本發(fā)明涉及配用電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種兩極直流動(dòng)力電源用極性糾正插接組件及其操作方法。

背景技術(shù)：

近些年，光伏發(fā)電、電動(dòng)汽車等直流發(fā)用電設(shè)備接入電網(wǎng)的規(guī)模和容量正逐步地增長(zhǎng)，配電網(wǎng)直流環(huán)節(jié)的快速增加一方面體現(xiàn)了新能源的蓬勃發(fā)展，同時(shí)也反映了社會(huì)對(duì)減少環(huán)境污染的迫切愿望。隨著這些直流設(shè)備數(shù)量和容量的增加，直流配電將扮演越來(lái)越重要的角色，未來(lái)直流入戶將成為必然，除電動(dòng)汽車外直流家電(省去整流電路，成本更低)也會(huì)出現(xiàn)并直接接入直流電網(wǎng)以消納分布式電源產(chǎn)生的電力，從而達(dá)到提高新能源的使用效率同時(shí)降低用電設(shè)備制造成本的目的。

直流入戶意味著未來(lái)用戶利用直流用電設(shè)備將像目前使用交流電器那樣從家庭房間或辦公室的專門插座或插線板上可靠取電，在滿足功率要求的基礎(chǔ)上還要確保與已有的交流插頭、插座完全不兼容以免誤接引發(fā)危險(xiǎn)，然而目前并沒(méi)有相應(yīng)的插接方法和設(shè)計(jì)方案。同時(shí)，對(duì)直流電器設(shè)備來(lái)說(shuō)——特別是含直流電機(jī)和蓄電池的直流設(shè)備，它們對(duì)直流電壓的極性非常敏感，一旦極性接反就無(wú)法正常工作，導(dǎo)致電機(jī)反轉(zhuǎn)、電池?zé)o法充電，并可能引發(fā)破壞性結(jié)果。

為了解決直流入戶后用電設(shè)備通過(guò)直流電源面板可靠、安全取電，并避免交、直流插接設(shè)備誤混差接的問(wèn)題，急需提出一種具有極性糾正功能的兩極直流動(dòng)力電源用插接單元或方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供的一種兩極直流動(dòng)力電源用極性糾正插接組件及其操作方法，有效避免了交、直流設(shè)備的混插接；直流接入時(shí)也不必再核對(duì)各接線的極性。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種兩極直流動(dòng)力電源用極性糾正插接組件，所述組件包括位于直流電源側(cè)的插接線面板和位于直流電器側(cè)且與所述插接線面板配合使用的用電插頭；

所述插接線面板用直流電壓極性糾正單元連接至直流動(dòng)力電線；

所述用電插頭與直流電器電源線連接。

優(yōu)選的，所述用電插頭包括插頭本體和從插頭本體的工作端伸出的兩個(gè)導(dǎo)電插片；

兩個(gè)導(dǎo)電插片相互垂直設(shè)置，且其二者的垂線與兩個(gè)所述導(dǎo)電插片的橫截面的幾何中心連線重合；

兩個(gè)所述導(dǎo)電插片的底面均與所述插頭本體的工作端的端面平行；

所述插頭本體的連接端與所述直流電器電源線連接；

優(yōu)選的，所述兩個(gè)導(dǎo)電插片之間的幾何中心距離為國(guó)標(biāo)交流兩相插片之間的幾何中心距離的1.3-1.8倍。

優(yōu)選的，所述插接線面板包括與矩形面板及設(shè)置在所述矩形面板的連接端的矩形槽；

所述矩形槽中設(shè)有直流電壓極性糾正單元；所述直流電壓極性糾正單元連接至所述直流動(dòng)力電線；

所述矩形面板的工作端設(shè)有與所述用電插頭配合使用的插孔；

所述插接線面板設(shè)置在面板盒上，所述面板盒安裝在墻壁或地面上。

優(yōu)選的，所述直流電壓極性糾正單元包括直流輸入端、固定極性輸出端、電磁開(kāi)關(guān)，以及依次連接的第一同軸轉(zhuǎn)盤、電磁驅(qū)動(dòng)單元和第二同軸轉(zhuǎn)盤；所述直流輸入端包括第一輸入端子和第二輸入端子，所述固定極性輸出端包括正極輸出接口和負(fù)極輸出接口；

所述第一輸入端與電磁驅(qū)動(dòng)單元的輸出端連接；

所述第二輸入端的一條支路接入限壓電阻R1后與電磁驅(qū)動(dòng)單元的輸入端連接，一條支路接入所述限壓電阻R1后與第一同軸轉(zhuǎn)盤滑動(dòng)連接，一條支路與第二同軸轉(zhuǎn)盤滑動(dòng)連接；

所述固定極性輸出端與第二同軸轉(zhuǎn)盤滑動(dòng)連接；

所述限壓電阻R1與電磁驅(qū)動(dòng)單元的輸入端之間的連接導(dǎo)線上設(shè)有所述電磁開(kāi)關(guān)的定觸片，當(dāng)電磁開(kāi)關(guān)的動(dòng)觸片與所述定觸片閉合后，所述連接導(dǎo)線上電連通；

所述電磁驅(qū)動(dòng)單元包括設(shè)置在固定磁場(chǎng)中的線圈；所述線圈的輸入端通過(guò)同軸連接器與所述第一同軸轉(zhuǎn)盤的中軸連接，輸出端也通過(guò)同軸連接器與所述第二同軸轉(zhuǎn)盤的中軸連接；

所述第一同軸轉(zhuǎn)盤和第二同軸轉(zhuǎn)盤上均設(shè)置有導(dǎo)電部件；所述導(dǎo)電部件，用于與所述第二輸入端滑動(dòng)連接。

優(yōu)選的，所述正極輸出接口與所述第二同軸轉(zhuǎn)盤滑動(dòng)連接后，一條支路與所述電磁開(kāi)關(guān)的輸入端連接，另一條支路輸出正極性電壓；

所述負(fù)極輸出接口與第二同軸轉(zhuǎn)盤滑動(dòng)連接后，一條支路與所述電磁開(kāi)關(guān)的輸入端連接，另一條支路輸出負(fù)極性電壓。

優(yōu)選的，所述正極輸出接口與第二同軸轉(zhuǎn)盤連接的一側(cè)包括第一端子和第二端子；所述負(fù)極輸出接口與第二同軸轉(zhuǎn)盤連接的一側(cè)包括第三端子；所述第二同軸轉(zhuǎn)盤包括兩個(gè)定觸頭；

所述兩個(gè)定觸頭的間距、第一端子與第三端子的間距，以及第二端子與第三端子的間距均相等，從而保證第二同軸轉(zhuǎn)盤翻轉(zhuǎn)后所述定觸頭分別與第一端子和第三端子連接，或者所述定觸頭分別與第二端子和第三端子連接。

優(yōu)選的，所述正極輸出接口與電磁開(kāi)關(guān)之間連接有限壓電阻R2；所述負(fù)極輸出接口與電磁開(kāi)關(guān)之間連接有二極管，所述二極管的陽(yáng)極與負(fù)極輸出接口連接，陰極與電磁開(kāi)關(guān)連接。

一種兩極直流動(dòng)力電源用極性糾正插接組件的操作方法，所述方法包括如下步驟：

步驟1.將直流電源的正負(fù)兩極接到直流電壓極性糾正單元的輸入端子上，在所述直流電壓極性糾正單元的輸出端口輸出固定極性次序的電壓；

步驟2.將所述直流電壓極性糾正單元的輸出固定電壓極性的直流兩極分別接入直流插線面板上對(duì)應(yīng)的插口端子，并通過(guò)與所述插口端子相連的插接彈簧片輸出直流電壓；所述直流插線面板與用電插頭配合使用；所述用電插頭的兩個(gè)導(dǎo)電插片相互垂直設(shè)置，且其二者的垂線與兩個(gè)所述導(dǎo)電插片的橫截面的幾何中心連線重合；兩個(gè)所述導(dǎo)電插片的底面均與所述插頭本體的工作端的端面平行；

步驟3.所述用電插頭的兩極所述導(dǎo)電插片通過(guò)插入所述直流面板的所述插孔實(shí)現(xiàn)與所述直流面板內(nèi)的插接彈簧片連接，并將直流兩極電壓按固定次序引入所述導(dǎo)電插片；

步驟4.所述用電插頭的兩極所述導(dǎo)電插片按固定連接次序分別與直流負(fù)荷的直流電源引線的兩極連接，將直流電源接入直流負(fù)荷。

從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供了一種兩極直流動(dòng)力電源用極性糾正插接組件及其操作方法，組件包括直流電源側(cè)的插接線面板和直流電器側(cè)且與插接線面板配合使用的用電插頭；插接線面板用直流電壓極性糾正單元連接至直流動(dòng)力電線。本發(fā)明適合面向直流動(dòng)力電源插線面取電的方式，形式簡(jiǎn)潔；便于備用，不易積灰，不易脫落，易于維護(hù)；同時(shí)與現(xiàn)有國(guó)標(biāo)交流插、接端口完全不兼容，有效避免了錯(cuò)誤的將交、直流設(shè)備混插接；兩極間距安全合理，能夠滿足400V(±200V)的直流電壓的空氣絕緣要求；能夠確保直流輸出的極性次序、不受系統(tǒng)直流極性反轉(zhuǎn)影響，直流接入時(shí)也不必再核對(duì)各接線的極性，且其設(shè)計(jì)易于實(shí)現(xiàn)，可大大節(jié)約生產(chǎn)的技術(shù)成本和原料成本。

一種與最接近的現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有以下優(yōu)異效果：

1、本發(fā)明所提供的技術(shù)方案中，適合面向直流動(dòng)力電源插線面取電的方式，充分 利用了現(xiàn)有國(guó)標(biāo)交流兩相插接方式的優(yōu)點(diǎn)，便于備用，不易積灰，不易脫落，易于維護(hù)。

2、本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有國(guó)標(biāo)交流插、接端口完全不兼容，有效避免了錯(cuò)誤的將交、直流設(shè)備混插接。

3、本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，新型插板與插頭的插接方式簡(jiǎn)潔，既避免正負(fù)極反接，且形式優(yōu)美。

4、本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，兩極間距安全合理，能夠滿足400V(±200V)的直流電壓的空氣絕緣要求。

5、本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，基于現(xiàn)有國(guó)標(biāo)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)更易于實(shí)現(xiàn)，可大大節(jié)約生產(chǎn)的技術(shù)成本和原料成本。

6、本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，直流電壓極性糾正單元的設(shè)置，能夠確保直流輸出的極性次序、不受系統(tǒng)直流極性反轉(zhuǎn)影響，直流接入時(shí)也不必再核對(duì)各接線的極性；無(wú)待機(jī)功耗，極性控制輸出規(guī)定的極性次序后，控制回路會(huì)自動(dòng)斷電退出，不會(huì)繼續(xù)消耗電能；避免了繼電器直接控制負(fù)荷回路，降低了繼電器的容量與耐壓要求，有利于降低單元化的制造成本

7、本發(fā)明提供的技術(shù)方案，應(yīng)用廣泛，具有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的一種兩極直流動(dòng)力電源用極性糾正插接組件的結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明的插接組件的用電插頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的插接組件的用電插頭的插片之間的距離示意圖；

圖4是本發(fā)明的插接組件中的直流電壓極性糾正單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明的插接組件中的直流電壓極性糾正單元的操作方法的流程示意圖；

圖6是本發(fā)明的插接組件的操作方法的流程示意圖。

其中，101-第一輸入端；102-第二輸入端；103-第一輸出端插接彈簧片；104-第二輸出端插接彈簧片；2-限壓電阻R1；3-電磁驅(qū)動(dòng)單元；401-第一同軸轉(zhuǎn)盤；402-第二同軸轉(zhuǎn)盤；501-電磁開(kāi)關(guān)的動(dòng)觸片；502-電磁開(kāi)關(guān)的定觸片；601-第一端子；602-第二端子；603-第三端子；604-限壓電阻R2；605-二極管；7-導(dǎo)線；8-插接線面板、9-用電插頭、11-電壓極性糾正單元、12-直流動(dòng)力電線、13-直流電器電源線、14-插頭本體、15-導(dǎo)電插片、16-矩形面板、17-矩形槽。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明提供一種兩極直流動(dòng)力電源用極性糾正插接組件，組件包括位于直流電源側(cè)的插接線面板8和位于直流電器側(cè)且與插接線面板8配合使用的用電插頭9；

插接線面板8用直流電壓極性糾正單元11連接至直流動(dòng)力電線12；

用電插頭9與直流電器電源線13連接。

如圖2和3所示，用電插頭9包括插頭本體14和從插頭本體14的工作端伸出的兩個(gè)導(dǎo)電插片15；

兩個(gè)導(dǎo)電插片15相互垂直設(shè)置，且其二者的垂線與兩個(gè)導(dǎo)電插片15的橫截面的幾何中心連線重合；

兩個(gè)導(dǎo)電插片15的底面均與插頭本體14的工作端的端面平行；

插頭本體14的連接端與直流電器電源線13連接；

兩個(gè)導(dǎo)電插片15之間的幾何中心距離為國(guó)標(biāo)交流兩相插片之間的幾何中心距離的1.3-1.8倍。

插接線面板8包括與矩形面板16及設(shè)置在矩形面板16的連接端的矩形槽17；

矩形槽17中設(shè)有直流電壓極性糾正單元11；直流電壓極性糾正單元11連接至直流動(dòng)力電線12；

矩形面板16的工作端設(shè)有與用電插頭9配合使用的插孔；

插接線面板8設(shè)置在面板盒上，面板盒安裝在墻壁或地面上。

如圖4所示，直流電壓極性糾正單元11的實(shí)施例具體為：

直流電壓極性糾正單元11包括直流輸入端、固定極性輸出端、電磁開(kāi)關(guān)、第一同軸轉(zhuǎn)盤401、電磁驅(qū)動(dòng)單元3和第二同軸轉(zhuǎn)盤402，第一同軸轉(zhuǎn)盤401、電磁驅(qū)動(dòng)單元3和第二同軸轉(zhuǎn)盤402依次連接。

1、直流輸入端

包括第一輸入端101子和第二輸入端102子。其中，

①：第一輸入端101與電磁驅(qū)動(dòng)單元3的輸出端連接；

②：第二輸入端102的一條支路接入限壓電阻R12后與電磁驅(qū)動(dòng)單元3的輸入端連接，一條支路接入限壓電阻R12后與第一同軸轉(zhuǎn)盤401滑動(dòng)連接，一條支路與第二同軸轉(zhuǎn)盤402滑動(dòng)連接。

限壓電阻R12與電磁驅(qū)動(dòng)單元3的輸入端之間的連接導(dǎo)線7上設(shè)有電磁開(kāi)關(guān)的定觸片502，當(dāng)電磁開(kāi)關(guān)的動(dòng)觸片501與定觸片閉合后，連接導(dǎo)線7上電連通。

第一同軸轉(zhuǎn)盤401和第二同軸轉(zhuǎn)盤402上均設(shè)置有導(dǎo)電部件，用于與第二輸入端102滑動(dòng)連接。

2、固定極性輸出端

固定極性輸出端與第二同軸轉(zhuǎn)盤402滑動(dòng)連接，包括正極輸出接口和負(fù)極輸出接口。

①：正極輸出接口

正極輸出接口與第二同軸轉(zhuǎn)盤402滑動(dòng)連接后，一條支路與電磁開(kāi)關(guān)的輸入端連接，另一條支路輸出正極性電壓。其中，

正極輸出接口與第二同軸轉(zhuǎn)盤402連接的一側(cè)包括第一端子601和第二端子602，正極輸出接口與電磁開(kāi)關(guān)之間連接有限壓電阻R2604。

②：負(fù)極輸出接口

負(fù)極輸出接口與第二同軸轉(zhuǎn)盤402滑動(dòng)連接后，一條支路與電磁開(kāi)關(guān)的輸入端連接，另一條支路輸出負(fù)極性電壓。其中，

負(fù)極輸出接口與第二同軸轉(zhuǎn)盤402連接的一側(cè)包括第三端子603，負(fù)極輸出接口與電磁開(kāi)關(guān)之間連接有二極管605，二極管605的陽(yáng)極與負(fù)極輸出接口連接，陰極與電磁開(kāi)關(guān)連接。

第二同軸轉(zhuǎn)盤402包括兩個(gè)定觸頭，兩個(gè)定觸頭的間距、第一端子601與第三端子603的間距，以及第二端子602與第三端子603的間距均相等，從而保證第二同軸轉(zhuǎn)盤402翻轉(zhuǎn)后定觸頭分別與第一端子601和第三端子603連接，或者定觸頭分別與第二端子602和第三端子603連接。

3、電磁驅(qū)動(dòng)單元3

電磁驅(qū)動(dòng)單元3包括設(shè)置在固定磁場(chǎng)的線圈；線圈的輸入端通過(guò)同軸連接器與第一同軸轉(zhuǎn)盤401的中軸連接，輸出端也通過(guò)同軸連接器與第二同軸轉(zhuǎn)盤402的中軸連接。

本實(shí)施例中，電磁驅(qū)動(dòng)單元3采用直流電機(jī)。

如圖5所示，本發(fā)明實(shí)施例中直流電壓極性糾正單元11的操作流程具體為：

1、將直流配電網(wǎng)接入直流電壓極性糾正單元11的直流輸入端，直流負(fù)荷接入固定極性輸出端。

2、分析固定極性輸出端與第二同軸轉(zhuǎn)盤402是否連接：

(1)若連接，則判斷直流配電網(wǎng)接入直流輸入端的直流極性與固定極性輸出端的期望直流極性是否相同：

若直流極性與期望直流極性相同，則第一輸入端101與電磁驅(qū)動(dòng)單元3的輸出端連接，以及第二輸入端102與第二同軸轉(zhuǎn)盤402滑動(dòng)連接，向直流負(fù)荷供電。

若直流極性與期望直流極性不同，則固定極性輸出端中與負(fù)極輸出接口連接的二極管605導(dǎo)通，電磁開(kāi)關(guān)閉合；在電磁開(kāi)關(guān)閉合后，限壓電阻R12與電磁驅(qū)動(dòng)單元3的輸入端之間的連接導(dǎo)線7上電連通，電磁驅(qū)動(dòng)單元3驅(qū)動(dòng)第二同軸轉(zhuǎn)盤402翻轉(zhuǎn)，使得直流輸入端的直流極性反轉(zhuǎn)。

當(dāng)電磁驅(qū)動(dòng)單元3驅(qū)動(dòng)第二同軸轉(zhuǎn)盤402翻轉(zhuǎn)，使得直流輸入端的直流極性反轉(zhuǎn)后二極管605斷開(kāi)，電磁開(kāi)關(guān)也斷開(kāi)，從而第一輸入端101與電磁驅(qū)動(dòng)單元3的輸出端連接，以及第二輸入端102與第二同軸轉(zhuǎn)盤402滑動(dòng)連接，向直流負(fù)荷供電。

(2)若不連接，則直流輸入端的第一輸入端101、電磁驅(qū)動(dòng)單元3、第一同軸轉(zhuǎn)盤401、限壓電阻R12述直流輸入端的第二輸入端102構(gòu)成供電回路，電磁驅(qū)動(dòng)單元3的線圈依據(jù)直流輸入端的極性發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而使得固定極性輸出端與第二同軸轉(zhuǎn)盤402連接；

在線圈發(fā)生偏轉(zhuǎn)后，第一同軸轉(zhuǎn)盤401的導(dǎo)電部件與連接導(dǎo)線7上的導(dǎo)電劃片脫離，供電回路斷開(kāi)；連接導(dǎo)線7為限壓電阻R12與電磁驅(qū)動(dòng)單元3的輸入端之間的連接導(dǎo)線7；第一輸入端101與電磁驅(qū)動(dòng)單元3的輸出端連接，以及第二輸入端102與第二同軸轉(zhuǎn)盤402滑動(dòng)連接，固定極性輸出端輸出期望的極性順序，即第一輸入端101與導(dǎo)線7，以及第二輸入端102與導(dǎo)線7向第二同軸轉(zhuǎn)盤402供電，使得固定極性輸出端輸出期望的極性順序，向直流負(fù)荷供電。

如圖6所示，本發(fā)明提供一種兩極直流動(dòng)力電源用極性糾正插接組件的操作方法，方法包括如下步驟：

步驟1.將直流電源的正負(fù)兩極接到直流電壓極性糾正單元11的輸入端子上，在直流電壓極性糾正單元11的輸出端口輸出固定極性次序的電壓；

步驟2.將直流電壓極性糾正單元11的輸出固定電壓極性的直流兩極分別接入直流插線面板上對(duì)應(yīng)的插口端子，并通過(guò)與插口端子相連的插接彈簧片103或104輸出直流電壓；直流插線面板與用電插頭9配合使用；用電插頭9的兩個(gè)導(dǎo)電插片15相互垂直設(shè)置，且其二者的垂線與兩個(gè)導(dǎo)電插片15的橫截面的幾何中心連線重合；兩個(gè)導(dǎo)電插 片15的底面均與插頭本體14的工作端的端面平行；

步驟3.用電插頭9的兩極導(dǎo)電插片15通過(guò)插入直流面板的插孔實(shí)現(xiàn)與直流面板內(nèi)的插接彈簧片103或104連接，并將直流兩極電壓按固定次序引入導(dǎo)電插片15；

步驟4.用電插頭9的兩極導(dǎo)電插片15按固定連接次序分別與直流負(fù)荷的直流電源引線的兩極連接，將直流電源接入直流負(fù)荷。

以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員依然可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者等同替換，而這些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均在申請(qǐng)待批的本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。