電流感測電路斷開裝置和方法
【專利說明】電流感測電路斷開裝置和方法發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及:電池充電裝置和外部電源，下文中還統(tǒng)稱為“充電裝置”;以及用于從電力網(wǎng)或電源斷開這些充電裝置的方法，以便當(dāng)這些充電裝置和電源仍然接通或仍然連接至電力網(wǎng)但已經(jīng)不再充電或提供電力至負(fù)載時消除或減弱流至充電裝置中的電流。根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)感測出負(fù)載電路中存在電流減小或中斷時，則充電裝置被有效地從電力網(wǎng)斷開。
[0002]相關(guān)技術(shù)的描述
[0003]近來，已經(jīng)就電力浪費帶來的環(huán)境影響提出重大擔(dān)憂。具體地說，處于空閑模式或備用模式的裝置對電能的消耗已經(jīng)被批判為無目的式使用電力，且這樣浪費了電力和用于生成電力的寶貴資源。
[0004]電能浪費的一個特定實例為所有類別的電池充電器和外部電源(下文中稱為充電裝置)，包括與這些裝置相關(guān)聯(lián)的那些裝置，如膝上型計算機、平板計算機、電動工具、電動牙刷和便攜式、移動和/或蜂窩電話，以及包括要被充電的電池的其他裝置。這些充電裝置展現(xiàn)出兩種截然不同的低功耗模式，所述兩個模式即使當(dāng)無負(fù)載連接至充電裝置或要被充電的電池時仍然利用電能。這些模式通常被稱為“備用”模式或“空閑”模式?！皞溆谩蹦Ｊ皆诔潆娧b置插入電源插座或電力網(wǎng)中但無電池或負(fù)載連接至充電器(也就是，無負(fù)載連接至充電裝置)的情況下出現(xiàn)。例如，這種情況當(dāng)手機充電器(充電裝置)插入墻壁或電力網(wǎng)中但手機并未連接至該充電器時出現(xiàn)。
[0005]“空閑”模式在附接至充電裝置的電池已完全充滿電因此并未進行充電的情況下出現(xiàn)。在這種情形下，充電裝置連接在電力網(wǎng)與負(fù)載或要被充電的裝置之間，且該負(fù)載或裝置(通常為智能裝置)已充滿電，且因此不再進行充電。因此，負(fù)載未從充電電路汲取電流，但是充電裝置仍然連接至電力網(wǎng)，且充電裝置的初級電路中通常存在功率浪費。人們認(rèn)為，在備用模式和空閑模式下運行的電池充電裝置現(xiàn)在浪費了數(shù)十億千瓦時的電力。目前，正在鼓勵人們(充電裝置的用戶)當(dāng)不使用時實際地從電力網(wǎng)拔下這些充電裝置，以便減少被浪費的電力量。
[0006]需要一種裝置，該裝置能夠用于斷開在備用模式和空閑模式或類似操作模式下操作的裝置(且具體地說，充電裝置)的電力使用。
[0007]還需要一種方法，該方法用于當(dāng)初級電路已經(jīng)斷開或斷開時重新連接斷開的充電
目.ο
發(fā)明概要
[0008]因此，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種裝置，該裝置可添加至或并入電池充電裝置中，以便當(dāng)充電裝置被確定為處于備用操作模式或空閑操作模式時斷開連接至電力網(wǎng)的初級電路。
[0009]本發(fā)明的另一目標(biāo)是在充電裝置已經(jīng)被斷開之后將其重新連接至電力網(wǎng)。
[0010]在本發(fā)明的一個特定實施方案中，充電電路包括:位于初級電路中的斷路器；以及開關(guān)，該開關(guān)用于當(dāng)初級電路已經(jīng)被中斷之后將其重新連接至電力網(wǎng)。這種開關(guān)可位于充電裝置的插入電力網(wǎng)的部分中，或位于充電裝置的插入(也就是，緊密配合)負(fù)載或要被充電的裝置的部分中或靠近該部分。
[0011]在本發(fā)明的一個特定實施方案中，開關(guān)為手動開關(guān)，其在充電裝置電路已經(jīng)中斷因而有效地將充電裝置從電力網(wǎng)斷開之后將充電裝置重新連接至電力網(wǎng)。
[0012]在本發(fā)明的另一實施方案中，開關(guān)無需電源來閉合電路和重新連接充電裝置。
[0013]在本發(fā)明的另一特定實施方案中，提供一種開關(guān)來在充電裝置已經(jīng)被斷開之后將充電裝置重新連接至電力網(wǎng)，該開關(guān)使用與中斷或重新連接初級電路的開關(guān)連通的射流管閉合。
[0014]在本發(fā)明的另一特定實施方案中，提供一種開關(guān)來在電路已經(jīng)中斷之后將充電裝置的初級電路重新連接至電力網(wǎng)，該開關(guān)使用電源來重新連接充電裝置，其中該電源為充電裝置處的電池或負(fù)載中的剩下的任何剩余電池電源。
[0015]被視為是本發(fā)明的特征的其他特征在所附權(quán)利要求中進行闡述。
[0016]雖然本發(fā)明在本文中被說明和描述成體現(xiàn)為電流感測電路斷開裝置和方法，然而并不局限為所示出的細(xì)節(jié)，因為可在不脫離本發(fā)明的精神的情況下以及在權(quán)利要求的等效形式的范疇和范圍內(nèi)做出各種修改和結(jié)構(gòu)變更。
[0017]然而，當(dāng)結(jié)合附圖來閱讀下面對具體實施方案的描述時，將更好地理解本發(fā)明的構(gòu)造及其額外目標(biāo)和優(yōu)點。
[0018]附圖簡述
[0019]本發(fā)明在附圖的圖中以舉例的方式而非限制的方式進行說明，在所述附圖中相同參考數(shù)字指代相同元素，且其中:
[0020]圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個特定實施方案的充電裝置和負(fù)載(諸如，便攜式手機)的等距視圖；
[0021]圖2為示出本發(fā)明的實施方案機電開關(guān)和瞬時開關(guān)的電路圖，該機電開關(guān)中斷充電裝置的初級側(cè)電路以便從電力網(wǎng)斷開和斷開初級側(cè)電路，該瞬時開關(guān)位于初級側(cè)電路中以便在充電裝置斷開后重新連接該充電裝置；
[0022]圖3為大致上與圖2的電路圖類似的電路圖，其中圖2的開關(guān)325 —般由框325’表示，該電路圖包括可執(zhí)行與圖2的開關(guān)325和/或開關(guān)320相同的功能的電氣布置；
[0023]圖4為示出一個特定實施方案的電路圖，該實施方案利用機電開關(guān)和瞬時開關(guān)，該機電開關(guān)用于中斷充電裝置的初級側(cè)電路以便從電力網(wǎng)斷開和斷開初級側(cè)電路，該瞬時開關(guān)位于次級側(cè)電路中以便啟動機電開關(guān)的閉合從而恢復(fù)從電力網(wǎng)至初級側(cè)電路的電流；
[0024]圖5為示出本發(fā)明的特定實施方案的電路圖，其中機械開關(guān)為為位于充電裝置的初級側(cè)電路中的機電開關(guān)，其用于從電力網(wǎng)斷開并有效地斷開初級側(cè)電路，且瞬時開關(guān)位于次級側(cè)電路中以便啟動初級電路中的機電開關(guān)的閉合從而在充電裝置中斷后重新連接該充電裝置，且其中用于次級側(cè)電路中的瞬時開關(guān)的電源來自次級電路中的電源。
[0025]圖6為與圖5類似的可選實施方案，其中次級電路中的電源為可充電電池。
[0026]圖7為本發(fā)明的充電裝置的實施方案的等距視圖，其中用于激活初級電路中的機電開關(guān)閉合的手動開關(guān)位于與負(fù)載緊密配合的連接器接頭處或靠近該連接器接頭。
[0027]圖8為示出一個實施方案的電路的圖，該實施方案具有機電開關(guān)，其位于充電裝置的初級側(cè)中以便從電力網(wǎng)斷開并斷開初級側(cè)電路；以及流體推送器，其位于或靠近負(fù)載或連接接頭的位置處以便激活初級電路中的機電開關(guān)的閉合從而在充電裝置斷開后重新連接該充電裝置，其中該流體推送器連接至射流管以便激活位于充電裝置的初級側(cè)中的機電開關(guān)并與該機電開關(guān)連通。
[0028]圖9為對于圖8的電路有用的射流管的橫截面視圖。
[0029]圖10為其中具有射流管的充電線的橫截面視圖。
[0030]圖11示出本發(fā)明的另一實施方案，其中充電裝置被提供用于對膝上型計算機進行充電。
[0031]優(yōu)選實施方案的描述
[0032]現(xiàn)在參考圖1，示出根據(jù)本發(fā)明的一個特定實施方案制作的充電裝置300的圖解。在圖1中示出的特定實例中，充電裝置300為結(jié)合了傳統(tǒng)移動電話充電器元素的手機充電器。這并非意圖具有局限性，因為將看到本發(fā)明可如何被適應(yīng)用于可在備用模式和空閑模式下操作的其他類別的充電裝置(也就是，用于可充電電池、膝上型計算機、平板裝置、電動工具、可充電牙刷等)。
[0033]充電器300包括插頭320，該插頭320允許充電裝置300被插入到壁裝電源插座305中并與其聯(lián)接，并且通過該壁裝電源插座305充電。因此，充電裝置300連接至電力網(wǎng)，該電力網(wǎng)在美國為110/120V AC，世界上的其他國家具有不同的電壓范圍。在本特定實施方案中，如圖所示的充電裝置300采用輸入電壓120AC并使用具有磁芯的變壓器310對其進行降頻轉(zhuǎn)換，該變壓器310具有用于連接至壁裝電源插座305或電力網(wǎng)中的110/120伏交流電的初級線圈315和次級線圈317。充電裝置300進一步包括接頭或連接器301，諸如連接至負(fù)載或手機302的微型USB連接器，其當(dāng)連接器301連接在電話302的底座處的配合插孔303中時提供DC充電電壓至負(fù)載裝置，該負(fù)載裝置在本實例中為電話302。為此，充電裝置300的充電電路還包括連接至變壓器310的次級線圈的AC/DC轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器用于將AC降頻轉(zhuǎn)換為DC，以便從連接器301提供DC充電電流至負(fù)載裝置(諸如手機302)。
[0034]應(yīng)注意，連接器301可為需要用于將電話302連接至充電器300的任何形式的連接器或接頭。然而，在當(dāng)前描述的實施方案中，連接器301被說明為根據(jù)最近采用的全新通用型手機充電器協(xié)議的微型USB連接器。連接器301被示出與充電裝置300的主體304隔開一段距離，但是應(yīng)注意，這一距離可視需要調(diào)節(jié)大小。具體地說，在一個實施方案中，線306僅為幾英寸，且可以設(shè)想插頭320將借助于電氣延長線連接至壁裝電源插座305?？蛇x地，線306的長度可為幾英尺，以使得雖然連接器301與電源插座305隔開，插頭320仍