阅读说明：本技术 用于直流充放电的插座和插头 (Socket and plug for DC charging and discharging ) 是由 熊渊 齐鹏程 孔德勇 于 2019-01-31 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于直流充放电的插座和插头,插座包括插座绝缘体,插座正极和插座负极中的其中一极为插座中心电极,另一极为插座旁侧电极,插座旁侧电极间隔均布有至少两个,插座信号端子形成组数与插座旁侧电极数量一致的至少两个插座信号端子组,一个插座信号端子组对应地与一个插座旁侧电极构成一个插座旁侧端子组,任意一个插座旁侧端子组中插座信号端子与该插座旁侧端子组中的插座旁侧电极的分布位置关系,与其他任意一个插座旁侧端子组中插座信号端子与该插座旁侧端子组中的插座旁侧电极的分布位置关系相同,以使得与所述插座适配的插头在基准插接位置的基础上转动设定角度的整数倍时仍可实现与插座的正常插接。(The invention relates to a socket and a plug for DC charging and discharging, the socket comprises a socket insulator, one of the positive pole and the negative pole of the socket is a socket central electrode, the other is a socket side electrode, at least two socket side electrodes are uniformly distributed at intervals, socket signal terminals form at least two socket signal terminal groups with the number consistent with that of the socket side electrodes, one socket signal terminal group correspondingly forms a socket side terminal group with one socket side electrode, the distribution position relationship between the socket signal terminals in any one socket side terminal group and the socket side electrodes in the socket side terminal group, the distribution position relationship of the socket signal terminals in any other socket side terminal group and the socket side electrodes in the socket side terminal group is the same, so that the plug matched with the socket can still realize normal plugging with the socket when rotating by integral multiple of the set angle on the basis of the reference plugging position.)

用于直流充放电的插座和插头

技术领域

本发明涉及一种用于直流充放电的插座和插头。

背景技术

在公共交通领域，城市内短途代步的出行方式中电动自行车所占比重逐渐上升。根据充电方式不同，电动自行车可分为插电式和换电式。插电式电动自行车需要车主将整车放置在专门的充电区域进行充电，等待充电完毕后方可进行下一次骑行。换电式电动自行车是将电量不足的整车骑至指定的换电区域，将电量不足的动力电池更换为充电柜内已经充电完毕的电池，因此车主在更换电池后可直接进行下一次骑行，从而节省了充电等待的时间，并且换下的电池在充电柜中由专业设备进行充电和监控，降低充电过程的安全风险，提高电池寿命。

现有的电动自行车换电接口的结构主要参考电动汽车换电连接器，如授权公告号为CN208385737U的中国实用新型专利公开的换电连接器，其包括设置在电池端的连接公端和设置在电动汽车车身端的连接母端，连接公端和连接母端分别包括正极、负极和信号端子，装配时，连接公端上的正极、负极及信号端子对应的与连接母端上的正极、负极及信号端子对应接触，以实现相应导电连通及信号连通。

实际上，常见的用于直流充放电的换电连接器上仅设置一个正极和一个负极，再搭配合适数量的信号端子，即可实现相应功能连通。为了防止错装，通常会设置相应的标识或防错插结构。防错插结构会使得相应结构复杂化，增大占用空间。简单标识有时会因为光照条件所限不够醒目，不能起到相应提示作用，容易出现错装问题。在换电自行车领域，由于电池重量相对较轻，目前多是人工手动更换，并且，由于安装空间受限及成本问题，通常采用设置标识的方式引导人工插合，容易出现错装或蛮力强行插合的问题，导致存在两方面的问题：一方面需要根据标识确认方向瞄准插合，换电操作繁琐，影响用户体验；另一方面在错装或蛮力插合时也容易出现损坏连接器的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于直流充放电的插座，以解决现有技术中的换电连接器上设置单个正极和单个负极而需要设置醒目标识来引导连接器插装的技术问题；同时，本发明还提供一种用于与上述插座适配插接的用于直流充放电的插头。

为实现上述目的，本发明所提供的用于直流充放电的插座的技术方案1是：用于直流充放电的插座，包括插座绝缘体，插座绝缘体上设有插座正极、插座负极和插座信号端子，插座正极和插座负极中的其中一极为插座中心电极，另一极为布置在插座中心电极旁的插座旁侧电极，所述插座旁侧电极在环绕插座中心电极的一个圆周上间隔均布有至少两个，所述插座信号端子形成组数与插座旁侧电极数量一致的至少两个插座信号端子组，一个插座信号端子组对应地与一个插座旁侧电极构成一个插座旁侧端子组，任意一个插座旁侧端子组中插座信号端子与该插座旁侧端子组中的插座旁侧电极的分布位置关系，与其他任意一个插座旁侧端子组中插座信号端子与该插座旁侧端子组中的插座旁侧电极的分布位置关系相同，以使得与所述插座适配的插头在基准插接位置的基础上转动设定角度的整数倍时仍可实现与插座的正常插接，360°除以所述插座旁侧端子组的数量即为所述的设定角度。

本发明的有益效果是：本发明所提供的插座中，对应于插座正极和插座负极，不仅设置插座中心电极，还设有至少两个插座旁侧端子组，各插座旁侧端子组分别含有一个插座旁侧电极和一个插座信号端子组，由于插座旁侧端子组中插座信号端子与属于同一插座旁侧端子组中的插座旁侧电极的分布位置关系相同，这样一来，不需要特意布置相应醒目标识来限定插头插接位置，可以使与插座适配的插头在基准插接位置的基础上转动设定角度整数倍时仍可实现与插座的正常插接，插接方便，避免出现错插及蛮力插合的问题，插配体验性能好。

插座技术方案2：在上述插座技术方案1的基础上的一项改进，优化插座信号端子的布置位置，在环绕插座中心电极的周向上于任意相邻两插座旁侧电极之间留有间隙，所述插座信号端子对应布置在所述间隙中。将插座信号端子布置在间隙处，可充分利用空间，减少插座体积。

插座技术方案3：在上述插座技术方案1的基础上的又一项改进，所述插座中心电极外间隔设置有环绕插座中心电极以分隔插座中心电极和插座旁侧电极的圆环形凸起或圆环形凹槽，所述圆环形凸起用于在插座与适配的插头插配时与插头上的相应凹槽吻合插配，所述圆环形凹槽用于在插座与适配的插头插配时与插头上的相应凸起吻合插配。利用圆环形凸起或圆环形凹槽，可在插头和插座插接时，有效分隔插座中心电极和插座旁侧电极，避免出现干扰带来的短路问题，提高安全性能。

插座技术方案4：在上述插座技术方案1或2或3的基础上的一项改进，将插座的插接端定义为前端，所述插座正极、插座负极的头部为电极插接端，尾部为电极接线端，插座正极、插座负极的电极接线端分别设有插座焊杯槽，插座焊杯槽在沿着与前后方向相垂直的平面延伸方向上的至少一端为开口结构。利用开设的焊杯槽，实现在与前后方向相垂直的方向上的水平接线，可减少接线占用空间，提高空间利用率。

插座技术方案5：在上述插座技术方案1或2或3的基础上的一项改进，将插座的插接端定义为前端，所述插座绝缘体上设有开口朝前的插座插槽，所述插座正极、插座负极及插座信号端子均设置在所述插座插槽中，插座插槽由插座绝缘体前端具有的向前延伸的插座筒体段形成，插座筒体段为圆筒形，插座筒体段的外周面为沿着由后向前的方向径向尺寸逐渐变小的锥面，该锥面的前部设有环绕插座筒体段延伸的密封环。将密封环设置在插座筒体段的锥面前部，在导向插接时，提高对密封环的挤压性能，进而在锥面导向的作用下提高密封环的密封性能。

插座技术方案6：在上述插座技术方案1或2的基础上的一项改进，所述插座旁侧电极设置有两个，所述插座中心电极外间隔设有环绕插座中心电极以分隔插座中心电极和插座旁侧电极的环形凸起或环形凹槽，将与两插座旁侧电极中心连线相垂直并经过插座中心电极的平面定义为插座中心平面，所述环形凸起或环形凹槽关于所述插座中心平面对称布置，所述环形凸起用于在插座与适配的插头插配时与插头上的相应凹槽吻合插配，所述环形凹槽用于在插座与适配的插头插配时与插头上的相应凸起吻合插配。利用环形凸起或环形凹槽，可在插头和插座插接时，有效分隔插座中心电极和插座旁侧电极，避免出现干扰带来的短路问题，提高安全性能。

插座技术方案7：在上述插座技术方案1或2或3的基础上的一项改进，所述插座旁侧电极设置有两个或四个，两插座旁侧电极关于经过所述插座中心电极对称布置，所述插座绝缘体上设有开口朝前的插座插槽，插座插槽由插座绝缘体前端具有的向前延伸的插座筒体段形成，所述插座正极、插座负极及插座信号端子均设置在所述插座插槽中，插座筒体段为圆筒形，插座筒体段的外周面为沿着由后向前的方向径向尺寸逐渐变小的锥面，所述插座插槽中设有关于所述插座中心电极对称布置的导向柱或导向孔，导向柱或导向孔沿前后方向延伸。利用插座筒体段的锥面形成一级插合导向，利用导向柱或导向孔与相应插头上的导向孔或导向柱的配合，实现插头和插座插接时的二级导向，提高插接精度。

插座技术方案8：在上述插座技术方案1或2或3的基础上的一项改进，所述插座旁侧电极设置有两个或四个，所述插座绝缘体上设有开口朝前的插座插槽，所述插座插槽的槽底设有条形凸起或条形凹槽，所述条形凸起或条形凹槽关于所述插座中心电极对称布置有多个，所述条形凸起或条形凹槽用于在插座与适配的插头插配时与所述插头上的条形凹槽或条形凸起吻合插配。利用插头上的条形凸起或条形凹槽，与相应插头上的条形凹槽或条形凸起对应插接，可提高插头和插座的承接强度，减少对正极、负极及信号端子的晃动干扰。

插座技术方案9：在上述插座技术方案8的基础上的一项改进，所述插座上的条形凸起或条形凹槽均沿所述插座中心电极的径向延伸。径向延伸的条形凸起或条形凹槽的结构简单，加工制作方便。

插座技术方案10：在上述插座技术方案1或2的基础上的一项改进，所述插座旁侧电极设置有四个，所述插座中心电极外间隔设有环绕插座中心电极以分隔插座中心电极和插座旁侧电极的环形凸起或环形凹槽，所述环形凸起或环形凹槽关于所述插座中心电极对称布置，所述环形凸起用于在插座与适配的插头插配时与插头上的相应凹槽吻合插配，所述环形凹槽用于在插座与适配的插头插配时与插头上的相应凸起吻合插配。利用环形凸起或环形凹槽，可在插头和插座插接时，有效分隔插座中心电极和插座旁侧电极，避免出现干扰带来的短路问题，提高安全性能。

本发明所提供的用于直流充放电的插头的技术方案1是：一种用于直流充放电的插头，包括插头绝缘体，插头绝缘体上设有插头正极、插头负极和插头信号端子，所述插头正极和插头负极中的其中一极为用于在插头与适配的插座插接时与所述插座上的插座中心电极同极导电接触的插头中心电极，另一极为布置在所述插头中心电极旁侧的一个插头旁侧电极，所述插头信号端子以设定分布位置布置在所述插头旁侧电极旁侧以形成插头信号端子组，插头旁侧电极和插头信号端子组构成插头旁侧端子组，在插头与适配的插座插接时，插头旁侧端子组中的插头旁侧电极、插头信号端子组可对应地与所述插座上两个以上插座旁侧端子组中任一插座旁侧端子组中的插座旁侧电极、插座信号端子组接触，插头上设有用于在插头和所述插座插接时用于避让插座上其余插座旁侧电极和插座信号端子的避让结构，以使得所述插头在基准插接位置的基础上转动设定角度的整数倍时仍可与适配的插座正常插接，360°除以所述插座上插座旁侧端子组数量即为所述的设定角度。

本发明所提供的插头的有益效果是：本发明所提供的插头中设置插头中心电极、相应的插头旁侧电极以及插头信号端子组，还设置相应的避让结构，以使得插头在基准插接位置基础上转动设定角度的整数倍时仍可与适配的插座正常插接，不需要利用醒目标识来引导插头插装方向，避免出现错插及蛮力插合的问题，插配体验性能好。

插头技术方案2：在上述插头技术方案1基础上的一项改进，所述插头绝缘体上设有安装所述插头中心电极、插头旁侧电极和插头信号端子的端子插孔，所述避让结构为所述插头绝缘体上设有的避让凹部。设置端子插孔及避让凹部，方便在插头绝缘体上进行加工相应结构，而且，在将插头设置在电池上，可避免电池在替换过程中出现意外可能电极或端子的问题，安全性能好。

插头技术方案3：在上述插头技术方案2基础上的一项改进，所述插头中心电极外间隔布置有环绕插头中心电极以分隔插头中心电极和插头旁侧电极的圆环形凸起或圆环形凹槽，所述圆环形凸起用于在插头与适配的插座插配时与插头上的相应凹槽吻合插配，所述圆环形凹槽用于在插头与适配的插座插配时与插头上的相应凸起吻合插配。利用圆环形凸起或与圆环形凹槽可在插头和插座插接时，实现插头中心电极和插头旁侧电极的有效分隔，避免出现干扰而出现短路问题，提高安全性能。

插头技术方案4：在上述插头技术方案1或2或3基础上的一项改进，将插头的插接端定义为前端，所述插头正极、插头负极的头部为插接端，尾部为接线端，插头正极、插头负极的接线端设有插头焊杯槽，插头焊杯槽在沿着与前后方向相垂直的平面延伸方向上的至少一端为开口结构。利用开设的焊杯槽实现与前后方向相垂直的水平接线，可减少接线占用空间，提高空间利用率。

插头技术方案5：在上述插头技术方案4基础上的一项改进，所述焊杯槽为U形槽或V形槽。选用U形或V形设计的焊杯槽，加工简单方便，也方便进行接线操作。

插头技术方案6：在上述插头技术方案1或2或3基础上的一项改进，将插头的插接端定义为前端，所述插头绝缘体的前端面设有条形凸起或条形凹槽，所述条形凸起或条形凹槽关于所述插头中心电极对称布置有多个，所述条形凸起或条形凹槽用于在插头与适配的插座插配时与所述插座上的条形凹槽或条形凸起吻合插配。利用插头上的条形凸起或条形凹槽，与相应插座上的条形凹槽或条形凸起对应插接，可提高插头和插座的承接强度，减少对正极、负极及信号端子的晃动干扰。

插头技术方案7：在上述插头技术方案6基础上的一项改进，所述插头上的条形凸起或条形凹槽沿所述插头中心电极的径向延伸。径向延伸的条形凸起或条形凹槽的结构简单，加工制作方便。

插头技术方案8：在上述插头技术方案1或2或3基础上的一项改进，所述插头中心电极位于所述插头的中心位置处。这样可将插头直接对应设置在相应电池的中心位置处，方便安装插头。

附图说明

图1为本发明所提供的用于直流充放电的插座及插头使用结构示意图；

图2为图1中插座和插头插接时的结构示意图；

图3为图1中插座的结构示意图；

图4为图3所示插座的俯视图；

图5为图3所示插座的剖视图；

图6为图1中一体成型在电池下壳体上的插头的结构示意图；

图7为图7中插头的主视图；

图8为图7的后侧示意图；

图9为图7中插头中心电极的结构示意图；

附图标记说明：901-电池，9011-电池下壳体，902-设备安装板，1-插头，10-插头绝缘体，11-条形凹槽，12-插头中心电极，120-插头焊杯槽，13-插头信号端子，14-圆环形凹槽，15-插头旁侧电极，16-导向孔，17-信号端子避让孔，18-旁侧电极避让孔，2-插座，200-插座插槽，201-插座筒体段，20-插座绝缘体，21-胶垫，22-插座信号端子，221-第一信号端子，222-第二信号端子，223-第三信号端子，224-第四信号端子，225-第五信号端子，226-第六信号端子，23-灌胶密封结构，24-插座旁侧电极，241-第一插座旁侧电极，242-第二插座旁侧电极，25-圆环形凸起，26-插座中心电极，27-密封环，28-条形凸起，29-导向柱，31-插座焊杯槽，32-防错键，43-电源线，44-信号线，45-信号连接器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明所提供的用于直流充放电的插座的实施例，该实施例中的插座结构如图3至图5所示。

如图3所示，为方便介绍，将插座的前端定义为插接端，插座具体包括插座绝缘体20，插座绝缘体20具体包括底部方盘部分和前部的可在插座绝缘体20前部形成插座插槽200的插座筒体段201。

在底部方盘部分上设胶垫21，以在如图1所示的将插座2固定在设备安装板902上时，利用胶垫21保证密封。

插座绝缘体20上设有插座正极、插座负极和插座信号端子22，如图3至图5所示，插座正极为插座中心电极26，插座中心电极26具***于整个插座中心位置处，插座负极为布置在插座中心电极旁的插座旁侧电极24，插座旁侧电极24在环绕插座中心电极26的一个圆周上均布有两个，即两插座旁侧电极24关于插座中心电极26对称布置。

需要说明的是，上述插座中心电极26和插座旁侧电极24均为插针，插针固定穿装在插座绝缘体20上设有的安装穿孔中。为提高密封效果，在插座绝缘体20的后端凹槽中灌胶以形成固定各电极的灌胶密封结构23。当然，在其他实施例中，上述插座中心电极和插座旁侧电极也可为插孔接触件，此时，插头中心电极和插头旁侧电极则需要设计成插针结构。

上述插座中心电极26和插座旁侧电极24上，处于前端的头部为电极插接端，处于后端的尾部为电极接线端。本实施例中，插座中心电极和插座旁侧电极的后部设有焊杯，焊杯结构如图5所示，焊杯形成上述电极接线端，在电极接线端处设有插座焊杯槽31，其在与前后方向相垂直的平面延伸方向上的两端均为开口结构。这样一来，在接线时，可直接在与前后方向相垂直的平面内进行引线操作，减少占用的接线空间。在保证插座焊杯槽沿着与前后方向相垂直的平面延伸的基础上，焊杯槽的相对两端可如本实施例所示的均为开口结构，也可仅在一端设置开口，另一端设置封闭结构。

本实施例中，为了将插座中心电极26和插座旁侧电极24隔离起来，在插座中心电极26外间隔布置有环绕插座中心电极26的圆环形凸起25，该圆环形凸起25具体关于插座中心电极26对称布置，该圆环形凸起用于在插座2与适配的插头插配时与插头上的相应圆环形凹槽吻合插配。当适配的插头和插座2装配时，插座2上的圆环形凸起25与适配的插头上的圆环形凹槽对应吻合插配，从而将插座中心电极、插头中心电极和旁侧的插座旁侧电极、插头旁侧电极隔离起来，保证插头和插座插配时，实现正极和负极的分离，降低插头和插座插接时的短路风险。

当然，为了保证实现对插座中心电极和插座旁侧电极的隔离，也可以在插座中心电极外间隔布置有环绕相应插座中心电极设置圆环形凹槽，此处，需要在适配的插头相应位置处设置圆环形凸起，以与圆环形凹槽插配。另外，如果仅是考虑分隔的话，对于插座来讲，也可以将圆环形凸起或圆环形凹槽仅环绕插座旁侧电极布置，也可以在插座中心电极和插座中心电极外均环绕布置相应的圆环形凸起或圆环形凹槽。

实际上，本实施例中设置圆环形凸起，在其他实施例中，也可以环绕插座中心电极设置其他形状的环形凸起或环形凹槽，如正方形、长方形、菱形或椭圆形等结构，将与两插座旁侧电极中心连线相垂直并经过插座中心电极的平面定义为插座中心平面，只要环形凸起或环形凹槽关于上述插座中心平面对称布置即可。当然，这种环形凸起或环形凹槽主要应用于插座具有两个插座旁侧电极的场合，如果插座具有三个以上的插座旁侧电极时，还是采用圆环形凸起或圆环形凹槽，不仅结构简单，加工制作均较为方便。

当然，如果插座旁侧电极设置四个的话，环绕插座中心电极的环形凸起或环形凹槽可为正方形或四瓣梅花形等结构，只要环形凸起或环形凹槽关于插座中心电极对称布置即可。

如图3所示，本实施例中，插座信号端子22具体布置有六个，具体为第一信号端子221、第二信号端子222、第三信号端子223、第四信号端子224、第五信号端子225及第六信号端子226。

由于两插座旁侧电极周向均布，在两插座旁侧之间留有间隙，上述六个插座信号端子对应布置在这些间隙中，以布置在插座中心电极的旁侧。

实际上，根据具体性能要求，上述六个插座信号端子22中，第一信号端子221和第四信号端子224均为无极型端子，第二信号端子222和第五信号端子225为同一类型的信号端子，第三信号端子223和第六信号端子226为同一类型的信号端子。根据具体实际要求，使第一信号端子221、第二信号端子222、第三信号端子223和第四信号端子224形成第一插座信号端子组，使第四信号端子组224、第五信号端子225、第六信号端子226及第一信号端子组形成第二插座信号端子组，即两个插座信号端子组共用了第一信号端子221和第四信号端子224，这样可以减少信号端子数量，减小体积。当然，也可以对应布置八个信号端子，其中四个处于一侧，形成第一插座信号端子组，另外四个处于另一侧，形成第二插座信号端子组。

本实施例中，插座上具有两个插座信号端子组，即第一插座信号端子组和第二插座信号端子组，对应的，插座上的两个插座旁侧电极24包括第一插座旁侧电极241和第二插座旁侧电极242。

上述的一个插座信号端子组对应地与一个插座旁侧电极构成一个插座旁侧端子组。具体来说，第一插座旁侧电极241和第一插座信号端子组构成第一插座旁侧端子组，第二插座旁侧电极242和第二插座信号端子组构成第二插座旁侧端子组。

对于上述两个插座旁侧端子组来讲，一个插座旁侧端子组中插座信号端子与该插座旁侧端子组中的插座旁侧电极的分布位置关系，与另一个插座旁侧端子组中插座信号端子与该插座旁侧端子组中的插座旁侧电极的分布位置关系相同，以使得与插座适配的插头在基准插接位置的基础上转动设定角度的整数倍时仍可实现插头和插座的正常插接，此处的设定角度具体为180°，即360°除以插座旁侧端子组的数量即为设定角度。

需要说明的是，上述的“分布位置关系”指的是各插座旁侧端子组中的各插座信号端子相对于同一插座旁侧端子组中插座旁侧电极的分布位置，两插座旁侧端子组中“分布位置关系”相同，主要是为了保证安装适配插头的截面呈长方形的电池在正反两个方向上均可与插座插配，安装时，只需要按照相应长方形的安装槽引导，将电池***，即可保证电池上插头的插头中心电极、插头旁侧端子组对应与插座上的插座中心电极、插座旁侧端子组正常接触。

而且，需要特别说明的是，本实施例中，插座上设计两个插座旁侧端子组，对应的，与该插座适配的插头就可以有两个插接位置，可以选取其中任意一个为基准插接位置，另一个插接位置即相当于在基准插接位置的基础上变化了设定角度即180°的整数倍，当插头可以在基准插接位置与插座正常插接时，插头在基准插接位置的基础上，转动设定角度即180°的整数倍时，仍可实现与插座的正常插接。

在保证插头和插座的信号端子正常接触的基础上，在其他实施例中，也可以使得插座上的不同插座旁侧端子组不共用任何一个信号端子，具体以四个信号端子形成一个插座旁侧端子组为例，即可以使每个插座旁侧端子组均具有四个信号端子，在需要设置两个插座旁侧端子组的基础上时，需要在插座上设置八个信号端子。

本实施例中，将插座筒体段201设计为圆筒形，为方便插头和插座导向插接，插座筒体段201的外周面为沿着由后向前的方向径向尺寸逐渐变小的锥面，而为了保证插座与适配的插头插接时的密封效果，该锥面的前部设有环绕插座筒体段延伸的密封环27，密封环27具体采用环形硅橡胶密封结构，密封环可与插座筒体段一体成型或者分体固定装配。

具体插配时，上述插座筒体段201形成第一级导向，在插座插槽200中还设有导向柱29，导向柱29沿前后方向延伸，对应于两个关于插座中心电极26对称分布的两个插座旁侧电极24，导向柱29也关于插座中心电极26对称分布有两个。使用时，插座的导向柱29用于在插座与适配的插头插配时与插头上的相应导向孔导向插合，以引导插头和插座插接。当然，在保证导向的基础上，在其他实施例中，也可以在插座插槽中设置导向孔，以用于与适配的插头上的导向柱对应导向插合。

另外，在本实施例中，为增强插头的承压强度，在插座插槽200的槽底设置条形凸起28，此处的条形凸起28关于插座中心电极26对称布置有四个，此处的条形凸起用于在插座2与适配的插头插配时与插头上的相应条形凹槽吻合插配。当插头和插座2插配时，插座2上的条形凸起28与插头上的条形凹槽吻合插配，可增强插头和插座的承压强度，提高插合稳定性，减少对正极、负极及信号端子的晃动影响。需要说明的是，在保证正常插合的情况下，在其他实施例中，也可以在插座凹槽的底部设置条形凹槽，而在相应适配的插头上设置与条形凹槽对应吻合插配的条形凸起。

本实施例中，插座2上的条形凸起均沿插座中心电极26的径向延伸，具体来讲，各条形凸起28在径向上布置在圆环形凸起25和插座筒体段201之间。同时，为减少占用空间，本实施例中，如图3和图4所示，将两个导向柱29对应的设置在其中两个对称布置的条形凸起上。

而且，此处的条形凸起可沿径向延伸，也可沿周向延伸，只要可以满足在插头转动设定角度后仍可与插座正常插配即可。

另外，在插座绝缘体20上设有相应的防错键32，如图1和图2所示，在相应的设备安装板902上设有与防错键32相匹配的缺口，以实现插座2在设备安装板902上安装时的方向防错。具体使用时，对于电动自行车领域来讲，设备安装板可以为充电柜上的设备安装板。当然，也可以将插座安装在电动自行车的车身上，此时，可在车身设置相应缺口即可。

需要特别说明的是，本实施例中，插座绝缘体上均布两个插座旁侧电极，此时，可满足截面为长方形的电池的快速装配，在长方形安装孔的引导下装入电池即可，不需要设计标识，也不需要注意电池的正向还是反向，即电池绕自身轴线可转动180°，实现正向和反向切换。当然，根据不同类型的电池，根据可能出现的插接位置，插座旁侧电极也可以设置三个以上，如设置四个，以对应正方形的电池，这样一来，只要将正方形的电池***相应的安装孔中即可，无论在哪个面都有相应的插座旁侧电极与电池插头上的插头旁侧电极对应同极接触，保证正常插接，当然，也可设置三个插座旁侧电极，此时，电池的形状可为三角形，也利用相应安装孔引导电池***即可。当然，为保证正常插配，每多一个插座旁侧电极，就需要对应的增加一个插座信号端子组，一个插座旁侧电极插座信号端子组对应地与一个插座旁侧电极构成一个插座旁侧端子组，任意一个插座旁侧端子组中插座信号端子与该插座旁侧端子组中的插座旁侧电极的分布位置关系，与其他任意一个插座旁侧端子组中插座信号端子与该插座旁侧端子组中的插座旁侧电极的分布位置关系相同，以使得与所述插座适配的插头在基准插接位置的基础上转动设定角度的整数倍时仍可实现插头和插座的正常插接，360°除以插座旁侧端子组的数量即为上述的设定角度。

可以解释的是，由于每个插座旁侧端子组中均仅设置一个插座旁侧电极，所以，插座旁侧电极的数量与插座旁侧端子组的数量一致，当插座旁侧端子组为三个时，设定角度为120°，当插座旁侧端子组为四个时，设定角度为90°，即设定角度实际上等于360°除以插座旁侧端子组的数量。

当插座旁侧端子组的数量为两个以上时，而且，任意一个插座旁侧端子组中插座信号端子与该插座旁侧端子组中的插座旁侧电极的分布位置关系，与其他任意一个插座旁侧端子组中插座信号端子与该插座旁侧端子组中的插座旁侧电极的分布位置关系相同，这样就可以在插座上形成至少两个可供插头正常插接的插接位置，选取其中任意一个为基准插接位置，就可以使得插头在基准插接位置的基础上转动设定角度的整数倍时仍可实现与插座的正常插接。

例如，如本实施例中设置有两个插座旁侧端子组来讲，其有两个插接位置，任意选取其中一个插接位置为基准插接位置，当插头转动180°的整数倍时仍可与插座正常插接，用户使用时，可随意翻转电池，不需要特意寻找某一特定的安装位置，更换较为方便。

当在插座上设置四个插座旁侧端子组时，可形成四个插接位置，任意选取其中一个插接位置为基准插接位置，当插头转动90°的整数倍时如转动90°、180°、270°等，仍可与插座正常插接。

本实施例中，插座中心电极对应插座正极，插座旁侧电极对应插座负极，在其他实施例中，也可以使插座中心电极对应插座负极，插座旁侧电极对应插座正极，只要保证插座与适配的插头插接时的正常导通即可。

本发明还提供了用于直流充放电的插头的实施例，该实施例中的插头结构如6至图9所示，插头1包括插头绝缘体10，插头绝缘体10上设有插头正极、插头负极和插头信号端子13。此处的插头绝缘体10在本实施例中具体地与电池下壳体9011集成在一起，当然，在其他实施例中，插头绝缘体10也可与电池下壳体9011分体设置。

在本实施例中，插头正极具体为用于在插头与适配的插座插接时与插座上的插座中心电极同极导电接触的插头中心电极12，而插头负极具体为布置在插头中心电极12旁侧的一个插头旁侧电极15，而四个插头信号端子13则构成插头旁侧端子组，插头旁侧电极15和插头信号端子13组构成插头旁侧端子组，在插头1与适配的插座插接时，插头中心电极12与插座中心电极对应插接，插头旁侧端子组中的插头旁侧电极15、插头信号端子组可对应地与相应插座上两个以上插座旁侧端子组中任一插座旁侧端子组中的插座旁侧电极、插座信号端子组接触。

而且，在插头上还设有用于在插头1和插座插接时用于避让插座上其余插座旁侧电极和插座信号端子的避让结构，以使得插头1在基准插接位置的基础上转动设定角度的整数倍时仍可与适配的插座正常插接，360°除以插座上插座旁侧端子组数量即为所述的设定角度。

具体来讲，在插头绝缘体10上设有端子插孔，在端子插孔中安装相应的插头中心电极12、插头旁侧电极15和插头信号端子13，插头中心电极12、插头旁侧电极15和插头信号端子13可选取相应的插孔接触件，上述的避让结构具体为插头绝缘体10上设有的避让凹部，具体的，此处的避让凹部实际上包括用于避让插座旁侧电极的旁侧电极避让孔18，和用于避让插座信号端子的信号端子避让孔17。具体加工时，旁侧电极避让孔18和用于安装插头旁侧电极的端子孔结构可相同，然后根据实际需要选取其中一个安装插头旁侧电极即可，另一个自然作为旁侧电极避让孔存在。同样的，信号端子避让孔17和用于安装插头信号端子的端子孔结构可相同，然后根据实际需要选取其中一些安装插头信号端子即可，其余的端子孔结构自然可作为信号端子避让孔存在。

实际上，如果仅考虑满足插头和插座的吻合插配的情况，也可以仅加工用于安装相应插头中心电极12、插头旁侧电极15和插头信号端子13的端子孔，而在插头绝缘体的其他位置设计成一个完整缺口，缺口尺寸较大，可同时满足对其余插座旁侧电极和插座信号端子的避让要求。

并且，同样的，为了将插头中心电极12和插头旁侧电极15隔离起来，插头中心电极12外间隔布置有环绕插头中心电极12的圆环形凹槽14，该圆环形凹槽14具体关于插头中心电极12对称布置，该圆环形凹槽14用于在插头1与适配的插座插配时与插座上的相应圆环形凸起吻合插配。当适配的插头1和插座装配时，插头1上的圆环形凹槽14与适配的插座的圆环形凸起对应吻合插配，从而将插座中心电极、插头中心电极和旁侧的插座旁侧电极、插头旁侧电极隔离起来，保证插头和插座插配时，实现正极和负极的分离，降低插头和插座插接时的短路风险。

当然，为了保证实现对插头中心电极和插头旁侧电极的隔离，也可以在插头中心电极外间隔布置有环绕相应插头中心电极的圆环形凸起，此处，需要在适配的插座相应位置处设置圆环形凹槽，以与圆环形凸起插配。另外，如果仅是考虑分隔的话，对于插头来讲，也可以将圆环形凸起或圆环形凹槽仅环绕插头旁侧电极布置，也可以在插头中心电极和插头中心电极外均环绕布置相应的圆环形凸起或圆环形凹槽。

实际上，本实施例中设置圆环形凹槽，在其他实施例中，也可以环绕插头中心电极设置其他形状的环形凸起或环形凹槽，如正方形、长方形、菱形或椭圆形等结构，只要环形凸起或环形凹槽关于插头中心电极对称布置即可。实际上，插座上环绕插头中心电极的环形凸起或环形凹槽的具体形状，主要取决于插座上环形凸起或环形凹槽的相应形状。

如图2、图8和9所示，将插头的插接端定义为前端，插头正极、插头负极的头部为插接端，尾部为接线端，插头正极、插头负极的接线端设有插头焊杯槽120，实际上，插头正极和插头负极均为插孔接触件，以插头中心电极为例，结构可参见图9，插头焊杯槽120具体为U形槽，其在着与前后方向相垂直的平面延伸方向上的两端均为开口结构。这样一来，在接线时，可直接在与前后方向相垂直的平面内进行引线操作，减少占用的接线空间。当然，在其他实施例中，插头焊杯槽也可以为V形槽或其他槽型结构，只要可满足正常的接线操作即可。在保证插头焊杯槽沿着与前后方向相垂直的平面延伸的基础上，插头焊杯槽的相对两端可如本实施例所示的均为开口结构，也可仅在一端设置开口，另一端设置封闭结构。

如图8所示，与插头正极和插头负极对应导电连接的电源线43沿着与前后方向相垂直的方向水平引出，节省接线空间。

另外，为提高导向插接效果，插头绝缘体10形成锥形的第一级导向，在插头绝缘体的前端还设有导向孔16，导向孔16沿前后方向延伸，此处的导向孔对应插头中心电极12对称分布有两个。使用时，插头1上的导向孔16用于在插头与适配的插座插配时与插座上的相应导向柱导向插合。当然，在保证导向的基础上，在其他实施例中，也可以在插头上设置导向柱，以用于与适配的插座上设有的导向孔对应导向插合。

另外，为增强插座承压强度，在插座绝缘体的前端设置条形凹槽11，此处的条形凹槽11关于插头中心电极12对称布置有四个，此处的条形凹槽用于在插头1与适配的插座插配时与插座上的相应条形凸起吻合插配。

当插头1和适配的插座插配时，插头1上的条形凹槽与插座上的相应条形凸起吻合插配，可增强插头和插座的承压强度，提高插合稳定性，减少对正极、负极及信号端子的晃动影响。需要说明的是，在保证正常插合的情况下，在其他实施例中，也可以在插头上设置条形凸起，此时，需在相应的适配插座上设置条形凹槽。

本实施例中，插头1上的条形凹槽11均沿插头中心电极12的径向延伸，具体来讲，各条形凹槽11在径向上布置在圆环形凹槽14外侧。同时，为减少占用空间，本实施例中，如图6和图7所示，将两个导向孔16对应的设置在其中两个对称布置的条形凹槽中。

需要特别说明的是，此处的插头仅设置有一个插头中心电极、一个插头旁侧电极及一个插头信号端子组，插头旁侧电极和插头信号端子组构成插头旁侧端子组。当将插头与插座插合时，一个插头中心电极与相应的插座中心电极插合，一个插头旁侧电极与一个相应的插座旁侧电极插合，一个插头信号端子组与一个相应的插座信号端子组插合，并利用避让结构避让插座上其余未用到的插座旁侧电极和插座信号端子，这样可使得插头在基准插接位置的基础上转动设定角度的整数倍时仍可与插座正常插接，360°除以插座上插座旁侧端子组数量即为所述的设定角度。

就本案来讲，设定角度为180°，也就是说，插头在基准插接位置的基础上转动180°的整数倍时仍可与插座正常插接。相应的，如果插座上的插座旁侧端子组的数量为三个或四个或五个的话，那么设定转动角度则对应地为120°或90°或72°。需要注意的是，还要注意插头上设置的避让结构要满足相应的避让要求，以保证插头在转动设定角度后正常与插座插接。

本实施例中，插头中心电极对应插头正极，插头旁侧电极对应插头负极，在其他实施例中，也可以使插头中心电极对应插头负极，插头旁侧电极对应插头正极，只要保证插头与适配的插座插接时的正常导通即可。

从图8中可看出，当将插头1设置在电池下壳体9011上时，电源线43水平的连接在插头正极和插头负极上，信号线44的一端连接信号连接器45，另一端对应连接在相应插头信号端子上。

具体使用时，而且，需要说明的是，上述插座可设置在设备安装柜上，或者是设置在电动自动车车身上，而将插头分体的或一体的固设在电池上。

实际上，由于上述插头安装在电池上使用，插头中心电极位于插头中心位置处，这样方便安装，因此，只需要将插头安装在电池中心位置处即可。实际上，当插头中心电极在插头上偏置时，也可通过调整插头与电池的位置，而保证插头中心电位对应电池的中心布置。因此，此处的插头中心电极指的仅是与插座中心电极的对应关系，插头上的插头旁侧电极及插头信号端子均与插头中心电极为中心环绕布置。

如图1所示，将插座2安装在设备安装板902上，插头设置在电池901的电池下壳体9011上，在将电池901装入相应设备的安装孔中时，插头1和插座2对应插接，插接结构如图2所示，插头中心电极12与插座中心电极26对应同极接触，插头旁侧电极15与其中一个插座旁侧电极24对应同极接触，插头信号端子13所形成的插头信号端子组与插座2上的相应一个插座信号端子组中的插座信号端子22对应接触，实现插头和插座的正常插接。

由于插座2上设置两个插座旁侧端子组，因此，插头在基准插接位置的基础上转动180°后仍可与插座正常插合。

当然，如果插座具有三个以上的插座旁侧端子组时，插头在相应基准插接位置的基础上转动设定角度仍可与插座正常插合，设定角度等于360°除以插座上的插座旁侧端子组数量。

实际上，插座上的插座旁侧端子组数量主要取决于安装插头的电池形状，如果电池为长方形的话，插座上的插座旁侧端子组数量为两个，插头实际上有两个相差180°的插接位置。如果电池为三角形的话，插座上的插座旁侧端子组数量为三个，插头实际上有三个相差120°的插接位置。如果电池为正方形的话，插座上的插座旁侧端子组数量为四个，插头实际上有四个相差90°的插接位置。

插接位置为两个以上的话，选取任意一个为基准插接位置，此时，插头转动设定角度的整数倍时仍可与插座正常装配。对应于特别形状的电池的话，往往会对应该电池设置相应引导孔，因此，选取上述实施例中提供的插头和插座后，不需要专门设计相应标识来提示操作者，只需要注意导向装入电池即可对应一个相应的插接位置，安装操作较为方便。