CN104333053A - 便携式充电器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种便携式充电器，其连接到壁式电源并且配置为将电力从壁式电源供应给负载。所述便携式充电器包括：插头，其插入安装于壁式电源中的插座中；电线，其连接所述插头和负载以将来自壁式电源的电力供应给负载；开关，其布置在所述插头和所述电线之间以开启或断开流经所述电线的电力的供应；第一检测单元，其配置为检测用户是否接近；第二检测单元，其布置于电线中并且配置为检测施加于电线的张力；以及控制单元，其配置为，当插头被插入插座时通过所述电线向负载供应电力，并且通过基于在电力被供应的同时所述第一检测单元所检测到的用户的接近、以及所述第二检测单元所检测到的张力来控制开关而切断流经电线的电力的供应。

Description

便携式充电器

相关申请的交叉引用

本申请主张在35U.S.C.119和35U.S.C.365之下的于2013年7月22日提交的申请号为10-2013-0086240的韩国专利申请的优先权，该申请的全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开涉及一种便携式充电器。

背景技术

充电电路阻断装置(CCID)是一种配置为将电力提供给电动车辆的便携式装置，并且包括继电器、主板等。

CCID是一种配置为将电力提供给电动汽车的装置，其基于继电器的开启和关闭操作来可操作地连接电动车辆。

图1是示出了相关技术CCID的视图。

参照图1，CCID包括：插头11，当使用时插头11插入插座(墙式电源)；电线12，其连接插头11和电动车辆；以及电源开关13，其被安装在距电线12的预定距离处并且通过手动操作而开启或关闭，使得流经电线的电流的供应连接或断开。

装备有电源开关13的CCID具有电源开关被安装在距与插头电连接的电线的预定距离处并且允许电流持续或中断的结构，所以尽管处于插头仍被插入插座的状态，流经电源线的电流也不会被供应给电动车辆，由此可以保护用户的安全。

在上文所述的CCID中，用户频繁地从墙壁上的插座上插拔插头，所以用户可能会由于用户的失误而易受事故伤害。

特别地，如果插头从壁式电源拔出而同时电动车辆正在充电，由于高电平电流，可以出现基于电弧的火花，这可能导致另一种事故。

(专利文献1)KR20000010029 A

发明内容

实施例提供一种用于便携式充电器的电气安全装置，其配置为检测由于用户在充电操作过程中的故意或失误而使插头从壁式电源拔出的情况，从而切断流经便携式充电器的电流。

通过实施例实现的技术目的不限于上文公开的目的。下面的实施例所属领域的技术人员将会明确地理解其它在此未提到的技术目的。

在一个实施例中，便携式充电器连接到壁式电源并且配置为将来自壁式电源的电力供应给预定的负载，所述便携式充电器包括：插头，其插入安装于壁式电源中的插座中；电线，其连接所述插头和负载并且将壁式电源的电力供应到负载；开关，其安装在所述插头和所述电线之间并且开启或断开流经所述电线的电力的供应；第一检测单元，其配置为检测是否有人接近；第二检测单元，其布置于电线中并且配置为检测电线中产生的张力；以及控制单元，其配置为，当插头被插入插座时通过所述电线将电力供应给负载，并且通过基于被所述第一检测单元在电力被供应的状态中检测到的用户的接近、以及被所述第二检测单元检测到的张力来控制开关而开启或断开流经所述电线的电力的供应。

而且，所述第一检测单元可以包括任一布置于插头中并且被配置为依照基于抓握所述插头产生的压力而开关的压力开关或布置于所述插头中并且被配置为检测在所述插头中发生的外部物体的接触的接触式传感器。

而且，所述便携式充电器可以进一步包括第二检测单元，其布置于所述电线中并且配置为检测施加于所述电线的张力。

而且，所述第二检测单元可以包括应变规，应变规的电阻值随在所述电线中出现的张力而增加。

而且，当满足下列情况中的至少一个情况时所述控制单元可以被配置为打开开关：所述插头被抓握的情况，所述插头被接触到的情况，以及在电线中产生超过某一水平的张力的情况。

在另一实施例中，便携式充电器连接到壁式电源并且配置为将来自壁式电源的电力供应给负载，所述便携式充电器包括：插头，其插入安装于壁式电源中的插座中；电线，其连接所述插头和负载以将来自壁式电源的电力供应到负载；应变规，其安装于所述电线周围并且应变规的电阻值随施加于所述电线上的张力而变化；开关，其布置于所述插头和所述电线之间以允许流经所述电线的电力的供应持续或中断；以及控制单元，当插头被插入插座时，其通过所述电线将电力供应给负载，并且当应变规的电阻值超过预设参考值时，其控制开关切断流经所述电线的电力。

可以进一步提供布置于插头中并且依照基于抓握所述插头所产生的压力而开启或关闭的压力开关，或安装于所述插头中并且被配置为检测在所述插头中产生的外部物体的接触的接触式传感器。

而且，所述控制单元可以被配置为，当满足下列至少一个情况时打开开关：所述插头被抓握的情况，所述插头被接触到的情况，以及在电线中产生超过某一水平的张力的情况。

根据实施例，所述插头从壁式电源拔出的情况可以通过检测插头的抓握或电线的拉动而被预先地识别出。当检测到拔出时，来自壁式电源的电流被切断，从而防止了由异常拔出所述插头而引起的损害。

附图说明

图1是示出了相关技术CCID的视图。

图2是根据第一实施例的用于描述便携式充电器的外部的视图。

图3是图2中的便携式充电器的内部构造的框图。

图4是根据第二实施例的用于描述便携式充电器的外部的视图。

图5是图4中的便携式充电器的内部构造的框图。

图6是用于描述图5中示出的张力检测单元的原理的视图。

图7是示出了根据第三实施例的便携式充电器的内部构造的框图。

图8是用于描述根据实施例的便携式充电器的操作方法的流程图。

具体实施方式

现在将详细参照本公开的实施例。应该理解的是具有本领域一般技术的人可以发明包括于本实施例的构思和范围中的各种装置。另外，参照附图示出其实例。在此使用的术语仅为了描述特殊的实施例的目的，并且不意在限制实施例。

另外，应该理解的是，这些实施例的原理，观点，和全部通过实施例描述的说明以及具体的实施例意在包括全部涉及结构和功能的等同物。另外，还应该被理解的是，该等同物将包括全部当前已知的等同物以及将要开发的等同物，即，将被发明为执行相同功能而不考虑它们的结构的全部元件。

图2是根据第一实施例的用于描述便携式充电器的外部的视图。图3是图2中的便携式充电器的内部构造的框图。

将参照图2和3在下文中描述根据第一实施例的便携式充电器。

参照图2和图3，便携式充电器100包括插头110、插头端子120、电线130、开关140、抓握检测单元150以及控制单元160。

在该便携式充电器中，插头110是勾画连接到壁式电源的电力插头的外部轮廓的框。

在插头110的一侧，设置有沿插头的纵向延伸的插头端子120。

插头端子120为大体插入壁式电源(插座)的部分，并且因此可以包括多种相应于壁式电源构造的端子。

例如，插头端子120可以包括配置为接收正极(+)电力的正极端子，以及配置为接收负极(-)电力的负极端子。

抓握插头110，用户将插头端子120插入壁式电源，于是可以结束用于将电力供应给连接于便携式充电器的负载的准备。

电线130用于将通过插头端子120输入的电力传输到连接于下一单元的负载。优选的是，电线130是被涂层的电线并且由于其传输功能，其还可以被称为电力传输单元。

开关140可以被安装于插头端子120和电线130之间，或安装于电线130的一部分处。

开关140可以被安装于插头端子120和电线130之间，从而切断通过插头端子120接收到的电力通过电线130向负载的供应。

抓握检测单元150检测外部用户接近便携式充电器100的状态。

抓握检测单元150可以检测外部用户抓握插头110的状态。更具体地，抓握检测单元150检测当正在为负载供应电力时插头110从壁式电源拔出的状态。

抓握检测单元150可以包括压力开关。

更具体地，抓握检测单元150可以检测当用户抓握插头110从而将插头110从壁式电源拔出时的抓握压力，并且基于检测的压力来产生电信号。

抓握检测单元150包括压力开关，并且因此，当用户抓握插头110时，开关关闭以允许抓握检测单元150产生电信号。

另外，抓握检测单元150可以包括接触式传感器。

当用户接触插头110时，抓握检测单元150检测接触并且因此基于检测到的接触来产生预定的信号。

控制单元160控制便携式充电器100的全部的操作。

当插头110被插入壁式电源时(优选地，当插头端子120被插入壁式电源的插座中时)，控制单元160判定负载是否与便携式充电器100的端部电连接。在此，负载可以是各种装置。假设在实施例中的负载是电动车辆。

当便携式充电器的一端(优选地，插头端子)与壁式电接头电连接，并且其另一端与负载电连接时，控制单元160控制开关140，于是由壁式电源提供的电力沿电线130被供应到负载。

在此时，当电力正在供应给负载时，控制单元160周期地检查通过抓握检测单元150输出的信号。

更具体地，当电能正在供应给负载时，控制单元160检测用户是否已经抓握插头110。

之后，当从抓握检测单元150输出抓握检测信号时，控制单元160控制开关140以使得切断供应给负载的电力。

即是说，当接收到指示用户接近便携式充电器并且接触到插头110的检测信号或指示为了从壁式电源拔出插头110而抓握插头110的检测信号时，控制单元160控制开关140打开，从而切断流经电线130的电力。

根据第一实施例的便携式充电器的特征在于，检测插头110的抓握状态以预先检测插头110是否从壁式电源被拔出，并且因此，当检测到拔出时，供应给负载的电流被断开，从而防止由插头110的异常拔出而引起的损害。

图4是用于描述根据第二实施例的便携式充电器的外部的视图。图5是图4中的便携式充电器的内部构造的框图。图6是用于描述图5中示出的张力检测单元的原理的视图。

将会参照图4至图6在下文中描述根据第二实施例的便携式充电器。

参照图4至图6，便携式充电器200包括插头210、插头端子220、电线230、开关240、张力检测单元250以及控制单元260。

在便携式充电器中，插头210是勾画连接到壁式电源的电插头的外部轮廓的框。

在插头210的一侧，设置有沿插头的纵向延伸的插头端子220。

插头端子220为大体插入壁式电源(插座)的部分，并且因此可以包括多种相应于壁式电源构造的端子。

例如，插头端子220可以包括配置为接收正极(+)电力的正极端子，以及配置为接收负极(-)电力的负极端子。

抓握住插头210，用户将插头端子220插入壁式电源，于是可以完成用于将电力供应给连接至便携式充电器的负载的准备。

电线230用于将通过插头端子220输入的电力传输到连接于下一单元的负载。优选的是，电线230是被涂层的电线并且由于其传输功能，其还可以被称为电力传输单元。

在此，开关240可以被安装于插头端子220和电线230之间，或安装于电线230的一部分处。开关240可以被安装于插头端子220和电线230之间，从而切断通过插头端子220输入的电力通过电线230向负载的供应。

张力检测单元250检测外部用户是否拉动便携式充电器200的电线。

当外部用户抓握电线230时，张力检测单元250检测张力是否被施加于电线230，从而从壁式电源拔出插头110。

张力检测单元250可以包括应变规。

更具体地，张力检测单元250可以包括应变规，其附着于结构的表面从而测量该结构的形变的状态以及程度。

将会在下文中简要描述应变规。

在详细描述应变规之前，将会先描述术语“应变”。应变代表形变度或形变率，并且将其以当张力或压力施加于物体时物体增加或减少的长度与物体的原始长度的比值的形式表示。因此，应变没有单位，但是可以以cm/cm，mm/mm等单位表示。在诸如市政工程、机械工程、建筑工程、航空工程以及海运工程的结构或机械构件分析和设计领域中，应变是当其需要表示当力被外部地施加于结构时在结构中的一定形变时使用的技术术语。

应变规可以被分类为两种类型，即，通过电气方式测量应变的电应变规，以及机械地测量应变的机械应变规。

当结构形变时，电应变规基于附着于结构的应变规的电阻的变化而测量形变率，而机械应变规通过机械地测量两点之间距离的细微变化而测量结构的形变率。应变规的发展使得可以精确地测量结构的形变状态。因此，使用测量到的形变率而能够获知应力。

在此，应变规可以根据结构的材料而具有不同的形状和长度。金属材料或钢材料一般使用5mm长的应变规。混凝土材料一般使用30mm至100mm长的应变规。另外，不仅有附着于结构表面的附着型应变规，而且还有当物体或结构被制造时埋置在结构中的埋置型应变规。

在本实施例中，电应变规被用于检测施加于电线130的张力。

参照图6，应变规包括电阻器。当接收张力时，电阻器变薄并且变长。随着电阻器变薄并且变长，电阻器的电阻值“R”增加。可以基于上述原理而测量施加于物体的张力。

例如，在正常状态下，电阻器具有“2A”的横截面面积，“L/2”的长度以及“R3”的电阻值。

在此状态下，当张力施加于电阻器时，电阻器的横截面面积减小到“A”，并且长度增加到“L”。这时，电阻器的电阻值“R2”高于“R3”的电阻值。

当更大的张力施加于电阻器时，电阻器的横截面面积减小到“A/2”，并且长度增加到“2L”。这时，电阻器的电阻值“R1”高于电阻值“R2”和“R3”。

上述原理可以由以下的公式1限定。

[公式1]

$R=\mathrm{\ρ}\frac{L}{A}$

其中R代表电阻值，

ρ代表电阻率，

L代表电阻器的长度，并且

A代表电阻器的横截面面积。

根据公式1，当施加张力时，电阻器长度增加但是横截面积减小，并且因此电阻值增加。

控制单元260控制便携式充电器200的全部操作。

首先，当插头210被插入壁式电源时(优选地，当插头端子220被插入壁式电源的插座中时)，控制单元260判定负载是否与便携式充电器200的一端连接。在此，负载可以是各种装置。假设在实施例中的负载是电动车辆。

当便携式充电器的一端(优选地，插头端子)与壁式电接头电连接，并且其另一端与负载电连接时，控制单元260控制开关240，于是由壁式电源提供的电力沿电线230被供应到负载。

在此时，当电能正在供应给负载时，控制单元260周期地检查张力检测单元250的状态。

更具体地，当电能正在供应给负载时，控制单元260检测用户是否已经对电线230施加了张力。

之后，控制单元260基于张力检测单元250的当前状态来确定电阻值，并且基于确定的电阻值来确定施加于电线230的张力的强度。

控制单元260存储参考电阻值，并且当基于张力检测单元250的状态变化的张力检测单元250的电阻值变得比参考电阻值高时，控制单元260判定大于某一水平的张力被施加于电线230。

当大于某一水平的张力被施加于电线230时，也就是说，当张力检测单元250的电阻值变得比参考电阻值高时，控制单元260通过控制开关240而切断向负载传输电力。

当用户接近便携式充电器并且为了从壁式电源拔出插头210的目的而拉动电线230时，控制单元260通过控制开关240打开而切断沿电线230的电力。

虽然没有在上文描述，但是张力检测单元可以设置在电线230内。更具体地，张力检测单元250的应变规可以布置于围绕电线230的护套中。

根据第二实施例的便携式充电器的特征在于，其检测施加于电线230上的张力以预先检测插头210被从壁式电源拔出的情况。因此，当检测到拔出时，供应给负载的电流被切断，因此防止了由插头210的异常拔出而引起的损害。

图7是示出了根据第三实施例的便携式充电器的内部构造的框图。

参照图7，便携式充电器300包括插头310、插头端子320、电线330、开关340、抓握检测单元350、张力检测单元360，以及控制单元370。

在图7所示的便携式充电器300中，将会忽略那些上文参照图3至图5的便携式充电器描述的相同元件。

图7所示的便携式充电器300包括如图3所示出的抓握检测单元以及如图5所示出的张力检测单元。

在抓握检测单元350和张力检测单元360的“或”操作条件下，控制单元370预先地检测插头310被从壁式电源拔出的情况。

当接收至少到下列信号之一时控制单元370通过将开关340切换为打开而切断到负载的电力：通过抓握检测单元350检测到的插头310的抓握检测信号，和指示大于某一水平的张力被施加于电线330并且由张力检测单元350检测到的检测信号。

图8是用于描述根据实施例的便携式充电器的操作方法的流程图。将会通过例证图7的便携式充电器而描述便携式充电器的操作方法。

参照图8，在操作101中，用户将插头310插入壁式电源。也就是说，用户将插头端子320插入壁式电源的插座中。

然后，在操作102和103中，控制单元370将开关控制为关闭并且允许从壁式电源供应的电能被输送给负载。

接着，在操作104中，控制单元370判定是否通过抓握检测单元350输出指示插头310的抓握的检测信号。

如果在操作104中判定指示插头310的抓握的检测信号被输出，则控制单元370控制开关340打开，因此在操作105中切断向负载供应的电力。

同时，如果在操作104中判定指示插头310的抓握的检测信号没有被输出，则在操作106中判定大于某一水平的张力是否被施加。

然后，如果在操作106中判定出大于某一水平的张力被施加，则程序进行到操作105，如果没有被施加，则其返回操作103。

根据这些实施例，可以通过检测插头的抓握或电线的拉动而预先确认插头被从壁式电源拔出的情况。当检测到拔出时，来自壁式电源的电流被切断，从而防止了由异常拔出插头而引起的损害。

在本说明书中的任意对“一个实施例”，“实施例”，“示例实施例”等的参考意味着连同实施例的特殊特征，结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。这种在说明书中的各处出现的措辞不一定都指得是同一实施例。进一步，当特定的特征、结构或特性结合任意实施例被描述时，认为其结合其他实施例来实现这种特征、结构或特性在本领域技术人员的范围内。

尽管已经参照许多示例性实施例描述了实施例，但是应该被理解的是，能够被本领域的技术人员想出的各种其它修改和实施例将落于本公开的原理的精神和范围中。更特别地，在本公开，附图和随附的权利要求的范围中的主题接合布置的组件和/或布置的各种改变和修改是可能的。除了在组件和/或布置中的各种改变和修改之外，替换使用对本领域的技术人员来说也将是显而易见的。

Claims (4)

1.一种便携式充电器，其连接到壁式电源并且配置为将来自所述壁式电源的电力供应给负载，所述便携式充电器包括：

插头，其插入安装于所述壁式电源中的插座中；

电线，其连接所述插头和负载以将来自所述壁式电源的电力供应给所述负载；

开关，其布置在所述插头和所述电线之间以允许流经所述电线的电力的供应持续或中断；

第一检测单元，其配置为检测用户是否接近；

第二检测单元，其布置于电线中并且配置为检测施加于电线的张力；以及

控制单元，其配置为，当插头被插入插座时通过所述电线向所述负载供应电力，并且通过基于在电力被供应的同时所述第一检测单元所检测到的用户的接近、以及所述第二检测单元所检测到的张力来控制所述开关而切断流经电线的电力。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一检测单元包括压力开关和接触式传感器中的至少一个，

其中所述压力开关被布置于插头中并且依照由抓握所述插头引起的压力而执行开关操作，并且所述接触式传感器被布置于所述插头中并且检测外部物体是否接触到所述插头。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二检测单元包括应变规，应变规的电阻值随施加于所述电线的张力而增加。

4.根据权利要求1所述的装置，其中当检测到如下情况中的至少一种情况时所述控制单元控制所述开关打开：所述插头被抓握的情况，所述插头被接触到的情况，以及大于某一水平的张力被施加于电线的情况。