本申请案主张2015年9月22日提交的在先提交的同在申请中的美国临时专利申请案第62/222,148号的权益，所述申请案的全部内容以引用的方式并入本文中。
背景技术：
对节省能量的需求不断地增长。受升高的能量成本、环境考虑因素和政府规章的驱动，能量耗费装置和其电路愈来愈成为能量控制的焦点。传统上，能量管理程序主要集中在特定空间内的照明负载上，例如将一或多个照明装置的启动耦合到空间的占用情况。其结果是，大部分照明电路变得受控制以将浪费的能量消耗降到最低，且焦点接着变成通过传统壁式插座连接到电基础设施的插塞负载装置。这包含当空间未占用时仍保持“接通”的所有装置，例如汲取电流的那些装置。
在不考虑是否有人在室内的情况下装置汲取恒定水平的功率，所述装置例如仅举几例，计算机监视器、手机和笔记本电脑充电器以及作业照明。甚至当在备用模式下时多数这些装置的恒定功率汲取是总体假定能量消耗的可测量百分率，确切地说当空间未占用且灯“断开”时。这些所谓的插塞负载已识别为装置的实质能量消耗群组。其是需要通过占用或基于计时器的系统来断开插塞负载的规章对象和效率成果。
驱动插塞负载控制的实施的一个示例性标准是ashrae90.1，其要求商业(例如，办公室)设施中的50％插座受控制以将功率消耗限制到可接受，即高效的水平。这个标准通常由环境程序所参考，例如表示能量与环境设计领袖(leadershipinenergy&environmentaldesign)的leed，且由地方规范参考作为电设施效率的标准。leed是识别最佳级别的建筑策略和实践的绿色建筑认证程序。为了接收leed认证，建筑方案必须首先满足预置条件且接着获得积分以实现不同水平的认证。
存在一些已知的解决方案，其开发用来解决控制插塞负载的需求，例如以上识别的那些。这些已知的解决方案通常采用三个形式中的一个，电源组、继电器面板(自动断路器)和控制插座。因此，受控制插座的基本概念在行业中是已知的。然而，目前可用的插座解决方案均是末端单元控制的插座。此外，这些单元受限于其控制的可切换电流的量。
目前市场上的切换或受控制插座通常受限于其能够转换的电流的量。在一些情况下，继电器的额定值远小于指定用于不同出线口类型的最大负载电流(例如，15a插座的12a，或20a插座的16a)。
此外，部分由于以上所提到的电流限制，且部分由于空间需要，目前可用的受控制插座通常受限于单个插座和其内置出线口的控制。这可在切换出线口的两个插塞或典型双工插座的两个出线口中的仅一个之间变化。在所有情况下，然而，不存在进一步控制在受控制装置“下游”的额外出线口或插座的受控制输出电路。其结果是，这些类型的受控制插座在各受控制点处需要单独装置。
技术实现要素：
考虑到难以解决的与现有技术受控制插座装置相关联的问题，包含但不限于上文所论述的难以解决的问题，根据本申请案的一或多个示例性实施例的装置大体上涉及可由一或多个的有线或无线控制方案控制的插塞负载插座。传感器和/或其它控制装置用于控制电插座是否接通或断开。也就是说，视不同条件而定，例如日时间、环境光、热量、某些日期、其它环境条件等，关闭或接通插座触头的功率。
其它实施例提供全额定切换和下游馈送能力。更确切地说，根据与本揭示相一致的一或多个实施例，利用能够控制额定范围内的几乎任何水平的整个分支电路的稳健切换机构(例如，继电器)。其结果是，有可能切换双工插座的正面中的一或两个出线口且提供例如，15安培或20安培输出以用于馈送(切换)下游插座。这种配置提供用户最多价值和最低总体拥有成本。
根据一个示例性实施例，揭示一种具有以下的布线装置：外壳，其包含前部和后部区段；ac功率输入端，其用于从所述外壳外部的电源接收到装置的ac功率；低电压控制输入端，其用于接收低电压控制信号；一或多个ac功率输出端，其用于向连接的装置提供ac功率；以及切换装置，其接收控制信号且基于控制信号将所述ac功率输入端电连接到一或多个ac功率输出端。
根据另一实施例，揭示一种包含以下的布线装置：外壳，其具有前部和后部区段；ac功率输入端，其用于从所述外壳外部的电源接收到装置的ac功率；无线控制输入端，其用于接收无线控制信号；电路，其配置成接收无线控制信号且输出低电压控制信号；一或多个ac功率输出端，其向连接的装置提供ac功率；以及切换装置，其接收控制信号且基于控制信号将ac功率输入端电连接到一或多个ac功率输出端。
根据又其它实施例，切换装置包含稳健磁性继电器，其可切换至多16安培或更多的ac功率。再其它实施例包含第一和第二正面端子，其用于向两个相应电装置提供电功率，第一正面端子基于控制信号来激活且只要ac功率连接到装置那么连续地激活所述第二正面端子。
附图说明
本发明的示例性实施例借助于实例参考附图在下文详细描述，其中：
图1是根据应用的第一示例性实施例连接到两个常规双工插座的受控制双工插座的说明；
图2是根据应用的第二示例性实施例连接到两个额外受控制双工插座的受控制双工插座的说明；
图3和4展示根据应用的各种示例性实施例的端子绝缘体；
图5是根据应用的各种示例性实施例的顶部模制接触绝缘体实施例；
图6是根据应用的一个示例性实施例的受控制插座的分解图；
图7a到7d说明根据示例性实施例用于插塞负载装置的端子连接器；
图8说明根据示例性实施例的印刷电路板和多个连接端子；
图9a说明根据示例性实施例的双工插座的两个出线口受控制的插塞负载插座；
图9b说明根据示例性实施例的双工插座的出线口中的一个受控制且第二出线口始终接通的插塞负载插座；
图10a到10c说明根据示例性实施例的用于插塞负载插座的可调式安装支架；
图11说明根据示例性实施例的用于控制插塞负载插座的有线连接；
图12说明根据示例性实施例的用于控制插塞负载插座的无线配置。
具体实施方式
与本申请案相一致的装置的示例性实施例包含下文详细描述的新颖机械和/或电特征中的一或多个。举例来说，本文中所揭示的装置的示例性实施例中的一或多个包含：外壳；ac功率输入端，其用于从外壳外部的电源接收到装置的ac功率；一或多个ac功率输出端，其用于在预定控制条件存在的情况下向连接的装置提供ac功率；以及开关，其安置于外壳内用于基于预定控制条件通过ac功率输入端将接收的ac功率连接到一或多个ac功率输出端。
参考图6，根据应用的受控制插座的示例性实施例包含具有插座基部60的外壳，电路组合件61拟合到所述插座基部中。电路组合件61包含印刷电路板(pcb)80。端74连接到pcb80(图8)且由端盖62覆盖。在图6中展示的特定实施例中，绝缘体30接收插塞，或安置于两个单独导电臂上的正面端子41到44。下文还展示和论述替代实施例，其中正面端子分隔到三个不同导电臂上。
接地排104附接到外壳60(后部)、105(正面)，且还包含用于将连接的供电装置的接地插塞端子连接到接地插塞负载插座外壳的正面接地端子63。接触绝缘体50拟合于接地排104和正面端子41到44上以使其保持就位且提供电绝缘。提供任选防篡改机构65以用于各出口且防止任何东西进入出线口正面端子，除非所有三个对应插塞端子连接到出线口，即热、中性和接地插塞端子。
示例性装置包含全额定切换和下游馈送。根据与本揭示相一致的一或多个实施例，利用稳健切换机制(例如，继电器)，其能够控制额定范围内的几乎任何功率水平的整个分支电路。其结果是，参考图1，有可能切换双工插座的正面中的一个或两个出线口且提供例如，15安培或20安培输出以用于在下游馈送(切换)，即“切换”插座。
如所展示，附接到受控制插座10的是中性输入线11和热输入线12。热线输入端12连接到线输入端10a且中性线11连接到中性输入端10b。中性对所有分支插座是共用的且因此中性线11还分别连接到中性输入端13b和14b处的切换插座13和14的中性输入端。控制插座10进一步包含馈通端子10c，其提供连接到切换插座13和14的相应线输入端13a和14a的切换线输出端。这个示例性配置向用户提供显著价值和低总体拥有成本。尽管图1中展示的实施例的配置包含具有馈通10和两个切换插座13、14的单个受控制插座，但普通技术人员将理解或多或少的切换插座可如同额外受控制插座一样实施。
举例来说，根据图2中所说明的另一实施例，一串双工插座中的每一个中的两个出线口中的一个受控制，而只要电源电是激活的，那么使各插座硬布线中的另一个出线口例如始终带电。如所展示，热输入线22连接到具有切换馈通20和分离插座23、24的分离受控制插座的相应线输入端20a、23a和24a。如由虚线指示，在这个实施例中，控制/切换各插座中的下部出口且硬布线上部出口。
根据各种实施例的受控制插座的无线控制通过一或多个通信协议实施，例如ieee802和其变体，例如
根据其它示例性实施例，插座可通过直接电线控制受控制。在常规受控制插座中碰到的一个挑战是维持高电压(通常120vac)功率与低电压(通常2级)控制信号之间的隔离。根据一或多个实施例，提供维持这个隔离且此外符合安全需要和现行规范的方式。
图6展示根据应用的示例性实施例的受控制插座的分解图。参看图3到5和7到12在下文更详细地论述对若干独立组件的描述。
图3和4展示根据各种示例性实施例的端子绝缘体30。端子绝缘体30用以将导电插塞端子41到44与印刷电路板(图6中的pcb80)和其组件隔离。端子绝缘体30也包含端子腔体33，相应导电插塞端子41到44安置其中且在插塞端子与接地触头之间。绝缘体30进一步提供天线通道35以用于布设天线，从而维持天线与高电压触头之间的隔离。因此，在pcb80上绝缘体30分隔高电压ac功率线与下部电压控制信号。
参看图5，在本实施例中由透明材料制成的顶部模制绝缘体50充当接触绝缘体。除下文描述的功能之外，当这类防篡改机构用于插座时，绝缘体50支撑任选防篡改(tamper-resistant；tr)机构(图6中的65)。
根据这个实施例，按钮启动器柱体51利用机械束臂52保持就位。按钮启动器51可通过插座的正面接近且位于安装安置于pcb80上的按钮的pcb顶部上(图6和8)，根据本发明的实施例是短暂接通开关。当通过按压按钮启动器53来下压杆时，臂的移动允许下面的安装按钮的pcb凹陷以致动继电器开关且断开插座。导光柱54将光从安装led的pcb带到插座的正面以指示受控制插座的状态。
参看图7a到7d，根据本发明的实施例，导电线端子74具有桩或支脚70到73以及pcb尾部75。
当与装置的外壳接合时，顶部支脚70、71以及底部支脚72和73充当稳定构件。如所展示，根据这个和其它实施例，支脚70到73是窄的、大体上平面、彼此正交定向的结构。具体地说，顶部支脚70和71彼此正交且底部支脚72和73彼此正交。当接合于主体外壳中时，这种相对定向提供呈二维形式的稳定性，例如支脚70和72提供x方向上的稳定性且支脚71和73提供y方向上的稳定性。底部支脚72、73和尾部75除提供稳定性之外，还提供从电线到pcb的足够电流路径，当安设装置时所述电线连接到端子螺钉77。如图7c和7d中所说明，尾部75进一步防止电线保持螺母78旋转过头且接触pcb(图6和图8中的80)，这可能潜在地损坏pcb。这还确保端子与电线之间的足够接触。也就是说，如所展示，端子螺钉安置于端子74的狭槽79中。端子螺钉的头部77在端子74的前侧上(图7b)且保持螺母78旋拧到端子74的背侧上的螺钉的主体76上(图7c和7d)。
图8展示端子74如何与pcb80接合。如所展示，端子74的底部支脚72和73以及尾部75突出穿过pcb80中的孔。
图9a和9b展示两个不同的示例性实施例。在图9a中展示的实施例中，双工插座的正面中的两个出线口同时受控制。在图9b中所说明的另一实施例中，仅一个出线口受控制而另一个始终接通。这使用不同抽头点43'和44'来完成，其在对应于切换输出与输入线连接的点处连接到pcb。
根据一或多个示例性实施例，如图10a到10c中展示的可调式安装支架100允许将插塞负载插座装置安装在浅的，例如较老的传统的盒中，其中插座正面突出最大可允许标准高度。支架100也可调整用于标准盒，以使得插座正面更接近与仅突出约八分之一(1/8th)英寸的板完全“齐平”。作为附加权益，提升插座正面的能力可有助于从金属壁板中进一步移出天线，因此改进射频(天线)性能，例如当采用无线控制实施例时。
确切地说，支架100具有两个相对端101和102。两侧101和102中的每一个包含多个调整孔103(3个调整孔展示于图10a中)。末端101和102经由三个调整孔103中的一个通过附接机构，例如螺钉103a、铆钉或其它充分导电附接构件附接到接地排104。视使用哪三个孔而定，插塞负载插座的外壳正面105从面板106突出不同的量。如示例性实施例中所展示，最大量正面105可从面板106突出.33英寸(举例来说在三个孔103的顶部孔用于将插塞负载插座附接到接地排104的情况下)。或者，在使用底部孔103的情况下，如图10b中所展示，正面105与面板106之间的最小距离是大约.08英寸。
面板105经由螺钉107或一些其它适当附接构件，支架100中的贯通孔108附接到支架100的末端101和102(图10a)。另外，末端101和102中的至少一个包含接地螺钉109以用于将接地线(未展示)附接到电接地。支架100的末端101和102还分别包含支撑面板106的拐点的支撑臂101a和102a。
电线控制的插座
参考图11，根据示例性实施例的用于接收低电压控制信号以控制插座的ac功率输出的一个控制选项包含经由可通过控制信号驱动的连接器110与插塞负载插座的有线连接。根据各种实施例，控制信号从传感器提供，例如占用传感器、计时器、远端管理面板或其任何组合(未展示)。这种有线连接可以是可用于测定插座的所需情况的低电压信号、通信信号或线路电压感测线。
控制配置—根据各种示例性实施例，内部控制配置、若干基础控制配置是可能的。这些示例性基础配置中的一些概述于下。
occ+gnd，内部ac/dc供应：装置衍生用于操作和内部驱动继电器的低电压。参考接地和控制信号(通常占用来自传感器的信号，但可配置成接收产生不同操作的多个信号，例如用于手动接通与自动启动的短暂切换)。
occ，gnd，+24vdc功率输入：以上occ+gnd选项的变体，其中功率并不从a/c供应中内部衍生，但从外部低电压来源获得。
occ，gnd，+24vdc功率输出：内部衍生操作所需的低电压功率。还衍生足够的低电压以驱动其它装置，例如传感器或其它控制件。接收一或多个控制信号。
低电压连接器：对于插座的低电压有线控制，低电压连接器/连接并入到插座中，例如图11中的连接器110。这种连接器满足隔离低电压输入信号与ac功率信号的严格隔离和保护需要。有线解决方案，例如连接器110可与无线控制组合或可作为单独选项。
在一个示例性实施例中，低电压连接器110从传感器接收24vdc信号，其指示占用(空缺)情况如此插座可相应地回应。存在许多类型的信号和通信协议，其可用于控制插座或接收插座的状态(双向)。这些包含但不限于i2c、rs485、rs232、usb等。在这个实施例中，连接器具有2或3个端子。然而，其可具有实施所需低电压信号传导或控制所需的多个端子。
无线控制的插座
天线布设
参考图12，天线120通过绝缘体123中的通道125布设。根据所展示的实施例，天线120是多股柔性绝缘线天线。然而，根据其它实施例，天线120是半刚性的绝缘或非绝缘线。天线120从至少一个控制装置，例如配备有无线输出的占用传感器来接收无线控制信号，且向pcb提供信号。因此，产生低电压控制信号且视从占用传感器接收的信号的状态而定，驱动继电器以切换出线口断开或接通。
虽然已选择各种实施例用于说明本发明，但是所属领域的技术人员将理解，如由所附权利要求书所定义可在不脱离本发明的范围的情况下作出其它修改。