CN101926064A - 电源设备和连接器 - Google Patents

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Abstract

公开一种用于电源设备的连接器。该连接器设置为与所述电源设备被设置为对其供电的装置处的相应连接器匹配，其中该连接器包括：至少一个电触头；壳体，具有第一部分和第二部分，第一部分被设置为当用户将连接器与设备连接或断开时可由用户抓握，第二部分与第一部分可滑动地设置；至少一个电触头设置在所述第一部分或第二部分之一上，其中用于将所述至少一个电触头连接到相应配对连接器的第一力大于用于引起所述第一部分与所述第二部分之间的滑动的第二力；以及开关，其被设置为基于所述第一部分与所述第二部分之间的相对位置而被致动，其中所述开关设置为对电源设备的电力输入的连接和断开进行电控制。还公开一种电源设备。

Description

电源设备和连接器
技术领域
本发明涉及装置用电源设备和连接器。更具体地说，本发明涉及对向电源设备输入电力的用户直觉控制。
背景技术
装置用电源设备是经常使用的。其可以是移动电话、个人数字助理、膝上型计算机等的充电器，或者是诸如无线局域网节点、计算机附件、消费类电子产品等电子产品的直流(DC)电源设备。电源设备通常设置为提供DC输出。电源设备可以连接到交流电力网(mains)以进行下变频和电压整流，或者例如在车辆中连接到DC输出以将电压下变频或上变频为希望的电平。这些电源设备产生的问题是，当电源设备插入到输入供电源(input supply)中而留在那里时，消耗了能量，虽然功率低，但由于电源设备常常长时间留在那里，还是消耗了不可忽视的能量。例如，移动电话充电器永久连接到电力网，并且用于在每周几个小时的期间对移动电话充电，在其余时间将消耗待机电力。因此，问题是如何降低电源设备中的能量消耗。
发明内容
本发明基于这样的理解：与电源设备的用户直觉交互(intuitive interaction)将实际上降低能量消耗。本发明还基于这样的理解：与电源设备有关的用户交互主要涉及电源设备与电力将被供应到的关注装置的连接或断开。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于电源设备的连接器，其与该电源设备要为其供电的装置处的相应连接器匹配，其中该用于电源设备的连接器包括：至少一个电触头；壳体，该壳体具有第一部分和第二部分，该第一部分被设置为当用户将该连接器与设备连接或断开时可由用户抓握，该第二部分与第一部分可滑动地设置；至少一个电触头设置在所述第一部分或第二部分之一上，其中用于将所述至少一个电触头连接到匹配的相应连接器的第一力大于用于引起所述第一部分与所述第二部分之间的滑动的第二力；以及开关，其被设置为基于所述第一部分与所述第二部分之间的相对位置而被致动，其中所述开关被设置为对所述电源设备的电力输入的连接和断开进行控制。
所述至少一个电触头可以设置在所述第二部分上或者在所述第一部分上。当连接器与该装置断开时可以通过弹簧力将第二部分保持在与第一部分相关的位置，从而开关进行电控制断开电源的电力输入。该弹簧力可以由设置在所述第一部分与所述第二部分之间的弹簧施加。
第一部分可以设置为在连接时相对于第二部分在朝向装置的方向上滑动，并且在断开时相对于第二部分在远离装置的方向上滑动。另选地，第二部分可以设置为在连接时相对于第一部分在朝向装置的方向上滑动，并且在断开时相对于第二部分在远离装置的方向上滑动。
第二部分可以基本上包围所述第一部分。另选地，第一部分可以基本上包围所述第二部分。
第二部分可以基本上包括所述至少一个电触头。
开关可以包括设置在所述第一部分和所述第二部分上的匹配接触器。
开关结构上可以配置为基于电容、磁或光学效应或者其组合中的任何一个来操作。
连接器还可以包括被设置为指示所述连接器的滑动状态的可视指示器。
根据本发明的第二方面，提供了一种电源设备，其包括电力输入端和电力输出端，其中电力输出端包括一连接器，该连接器设置为与电力要被供应到的装置处的相应连接器匹配，其中该连接器包括：至少一个电触头；壳体，具有第一部分和第二部分，该第一部分被设置为当用户将连接器与设备连接或断开时可由用户抓握，第二部分与第一部分可滑动地设置；其中所述至少一个电触头设置在所述第一部分或第二部分之一上，其中用于将所述至少一个电触头连接到匹配的相应连接器的第一力大于用于引起所述第一部分与所述第二部分之间的滑动的第二力；以及开关，其设置为基于所述第一部分与所述第二部分之间的相对位置而被致动，其中所述开关被设置为对所述电力输入端的连接和断开进行电控制。
所述连接器可以具有根据本发明第一方面的特征。经由所述开关电连接所述电力输入端，所述开关可以控制所述电力输入端的连接和断开。
所述开关可以通过所述开关提供的控制信号来控制所述电力输入端的连接和断开，其中所述控制信号被设置为控制所述电力输入端的电流阀。所述电流阀可以是继电器、受控开关元件、或用于电压和/或电流的受控提供的其他可控元件。
该电源设备还可以包括电力存储部和控制器，其中控制器设置为基于所述开关提供控制信号，并且当断开所述电力输入端时由所述电力存储部供电。
控制器还可以设置为当所述电力存储部的能量水平低于阈值而不能保证向所述控制器供应电力时调整所述控制信号而对所述电力存储部充电。
附图说明
图1a和图1b例示了根据本发明实施方式的电源设备的连接器；
图1c例示了连接器的另选实施方式；
图2a和图2b例示了根据本发明实施方式的电源的连接器；
图3例示了根据本发明实施方式的电源的连接器；
图4a-4c例示了根据本发明实施方式的电源的连接器；
图5a和图5b例示了根据本发明实施方式的电源的连接器的使用；
图6a和图6b例示了根据本发明实施方式的电源的连接器的原理和使用；
图7示意性例示了根据本发明实施方式的电源；和
图8示意性例示根据本发明实施方式的电源。
具体实施方式
在上下文中，术语“连接器”用于指形成机械和电气连接二者的功能元件的组件，而术语“触头”(名词)用于指提供特定电连接的功能元件，诸如包括导电材料的管脚、焊盘、球、指状物等。
图1a例示了根据本发明实施方式的电源的连接器100。该连接器包括用于提供与匹配触头(未示出)的电接触的电触头101。图1a示出了具有第一部分102的连接器，该第一部分102被设置为使得当连接和断开连接器时用户能够抓握住该部分102，从而由于施加的用于将连接器插入电力要被供应到的设备以进行匹配而供电和从该设备拔出该连接器的力使得第一部分102相对于第二部分104滑动，该滑动通过引导元件103来限定。图1b示出第二部分104(即，去除了第一部分102)。可以设置可视指示器106以向用户指示该电源设备处于关闭状态，如参照图7和图8将进一步讨论的。第一部分102和第二部分104被设置为在从它们相对滑动状态移动时致动开关108。该原理是用于连接和断开的力大于使第一部分102和第二部分104相对彼此滑动所需要的力。因而，当用户连接和断开连接器100时自动执行该状态改变。
图1c例示了第一部分102被设置为当断开时滑出并覆盖电触头101并且在连接时第一部分102将滑回到第二部分104上的另选实施方式。因而，在该实施方式中用户握住第二部分来进行连接和断开。为了在断开时使第一部分滑出，优选的是，当连接器从装置断开时，在与第一部分相关的位置施加弹簧力，从而该开关进行电控制断开电源的电力输入。该弹簧力例如由设置在第一部分102和第二部分104之间的弹簧105施加。此外，特征类似于在图1a中例示的实施方式。
图2a和图2b例示了根据本发明实施方式的电源的连接器200。设置连接器200使得第二部分204只由电触头201组成，或者可以伴随有机械元件，该机械元件形成这样的元件，该元件被设置为相对于第一部分202滑动。在图2a中，连接器处于其连接状态，并且设置在第一部分202中的开关208被致动。通过弹簧操作的定位元件205(如，球或销)而将第一部分202和第二部分204保持在适当位置。定位元件205提供的保持力小于用于断开连接器200所需要的力。因而，当断开连接器200时，第二部分204将从第一部分202滑出，如图2b所示，并且开关208将不再操作。在连接器连接时，该过程将是相反的，并且第二部分204将滑入第一部分202中并与开关208接合。
在图1a到图2b中，将电触头101、201连接到电源的元件未被例示，以不使本发明的核心原理变得不明显，并且常规地设计这些元件。
图3例示了根据本发明实施方式的电源设备的连接器300，其中设置第二组电触头302以使得能够实现连接器的级联。注意，与图1的连接器100相比较，仅例示了第二部分，而去除了第一部分。此外，连接器300具有与参照图1针对连接器100说明的特征类似的特征。
图4a-4c例示了根据本发明实施方式的电源的连接器400。连接器400具有与参照图3针对连接器300说明的特征类似的特征，并且还具有表面402，表面402用于增强当连接和断开连接器400时用户的抓握性能。
图5a和图5b例示了根据本发明实施方式的电源的连接器500的使用。在图5a中，连接器500被例示在其断开状态下，在图5b中，连接器500连接到设备502，从电源(未示出)向设备502供应电力。连接器500可以具有与针对参照图1-图4公开的任何连接器说明的特征对应的特征，但是参照图4讨论的连接器仅用于说明目的。
图6a和图6b例示了根据本发明实施方式的电源的连接器600的原理和使用。连接器600具有根据本发明的原理可滑动地设置的第一部分601和第二部分603，连接器600被设置为接通开关602和使开关602不接通。开关可以包括匹配接触器606、607，匹配接触器606、607分别设置在第一部分601和第二部分603上，使得接触器606、607在滑动状态之一下相互接触。可以设置双稳定弹簧608来保持分别在滑动状态中限定好的第一部分601和第二部分603的相对位置。图6b例示了连接到设备604的连接器600，并且图6b例示了断开。
图7示意性例示了根据本发明实施方式的电源700。该电源包括电力输入端702、电流和/或电压转换元件704、以及连接到连接器708的电力输出端706。连接器708包括根据参照图1-图6讨论的任一连接器的结构，并且因而包括基于连接器708的滑动状态而被致动的开关710。经由开关710而电连接电力输入端702，使得随着连接/断开连接器708，电力输入端702与电流和/或电压转换元件704连接/断开。因而，当电源未使用时没有待机能量消耗，尽管它可以连接到如AC电力网或DC源。
图8示意性例示了根据本发明实施方式的电源800。该电源包括电力输入端802、电流和/或电压转换元件804、以及连接到连接器808的电力输出端806。连接器808包括根据参照图1-图6讨论的任一连接器的结构，并且因而包括基于连接器808的滑动状态而被致动的开关810。由控制器814基于开关810提供的信号控制经由电流阀812(如继电器或受控开关元件)而电连接电力输入端802，使得随着连接/断开连接器808，电力输入端802与电流和/或电压转换元件804连接/断开。因而，当电源未使用时不出现待机能量消耗，尽管它可以连接到如AC电力网或DC源。电源还可以包括电力存储部816，其中当断开电力输入端802时由电力存储部816对控制器814供电。控制器814还可以设置为当电力存储部816的能量水平低于阈值而不能保证向控制器814进行供电时调整控制信号来对电力存储部816充电。电力存储部816可以包括电池，或者优选地包括用于存储电能的电容器。所谓的超级帽(supercap)特别适合于此。
上面给出的示例中的开关108、208、602、710、810已描述为通过控制器的多个部分之间的滑动来启动的机械开关。但是，该开关可以由依靠电容、磁或光学效应的开关替换，其设置为提供对电源设备的电力输入的连接和断开进行控制。

Claims (28)

1.一种用于电源设备的连接器，该连接器被设置为与所述电源设备被设置为向其供电的装置处的相应连接器匹配，其中所述连接器包括：
至少一个电触头；
壳体，所述壳体具有第一部分和第二部分，所述第一部分被设置为当用户将所述连接器与所述设备连接或断开时能够由所述用户抓握，所述第二部分与所述第一部分可滑动地设置；
至少一个电触头设置在所述第一部分上或所述第二部分上，其中用于将所述至少一个电触头连接到所匹配的相应连接器的第一力大于用于引起所述第一部分与所述第二部分之间的滑动的第二力；以及
开关，其被设置为基于所述第一部分与所述第二部分之间的相对位置而被致动，其中所述开关被设置为对所述电源设备的电力输入的连接和断开进行电控制。
2.根据权利要求1所述的连接器，其中所述至少一个电触头设置在所述第二部分上。
3.根据权利要求1所述的连接器，其中所述至少一个电触头设置在所述第一部分上。
4.根据权利要求3所述的连接器，其中当所述连接器与所述装置断开时，所述第二部分被弹簧力保持在与所述第一部分相关的位置处，从而所述开关进行电控制而断开电源的电力输入。
5.根据权利要求4所述的连接器，其中所述弹簧力由设置在所述第一部分与所述第二部分之间的弹簧施加。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的连接器，其中所述第一部分被设置为在连接时相对于所述第二部分在朝向所述装置的方向上滑动，并且在断开时相对于所述第二部分在远离所述装置的方向上滑动。
7.根据权利要求1至5中任意一项所述的连接器，其中所述第二部分被设置为在连接时相对于所述第一部分在朝向所述装置的方向上滑动，并且在断开时相对于所述第二部分在远离所述装置的方向上滑动。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的连接器，其中所述第二部分基本上包围所述第一部分。
9.根据权利要求1至7中任意一项所述的连接器，其中所述第一部分基本上包围所述第二部分。
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的连接器，其中所述第二部分基本上由所述至少一个电触头组成。
11.根据权利要求1至10中任意一项所述的连接器，其中所述开关包括设置在所述第一部分和所述第二部分上的匹配接触器。
12.根据权利要求1至10中任意一项所述的连接器，其中所述开关结构上被配置为基于电容、磁或光学效应或者它们的组合中的任何一种来操作。
13.根据权利要求1至12中任意一项所述的连接器，所述连接器还包括设置为指示所述连接器的滑动状态的可视指示器。
14.一种电源设备，所述电源设备包括电力输入端和电力输出端，其中所述电力输出端包括连接器，该连接器被设置为与所述电源设备被设置为对其供电的装置处的相应连接器匹配，其中所述连接器包括：
至少一个电触头；
壳体，所述壳体具有第一部分和第二部分，所述第一部分被设置为当用户将所述连接器与所述设备连接或断开时能够由所述用户抓握，所述第二部分与所述第一部分能够滑动地设置，其中所述至少一个电触头设置在所述第一部分上或所述第二部分上，其中用于将所述至少一个电触头连接到所匹配的相应连接器的第一力大于用于引起所述第一部分与所述第二部分之间的滑动的第二力；以及
开关，所述开关设置为基于所述第一部分与所述第二部分之间的相对位置而被致动，其中所述开关对所述电力输入端的连接和断开进行电控制。
15.根据权利要求14所述的设备，其中所述至少一个电触头设置在所述第二部分上。
16.根据权利要求14所述的设备，其中所述至少一个电触头设置在所述第一部分上。
17.根据权利要求16所述的设备，其中当所述连接器与所述装置断开时通过弹簧力将所述第二部分保持在与所述第一部分相对的位置，从而所述开关进行电控制而断开电源的电力输入。
18.根据权利要求17所述的设备，其中所述弹簧力由设置在所述第一部分与所述第二部分之间的弹簧施加。
19.根据权利要求14至18中任意一项所述的设备，其中所述电力输入端经由所述开关电连接，从而所述开关控制所述电力输入端的连接和断开。
20.根据权利要求14至18中任意一项所述的设备，其中通过所述开关提供的控制信号所述开关控制所述电力输入端的所述连接和断开，其中所述控制信号被设置为控制所述电力输入端的电流阀。
21.根据权利要求20所述的设备，该设备还包括电力存储部和控制器，其中所述控制器被设置为基于所述开关而提供控制信号，并且当断开所述电力输入端时由所述电力存储部供电。
22.根据权利要求21所述的设备，其中所述控制器还被设置为当所述电力存储部的能量水平低于阈值而不能保证向所述控制器供电时调整所述控制信号以对所述电力存储部充电。
23.根据权利要求14至22中任意一项所述的设备，其中所述第一部分被设置为在连接时相对于所述第二部分在朝向所述装置的方向上滑动，并且在断开时相对于所述第二部分在远离所述装置的方向上滑动。
24.根据权利要求14至23中任意一项所述的设备，其中所述第一部分基本上包围所述第二部分。
25.根据权利要求14至24中任意一项所述的设备，其中所述第二部分基本上由所述至少一个电触头组成。
26.根据权利要求14至25中任意一项所述的设备，其中所述开关包括设置在所述第一部分和所述第二部分上的匹配接触器。
27.根据权利要求14至25中任意一项所述的设备，其中所述开关结构上被配置为基于电容、磁或光学效应或者它们的组合中的任何一种来操作。
28.根据权利要求14至27中任意一项所述的设备，该设备还包括被设置为指示所述连接器的滑动状态的可视指示器。
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