直流插座和电子设备的制作方法

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1.本公开的实施例总体上涉及电气保护设备，并且更具体地，涉及直流插座和电子设备。

背景技术：

2.目前直流供电在智能电网、智能家居等领域发挥越来越重要的作用。随之而来的是，直流插座等电子设备的应用正变得越来越广泛和重要。
3.对于交流插头与交流插座而言，其在分断或闭合的过程中产生的交流电弧可以在过零点熄灭。而直流供电的电压不存在过零点，因此直流供电在直流插座插拔的过程中产生的直流电弧不像交流电弧在过零点时容易熄灭，由此带来安全隐患。
4.已知的解决方案存在结构复杂、可靠性较低等缺陷。因此，亟需一种改进的方案，以便能够提高直流灭弧性能的可靠性并且降低成本。

技术实现要素：

5.本公开的一个目的是提供一种改进的直流插座，以至少部分地解决上述问题以及其他潜在问题。
6.在第一方面中，本公开的实施例提供了一种直流插座。该直流插座包括至少一个位置开关和灭弧单元。位置开关与插孔相对设置。灭弧单元与至少一个位置开关耦接，并且包括灭弧开关和灭弧组件。灭弧开关串联连接在直流插座的两个电源输入端之一与插孔之间，并且被配置为响应于至少一个位置开关的闭合或断开而相应地闭合或断开。灭弧组件邻近灭弧开关设置，并且被配置为熄灭在灭弧开关处产生的电弧。
7.在上述实施例中，通过位置开关与灭弧单元的配合，将原本会在插头的插脚与插座接触处产生的电弧转移到灭弧开关处并在灭弧组件中被迅速熄灭，从而提高了直流插座的安全性和可靠性。
8.在一些实施例中，位置开关被配置为响应于插脚插入插孔中至第一位置而闭合，并且响应于插脚从插孔拔出至离开第一位置而断开。
9.在上述实施例中，通过位置开关感测插脚的插入位置，从而产生相应的动作，以避免在插脚与插座处产生电弧。
10.在一些实施例中，至少一个位置开关包括：第一静触点；第一动触片，设置有第一动触点；可移动件，与第一动触片耦接，适于感测插脚，响应于插脚插入插孔中至第一位置，使第一动触点与第一静触点接触，以闭合位置开关；以及第一弹性件，与第一动触片耦接，适于响应于插脚拔出至离开第一位置而将第一动触点与第一静触点分离，以断开位置开关。
11.在上述实施例中，通过位置开关感测插脚的位置，相应地使第一静触点与第一动触点接触或者分离，以闭合或断开位置开关，由此以可靠的方式避免在插脚与插座处产生电弧，并且在插座内部感测插头的驱动，能够防止误触发，提高直流插座的可靠性和安全
性。
12.在一些实施例中，至少一个位置开关包括第一位置开关和第二位置开关。第一位置开关与插孔中的第一插孔相对设置。第二位置开关与插孔中的第二插孔相对设置，并且与第一位置开关并联或者串联连接。
13.在上述实施例中，通过设置第一位置开关和第二位置开关的组合，能够提高直流插座的容错性，降低故障率。
14.在一些实施例中，位置开关为光电开关，并且包括光发射器和光接收器。光发射器被配置为发射光；光接收器与光发射器相对设置，被配置为响应于接收来自光发射器的光而输出第一电位，以断开位置开关；并且响应于来自光发射器的光被插脚遮挡而输出第二电位，以闭合位置开关。
15.在上述实施例中，采用光电开关作为位置开关，由于光电开光响应速度快，能够快速响应插头的插入和拔出，从而能够确保实现电弧转移，并且在灭弧单元处快速地熄灭电弧。
16.在一些实施例中，灭弧单元还包括驱动组件，驱动组件响应于位置开关的闭合或者断开而通电或者断电，以驱动灭弧开关闭合或者断开。
17.在上述实施例中，通过驱动组件驱动灭弧开关闭合或者断开，能够实现电弧转移，并且在灭弧单元处快速地熄灭电弧。
18.在一些实施例中，驱动组件包括磁性组件，磁性组件与灭弧开关相对设置，磁性组件包括线圈，线圈与位置开关串联连接，磁性组件响应于位置开关的闭合或者断开而通电或者断电，以驱动灭弧开关闭合或者断开。
19.在上述实施例中，通过磁性组件的线圈与位置开关串联连接，磁性组件能够响应于位置开关的闭合或者断开而驱动灭弧开关闭合或者断开，从而实现电弧转移，并且在灭弧单元处快速地熄灭电弧。
20.在一些实施例中，驱动组件包括机械连杆机构，与至少一个位置开关和灭弧开关相连接，响应于位置开关的闭合或者断开而驱动灭弧开关闭合或者断开。
21.在上述实施例中，通过机械连杆机构与至少一个位置开关和灭弧开关相连接，能够使得灭弧开关响应于驱动组件的驱动而闭合或者断开，实现可靠的电弧转移。
22.在一些实施例中，灭弧开关包括：第二静触点；第二动触片，设置有第二动触点，第二动触片适于响应于磁性组件的通电而移动，以使得第二动触点与第二静触点接触，以闭合灭弧开关；第二弹性件，与第二动触片耦接，被配置为响应于磁性组件的断电而使第二动触片与第二静触点分离，以断开灭弧开关。
23.在上述实施例中，通过灭弧开关与磁性组件配合，控制主回路的通断，并且能够在灭弧单元处快速地熄灭电弧。
24.在一些实施例中，灭弧组件包括：多个灭弧栅片，以预定间隙堆叠设置；以及永磁体，邻近多个灭弧栅片设置，适于产生磁场以使得在灭弧开关中产生的电弧向多个灭弧栅片构成的灭弧腔移动。
25.在上述实施例中，通过设置灭弧栅片和永磁体，使得在灭弧开关处产生的电弧能够在磁场的作用下迅速进入灭弧腔，从而被灭弧栅片快速熄灭。
26.在一些实施例中，多个灭弧栅片朝向灭弧开关延伸，并且至少部分围绕灭弧开关。
27.在上述实施例中，通过如此设置灭弧栅片，有利于在灭弧开关处产生的电弧进入各个灭弧栅片之间的间隙，从而提高熄灭电弧的速度。
28.在一些实施例中，多个灭弧栅片至少部分围绕所述灭弧开关的第二静触点和所述第二动触点。
29.在上述实施例中，通过使多个灭弧栅片至少部分围绕所述灭弧开关的第二静触点和所述第二动触点，能够使在第二静触点和所述第二动触点产生的电弧容易地进入灭弧栅片形成的灭弧腔中，从而快速熄灭电弧。
30.在一些实施例中，永磁体设置在多个灭弧栅片中的与第二静触点相邻的灭弧栅片附近。
31.在上述实施例中，通过将永磁体设置在邻近多个灭弧栅片中的与第二静触点相邻的灭弧栅片附近，有利于使在灭弧开关处产生的电弧在永磁体的作用下加速进入灭弧栅片构成的灭弧腔中，避免电弧对直流插座的烧蚀。
32.在第二方面中，本公开的实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括本公开的第一方面的直流插座。
33.本实用新型的技术方案能够避免在插脚与插座接触处产生电弧，并且能够将在灭弧单元处产生的电弧快速熄灭，增强了插座的安全性、可靠性，并且降低了成本。
34.提供实用新型内容部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。实用新型内容部分无意标识本公开的关键特征或主要特征，也无意限制本公开的范围。
附图说明
35.图1示出了根据本公开的一个实施例的直流插座在插头未插合状态下的示意图；
36.图2示出了根据本公开的一个实施例的直流插座在插头已插合状态下的示意图；
37.图3示出了根据本公开的一个实施例的直流插座在插头拔出过程中的示意图；
38.图4示出了根据本公开的另一个实施例的包括并联的位置开关的直流插座在插头未插合状态下的示意图；
39.图5示出了根据本公开的又一个实施例的包括并联的位置开关的直流插座在插头未插合状态下的示意图；
40.图6示出了根据本公开的另一个实施例的包括串联的位置开关直流插座在插头未插合状态下的示意图；
41.图7示出了根据本公开的一个实施例的灭弧单元的主视图；
42.图8示出了根据本公开的如图7所示实施例的灭弧单元的侧视图；
43.图9示出了根据本公开的另一个实施例的直流插座在插头未插合状态下的示意图；
44.图10示出了根据本公开的另一个实施例的直流插座在插头已插合状态下的示意图；以及
45.图11示出了根据本公开的另一个实施例的直流插座在插头拔出过程中的示意图。
46.在各个附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。
具体实施方式
47.下面将参照附图中所示的各种示例性实施例对本公开的原理进行说明。应当理解，这些实施例的描述仅仅为了使得本领域的技术人员能够更好地理解并进一步实现本公开，而并不意在以任何方式限制本公开的范围。应当注意的是，在可行情况下可以在图中使用类似或相同的附图标记，并且类似或相同的附图标记可以表示类似或相同的功能。本领域的技术人员将容易地认识到，从下面的描述中，本文中所说明的结构和方法的替代实施例可以被采用而不脱离通过本文描述的本实用新型的原理。
48.在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。
49.如前面所提到的，已知的直流插座解决方案中，存在结构复杂、可靠性较低等缺陷。具体地，已知一种直流专用自带灭弧装置的插座及其配套插头。插座部分包括：插座外壳、插座面板、插座导体、灭弧导体及灭弧电路。配套插头部分包括：插头外壳、插头导体、单向二极管所述插头导体包括正极、负极和接地极三端。该方案在插座内部同时设置灭弧导体和导电导体，杜绝了由于直流压差产生放电的条件，从而达到灭弧的作用。但是该方案存在成本高、可靠性及安全性较低等缺陷。已知另一种可直接插拔的无弧直流插头和直流插座系统。该系统由直流插头和直流插座组成。直流插座包括：插座触点、弹簧机构、联动开关、限流电阻和氢气接触器。该方案改善了拉弧问题。但是其采用氢气接触器，在电流被突然中断时容易出现截流过电压的问题，可能会对电力系统，尤其是高压电器带来危害。同时氢气接触器造价高，且失效时容易发生爆炸。
50.因此，需要设计具有可靠性高、成本低的直流插座。本公开的实施例提供了改进的直流插座。在本公开的一些实施例中，直流插座主要包括位置开关和灭弧单元。位置开关与插孔相对设置。位置开关可在插脚插入插孔时闭合，在插脚从插孔拔出时断开。灭弧单元与至少一个位置开关耦接，并且包括灭弧开关和灭弧组件。灭弧开关串联连接在直流插座的两个电源输入端之一与插孔之间，例如，串联连接在电源输入端正极与插孔之间，或者串联连接在电源输入端负极与插孔之间，并且随着至少一个位置开关的闭合而闭合，随着位置开关的断开而断开。由此可以将电弧转移到灭弧开关处。灭弧组件设置在灭弧开关附近，并且灭弧组件适于熄灭在灭弧开关处产生的电弧。本实用新型的技术方案通过位置开关与灭弧单元的结合，能够避免在插脚与插座接触处产生电弧，并且能够将在灭弧单元处产生的电弧快速熄灭，增强了插座的安全性、可靠性，并且相比已知的方案结构简单、省去了昂贵的元器件，由此降低了成本。
51.在下文中将参考附图结合示例性实施例来详细描述本公开的原理。
52.图1示出了根据本公开的一个实施例的直流插座10与插头80构成的系统100在插头80未插合状态下的示意图。如图所示，直流插座10总体上包括插孔102、位置开关20和灭弧单元30。图1的插座中示出了两个插孔102，本公开的实施例不限于此，插孔102的数量可以为其他数目，例如也可以为三个。对于插孔102数量为三个的插座，其中一个插孔102可为接地孔。如图所示，直流插座10耦接至直流电源dc，虽然图中示出了直流电源dc的极性，但这仅仅是示意性的，直流电源dc可以采用与图中所示相反的极性。插头80通常连接有负载
(未示出)，在插头80插入直流插座10后，直流电源 dc经直流插座10为负载供电。
53.如图所示，位置开关20可与插孔102相对设置。位置开关20可被配置为响应于直流插座10的插脚802插入插孔102或者从插孔102 拔出而闭合或断开。在一些实施例中，在插脚802插入直流插座10 的过程中，插脚802接触到位置开关20并使得位置开关20达到预定的第一位置时，位置开关20将会闭合。在插脚802从直流插座10拔出的过程中，插脚802离开所述预定的第一位置时，位置开关20断开。由此，位置开关20可以响应于插脚802插入插孔102或者从插孔102拔出而闭合或断开以此方式，通过位置开关20感测插脚802 的位置而相应地闭合或断开，并且与灭弧单元30配合，可将原本会在插头80与直流插座10接触处产生的电弧转移到灭弧单元30中的灭弧开关302处，并在灭弧单元30中被迅速熄灭，避免在插拔时在插头80与插孔102的接触处产生电弧，增强了直流插座10的安全性。
54.在一些实施例中，如图1所示，位置开关20可包括第一静触点 204、第一动触片208、可移动件210、以及第一弹性件202。第一弹性件202可以为弹簧。本公开的实施例不限于此，第一弹性件202也可以是其他具有弹性的任何适当的元件。第一动触片208上可设置有第一动触点206，第一动触点206的位置和数目可以与第一静触点204 匹配。虽然图1中示出了两个第一动触点206与第一静触点204，但这仅仅是示意性的，本公开的实施例对第一动触点206与第一静触点 204的数目和位置不做限定。可移动件210可与第一动触片208耦接，适于感测插脚802的插入或者拔出。在一些实施例中，第一弹性件202 可与第一动触片208耦接，并且第一弹性件202被配置为响应于插头 80拔出至离开第一位置而将第一动触点206与第一静触点204分离，以断开位置开关20。如图1所示，在插头80未插入插座时，第一弹性件202对第一动触片208施加弹力，使得第一动触片208远离第一静触点204，即，使得第一动触点206与第一静触点204断开，从而使得位置开关20处于断开状态。
55.本公开的实施例中，位置开关20并不限于图1中所示的机械开关，而是可以为多种形式，例如行程开关、光感应开关等，只要能够感测插头80在插孔102中的插入位置即可。此外，本公开的实施例中，如图1所示的位置开关20的结构仅仅是示意性的，本领域技术人员将理解，本公开的位置开关20的结构并不限于此，而是可以有各种变化。
56.在一些实施例中，灭弧单元30可包括灭弧开关302和灭弧组件 330。灭弧开关302可串联连接在直流插座10的两个电源输入端之一与插孔102之间，即，串联连接在主回路中。例如，在一些实施例中，灭弧开关302可串联连接在直流插座10的电源输入端负极(dc-)与插孔102之间。在图1所示的实施例中，灭弧开关302的一端耦接至直流插座10的电源输入端正极(dc+)，灭弧开关302的另一端耦接至插孔102。以此方式，通过将灭弧开关302设置在直流插座10 的输入端正极，确保在灭弧开关302断开时，有效切断电源正极侧的电动势，避免负载由于带有电源正极侧的电动势而发生漏电事故。
57.在一些实施例中，灭弧开关302被配置为响应于位置开关20的闭合或断开而相应地闭合或断开。灭弧组件330邻近灭弧开关302设置，灭弧组件330适于熄灭在灭弧开关302处产生的电弧。以此方式，通过位置开关20与灭弧单元30的配合，使得电弧仅产生于灭弧开关 302处并迅速熄灭，从而避免电弧对直流插座10和操作人员的伤害。
58.在一些实施例中，灭弧单元30还包括驱动组件322，驱动组件 322响应于位置开关20的闭合或者断开而通电或者断电，以驱动灭弧开关302闭合或者断开。
59.在一种具体的实施例中，该驱动组件322可以是磁性组件，如电磁铁或继电器。磁
性组件与灭弧开关302相对设置。磁性组件包括线圈，线圈与位置开关20串联连接。磁性组件响应于位置开关20的闭合或者断开而通电或者断电，以驱动灭弧开关302闭合或者断开。通过灭弧开关302与磁性组件配合，实现主回路的通断并且实现在灭弧单元30处熄灭电弧。在一种具体的实施例中，该驱动组件322还可以包括机械连杆机构(图中未示出)。机械连杆机构与至少一个位置开关20和灭弧开关302相连接，响应于位置开关20的闭合或者断开而驱动灭弧开关302闭合或者断开。例如，在一些实施例中，可通过至少一个位置开关20的可移动件210的移动，来驱动该驱动组件322 的机械连杆机构，由此驱动灭弧开关302的位置变化。
60.在一些实施例中，灭弧开关302包括第二静触点304、第二动触片308以及第二弹性件310。其中第二弹性件310可以为弹簧。本公开的实施例不限于此，第二弹性件310也可以是其他具有弹性的任何适当的元件。第二动触片308可设置有第二动触点306，并且第二动触片308可配置为响应于磁性组件322的通电而移动，以使得第二动触点306与第二静触点304接触，以闭合灭弧开关302。第二动触点 306的位置和数目可以与第二静触点304匹配。虽然图1中示出了两个第二动触点306与第二静触点304，但这仅仅是示意性的，本公开的实施例对第二动触点306与第二静触点304的数目和位置不做限定。第二弹性件310与第二动触片308耦接，被配置为响应于磁性组件322的断电而使第二动触片308与第二静触点304分离，以断开灭弧开关302。具体地，当位置开关20闭合时，磁性组件322的线圈被通电，磁性组件322产生磁场，对灭弧开关302的铁磁性部件(例如动触片)产生吸力，使灭弧开关302闭合，由此接通主回路并为负载供电。在灭弧开关302的闭合瞬间，其第二静触点304与第二动触点 306之间会产生电弧，该电弧通过灭弧组件330进行灭弧。当位置开关20断开时，磁性组件322的线圈被断电，磁性组件322的磁场消失，由此对灭弧开关302的铁磁性部件的吸力消失，灭弧开关302的第二动触点306与第二静触点304分离，主回路断开。在灭弧开关302 的断开瞬间，其第二静触点304与第二动触点306之间也会产生电弧，灭弧组件330也可将该电弧熄灭。以此方式，通过磁性组件322的线圈与位置开关20串联连接，使得磁性组件322能够响应于位置开关 20的闭合或者断开而驱动灭弧开关302闭合或者断开，实现主回路的通断并且熄灭在灭弧单元30处产生的电弧。
61.本公开的实施例中，如图1所示的灭弧单元30的结构仅仅是示意性的，本领域技术人员将理解，本公开的灭弧单元30的结构并不限于此，而是可以有各种变化。
62.下面结合图2进一步描述本公开实施例的直流插座10。图2示出了根据本公开的一个实施例的直流插座10与插头80构成的系统100 在插头80已插合状态下的示意图。如图2所示，插头80的插脚802 已经完全插入了直流插座10的插孔102中。插头80的本体部82的下侧已经贴到了直流插座10的上表面。插脚802的端面与可移动件210的顶部接触，驱动可移动件210使位置开关20的第一动触片208 向下移动，直至使得第一动触片208上的第一动触点206与位置开关 20底部的第一静触点204接触，从而使位置开关20闭合。随着位置开关20闭合，可以使得灭弧开关302中的磁性组件322的线圈被接通，由此磁性组件322被通电。磁性组件322形成的磁场吸引灭弧开关302的第二动触片308，第二动触片308上的第二动触点306与第二静触点304接触，从而使灭弧开关302闭合，并接通主回路。在灭弧开关302闭合的瞬间，第二静触点304与第二动触点306之间产生电弧。产生的电弧被灭弧组件330熄灭。如图2所示，可移动件210 为柱状结构，然而本公开的实施例不限于此，而是可以为各种形状，
只要能够传递来自插头80的压力即可。以此方式，能够确保插脚802 与直流插座10具有安全的插入深度，从而避免在插脚802与直流插座10接触处产生电弧。并且在直流插座10内部感测插头的驱动，能够防止误触发，提高可靠性和安全性。
63.下面进一步描述图2中所示实施例的直流插座10的操作。在一些实施例中，插脚802插入插座的插孔102后，由于插头80的插脚 802具有一定长度，最初会有一段自由行程，该行程中不会接触到位置开关20。具体来说，插头80在自由行程中不会接触到位置开关20 的可移动件210。在插脚802插入插孔102后并且接触到位置开关20 之前的这段时间内，灭弧开关302还没有闭合，主回路没接通，所以插头80插脚802的接触处不会产生电弧。
64.在插脚802移动经过自由行程后，随着插脚802的继续插入，其开始与可移动件210接触。例如，插脚802可顶到可移动件210，并推动可移动件210向第一静触点204移动。可移动件210随着插脚802 向下移动。在该移动过程中，可移动件210压缩第一弹性件202并推动第一动触片208向第一静触点204移动。直至插脚802插入插孔102 中至第一位置时，可移动件210移动到使得第一动触片208上的第一动触点206与第一静触点204接触，从而使位置开关20闭合。由于此时插头80的插脚802已经牢固地插入插孔102中，所以仍然不会在插脚802和插孔102之间产生电弧。
65.下面结合图3进一步描述本公开实施例的直流插座10。图3示出了根据本公开的一实施例的直流插座10与插头80构成的系统在插头 80拔出过程中的示意图。如图3所示，插头80的插脚802从直流插座10拔出了一部分，此时第一动触点206与第一静触点204已经分离，位置开关20处于断开状态。相应地，灭弧开关302也处于断开状态。
66.下面进一步结合图3描述根据本公开的一些实施例的直流插座 10的操作。在插脚802开始从直流插座10拔出时，随着插头80向上移动，插脚802对可移动件210施加的力减小，可移动件210连同第一动触片208在第一弹性件202的弹性作用下向上移动。由此，第一动触点206与第一静触点204分离，使得位置开关20断开。当位置开关20断开后，位置开关20所连接的磁性组件322的线圈因此被断开。磁性组件322断电后对灭弧开关302的铁磁性部件的吸力也随之消失。第二弹性件310拉动第二动触点306，使其与第二静触点304 分离，从而使灭弧开关302断开。在灭弧开关302断开的瞬时，第二静触点304与第二动触点306之间产生电弧。灭弧组件330可将所产生的电弧快速熄灭。在一些实施例中，铁磁性部件可以是第二动触片 308。在另一些实施例中，铁磁性部件可以是附接到第二动触片308 上的其他部件。
67.下面结合附图4至图6进一步描述本公开的实施例。在以下描述中，与前面所述的实施例相同的部分将不再详细描述以避免重复。
68.图4示出了根据本公开的另一个实施例的包括并联的位置开关的直流插座与插头构成的系统100在插头未插合状态下的示意图；图5 示出了根据本公开的又一个实施例的包括并联的位置开关的直流插座与插头构成的系统100在插头未插合状态下的示意图；图6示出了根据本公开的另一个实施例的包括串联的位置开关的直流插座与插头构成的系统100在插头未插合状态下的示意图。
69.在如图4至图6所示的实施例中，与前面所述实施例的主要区别在于包括两个位置开关20，即第一位置开关201和第二位置开关203。
70.首先参见附图4，如图4所示，第一位置开关201和第二位置开关203并联连接。具体
地，第一位置开关201中的两个第一静触点204 分别与第二位置开关203中的两个第一静触点204并联连接。第一位置开关201与插孔102中的第一插孔101相对设置。第二位置开关203 与插孔102中的第二插孔103相对设置，并且与第一位置开关201并联连接。在插脚802插入直流插座10的过程中，一个插脚与第一位置开关201的可移动件210相互作用，具体过程与前面实施例中相同，在此不再赘述。由于第一位置开关201与第二位置开关203并联连接，其中任一个位置开关闭合后，即可使得灭弧开关302闭合。以此方式，增加了容错的优势。即使其中一个位置开关发生故障也不会影响该直流插座10的正常使用，从而提高了该直流插座的可靠性。
71.在如图4所述的实施例中，第一位置开关201和第二位置开关203 的高度设置为相同，从而使得第一位置开关201和第二位置开关203 基本上可以同时闭合和断开。本公开的实施例不限于此，第一位置开关201和第二位置开关203的高度也可以设置为不同。以下结合附图 5对此进行描述。
72.如图5所示，第一位置开关201和第二位置开关203的高度是不同的。例如，两个位置开关的可移动件210的高度可根据插脚802的长度进行设置，对应的插脚802的长度相同，则对应的可移动件210 的高度相同，对应的插脚802的长度不同，则对应的可移动件210的高度不同。例如，对于三个插脚的插头而言，通常接地的插脚比其余的两个插脚具有更长的长度，此时，第一位置开关201和第二位置开关203的可移动件210的高度可以不同。以此方式，能够适应不同长度的插脚，使得位置开关20能够被更可靠地触发。
73.下面结合图6进一步描述本公开的另一个实施例。如图6所示，第一位置开关201和第二位置开关203串联连接。具体地，第一位置开关201的左侧的第一静触点204连接至直流电源dc的负极端，第一位置开关201的右侧的第一静触点204与第二位置开关203中的左侧的第一静触点204连接。第二位置开关203中的右侧的第一静触点 204则连接至驱动组件322。以此方式，使得在第一位置开关201和第二位置开关203均插入到位(第一位置)后，位置开关才20闭合，使得灭弧开关闭合。以此方式，能够确保各个插脚均完全插入插孔后灭弧开关再动作，避免灭弧开关的误动作，提供系统的安全性和可靠性。而在插头拔出的过程中，只要一个插脚所对应的位置开关断开，灭弧开关302即可断开。以此方式，能够确保实现灭弧转移以及在灭弧单元30处有效的灭弧。
74.上述实施例中的各个位置开关20的连接方式仅仅是示意性的，本公开的实施方式并不限于此而是可以有各种变化。
75.下面进一步结合图7和图8描述本公开一些实施例的灭弧组件 330。图7示出了根据本公开的一个实施例的灭弧单元30的主视图。图8示出了根据本公开的如图7所示的灭弧单元30的侧视图。在一些实施例中，如图7所示，灭弧组件330邻近灭弧开关302设置，并且适于熄灭由于插脚802的触发而在灭弧开关302处产生的电弧320。灭弧组件330可包括多个灭弧栅片312以及永磁体314。灭弧组件330 以预定间隙堆叠设置。永磁体314邻近多个灭弧栅片312设置，适于产生磁场以使得在灭弧开关302中产生的电弧向灭弧栅片312构成的灭弧腔移动。在上述实施例中，通过设置灭弧栅片312，使得在灭弧开关302处产生的电弧能够被灭弧栅片312有效熄灭。
76.在一些实施例中，多个灭弧栅片312朝向灭弧开关302延伸，并且至少部分围绕灭弧开关302。以此方式，有利于在灭弧开关302处产生的电弧进入灭弧栅片312之间的间隙，
从而被快速熄灭。
77.在一些实施例中，如图7所示，灭弧栅片312包括两组，第一组设置在灭弧开关302的左侧，第二组设置在灭弧开关302的右侧。其中每个灭弧栅片312为平板状结构。在一些实施例中，各个灭弧栅片 312之间相互平行。在一些实施例中，各个灭弧栅片312之间有一定的倾斜角度。在一些实施例中，如图7和图8所示，各个灭弧栅片312 呈长条状结构，应该理解的是，本公开的实施例不限于此。此外，灭弧栅片312也不限于包括两组，例如，在一些实施例中，灭弧栅片312 可以为一组，灭弧栅片312可以为环形或者半环形结构，以围绕或者部分围绕灭弧开关302。以此方式，能够在灭弧开关302的周围形成灭弧腔，实现更佳的灭弧效果。
78.在一些实施例中，多个灭弧栅片312至少部分围绕所述灭弧开关 302的第二静触点304和所述第二动触点306。如图7所示，永磁体 314设置在导线318的下侧。导线318可以是图1的主回路中的导线。灭弧栅片312则设置在导线318的上侧。本公开的实施例不限于此，永磁体314可以设置在其他位置，例如，邻近最上方的灭弧栅片312 设置。以此方式，有利于在灭弧开关302处产生的电弧在永磁体314 的作用下加速进入灭弧栅片312构成的灭弧腔中，从而提高熄灭电弧的效率。
79.在一些实施例中，多个灭弧栅片312至少部分围绕灭弧开关302 的第二静触点304和第二动触点306。在一些实施例中，灭弧栅片312 可以为条形结构，如图7和图8所示。例如围绕灭弧开关302的第二静触点304和第二动触点306。
80.在一些实施例中，永磁体314可以设置在多个灭弧栅片312中的与第二静触点304相邻的灭弧栅片312附近。例如，如图7和图8所示，永磁体314设置在多个灭弧栅片312中的与第二静触点304相邻的灭弧栅片312附近。以此方式，通过将永磁体314设置在邻近多个灭弧栅片312中的与第二静触点304相邻的灭弧栅片312附近，有利于使在灭弧开关302处产生的电弧在永磁体314的作用下加速进入灭弧栅片312构成的灭弧腔中，从而在灭弧腔中被快速熄灭。图7和图 8中所示的永磁体314的位置仅仅是示意性的，永磁体314的位置不限于此，只要设置成使得其产生的电磁场能够有助于电弧快速进入灭弧栅片312构成的灭弧腔中即可。
81.下面结合图9至图11进一步描述本公开的另一个实施例的直流插座10。图9示出了根据本公开的另一个实施例的直流插座10与插头80构成的系统100在插头80未插合状态下的示意图。图10示出了根据本公开的另一个实施例的直流插座10与插头80构成的系统在插头80已插合状态下的示意图。图11示出了根据本公开的另一个实施例的直流插座10与插头80构成的系统在插头80拔出过程中的示意图。
82.在如图9至图11所示的实施例中，与前面所述实施例的主要区别在于位置开关20采用光电开关，而不是机械式行程开关。光电开关利用被检测物体对光束的遮挡或反射，可由同步回路接通或分断主回路，从而检测物体的有无。同步回路可以是单独的连接于光接收器 224侧的回路，也可以是光接收器224本身所构成的回路。例如，由光电三极管的导通而形成的导通回路。物体不限于金属，所有能反射光线(或者对光线有遮挡作用)的物体均可以被检测。光电开关的光发射器222将输入电流转换为光信号射出，光接收器224将光信号转换为电信号。光接收器224可感知是否有物体位于光发射器222与光接收器224之间。根据接收到的光线的强弱或有无而输出不同的电信号。例如，在一些实施例中，光电开关可以
是光电耦合器。在光电耦合器输入端加电信号使光发射器222发光，光的强度取决于激励电流的大小，光照射到封装在一起的光接收器224上后，因光电效应而产生了光电流，光电流由光接收器224输出端引出。光接收器224输出端的电位可控制同步回路或者其他的器件如电子开关等的导通或者断开。同步回路或者其他开关元件的导通或者断开使得位置开关20 处于导通或者断开状态。本领域技术人员将理解，本公开的实施例不限于此，光接收器224的输出端的连接方式可以有各种变化，即可以有多种实现方式。例如，光接收器224的输出可以直接连接到磁性组件322的线圈，等等。
83.下面结合附图9至图11进一步描述本公开的实施例。在以下描述中，与前面所述的实施例相同的部分将不再详细描述以避免重复。
84.首先参照附图9，如图9所示，位置开关20为光电开关。该光电开关包括光发射器222和光接收器224。光发射器222可被配置为发射光；光接收器224与光发射器222相对设置，以接收来自光发射器222的光。光接收器224可响应于接收来自光发射器222的光而输出第一电位，以断开位置开关20；并且可响应于来自光发射器222的光被插脚802遮挡而输出第二电位，以闭合位置开关20。
85.光接收器224在接收到来自光发射器222的光的情况下，光接收器224对接收的光执行光电转换，光接收器224的输出端输出第一电位。该电位可控制相应的开关触点闭合，或者可以控制相应的同步回路，以此使得位置开关20断开。光接收器224在没有接收到来自光发射器222的光的情况下，输出第二电位。例如，在插脚802插入插孔102而遮挡光发射器222的光的情况下，光接收器224输出与第一电位不同的第二电位。该电位使得位置开关20闭合。
86.如图9所示，位置开关20与其中的一个插孔102相对设置。本公开的实施例不限于此。在一些实施例中，位置开关20的数量可以为两个，分别相对一个插孔102设置。如图9所示，位置开关20中设置有凹槽结构，光发射器222和光接收器224分别设置在凹槽结构的相对的侧面上。本公开的实施例并不限于凹槽结构，只要能够相对设置光发射器222和光接收器224，并且光接收器224能够感受到插脚802的插入即可。
87.在一些实施例中，在插脚802插入直流插座10的过程中，当插脚802遮挡住光发射器222发射的光时，光接收器224由于无法接收到来自光发射器222的光，其输出电位由第一电位变为第二电位，使得位置开关20由断开变为闭合。相应地，灭弧单元30中的灭弧开关 302闭合。当插脚802从直流插座10拔出时，当插脚802不再遮挡来自光发射器222的光时，光接收器224将重新接收到来自光发射器222 的光，并输出第一电位，使得位置开关20断开。相应地，灭弧单元 30中的灭弧开关302断开。由此，位置开关20可以响应于插脚802 插入插孔102或者从插孔102拔出而闭合或断开。通过位置开关20 感测插脚802的位置而相应地闭合或断开，并且与灭弧单元30配合，可将原本会在插头80与直流插座10的插孔102接触处产生的电弧转移到灭弧单元30中的灭弧开关302处，并在灭弧单元30中被迅速熄灭，避免在插拔时在插头80与插孔102的接触处产生电弧，增强了直流插座10的安全性。
88.下面结合图10进一步描述本公开实施例的直流插座10。如图10 所示，插头80的插脚802已经完全插入了直流插座10的插孔102中。其中一个插脚802的尖端部插入到了位置开关20中的光发射器222 与光接收器224之间，从而遮挡住光发射器222向光接收器224发射的光。光接收器224的输出电位由第一电位变为第二电位。光接收器 224可耦接一同步回
路。在光接收器224的输出电位为第一电位时，同步回路为断开状态，即，位置开关20断开。在光接收器224的输出电位为第二电位时，同步回路为导通状态，即，位置开关20闭合。同步回路可耦接到灭弧单元30的磁性组件322的线圈。同步回路的导通使得磁性组件322的线圈导通，同步回路的断开，使得磁性组件 322的线圈断开。本公开的实施例不限于此，如前面所提到的，在一些实施例中，可以不必单独设置同步回路。光接收器224自身可构成回路的一部分，光接收器224的导通使得该回路导通，光接收器224 截至使得该回路断开。
89.下面结合图11进一步描述本公开实施例的直流插座10的操作。如图11所示，插头80的插脚802从直流插座10拔出了一部分。随着插头80向上移动，插脚802从位置开关20中移出，插脚802不再遮挡光发射器222射向光接收器224的光，光接收器224接收到来自光发射器222的光，输出第一电位。位置开关20断开。相应地，灭弧单元30中磁性组件322的线圈断电，磁性组件322不再吸合灭弧开关302，灭弧开关302断开。在灭弧开关302断开的瞬时，第二静触点与第二动触点之间产生电弧。灭弧组件330可将所产生的电弧快速熄灭。
90.光电开光与传统机械式行程开关相比，响应速度快。例如，在插头80拔出过程中，能够快速发出断开信号，以保证插头80在离开直流插座10前能触发断开线路中的主回路电流。避免在插头80拔出过程中，机械式行程开关可能由于响应速度较慢而不能及时触发主回路电流分断的情况，(尤其是在以较快速度拔出插头80的情况下)。从而能够进一步提升直流插座10的安全性。
91.本实用新型的技术方案能够避免在插脚802与直流插座10接触处产生电弧并将电弧转移至灭弧单元30处，由于在灭弧单元30处产生的电弧能够被快速熄灭，因此增强了直流插座10的安全性和可靠性，避免对直流插座10所连接的电气设备和使用直流插座10的人员的伤害。此外，直流插座10的部件数目可控，其结构简单，便于维护。并且无需采用昂贵的元器件，降低了成本。
92.应当理解的是，在所述实施例中以包括示例性结构为例来说明本公开的精神和原理，然而本公开的范围不限于此，而是可以具有其他结构。换言之，上述实施例中，针对附图描述了本公开直流插座的结构。本公开直流插座的结构并不限于图中所示，而是可以有多种其他形式。
93.本公开的一些实施例能够取得以下技术优势：本实用新型的技术方案提供了改进的直流插座，其结构简单、安全可靠、成本低。
94.本公开的一些实施例中，还提供了一种电子设备，包括上述的直流插座。该电子设备相比传统设计，具有改进的可靠性以及降低的成本。电子设备可以是包括上述实施例中的直流插座的任何电子设备。
95.以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，仅为本公开的可选实施例，并非穷尽性的，并不用于限制本公开。虽然在本技术中权利要求书已针对特征的特定组合而制定，但是应当理解，本公开的范围还包括本文所公开的明确或隐含或对其任何概括的任何新颖特征或特征的任何新颖的组合，不论它是否涉及目前所要求保护的任何权利要求中的相同方案。申请人据此告知，新的权利要求可以在本技术的审查过程中或由其衍生的任何进一步的申请中被制定成这些特征和/或这些特征的组合。
96.本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。对于本
领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等效替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

技术特征：

1.一种直流插座(10)，其特征在于，包括：至少一个位置开关(20)，与插孔(102)相对设置；以及灭弧单元(30)，所述灭弧单元(30)与所述至少一个位置开关(20)耦接，所述灭弧单元(30)包括：灭弧开关(302)，串联连接在所述直流插座(10)的两个电源输入端之一与所述插孔(102)之间，所述灭弧开关(302)被配置为响应于所述至少一个位置开关(20)的闭合或断开而相应地闭合或断开；以及灭弧组件(330)，邻近所述灭弧开关(302)设置，所述灭弧组件(330)被配置为熄灭在所述灭弧开关(302)处产生的电弧。2.根据权利要求1所述的直流插座(10)，其特征在于，所述至少一个位置开关(20)被配置为响应于插脚(802)插入所述插孔(102)中至第一位置而闭合，并且响应于所述插脚(802)从所述插孔(102)拔出至离开所述第一位置而断开。3.根据权利要求2所述的直流插座(10)，其特征在于，所述至少一个位置开关(20)包括：第一静触点(204)；第一动触片(208)，设置有第一动触点(206)；可移动件(210)，与所述第一动触片(208)耦接，适于感测所述插脚(802)的插入或者拔出，其中响应于所述插脚(802)插入所述插孔(102)中至所述第一位置，所述可移动件(210)被致动，使所述第一动触点(206)与所述第一静触点(204)接触，以闭合所述至少一个位置开关(20)；以及第一弹性件(202)，与所述第一动触片(208)耦接，被配置为响应于所述插脚(802)拔出至离开所述第一位置而将所述第一动触点(206)与所述第一静触点(204)分离，以断开所述至少一个位置开关(20)。4.根据权利要求1所述的直流插座(10)，其特征在于，所述至少一个位置开关(20)包括：第一位置开关(201)，与所述插孔(102)中的第一插孔(101)相对设置；以及第二位置开关(203)，与所述插孔(102)中的第二插孔(103)相对设置，并且与所述第一位置开关(201)并联或者串联连接。5.根据权利要求2所述的直流插座(10)，其特征在于，所述至少一个位置开关(20)为光电开关，并且包括：光发射器(222)，被配置为发射光；以及光接收器(224)，与所述光发射器(222)相对设置，被配置为响应于接收来自所述光发射器(222)的光而输出第一电位，以断开所述至少一个位置开关(20)；以及响应于来自所述光发射器(222)的光被所述插脚(802)遮挡而输出第二电位，以闭合所述至少一个位置开关(20)。6.根据权利要求1所述的直流插座(10)，其特征在于，所述灭弧单元(30)还包括：驱动组件(322)，所述驱动组件(322)响应于所述至少一个位置开关(20)的闭合或者断开而通电或者断电，以驱动所述灭弧开关(302)闭合或者断开。7.根据权利要求6所述的直流插座(10)，其特征在于，所述驱动组件(322)包括：
磁性组件，与所述灭弧开关(302)相对设置，所述磁性组件包括线圈，所述线圈与所述至少一个位置开关(20)串联连接，所述磁性组件响应于所述至少一个位置开关(20)的闭合或者断开而通电或者断电，以驱动所述灭弧开关(302)闭合或者断开。8.根据权利要求6所述的直流插座(10)，其特征在于，所述驱动组件(322)包括：机械连杆机构，与所述至少一个位置开关(20)和所述灭弧开关(302)相连接，响应于所述至少一个位置开关(20)的闭合或者断开而驱动所述灭弧开关(302)闭合或者断开。9.根据权利要求7所述的直流插座(10)，其特征在于，所述灭弧开关(302)包括：第二静触点(304)；第二动触片(308)，设置有第二动触点(306)，所述第二动触片(308)适于响应于所述磁性组件的通电而移动，以使得所述第二动触点(306)与所述第二静触点(304)接触，以闭合所述灭弧开关(302)；以及第二弹性件(310)，与所述第二动触片(308)耦接，被配置为响应于所述磁性组件的断电而使所述第二动触片(308)与所述第二静触点(304)分离，以断开所述灭弧开关(302)。10.根据权利要求1所述的直流插座(10)，其特征在于，所述灭弧组件(330)包括：多个灭弧栅片(312)，以预定间隙堆叠设置；以及永磁体(314)，邻近所述多个灭弧栅片(312)设置，适于产生磁场以使得在所述灭弧开关(302)中产生的电弧向所述多个灭弧栅片(312)构成的灭弧腔移动。11.根据权利要求10所述的直流插座(10)，其特征在于，所述多个灭弧栅片(312)朝向所述灭弧开关(302)延伸，并且至少部分围绕所述灭弧开关(302)。12.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1至11中任一项所述的直流插座(10)。

技术总结

本公开的实施例涉及直流插座和电子设备。直流插座包括至少一个位置开关和灭弧单元。至少一个位置开关与插孔相对设置。灭弧单元与至少一个位置开关耦接，灭弧单元包括灭弧开关和灭弧组件。灭弧开关串联连接在直流插座的两个电源输入端之一与插孔之间，并且被配置为响应于至少一个位置开关的闭合或断开而相应地闭合或断开。灭弧组件邻近灭弧开关设置，灭弧组件被配置为熄灭在灭弧开关处产生的电弧。本实用新型的技术方案能够通过电弧转移来避免在插脚与插座接触处产生电弧，并且能够通过灭弧组件将在灭弧单元处产生的电弧快速熄灭，由此增强了插座的安全性、可靠性，并且降低了成本。并且降低了成本。并且降低了成本。