阅读说明：本技术 交流电并线的装置 (Alternating current doubling device ) 是由 郭瑞 吴强华 何皇芝 于 2019-11-11 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种交流电并线的装置。该申请的装置包括主插头,用于插入第一插座,接收第一插座的第一输出电流；从插头,用于插入第二插座,接收第二插座的第二输出电流；并线控制模块,用于将第一输出电流和第二输出电流并联后输出并联电流给连接器；所述连接器,用于将所述并联电流输出给负载。本申请解决现有的为了满足较大电流的设备的供电需求时,造成时间和资源浪费的问题。(The application discloses device of alternating current doubling. The device of the application comprises a main plug, a first switch and a second switch, wherein the main plug is used for being plugged into a first socket and receiving first output current of the first socket; the slave plug is used for being plugged into the second socket and receiving the second output current of the second socket; the parallel control module is used for outputting parallel current to the connector after the first output current and the second output current are connected in parallel; the connector is used for outputting the parallel current to a load. The problem of current in order to satisfy the power supply demand of the equipment of great electric current, cause time and wasting of resources is solved to this application.)

交流电并线的装置

技术领域

本申请涉及电路技术领域，具体而言，涉及一种交流电并线的装置。

背景技术

在日常使用交流电时，若存在较大功率需求时，电流输出接口存在功率上限。例如：家庭用电除了空调之外，供电插座都是不超过10A电流输出，然而一些设备(如充电桩16A)需要更大的电流时，10A插座就无法提供。对于前述无法提供所需电流时，需要重新改造配电设施，造成时间和资源的浪费。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种交流电并线的装置，以解决现有的为了满足较大电流的设备的供电需求时，造成时间和资源浪费的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的第一方面，提供了一种交流电并线的装置。

根据本申请的交流电并线的装置包括：

主插头，用于***第一插座，接收第一插座的第一输出电流；

从插头，用于***第二插座，接收第二插座的第二输出电流；

并线控制模块，用于将第一输出电流和第二输出电流并联后输出并联电流给连接器；

所述连接器，用于将所述并联电流输出给负载。

进一步的，所述并线控制模块包括：

相线检测单元，用于检测主插头和从插头的相线；

电流检测单元，用于检测第一输出电流和第二输出电流；

位置检测单元，用于检测主插头和从插头分别对应的零线和火线的位置；

第一并线单元，用于将主插头和从插头对应的第一输出电流和第二输出电流并联后输出并联电流给连接器；

主控单元，用于采集相线检测单元检测的相线检测信号，根据相线检测信号判断主插头和从插头的相线是否相同；若相同，则采集电流检测单元检测的第一输出电流和第二输出电流；若第一输出电流和第二输出电流都不为零，则启动位置检测单元分别对主插头和从插头分别对应的零线和火线的位置进行检测；当主插头和从插头的零线和火线位置确定后，根据确定的位置控制第一并线单元执行。

进一步的，所述相线检测单元包括光电耦合芯片，用于检测主插头和从插头对应的火线的相线，每个插头连接一个光电耦合芯片。

进一步的，所述电流检测单元包括电流互感器，用于检测主插头和从插头对应的第一输出电流和第二输出电流。

进一步的，所述位置检测单元包括第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器、第六继电器、方向检测电路：

第一继电器和第二继电器都分别与主插头和第五继电器相连，第五继电器与所述连接器相连；

第三继电器和第四继电器都分别与主插头和第六继电器相连，第六继电器与所述连接器相连；

第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器接收主控单元发送的投切信号进行投切，使主插头和从插头的零线与零线相连，火线与火线相连；

第五继电器和第六继电器接收主控单元的发送的闭合信号进行闭合，使主插头和从插头分别对应的第一输出电流和第二输出电流并联后输出并联电流给连接器。

进一步的，所述并线控制模块包括：

多路信号检测单元，用于通过包含光电耦合的检测电路检测主插头和从插头对应的火线以及零线输出的多路电信号；

第二并线单元，用于将主插头和从插头对应的第一输出电流和第二输出电流并联后输出并联电流给连接器；

微控制单元，用于采集多路信号检测单元检测的多路电信号，根据多路电信号判断主插头和从插头的相线是否相同、第一输出电流和第二输出电流是否为零、主插头和从插头的零线和火线位置是否相同；若主插头和从插头的相线相同、第一输出电流和第二输出电流都不会零、主插头和从插头的零线和火线位置对应相同时，控制第二并线单元执行。

进一步的，所述多路信号检测单元包括四路信号检测电路，每路信号检测电路中包含一个光电耦合电路，第一路信号检测电路连接主插头的零线和从插头的零线；第二路信号检测电路连接主插头的零线和从插头的火线；第三路信号检测电路连接主插头的火线和从插头的零线；第一路信号检测电路连接主插头的火线和从插头的火线。

进一步的，所述第二并线单元包括第七继电器、第八继电器、第九继电器；

所述第七继电器分别与主插头和连接器相连；

所述第八继电器和第九继电器都分别与从插头和连接器相连；

第七继电器、第八继电器以及第九继电器接收微控制单元发送的投切信号进行投切，使主插头和从插头分别对应的第一输出电流和第二输出电流并联后输出并联电流给连接器。

进一步的，所述装置还包括温度检测单元；

所述温度检测单元，用于检测主插头和从插头的温度，以使微控制单元通过温度检测单元采集主插头和从插头的温度，以防止在超过预定温度的情况下进行并线。

进一步的，所述装置还包括电流转换模块：

所述电流转换模块，用于将通过主插头获取的电流进行交流/直流AC/DC转换后为并线控制模块中的所有单元供电。

在本申请实施例中，交流电并线的装置中，通过主插头和从插头分别接收多个插座的多路输出电流，然后通过并线控制模块将多路输出电流进行并联，得到大于每路输出电流的更大电流，然后将并联得到的并联电流通过连接器(输出插座)输出，使负载通过连接器获取更大电流，满足负载的工作需求。可以看到本申请的交流电并线的装置不需要重新改造配电设置，因此可以有效的避免时间和资源的浪费。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例提供的一种交流电并线的装置的结构框图；

图2是根据本申请实施例提供的一种交流电并线的装置的结构示意图；

图3是根据本申请实施例提供的一种并线控制模块的结构框图；

图4是根据本申请实施例提供的一种相线检测单元和电流检测单元对应的电路图；

图5是根据本申请实施例提供的一种位置检测单元和第一并线单元对应的位置检测电路的电路图；

图6是根据本申请实施例提供的另一种并线控制控制模块的结构框图；

图7是根据本申请实施例提供的另一种并线控制模块对应的电路图；

图8是根据本申请实施例提供的一种交流并线的装置的工作原理对应的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

根据本申请实施例，提供了一种交流电并线的装置，如图1和图2(其中a图为交流电并线的正视图，b图为交流电并线的侧视图，c图为交流电并线的后视图)所示，该装置包括：

主插头1，用于***第一插座J1，接收第一插座J1的第一输出电流；

从插头2，用于***第二插座J2，接收第二插座J2的第二输出电流；

并线控制模块3，用于将第一输出电流和第二输出电流并联后输出并联电流给连接器J4；

连接器J4，用于将并联电流输出给负载。

连接器J4是输出电流的并使负载可以通过此获取电流的装置，比如插座。图1中的从插头2可以为一个或多个插头。从插头2的数量可以根据负载所需的电流大小选择，所需电流越大，从插头2的数量越多。具体的，可以通过显示装置显示并线后并联电流的大小，然后根据显示的变流的大小来调整从插头2的数量。对于主插头1和从插头2的输出电流是固定值的情况下，可以给出并联电流的额定值与从插头2数据之间的对应关系供用户参考。

本实施例中交流电并线的装置，通过主插头1、从插头2、连接器J4、并线控制模块3之间的相互配合，可以实现增加输出电流效果，而且结构简单。另外，本实施例中交流电并线的装置不需要对原有的配电设施进行改造，就可以实现对需要更加电流的负载供电的需求，省时又省资源。

进一步，作为上述图1中的实施例的进一步的补充和细化，如图3所示，并线控制模块3包括：

相线检测单元31，用于检测主插头1和从插头2的相线；

电流检测单元32，用于检测第一输出电流和第二输出电流；

位置检测单元33，用于检测主插头1和从插头2分别对应的零线和火线的位置；

本实施例中零线和火线的位置是指插头对应的插座的插孔的位置，即零线对应的插孔的位置和火线对应的插孔的位置。若零线对应的插孔的位置为左，则插头对应的零线的位置为左；若火线对应的插孔的位置为右，则插头对应的火线的位置为右。

第一并线单元34，用于将主插头1和从插头2对应的第一输出电流和第二输出电流并联后输出并联电流给连接器J4；

主控单元35，用于采集相线检测单元31检测的相线检测信号，根据相线检测信号判断主插头1和从插头2的相线是否相同；若相同，则采集电流检测单元32检测的第一输出电流和第二输出电流；若第一输出电流和第二输出电流都不为零，则启动位置检测单元33分别对主插头1和从插头2分别对应的零线和火线的位置进行检测；当主插头1和从插头2的零线和火线位置确定后，根据确定的位置控制第一并线单元34执行，使第一并线单元34将主插头1和从插头2对应的第一输出电流和第二输出电流并联后输出并联电流给连接器J4。

需要说明的是，如果根据相线检测信号判断主插头1和从插头2的相线不相同则退出并线并通过显示装置输出提示信息(相线不同无法并线；等)。如果采集电流检测单元32检测的第一输出电流和第二输出电流后，确定第一输出电流和第二输出电流中有一个输出电流为零(即发生断路情况)，也不会并线，并通过显示装置输出提示信息(插头断路无法并线；等)。另外，若在并线输出的过程中，忽然将主插头1或者从插头2从对应的插座中拔掉时，主控单元35会瞬间切断输出确保拔掉的插头不带电。上述断路的情况包括主插头1没有***第一插座J1和/或从插头2没有***第二插座J2；或者发生主插头1或从插头2到连接器J4之间的线路发生断线故障等情况。

进一步的，如图4所示提供了一种相线检测单元31和电流检测单元32对应的电路图。

图4中，主插头1左侧的电路和从插头2左侧的电路为相线检测电路；主插头1右侧的电路和从插头2右侧的电路为电流检测电路。相线检测电路通过光电耦合芯片U3和U4进行检测的，图4中具体的光电耦合芯片为K1010CXSM。电流检测电路是通过互感器CT1和CT2进行检测的。另外，图4中TESTA_ZERO及TESTB_ZERO是主控单元35通过相线检测电路采集信号进行相线判断的采集点。

进一步的，如图5所示，提供了一种位置检测单元33和第一并线单元34对应的位置检测电路的电路图。

图5中，第一继电器RL1和第二继电器RL2都分别与主插头1和第五继电器RL5相连，第五继电器RL5与所述连接器J4相连；

第三继电器RL3和第四继电器RL4都分别与主插头1和第六继电器RL6相连，第六继电器RL6与所述连接器J4相连；

第一继电器RL1、第二继电器RL2、第三继电器RL3、第四继电器RL4接收主控单元35发送的投切信号进行投切，使主插头1和从插头2的零线与零线相连，火线与火线相连；

第五继电器RL5和第六继电器RL6接收主控单元35的发送的闭合信号进行闭合，使主插头1和从插头2分别对应的第一输出电流和第二输出电流并联后输出并联电流给连接器J4。

RL5和RL6以及二极管D8、三极管Q5、电阻R42、R36组成的电路部分为第一并线单元34对应的电路图。图5中除第一并线单元34对应的电路图之外的部分属于位置检测单元33对应的电路图。

下面对图5中的电路图的工作原理进行描述：依次对主插头1与从插头2的火线L及零线N位置进行检测，首先合上RL1继电器，主控单元35通过采集的N_GND以及L_GND信号判断出主插头1端哪根是零线，哪根是火线。当检测出主插头1左边为零线N，右边位火线L时，吸合RL1；当检测出主插头1左边为火线L，右边为零线N时，吸合RL2，检测完毕后断开RL1。同理，对从插头2端火线L及零线N进行检测，合上RL3继电器，主控单元35通过N_GND以及L_GND信号判断出从插头2端哪根是零线，哪根是火线。当检测出从插头2左边为零线N，右边位火线L时，输出中吸合RL3；当检测出从插头2左边为火线L，右边为零线N时，输出中吸合RL4；检测完毕后断开RL3。确定好相线以及两路插头的火线L及零线N位置后，合上继电器RL5、RL6即将第一输出电流和第二输出电流并联后输出并联电流给连接器J4，使其输出并联电流给负载供电，即第一插座J1和第二插座J2共同提供电流给负载。需要说明的是，当并联电流不平衡时，需要将继电器RL5、RL6同时断开。

上述图4、图5中采用电流互感器采集电流判断插头是否拔出(第一输出电流和第二输出电流是否为零)，采用火线零线对大地的电压值来判断火线零线，然后再投切继电器，实现需要的继电器至少6个，数量较多。检测时间相对较长。为了减少检测时间以及降低成本，本实施例还提供另一种并线控制模块3的结构图，如图6所示。

并线控制模块3包括：

多路信号检测单元36，用于通过包含光电耦合的检测电路检测主插头1和从插头2对应的火线以及零线输出的多路电信号；

第二并线单元37，用于将主插头1和从插头2对应的第一输出电流和第二输出电流并联后输出并联电流给连接器J4；

微控制单元38，用于采集多路信号检测单元36检测的多路电信号，根据多路电信号判断主插头1和从插头2的相线是否相同、第一输出电流和第二输出电流是否为零、主插头1和从插头2的零线和火线位置是否相同；若主插头1和从插头2的相线相同、第一输出电流和第二输出电流都不会零、主插头1和从插头2的零线和火线位置对应相同时，控制第二并线单元37执行。

进一步的，如图7所示，提供并线控制模块3对应的电路图。

图7中，多路信号检测单元36包括四路信号检测电路，每路信号检测电路中包含一个光电耦合电路，第一路信号检测电路连接主插头1的零线和从插头2的零线；第二路信号检测电路连接主插头1的零线和从插头2的火线；第三路信号检测电路连接主插头1的火线和从插头2的零线；第一路信号检测电路连接主插头1的火线和从插头2的火线。第一路信号检测电路包含R44、R45、D10、U5、R52、C25；第二路信号检测电路包含R46、R47、D11、U6、R53、C26；第三路信号检测电路包含R48、R49、D12、U7、R54、C27；第四路信号检测电路包含R50、R51、D13、U8、R55、C28。微控制单元38通过TEST_U1、TEST_U2、TEST_U3、TEST_U4四路信号判断主插头1和从插头2的相线是否相同、第一输出电流和第二输出电流是否为零、主插头1和从插头2的零线和火线位置是否相同。

图7中，第二并线单元37对应的电路图包括RL7、RL8、RL9、D14、D15、D16、R56、R57、R58、R59、R60、R61、Q6、Q7、Q8。

另外，图6中还包含了温度检测单元39，用于检测主插头1和从插头2的温度，以使微控制单元38通过温度检测单元39采集主插头1和从插头2的温度，以防止在超过预定温度的情况下进行并线。图7中温度检测单元39对应的电路图包含T3、R62、R63、C29、C30。

以预定温度为65℃为例，对图7中的电路图的工作原理进行说明：

通过光电耦合芯片U5、U6、U7、U8组成的四路检测电路对主插头1与从插头2检测，微控制单元38MCU采集TEST_U1、TEST_U2、TEST_U3、TEST_U4四路信号以及T3采集的主插头1与从插头2的温度信号进行处理分析。通过判断TEST_U1、TEST_U2、TEST_U3、TEST_U4四路信号检测出主插头1与从插头2是否为同相线，主插头1与从插头2是否有未***状态，以及主插头1与从插头2的火线零线极性方向是否一致，通过TEMP_T1、TEMP_T2信号检测出主插头1与从插头2的温度。当检测到主插头1与从插头2为不同相线时，MCU不会控制主从插头2并线。当检测到主插头1与从插头2为同相，同时主插头1与从插头2的温度小于65℃时，然后再检测主插头1与从插头2火线零线极性(或者位置)，当主插头1与从插头2火线零线极性(或位置)一致时，MCU发出投切信号驱动RL7、RL8继电器吸合并线输出。当主插头1与从插头2火线零线极性不一致时候，MCU发出投切信号驱动RL7、RL9继电器吸合并线输出。输出过程中持续对温度以及四路信号进行检测，当检测到温度高于65℃或者主插头1或从插头2从对应的插座中拔出时，立即切断RL7、RL8、RL9继电器停止输出。插头拔出切断输出是为了避免了插头带电，防止触电。

进一步，对于图1对应的交流电并线的装置中还包括电流转换模块4，用于将通过主插头1获取的电流进行交流/直流AC/DC转换后为并线控制模块3中的所有单元供电。

进一步，针对图1、图6、图7对应的交流并线的装置的结构，对装置的工作原理对应的流程进行说明，如图8所示：

设备(交流并线的装置)上电后，先进行初始化，采集主从插头的温度，并将采集的当前温度通过显示屏显示，然后采集四路检测电路对应的四路信号，然后判断总线状态是否为输出状态，若为否，则判断开关按键是否按下，如果没有按下，则显示不能并线以及原因，如果是按下则判断主从插头的温度是否正常(没有超过预定温度)，如果不正常，则显示无法并线以及原因，如果正常，则检测主从插头是否为同相线，若不是同相线，则显示无法并线以及原因，若为同相线，则判断主从插头是否已***对应的插座，如果没有***，则显示无法并线以及原因，如果已经***则根据主插头与从插头火线零线极性，闭合RL7、RL9或者RL7、RL8，将并联电流从连接器输出。

另外，如果总线为输出状态，则判断开关按键是否按下，若按下，则将RL7、RL8、RL9断开，将总线状态修改为未输出状态，并显示无法并线以及原因，若开关按键没有按下，则判断主从插头的温度是否正常(没有超过预定温度)，若不正常，则将RL7、RL8、RL9断开，将总线状态修改为未输出状态，并显示无法并线以及原因，若正常，则检测主从插头是否不为同相线，若不是同相线，则将RL7、RL8、RL9断开，将总线状态修改为未输出状态，并显示无法并线以及原因，若是同相线，则判断主从插头是否已***对应的插座，如果没有***，则将RL7、RL8、RL9断开，将总线状态修改为未输出状态，并显示无法并线以及原因。

图8中总线为与连接器连接的总线，开关按键是整个交流并线的装置启动的开关按键，指示灯状态包括总线输出状态、按键状态等。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。