电插头以及相关联的电气组合件转让专利

申请号 : CN201280032390.X

文献号 : CN103797557B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : V·瓦拉达斯J-L·肖梅尼

申请人 : 勒格朗法国公司勒格朗合伙公司

摘要 :

本发明涉及一种适于插入电源插座(100)中的电插头(200),所述电源插座输出电信号,所述电信号的至少一个特征是可在一个预定范围内变化,并且该电源插座包括识别装置,该识别装置适于与所述电信号通信或配合以便生成一表征由电源插座输出的所述电信号的控制信号,所述电插头包括:适于接收由所述识别装置发出的控制信号并向电插头提供所述控制信号的读取装置(230),和适于探测不是由识别装置(130)发出的干扰信号并且在探测到这种干扰信号时阻断控制信号的传输或在探测到这种信号时向所述电插头传输警示信号的检验装置(280)。本发明还涉及具有这种电插头和电源插座的电气组合件。

权利要求 :

1.电插头(200),该电插头适于插入电源插座(100)中,该电源插座输出电信号并包括识别装置,该识别装置适于与该电插头(200)通信或配合以便生成控制信号,所述电插头(200)包括:-读取装置(230),该读取装置适于接收由所述识别装置(130)发出的控制信号并且在该读取装置的磁簧开关或霍尔效应传感器探测到表征控制信号的磁场时向电插头传输所述控制信号,以及-检验装置(280),该检验装置适于在该检验装置的磁簧开关或霍尔效应传感器探测到不是由识别装置发出的干扰磁场时阻断控制信号的传输。

2.电插头,该电插头适于插入电源插座中,该电源插座输出电信号并且包括识别装置,该识别装置适于与该电插头通信或配合以便生成控制信号,所述电插头包括:-读取装置,该读取装置适于接收由所述识别装置发出的控制信号并且在该读取装置的磁簧开关或霍尔效应传感器探测到表征控制信号的磁场时向该电插头的电路提供所述控制信号,以及-检验装置,该检验装置适于在该检验装置的磁簧开关或霍尔效应传感器探测到不是由识别装置发出的干扰磁场时传输警示信号。

3.根据权利要求1或2所述的电插头,其中,所述读取装置的磁簧开关或霍尔效应传感器是对磁场敏感的磁簧开关。

4.根据权利要求1或2所述的电插头,其中,所述检验装置的磁簧开关或霍尔效应传感器是对磁场敏感的磁簧开关。

5.根据权利要求1或2所述的电插头,其中,所述读取装置的磁簧开关或霍尔效应传感器是这样的磁簧开关,即,该磁簧开关的簧片由于所述表征控制信号的磁场的出现而接触,所述检验装置的磁簧开关或霍尔效应传感器是这样的磁簧开关,即,该磁簧开关的簧片由于所述干扰磁场的出现而断开接触。

6.根据权利要求1或2所述的电插头,其中,该读取装置的磁簧开关或霍尔效应传感器是第一磁簧开关,该检验装置的磁簧开关或霍尔效应传感器是第二磁簧开关,与第二磁簧开关相比,所述第一磁簧开关位于离带有连接管脚的插头的正面更近的位置。

7.根据权利要求5所述的电插头,其中,该读取装置的磁簧开关和该检验装置的磁簧开关串联连接在电插头的同一个次级电路中。

8.根据权利要求5所述的电插头,其中,读取装置的磁簧开关连接至电插头的次级电路,检验装置的磁簧开关连接至该电插头的与该次级电路不同的第三电路。

9.根据权利要求1或2所述的电插头,其中,读取装置(230)和检验装置(280)被唯一的支撑件(231)支撑。

10.根据权利要求1或2所述的电插头,其中,所述读取装置的磁簧开关或霍尔效应传感器是霍尔效应传感器。

11.根据权利要求1或2所述的电插头,其中,所述检验装置的磁簧开关或霍尔效应传感器是霍尔效应传感器。

12.电气组合件,包括电源插座(100)和适于插入所述电源插座(100)的电插头(200),该电源插座(100)输出电信号并且包括识别装置(130),该识别装置适于与电插头(200)的读取装置(230)通信或配合以便生成表征控制信号的磁场,该控制信号表征由电源插座(100)输出的电信号,该电插头(200)还包括检验装置(280),该检验装置适于探测不是由识别装置(130)发出的干扰磁场并且当探测到这种不是由识别装置发出的干扰磁场时阻断控制信号的传输。

13.电气组合件,包括电源插座和适于插入所述电源插座的电插头,该电源插座输出电信号并且包括识别装置,该识别装置适于与电插头的读取装置通信或配合以便生成表征控制信号的磁场,该电插头还包括检验装置,该检验装置适于探测不是由识别装置发出的干扰磁场并且当探测到这种不是由识别装置发出的干扰磁场时传输警示信号。

14.根据权利要求12所述的电气组合件,其中,

-所述电源插座(100)的识别装置包括磁体(133),

-所述电插头(200)的读取装置(230)包括次级电路(290),该次级电路包括第一磁簧开关(233),该第一磁簧开关对磁场敏感并且适于当电插头(200)插入电源插座(100)时改变状态,以及-所述检验装置(280)包括第二磁簧开关(283),该第二磁簧开关与所述第一磁簧开关(233)串联连接并且适于当电插头(200)靠近不是由电源插座(100)发出的干扰磁场时改变状态。

15.根据权利要求13所述的电气组合件,其中,

-所述电源插座的识别装置包括磁体,

-所述电插头的读取装置包括次级电路,该次级电路包括第一磁簧开关,该第一磁簧开关对磁场敏感并且适于当电插头插入电源插座时改变状态,以及-所述检验装置包括第三电路,该第三电路包括第二磁簧开关,该第二磁簧开关适于当电插头靠近不是由电源插座发出的干扰磁场时改变状态。

16.根据权利要求12所述的电气组合件,其中,

-所述电源插座的识别装置包括磁体,

-所述电插头的读取装置包括霍尔效应传感器,该霍尔效应传感器适于当电插头插入所述电源插座时通过该电插头的次级电路发出所述控制信号,以及-所述检验装置包括磁簧开关,该磁簧开关设置在该次级电路上、与所述霍尔效应传感器串联连接并且适于当电插头靠近不是由电源插座发出的干扰磁场时改变状态。

17.根据权利要求13所述的电气组合件,其中,

-所述电源插座的识别装置包括磁体,

-所述电插头的读取装置包括第一霍尔效应传感器,该第一霍尔效应传感器适于当电插头插入所述电源插座时通过所述电插头的次级电路发出所述控制信号,以及-所述检验装置包括第二霍尔效应传感器,该第二霍尔效应传感器适于当电插头靠近不是由电源插座发出的干扰磁场时通过电插头的第三电路发出所述警示信号。

说明书 :

电插头以及相关联的电气组合件

技术领域

[0001] 本发明一般地涉及电插头的领域。
[0002] 本发明更具体地涉及适于插入电源插座的电插头,该电源插座输出电信号并且包括识别装置,所述电信号取决于该电源插座的内在特征(固有特性),该识别装置适于与该电插头通信或配合(协同操作,相互作用)以便生成控制信号,该控制信号表征由电源插座发出的所述电信号。
[0003] 本发明还涉及包括电源插座和电插头的电气组合件的领域。

背景技术

[0004] 对汽车电池进行充电需要在数小时内使通常等于14安培的电流流经该电池。
[0005] 出于实际问题,用户将其汽车电池接在16安培标准的家用电源插座上是很方便的。
[0006] 这种类型的电源插座理论上具有能够在标准的充电时间内输出强度小于或等于16安培的电流的内在特征。
[0007] 然而,这种类型普通家用电源插座所满足的界定标准是在大部分情况下输出电流强度低于14或16安培,其荷载频率和时间低于汽车电池充电所需的荷载频率和时间。
[0008] 另外,在实际运用中,用户在住所安装的电源插座的内在特征可以互不相同,在充电时间上也各不相同。因此,要确信无疑地了解这些特征是不可能的。
[0009] 用户还可能遇到不符合标准的电源插座。
[0010] 对于电源插座内在特征的这种不确定性从而导致的对于其输出14安培电流性能的不确定性或是加上对于其在数小时内能否规律性输出的不确定性会危害人员和设备的安全,因此是不可接受的。
[0011] 一种新型的民用设备例如电动汽车充电器可以使电源插座符合法定的特征,但因此需要对所使用的这种电源插座的属性和质量有明确的了解以便在不对其造成损坏的情况下获益于该电源插座的最大电容量。
[0012] 然而,当前已知的连接电气设备的电插头并不配置用于识别其所插入的电源插座的特征。
[0013] 除非连接至标准电插头的电气设备可以调整其功能与所插入的插座相匹配,该电插头只能通过其自身的特征得到一定的电流强度。
[0014] 已知例如文献DE102009030092中的一种电气组合件,其包括电源插座和适于插入该电源插座的电插头。该电插头包括适于接收由所述电源插座发出的连接信号的连接探测装置以及适于接收所述电源插座的识别数据并且如这些数据符合要求时发出确认有效的信号的通信装置。
[0015] 然而,这种组合件的缺点在于未设置任何装置用于探测并非来源自其部件之一的干扰信号,即并非来自于所述电插头或电源插座的干扰信号。

发明内容

[0016] 为了弥补上述现有技术中的缺陷,本发明提出一种新颖的电插头,该电插头适于与电气设备的电源插座通信,所述电源插座与电气设备通过该电插头连接并适于确保收到的控制信号确实来自于该电插头。
[0017] 更具体地,本发明提出一种如前文所定义的电插头,该电插头包括:
[0018] -读取装置,该读取装置适于接收由所述识别装置发出的控制信号并向电插头提供所述控制信号,以及
[0019] -检验装置(验证装置),该检验装置适于探测不是由识别装置发出的干扰信号并且在探测到这种干扰信号时传输警示信号。
[0020] 这样,如果电源插座是不包括任何识别装置的标准电源插座,则该电插头不向它所连接的设备传输控制信号并且该设备会调节自身的运行。
[0021] 本发明还涉及一种如导言中定义的电插头,该电插头包括:
[0022] -读取装置,该读取装置适于接收由所述识别装置发出的控制信号并向电插头提供所述控制信号,以及
[0023] -检验装置,该检验装置适于探测不是由识别装置发出的干扰信号并且在探测到这种干扰信号时传输警示信号。
[0024] 在这种情况下,电插头传输的警示信号表示由所述电插头发出的控制信号可能是错误的。因此,插在所述插座上的设备可以不采纳控制信号,对其运行进行调节。
[0025] 根据本发明的电插头的其它非限制性并且有利的特征如下:
[0026] -所述读取装置包括对磁场敏感的磁簧开关(柔性簧片开关);
[0027] -所述检验装置包括对磁场敏感的磁簧开关;
[0028] -所述读取装置包括这样的磁簧开关,即,磁场的出现导致该磁簧开关中的簧片被触发而接近;所述检验装置包括这样的磁簧开关,即,磁场的出现导致该磁簧开关中的簧片被触发而远离,
[0029] -所述读取装置包括第一磁簧开关,所述检验装置包括第二磁簧开关,所述第一磁簧开关与所述第二磁簧开关相比,位于距离带有连接管脚的插头的正面更近的位置;
[0030] -所述两个磁簧开关串联连接在所述电插头的同一个次级电路中;
[0031] -所述读取装置的磁簧开关连接至所述电插头的次级电路,所述检验装置的磁簧开关连接至所述电插头的与该次级电路不同的(有区别的)第三电路;
[0032] -所述读取装置和检验装置被支撑在唯一的一个支撑件上;
[0033] -所述读取装置包括霍尔效应传感器,以及
[0034] -所述检验装置包括霍尔效应传感器。
[0035] 本发明还涉及一种电气组合件,该电气组合件包括电源插座和适于插入该电源插座的电插头,所述电源插座输出电信号并且包括识别装置,该电信号取决于电插头的内在特征,该识别装置适于与该电插头的读取装置通信或配合以便生成表征由所述电源插座输出的电信号的控制信号,并且所述电插头还包括检验装置,该检验装置适于探测不由识别装置发出的干扰信号并且在探测到这种干扰信号时阻断控制信号的传输。
[0036] 符合本发明的电气组合件的其它非限制性并且有利的特征如下:
[0037] -所述电源插座的识别装置包括磁体,所述电插头的读取装置包括次级电路,该次级电路包括第一磁簧开关,该第一磁簧开关对磁场敏感并且适于当所述电插头被插入所述电源插座中时改变状态,所述检验装置包括第二磁簧开关,该第二磁簧开关与第一磁簧开关串联连接并且适于当该电插头靠近不是由该电源插座发出的干扰磁场时改变;以及[0038] -所述电源插座的识别装置包括磁体,所述电插头的读取装置包括霍尔效应传感器,该霍尔效应传感器适于当所述电插头插入所述电源插座时通过该电插头的次级电路发出所述控制信号,所述检验装置包括设置在该次级电路上的磁簧开关,后者与所述霍尔效应传感器串联连接,并且适于当所述电插头接近不是由该电插头发出的干扰磁场时改变状态。
[0039] 最后,本发明还一种电气组合件,该电气组合件包括电源插座和适于插入所述电源插座的电插头,所述电源插座输出电信号并且包括识别装置,该电信号取决于电插头的内在特性,该识别装置适于与电插头的读取装置通信或配合以便生成表征由该电插头输出的电信号的控制信号,该电插头还包括检验装置,该检验装置适于探测不是由识别装置发出的干扰信号并且在探测到这种干扰信号时传输警示信号。
[0040] 符合本发明的电气组合件的其它非限制性并且有利的特征如下:
[0041] -所述电源插座的识别装置包括磁体,所述电插头的读取装置包括次级电路,该次级电路包括第一磁簧开关,该第一磁簧开关对磁场敏感并且适于当所述电插头插入所述电源插座时改变状态,所述检验装置包括第三电路,该第三电路包括第二磁簧开关,该第二磁簧开关适于当电插头靠近不是由所述电源插座发出的干扰磁场时改变状态;
[0042] -所述电源插座的识别装置包括磁体,所述电插头的读取装置包括第一霍尔效应传感器,该第一霍尔效应传感器适于当电插头被插入电源插座时通过该电插头的次级电路发出所述控制信号,所述检验装置包括第二霍尔效应传感器,该第二霍尔效应传感器适于当电插头接近不是由电源插座发出的干扰磁场时通过该电插头的第三电路发出电的警示信号。

附图说明

[0043] 通过非限制性的实施例并参考附图,以下的说明将有助于更好地理解本发明的内容以及本发明是如何实现的。
[0044] 在附图中:
[0045] -图1是符合本发明的电源插座和电插头的透视图,带有所述电源插座体部的局部剖切和所述电插头的读取装置和检验装置的环状支撑件;
[0046] -图2是图1中电源装置的第一实施方式的正视透视图;
[0047] -图3是图2中电源插座的不带壳体的后视透视图;
[0048] -图4是图1中电源插座的第二实施方式的不带壳体的后视透视图;
[0049] -图5是符合本发明的电插头的前视透视图;
[0050] -图6是图5中的电插头的分解示意图;
[0051] -图7是图5中的电插头的侧视图;
[0052] -图8是图5中的电插头的正面透视图;
[0053] -图9是图5中电插头的内部部分的示意图;
[0054] -图10是图9中电插头的内部部分的示意图,带有其环状支撑件的部分剖切面;
[0055] -图11是图1中的电插头和电源插座的示意图;
[0056] -图12是传统电源插座和图1中电插头的示意图;
[0057] -图13是存在干扰磁场的情况下,传统电源插座和图1中电插头的示意图;
[0058] -图14是存在干扰磁场的情况下,图1中电插头和电源插座的示意图。

具体实施方式

[0059] 首先应注意,在不同附图中,本发明的不同实施方式的相同或相似的元件在可标识的情况下都采用同样的图标记,并且并非每次都进行描述。
[0060] 图1、图11和14显示了根据本发明的电气组合件E。
[0061] 如后文将更加具体地说明的,该电气组合件E具有符合本发明的电插头200和适于与该电插头配合的电源插座100。
[0062] 图1和图5-14更具体地示出根据本发明的电插头200的一种可能的实施方式。
[0063] 图1-4和图11、14中示出适于与根据本发明的电插头200配合的电源插座100的两种实施方式。
[0064] 所述电源插座100适于持久地输出电信号。
[0065] 该电信号具有预定的特征,所述特征取决于电源插座的内在物理特性以及电源插座的供电源。
[0066] 由所述电源插座输出的电信号的特征可以体现在单位为安培的输出电流强度、电源插座的端子间单位为伏特的电压、甚至是单位为赫兹的交流信号频率或该信号的功率。这种特征可以尤其是与所述电源插座输出的该电信号相关的任何物理量。
[0067] 此处,“电源插座的内在特征”指的尤其是决定了当所述电源插座工作时的加热和耐热性的物理特性。
[0068] 这涉及到例如所述电源插座的内阻、几何形状和制造时所使用的绝缘和导电材料。
[0069] 所述电源插座适于输出的最大电流强度尤其取决于所述电源插座的内在特性。
[0070] “最大电流强度”指的是在不造成损坏的情况下在限定时间内可输出的电信号的最大强度。
[0071] 所述电源插座100包括识别装置130,该识别装置适于与电插头200通信,以便根据电信号向其提供确定的控制信号。
[0072] 该控制信号还可以取决于所述电源插座的内在特性、输出电流强度、电源插座的端子间电压、甚至是交流电信号的频率或该电信号的功率。
[0073] 考虑到所述插座的内在特性,尤其可以根据所述电源插座适于输出的最大电流强度进行限定。
[0074] 这样,电源插座100适于与插入其上的电插头200通信,以用于向其提供指示例如由所述电源插座100输出的最大电流强度的控制信号,而不会对所述电源插座造成损坏。
[0075] 很明显,根据本发明的电插头200适于与电源插座通信,以用于安全地接收或生成该控制信号并且将其传输至通过电插头接通的电气设备。
[0076] 所述电气设备则可以编程,以便根据由所述电源插座传输的控制信号来调节其运行。
[0077] 为此,根据本发明的电插头200适于插入电源插座100中并包括:
[0078] -读取装置230,该读取装置适于接收由所述识别装置130发出的控制信号并将所述控制信号提供给电插头200,以及
[0079] -检验装置280,该检验装置适于探测不是由识别装置发出的干扰信号。
[0080] 根据图中所示的本发明优选的实施方式,所述电插头的检验装置280适于在探测到这种干扰信号时阻断所述控制信号的传输。
[0081] 这样,与干扰信号的存在相关联但不与所述电源插座的识别装置相关联的控制信号的传输被排除了。
[0082] 用户得以确保与电插头相连的电气设备根据由电源插座自身提供的控制信号而不是干扰信号来调整其运行。
[0083] 根据一种未示出的变型,所述电插头的检验装置适于在检测到这种干扰信号时发出警示信号。
[0084] 所述控制信号和警示信号则可以被传输至与电插头相连的电气设备。该电气设备相应地编程以适应其运行。
[0085] 与根据本发明的电插头200相连的电气设备为例如电动汽车。
[0086] 适于与根据本发明的电插头配合的电源插座100尤其具有适于永久地将电流切换至16安培的内在特性。
[0087] 特别地,所涉及的是专用于电动汽车的蓄电池充电的电源插座。所述电源插座特别适合于输出等于14安培的充电电流。
[0088] 在该实施例中,控制信号因此指示与电源插座100接通的电插头200,该电源插座100确实具有用于以14安培的充电电流向汽车电池充电所需的内在特性。
[0089] 换言之,根据本发明的电插头200与电源插座100通信以便向该电插头传输一指示所述电源插座所能输出的、并且不会造成损害的最大电流强度值的控制信号。所述电插头则可以向电动汽车传输控制信号。
[0090] 所述电动汽车可以调节电流强度值,该汽车的电池出自电源插座对蓄电池进行充电以便不超过该最大电流值。
[0091] 实际上,图1-4、11和14中所示的电源插座100的识别装置具有一磁体133。
[0092] 该磁体133生成一个构成所述电源插座100的控制信号的磁场。
[0093] 所述电源插座100具有一个设备机构150和一个设置在所述设备机构150的正面上的装饰盖140(图3)。
[0094] 该电源插座100通过图1和2中所示的壳体160从后面封闭。
[0095] 所述电源插座100在此用于凸起地安装在一个接收壁上。作为变型,还可以将所述电源插座嵌入地安装在所述接收壁上。
[0096] 根据示出的实施例,设备机构150具有一个通过齿爪151单独地安装在所述壳体中的底座,所述齿爪各自形成一个接收井,该接收井适于容纳设置于壳体中的补充的安装柱(图3)。
[0097] 形成所述电源插座100的接收井的装饰件142接合在所述设备机构的底座的前部并且从装饰盖140的正面141露出(图2)。
[0098] 装饰盖140还包括枢转安装在所述装饰盖140的正面上的盖板146,以便封闭所述电源插座100的接收井的入口(图1和2)。
[0099] 所述壳体160具有由四个侧向(横向)壁161围成的底部,这些侧向壁垂直延伸至该底部(图1和2)。所述壳体被装饰盖140从正面封闭。
[0100] 所述底部被一个作为密封垫圈的柔性边缘162环绕,该边缘介于所述电插头100和该插头凸起地安装于其上的接收壁之间。
[0101] 所述壳体160的侧向面161之一具有一圆形开口,在该开口中插有封严套(轴封)165(图1和2),所述电源插座100的供电电缆(未示出)经过该封严套进入所述壳体160。
[0102] 设备机构的底座150以常规方式包围三个端子110、120(图2和11、14),这三个端子适于电连接至电源插座100的相线、零线和地线的供电电缆。
[0103] 一个连接至地线端子120的管脚在所述电源插座的接收井中凸起。
[0104] 当连接电气端子110、120时,该电源插座100持久地输出所述电信号。
[0105] 所述识别装置130具有磁体133以及支撑件131,该支撑件包括容纳所述磁体133的凹槽(容纳部)132(图1至3)。
[0106] 在图1-3中所示的电源插座100中,所述支撑件131由L形部件构成,该部件的一个分支形成所述凹槽132,另一分支具有例如通过螺丝固定或通过压接(折边镶接)安装在所述设备机构的底座150上的安装装置。
[0107] 作为变型,所述支撑件可以安装在所述电源插座的壳体或装饰盖上。然而,有利地可以将电源插座的识别装置与设备机构的底座连成一体,以便形成可以插入所述电源插座的不同壳体内的元件。
[0108] 这样,无需拆卸并重新安装所述识别装置就可以更换所述电源插座的壳体或装饰盖。
[0109] 有利地,所述凹槽132呈柱形空腔的形式,磁体133的形式为该凹槽132内中的滑动杆。
[0110] 该磁体133的长度例如为25.4毫米,直径为6.35毫米并且粘合强度为1.6千克。
[0111] 这里涉及的是永磁体,其磁性能的参考牌号为N42,这标志着所述磁体133的能量储存率是42MGOe(兆高斯-奥斯特,M6ga Gauss Oersted)并且可以在高达80摄氏度的环境温度下使用。
[0112] 该磁体的镀层为例如镍。
[0113] 磁体133设置在电源插座100的接收井的一个壁附近,以便当电插头200插入所述接收井时接近该电插座。
[0114] 这里,支撑件131的L形允许磁体133尽可能近地维持在电源插座100的接收井底部。
[0115] 此处,磁体133平行于该电源插座100的接收井底部延伸。
[0116] 图4示出该第一实施方式的一个变型,在该变型中仅磁体133的支撑件和位置是不同的。
[0117] 在图4所示的变型中,磁体133的支撑件131包括布置在所述设备机构的底座150内的座架131A和凸出地设置在装饰盖140的背面上的套筒131B。
[0118] 所述座架131A和套筒131B各自容纳磁体133的一个端部,该磁体沿电源插座100的接收井的轴线延伸并垂直于该接收井的底部。
[0119] 这里,磁体133接近电源座100的接收井的侧向壁。
[0120] 图5-10更具体地示出本发明的电插头200或该电插头的一些部分。
[0121] 该电插头200通常具有绝缘体部210,该体部装有两个用于电连接的金属管脚221,这些管脚从所述体部的前部部分220沿着与所述体部210的纵轴平行的方向伸出。
[0122] 该体部210由绝缘材料制成,例如通过塑料材料模制而成。
[0123] 所述前部部分220的形式为围绕所述体部的纵轴回转的柱体,它在前面由前壁223封闭,该前壁被形成凸起的所述管脚221穿过(图4和6)。
[0124] 所述前部部分220还包括通过开口通向前壁223中的凹槽。该凹槽容纳有端子222,所述端子适于接收穿过所述开口插入的所述电源插座100的管脚120,以便将所述电插头200接地。
[0125] 电插头200的体部210在后部通过后部元件240延伸,穿过该后部元件,电缆250将电插头200连接至电气设备(未示出)、例如电动汽车。
[0126] 电插头200的读取装置230包括环状支撑件231(图4-7和9、10)和安装在该环状支撑件231上的第一磁簧开关233,所述电插头200的电缆穿过该支撑件。所述读取装置还包括连接至该磁簧开关233的次级电路290(图11至14)。
[0127] 这里的“次级电路”290指的是所述电插头的一个电路,该电路区别于将电插头的管脚连接至相应的电气设备的主电路。
[0128] 所述次级电路290可以是与电气设备-此处指汽车-相连的磁簧开关233的输入和输出的电路,或是与能探测到经过所述次级电路的电流的任何种类的电流或电压探测器相连的电路。
[0129] 还可设计这样的次级电路,该次级电路将磁簧开关233的一侧连接至电气设备并将其另一侧连接至电插头的地线端子222。
[0130] 环状支撑件231取代了通常位于体部210内并在前部部分220后方的电缆夹。
[0131] 电插头200的检验装置280具有第二磁簧开关283。
[0132] 此处,该第二磁簧开关283容纳于读取装置230的环状支撑件231内,并与第一磁簧开关233同样连接至次级电路。
[0133] 更确切地,第一和第二磁簧开关233和283串联于所述次级电路上。
[0134] 电插头200的识别装置230的第一磁簧开关233包括两个接触簧片,这两个簧片在没有磁场存在时分隔开并且当出现任何方向的磁场时彼此接触在一起。
[0135] 电插头200的检验装置280的第二磁簧开关283包括两个接触簧片,后者在没有磁场存在时相接触并且在出现任何方向的磁场时彼此分隔开。
[0136] 在各个磁簧开关233、283中,所述两个簧片设置在充满惰性气体以防止氧化的玻璃管中。
[0137] 各个磁簧开关233、283的断电能力与可以通过所述簧片而不造成损坏的最大电流相对应,介于1毫安和4安培之间。各个磁簧开关233、283的起动时间与出现磁场时用于使簧片彼此接触或分隔开所用的时间相一致,为大约0.5毫秒。
[0138] 电插头200插入电源插座100时通过所述电源插座的磁体133的磁场起动的该第一磁簧开关的关闭决定了第一磁簧开关233在电插头200中的灵敏度与位置。
[0139] 该第一磁簧开关的灵敏度极限为约2.3微特斯拉。该第一磁簧开关位于电插头200的体部内,以便靠近所述电插头的正面,因而当所述电插头插入电源插座时离该电源插座最近。
[0140] 电插头200中第二磁簧开关283的灵敏性和位置这样确定,即,第二磁簧开关283的闭合由接近电插头200、但不同于所述电源插头的磁体133的磁场的干扰磁场起动。该第二磁簧开关283布置成当电插头200插入电源插座100并且没有任何由不同于电源插座100的磁体133释放出的磁场的干扰磁场在附近时,不改变其状态。
[0141] 该第二磁簧开关283的灵敏度极限为约1.7微斯特位。
[0142] 第二磁簧开关的灵敏度极限—即起动阈值—优选地低于第一磁簧开关的起动阈值,以便出现干扰磁场时,该第二磁簧开关在第一磁簧开关未关闭前开启。
[0143] 这样,即使在很短的时间内,也不会因干扰磁场而传输任何控制信号。
[0144] 第二磁簧开关位于电插头200的体部中以便相对于电插头200的正面位于第一磁簧开关233的凹进位置。换言之,与第一磁簧开关233相比,第二磁簧开关283处于更加远离电插头200的正面的位置。
[0145] 更确切地,第二磁簧开关283相对于第一磁簧开关233沿电插头200的纵轴偏移一等于10毫米的长度L(图7)。
[0146] 在这里所描述的实施例中,由电源插座100的磁体133发出的磁场在第一磁簧开关233处介于11和15微特斯拉之间,而在第二磁簧开关283处则介于0.1和1.4微特斯拉之间。
因此,第二磁簧开关283的灵敏度极限很高,以便所述电源插座的磁体的磁场出现时并不起动该第二开关的状态的转换。
[0147] 相反,如果一个干扰磁场源接近电插头100、例如从侧向接近,则会起动该第二磁簧开关283的打开。
[0148] 第一磁簧开关233部分地位于一个呈纵向布置的柱体状开孔的凹槽232中,并位于环状支撑件231的厚度中(图5、6和8-10)。
[0149] 第一磁簧开关233的一个部分在环状支撑件231上朝向电插头200的前部形成凸起(图5、7和8)。
[0150] 这样,第一磁簧开关233的自由端离电插头200的前部部分220的前壁很近。
[0151] 第二磁簧开关283同样部分地位于布置在环状件231中的柱形开口状的凹槽282中。
[0152] 第二磁簧开关283的一个部分朝向电插头200的前部形成环状支撑件231和套筒281上的凸起(图5、7和8)。
[0153] 第二磁簧开关283的自由端位于所述第一磁簧开关的前端凹进10毫米的位置。
[0154] 作为变型,可以考虑例如使第二磁簧开关283的自由端位于所述第一磁簧开关的前端凹进距离等于8至12毫米之间的位置。
[0155] 此处,容纳所述磁簧开关的所述两个柱形开口232、282部分地布置在套筒281内,该套筒从环状支撑件231的前部凸起。
[0156] 所述两个磁簧开关容纳在同一个环状支撑件231内。作为变型,可以考虑使用两个不同的支撑件以用于所述两个磁簧开关。
[0157] 例如,第一磁簧开关可以以不同的方式设置在所述电插头内,但总是位于该电插头前部部分的正面附近。
[0158] 所述第一磁簧开关例如可以容纳在一个长圆形封套中,该封套被保持在布置于所述电插头的前部部分的孔隙中、在该孔隙中滑动并平行于所述电插头的纵轴。该孔隙布置在所述前部部分的外围部分中。
[0159] 在这种情况下,第一磁簧开关由所述电插头的前部部分构成。第二磁簧开关可以容纳在与前文所述相似的环状支撑件内。
[0160] 当电插头200被插入电源插座100中时,该电插头200的前部部分220的正面紧贴电源插座100的接收井的底部,由此第一磁簧开关233被定位在电源插座100的识别装置130的磁体133附近。
[0161] 磁簧开关233则伸进由电源插座100的磁体133产生的磁场中并切换到其打开位置,在该位置所述簧片是分隔开的,而在闭合位置这些簧片则是相互接触的,这使得电插头200的次级电路中的电流得以流通。
[0162] 当远离该磁体时,所述电源插座的磁体133的磁场快速减弱,在电源插座100中插入电插头200不会起动第二开关283令其打开。
[0163] 如图11所示,在其中没有任何干扰磁场存在并且电插头200靠近带有磁体133的电源插座100的构型中,电流在次级电路290中流通,因为所述第一和第二磁簧开关是闭合的。
[0164] 电流的通过使得可将所述控制信号传输至与插头相连的电气设备。
[0165] 有利地,电插头200完全适用于不带有任何识别装置或带有与其读取装置不兼容的识别装置的标准电源插座10。
[0166] 如图12中所示,当电插头200靠近不带有识别装置并且没有任何干扰磁场存在的标准电源插座10时,第二磁簧开关283闭合但没有任何电流流经次级电路290,因为第一磁簧开关233是打开的。
[0167] 如图13中所示,当电插头200靠近不带有识别装置但带有在电插头200附近生成干扰磁场的装置500的传统电源插座10时,没有任何电流在次级电路290中流通,因为第二磁簧开关283在该干扰磁场的作用下打开。
[0168] 这根据第一磁簧开关233在干扰磁场的作用下闭合与否而有所不同。
[0169] 最后,如图14中所示,当电插头200靠近带有磁识别装置以及在电插头200附近生成干扰磁场的装置500的电源插座100时,第一磁簧开关233在由所述插座的识别装置生成的磁场作用下闭合,但第二磁簧开关283在干扰磁场的作用下打开。没有任何电流在次级电路290中流通。
[0170] 这样,只有当电源插座100的磁体133为电插头200附近唯一的磁场源时,电流才会在次级电路290中流通。这确保了由电流通过构成的控制信号只有在电源插座的识别装置很好地得到确认时才得以传输。
[0171] 实际上,控制信号在此是双重信号:控制信号的传输表示电源插座可以适用于确保提供一种高强度的、至多等于16安培的电流。
[0172] 没有控制信号被传输,或是毫无控制信号在这里则表示电源插座被认定为不适合于确保输出一种强度等于16安培且不会造成损坏的电流。
[0173] 这样,当电动汽车电池的电插头传输表示电源插座适于输出16安培电流的控制信号时,该电池的充电在理想状态下进行并且汽车电池在常规的充电期间得到14安培的充电电流。
[0174] 如果将汽车电池连接至电源插座的电插头传输表示该电源插座不适用于确保输出16安培的电流的控制信号时,所述汽车电池得到低于16安培例如等于8安培的电流,在大于常规充电时间(持续时间)的充电期间对蓄电池进行充电,不会对所述电源插座造成损坏。
[0175] 这样,车辆可以根据其所连接的电源插座优化充电时间,避免给设备带来危险。
[0176] 本发明还涉及电气组合件,该电气组合件包括根据本发明的电源插座以及如上文所述的互补的电插头。
[0177] 所述控制信号使得电插头可以将电源插座100与另一种输出不同特征的电信号的电源装置进行区别。例如,当识别装置安装在输出高安培数电流的电源插座上时,可以区分输出高安培电流的电源插座和输出低安培电流的电源插座。
[0178] 电气设备可以相应地调节其运行,例如将从电源插座得到的供其运行的电流限制在该电源插座所能输出的不会对该电源插座造成损坏的最大电流强度值。
[0179] 作为变型,可以考虑第一和第二磁簧开关各自连接至不同于所述电插头的主电路的一个独立的电路。
[0180] 在这种情况下,可以使用例如两个在出现磁场时闭合的磁簧开关。
[0181] 第一磁簧开关的闭合使得电流在所述插头的第一次级电路中流通,这构成了所述电插头的控制信号。
[0182] 第二磁簧开关的闭合使得电流在所述插头的第二次级电路中流通,这构成了所述电插头的警示信号。
[0183] 所述电气设备—在此为电动汽车—接收所述控制信号和警示信号。
[0184] 警示信号出现时,电动汽车可以例如编程为无视收到的控制信号并且使用低于16安培的电流进行充电,并且充电时间长于常规的充电时间,以便不损坏电源设备地对蓄电流进行充电。
[0185] 当控制信号和任何警示信号出现时,电池充电在最佳条件下进行并且所述汽车电池在常规充电时间中得到14安培的充电电流。
[0186] 还可以考虑所述电插头的检验装置具有多个磁簧开关。
[0187] 这些开关串联设置在次级电路中,与电插头的正面之间的距离递增。这些磁簧开关在出现干扰磁场时打开。它们的灵敏度根据由电源插座的磁体释放出的磁场进行调节,以便当插头插入电源插座时,这些磁簧开关不会由于该磁体的磁场起动状态的转换。
[0188] 这些开关还可以设置在与所述电插头的正面距离相同的地方。事实上,具有多个开关的检验装置可以在电插头周围的更大范围内探测到干扰磁场。检验装置的灵敏度由此得以增强。
[0189] 当远离电源插座的磁体时,该磁体所释放出的磁场减弱,并且在距离所述电源插座的接收井一定距离时消失。设置在距离电插头的正面足够远的开关将位于电源插座磁体的磁场之外,并且得到很大的灵敏度以探测干扰磁场,避免了被电源插座磁体的磁场所影响。
[0190] 作为变型,可以考虑通过霍尔效应传感器来替代第一磁簧开关。
[0191] 当伸入一磁场中时,该霍尔效应传感器发出电信号。这种电信号是在霍尔效应传感器接近电源插座的磁体时发出的,当电插头插入电源插座时必然发生。由霍尔效应传感器发出的电信号则通过电气设备的电插头中的次级电路传输。
[0192] 通过与上文描述的相同的方法在所述次级电路上设置串联式磁簧开关传输由霍尔效应传感器发出的电信号,在电插头附近出现干扰磁场源时可以阻断该控制信号的传输。由此,可以确保用户只有在带识别装置的电源插座存在时才传输控制信号。
[0193] 还可考虑将第一霍尔效应传感器用于电插头的读取装置,并将第二霍尔效应传感器用于该插头的检验装置。
[0194] 在这种情况下,各霍尔效应传感器优选地设置在不同的次级电路上。
[0195] 由第一霍尔效应传感器发出的电信号构成电插头的控制信号,而由第二霍尔效应传感器发出的电信号则构成所述电插头的警示信号。
[0196] 这两种信号可被传输至与电插头相连的电气设备,并经后者处理以确定电源插座是否恰好具有识别装置,或该控制信号是否由干扰磁场生成。