供电装置.pdf

一种电源供电插座包括：信号接受装置，用于接受编码无线信号；插口，使用时能与用电装置相连用于向其供应电；控制器，通过电源驱动，用于解码接受的编码信号，并且响应信号以控制插口的电源开关；以及连接传感器，用于感应用电装置与插口的连接，并且当没有连接时，断开控制器与电源的连接。还提供一种电照明开关组件，包括：手动可操作照明开关，用于控制照明电路的供电；手动可操作的远程电源开关，用于启动编码无线信号向前面提及的电源供电插座的传输。还提供一种电传输组件，包括：适合于接受电源电的插头；适合于传输插脚所接受的电源电的插口；以及手动可操作的远程电源开关，用于启动编码无线信号向前面所提及的电源供电插座的传输。

权利要求书1.  一电源供电插座，包含:信号接受装置，用于接受一编码无线信号；一插口，使用时能与一用电装置相连用于向其供应电源电；一控制器，通过电源电驱动，用于解码接受的所述编码无线信号，并且响应所述信号以控制所述插口的电源开关；以及一连接传感器，用于感应用电装置与所述插口的连接，并且当没有连接时，断开所述控制器与电源的连接，其中所述编码无线信号是由一手动可操作的远程电源开关的激活而被传输的。2.  根据权利要求1所述的电源供电插座，其中所述手动可操作的远程电源开关位于电照明开关组件上。3.  一种电照明开关组件，包括：一手动可操作照明开关，用于控制向照明电路的供电；以及一手动可操作的远程电源开关，用于启动一编码无线信号向一个如权利要求1或2中所述的电源供电插座的传输。4.  根据权利要求3所述的电照明开关组件，还包括一声音产生器，用于发出所述编码无线信号传输的声音指示。5.  根据权利要求3所述的电照明开关组件，还包括一视觉指示器，用于发出所述编码无线信号传输的视觉指示6.  一种电传输组件，包括：一适合于接受电源电的插头；一适合于传输插头所接受的电源电的插口；以及一手动可操作的远程电源开关，用于启动一编码无线信号向根据权利要求1或2所述的电源供电插座的传输。7.  根据权利要求6所述的电传输组件，还包括一声音产生器，用于发出所述编码无线信号传输的声音指示。8.  根据权利要求6所述的电传输组件，还包括一视觉指示器，用于发出所述编码无线信号传输的视觉指示。

说明书供电装置
技术领域
本发明涉及供电装置——插座以及相关的开关——用于提高能源效率，特别是用于家用环境。
背景技术
现在随着家用电器数量的增长，越来越多的电源正在被消耗，即使该装置没有在被使用中，但是也是处于“待机”方式，其中电源被从主要电路中移除但保持侦测状态，并且其他电路允许用户远程开启该装置。这样的系统在例如电视、录影机、个人电脑、DVD播放器以及其他声频设备中很常见。许多其他称为“白色家电”也带有这些特征，例如洗碗机、洗衣机、转筒式干燥机以及数字微波炉。随着移动设备使用的增长，例如移动电话、MP3播放器等等，消费者经常拥有大量充电器用于为他们的电池充电。当插入市电电源，即使被充电装置没有被连接，这些装置仍然消耗电能。所有这些装置导致使用了电而很少或者毫无收益。为了阻止这种损失，消费者必须单独手动开关或者拔开每个装置。传统上，市电电源供应插座面板位于建筑物内墙的低下位置，经常位于他们供电的设备之后，有时难于接近。以前已经开发出用来开关处于“待机模式”的装置的移动装置，例如，专利申请GB2407713、GB2385449以及WO0152590，不幸的是所有这些专利申请都没有解决本发明所要解决的三个问题。第一，所述移动装置最终需要更换电池或者给电池充电。第二，消费者仍然必须找到所述遥控器，并且然后，无论装置在哪里都必须物理访问装置的接收器部分(例如它在一不同房间的其他地方)。第三，这些装置可能被遗失或者甚至被偷。不能手动关闭将增加能量损耗并且增加由碳排放引起的生态问题。而且，即使在离开房间或者夜间就寝时，用户愿意(原则上)拔出或者关闭装置，也需要付出许多努力来依次访问每个插座(这些插座通常在不同房间内)，而且即使是最环保主义的用户也易于忘记关闭装置。
其他远程开关装置也是公知的，他们试图解决下列问题中的一些：专利申请DE4301799(Fassbender)公开了一种安装在墙上的插口，带有一无线电接收机以控制其操作，同样公开的还有JP2109282(Shiojiri Kogyo)以及EP1653572(Centrltech)。然而，所有这些描述的装置都遇到同样的本质问题：不使用时，他们本身消耗电能。DE20311300(Gink)和US5455464(Firstperson)也描述了用于无线控制电源插口的系统，但是同样的，在不使用时，他们消耗电能。
发明内容
相应的，在第一个独立方面，本发明提供了一种电源供电插座，包含：信号接受装置，用于接受一种编码无线信号；一插口，使用时能与一用电装置相连以用于向其供应市电；一控制器，通过电源供电，用于解码所述接受的编码信号，并且响应所述信号以控制所述插口的电源开关；以及一连接传感器，用于感应用电装置与所述插口的连接，并且当没有连接时，断开所述控制器与电源的连接。
在特别优选的实施方式中，电源供电插座是一可安装在墙上的插口。在安装在墙上的环境下使用这样的技术特别有利，因为这些类型的插口通常特别难于触及(通常位于电器设备后面，或者壁柜等之后)。
可以使用一范围内的编码无线信号，例如超声波或者其他声波、红外信号等等。然而，特别优选的实施方式中，使用无线通信信号，因为这在发射机和供电插口的信号接受装置之间不需要“视线”。
信号被“编码”，即信号的一种特别形式，表示供电插口要采取的一动作。动作可以为从系统中移去电源，或者恢复电源。下文所描述的特别优选的实施方式中，编码还可以是例如将一个特别插座插口(或者一批所述插口)与一特别信号代码相联系。
优选的，所述连接传感器通过一能连接到所述插口的插头的插脚致动。在许多国家(例如英国)，电插头有三个终端插脚：两个用于传输电，第三个插脚用于提供装置的接地连接。许多现代双绝缘装置并不需要一接地连接，但是 接地插脚提供另一功能：用于当没有插头连接时，在覆盖火线供电端的电插口上开启安全门。因此，这个插脚也可以用来通过使用例如微开关或者金属敏感的接近传感器来激活连接传感器。
还优选的，在本发明的任一实施方式中，插座还包括一手动操作开关以禁用所述控制器。用户可能希望一些电气装置总是处于供电状态，例如电冰箱和制冰机，以及可能录影设备，他们需要处于供电状态以允许定时记录。提供一手动操作开关可以允许禁用控制器，以允许将这样的电源插座安装在房间的任何位置，以及允许再次激活控制器使其可选的成为远程可控的插座或者远程不可控的插座。
还优选的，在本发明的任一实施方式中，所述控制器将所述解码信号与预先存储在电源插座中的代码比较，并仅当所述解码信号与所述预存储代码相匹配时，控制电源开关。通过这种方式，单个插口(或组插口)可以与一个或多个远程信号发射机相联系。更优选的，插座包括用于改变所述预先存储的代码以与随后接受的编码无线信号匹配的装置。这允许由于用户需求的改变，而对电器装置进行重新配置。
还包括在本发明的范围内的是参考附图以及通过附图的任一可能结合所阐述的基本上如本文所描述的电源插座。
在第二个相关的独立方面，本发明提供一种电照明开关组件，包括：一手动可操作的照明开关，用于控制照明电路的电源供应；一手动可操作的远程电源开关，用于激活一编码无线信号向本文所描述的电源供电插座的传输。
类似的，本发明提供一种电传输组件，包括：一适合于接受电源电的插头；一适合于传输通过插头接受的电源电的插口；和一手动可操作远程电源开关，用于激活编码无线信号向本文所描述的电源供电插座的传输。
本发明通过将远程电源开关与一传统照明开关(标准的双位开关或者调光开关)共置解决了用户忘记从插座插口中移除电源的问题。因此，当用户离开房间时，他们已经习惯于关掉灯，而电源切断开关也在同一位置。这样的配置还有许多更多的优点：由于这样的照明开关总是安装在墙上的，远程电源开关 位于一固定位置，不可能由于疏忽而丢失。开关已经供上了电源电，用于驱动开关以及满足远程开关的信号传输需要。
同样，可以使用已经家庭中处于合适位置的电气布线加上开关安装后箱来容纳这些改进的电气照明开关，因而，电源供电插座组件允许他们被重复安装在现有设备上，以便现有住宅以及新建住宅都可以从系统的节约能源中受益。
还优选的，在本发明的任一实施方式中，电照明开关组件或者电传输组件还包括一声音发生器，以产生所述编码无线信号的传输的音响指示。这样的音调不仅给用户确认电源已连接或者从选择的电器插口上断开，还特别用于盲人，要不然他们无法得知系统已经正确运行了。
还优选的，在本发明的任一实施方式中，电照明开关组件或者电传输组件还包括一视觉指示器，以产生所述编码无线信号的传输的视觉指示。
还包括在本发明的范围内的是参考附图以及通过附图的任一可能结合所阐述的基本上如本文所描述的电照明开关组件。还包括在本发明的范围内的是参考附图以及通过附图的任一可能结合所阐述的基本上如本文所描述的电传输组件。
附图说明
本发明将参考附图进行描述，其中：
图1a阐述的是一标准单向电照明开关控制面板，带有一单独的附加开关控制远程插口；
图1b阐述的是一标准调光电照明开关控制面板，带有一单独的附加开关控制远程插口；
图2a阐述的是一标准的电源供电单插口插座，带有一单独的附加开关，用于禁用远程能力并进入“学习模式”；
图2b阐述的是一标准电源供电二插口插座，带有单独的如上所述的附加开关。
图3阐述的是一安装有开关设备的典型的家用房间布局；
图4是一带有一单独的附加开关的壁装式电照明开关控制面板的电路的一个实施方式的框图；
图5是一带有其他附加开关的电源供电插座中的电路的一个实施方式的方框图；
图6阐述的是带有如上所述的一单独附加开关的外部供电单插头适配器的前面视图和后面视图；
图7阐述的是带有如上所述的其他附加开关的一外部四路随行电缆电源供电插头适配器；
图8阐述的是根据本发明的一电插座插口的一实施方式的操作的另一示意图；以及
图9阐述的是带有一单独的用于控制远程插座的附加开关的延长导线形式的一电传输组件。
具体实施方式
总的来说，并且不受权利要求描述的范围的限制，本发明提供一种壁装式的电照明开关控制面板，带有一单独的附加开关控制多个壁装式电路改进的电源供电插座插口面板。所述附加开关使用无线技术以克服难于接近电源供电插座插口面板的问题。本发明提供用户通过碰触壁装式的电气照明开关面板上的单独附加开关而开/关控制多个电路改进的电源供电插座插口面板，不需要物理访问每个单独的电源供电插座插口面板。使用时本发明的两个部分仅使用一分钟量的电能，不使用时不消耗电能。本发明的两个部分(插口面板或者照明开关面板)都不使用必须替换或者充电的电池。本发明两个部分都固定到墙上，因此他们不可能丢失。由于传统电源供电插座插口面板有时难于接近，正好相反，可以谈谈本发明的控制部分。通常壁装式的电气照明开关控制面板位于靠近房间进口或出口的易于接近的地方，因此用户进入或者离开房间或者住所时，可以完全控制。用户最可能使电气设备处于“待机模式”的典型时间为当他们睡觉时的整个晚上；因此，本发明允许用户在他们进行晚上最后一项工作关灯的同时，“关掉”这些装置。
本发明的壁装式电气照明开关控制面板带有单独的附加开关部分，可以控制多个在相同房间或者不同房间内的本发明的壁装式电路改进的电源供电插座插口面板，并可以安装在用户希望的任何位置。
相反，本发明的壁装式电路改进的电源供电插座插口面板部分能够学习，并被本发明的多个壁装式电气照明开关控制面板部分控制。
如果需要，可以通过每个插座面板底部的小开关切断本发明的壁装式电路改进的电源供电插座插口面板部分的电源。当开关被设置成关闭位置时，插座面板的电路不使用电能。然而，插座面板仍然供应市电。当开关设置成开启位置时，插座面板的电路仅当电插头插入插座面板时使用电能。
对于本发明的壁装式电路改进的电源供电两个或者更多插口的插座面板版本，如果需要，可以通过每个插座面板底部的小开关单独切断实际供电点。因此，允许通过插座面板上的或者壁装式电气照明开关控制面板上的单独的附加开关手动控制插座面板上的根据需要的许多供电点。
本发明的壁装式电路改进的电源供电插座插口面板可以有其他形式，例如一带有或者不带有随行电缆的外部电路改进的电源供电插脚适配器。
如果安装并被使用，本发明能够帮助用户减少他们能源账单上的钱的数目，更为重要的是减少我们地球由于能源使用以及浪费导致的生态问题。用户节省了钱，而我们感受不同。
本发明由两个部分组成：一电源供电插座以及一电照明开关组件。这两个部分的每个实施方式将参照附图进行描述。
根据本发明的电照明开关组件的实施方式如图1a和图1b所阐述。图1a所示为一照明开关组件，通常用附图标记1表示，具有一标准面板双控开关2、远程电源开关3以及一发光二极管(LED)形式的视觉指示器4。开关组件通过固定螺钉5连接到一标准电后箱。图2b的实施方式阐述了一类似开关，但是带有一调光器6。
图2a和图2b所示为一壁装式电路改进的电源供电插座插口面板(电源供电插座)的实施方式，用附图标记7表示，并且图解了一标准插口双控开关8、一超越控制(或者去能)开关9和一用来配置插口进入“学习模式”的开关10。两个面板都可以通过固定螺钉11连接到一标准电后箱上。
为了帮助描述本发明第一部分的操作，图4所示为电照明开关面板(电照明开关组件)的内部电路如何连接到市电和普通灯泡上的基本框图。组件在房间墙上的通常位置处稳定的连接在市电S1和电灯泡P之间，(通常位置例如为离地板1米到1.5米之间，在图3中用高度H所示)。
电灯泡P再连接回市电S2以完成电路连接。市电S1和电灯泡P都连接到本发明的界面X1上。界面X1连接到普通照明开关C上，(调光旋钮或者接触板E，如果用来代替)，因此，界面以通常的开或关的方式控制电灯泡P。界面X1还连接到所述单独的附加电源开关A。仅当单独的附加开关A被按下在封闭/接通位置，电源连接到电路Y、Z、T1、K和L上。如果单独的附加电源开关A不被按下在开路/关闭位置，连接电路Y、Z、T1、K和L不使用电能。单独的附加开关组件A还连接到编码器电路Y。当电源连接到编码器电路Y，其产生一独特的电信号到连接的发射机电路Z上。独特的编码电信号总是相同的，但是每个不同的带有一单独的附加开关的壁装式电照明开关控制面板的编码器电路的编码电信号可以不同。然后发射机电路Z转变编码电信号为一电广播信号，并通过连接天线T1传送。从天线T1产生的编码传输信号至少在英国的免许可频率传输范围418MHz或者433MHz内。然而，频率范围可以调整到任何需要的范围，以使本发明在所使用的国家合法。
发射机电路Z还连接到发光二极管(L.E.D.)L和扬声器K上。L.E.D.L安装在电照明面板的正面，如图1a和1b所示，并用附图标记4表示，用于提供所述传输信号的可视指示。扬声器(或者其他声音产生器)内置在电照明面板上，提供所述传输信号的声音指示。
为了帮助描述本发明的第二部分的运行，图5所示插口面板的内部电路如何连接到市电的基本框图。市电连接到本发明的壁装式的电路改进的电源供电插座插口面板的界面X2。界面X2连接到插口面板的机械开关M和内置在插 口面板内的数个继电器。继电器R的数目为每个插口面板插口一个。机械开关的控制机理与安全舌阀的控制机理相同，安全舌阀包含了普通英国电源供电插座插口的火性线和中性线终端插口。所述机械通过普通电源插头的接地端的插入来控制。当电源插头插入插口面板时，机械开关M将移动到闭合/接通位置，只有这时允许电能连接到电路B、F、G、R、T2、U和V中。当没有电源插头插入到插口面板时，机械开关M将移动到中断/关闭位置，电路B、F、G、R、T2、U和V中不使用电能。对于壁装式电改进的供电单插口插座面板，如图2a所示，界面X2连接到电去能开关B。对于壁装式电改进的供电二插口或更多个插口的插座面板，如图2b所示，界面X2连接到超越控制开关F。电去能开关B和超越控制开关F都控制着闭合/接通或者中断/关闭电源与电路G、R、T2、U和V的连接。对于壁装式电改进的供电二插口或更多插口插座面板，超越控制开关F也控制着解码器电路U到继电器R的电双控连接。固态继电器以及老的机电型的继电器都可以有效使用。仅当超越控制开关F处于闭合/接通位置时，继电器R才能被解码器电路U控制。当超越控制开关F处于中断/关闭位置时，继电器R将继续允许电从市电S3流过其本身流到插口面板开关C。如果有电能通过继电器R，插口面板开关C控制插口01和二个插口或更多个插口02的电能的闭合/接通或者中断/关闭。去能开关B或者超越控制开关F然后连接到接收器电路V。如果接收器电路V被供电，其将不断的监视从连接的天线T2输出的信号。对于所有接受的从本发明的第一部分传输出的电信号，接收器电路V传递信号到连接的解码器电路U。接受到电信号，解码器电路U将解码信号并验证其与解码电路U电存储的代码的相互关系。仅当相同，解码器电路U将触发其对其所连接的继电器R的开/关控制(开到关或者关到开中的任一个)。
解码器电路U开启控制继电器R，对于插座面板插口O1，将中断/关闭继电器在市电S3与的插口面板开关C之间的连接，对于二插口或者更多个插口插座，将中断/关闭继电器在市电S3与插座面板插口O2的插口面板开关C之间的连接。解码器电路U关闭控制继电器R，对于插座面板插口O1，将闭合/接通继电器在市电S3与插口面板开关C之间的连接，对于二插口或者更多个插口插座，将闭合/接通继电器在市电S3与插口面板插口02的插口面板开关C 之间的连接。复位/学习开关G安装在插口面板的前面，在图2a和2b中用附图标记10表示，还连接到解码器电路U上。复位/学习开关G具有下文所描述的三个功能。第一，复位/学习开关G的瞬时闭合/接通将使得继电器R复位，对于插座面板插口O1，将允许连接市电S3和插口面板开关C，对于二插口或者更多个插口插座，将允许连接市电S3和插座面板插口O2的插口面板开关C。第二，复位/学习开关G的短时闭合/接通将使得解码器电路U在电学上学习并存储其随后所接受的从本发明的第一部分发出的任何电信号的信号代码。第三，复位/学习开关G的长时闭合/接通将使得解码器电路U清除任何接受的已学习的信号代码。当没有电力连接时，解码器电路U将保存任一存储的信号代码。
壁装式电路改进的电源供电插座插口面板的其他外形如图6和7所示。图6所示为一插口适配器，用附图标记20标示。图6(a)是前面透视图，图6(b)是后面透视图。将插口设置为“学习模式”的开关用附图标记10标示。插口适配器带有本文所描述的控制电路。
图7所示是一移动式供电插口，通常用附图标记21标示，具有四个插口22，每个都通过标准开关8控制，就整体来说包含本文所描述的控制电路。
图3所示是典型的家庭房间布局，以及根据本发明的一单插口和双插口供电插座7和根据本发明的电开关组件1。
图8图示了根据本发明的电插座的另一实施方式。插座被例如为家用环形电路的电源30供电。电源30通过继电器31和安装在插口表面的手动操作开关33向标准插口32供电。继电器(例如为固态或者机电继电器、或者其他信号启动开关)常位闭合设置，允许电流通过开关流到插口上。优选的，继电器不需要能量即能维持开关在断开或者接通位置，但是能响应于外部电控制信号。因此，在正常工作中，插口像一个普通插口一样有效运行。
提供一插头传感器34，其允许电能通过一超越控制开关35传输到所示的保持电路。插头传感器34通过一个插头的插脚、通过插头主体的一部分、或者通过例如为金属检测器的合适的接近检测器的机械致动来检测插口32中的 插头(图中未示出)的存在。如果插口中没有插头，电能传递到一超越控制开关。如果用户决定不使用远程控制插口的功能，超越控制开关能被设置成阻止电流向保持电路。然而，使用中，电供给到通过一天线37接受无线信号的接收器36。接受的信号被传送到控制插口的超越控制动作的解码控制器38。接收到编码信号之后，解码控制器38检查代码存储器39中的代码，如果发现了代码，激活继电器31以控制电流向插座插口。通过解码控制器，还提供一个“学习模式”控制器40用于接受从天线36/37发出的新信号以允许设置新代码。熟练的读者将能使用其他领域的相关技术来配置这样的系统，例如可编程电视遥控装置。
图9所示为一根据本发明的延长线51形式的电传输组件。延长线51包括电源电缆52，将一个三插脚电源电插头53连接到一塑料箱54上，塑料箱54包括一电源电终端插口55。塑料箱54还包括一通过一按钮开关56运行的无线传输器。
使用时，连接插头53至电源电插座，以提供插口55和无线传输器电能。运行远程电源开关56，然后引起无线传输器产生一个与上文描述的电照明开关1产生的电信号相同的编码电信号。因此，延长线51能够控制上文描述的电源插口7、20、21。通过使用与电照明开关相关的控制电路，塑料箱54中的无线传输器仅当按钮开关56被按下时使用电能。
因此，用户能够使用延长线51将例如他们的床侧灯连接到一壁插口，并能够用开关关掉任何连接到合适的插口上的装置，例如不需要离开床就能停止向一处于待机状态的TV供电。
为了正确运行，延长线51必须连接到一电源插口，当编码信号发送时，该插口不会被关闭。因此，如果塑料箱54中的插口55在使用时，其必须被单独关闭。