CN103390840B - 一种具有计费功能的插座 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有计费功能的插座，包括环壁上设有控制开关的立体构形部，立体构形部的内部设置有计费组件和与之耦合的电导通组件，立体构形部的两端设有对应所述电导通组件安装的交流电插孔，控制开关控制插座电路的通断。本发明结构简单、方便实用，是一种全新的插座产品。
Description
技术领域
本发明涉及一种插座，尤其是一种具有计费功能的插座。
背景技术
插座主要是一种导接各种电器的电源连接部件，因为电器不可能直接接触电网，所以需要这样的一种部件。通常而言，随着家用电器的日趋多样化和复杂化，插座的性能和构造也在随之改进。然而，未出现一种性能优良且设计简单的插座，并且具有计费功能，这是本发明所实现的技术改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种结构简单、方便实用的具有计费功能的插座。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种具有计费功能的插座，其特征在于：包括环壁上设有控制开关的立体构形部，立体构形部的内部设置有计费组件和与之耦合的电导通组件，立体构形部的两端设有对应所述电导通组件安装的交流电插孔，控制开关控制插座电路的通断。
改进的，插座电路上还设置有极性转换电路。
改进的，在控制开关一侧的立体构形部环壁上设有与插座电路连通的指示装置。
优选的，所述立体构形部为圆柱形，所述控制开关为可沿着立体构形部环壁旋转的圆环形状，通过旋转控制插座电路的通断。
优选的，所述立体构形部长度控制在100mm～120mm直径控制在40mm～50mm。
优选的，所述控制开关按旋转方位依次连通电导通组件及计费组件。
改进的，所述立体构形部上设有用于输出计费单元数据的数据输出端口。对于不设置数据输出端口的插座可在插座上设置数据显示装置。
改进的，所述控制开关按旋转方位依次连通电导通组件、计费组件及数据输出端口。
改进的，所述插座还包括用于输出计费单元数据的连接引线，通过所述连接引线将计费连接件与外部设备连接，所述连接引线是一种可塑形的连接引线。
优选的，所述计费组件包括采样单元，用于获取电导通组件上的电流信号并加以转换；计量单元，连接采样单元并获取电流数字信号和电压数字信号加以计算得出电功率值，通过内嵌的微处理器计算计费信息；输出端，连接所述计量单元的内嵌ROM并输出这些信息给外部设备。
本发明性能优良、设计简单，并且具有计费功能，是一种全新的插座产品。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详述：
图1是本发明实施例1结构示意图；
图2是本发明实施例2结构示意图；
图3为插座电路不连通的示意图；
图4为控制开关旋转连通电导通组件的示意图；
图5为控制开关旋转连通计费通组件的示意图；
图6为控制开关旋转连通数据输出端口的示意图；
图7为插座电路的一种实施例示意图。
具体实施方式
实施例1：如图1所示的插座，其优选设计在于具有简单平整的对称立体构形部1。长度控制在100mm～120mm直径控制在40mm～50mm，这种设计比较节省用料。当然不做成圆柱体的也可以，但是圆柱体的内部体积最大。
在所述立体构形部1的两端对称位置设有交流电插孔11（也可以为非对称设置），在所述立体构形部1的环壁上设有控制开关12。在一个较佳实施例中，控制开关设在如图1的中央位置处（为了后续实施例的设计目的），例如立体构形部1是一个平滑圆柱体，那么控制开关可以设计成一个圆环形状，在内部根据机械连接机制来开关插座，当然为了设计的美观和流线形目的，圆环形状一般不设计为凸出的形式，即控制开关的圆环形状表面与立体构形部1的外表面齐平，插孔11可以设计成三相插孔或者间隔设置单相插孔。
在一个实施例中，立体构形部1没有极性的区分，即构形部1的两端部上的插孔11可以作为输入端或输出端，因此插头I和II可以随意接插，为了实现上述目的，在立体构形部1内部设置有极性转换电路（参见图7所具体实施的一种插座电路）。
实施例2：如图2及图7所示的具有计费功能的插座，其优选设计在于具有简单平整的对称立体构形部1，在这个立体构形部1的内部设置有计费组件和与之耦合的电导通组件。
与实施例1类似地，在所述立体构形部1的两端对称位置设有交流电插孔11，在所述立体构形部1的环壁上设有控制开关12。
在控制开关12相邻位置设置指示装置13，用于在连接件不同的工作状态下做出相应的指示，例如通过色彩和闪烁光影等效果加以实现。本领域技术人员应当注意到，为了保持构形部1的平整性，指示装置13的外表面也应当与立体构形部1的外表面齐平。
在上述实施例中，如图3至图6，控制开关12是一个可沿着立体构形部1环壁旋转的组件，习知地，其内侧设置有卡接开关，例如沿着第一方向（例如逆时针）旋转至一个第一位置处可触发构形部1内部的电导通组件的通断开关，对应图4，第一卡接开关（31、41）接通，以接通这个插座供用户使用。而且，在旋转至一个第二位置处可触发内部的计费开关，对应图5，第二卡接开关（32、42）接通，以控制其内部计费组件的导通。
在一个实施例中，如图7，所述计费组件连接于电导通组件上，包括采样单元（图中示意的采样电路），用于获取电导通组件上的电流信号并加以转换；计量单元（图中示意的计量电路），连接采样单元并获取电流数字信号和电压数字信号加以计算得出电功率值，通过内嵌的微处理器计算计费信息；输出端，连接所述计量单元的内嵌ROM并输出这些信息给外部设备（例如PC机）。
由于立体构形部两端皆可以作为输入或输出端，因此设计了一个极性转换电路，即能够识别哪一端作为输入端，在两端的进线端均设有继电器（以左侧作为输入端为例），用于导通或断开外接用电负载的电源通断，继电器连接计量电路，所述计量电路包括控制芯片，能够控制继电器以及隔离电源；为极性转换电路耦合连接一个EMC保护电路，且进一步连接至隔离电源，因为考虑到插座本身的功耗和性能参数，务必使其尽可能低功耗以满足标准，采用隔离电源以及与之连接的反馈电路，使得多余电流尽可能回流至电网电线的零线端N，避免这部分电流产生功耗；计量电路进一步连接极性转换电路，在弱电侧（即用户负载端）进行电量计量，进一步包括一个采样电路，用以采集电压和电流信号。
进一步地，为了能够输出数据，需要在构形部1上开设端口。在一个实施例中，使用USB设备接口。对应图6，将开关12沿着第二方向（例如顺时针）旋转至第三卡接开关（33、43）接通，可开启一个端口，例如USB端口。按照设计上的顺序，在图5状态下顺时针旋转时，首先断开计费组件，然后再断开电导通组件，这样就可以将本发明连接件作为一个便携设备连接至PC设备，这样就可以读取其中的数据。应当注意到，本发明没有设置显示部分，从简化设计的角度来看，显示部分并非是必须的，用户需要显示的目的仅仅在于能够得知实用的状态，但是本发明通过前述显示部分13能够提醒用户的使用状态，例如在一个实施例中，指示装置13连接至计量组件的计量单元，根据功率因数的判断来确定指示的状态。
在一个实施例中，连接件需要授权使用。当连接件接入PC机时，需要通过例如软件授权的方式加以设置，设定AES加密码后加以使用。
在此基础上，提供一种连接件使用的方法，包括步骤：1、通过对称位置处设置的交流电插孔11将连接件的立体构形部1连接于外部电力源与用户电器之间，作为一种安全连接机构和用电计费机构；2、将控制开关12沿着第一方向旋转至一个第一位置处，以导通内部的电导通组件，通过指示装置13对导通状态加以指示；3、将控制开关12沿着第一方向旋转至一个第二位置处，以导通内部的计费组件，通过指示装置13对导通状态加以指示；4、通过计量单元根据所获得的功率因数计算得出连接件的使用状态，并通过指示装置13加以相应指示；5、将控制开关12沿着第二方向旋转至一个第三位置处以开启一个输出端；6、通过所述输出端连接至PC设备，通过授权设置的方式读取计量单元中的计费信息，通过指示装置13对导通状态加以指示。
实施例3：参见图2结构，该插座包括实施例2的计费连接件以及连接引线，通过所述连接引线将计费连接件与PC设备连接，所述连接引线是一种可塑形的连接引线3，即它可以被人工弯折成为任何形状，能够起到支撑的作用。在另一个实施例中，连接引线3可以收缩至构形部1当中，作为一个整体使用。连接引线3可以采用记忆合金主体配合数据输出线构成，连接引线3外端设置数据输出接口。
以上仅为本发明的优选实施方式，旨在体现本发明的突出技术效果和优势，并非是对本发明的技术方案的限制。本领域技术人员应当了解的是，一切基于本发明技术内容所做出的修改、变化或者替代技术特征，皆应涵盖于本发明所附权利要求主张的技术范畴内。
Claims (8)
1.一种具有计费功能的插座，包括环壁上设有控制开关的立体构形部，立体构形部的内部设置有计费组件和与之耦合的电导通组件，立体构形部的两端设有对应所述电导通组件安装的交流电插孔，控制开关控制插座电路的通断， 所述立体构形部为圆柱形，所述控制开关为可沿着立体构形部环壁旋转的圆环形状，通过旋转控制插座电路的通断，所述控制开关按旋转方位依次连通电导通组件及计费组件。
2.根据权利要求1 所述的具有计费功能的插座，其特征在于：所述插座电路上还设置有极性转换电路。
3.根据权利要求1 所述的具有计费功能的插座，其特征在于：在控制开关一侧的立体构形部环壁上设有与插座电路连通的指示装置。
4.根据权利要求1 所述的具有计费功能的插座，其特征在于：所述立体构形部长度控制在100mm~120mm，直径控制在40mm~50mm。
5.根据权利要求1 所述的具有计费功能的插座，其特征在于：所述立体构形部上设有用于输出计费单元数据的数据输出端口。
6.根据权利要求5所述的具有计费功能的插座，其特征在于：所述控制开关按旋转方位依次连通电导通组件、计费组件及数据输出端口。
7.根据权利要求1 所述的具有计费功能的插座，其特征在于：所述插座还包括用于输出计费单元数据的连接引线，通过所述连接引线将计费连接件与外部设备连接，所述连接引线是一种可塑形的连接引线。
8.根据权利要求1 至7 中任意一项所述的具有计费功能的插座，其特征在于：所述计费组件包括采样单元，用于获取电导通组件上的电流信号并加以转换；计量单元，连接采样单元并获取电流数字信号和电压数字信号加以计算得出电功率值，通过内嵌的微处理器计算计费信息；输出端，连接所述计量单元的内嵌ROM 并输出这些信息给外部设备。
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