电流感测电路断开装置和方法
【专利说明】电流感测电路断开装置和方法发明领域
[0001]本发明涉及:电池充电装置和外部电源，下文中还统称为“充电装置”;以及用于从电力网或电源断开这些充电装置的方法，以便当这些充电装置和电源仍然接通或仍然连接至电力网但已经不再充电或提供电力至负载时消除或减弱流至充电装置中的电流。根据本发明，当感测出负载电路中存在电流减小或中断时，则充电装置被有效地从电力网断开。
[0002]相关技术的描述
[0003]近来，已经就电力浪费带来的环境影响提出重大担忧。具体地说，处于空闲模式或备用模式的装置对电能的消耗已经被批判为无目的式使用电力，且这样浪费了电力和用于生成电力的宝贵资源。
[0004]电能浪费的一个特定实例为所有类别的电池充电器和外部电源(下文中称为充电装置)，包括与这些装置相关联的那些装置，如膝上型计算机、平板计算机、电动工具、电动牙刷和便携式、移动和/或蜂窝电话，以及包括要被充电的电池的其他装置。这些充电装置展现出两种截然不同的低功耗模式，所述两个模式即使当无负载连接至充电装置或要被充电的电池时仍然利用电能。这些模式通常被称为“备用”模式或“空闲”模式。“备用”模式在充电装置插入电源插座或电力网中但无电池或负载连接至充电器(也就是，无负载连接至充电装置)的情况下出现。例如，这种情况当手机充电器(充电装置)插入墙壁或电力网中但手机并未连接至该充电器时出现。
[0005]“空闲”模式在附接至充电装置的电池已完全充满电因此并未进行充电的情况下出现。在这种情形下，充电装置连接在电力网与负载或要被充电的装置之间，且该负载或装置(通常为智能装置)已充满电，且因此不再进行充电。因此，负载未从充电电路汲取电流，但是充电装置仍然连接至电力网，且充电装置的初级电路中通常存在功率浪费。人们认为，在备用模式和空闲模式下运行的电池充电装置现在浪费了数十亿千瓦时的电力。目前，正在鼓励人们(充电装置的用户)当不使用时实际地从电力网拔下这些充电装置，以便减少被浪费的电力量。
[0006]需要一种装置，该装置能够用于断开在备用模式和空闲模式或类似操作模式下操作的装置(且具体地说，充电装置)的电力使用。
[0007]还需要一种方法，该方法用于当初级电路已经断开或断开时重新连接断开的充电
目.ο
发明概要
[0008]因此，本发明的目标是提供一种装置，该装置可添加至或并入电池充电装置中，以便当充电装置被确定为处于备用操作模式或空闲操作模式时断开连接至电力网的初级电路。
[0009]本发明的另一目标是在充电装置已经被断开之后将其重新连接至电力网。
[0010]在本发明的一个特定实施方案中，充电电路包括:位于初级电路中的断路器；以及开关，该开关用于当初级电路已经被中断之后将其重新连接至电力网。这种开关可位于充电装置的插入电力网的部分中，或位于充电装置的插入(也就是，紧密配合)负载或要被充电的装置的部分中或靠近该部分。
[0011]在本发明的一个特定实施方案中，开关为手动开关，其在充电装置电路已经中断因而有效地将充电装置从电力网断开之后将充电装置重新连接至电力网。
[0012]在本发明的另一实施方案中，开关无需电源来闭合电路和重新连接充电装置。
[0013]在本发明的另一特定实施方案中，提供一种开关来在充电装置已经被断开之后将充电装置重新连接至电力网，该开关使用与中断或重新连接初级电路的开关连通的射流管闭合。
[0014]在本发明的另一特定实施方案中，提供一种开关来在电路已经中断之后将充电装置的初级电路重新连接至电力网，该开关使用电源来重新连接充电装置，其中该电源为充电装置处的电池或负载中的剩下的任何剩余电池电源。
[0015]被视为是本发明的特征的其他特征在所附权利要求中进行阐述。
[0016]虽然本发明在本文中被说明和描述成体现为电流感测电路断开装置和方法，然而并不局限为所示出的细节，因为可在不脱离本发明的精神的情况下以及在权利要求的等效形式的范畴和范围内做出各种修改和结构变更。
[0017]然而，当结合附图来阅读下面对具体实施方案的描述时，将更好地理解本发明的构造及其额外目标和优点。
[0018]附图简述
[0019]本发明在附图的图中以举例的方式而非限制的方式进行说明，在所述附图中相同参考数字指代相同元素，且其中:
[0020]图1为根据本发明的一个特定实施方案的充电装置和负载(诸如，便携式手机)的等距视图；
[0021]图2为示出本发明的实施方案机电开关和瞬时开关的电路图，该机电开关中断充电装置的初级侧电路以便从电力网断开和断开初级侧电路，该瞬时开关位于初级侧电路中以便在充电装置断开后重新连接该充电装置；
[0022]图3为大致上与图2的电路图类似的电路图，其中图2的开关325 —般由框325’表示，该电路图包括可执行与图2的开关325和/或开关320相同的功能的电气布置；
[0023]图4为示出一个特定实施方案的电路图，该实施方案利用机电开关和瞬时开关，该机电开关用于中断充电装置的初级侧电路以便从电力网断开和断开初级侧电路，该瞬时开关位于次级侧电路中以便启动机电开关的闭合从而恢复从电力网至初级侧电路的电流；
[0024]图5为示出本发明的特定实施方案的电路图，其中机械开关为为位于充电装置的初级侧电路中的机电开关，其用于从电力网断开并有效地断开初级侧电路，且瞬时开关位于次级侧电路中以便启动初级电路中的机电开关的闭合从而在充电装置中断后重新连接该充电装置，且其中用于次级侧电路中的瞬时开关的电源来自次级电路中的电源。
[0025]图6为与图5类似的可选实施方案，其中次级电路中的电源为可充电电池。
[0026]图7为本发明的充电装置的实施方案的等距视图，其中用于激活初级电路中的机电开关闭合的手动开关位于与负载紧密配合的连接器接头处或靠近该连接器接头。
[0027]图8为示出一个实施方案的电路的图，该实施方案具有机电开关，其位于充电装置的初级侧中以便从电力网断开并断开初级侧电路；以及流体推送器，其位于或靠近负载或连接接头的位置处以便激活初级电路中的机电开关的闭合从而在充电装置断开后重新连接该充电装置，其中该流体推送器连接至射流管以便激活位于充电装置的初级侧中的机电开关并与该机电开关连通。
[0028]图9为对于图8的电路有用的射流管的横截面视图。
[0029]图10为其中具有射流管的充电线的横截面视图。
[0030]图11示出本发明的另一实施方案，其中充电装置被提供用于对膝上型计算机进行充电。
[0031]优选实施方案的描述
[0032]现在参考图1，示出根据本发明的一个特定实施方案制作的充电装置300的图解。在图1中示出的特定实例中，充电装置300为结合了传统移动电话充电器元素的手机充电器。这并非意图具有局限性，因为将看到本发明可如何被适应用于可在备用模式和空闲模式下操作的其他类别的充电装置(也就是，用于可充电电池、膝上型计算机、平板装置、电动工具、可充电牙刷等)。
[0033]充电器300包括插头320，该插头320允许充电装置300被插入到壁装电源插座305中并与其联接，并且通过该壁装电源插座305充电。因此，充电装置300连接至电力网，该电力网在美国为110/120V AC，世界上的其他国家具有不同的电压范围。在本特定实施方案中，如图所示的充电装置300采用输入电压120AC并使用具有磁芯的变压器310对其进行降频转换，该变压器310具有用于连接至壁装电源插座305或电力网中的110/120伏交流电的初级线圈315和次级线圈317。充电装置300进一步包括接头或连接器301，诸如连接至负载或手机302的微型USB连接器，其当连接器301连接在电话302的底座处的配合插孔303中时提供DC充电电压至负载装置，该负载装置在本实例中为电话302。为此，充电装置300的充电电路还包括连接至变压器310的次级线圈的AC/DC转换器，该转换器用于将AC降频转换为DC，以便从连接器301提供DC充电电流至负载装置(诸如手机302)。
[0034]应注意，连接器301可为需要用于将电话302连接至充电器300的任何形式的连接器或接头。然而，在当前描述的实施方案中，连接器301被说明为根据最近采用的全新通用型手机充电器协议的微型USB连接器。连接器301被示出与充电装置300的主体304隔开一段距离，但是应注意，这一距离可视需要调节大小。具体地说，在一个实施方案中，线306仅为几英寸，且可以设想插头320将借助于电气延长线连接至壁装电源插座305。可选地，线306的长度可为几英尺，以使得虽然连接器301与电源插座305隔开，插头320仍