專利名稱:電源設(shè)備和連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及裝置用電源設(shè)備和連接器。更具體地說,本發(fā)明涉及對向電源設(shè)備輸 入電力的用戶直覺控制。
背景技術(shù):
裝置用電源設(shè)備是經(jīng)常使用的。其可以是移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理、膝上型計(jì)算 機(jī)等的充電器,或者是諸如無線局域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)、計(jì)算機(jī)附件、消費(fèi)類電子產(chǎn)品等電子產(chǎn)品的直 流(DC)電源設(shè)備。電源設(shè)備通常設(shè)置為提供DC輸出。電源設(shè)備可以連接到交流電力網(wǎng) (mains)以進(jìn)行下變頻和電壓整流,或者例如在車輛中連接到DC輸出以將電壓下變頻或上 變頻為希望的電平。這些電源設(shè)備產(chǎn)生的問題是,當(dāng)電源設(shè)備插入到輸入供電源(input supply)中而留在那里時(shí),消耗了能量,雖然功率低,但由于電源設(shè)備常常長時(shí)間留在那里, 還是消耗了不可忽視的能量。例如,移動(dòng)電話充電器永久連接到電力網(wǎng),并且用于在每周幾 個(gè)小時(shí)的期間對移動(dòng)電話充電,在其余時(shí)間將消耗待機(jī)電力。因此,問題是如何降低電源設(shè) 備中的能量消耗。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于這樣的理解與電源設(shè)備的用戶直覺交互(intuitive interaction) 將實(shí)際上降低能量消耗。本發(fā)明還基于這樣的理解與電源設(shè)備有關(guān)的用戶交互主要涉及 電源設(shè)備與電力將被供應(yīng)到的關(guān)注裝置的連接或斷開。根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供了一種用于電源設(shè)備的連接器,其與該電源設(shè)備要 為其供電的裝置處的相應(yīng)連接器匹配,其中該用于電源設(shè)備的連接器包括至少一個(gè)電觸 頭;殼體,該殼體具有第一部分和第二部分,該第一部分被設(shè)置為當(dāng)用戶將該連接器與設(shè)備 連接或斷開時(shí)可由用戶抓握,該第二部分與第一部分可滑動(dòng)地設(shè)置;至少一個(gè)電觸頭設(shè)置 在所述第一部分或第二部分之一上,其中用于將所述至少一個(gè)電觸頭連接到匹配的相應(yīng)連 接器的第一力大于用于引起所述第一部分與所述第二部分之間的滑動(dòng)的第二力;以及開 關(guān),其被設(shè)置為基于所述第一部分與所述第二部分之間的相對位置而被致動(dòng),其中所述開 關(guān)被設(shè)置為對所述電源設(shè)備的電力輸入的連接和斷開進(jìn)行控制。所述至少一個(gè)電觸頭可以設(shè)置在所述第二部分上或者在所述第一部分上。當(dāng)連接 器與該裝置斷開時(shí)可以通過彈簧力將第二部分保持在與第一部分相關(guān)的位置,從而開關(guān)進(jìn) 行電控制斷開電源的電力輸入。該彈簧力可以由設(shè)置在所述第一部分與所述第二部分之間 的彈簧施加。第一部分可以設(shè)置為在連接時(shí)相對于第二部分在朝向裝置的方向上滑動(dòng),并且在 斷開時(shí)相對于第二部分在遠(yuǎn)離裝置的方向上滑動(dòng)。另選地,第二部分可以設(shè)置為在連接時(shí) 相對于第一部分在朝向裝置的方向上滑動(dòng),并且在斷開時(shí)相對于第二部分在遠(yuǎn)離裝置的方 向上滑動(dòng)。第二部分可以基本上包圍所述第一部分。另選地,第一部分可以基本上包圍所述第二部分。第二部分可以基本上包括所述至少一個(gè)電觸頭。開關(guān)可以包括設(shè)置在所述第一部分和所述第二部分上的匹配接觸器。開關(guān)結(jié)構(gòu)上可以配置為基于電容、磁或光學(xué)效應(yīng)或者其組合中的任何一個(gè)來操 作。連接器還可以包括被設(shè)置為指示所述連接器的滑動(dòng)狀態(tài)的可視指示器。根據(jù)本發(fā)明的第二方面,提供了一種電源設(shè)備,其包括電力輸入端和電力輸出端, 其中電力輸出端包括一連接器,該連接器設(shè)置為與電力要被供應(yīng)到的裝置處的相應(yīng)連接器 匹配,其中該連接器包括至少一個(gè)電觸頭;殼體,具有第一部分和第二部分,該第一部分 被設(shè)置為當(dāng)用戶將連接器與設(shè)備連接或斷開時(shí)可由用戶抓握,第二部分與第一部分可滑動(dòng) 地設(shè)置;其中所述至少一個(gè)電觸頭設(shè)置在所述第一部分或第二部分之一上,其中用于將所 述至少一個(gè)電觸頭連接到匹配的相應(yīng)連接器的第一力大于用于引起所述第一部分與所述 第二部分之間的滑動(dòng)的第二力;以及開關(guān),其設(shè)置為基于所述第一部分與所述第二部分之 間的相對位置而被致動(dòng),其中所述開關(guān)被設(shè)置為對所述電力輸入端的連接和斷開進(jìn)行電控 制。所述連接器可以具有根據(jù)本發(fā)明第一方面的特征。經(jīng)由所述開關(guān)電連接所述電力 輸入端,所述開關(guān)可以控制所述電力輸入端的連接和斷開。所述開關(guān)可以通過所述開關(guān)提供的控制信號(hào)來控制所述電力輸入端的連接和斷 開,其中所述控制信號(hào)被設(shè)置為控制所述電力輸入端的電流閥。所述電流閥可以是繼電器、 受控開關(guān)元件、或用于電壓和/或電流的受控提供的其他可控元件。該電源設(shè)備還可以包括電力存儲(chǔ)部和控制器,其中控制器設(shè)置為基于所述開關(guān)提 供控制信號(hào),并且當(dāng)斷開所述電力輸入端時(shí)由所述電力存儲(chǔ)部供電。控制器還可以設(shè)置為當(dāng)所述電力存儲(chǔ)部的能量水平低于閾值而不能保證向所述 控制器供應(yīng)電力時(shí)調(diào)整所述控制信號(hào)而對所述電力存儲(chǔ)部充電。
圖Ia和圖Ib例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電源設(shè)備的連接器;圖Ic例示了連接器的另選實(shí)施方式;圖2a和圖2b例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電源的連接器;圖3例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電源的連接器;圖4a_4c例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電源的連接器;圖5a和圖5b例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電源的連接器的使用;圖6a和圖6b例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電源的連接器的原理和使用;圖7示意性例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電源;和圖8示意性例示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電源。
具體實(shí)施例方式在上下文中,術(shù)語“連接器”用于指形成機(jī)械和電氣連接二者的功能元件的組件, 而術(shù)語“觸頭”(名詞)用于指提供特定電連接的功能元件,諸如包括導(dǎo)電材料的管腳、焊盤、球、指狀物等。圖Ia例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電源的連接器100。該連接器包括用于提供 與匹配觸頭(未示出)的電接觸的電觸頭101。圖Ia示出了具有第一部分102的連接器, 該第一部分102被設(shè)置為使得當(dāng)連接和斷開連接器時(shí)用戶能夠抓握住該部分102,從而由 于施加的用于將連接器插入電力要被供應(yīng)到的設(shè)備以進(jìn)行匹配而供電和從該設(shè)備拔出該 連接器的力使得第一部分102相對于第二部分104滑動(dòng),該滑動(dòng)通過引導(dǎo)元件103來限定。 圖Ib示出第二部分104( S卩,去除了第一部分102)。可以設(shè)置可視指示器106以向用戶指 示該電源設(shè)備處于關(guān)閉狀態(tài),如參照圖7和圖8將進(jìn)一步討論的。第一部分102和第二部 分104被設(shè)置為在從它們相對滑動(dòng)狀態(tài)移動(dòng)時(shí)致動(dòng)開關(guān)108。該原理是用于連接和斷開的 力大于使第一部分102和第二部分104相對彼此滑動(dòng)所需要的力。因而,當(dāng)用戶連接和斷 開連接器100時(shí)自動(dòng)執(zhí)行該狀態(tài)改變。圖Ic例示了第一部分102被設(shè)置為當(dāng)斷開時(shí)滑出并覆蓋電觸頭101并且在連接 時(shí)第一部分102將滑回到第二部分104上的另選實(shí)施方式。因而,在該實(shí)施方式中用戶握住 第二部分來進(jìn)行連接和斷開。為了在斷開時(shí)使第一部分滑出,優(yōu)選的是,當(dāng)連接器從裝置斷 開時(shí),在與第一部分相關(guān)的位置施加彈簧力,從而該開關(guān)進(jìn)行電控制斷開電源的電力輸入。 該彈簧力例如由設(shè)置在第一部分102和第二部分104之間的彈簧105施加。此外,特征類 似于在圖Ia中例示的實(shí)施方式。圖2a和圖2b例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電源的連接器200。設(shè)置連接器200 使得第二部分204只由電觸頭201組成,或者可以伴隨有機(jī)械元件,該機(jī)械元件形成這樣的 元件,該元件被設(shè)置為相對于第一部分202滑動(dòng)。在圖2a中,連接器處于其連接狀態(tài),并且 設(shè)置在第一部分202中的開關(guān)208被致動(dòng)。通過彈簧操作的定位元件205 (如,球或銷)而 將第一部分202和第二部分204保持在適當(dāng)位置。定位元件205提供的保持力小于用于斷 開連接器200所需要的力。因而,當(dāng)斷開連接器200時(shí),第二部分204將從第一部分202滑 出,如圖2b所示,并且開關(guān)208將不再操作。在連接器連接時(shí),該過程將是相反的,并且第 二部分204將滑入第一部分202中并與開關(guān)208接合。在圖Ia到圖2b中,將電觸頭101、201連接到電源的元件未被例示,以不使本發(fā)明 的核心原理變得不明顯,并且常規(guī)地設(shè)計(jì)這些元件。圖3例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電源設(shè)備的連接器300,其中設(shè)置第二組電觸 頭302以使得能夠?qū)崿F(xiàn)連接器的級(jí)聯(lián)。注意,與圖1的連接器100相比較,僅例示了第二部 分,而去除了第一部分。此外,連接器300具有與參照圖1針對連接器100說明的特征類似 的特征。圖4a_4c例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電源的連接器400。連接器400具有與參 照圖3針對連接器300說明的特征類似的特征,并且還具有表面402,表面402用于增強(qiáng)當(dāng) 連接和斷開連接器400時(shí)用戶的抓握性能。圖5a和圖5b例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電源的連接器500的使用。在圖5a 中,連接器500被例示在其斷開狀態(tài)下,在圖5b中,連接器500連接到設(shè)備502,從電源(未 示出)向設(shè)備502供應(yīng)電力。連接器500可以具有與針對參照圖1-圖4公開的任何連接 器說明的特征對應(yīng)的特征,但是參照圖4討論的連接器僅用于說明目的。圖6a和圖6b例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電源的連接器600的原理和使用。連接器600具有根據(jù)本發(fā)明的原理可滑動(dòng)地設(shè)置的第一部分601和第二部分603,連接器600 被設(shè)置為接通開關(guān)602和使開關(guān)602不接通。開關(guān)可以包括匹配接觸器606、607,匹配接 觸器606、607分別設(shè)置在第一部分601和第二部分603上,使得接觸器606、607在滑動(dòng)狀 態(tài)之一下相互接觸??梢栽O(shè)置雙穩(wěn)定彈簧608來保持分別在滑動(dòng)狀態(tài)中限定好的第一部分 601和第二部分603的相對位置。圖6b例示了連接到設(shè)備604的連接器600,并且圖6b例 示了斷開。圖7示意性例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電源700。該電源包括電力輸入端702、 電流和/或電壓轉(zhuǎn)換元件704、以及連接到連接器708的電力輸出端706。連接器708包括 根據(jù)參照圖1-圖6討論的任一連接器的結(jié)構(gòu),并且因而包括基于連接器708的滑動(dòng)狀態(tài)而 被致動(dòng)的開關(guān)710。經(jīng)由開關(guān)710而電連接電力輸入端702,使得隨著連接/斷開連接器 708,電力輸入端702與電流和/或電壓轉(zhuǎn)換元件704連接/斷開。因而,當(dāng)電源未使用時(shí) 沒有待機(jī)能量消耗,盡管它可以連接到如AC電力網(wǎng)或DC源。圖8示意性例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電源800。該電源包括電力輸入端802、 電流和/或電壓轉(zhuǎn)換元件804、以及連接到連接器808的電力輸出端806。連接器808包括 根據(jù)參照圖1-圖6討論的任一連接器的結(jié)構(gòu),并且因而包括基于連接器808的滑動(dòng)狀態(tài)而 被致動(dòng)的開關(guān)810。由控制器814基于開關(guān)810提供的信號(hào)控制經(jīng)由電流閥812 (如繼電 器或受控開關(guān)元件)而電連接電力輸入端802,使得隨著連接/斷開連接器808,電力輸入 端802與電流和/或電壓轉(zhuǎn)換元件804連接/斷開。因而,當(dāng)電源未使用時(shí)不出現(xiàn)待機(jī)能 量消耗,盡管它可以連接到如AC電力網(wǎng)或DC源。電源還可以包括電力存儲(chǔ)部816,其中當(dāng) 斷開電力輸入端802時(shí)由電力存儲(chǔ)部816對控制器814供電??刂破?14還可以設(shè)置為當(dāng) 電力存儲(chǔ)部816的能量水平低于閾值而不能保證向控制器814進(jìn)行供電時(shí)調(diào)整控制信號(hào)來 對電力存儲(chǔ)部816充電。電力存儲(chǔ)部816可以包括電池,或者優(yōu)選地包括用于存儲(chǔ)電能的 電容器。所謂的超級(jí)帽(supercap)特別適合于此。上面給出的示例中的開關(guān)108、208、602、710、810已描述為通過控制器的多個(gè)部
分之間的滑動(dòng)來啟動(dòng)的機(jī)械開關(guān)。但是,該開關(guān)可以由依靠電容、磁或光學(xué)效應(yīng)的開關(guān)替 換,其設(shè)置為提供對電源設(shè)備的電力輸入的連接和斷開進(jìn)行控制。
權(quán)利要求
一種用于電源設(shè)備的連接器,該連接器被設(shè)置為與所述電源設(shè)備被設(shè)置為向其供電的裝置處的相應(yīng)連接器匹配,其中所述連接器包括至少一個(gè)電觸頭;殼體,所述殼體具有第一部分和第二部分,所述第一部分被設(shè)置為當(dāng)用戶將所述連接器與所述設(shè)備連接或斷開時(shí)能夠由所述用戶抓握,所述第二部分與所述第一部分可滑動(dòng)地設(shè)置;至少一個(gè)電觸頭設(shè)置在所述第一部分上或所述第二部分上,其中用于將所述至少一個(gè)電觸頭連接到所匹配的相應(yīng)連接器的第一力大于用于引起所述第一部分與所述第二部分之間的滑動(dòng)的第二力;以及開關(guān),其被設(shè)置為基于所述第一部分與所述第二部分之間的相對位置而被致動(dòng),其中所述開關(guān)被設(shè)置為對所述電源設(shè)備的電力輸入的連接和斷開進(jìn)行電控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器,其中所述至少一個(gè)電觸頭設(shè)置在所述第二部分上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器,其中所述至少一個(gè)電觸頭設(shè)置在所述第一部分上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連接器,其中當(dāng)所述連接器與所述裝置斷開時(shí),所述第二部 分被彈簧力保持在與所述第一部分相關(guān)的位置處,從而所述開關(guān)進(jìn)行電控制而斷開電源的 電力輸入。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的連接器,其中所述彈簧力由設(shè)置在所述第一部分與所述第二 部分之間的彈簧施加。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的連接器,其中所述第一部分被設(shè)置為在連接 時(shí)相對于所述第二部分在朝向所述裝置的方向上滑動(dòng),并且在斷開時(shí)相對于所述第二部分 在遠(yuǎn)離所述裝置的方向上滑動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的連接器,其中所述第二部分被設(shè)置為在連接 時(shí)相對于所述第一部分在朝向所述裝置的方向上滑動(dòng),并且在斷開時(shí)相對于所述第二部分 在遠(yuǎn)離所述裝置的方向上滑動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的連接器,其中所述第二部分基本上包圍所述 第一部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的連接器,其中所述第一部分基本上包圍所述第二部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)所述的連接器,其中所述第二部分基本上由所述至 少一個(gè)電觸頭組成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任意一項(xiàng)所述的連接器,其中所述開關(guān)包括設(shè)置在所述第 一部分和所述第二部分上的匹配接觸器。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任意一項(xiàng)所述的連接器,其中所述開關(guān)結(jié)構(gòu)上被配置為基 于電容、磁或光學(xué)效應(yīng)或者它們的組合中的任何一種來操作。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任意一項(xiàng)所述的連接器,所述連接器還包括設(shè)置為指示所 述連接器的滑動(dòng)狀態(tài)的可視指示器。
14.一種電源設(shè)備,所述電源設(shè)備包括電力輸入端和電力輸出端,其中所述電力輸出端 包括連接器,該連接器被設(shè)置為與所述電源設(shè)備被設(shè)置為對其供電的裝置處的相應(yīng)連接器 匹配,其中所述連接器包括至少一個(gè)電觸頭;殼體,所述殼體具有第一部分和第二部分,所述第一部分被設(shè)置為當(dāng)用戶將所述連接 器與所述設(shè)備連接或斷開時(shí)能夠由所述用戶抓握,所述第二部分與所述第一部分能夠滑動(dòng) 地設(shè)置,其中所述至少一個(gè)電觸頭設(shè)置在所述第一部分上或所述第二部分上,其中用于將 所述至少一個(gè)電觸頭連接到所匹配的相應(yīng)連接器的第一力大于用于引起所述第一部分與 所述第二部分之間的滑動(dòng)的第二力;以及開關(guān),所述開關(guān)設(shè)置為基于所述第一部分與所述第二部分之間的相對位置而被致動(dòng), 其中所述開關(guān)對所述電力輸入端的連接和斷開進(jìn)行電控制。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備,其中所述至少一個(gè)電觸頭設(shè)置在所述第二部分上。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備,其中所述至少一個(gè)電觸頭設(shè)置在所述第一部分上。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備,其中當(dāng)所述連接器與所述裝置斷開時(shí)通過彈簧力將 所述第二部分保持在與所述第一部分相對的位置,從而所述開關(guān)進(jìn)行電控制而斷開電源的 電力輸入。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備,其中所述彈簧力由設(shè)置在所述第一部分與所述第二 部分之間的彈簧施加。
19.根據(jù)權(quán)利要求14至18中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備,其中所述電力輸入端經(jīng)由所述開關(guān) 電連接,從而所述開關(guān)控制所述電力輸入端的連接和斷開。
20.根據(jù)權(quán)利要求14至18中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備,其中通過所述開關(guān)提供的控制信號(hào) 所述開關(guān)控制所述電力輸入端的所述連接和斷開,其中所述控制信號(hào)被設(shè)置為控制所述電 力輸入端的電流閥。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備,該設(shè)備還包括電力存儲(chǔ)部和控制器,其中所述控制 器被設(shè)置為基于所述開關(guān)而提供控制信號(hào),并且當(dāng)斷開所述電力輸入端時(shí)由所述電力存儲(chǔ) 部供電。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備,其中所述控制器還被設(shè)置為當(dāng)所述電力存儲(chǔ)部的能 量水平低于閾值而不能保證向所述控制器供電時(shí)調(diào)整所述控制信號(hào)以對所述電力存儲(chǔ)部 充電。
23.根據(jù)權(quán)利要求14至22中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備,其中所述第一部分被設(shè)置為在連接 時(shí)相對于所述第二部分在朝向所述裝置的方向上滑動(dòng),并且在斷開時(shí)相對于所述第二部分 在遠(yuǎn)離所述裝置的方向上滑動(dòng)。
24.根據(jù)權(quán)利要求14至23中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備,其中所述第一部分基本上包圍所述第二部分。
25.根據(jù)權(quán)利要求14至24中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備,其中所述第二部分基本上由所述至 少一個(gè)電觸頭組成。
26.根據(jù)權(quán)利要求14至25中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備,其中所述開關(guān)包括設(shè)置在所述第一 部分和所述第二部分上的匹配接觸器。
27.根據(jù)權(quán)利要求14至25中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備,其中所述開關(guān)結(jié)構(gòu)上被配置為基于 電容、磁或光學(xué)效應(yīng)或者它們的組合中的任何一種來操作。
28.根據(jù)權(quán)利要求14至27中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備,該設(shè)備還包括被設(shè)置為指示所述連 接器的滑動(dòng)狀態(tài)的可視指示器。
全文摘要
公開一種用于電源設(shè)備的連接器。該連接器設(shè)置為與所述電源設(shè)備被設(shè)置為對其供電的裝置處的相應(yīng)連接器匹配,其中該連接器包括至少一個(gè)電觸頭;殼體,具有第一部分和第二部分,第一部分被設(shè)置為當(dāng)用戶將連接器與設(shè)備連接或斷開時(shí)可由用戶抓握,第二部分與第一部分可滑動(dòng)地設(shè)置;至少一個(gè)電觸頭設(shè)置在所述第一部分或第二部分之一上,其中用于將所述至少一個(gè)電觸頭連接到相應(yīng)配對連接器的第一力大于用于引起所述第一部分與所述第二部分之間的滑動(dòng)的第二力;以及開關(guān),其被設(shè)置為基于所述第一部分與所述第二部分之間的相對位置而被致動(dòng),其中所述開關(guān)設(shè)置為對電源設(shè)備的電力輸入的連接和斷開進(jìn)行電控制。還公開一種電源設(shè)備。
文檔編號(hào)H01R13/703GK101926064SQ200880125442
公開日2010年12月22日 申請日期2008年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月24日
發(fā)明者亨里克·赫林撕拉克, 佩爾·霍爾姆貝里, 弗雷德里克·博根霍爾姆, 斯特凡·索倫森 申請人:索尼愛立信移動(dòng)通訊有限公司