TW200937796A - Circuit arrangement for the authentication of energy flow - Google Patents

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200937796 > « 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種確認能量流的電路配置。 【先前技術】 本發明由申請專利範圍獨立項所述之類型的確認能量 流的電路配置作爲開始。目前，由先前技術中已知只有特 殊的插頭可用來確認能量流，該些插頭裝入至相對應的插 座中，以確定此種確認功能。一種例子是電腦中的電源插 © 頭’其依據消費者而具有不同的大小和極（pole)，因此只有 相關的插頭對（pair)可互相適用。 【發明内容】 本發明的目的是提供一種確認能量流的電路配置，使 不必再使用特殊編碼的插頭。 本發明中上述目的以一種確認能量流的電路配置來達 成，其中能量流經由至少一多極的插頭系統而與第一和第 二插頭接通，且此電路配置具有至少一第一功率開關以切 〇 換該能量流，此第一功率開關在電性上連接至第一插頭， 且設有確認媒體以便在成功地確認第二插頭時將第一功率 開關接通。藉由此種措施，則可使用相同的插頭系統於不 同的應用中，此時與插頭系統連接的電路配置不會由於不 適當的電壓和電流而受損。 多極的插頭系統因此用來將能量供應至移動式組件。 這表示可廣泛地應用於多種應用及多種擴充範圍中。 在一種簡單且成本很有利的變形例中，用來使第一功 200937796 率開關接通的確認媒體因此在第一插頭及/或第二插頭之 二個極之間具有至少一電流路徑。 在另一實施形式中，第二插頭中藉由該確認媒體而產 生一種確認信號，且第一功率開關在正確地接收該確認信 號時將與第一插頭接通。這使一種不期望的”未成功確 認”很不易發生。 當該確認媒體接收一錯誤信號且在肯定（positive)的錯 誤信號下未產生一與該錯誤信號有關的確認信號時，則在 〇 所連接的多個電路配置中之一個有錯誤的情況下，可使其 餘的電路配置不會受損。 在此一實施形式的另一種形式中，該確認媒體在二個 插頭中產生一確認信號，且第一功率開關在正確地接收該 確認信號時接通。藉由雙向的確認，則可確保一種較佳的 保護作用。 此外，該確認媒體亦可具有一種可釋放能量流的裝 置。當該確認媒體另外含有一種接收錯誤信號用的裝置 Ο 時，則在接收一錯誤信號時不會產生一種與該錯誤信號有 關的確認信號。此種措施可更佳地保護各個相連接的電路 配置使不會發生錯誤功能。 在另一實施形式中，該確認媒體在第一插頭及/或第二 插頭之至少二個極之間具有至少一電流路徑，此電流路徑 具有至少一電阻，其中該確認媒體另外具有一適當的裝置 以詢問電流路徑且在電流路徑存在時使功率開關接通。& 種實施形式可達成一種已量測的、成本有利的保護，使不 會發生錯誤的使用。若電流路徑另外具有一個二極體，貞|| -4- 200937796 此措施的有效性會提高。 在另一實施形式中，該確認媒體是每一插頭中的一種 微控制器，且該微控制器須程式化，使一確認信號可由第 二插頭所屬的微控制器發送至第二插頭之一預定的第一 極’且在正確地接收該確認信號時藉由第一插頭所屬的微 控制器來驅動第一功率開關。這是最昂貴的方式，但與對 抗”錯誤使用”的最安全措施亦有差距，此乃因所發出的 信號可以是一種數位資訊，其儲存於微控制器的軟體中。 0 此外，在此種變形例中亦可存在錯誤的輸入，藉此使整個 配置受到保護使不致受損。由於微控制器存在於每一側 上，則亦可在各微控制器之間交換錯誤的資訊。 當第二能量流經由第二功率開關而導通時，其中第二 功率開關是與第一插頭、以及第一插頭中的第一微控制器 相連接，則第一微控制器使第二功率開關接通是有利的， 只要第一微控制器由第二插頭中在一預定的第二極上由第 二微控制器接收一確認信號時。藉由此種措施，則可經由

Ο 一插頭來導入二種不同的能量流且予以確認而不會互相影 響C 本發明的一較佳的實施形式可用來確認所謂能量盒 (box)之充電和放電。此種能量盒主要含有能量儲存器（例 如，蓄電池或儲存式電容器），以確保可將電流供應至各區 域中而不需電流網路。由於能量儲存器需要特殊的充電程 序，則在充電時的確認是必要的。放電參數對能量儲存器 亦是重要的，消費者的辨認因此亦是有意義的。 本發明以下將依據各實施例來詳述。 200937796 【實施方式】 第1圖顯示本發明之確認能量流之電路配置之第一實 施形式，其具有至少一導線橋。此處，經由多於2極之插 頭來導入能量流（例如，充電功率），其中輸入端和輸出端 分別對應於不同的插頭之極。因此，能量流可流通，插頭 的二個極之間設有至少一橋17，以形成電路。在右側上顯 示該能量盒之插頭系統11，左側上方顯示充電插頭13。充 電電流12施加至充電插頭13上，充電電流12經由各別的 Q 導線橋17而在每一插頭中導入至能量盒中。左下方的圖式 顯示一放電插頭15,其中放電電流14經由類似的組態而導 入至能量盒中。 第2圖顯示本發明之確認能量流之電路配置之第二實 施形式。此實施形式中，能量盒包括第一功率開關71，其 在成功地接收該確認信號時釋放出能量流（此情況下是充 電電壓2 2)。此種確認在此種情況下是充電插頭23中一種 至能量盒插頭21之插頭之極（其使功率開關接通）之電流路 φ 徑。放電插頭25在此種情況下未完成確認，但一種類似的 措施是可能的。 第3圖顯示本發明之確認能量流之電路配置之第三實 施形式，其在正確接收該確認信號時可使第一功率開關接 通。該確認信號是由一矩形脈波產生器36所產生，此脈波 產生器36經由插頭系統31，33而由能量盒來達成電流供 應。矩形信號同樣經由插頭系統33, 31而輸入至能量盒中， 然後在能量盒中由一評估單元38所接收。該評估單元38 具有一耦合電容器以阻止直流電壓且使經由二極體和電容 -6- 200937796 器之信號平滑化而輸入至一運算放大器中，該運算放大器 在正確接收該確認信號時使功率開關接通。此例子中該放 電插頭亦未完成確認功能，但類似的措施亦是可能的。 這顯示在第4圖中，其中顯示一種雙向的確認。能量 盒插頭41、充電插頭43和放電插頭45中分別含有一矩形 脈波產生器46和一評估單元48。矩形脈波產生器在充電和 放電插頭中分別與一特殊的插頭之極相連接，插頭之極是 與能量盒中的評估單元48相連接，且該評估單元48在接 〇 收到信號時使第一功率開關71和第二功率開關72接通， 其中第一功率開關71對應於充電電壓來操作，且第二功率 開關72對應於放電電壓來操作。由於在军確地接收該確認 信號時二個開關71，72都接通，則在放電插頭中仍可構成 一第三功率開關73，其接收由該能量盒之矩形脈波產生器 46所發出的信號且在正確地接收時使第三功率開關接通。 本實施形式中，亦設有一種保護功能，使所連接的電路不 會發生錯誤狀態。每一矩形脈波產生器46都具有一錯誤通 © 知輸入端47，其在電路的一部份有錯誤的狀態下可使該產 生器關閉且因此可保護其它的電路。充電插頭43中的評估 電路48另外具有一錯誤輸出端44,其在信號不存在時由能 量盒所驅動且一種已連接的充電電路（未顯示）由驅動的充 電電壓所斷開。 第5圖顯示本發明之確認能量流之電路配置之第四實 施形式，其包括一含有電阻的電流路徑，此電流路徑將被 詢問且由於詢問結果而切換該功率開關。在該充電插頭53 之電流路徑中安裝一電阻56和一個二極體57,其存在是由 200937796 —評估單元5 8來詢問且肯定的詢問時使第一功率開關71 接通。該評估電路在此種情況下是一種視窗比較器。 第6圖顯示本發明之確認能量流之電路配置之第五實 施形式，其在每一插頭61，63，65中分別具有一微控制器 66，其中一確認信號由插頭63和65發送至一預定的極， 該極在正確接收該插頭61中的確認信號時可使第一功率 開關71或第二功率開關72接通。此處，可製作一種錯誤 信號，以保護其它部份的電路。此外，本實施形式的錯誤 φ 資訊可在各微控制器之間交換，以便可掌握正確的措施。 【圖式簡單說明】 第1圖本發明之確認能量流之電路配置之第一實施 形式，其具有至少一導線橋。 第2圖本發明之確認能量流之電路配置之第二實施 形式，其具有一電流路徑以切換第一功率開關。 第3圖本發明之確認能量流之電路配置之第三實施 形式’在正確接收一確認信號時會造成第一功率開關之接 ❿通。 第4圖本發明之確認能量流之電路配置之第三實施 形式的另一種形式，可雙向地接收一種雙向的確認信號， 且以二個功率開關來切換二個不同的能量流。 第5圖本發明之確認能量流之電路配置之第四實施 形式，其包括一含有電阻的電流路徑，此電流路徑將被詢 問且由於詢問結果而切換該功率開關。 第6圖本發明之確認能量流之電路配置之第五實施 形式，其在每一插頭中分別具有一微控制器，其中一確認 200937796 信號發送至一預定的極，該極在正確接收該確認信號時可 使第一或第二功率開關接通。 【主要元件符號說明】

11、 31、 33 插 頭 系 統 12 充 電 電 流 13、 23、 43、5 3 充 電 插 頭 14 放 電 電 流 15、 25、 45 放 電 插 頭 17 橋 21、 41 能 量 插 頭 22 充 電 電 壓 36、 46 矩 形 脈 波 產 生 38、 48、 58 評 估 單 元 44 錯 誤 輸 出 端 47 錯 誤 通 知 輸 入 56 電 阻 57 二 極 體 61、 63、 65 插 頭 66 微 控 器 71 第 —* 功 率 開 關 72 第 二 功 率 開 關 73 第三功率開關

Claims (1)

1. 200937796 七、申請專利範圍： 1. 一種確認能量流之電路配置，此能量流經由至少—多極 的插頭系統而與第一和第二插頭接通，其特徵爲，此電 路配置具有至少一第一功率開關（71)以切換該能量流， 此第〜功率開關（71)在電性上連接至第一插頭，且設有 確認媒體（3 6, 3 8)以便在成功地確認第二插頭時將第一功 率開關接通。 2. 如申請專利範圍第1項之電路配置，其中設有多極的插 Q 頭系統’以將能量供應至移動式組件。 3. 如申請專利範圍第1或2項之電路配置，其中該確認媒 體在第一插頭（21)及/或第二插頭（2 3)之二個極之間具有 I) 至少一電流路徑（22)以使第一功率開關接通。 4. 如申請專利範圍第1或2項之電路配置，其中第二插頭 (33)中可藉由一確認媒體（36)而產生一確認信號，且第一 功率開關（71)在正確地接收該第一插頭（31)中的確認信 號時可進行切換。 〇 5.如申請專利範圍第1或2項之電路配置，其中在二個插 頭（41，43)中可藉由一確認媒體（46)而產生一確認信號， 且第一功率開關（7 1)在正確地接收該二個插頭中的確認 信號時可進行切換。 6.如申請專利範圍第5項之電路配置，其中該確認媒體具 有一用來將該能量流予以釋放的裝置。 7·如申請專利範圍第5或6項之電路配置，其中該確認媒 的-用生 7)產 (4會 號不 信時 誤7) 錯(4 一 號 收信 接誤 一 錯 少一 至收 有接 具在 體成 造誤 構錯 其該 Λ於 46應 ( · -10- 200937796 信號（47)之確認信號。 8. 如申請專利範圍第1或2項之電路配置，其中該確認媒 體在第一插頭（51)及/或第二插頭（53)之至少二個極之間 具有至少一電流路徑，此電流路徑具有至少一電阻 (5 6)，其中該確認媒體另外具有一適當的裝置（58)，其用 來詢問該電流路徑且在該電流路徑存在時使該功率開關 (71)接通。 9. 如申請專利範圍第8項之電路配置，其中該電流路徑具 0 有至少一個二極體（57)。 10·如申請專利範圍第1或2項之電路配置，其中該確認媒 體對每一插頭（61，63)都具有一微控制器（66)，且各微控 制器（66)須被程式化，以便可由第二插頭（63)所屬的微控 制器（6 6)發出一確認信號至第二插頭（63)之一預定的第 —極，且在正確地接收該確認信號時可藉由第一插頭 (61)所屬的微控制器（66)來驅動第一功率開關（71)。 11. 如申請專利範圍第10項之電路配置，其中該確認媒體另 〇 外具有第二功率開關（72)以切換一種第二能量流，其中 該第二功率開關（72)是與第一插頭（61)、以及第一插頭 (61)中的第一微控制器（66)相連接，且只要一來自第二微 控制器（66)之確認信號在第二插頭（63)中位於一預定的 第二極上時，可經由第一微控制器（66)來進行切換。 12. 如申請專利範圍第10或11項之電路配置，其中各微控 制器（66)具有錯誤輸入端。 1 3 ·如申請專利範圍第1 2項之電路配置，其中各微控制器 (66)之間可傳送錯誤資訊。 -11-