电源装置的制作方法

文档序号:7432972阅读:97来源:国知局

专利名称::电源装置的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种给多个设备,特别是多个家用电器供电的装置。
背景技术
:在大多数国家中,建立昂贵和固定的电力网,以为商业以及家庭之应用供电。为每个家庭装设专用输电线,也称“最后一英里(thelastmile)”,以将其连接到电力网的核心网络(corenetwork)。但在有些发展中国家,特别是对于那些生活在农村地区的人而言,装设所说的“最后一英里”是非常费钱且耗时的。对于这些缺乏“最后一英里”连接的人来说,存在有从太阳能系统或风力发电系统获得电力的可能。然而,这样的系统对于一些人而言通常是太昂贵而不能承受。即使有些人有了与不稳定的电力网的“最后一英里”连接,他们仍然要忍受电源不稳定或者电源的临时损耗之苦。因此,就存在以容易且经济的方式为人们供电的需要。
发明内容本发明的目的在于提供以容易且经济的方式为人们供电的方法和装置,特别是不需要建立所说的“最后一英里”连接。按照本发明的一个实施例,提供了一种传送电能的系统,该系统包括用于储存电能的电源组(powerpack);充电器,被配置成给所述电源组充以电能;以及电源坞(powerdock),被配置成与所述电源组电耦合,并从电源组把电能传送给多个设备。在一个实施例中,所述电源组最好包括超级电容器或者伪电容器(pseudocapacitor)0在另一个实施例中,还将所述充电器配置成与电力网、太阳能板、风能发电机(generator)或汽车能量发电机耦合。按照本发明的一个实施例,提供了一种给多个设备供电的装置,该装置包括电源坞,被配置成与电源组电耦合,其中,将所述电源组配置成储存电能;多个连接器,每个连接器都被配置成从所述电源坞把电能提供给所述多个设备之一。这种装置特别有助于给多个家用电器提供电能。所述电源组最好是可移除的,这意味着可以将其塞入到电源坞中,或者从电源坞中拔出。所述电源组最好是可借助比如超级电容器再充电的。所述电源组可随时随地由电能供给器(powersupplier)充电,并可将所述电源组拿回家以及所述电源组给多个设备供电。本申请有助于缓解或解决缺少“最后一英里”连接或不稳定电源的问题。可供选择的是,这种装置还包括多个功率调节器。每个功率调节器把电源组的输出电压转换成预定电压,并将其输出至与该功率调节器耦合的相应连接器。可供选择的是,这种装置还包括能量检测器,所述能量检测器被配置成检测电源组的剩余电能。例如,若电源组包括超级电容器或者伪电容器,则该能量检测器可以检测所述超级电容器的电容和/或输出电压。如果所述电源组包括电池(battery),则该能量检测器可以使用适宜的技术检测电池中的剩余电能。使用所述能量检测器向用户告警电源组的状态是有利的。利用电源组状态的知识,使所述装置进一步包括用户界面和/或简档存储器(profilestorage)是有益的。把所述用户界面配置成向用户显示由能量检测器测得的信息,并得到用户的指令。所述简档存储器被配置成包括简档,该简档包含根据能量检测器测得的信息对一个或多个设备供电的优选表(preferencetable)。可供选择的是,这种装置还包括选择器,所述选择器被配置成根据能量检测器测得的信息,以及根据简档和/或来自用户的输入指令启用一个或多个连接器。在一个实施例中,所述装置还包括集成能量存储器,所述集成能量存储器被配置成从电源组接收电能,并将所接收的电能提供给所述多个设备中的至少一个。有利的是,即使当从电源坞移除所述电源组时,也不间断地对所述多个设备供电。所述集成能量存储器可以是任何类型的能量存储器和供给器,优选地为超级电容器。按照一个实施例,为了提供更多的能量和/或更高的输出电压,进一步将所述电源坞配置成具有用于第二电源组的槽口。对于那些具有太阳能板、风能发电机,和/或汽车能量发电机的人们而言,有利的是,所述装置进一步将所产生的电能连接到所述电源坞,给电源组或集成的超级电容器充电,或者在被多个功率调节器转换之后,把能量提供给所述多个设备。根据下面描述的各实施例,本发明的上述以及其它的方面、特点和/或优点将是显而易见的,并且参照下面描述的各实施例,本发明的上述以及其它的方面、特点和/或优点将得到说明。为了更加完整地理解本发明及其优点,现在将参照附图予以描述,其中图1示出按照本发明一个实施例的用于传输电能的系统;图2示出按照本发明若干实施例的电源装置的若干示例的方框图。具体实施例方式为了解决或者缓解缺少与电力网“专用的最后一英里连接”的问题,本发明给出包括一种系统的实施例,该系统用于把电能从一地传送至另一地,而不需要建立物理的专用“最后一英里”连接。在图1所示的实施例中,系统100包括电源组110、充电器120和电源坞130。电源组110用于储存电能。该电源组110可包括任何类型的能量储存器,比如电池或超级电容器。它优选地包括超级电容器112,这具有“即时充电”、“循环寿命长”、“容易取得且使用容易”等优点。充电器120被配置成给所述电源组充以电能。该充电器120可与电力网122电耦合,并将交流电转换成为直流电,以便对电源组110充电。它还可以从太阳能板124、风能发电机126、汽车能量发电机1或其它任何类型的能量产生设备接收能量。电源坞130被配置成与所述电源组电耦合,并将电能自电源组传送至多个设备。所述多个设备包括灯132、电视机134、洗衣机136等,它们与电源坞130电连接。当用户想要得到电能时,他可将电源组110接到可能位于远离用户家的充电器120。如果电源组110中包括超级电容器,那么可在几秒钟内完成充电过程;如果包括电池,则充电过程可花费几十分钟至几小时。在电源组110已经被充以量相当大的电能之后,用户把电源组110带回家中,通过插入、旋入、电缆连接方式,或任何其它电连接方式,将所述电源组110连接到电源坞130。可以使那些与电源坞130电连接的设备通电。从而使缺少“专用的最后一英里连接”的问题完全地或者部分地得到解决。对于将储存在电源组内的电能传送至用户家中的设备的过程而言,本发明提供多种电源装置形式和/或功能,以供在用户家中使用。图2示出按照本发明若干实施例的电源装置的若干示例的若干方框图。在图2中,每一个方框表示一个单独的模块或功能,可按不同的组合方式组合所有这些方框或部分这些方框,以便形成不同的实施例。把它们包含在一幅图中的目的是减少附图的数目,并简化描述。然而,不应将此解读为如下的限定性意义一即本发明的所有实施例包括由图2中全部方框表示的所有模块或功能。按照一个实施例,电源装置200包括电源坞210和多个连接器222、2和228。这种电源装置被配置成给多个设备,特别是给比如灯、电视机、剃刀、移动电话、手电筒等家用电器提供电能。将电源坞210配置成与电源组212电耦合;后者则被配置成存储电能。电耦合方式可以包括塞入、插入槽中、旋入,或者甚至只是利用电缆把电源组212简单地连接到电源坞210的多种形式。在所说的多个连接器之中,每个连接器222、2M和2都被配置成从电源坞把电能提供给所述多个设备之一。所说的连接器可以是壁装电源插座、一端附接于电源装置200外壳上且另一端与电器电连接的细长的电缆、设在电源装置200外壳处的插座,或者任何其它可以采用的形状。使用这种电源装置实例的优点在于,当电耦合电源组时,可使多个设备通电,而无需到电力网的核心网络的物理连接。使用这种电源装置实例的优点还在于,可按集中的方法组织电源,而不需要为不同的设备配置不同的电能供给器。用户可以人为地把电源装置200看做与电力网连接的专用电力线,以致不需要改变他的习惯用法模式。再一个优点是用户可以容易决定通过连接各相应的连接器而给一个或多个可设想的设备供电。在另一实施例中,特别是对于那些具有不同工作电压的设备而言,在电源装置200中设置多个功率调节器232、234和238。进一步将每一个功率调节器配置成把电源坞的输出电压转换成相应的预定电压,并将其输出给与所述功率调节器电耦合的相应连接器。以示例的方式所给出的这种实施例的优点在于,对不同的设备,比如剃刀、灯、电视机、移动电话等提供不同的电压。如果电源坞的输出电压恰好对应于设备的工作电压,则适于把该输出电压直接链接到该设备。为了监控电源组212中所存储的能量的量,另一个实施例包括能量检测器M0,用以检测电源组内储存的电能。如果电源组包括超级电容器,则所述能量检测器240可以检测电源组212的电容和/或输出电压,并计算剩余的功率。例如,如果电源组212包括电池,则其它适宜的能量检测方法都是可用的。在另一个实施例中,诸如电源组的当前输出电压、剩余功率的百分比、需要取代该电源组等信息,以及由能量检测器240测得的任何其它有用信息等,都可以通过用户界面250向用户示出。此外,该用户界面250被配置成接收来自用户的指令,以便控制电源装置200。在另一个实施例中,将简档存储器260配置成存储简档,该简档包含根据所述能量检测器测得的信息选择多个连接器当中一个或多个连接器的优选表。在又一个实施例中,将选择器270配置成根据能量检测器测得的信息,以及根据简档和/或通过用户界面的输入信息,启用一个或多个连接器。譬如,当能量检测器240测得电源组212的剩余能量或输出电压太低时,可将该信息通过用户界面250向用户显示。用户可以选择断开电视机而只留下灯接通。可以通过用户界面250接收指令并将指令转发给选择器270。结果,选择器270将禁用连接器,比如与电视机连接的连接器222,和启用连接器,比如与电灯连接的连接器224。用户还可将他的偏好预先存储在所述简档中,比如给电灯最高优先权,给电视机中等优先权,而给剃刀最低优先权。简档、选择器和能量检测器的组合能够提供自动选择,而无需用户的介入。可按任何形式组合所述能量检测器M0、用户界面250、简档存储器260和选择器270。连接器270可以直接禁用连接器(比如222)或功率调节器(例如232)。为了提供更多的能量或更高的输出能量,还将电源坞210的另一实施例配置成容纳第二电源组214。把所述电源组212和这个第二电源组214设置成提供更多的电能或更高的输出电压。所述电源组212和这个第二电源组214可以二者都包括超级电容器。为了即使当从电源坞取掉电源组212时给多个设备提供不间断的电源,或者延长某些设备的工作时间,所述电源坞210的另一实施例可以进一步包括集成能量存储器216。以如下方式配置所述集成能量存储器根据配置,在把电源组212插入电源坞210中时,该集成能量存储器从电源组212取得电力,以及在把电源组212插入电源坞210或者从电源坞210断开时,该集成能量存储器给多个设备供电。所述集成能量存储器优选包括超级电容器。它还可以包括电池或者任何其它类型的储存能量的装置。电源装置200还可以包括辅助电能供给器观0,这种辅助电能供给器被配置成将太阳能、风能或汽车能量当中任何一种转换成电能,并将其提供给电源坞。譬如,所述辅助电能供给器280可以是太阳能板观2、风能发电机观4,和/或汽车发电机观6。从辅助电能供给器280提供的电力可以通过电源坞210直接供给一个或多个设备,或者对集成能量存储器216充电。所述太阳能板观2、风能发电机观4,和/或汽车发电机286被表示在电源装置200的方框外部,但对于技术人员而言,明显的是可将它们中的全部或者部分集成到电源装置200中。对于本领域技术人员而言,同样明显的是按照本发明若干实施例的方法和装置的各种改型都是可能的,而不会脱离本发明的精神或范围。因此,本发明的保护范围并不限于所描述的这些实施例。此前所做的说明表明,参照附图的详细描述举例说明了本发明,而不是限制了本发明。可有多种可供选择的改型,它们都落入所附权利要求的范围内。权利要求中的各附图标记不应被解释为限制该权利要求。使用动词“包括”及其变换词形并不排除权利要求中所说的那些部件或步骤之外的部件或步骤的存在。部件或步骤前面所使用不定冠词“一”不排除多个这样的部件或步骤的存在。权利要求1.一种给多个设备提供电能的装置,该装置包括-电源坞,被配置成与电源组电耦合,其中,所述电源组被配置成储存电能;和-多个连接器,每个连接器都被配置成从所述电源坞把电能提供给所述多个设备之一。2.如权利要求1所述的装置,还包括-多个功率调节器,每个功率调节器进一步被配置成把电源坞的输出电压转换成相应的预定电压,并将其输出至与该功率调节器耦合的相应连接器。3.如权利要求1或2所述的装置,还包括-能量检测器,被配置成检测所述电源组中储存的电能。4.如权利要求3所述的装置,还包括-用户界面,被配置成显示由所述能量检测器测得的信息。5.如权利要求3所述的装置,还包括-简档存储器,被配置成包括简档,该简档包含根据所述能量检测器测得的信息选择所述多个连接器中的一个或多个连接器的优选表。6.如权利要求4或5所述的装置,还包括-选择器,被配置成根据所述能量检测器测得的信息,以及根据简档和/或通过用户界面的输入信息,启用一个或多个连接器;其中,所述用户界面进一步被配置成接收来自外部构件的输入信息。7.如权利要求1所述的装置,其中,所述电源坞还包括集成能量存储器,所述集成能量存储器被配置成从所述电源组接收电能,并将所接收的电能提供给所述多个设备中的至少一个。8.如权利要求7所述的装置,其中,所述集成能量存储器包括超级电容器、伪电容器或电池中任何之一。9.如权利要求1所述的装置,其中,所述电源坞还被配置成容纳第二电源组;所述电源坞和所述第二电源组被设置成提供更多的能量或更高的输出电压。10.如权利要求1或9所述的装置,其中,每一个电源组包括用于储存电能的超级电容器、伪电容器或电池中任何之一。11.如权利要求1所述的装置,还包括-辅助电能供给器,被配置成将太阳能、风能或汽车能量当中任何一种转换成电能,并将其提供给所述电源坞。12.一种传送电能的系统,包括-用于储存电能的电源组;-充电器,被配置成给所述电源组充以电能;以及-电源坞,被配置成与所述电源组电耦合,并从电源组把电能传送给多个设备。13.如权利要求12所述的系统,其中,所述电源组包括超级电容器或伪电容器。14.如权利要求12所述的系统,其中,所述充电器还被配置成与电力网、太阳能板、风能发电机或汽车能量发电机耦合。全文摘要为解决或缓解缺少与电力网“最后一英里”连接的问题,本发明提供了一种给多个设备提供电能的电源装置。所述装置包括电源坞(130),其被配置成与电源组(110)电耦合,其中,所述电源组被配置成储存电能;和多个连接器,每个连接器都被配置成从所述电源坞把电能提供给所述多个设备(132、134、136)之一。通过利用电源组,特别是可移除的超级电容器(112),对于那些远离电力网居住或经受不稳定电源之苦的人而言,接入电力变得更容易。文档编号H02J7/00GK102106057SQ200980128605公开日2011年6月22日申请日期2009年7月13日优先权日2008年7月23日发明者刘C.,A.A.M.D.鲁伊特H.,P.巴克L.申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司
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