒng)中，控制裝置控制本地分配網(wǎng)絡(luò)(發(fā)電機、蓄電設(shè)備和負載連接到的信號網(wǎng)和電力網(wǎng))。換言之，控制裝置識別連接到本地分配網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備、控制向該設(shè)備傳輸?shù)碾娏?、控制從該設(shè)備和可被配置為稱為本地智能微電網(wǎng)的電力的控制。
在電力系統(tǒng)中，當(dāng)設(shè)備被連接到傳輸/分配線路時，在插頭中包括在連接時執(zhí)打鎖定的鎖定機構(gòu)和電檢測連接的連接檢測機構(gòu)，使得安全性得到了提高，而且由控制裝置對設(shè)備的控制也變得簡單。
在電力系統(tǒng)中，假設(shè)供應(yīng)直流電力，盡管插頭的連接或非連接通過連接檢測機構(gòu)被電檢測到，但是，如果插頭被突然從插座上移除，那么可能產(chǎn)生電弧。如果產(chǎn)生了電弧，因為難于移除電弧會出現(xiàn)各種問題。已經(jīng)被提出了在接收直流電的設(shè)備的插頭中設(shè)置鎖定機構(gòu)以防止在供應(yīng)電力時插頭被從插座中移除或者在插頭中設(shè)置半導(dǎo)體開關(guān)以在移除插頭時不產(chǎn)生電弧的技術(shù)。
然而，已經(jīng)提出的根據(jù)相關(guān)技術(shù)的方法完全獨立于電力供應(yīng)總線系統(tǒng)，而且當(dāng)插頭應(yīng)用于電力供應(yīng)總線系統(tǒng)中時也存在大量不足之處。換言之，盡管配置了鎖定檢測裝置，但是在半導(dǎo)體開關(guān)中，不能電力知道鎖定狀態(tài)或者不能知道電連接釋放。
因此，在下文將要描述的本發(fā)明優(yōu)選實施方式中，將描述包括在連接時執(zhí)行鎖定的鎖定機構(gòu)和電檢測鎖定狀態(tài)的連接檢測機構(gòu)的一種插頭，以及一種包括該插頭的電氣設(shè)備。
<2.第一實施方式>
[系統(tǒng)的構(gòu)造實例]
首先，將描述根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的電力供應(yīng)總線系統(tǒng)的構(gòu)造實例。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的電力供應(yīng)總線系統(tǒng)I的構(gòu)造的示意圖。下文中，將使用圖I來描述根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的電力供應(yīng)總線系統(tǒng)I的構(gòu)造。
如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明第一個實施方式的電力供應(yīng)總線系統(tǒng)I包括單元10，這是最小的發(fā)電和耗電單位。單元10包括控制裝置11、發(fā)電裝置12、負載13、電池裝置14、電力線路15和通信線路16。電力線路15和通信線路16共同形成總線2。
控制裝置11執(zhí)行關(guān)于發(fā)電裝置12、負載13和電池裝置14的電力傳輸/分配控制?？刂蒲b置11執(zhí)行的電力傳輸/分配控制不限于既定方法。例如，控制裝置11執(zhí)行控制以確定由發(fā)電裝置12產(chǎn)生電力的供應(yīng)時間或確定電力供應(yīng)的優(yōu)先級?？刂蒲b置11利用通信線路16來執(zhí)行發(fā)電裝置12、負載13和電池裝置14間的通信，并且控制電力傳輸/分配。每個發(fā)電裝置12、負載13和電池裝置14都具有唯一的識別信息，使得控制裝置11執(zhí)行關(guān)于發(fā)電裝置12、負載13和電池裝置14的電力傳輸/分配控制。識別信息可以是類似于MAC地址的唯一性信息，或者可以在既定范圍內(nèi)是唯一的，類似于IP地址。
發(fā)電裝置12是預(yù)定規(guī)格的發(fā)電裝置，被構(gòu)造為使用太陽能電池、風(fēng)力發(fā)電機或手動發(fā)電機。發(fā)電裝置12所產(chǎn)生的電力可以是直流電力或交流電電力。但是,就效率而言，優(yōu)選產(chǎn)生直流電力。請注意，在本發(fā)明中假設(shè)由發(fā)電裝置12產(chǎn)生的電力是直流電力。由發(fā)電裝置12產(chǎn)生的電力通過電力線路15被供應(yīng)到控制裝置11、負載13和電池裝置14。
負載13是消耗由發(fā)電裝置12按預(yù)定規(guī)格所產(chǎn)生的電力的設(shè)備。例如，負載13被構(gòu)造為使用通用電子設(shè)備。負載13通過電力線15接收由發(fā)電裝置12所產(chǎn)生的電力并進行操作。負載13利用通信線路16執(zhí)行控制裝置11和負載13之間的通信，并受到控制裝置11的電力傳輸/分配控制。
電池裝置14存儲由發(fā)電裝置12按既定規(guī)格所產(chǎn)生的電力或釋放所存儲的電力。電池裝置14在控制裝置11的控制下，通過電力線路15接收由發(fā)電裝置12產(chǎn)生的電力并存儲該電力。電池裝置14在控制裝置11的控制下，通過電力線路15來供應(yīng)所存儲的電力。
由發(fā)電裝置12所產(chǎn)生的電力供應(yīng)給的裝置和電力供應(yīng)時間可以基于控制裝置11的控制決定。當(dāng)在控制裝置11的控制下供應(yīng)電力時，在控制裝置11的控制下，在發(fā)電裝置12和耗電裝置(例如，負載13)之間通過利用通信線路16的通信來進行協(xié)商?？刂蒲b置11控制發(fā)電裝置12和負載13，使得負載13所需要的某種規(guī)格的電力是從發(fā)電裝置12輸出到電力線路15的。
圖1示出通信線路16與電力線路15被分離設(shè)置的狀態(tài)。但是，通信線路16的功能也可以設(shè)置在電力線路15內(nèi)。通信線路16可以是有線通信。但是，控制裝置11、發(fā)電裝置12、負載13和電池裝置14之間的通信也可以是無線通信。
下文將會說明，在具有上述構(gòu)造的電力供應(yīng)總線系統(tǒng)I中，當(dāng)電池裝置14被連接到總線2或者從總線2上斷開連接時，能夠保證連接和非連接安全性的插頭和插座的結(jié)構(gòu)。
[插頭的構(gòu)造實例]
圖2A到圖2C是示出將電池裝置14連接到總線2的插頭100的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖3A和圖3B是示出設(shè)置在總線2上并且連接到插頭100的插座200的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2A是插頭100的右視圖。圖2B是插頭100的左視圖，圖2C是插頭100的正視圖。
如圖2A到圖2C所示，根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的插頭100包括電極101和電極102、鎖定機構(gòu)110、鎖定檢測引線121和122和電極罩130。鎖定機構(gòu)110包含鎖槽111和112，還有鎖定檢測電極113和114。
圖3A是插座200的左視圖。圖3B是插座200的正視圖。插座200的右視圖是圖3A所示出的插座200的左視圖的反轉(zhuǎn)。
如圖3A和圖3B所示，根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的插座200包括電極201和202、鎖定機構(gòu)210和電極罩220。鎖定機構(gòu)210包括凸臺211和212。
在電力供應(yīng)總線系統(tǒng)I中，發(fā)電裝置12產(chǎn)生直流電力。如果電極相反，那么裝置就會不正常運轉(zhuǎn)。因此，如圖所示，電極101和102的大小以及電極201和202的大小有所改變，所以能夠防止插頭100被錯誤地插入插座200中。
插頭100的鎖定機構(gòu)110由諸如塑料或橡膠的絕緣材料制成。鎖槽111和112以及鎖定檢測電極113和114被設(shè)置在鎖定機構(gòu)110的圓周部分且關(guān)于一點對稱。如圖2A和圖2B所示，鎖定檢測電極113和114為半圓弧形。鎖定檢測引線121和122從鎖定檢測電極113和114延伸。
插座200的鎖定機構(gòu)210由導(dǎo)電材料而制成。凸臺211和212被導(dǎo)電材料短路。
接下來將描述插頭100和插座200間的連接。圖4A和圖4B是示出插頭100和插座200之間的連接的示意圖。
首先，如圖4A所示，插頭100在電極對準的狀態(tài)下被插入到插座200中。然而，當(dāng)插頭100只插入到插座200中時，鎖定檢測電極113和114不接觸到凸臺211和212。
在插頭100在電極對準的狀態(tài)下被插入到插座200中后，插頭100的鎖定機構(gòu)110沿順時針方向旋轉(zhuǎn)。在這種情況下，如圖4B所示，鎖定檢測電極113和114接觸凸臺211和 212。
如果鎖定檢測電極113和114接觸凸臺211和212，鎖定檢測電極113和114被凸臺211和212短路。換言之，鎖定檢測引線121和122被短路。如果鎖定檢測引線121和122被短路，電池裝置14就能夠電檢測到插頭100被正常連接到插座200。
在這種情況下，將會描述電池裝置14電檢測插頭100被正常連接到插座200的構(gòu)造實例。圖5是示出包括根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的插頭100的電池裝置14的構(gòu)造實例的示意圖。
如圖5所示，包括根據(jù)本本發(fā)明第一實施方式的插頭100的電池裝置14包括微處理器21。該微處理器21被連接到鎖定檢測引線121和122。電池裝置14包括從電力線路15接收電力的電力線路141。
如果插頭100沒有被連接到插座200且鎖定檢測引線121和122沒有被短路，微處理器21會未電檢測到插頭100連接到插座200上。由于這個原因，就可以判定插頭100沒有連接到插座200上。同時，如上所述，如果插頭100連接到插座200并且鎖定檢測引線121和122被短路，微處理器21能夠電檢測到插頭100被連接到了插座200。由于這個原因，就可以判定插頭100被連接到了插座200上。
電池裝置14具有圖5中所示的構(gòu)造，所以電池裝置14可以電檢測到插頭100被連接到插座200上，并且控制裝置11可以接收表示可以進行通過插頭100接收電力的準備。電池裝置14具有如圖5所示的構(gòu)造，因此當(dāng)插頭100被插入或移除時，可以防止電弧產(chǎn)生。
<3.第二實施方式>
[插頭的構(gòu)造實例]
在上述本發(fā)明第一實施方式中，已經(jīng)描述了在插頭100中設(shè)置有鎖定機構(gòu)110和鎖定檢測引線121和122、鎖定機構(gòu)210被設(shè)置在插座200中以及插頭100和插座200之間的連接可以被電檢測到的構(gòu)造。
在本發(fā)明第二實施方式中，與第一實施方式類似，在插頭中設(shè)置有鎖定機構(gòu)和鎖定檢測引線。接下來將會描述具有如下構(gòu)造的插頭:當(dāng)插頭被連接到插座時，供應(yīng)電力給插頭中的電力供應(yīng)線，當(dāng)插頭從插座中移除時，插頭中的電力供應(yīng)線被切斷。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的插頭300的內(nèi)部構(gòu)造的示意圖。接下來，將用圖6描述根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的插頭300的內(nèi)部構(gòu)造。因為插頭300可能具有與本發(fā)明第一實施方式中插頭100類似的外形，所以將會省略詳細說明。
如圖6所示，根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的插頭300包括電極301和302、鎖定檢測引線321和322以及半導(dǎo)體開關(guān)331。
與根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的插頭100的電極101和102類似，電極301和302的陽極和陰極形狀不同，并且具有防止插頭300被錯誤地插入到插座中。
與根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的插頭100的鎖定檢測引線121和122類似，鎖定檢測引線321和322在插頭300沒有完全被連接到插座中時斷路，在插頭300被完全連接到插座中時被短路。
半導(dǎo)體開關(guān)331包括P-溝道場效應(yīng)晶體管(FET)和電阻器Rl和R2。半導(dǎo)體開關(guān)331是在鎖定檢測引線321和322斷路(open)時被斷開，在插頭300被完全連接到插座上且鎖定檢測引線321和322被短路時接通的開關(guān)。
由這樣的配置，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的插頭300被連接到插座時，插頭300能夠通過接通半導(dǎo)體開關(guān)331而向插頭300內(nèi)的電力供應(yīng)線提供電力。當(dāng)插頭300從插座上移除時，插頭300能夠通過斷開半導(dǎo)體開關(guān)331而切斷插頭300內(nèi)的電力供應(yīng)線。
如果根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的插頭300具有如圖6所示的構(gòu)造，如在本發(fā)明第一實施方式中所描述的，盡管在裝置中鎖定檢測引線沒有被連接到微處理器，但是插頭300中的電力供應(yīng)線還是能夠被供應(yīng)電力或被切斷。因此，即使在設(shè)置有插頭300的裝置中沒有電力控制機構(gòu)，也能夠保證與總線2的安全連接和從總線2安全斷開。如在發(fā)明第一實施方式中，鎖定檢測引線321和322可以被連接到裝置中的微處理器。
〈4 第三實施方式〉
[插頭的構(gòu)造實例]
在上述本發(fā)明第一實施方式中，已經(jīng)描述了如圖所示用作鎖定插頭100和插座200的鎖定機構(gòu)的卡口式鎖定機構(gòu)的實例。然而，鎖定插頭和插座的鎖定機構(gòu)并不限于上述實例。在本發(fā)明第三實施方式中，將會描述以不同的方法鎖定插頭和插座的構(gòu)造。
圖7A和7B是示出根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的插頭400的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖8A和SB是示出設(shè)置在總線2上并且被連接到插頭400的插座500的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖7A是插頭400的右側(cè)橫截面圖。圖7B是插頭400的正視圖。
如圖7A和圖7B所示，根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的插頭400包括電極401和402、鎖定機構(gòu)410以及電極罩430。鎖定機構(gòu)410包括鎖定檢測彈簧電極413和414，以及鎖定檢測引線421和422。
圖8A是插座500的左側(cè)橫截面圖，圖8B是插座500的正視圖。
如圖8A和圖8B所示，根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的插座500包括電極501和502、鎖定機構(gòu)510和511以及設(shè)置有絕緣材料521的電極罩520。鎖定機構(gòu)510和511由導(dǎo)電材料制成。導(dǎo)電材料在插座500中形成為圍繞鎖定機構(gòu)510和511。換言之，在插頭400沒有被插入插座500的狀態(tài)下，鎖定機構(gòu)510和511被電短路。
與本發(fā)明第一實施方式類似，在本實施方式中，如圖所示，即使電極401和402與電極501和502的大小改變，也可以防止插頭400被錯誤地插入插座500中。
圖9是示出插頭400被插入到插座500中的狀態(tài)的示意圖。如圖9所示，如果插頭400被完全插入到插座500中，鎖定檢測彈簧電極413和414被鎖定機構(gòu)510和511鎖定。如上所述，鎖定機構(gòu)510和511由導(dǎo)電材料制成。由于這個原因,如果插頭400被完全插入插座500且鎖定檢測彈簧電極413和414被鎖定機構(gòu)510和511鎖定,那么鎖定檢測彈簧電極413和414被電短路。
與根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的插頭100類似，如果鎖定檢測彈簧電極413和414被電短路，那么可以電檢測到插頭400被插入到插座500中。
〈5 第四實施方式〉
[插頭的構(gòu)造實例]
在本發(fā)明第四實施方式中，將描述用一種不同的方法鎖定插頭和插座的構(gòu)造。圖10是示出根據(jù)本發(fā)明第四實施方式的插頭600和設(shè)置在總線2中并連接到插頭600的插座700的結(jié)構(gòu)的示意圖。
本發(fā)明第四實施方式涉及插頭600和插座700通過螺紋(screw)連接和鎖定的情況。根據(jù)本發(fā)明第四實施方式的插頭600包括電極601和602、金屬外殼603以及鎖定機構(gòu)610。鎖定機構(gòu)610包括螺紋部611、彈簧電極612、鎖定檢測引線621和622以及絕緣材料631。插座700包括電極701和702以及使用螺紋的鎖定機構(gòu)710。
圖11是示出插頭600被完全插入插座700的狀態(tài)的示意圖。如圖11所示，如果插頭600被完全插入插座700,那么金屬外殼603內(nèi)部受壓而接觸到彈簧電極612。如果金屬外殼603接觸到彈簧電極612，那么鎖定檢測引線621和622就被供電，就能夠電檢測到插頭600被插入插座 700中。
〈6 第五實施方式〉
[插頭的構(gòu)造實例]
在上述描述中，如果插頭插入插座中且被鎖定，那么包括在插頭的鎖定檢測裝置中的電極被短路，且能夠電檢測到插頭被插入到插座中且被鎖定。然而，插頭被插入插座并被鎖定的電檢測方法并不限于上述實例。在本實施方式中將會描述如下情況:如果插頭被插入到插座中且被鎖定，包含在插頭的鎖定檢測機構(gòu)中的電極被斷路，并且電檢測到插頭被插入到插座中且被鎖定。
圖12是示出了根據(jù)本發(fā)明第五實施方式的插頭900的結(jié)構(gòu)的示意圖。根據(jù)本發(fā)明第五實施方式的插頭包括電極901和902、金屬外殼903a和903b、鎖定機構(gòu)910以及鎖定檢測引線921和922。鎖定機構(gòu)910包括條狹縫911、鎖槽912以及彈簧913。圖12中所示的插頭900被插入到圖3A和圖3B所示的插座200中。
在圖12所示的插頭900沒有被插入到插座的狀態(tài)下，金屬外殼903a和903b通過彈簧913接觸。因此，鎖定檢測引線921和922被短路。在圖12所示的插頭900被插入到插座并被鎖定的狀態(tài)下，圖3A和圖3B所示插座200的凸臺211和212將金屬外殼903a和903b分離，且斷路鎖定檢測引線921和922。如果鎖定檢測引線921和922被斷路，那么就能夠電檢測到插頭被插入到插座中并被鎖定。
〈7.應(yīng)用實例〉
下文將描述利用實施方式中的插頭和插座的應(yīng)用實例。在上述實施方式中，假設(shè)諸如電池裝置的電氣設(shè)備被連接至電力線。然而，通過利用所述實施方式中的插頭和插座，本公開可以被應(yīng)用到已經(jīng)被連接到不包含控制裝置的電力供應(yīng)總線系統(tǒng)(子系統(tǒng))被動態(tài)地連接到先前工作的電力供給系統(tǒng)(主系統(tǒng))的情況。
圖13是示出子系統(tǒng)1100被連接到主系統(tǒng)1000的情況的示意圖。主系統(tǒng)1000包括控制裝置1010、發(fā)電機1020以及負載1030，而子系統(tǒng)1100包括發(fā)電機1110、電池1120以及負載1130。
如圖13所示，當(dāng)主系統(tǒng)1000和子系統(tǒng)1100形成時，假設(shè)在主系統(tǒng)1000中，發(fā)電機1020已產(chǎn)生電力(特別是直流電力)。因此,如果子系統(tǒng)1100利用插頭和通用的插座而連接到主系統(tǒng)1000上，因為不能保證機械電極的連接，所以在連接時會產(chǎn)生電弧。特別是當(dāng)子系統(tǒng)1100的非智能負載1130連接到主系統(tǒng)1000時會產(chǎn)生問題。
因此，即使在連接多個電力供應(yīng)總線系統(tǒng)時，如果利用了具有實施方式中所描述結(jié)構(gòu)的插頭和插座，那么就能夠保證機械電極連接，就能夠防止在系統(tǒng)連接時產(chǎn)生電弧，同時也能夠電檢測到插頭的插入。由于這個原因，主系統(tǒng)1000的控制裝置1010就可以執(zhí)行關(guān)于新連接的子系統(tǒng)1100的每個設(shè)備的識別處理或?qū)ぶ诽幚怼?br> <8.總結(jié)〉
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的各個實施方式，可以提供當(dāng)設(shè)備連接到供應(yīng)直流電的電力線路時能防止產(chǎn)生電弧的插頭和插座。另外，插頭中設(shè)置有鎖定檢測機構(gòu)，其用于電檢測到插頭被完全插入插座中并被鎖定。通過鎖定檢測機構(gòu)電檢測到插頭被完全插入插座中并被鎖定，包含根據(jù)本發(fā)明每個實施方式的插頭的電氣設(shè)備能夠利用鎖定完成作為觸發(fā)器來執(zhí)行各種處理。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)設(shè)計需求和其他因素，在所附權(quán)利要求或其等價物范圍內(nèi)，可以進行各種修改、組合、子組合以及更改。
例如，具有本發(fā)明各個實施方式中所描述的插頭的電氣設(shè)備不限于圖1所示的電池裝置14。例如，根據(jù)本發(fā)明各個實施方式中所描述的插頭可應(yīng)用于電動車、兩輪電動車，或其他利用電池作為動力源的電動車。如果根據(jù)本發(fā)明各個實施方式所描述的插頭被設(shè)置在使用電池作為動力源的電動車，那么電動車就能夠電檢測到插頭被完全插入到插座中并被鎖定，且能夠利用鎖定完成作為觸發(fā)器來執(zhí)行執(zhí)行各種處理。
另外，本技術(shù)也可以進行如下配置。
(I) 一種插頭包括:
電極，傳輸直流電；以及
電極罩，覆蓋所述電極，
其中，所述電極罩包括鎖定檢測單元，所述鎖定檢測單元在所述電極罩被完全插入包含鎖定機構(gòu)的插座中后電檢測到所述電極罩被鎖定到所述插座。
( 2 )根據(jù)(I)所述的插頭，還包括
檢測線路，在所述電極罩被完全插入到所述插座后電檢測到所述電極罩被鎖定到所述插座中，
其中，在所述電極罩被插入到所述插座后所述電極罩被鎖定到所述插座的情況下，隨著所述檢測線路被短路，所述鎖定檢測單元電檢測到鎖定已執(zhí)行。
(3)根據(jù)(2)所述的插頭，
其中，電極罩的外圍圓周表面上包含鎖槽，用來以卡口的方式與插座鎖定，所述鎖槽在終端部包含鎖定檢測電極，以電檢測與所述插座的鎖定。
(4)根據(jù)(2)或(3)所述的插頭，還包括:
電力線路上的半導(dǎo)體開關(guān)，所述電極供應(yīng)的電流流過所述電力線，
其中，在所述電極罩被完全插入所述插座后所述電極罩被鎖定到所述插座的時候，所述半導(dǎo)體開關(guān)被斷路。
(5)根據(jù)(2)所述的插頭，
其中，所述鎖定檢測單元包含鎖定檢測電極，在所述電極罩被完全插入所述插座中時與所述插座的所述鎖定機構(gòu)咬合。
(6)根據(jù)(2)所述的插頭，
其中，所述電極罩包含螺紋部，用于通過旋擰的方式與所述插座鎖定，所述鎖定檢測單元包含鎖定檢測電極，所述鎖定檢測電極在所述電極罩通過所述螺紋部被鎖定到所述插座的時候電檢測到所述電極罩被鎖定到所述插座。
(7)根據(jù)(I)至(6)中任一種所述的插頭，還包括:
檢測線路，在所述電極罩被完全插入到所述插座后電檢測到所述電極罩被鎖定到所述插座，
其中，在所述電極罩被插入到所述插座后所述電極罩被鎖定到所述插座的情況下，隨著所述檢測線路被斷路，所述鎖定檢測單元電檢測到鎖定已被執(zhí)行。
(8)根據(jù)(7)所述的插頭，
其中，所述電極罩的外圍圓周表面包含由導(dǎo)電材料制成的用來以卡口的方式與所述插座鎖定的鎖槽，以及
在所述電極罩被完全插入到所述插座后所述電極罩被鎖定到所述插座的情況下，隨著所述電極罩的分離，所述檢測線路被斷路。
(9) 一種電氣設(shè)備，包括根據(jù)(I)至(8)中任一種所述的插頭。
( 10 )根據(jù)(9 )所述的電氣設(shè)備，還包括:
電力控制單元，在所述電極罩被完全插入到包括所述鎖定機構(gòu)的所述插座后所述鎖定檢測單元電檢測到所述電極罩被鎖定到所述插座的情況下，所述電力控制單元發(fā)出能夠進行電力交換的通知。
( 11)根據(jù)(9 )所述的電氣設(shè)備，
其中，所述電氣設(shè)備是利用電池作為動力源的電動車。
(12) 一種插座，包括:
電極，傳輸直流電；以及
電極罩，覆蓋所述電極，
其中，所述電極罩包含鎖定檢測機構(gòu)，所述鎖定檢測機構(gòu)在含有鎖定檢測單元的插頭被完全插入所述電極罩中后使所述插頭電檢測到所述插頭被鎖定。
本公開包含于2012年I月11日向日本專利局提交的日本在先專利申請JP2012-003236的公開所涉及的主題，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1.一種插頭，包括: 電極，傳輸直流電力；以及 電極罩，覆蓋所述電極， 其中，所述電極罩包括鎖定檢測單元，所述鎖定檢測單元在所述電極罩被完全插入包含鎖定機構(gòu)的插座中后電檢測到所述電極罩被鎖定到所述插座中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插頭，還包括: 檢測線路，在所述電極罩被完全插入到所述插座后電檢測到所述電極罩被鎖定到所述插座中， 其中，在所述電極罩被插入到所述插座中后所述電極罩被鎖定到所述插座的情況下，隨著所述檢測線路被短路，所述鎖定檢測單元電檢測到鎖定已執(zhí)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的插頭， 其中，所述電極罩的外圍圓周表面上包含鎖槽，用來以卡口的方式與插座鎖定，所述鎖槽在終端部包含鎖定檢測電極，以電檢測與所述插座的鎖定。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的插頭，還包括: 電力線路上的半導(dǎo)體開關(guān)，所述電極供應(yīng)的電流流過所述電力線， 其中，在所述電極罩被完全插入所述插座后所述電極罩被鎖定到所述插座的時候，所述半導(dǎo)體開關(guān)被斷路。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的插頭， 其中，所述鎖定檢測單元包含鎖定檢測電極，在所述電極罩被完全插入所述插座中時與所述插座的所述鎖定機構(gòu)咬合。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的插頭， 其中，所述電極罩包含螺紋部，用于通過旋擰的方式與所述插座鎖定，所述鎖定檢測單元包含鎖定檢測電極，所述鎖定檢測電極在所述電極罩通過所述螺紋部被鎖定到所述插座的時候電檢測到所述電極罩被鎖定到所述插座。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插頭，還包括: 檢測線路，在所述電極罩被完全插入到所述插座后電檢測到所述電極罩被鎖定到所述插座， 其中，在所述電極 罩被插入到所述插座后所述電極罩被鎖定到所述插座的情況下，隨著所述檢測線路被斷路，所述鎖定檢測單元電檢測到鎖定已被執(zhí)行。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的插頭， 其中，所述電極罩的外圍圓周表面包含由導(dǎo)電材料制成的用來以卡口的方式與所述插座鎖定的鎖槽，以及 在所述電極罩被完全插入到所述插座后所述電極罩被鎖定到所述插座的情況下，隨著所述電極罩的分離，所述檢測線路被斷路。
9.一種電氣設(shè)備,包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的插頭。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電氣設(shè)備，還包括: 電力控制單元，在所述電極罩被完全插入到包括所述鎖定機構(gòu)的所述插座后所述鎖定檢測單元電檢測到所述電極罩被鎖定到所述插座的情況下，所述電力控制單元發(fā)出能夠進行電力交換的通知。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電氣設(shè)備， 其中，所述電氣設(shè)備是利用電池作為動力源的電動車。
12.—種插座,包括: 電極，傳輸直流電力；以及 電極罩，覆蓋所述電極， 其中，所述電極罩包含鎖定檢測機構(gòu)，所述鎖定檢測機構(gòu)在含有鎖定檢測單元的插頭被完全插入所述電極罩中后使所述 插頭電檢測到所述插頭被鎖定。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種插頭、電氣設(shè)備以及插座。本發(fā)明提供了一種插座，該插座包括傳輸直流電力的電極和覆蓋該電極的電極罩。該電極罩包括鎖定檢測單元，該鎖定檢測單元電檢測到該電極罩被鎖定。
文檔編號H01R13/641GK103208705SQ201310001308
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者田島茂 申請人:索尼公司