DE102013102750A1

DE102013102750A1 - Device, in particular socket

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Publication number: DE102013102750A1
Application number: DE102013102750.4A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-03-11
Filing date: 2013-03-18
Publication date: 2014-09-11

Abstract

Es wird eine Vorrichtung (1, 22, 31), insbesondere Steckdose, mit einer Anschlusseinrichtung (6) zur Energieaufnahme und mit einem Gehäuse (17, 23) gezeigt, das mindestens eine mit der Anschlusseinrichtung (6) elektrisch verbundene Buchse (4, 27) zur elektrischen Energieversorgung eines in die Buchse (4, 27) einsteckbaren elektrischen Steckers (3), insbesondere Haushaltssteckers, mit einem elektrischen Wechselsignal (5) aufweist. Um hohe Leistungsanforderungen von elektrischen Verbrauchern und dennoch eine galvanische Trennung sicherstellen zu können, wird vorgeschlagen, dass die Anschlusseinrichtung (6) eine, mit einer Induktionsspule (7) eines Induktionskochfelds (8) induktiv koppelbare Spule (9) und einen Umrichter (12), insbesondere einen AC/AC Umrichter, aufweist, wobei die Spule (9) über den zumindest die Frequenz ihres eingekoppelten elektrischen Wechselsignals (11) auf die Netzfrequenz des jeweiligen Steckers (3) umformende Umrichter (12) mit der Buchse (4, 27) verbunden ist.A device (1, 22, 31), in particular a socket, with a connection device (6) for absorbing energy and with a housing (17, 23) is shown, which has at least one socket (4, 27) electrically connected to the connection device (6) ) for the electrical energy supply of an electrical plug (3), in particular a household plug, which can be inserted into the socket (4, 27) and has an electrical alternating signal (5). In order to be able to ensure high power requirements of electrical consumers and nevertheless galvanic isolation, it is proposed that the connection device (6) has a coil (9) which can be inductively coupled to an induction coil (7) of an induction hob (8) and a converter (12), in particular an AC / AC converter, the coil (9) being connected to the socket (4, 27) via the converter (12) which converts at least the frequency of its coupled electrical alternating signal (11) to the mains frequency of the respective plug (3) is.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, insbesondere Steckdose, mit einer Anschlusseinrichtung zur Energieaufnahme und mit einem Gehäuse, das mindestens eine mit der Anschlusseinrichtung elektrisch verbundene Buchse zur elektrischen Energieversorgung eines in die Buchse einsteckbaren elektrischen Steckers, insbesondere Haushaltssteckers, mit einem elektrischen Wechselsignal aufweist. The invention relates to a device, in particular socket, with a connection device for energy absorption and with a housing having at least one electrically connected to the connection device socket for the electrical power supply of a plug-in socket electric plug, in particular household plug, with an electrical alternating signal.

Aus dem Stand der Technik sind Steckdosen bzw. Steckdosenleisten bekannt, deren Gehäuse eine oder mehrere Buchsen zum Einstecken von Haushaltssteckern von elektrischen Verbrauchern aufweist, um diese mit einem elektrischen Wechselsignal bzw. einer 230 Volt Wechselspannung eines Niederspannungsnetzes versorgen zu können. Diese Wechselspannung wird der Steckdose über ihre Anschlusseinrichtung zugeführt, die meist in Form eines Haushaltssteckers mit einer Wandsteckdose verbunden wird. Wird bei solchen Steckdosen eine galvanische Trennung zwischen elektrischen Verbrauchern und Niederspannungsnetz gefordert, so bedarf es hierfür meist eines vergleichsweise großen konstruktiven Aufwands, um hohe Leistungsanforderungen in der Energieübertragung sicher bedienen können. Sockets or power strips are known from the prior art, the housing has one or more sockets for plugging household plugs of electrical consumers to provide them with an electrical alternating signal or a 230 volt AC voltage of a low-voltage network. This AC voltage is supplied to the socket via its connection device, which is usually connected in the form of a household plug with a wall socket. If a galvanic separation between electrical consumers and low-voltage network required in such sockets, so it usually requires a comparatively large design effort to safely operate high power requirements in energy transfer.

Zur galvanischen Trennung elektrischer Verbraucher, beispielsweise von Mobiltelefonen, von der Elektrizitätsversorgung, ist es zudem bekannt ( WO2011/067760A2 ), drahtlose Energie-Übertragungswege zu nutzen. Dazu wird auf ein Mobiltelefon eine hüllenartige Vorrichtung aufgeschoben, die das Mobiltelefon über einen Ladestecker der Vorrichtung mit Gleichspannung bzw. Gleichstrom versorgt. Die dafür benötigte elektrische Energie wird der Vorrichtung über eine induktive Kopplung durch eine Induktionsspule zugeführt, die in einer Platte vorgesehen ist. Die Vorrichtung samt dem Mobiltelefon muss auf die Platte aufgelegt werden. Durch induktive Wechselwirkung zwischen Induktionsspule der Platte und Mobiltelefon können Beschädigungen somit nicht ausgeschlossen werden. For galvanic isolation of electrical consumers, such as mobile phones, from the electricity supply, it is also known ( WO2011 / 067760A2 ) to use wireless energy transmission paths. For this purpose, a sleeve-like device is pushed onto a mobile phone, which supplies the mobile phone via a charging plug of the device with DC or DC. The required electrical energy is supplied to the device via an inductive coupling through an induction coil, which is provided in a plate. The device together with the mobile phone must be placed on the plate. By inductive interaction between the induction coil of the plate and mobile phone damage can not be excluded.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Steckdose der eingangs geschilderten Art derart konstruktiv zu vereinfachen, dass trotz zuverlässiger Übertragung von hohen elektrischen Leistungen eine galvanische Trennung der elektrischen Verbraucher gegenüber der Elektrizitätsversorgung besteht. Zudem soll eine einfache Handhabung der Vorrichtung ermöglicht werden. The invention is therefore based on the task to simplify a socket of the type described in such a constructive way that, despite reliable transmission of high electrical power levels there is a galvanic separation of the electrical consumers from the electricity supply. In addition, a simple handling of the device should be made possible.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass die Anschlusseinrichtung eine, mit einer Induktionsspule eines Induktionskochfelds induktiv koppelbare Spule und einen Umrichter, insbesondere einen AC/AC Umrichter, aufweist, wobei die Spule über den zumindest die Frequenz ihres eingekoppelten elektrischen Wechselsignals auf die Netzfrequenz des jeweiligen Steckers umformende Umrichter mit der Buchse verbunden ist. The invention achieves the stated object in that the connection device has a coil inductively coupleable to an induction coil of an induction hob and a converter, in particular an AC / AC converter, wherein the coil has at least the frequency of its injected electrical alternating signal at the mains frequency of the respective converter converter is connected to the socket.

Weist die Anschlusseinrichtung eine, mit einer Induktionsspule eines Induktionskochfelds induktiv koppelbare Spule auf, kann die von Induktionskochfeldern bekannte hohe induktive Leistungsübertragung genutzt werden, die an die Vorrichtung angeschlossenen elektrische Verbraucher zuverlässig elektrisch zu versorgen. Zudem kann mit Hilfe der induktiven Leistungsübertragung auf elegante Weise auch eine galvanische Entkopplung zwischen den elektrischen Verbrauchern und der Elektrizitätsversorgung des Induktionskochfelds geschaffen werden. Weist die Anschlusseinrichtung zusätzlich einen Umrichter, insbesondere einen AC/AC Umrichter, auf, wobei die Spule über den zumindest die Frequenz ihres eingekoppelten elektrischen Wechselsignals auf die Netzfrequenz des jeweiligen Steckers umformende Umrichter mit der Buchse verbunden ist, kann der elektrische Verbraucher unabhängig von der Frequenz des elektromagnetischen Wechselfelds des Induktionsfelds zuverlässig mit seiner Netzfrequenz versorgt werden. Es kann daher nicht nur für eine ausreichende, sondern auch für eine besonders sichere elektrische Energieversorgung der angeschlossenen elektrischen Verbraucher gesorgt werden. Zudem ist die Vorrichtung aufgrund der vergleichsweise geringen Anzahl an elektrischen Bauteilen kostengünstig herzustellen und in ihrem Betrieb bzw. hinsichtlich ihrer elektrischen Energieversorgung besonders robust. Es braucht nicht weiter erwähnt werden, dass der AC/AC Umrichter zudem für die geforderte Spannungshöhe bzw. Stromhöhe des elektrischen Wechselsignal, bzw. einer 230 Volt Wechselspannung, sorgen kann. If the connection device has a coil which can be inductively coupled to an induction coil of an induction hob, the high inductive power transmission known from induction hobs can be used to reliably reliably supply the electrical consumers connected to the device. In addition, with the help of inductive power transmission in an elegant way, a galvanic decoupling between the electrical loads and the electricity supply of the induction hob can be created. If the connection device additionally has a converter, in particular an AC / AC converter, the coil being connected to the socket via the at least the frequency of its injected alternating electrical signal to the mains frequency of the respective plug, the electrical load can be independent of the frequency the electromagnetic alternating field of the induction field are reliably supplied with its mains frequency. It can therefore be ensured not only for a sufficient, but also for a particularly secure electrical energy supply to the connected electrical consumers. In addition, the device is inexpensive to manufacture due to the relatively small number of electrical components and particularly robust in their operation or in terms of their electrical energy supply. Needless to say, the AC / AC converter can also provide the required voltage level or current level of the electrical alternating signal, or a 230 volt alternating voltage.

Schlanke Bauverhältnisse können sich ergeben, wenn die Spule als Flachspule mit einem spiralförmig verlaufenden Leiter ausgebildet ist. Zudem kann sich eine derartige flache Form der Spule besonders gut zur induktiven Kopplung mit der Induktionsspule eines Induktionskochfels eignen. Slender construction conditions can result if the coil is designed as a flat coil with a spiral-shaped conductor. In addition, such a flat shape of the coil can be particularly well suited for inductive coupling with the induction coil of an induction hob.

Ist der Umrichter als indirekter Umrichter ausgeführt, kann sich neben einer weiteren konstruktiven Vereinfachung auch eine besonders vielseitige Verwendbarkeit der Vorrichtung ergeben. Durch den indirekten Umrichter kann die Energieversorgung der elektrischen Verbraucher auf deren Netzfrequenz stabil und unabhängig von der Frequenz der elektromagnetischen Wechselfelder der Induktionskochfelder, welche im Bereich von etwa 20 bis 50 kHz liegen kann, umgewandelt werden. Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zudem gegenüber eventuellen Frequenzschwankungen am Induktionskochfeld äußerst robust ausgebildet werden. Eine sichere und standfeste Energieversorgung angeschlossener elektrischer Verbraucher kann sich dadurch ergeben. If the inverter is designed as an indirect converter, in addition to a further structural simplification, a particularly versatile usability of the device can result. By means of the indirect converter, the power supply of the electrical consumers can be converted to their mains frequency stably and independently of the frequency of the alternating electromagnetic fields of the induction hobs, which can be in the range of approximately 20 to 50 kHz. In this way, the device according to the invention can also be made extremely robust against any frequency fluctuations on the induction hob. A safe and stable power supply connected electrical consumers may result.

Kompakte Bauverhältnisse können sich ergeben, wenn die Anschlusseinrichtung im Gehäuse vorgesehenen ist. Compact construction conditions can result if the connection device is provided in the housing.

Die Bauverhältnisse können noch weitere reduziert werden, wenn die Spule der Anschlusseinrichtung im Bodenbereich des Gehäuses vorgesehen ist. So können auch Streufelder des Induktionskochfelds reduziert und der Wirkungsgrad hinsichtlich der Energieübertragung erhöht werden. The construction conditions can be further reduced if the coil of the connection device is provided in the bottom region of the housing. Thus, stray fields of the induction hob can be reduced and the efficiency in terms of energy transfer can be increased.

Um auf Wirbelströme empfindliche Teile der Vorrichtung abschirmen zu können, kann das Gehäuse eine magnetische Abschirmung aufweisen. In order to shield parts of the device that are sensitive to eddy currents, the housing may have a magnetic shield.

Eine vergleichsweise hohe Schirmdämpfung kann ermöglicht werden, wenn die magnetische Abschirmung aus einem wirbelstromfreien Material, insbesondere aus einem weichmagnetischen Kompositmaterial (SMC), besteht. A comparatively high screen attenuation can be made possible if the magnetic shield consists of a eddy current-free material, in particular of a soft magnetic composite material (SMC).

Ist die magnetische Abschirmung zumindest bereichsweise zwischen der Buchse und der Spule angeordnet, kann auf konstruktiv einfache Weise eine wirbelstrombedingte Erwärmung von Steckerteilen vermieden werden. Zudem kann damit eine Vorrichtung geschaffen werden, die mit praktisch jedem gebräuchlichen Stecker elektrischer Verbraucher in einem Haushalt zu verbinden ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann sich daher als vielseitig einsetzbar und handhabungsfreundlich erweisen. If the magnetic shield at least partially disposed between the sleeve and the coil, a turbulence-related heating of connector parts can be avoided in a structurally simple manner. In addition, so that a device can be created, which is to be connected to virtually every common plug electrical consumers in a household. The device according to the invention can therefore prove to be versatile and easy to handle.

Ragt die Spule mit ihren Anschlussleitungen durch mindestens eine Öffnung der Abschirmung, können auf elektromagnetische Induktion empfindliche bzw. durch Erwärmung reagierende Bauteile der Vorrichtung auch verhältnismäßig sicher geschützt werden. So ist es nämlich möglich, Streufelder, die die Abschirmung durch Öffnungen durchdringen zu vermeiden – dies kann insbesondere dann erreicht werden, wenn die Anschlussleitungen spaltfrei durch die jeweilige Öffnung in der Abschirmung ragen. If the coil protrudes with its connection lines through at least one opening of the shield, components of the device that are sensitive to electromagnetic induction or react by heating can also be protected relatively reliably. Thus, it is possible to avoid stray fields that penetrate the shielding through openings - this can be achieved, in particular, if the connection lines protrude without gaps through the respective opening in the shield.

Vorteilhaft kann die Energieübertragung des Induktionskochfelds auch zur elektrischen Energieversorgung des Umrichters verwendet werden, wenn die Anschlusseinrichtung ein mit der Spule verbundenes AC/DC Netzteil aufweist, das mit der Steuereinrichtung des Umrichters verbunden ist. Die Konstruktion der Vorrichtung kann dadurch weiter vereinfacht werden. Advantageously, the energy transmission of the induction hob can also be used for the electrical power supply of the converter if the connection device has an AC / DC power supply connected to the coil, which is connected to the control device of the converter. The construction of the device can thereby be further simplified.

Die Vorrichtung kann gegenüber Beschädigungen geschützt werden, wenn der Umrichter eine Steuereinrichtung aufweist, die bei elektrischer Überlastung des Umrichters die elektrische Verbindung zwischen Umrichter und Buchse trennt. Diese Überlastung kann beispielsweise bei einem als indirekten Umrichter ausgeführten Umrichter, mit Hilfe einer Messung von elektrischen Größen im Zwischenkreis des Umrichters detektiert werden, welche Messung über Sensoren der Vorrichtung erfolgen kann. Solch eine Überlastung kann beispielsweise durch eine erhöhte Leistungsanforderung des elektrischen Verbrauchers oder auch von einer Fehlplatzierung der Spule am Induktionskochfeld herrühren. The device can be protected against damage if the inverter has a control device which disconnects the electrical connection between the inverter and the socket in the event of electrical overload of the converter. This overload can be detected, for example, in the case of a converter designed as an indirect converter, by means of a measurement of electrical variables in the intermediate circuit of the converter, which measurement can take place via sensors of the device. Such an overload can result, for example, from an increased power requirement of the electrical load or from a misplacement of the coil at the induction hob.

Die Vielseitigkeit hinsichtlich der Verwendung der Vorrichtung kann erheblich erhöht werden, indem zusätzlich zu den Buchsen zur Wechselsignal-Versorgung auch eine Beleuchtungseinrichtung vorgesehen ist. Ist diese Beleuchtungseinrichtung zudem mit der Anschlusseinrichtung verbunden, kann der konstruktive Aufwand zu ihrer Energieversorgung gering gehalten werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann daher trotz dieses Vorteiles kostengünstig hergestellt werden. The versatility with regard to the use of the device can be significantly increased by providing a lighting device in addition to the sockets for alternating signal supply. If this lighting device is also connected to the connection device, the design effort for its energy supply can be kept low. The device according to the invention can therefore be produced inexpensively despite this advantage.

Die Konstruktion kann weiter vereinfacht werden, wenn die, insbesondere LED aufweisende, Beleuchtungseinrichtung mit dem AC/DC Netzteil der Anschlusseinrichtung verbunden ist. Ein bereits vorhandenes AC/DC Netzteil für die Steuereinrichtung des Umrichters kann nämlich auch dazu verwendet werden, für die Energieversorgung der Beleuchtungseinrichtung zu sorgen, insbesondere dann, wenn LED Leuchtmittel, gekennzeichnet durch ihre geringe Energieaufnahme, leistungsarm zu versorgen sind. The design can be further simplified if the, in particular LED, lighting device is connected to the AC / DC power supply of the connection device. An existing AC / DC power supply for the control device of the inverter can namely also be used to provide for the power supply of the lighting device, especially when LED bulbs are characterized by their low energy consumption, low-power supply.

Die Erfindung kann sich besonders dadurch auszeichnen, dass ein Induktionskochfeld verwendet wird, einen in einer Buchse einer Vorrichtung, insbesondere Steckdose, eingesteckten Stecker, insbesondere Haushaltssteckers, mit einem elektrischen Wechselsignal mit elektrischer Energie zu versorgen. The invention may be distinguished in particular by the fact that an induction hob is used to supply a plug, in particular household plug, in a socket of a device, in particular socket, with an electrical alternating signal with electrical energy.

In den Zeichnungen ist beispielsweise der Erfindungsgegenstand anhand mehrerer Ausführungsbeispiele dargestellt. Es zeigen In the drawings, for example, the subject invention is illustrated with reference to several embodiments. Show it

1 eine aufgerissene Seitenansicht auf eine Vorrichtung zur elektrischen Versorgung von Verbrauchern, 1 a torn-open side view of a device for the electrical supply of consumers,

2 eine vergrößerte Teilansicht der 1, 2 an enlarged partial view of the 1 .

3 eine aufgerissene Seitenansicht auf eine weitere Vorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel und 3 an open side view of another device according to a second embodiment and

4 eine vergrößerte Teilansicht der 3 mit zusätzlicher Beleuchtungseinrichtung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel. 4 an enlarged partial view of the 3 with additional lighting device according to a further embodiment.

Die nach den 1 und 2 dargestellte Vorrichtung 1 dient zur Verteilung elektrischer Energie an einen elektrischen Verbraucher 2, beispielsweise einem elektrischen Haushaltsgerät. Der elektrische Stecker 3 des Verbrauchers 2 ist in die Buchse 4 der Vorrichtung 1 eingesteckt und wird über diese Buchse mit einem 230 Volt / 50 Hertz Wechselsignal 5 bzw. einer Wechselspannung oder einer anderen für den Verbraucher erforderlichen Spannung, wie zum Beispiel 110 Volt / 60 Hertz in amerikanischen Stromnetzen, elektrisch versorgt. Die zur Versorgung des angesteckten elektrischen Verbrauchers 2 erforderliche elektrische Energie wird der Vorrichtung 1 über eine Anschlusseinrichtung 6 zugeführt, die mit einem Niederspannungsnetz 13 gekoppelt ist. The after the 1 and 2 illustrated device 1 serves to distribute electrical Energy to an electrical consumer 2 For example, a household electrical appliance. The electric plug 3 of the consumer 2 is in the socket 4 the device 1 plugged in and over this jack with a 230 volt / 50 hertz alternating signal 5 or an AC voltage or other required for the consumer voltage, such as 110 volts / 60 hertz in American electricity networks, electrically supplied. The supply of the infected electrical consumer 2 required electrical energy is the device 1 via a connection device 6 supplied with a low voltage network 13 is coupled.

Erfindungsgemäß ist diese Vorrichtung 1 galvanisch entkoppelt, indem ein induktiver Übertragungsweg unter Zuhilfenahme einer Induktionsspule 7 eines Induktionskochfelds 8 verwendet wird. Die Anschlusseinrichtung 6 weist eine mit der Induktionsspule 7 induktiv koppelbare Spule 9 auf, in der sich ein vom Wechselsignal 10 der Induktionsspule 7 abhängiges Wechselsignal 11 einkoppelt. Beispielsweise kann die Amplitude dieses Wechselsignals 11 über die Abstimmung der Windungszahlen der beiden Spulen 7, 9 eingestellt werden. Um den Stecker 3 bzw. den elektrischen Verbraucher 2 mit einer Netzfrequenz des Wechselsignals 5 versorgen zu können, ist der Anschlusseinrichtung 6 ein AC/AC-Umrichter 12 zugeordnet. Dieser mit der Spule 9 verbundene Umrichter 12 formt die Frequenz des eingekoppelten Wechselsignals 11, das bei Induktionskochfeldern 8 im Bereich von 20 bis 50 kHz liegt, auf die Netzfrequenz des Wechselsignals 5 des Steckers 3 um. Neben der Entkopplung des elektrischen Verbrauchers 2 vom Wechselsignal 10 des Niederspannungsnetzes 13 eröffnet sich somit auch bei einem Induktionskochfeld 8 die Möglichkeit, diesen Verbraucher 2 sicher mit hoher elektrischer Leistung zu versorgen. Eine standfeste Vorrichtung 1 ist somit geschaffen. According to the invention, this device 1 galvanically decoupled by an inductive transmission path with the aid of an induction coil 7 an induction hob 8th is used. The connection device 6 has one with the induction coil 7 inductively coupled coil 9 on, in which one of the alternating signal 10 the induction coil 7 dependent alternating signal 11 couples. For example, the amplitude of this alternating signal 11 on the coordination of the number of turns of the two coils 7 . 9 be set. To the plug 3 or the electrical consumer 2 with a mains frequency of the alternating signal 5 to be able to supply, is the connection device 6 an AC / AC inverter 12 assigned. This one with the coil 9 connected converters 12 forms the frequency of the injected alternating signal 11 that in induction cooktops 8th in the range of 20 to 50 kHz, to the mains frequency of the alternating signal 5 of the plug 3 around. In addition to the decoupling of the electrical load 2 from the alternating signal 10 of the low voltage network 13 thus opens up to an induction hob 8th the possibility of this consumer 2 safe to supply with high electrical power. A stable device 1 is thus created.

Im Allgemeinen wird erwähnt, dass der Umrichter 12 auch Einfluss auf die Amplitude des auf die Buchse 4 übertragenen Wechselsignals 5 nehmen kann, indem diese Amplitude beispielsweise auf 230 Volt oder eine andere für den Verbraucher erforderliche Wechselspannung gerichtet wird. Zudem kann unter Wechselspannung „Alternating Current“ (AC) und unter Gleichspannung „Direct Current“ (DC) verstanden werden. In general it is mentioned that the inverter 12 also affect the amplitude of the jack 4 transmitted alternating signal 5 By taking this amplitude, for example, to 230 volts or another required for the consumer AC voltage is directed. In addition, AC voltage can be understood to mean alternating current (AC) and DC voltage direct current (DC).

Wie insbesondere der 1 zu entnehmen, ist die Spule 9 als Flachspule ausgeführt, deren elektrischer Leiter 14 spiralförmig verläuft – somit wird eine geringe Bauhöhe bzw. eine äußerst kompakt konstruktiven Ausführung der Vorrichtung 1 erreicht. How the particular 1 is the coil 9 designed as a flat coil whose electrical conductor 14 spiral runs - thus a low height or an extremely compact design of the device 1 reached.

Der Umrichter 12 ist als indirekter Umrichter, beispielsweise mit Gleichspannung oder Gleichstrom im Zwischenkreis, ausgeführt. Die zur Ansteuerung der eigenen elektronischen Schalter notwendige Steuereinrichtung bzw. -elektronik 15 ist der Übersichtlichkeit halber in den 1, 2 und 3 vereinfacht dargestellt. Vorteilhaft bezieht die Steuereinrichtung 15 ihre elektrische Energie von einem AC/DC-Netzteil 16 das mit dem Wechselsignal 11 der Spule 9 versorgt wird. The inverter 12 is designed as an indirect converter, for example with DC or DC in the DC link. The necessary for controlling the own electronic switch control device or electronics 15 is for the sake of clarity in the 1 . 2 and 3 shown in simplified form. Advantageously, the control device 15 their electrical energy from an AC / DC power supply 16 that with the alternating signal 11 the coil 9 is supplied.

Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel nach 1 ist die Anschlusseinrichtung 6 im Gehäuse 17 der Vorrichtung 1 vorgesehenen bzw. untergebracht. Die dadurch kompakt ausführbare Vorrichtung 1 ist damit auf dem Induktionskochfeld 8 einfach platzierbar. According to the first embodiment according to 1 is the connection device 6 in the case 17 the device 1 provided or housed. The thus compact executable device 1 is on the induction hob 8th easy to place.

Im Allgemeinen wird erwähnt, dass das Gehäuse 17 aus Kunststoff bestehen und/oder nicht näher dargestellte Öffnungen zur Luftkühlung des Umrichters 12 aufweisen kann. In general it is mentioned that the housing 17 Made of plastic and / or not shown openings for air cooling of the inverter 12 can have.

Zudem ist die Spule 9 der Anschlusseinrichtung 6 im Bodenbereich 18 des Gehäuses 17 vorgesehen. Im Gehäuse 17 ist des Weiteren eine magnetische Abschirmung 19 vorgesehen, um damit auf Wirbelstrom empfindliche Bauelemente der Vorrichtung 1 bzw. auch den Stecker 3 des angeschlossenen Verbrauchers 2 abzuschirmen. Wie der 1 und 2 erkannt werden kann, trennt die Abschirmung 19 das Gehäuse 17 in zwei Bereiche, wobei ein Bereich der Spule 9 vorbehalten ist. Dadurch kann die Buchse 4 auch auf konstruktiv einfache Weise magnetisch abgeschirmt werden. Als Material für die Abschirmung hat sich weichmagnetisches Kompositmaterial (SMC) als vorteilhaft herausgestellt, um die hochfrequenten Wechselfelder eines Induktionskochfelds 8 abzuschirmen. In addition, the coil 9 the connection device 6 in the ground area 18 of the housing 17 intended. In the case 17 is further a magnetic shield 19 provided so as to eddy current sensitive components of the device 1 or the plug 3 of the connected consumer 2 shield. Again 1 and 2 can be detected, disconnects the shield 19 the housing 17 in two areas, one area of the coil 9 is reserved. This may cause the socket 4 be magnetically shielded in a structurally simple manner. Soft magnetic composite material (SMC) has proven to be advantageous as the material for the shielding, around the high-frequency alternating fields of an induction hob 8th shield.

Die Spule 9 verbindet mit ihren Anschlussleitungen 20 mit dem Umrichter 12. Um einen Übertritt von magnetischen Streufeldern in den abgeschirmten Bereich des Gehäuses 17 zu verhindern, sind in der Abschirmung 19 zwei Öffnungen 21 vorgesehen, wie diese vor allem anhand der 2 ersichtlich sind. Die Anschlussleitungen 20 ragen bzw. verlaufen durch diese Öffnungen 21 spaltfrei, um eine besonders standfeste Vorrichtung 1 zu gewährleisten. The sink 9 connects to their connection lines 20 with the inverter 12 , To a transfer of stray magnetic fields in the shielded area of the housing 17 to prevent are in the shield 19 two openings 21 envisaged, as these are mainly based on the 2 can be seen. The connecting cables 20 protrude or run through these openings 21 gap-free, a particularly stable device 1 to ensure.

Unterschiedlich zu der nach den 1 und 2 dargestellten Vorrichtung 1 weist die Vorrichtung 22 gemäß 3 ein zweigeteiltes Gehäuse 23 auf, wobei die beiden Gehäuseteile 24 und 25 über ein zweipoliges Verbindungskabel 26 elektrisch verbunden sind. In einem Gehäuseteil 24 ist die Spule 9 zur induktiven Kopplung mit der Induktionsspule 7 des Induktionskochfelds 8 vorgesehen. Die Anschlussleitungen 20 der Spule 9 schließen an das zweipolige Verbindungskabel 26 an, das eine elektrische Verbindung mit dem AC-AC Umformer 12 im anderen Gehäuseteil 25 herstellt. Zudem sind im anderen Gehäuseteil 25 zwei Buchsen 4, 27 zu erkennen, über die elektrische Verbraucher 2 mit vom Umrichter 12 zur Verfügung gestellter elektrischer Energie bzw. Netzspannung versorgt werden können. Der Vorteile des zweigteilten Gehäuses kann im Wesentlichen dahingehen gesehen werden, dass die auf magnetische Wechselfelder empfindlichen Bauteile der Vorrichtung 22 vom Induktionskochfeld 8 ausreichend weit entfernt angeordnet werden können. Eine Anordnung des Gehäuseteils 25 an einer, am Induktionskochfeld 8 anschließenden Arbeitsplatte 28 ist vorstellbar. Different from the one after the 1 and 2 illustrated device 1 has the device 22 according to 3 a two-part housing 23 on, with the two housing parts 24 and 25 via a two-pole connection cable 26 are electrically connected. In a housing part 24 is the coil 9 for inductive coupling with the induction coil 7 of the induction hob 8th intended. The connecting cables 20 the coil 9 connect to the bipolar connection cable 26 An electrical connection to the AC-AC converter 12 in the other housing part 25 manufactures. In addition, in the other housing part 25 two sockets 4 . 27 to recognize about the electrical consumers 2 with the inverter 12 provided electrical energy or mains voltage can be supplied. Essentially, the advantages of the two-part housing can be seen in the fact that the components sensitive to alternating magnetic fields of the device 22 from the induction hob 8th can be arranged sufficiently far away. An arrangement of the housing part 25 at one, at the induction hob 8th adjoining worktop 28 is conceivable.

Auf eine Abschirmung, wie bei 1 dargestellt, kann verzichtet werden. Jedoch ist, um die Folgen einer nicht vorgesehenen Platzierung des Gehäuseteils 25 am Induktionskochfeld 8 zu minderen, eine Abschirmung im oder am Gehäuseteil 25 vorstellbar. On a shield, as at 1 shown, can be dispensed with. However, to the consequences of an unintended placement of the housing part 25 at the induction hob 8th To reduce, a shield in or on the housing part 25 imaginable.

Den Vorrichtungen 1, 22 bzw. 31 nach den 1 bzw. 3 ist zudem ein Überlastungsschutz zugeordnet, der überhöhte Anforderungen an elektrischer Energie der Verbraucher 2 reglementiert. Diese überhöhten Anforderungen können sich auch auf Grund einer nicht genauen Platzierung der Spule 9 auf dem Induktionskochfeld ergeben, was die induktive Kopplung vermindert. Um solch eine Überlastung zu erfassen, können vom Umrichter 12 in seinem Zwischenkreis Messdaten erfasst werden. Der Umrichter weist hierfür einen Sensor 29 auf, der seine Messdaten der Steuereinrichtung 15 überträgt. Im Falle einer Überlastung wird die elektrische Verbindung zwischen Umrichter 12 und Buchse 4 bzw. 27 getrennt, in dem der Schalter 30 von der Steuereinrichtung 15 elektrisch offen geschaltet wird. Alternativ ist auch denkbar, dass die Steuereinrichtung 15 die Schalter des ausgangsseitigen Wechselrichters des indirekten Umrichters 12 nicht ansteuert. Eine optische und/oder akustische Anzeige solch eines Überlastungszustands ist vorstellbar, was jedoch nicht näher dargestellt worden ist. The devices 1 . 22 respectively. 31 after the 1 respectively. 3 In addition, an overload protection is assigned, the excessive demands on electrical energy consumers 2 regulated. These excessive demands may also be due to an improper placement of the coil 9 on the induction hob, which reduces the inductive coupling. To detect such an overload, the inverter can 12 measured data are recorded in its DC link. The inverter has a sensor for this purpose 29 on, its measuring data of the control device 15 transfers. In case of overload, the electrical connection between inverter 12 and socket 4 respectively. 27 disconnected in which the switch 30 from the controller 15 is electrically open. Alternatively, it is also conceivable that the control device 15 the switches of the output side inverter of the indirect converter 12 not driving. An optical and / or acoustic indication of such an overload condition is conceivable, which has not been shown in detail.

Die gemäß 4 dargestellte Vorrichtung 31 nach einem dritten Ausführungsbeispiel weist zum Unterschied zur nach 3 dargestellten Vorrichtung 22 im Gehäuseteil 25 zusätzlich eine Beleuchtungseinrichtung 32 auf, die mit LED 33 bestückt ist. Durch die teleskopartige Ausgestaltung des Trägers 34 der LED 33 ist es möglich, die Abstrahlung der LED 33 auf die jeweiligen Bedürfnisse zur Beleuchtung auszurichten. Vorteilhaft ist die Beleuchtungseinrichtung 31 zu ihrer Energieversorgung mit der Anschlusseinrichtung 6 verbunden. Zudem wird zur Energieversorgung das AC/DC Netzteil 16 der Anschlusseinrichtung 6 verwendet, das bereits für den Umrichter 12 vorgesehen ist, um den konstruktiven Aufwand der Vorrichtung 31 zu gering zu halten. Die Vorrichtung 31 kann daher nicht nur für eine besonders vorteilhafte Energieversorgung von elektrischen Verbrauchern 2 mit einem Wechselsignal dienen, sondern auch für eine Beleuchtung im Bereich der Induktionskochplatte 8 sorgen. The according to 4 illustrated device 31 according to a third embodiment differs from the 3 illustrated device 22 in the housing part 25 in addition a lighting device 32 on that with LED 33 is equipped. Due to the telescopic design of the carrier 34 the LED 33 is it possible the radiation of the LED 33 to meet the lighting needs. The lighting device is advantageous 31 to their power supply with the connection device 6 connected. In addition, the power supply is the AC / DC power supply 16 the connection device 6 already used for the inverter 12 is provided to the design effort of the device 31 too low. The device 31 Therefore, not only for a particularly advantageous energy supply of electrical consumers 2 with an alternating signal, but also for lighting in the area of the induction hotplate 8th to care.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2011/067760 A2 [0003]

Claims

Device, in particular socket, with a connection device ( 6 ) for energy absorption and with a housing ( 17 . 23 ), at least one with the connection device ( 6 ) electrically connected socket ( 4 . 27 ) for supplying electrical power to the socket ( 4 . 27 ) plug-in electrical connector ( 3 ), in particular household plug, with an electrical alternating signal ( 5 ), characterized in that the connection device ( 6 ) one, with an induction coil ( 7 ) of an induction hob ( 8th ) inductively coupled coil ( 9 ) and a converter ( 12 ), in particular an AC / AC converter, wherein the coil ( 9 ) on the at least the frequency of their injected electrical alternating signal ( 11 ) to the mains frequency of the respective connector ( 3 ) converters ( 12 ) with the socket ( 4 . 27 ) connected is.

Device according to claim 1, characterized in that the coil ( 9 ) as a flat coil with a spiral conductor ( 14 ) is trained.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the converter ( 12 ) is designed as an indirect inverter.

Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the connection device ( 6 ) in the housing ( 17 ) is provided.

Device according to claim 4, characterized in that the coil ( 9 ) of the connection device ( 6 ) in the ground area ( 18 ) of the housing ( 17 ) is provided.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the housing ( 17 ) a magnetic shield ( 19 ) having.

Apparatus according to claim 6, characterized in that the magnetic shield ( 19 ) consists of a eddy current-free material, in particular of a soft magnetic composite material (SMC).

Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the magnetic shield ( 19 ) at least partially between the bushing ( 4 ) and the coil ( 9 ) is arranged.

Device according to claim 6, 7 or 8, characterized in that the coil ( 9 ) with their connecting cables ( 20 ) through at least one opening ( 21 ) of the shield ( 19 ), in particular gap-free, protrudes.

Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the connection device ( 6 ) one with the coil ( 9 ) connected AC / DC power supply ( 16 ) connected to the control device ( 15 ) of the inverter ( 12 ) is connected to the electrical power supply.

Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the converter ( 12 ) a control device ( 15 ), which in case of electrical overload of the converter ( 12 ) the electrical connection between inverters ( 12 ) and socket ( 4 . 27 ) separates.

Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that a lighting device ( 31 ), which is connected to its power supply to the connection device ( 6 ) connected is.

Apparatus according to claim 10 and 12, characterized in that the, in particular LED ( 33 ), lighting device ( 31 ) with the AC / DC power supply ( 16 ) of the connection device ( 6 ) connected is.

Use of an induction hob ( 8th ) for supplying energy to a socket ( 4 . 27 ) a device ( 1 . 22 . 31 ), in particular socket, inserted plug ( 3 ), in particular household plug, with an electrical alternating signal ( 5 ).