[发明专利]用于为插入式交通工具充电的离线供电电源和装置

说明书

技术领域

本发明涉及低功率插入式电池充电器，以及在单元不充电时削减寄生能量浪费的供电电源。

背景技术

现有的标准低功率插入式充电器由很多制造商生产并且被广泛使用。这些充电器没有将变压器初级与AC电源断开的自动控制。只要这些系统被插入，无论这些系统是否工作它们都会消耗能量。

更一般地，现有的供电电源会导致寄生的非工作能量浪费。只要系统被插入，离线供电电源就持续消耗能量，即使当被供电的系统不工作时，比如当系统关闭、电池充满电等的时候，也是如此。

这样的系统的例子包括：笔记本电脑的供电电源、手持式电子设备比如手机、便携音乐播放器的插入式电池充电器。比如电视机、有线电视机顶盒等响应于远程控制单元的任何“即时启动”设备即使当这些单元关闭时也会持续消耗能量。这对允许该单元能够响应于远程控制信号是必要的。

换句话说，只要AC变压器插入AC电源，该单元就将消耗能量。停止这种寄生电力消耗的唯一方法是移除AC电源。移除AC电源通常需要将单元从AC插座拔掉。但这可能是不方便的，并且许多用户让这些单元一直被插入，当在持续的基础上考虑家庭消费单位的配电时，导致相当可观的能量浪费。

一种现有的高功率（200-400VDC）充电器具有在变压器的初级侧上的、用于控制的开关（晶体管）。因为控制信号必须激活该开关并且使变压器通电，所以该系统需要现有的电池充电存在，以便初始化充电器系统的操作。

背景信息可在第7,894,212、6,445,268、6,198,638、5,390,101、6,061,257和7,295,449号美国专利中找到。另外的背景信息可在公布号为2003/0210118、2008/0061746、2006/0062027的美国专利申请中找到。

发明内容

在一个实施方式中，离线供电电源包括供电电源电路，该供电电源电路包括用于连接到第一电源的初级侧电路，用于连接到负载的次级侧电路，以及连接初级侧电路和次级侧电路的变压器。开关操作来有选择地将初级侧电路连接到第一电源。第二电源在供电电源电路工作期间被充电。由第二电源供电的控制器具有至少一个输入。控制器生成输出，以便基于所述至少一个输入有选择地操作开关。电压隔离机构优选地位于由控制器生成的输出与开关之间。

应认识到，本发明的实施方式可以按不同方式来实现。例如，第二电源可以是电容器。各种控制器输入都是可能的。控制器可包括定期唤醒输入，以引起开关的定期选择性操作，来为电容器充电。当第二电源是电容器时，实现定期唤醒输入的一种方式是使定期唤醒输入成为到电容器的连接来监控电容器的充电。另外，控制器可包括一个或多个触发输入，比如用于监控负载的触发输入。用于监控负载的触发输入可被实现为到次级侧电路的连接，以便感测负载电流。

在另一种可能的特征中，本发明的实施方式可包括手动的旁路开关，其可操作来选择性地将初级侧电路连接到第一电源，由此给第二电源充电。联锁机构可与手动的旁路开关相关联，以便允许持续的手动旁路。

应认识到，本发明涉及许多不同的特征。这些特征可以对本发明的特定应用酌情单独地或者以各种组合来实现。例如，定期唤醒输入（当被包括时）可以或不可以被直接连接到第二电源。另外，可以包括一个或多个触发输入，且在响应中控制器的操作可根据触发事件来变化。

在另一个实施方式中，提供了用于为插入式交通工具充电的装置、线组（cord-set）或者壁充电站（wall-station）。所述装置包括供电电源电路，该供电电源电路包括用于连接到第一电源的初级侧电路，用于连接到交通工具的次级侧电路，以及连接初级侧电路和次级侧电路的变压器。开关操作来有选择地将初级侧电路连接到第一电源。第二电源在供电电源电路工作期间被充电。由第二电源供电的控制器具有至少一个输入。控制器生成输出以便基于所述至少一个输入有选择地操作开关。至少一个输入包括定期唤醒输入，以引起开关的定期选择性操作，来为第二电源充电。定期唤醒输入是到第二电源的连接，以便监控第二电源的充电。至少一个输入包括用于监控到交通工具的连接的触发输入。

附图的简要说明

图1示出了本发明的实施方式中的离线供电电源的框图；

图2示出了本发明的实施方式中的离线供电电源，其用在插入式的混合动力交通工具应用中；以及

图3示出了控制器的一种实现，其中使用了定期唤醒输入和多个触发输入。

详细描述