CN103875134A - 设有识别装置的电源插座、相关联的电插头和电气组合件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电源插座(100A；100B；100C；100D)，该电源插座具有给定的内在特征以便适于持久地、不被损坏地输出具有确定的最大强度的电信号。根据本发明，所述插座包括适于与电插头(200A；200B；200C；200D)通信或配合的识别装置(130A；130B；130C；130D)，以便生成表征由电源插座输出的所述电信号的最大强度且不会导致电源插座被损坏的控制信号。本发明还涉及一种电插头并涉及一种电气组合件。

Description

设有识别装置的电源插座、相关联的电插头和电气组合件
技术领域
本发明总体上涉及电源插座的领域。
本发明尤其涉及具有给定的内在特征(固有特性)的电源插座的领域，这些特征使该电源插座适于持久地、不被损坏地输出电信号，该电信号取决于该电源插座的内在特征并且具有确定的最大强度(电流强度)。
本发明尤其有利地应用于这种电源插座的实施，该电源插座专用于电动汽车蓄电池的充电，并且输出等于16安培的最大强度的电流。
本发明还涉及电插头及包括电源插座和电插头的电气组合件的领域。
背景技术
对汽车电池进行充电需要在数小时内使通常等于14安培的电流流经该电池。
出于方便，用户有利地将其汽车电池接在16安培的标准家用电源插座上。
这种类型的电源插座理论上具有能在标准的充电时间内输出强度低于或等于16安培的电流的内在特征。
然而，这种类型普通家用电源插座所满足的界定标准是在大部分情况下输出强度低于14或16安培的电流，其荷载频率和时间低于汽车电池充电所需的荷载频率和时间。
另外，在实际中，用户在室内安装的电源插座的内在特征可能互不相同，在充电时间上也各不相同。因此，要确信无疑地了解这些特征是不可能的。
同样，用户也可能会遇到不符合标准的电源插座。
电源插座内在特征的这种不确定性从而导致的对于其输出14安培电流的性能以及对于其在数小时内能否规律性输出的不确定性会危害人员和设备的安全，因此是不可接受的。
一种新颖的民用设备例如电动汽车充电器可以使电源插座符合法定的特征但需要对所使用的这种电源插座的属性和质量有明确的了解以便在该电源插座不被损坏的情况下获益于该电源插座的最大电容量。
文献FR2943468中描述的电源插座针对此问题提出了第一种解决方案，其具有识别装置以用于向用户提供表征与该电源相连的设备的数据的控制信号。这种控制信号是一种向用户指示所述电源插座不适用于该设备的发光信号。
该电源插座的缺点在于其无法直接向***于其上的设备指示由所述电源插座输出的与电信号相关的信息。
因此，所述设备无法调节其运行以适应被其***的电源插座。
另外，由于用户可能因疏忽而将设备连接至不适用的电源插座上，人员和设备的安全也无从保障。
从文献FR2949280和WO2007／072581中已知的电气组合件包括电源插座和电插头，该插头包括可以令该电源插座辨别出该电插头的装置以便准许所述电信号从电源插座流向所述插头的装置。
另外从文献EP2230729和EP0448084已知的电气组合件包括电源插座和电插头，该电插头包括令所述电源插座得以识别出该插座与相关联的电插头之间缺乏电连接或出现故障的装置。
然而，这些组合件中没有任何一个可以令电源插座得以生成一种信号，该信号可以向电插头提供关于该电源插座适于持久地、不会致其损坏地输出最大强度的信息。
发明内容
为了弥补上述现有技术中的不足，本发明提出一种新型的电源插座，该电源插座适于与连接在该电源插座上的电气设备的电插头进行通信。
更具体地，本发明提出如引言中定义的电源插座，它包括识别装置，该识别装置适于与电插头通信和配合以便生成一控制信号，该控制信号表征由电源插座在不被损坏的情况下持久地输出的电信号的最大强度。
这里的表述“持久”是指数小时或甚至无限长的时间段。事实上，该时间段应至少对应于汽车电池的常规充电时间，即4至24小时之间的时间。
这样，所述电源插座直接与连接于其上的电插头通信或配合以便提供控制信号，该控制信号可以引导电气设备自身根据由所述电源插座在不被损坏的情况下持久地输出的电信号的强度来调节其运行。
该控制信号根据由所述插座输出的电信号确定。所输出的电信号取决于所述电源插座所能在不被损坏的情况下持久地输出的最大强度，但也取决于该插座的其它内在特征，这些内在特征将在后文中更详细地阐述。
符合本发明的电源插座的其它非限制性且有利的特征如下：
-所述识别装置包括磁体；
-所述磁体设置于所述电源插座的壳体内，靠近该电源插座的接收井的一个井壁；
-所述识别装置包括光源(发光源)；
-所述光源包括电致发光二极管；
-所述识别装置包括光导；
-所述识别装置包括光反射元件；
-所述光反射元件为镜子；
-所述识别装置包括不导电的从动件(推杆，挺杆)，该从动件在所述电源插座的前部部分形成凸起；以及
-所述识别装置包括不由所述电源插座供电的附加的电接触元件。
本发明还涉及一种适于***电源插座的电插头，该电源插座具有给定的内在特征并适于在不被损坏的情况下持久地输出一具有确定的最大强度的电信号，所述确定的最大强度取决于所述电源插座的内在特征，该电源插座包括适于与该电插头通信或配合的识别装置以生成控制信号，该控制信号表征由所述电源插座在不被损坏的情况下持久输出的电信号的所述最大强度，其中所述电插头包括适于与所述识别装置配合并向电插头提供所述控制信号的读取装置。
符合本发明的电插头的其它非限制性且有利的特征如下：
-所述读取装置包括霍尔效应传感器；
-所述读取装置包括对磁场敏感的磁簧开关(柔性簧片开关)；
-所述读取装置包括光探测器；
-所述读取装置包括光导；
-所述读取装置包括光源和光探测器；
-所述读取装置包括次级电路的机械开关；以及
-所述读取装置包括在电插头上形成凸起的两个金属杆和朝向这两个金属杆开放的次级电路。
最后，本发明涉及一种包括电源插座和适于***所述电源插座的电插头的电气组合件，该电源插座具有给定的内在特征以便适于在不被损坏的情况下持久地输出一具有确定的最大强度的电信号，所述电信号取决于所述电源插座的内在特征，所述电源插座还包括识别装置，该识别装置适于与所述电插头的读取装置通信或配合以便生成表征由所述电源插座在不被损坏的情况下持久地输出的电信号的最大强度的控制信号。
符合本发明的电气组合件的其它非限制性并且有利的特征如下：
-所述电源插座的识别装置包括磁体，所述电插头的读取装置包括霍尔效应传感器，该霍尔效应传感器适于当电插头***所述电源插座时发出所述控制信号；
-所述电源插座的识别装置包括磁体，所述电插头的读取装置包括次级电路，该次级电路包括磁簧开关，该磁簧开关对磁场敏感并且适于当电插头***电源插座时适于改变状态；
-所述电源插座的识别装置包括光源，所述电插头的读取装置包括光探测器，该光探测器适于当所述电插头***所述电源插座时接收由所述光源发出的光束；
-所述电插头的读取装置包括光源和光探测器，所述电源插座的识别装置包括光反射器元件，该光反射元件适于当电插头***电源插座时将由所述光源发出的光反射向所述光探测器；
-所述电插头的读取装置包括次级电路，该次级电路包括机械开关，所述电源插座的识别装置包括从动件，该从动件在电源插座的接收井中形成凸起并且适于当电插头***电源插座时起动该开关；以及
-所述电插头的读取装置包括次级电路，该次级电路朝向形成电插头的凸起的两个金属杆开放，所述电源插座的识别装置包括附加的电接触元件，该电接触元件适于当电插头***电源插座时使所述次级电路闭合。
附图说明
通过非限制性的实施例并参考附图，以下的说明将有助于更好地理解本发明的内容以及本发明是如何实现的。
在附图中：
-图1是符合本发明的第一实施方式的电源插座和电插头的示意图，
-图2是图1中所示电插头以及传统的电源插座的示意图，
-图3是符合本发明的第二实施方式的电源插座和电插头的示意图，
-图4是符合本发明的第三实施方式的电源插座和电插头的示意图，
-图5是符合本发明的第四实施方式的电源插座和电插头的示意图，
-图6是符合本发明的第五实施方式的电源插座和电插头的示意图，
-图7是符合本发明的第一实施方式的法国-比利时标准的电源插座的实施例的前视立体图，
-图8是图7中的电源插座不带其壳体时的后视立体图，
-图9是图7中的电源插座的正面视图，
-图10是图9中的电源插座沿其A-A轴线的剖面图，
-图11是图9中的电源插座沿其C-C轴线的剖面图，
-图12是适于与图7中的电源插座配合的电插头的前视立体图，并带有该电插头前部的局部剖视图，
-图13是图12中的电插头的侧视图，并带有该电插头前部的局部剖视图，
-图14是图12和13中的电插头内部部分的透视图，
-图15是图12至14中电插头的替代实施方式的示意图，
-图16是根据图7中所示第一实施方式的法国-比利时标准的电源插座的变型实施例的、不带壳体的电源插座的后视立体图，
-图17是符合法国-比利时标准并符合图3中的实施方式的电源插座和电插头的立体图，
-图18是符合法国-比利时标准并符合图4中的实施方式的电源插座和电插头的立体图，
-图19是图18中的电源插座的纵向剖面图，
-图20是根据第一实施方式的符合德国标准的电源插座的实施例的前视立体图，
-图21是图20中的电源插座的正视图，
-图22是图21中的电源插座沿其D-D剖面的剖视图，
-图23是图20中的电源插座的一部分的分解示意图，
-图24是适于与图20中电源插座配合的电插头除去一部分的立体图，
-图25是根据第一实施方式的符合UL标准的电源插座的实施例的前视立体图，
-图26是图25中的电源插座沿其E-E剖面的剖视图，
-图27是图25中的电源插座的一部分的分解示意图，
-图28是适于与图25中电源插座配合的电插头除去一部分的立体图，
-图29是图28中的插头的剖视图。
具体实施方式
首先应指出，在不同附图中，本发明的不同实施方式的相同或相似的元件在可标识的情况下都采用同样的图标记，并且并非每次都进行描述。
图1和图3-6以框图形式示出根据本发明的电气组合件的五种实施方式E1；E2；E3；E4；E5。
各电气组合件E1；E2；E3；E4；E5具有各自符合本发明的电源插座100A；100B；100C；100D；300；500；700；900和电插头200A；200B；200C；200D；400；600；800；1000。
图2中所示的是符合本发明的电插头以及不属于本发明的传统的电源插座10。
图1-11、图16-23和图25-27中更具体地示出根据本发明的电源插座的几种实施方式。
图12至15、图17、18、19、24、28和29中所示的是根据本发明的电插头的几种实施方式。
根据本发明的电源插座100A；100B；100C；100D；300；500；700；900适于在不被损坏的情况下持久地输出电信号。
该电信号具有确定的特征，该特征取决于电源插座以及所述电源插座的供电源的内在的物理特征。
由电源插座输出的电信号的特征可以体现在单位为安培的输出电流强度、单位为伏特的电源插座的端子间电压、甚至是单位为赫兹的交流信号频率或是该信号的功率。这种特征可以尤其是与所述电源插座输出的电信号相关的任何物理量。
此处，“电源插座的内在特征”尤其是指决定了当所述电源插座工作时的加热和耐热性的物理特性。
这涉及到例如所述电源插座的内阻、几何形状和制造时所使用的绝缘和导电材料。
所述电源插座适于输出的最大电流的强度尤其取决于所述电源插座的内在特征。
“最大电流强度”是指电源插座在不被损坏的情况下在预定时间内重复输出的电信号的最大强度。在该预定时间内，所述电源插座持久地输出电流。此处，所述预定时间至少对应于汽车电池的常规充电时间，即介于4至24小时之间。
当然，在所述电源插座中可以预设有电流的断开装置。
特别地，根据本发明，该电源插座100A；100B；100C；100D；300；500；700；900具有适于与电插头200A；200B；200C；200D；400；600；800；1000通信或配合的识别装置130A；130B；130C；130D；330；530；730；930，以便向其提供一控制信号，该控制信号表征电源插座适于在不会被损坏的情况下持久输出的电流的最大强度。
这种控制信号则取决于限定了该最大强度的电源插座的内在特征。
这种控制信号还可取决于该电源插座在给定时刻的输出电流的强度、电源插座的端子间电压、甚至是交流电信号的频率、或该电信号的功率。
这样，根据本发明的电源插座适于向插在其上的电插头传输一控制信号，向其指示由所述电源插座输出的电流的最大强度是多少，而不会令所述电源插座受到损坏。根据本发明的电插头适于与所述电源插座通信以便接收或生成该控制信号并将该控制信号传输至与电插头接通的电气设备。
所述电气设备则可以编程以便根据由所述电源插座传输的控制信号来调节其运行。
根据本发明的电源插座尤其具有适于持久地将电流强度切换至低于或等于16安培的内在特征，该电流强度值构成由电源插座输出的最大强度。
与本发明的电插头相连的电气设备为例如电动汽车。
所涉及的尤其是专用于电动汽车的蓄电池充电的电源插座。根据本发明的电源插座特别适合于输出等于14安培的充电电流。
在该实施例中，控制信号指示了被电插头***的电源插座确定无疑地具有带14安培充电电流的用于汽车电池充电所需的内在特性。
换言之，所述电源插座与所述电插头通信以便向该电插头传输-该电插头则直接向电动汽车传输-指示了所述电源插座在不被损坏的情况下输出的电流的最大强度值。
所述电动汽车则可以调节电流强度值，该汽车的电池可以从电源插座对蓄电池进行充电以便不超过该最大电流值。
实际上，这里的控制信号是双重信号：由电源插座传输的控制信号的存在表示此电源插座适用于提供高强度的、最大等于16安培的电流。
没有控制信号被传输，或毫无控制信号在此则表示所述电源插座是标准插座，它不适于确定无疑地输出强度大于8安培的电流且不被损坏。
这样，当电动汽车电池的电插头传输指示了电源插座适于输出16安培电流的控制信号时，该电池的充电在最佳状态下进行并且汽车电池在常规的充电期间得到14安培的充电电流。
如果将汽车电池连接至电源插座的电插头传输一指示了该电源插座不适于确定无疑地输出16安培电流的控制信号，则所述汽车电池得到低于16安培、例如等于8安培的电流，以便在大于常规充电时间的充电期间对蓄电池进行充电，而不会损坏所述电源插座。
这样，车辆可以根据其所连接上的电源插座优化其充电时间，并避免对设备造成危险。
实际中，电插头200A；200B；200C；200D；400；600；800；1000因此适于被***电源插座100A；100B；100C；100D；300；500；700；900中，并且包括适于与所述电源插座的识别装置130A；130B；130C；130D；330；530；730；930通信并传输所述控制信号的读取装置230A；230B；230C；230D；430；630；830；1030。
同样可以设想成对的电源插座和电插头的不同实施方式。
根据本发明的电源插座的优选的第一种实施方式100A；100B；100C；100D，如在图1和2中以示意图形式示出并且尤其在图7-11、16、20-23、25-27中示出的，所述电源插座的识别装置130A；130B；130C；130D包括至少一个磁体133A；133B；133C；133D。
图7-11和图16示出符合法国-比利时标准、尤其是NF C61-314标准的电源插座的两个实施例。图20-23示出符合德国标准DIN49440的这种电源插座的一个实施例，图25-27中示出符合UL ANSI／NEMA WD6标准的这种电源插座的实施例。
磁体133A；133B；133C；133D产生构成电源插座100A；100B；100C；100D的控制信号的磁场。因此，所述识别装置在此处为处于激活状态的装置。这里涉及的磁体是永磁体。
另外，图7-11、图16、图25-27中仅包括单个磁体。然而，可以考虑在这些电源插座的各实施例中使用多个磁体。图20-23中所示的电源插座的实施例在这里具有例如两个磁体，如后文将详细进行描述的。
电源插座100A；100B；100C；100D包括设备机构150A；150B；150C；150D和设置在所述设备机构150A；150B；150C；150D的正面上的装饰盖板140A；140B；140C；140D。
电源插座100A；100C；100D被图7、图9至11、图20至22和图25、26中所示出的壳体160A；160C；160D从背面封闭。图16中的电源插座的壳体未示出，但类似于图9至11中的壳体。
电源插座100A；100B；100C；100D在此旨在被凸起地安装于接收壁上。作为变型，同样可以考虑将所述电源插座嵌入地安装在接收壁内。
根据图7-11所示的实施例，设备机构150A包括通过爪齿151A安装在所述壳体中的绝缘材料的底座，所述齿爪各自形成一接收井，该接收井适于容纳预设于壳体中的补充安装垫(图8)。
图7-11、图16、图20-23中所示的电源插座100A；100B；100C符合法国-比利时标准和德国标准，形成电源插座100A；100B；100C的接收井的装饰件142A；142B；142C附装在设备机构的底座的前部并从装饰盖板140A；140B；140C的正面141A；141B；141C伸出(图7、16和20)。
在图25-27的符合UL标准的电源插座100D中，包括用于接近插座端子的开口的平坦的装饰板145D-如后文将阐述的-附装在设备机构底座的前部并基本在装饰盖板140D的正面141D的平面中延伸(图25和26)。
不管哪种标准的电源插座，此处，装饰盖板140A；140B；140C；140D都还包括枢转安装于所述装饰盖板140A；140B；140C；140D的正面上的活门146A；146B；146C；146D，以用于封闭对法国-比利时标准和德国标准的电源插座100A；100B；100C的接收井的接近，或封闭符合UL标准的电源插座100D的状装饰件145D的接近开口。
壳体160A；160C；160D包括由四个侧向壁161A；161C；161D围成的底部，这些侧向壁垂直于所述底部163A；163C；163D延伸(图10、11、22和26)。
壳体160A；160C；160D被装饰盖板140A；140C；140D从正面封闭。底部163A；163C；163D被作为密封垫圈的柔性边缘162A；162C；162D环绕，该边缘介于电插头100A；100C；100D和该插头凸起地安装于其上的接收壁之间。
在图10和11中所示的电源插座的实施例中，壳体160A的其中一个侧向面161A包括圆形开口164A，封严套(轴封)165A***在该开口中，电源插座100A的供电电缆(未示出)通过该封严套进入壳体160A中。图21、22和25、26中所示的电源插座的实施例中的壳体160C；160D预设有类似的圆形开口。这些开口容纳封严套165C；165D。
图16中的电源插座的壳体与图10和11中的壳体160A相似，装饰盖板140C则封闭了该壳体的正面。
设备机构150A；150B；150C；150D的以传统方式包封适于电连接至电源插座100A；100B；100C和100D的相线、零线和地线的端子。
在所述插座符合法国-比利时标准的情况下(图7至11和图16)，连接至地线端子的管脚120A在所述电源插座的接收井中形成凸起。
在所述插座符合德国标准的情况下(图20至23)，连接至地线端子的两个琴形件120C在所述电源插座的接收井中沿该井的侧向壁形成凸起。
在电源插座100D符合UL标准的情况下(图25和26)，连接至地线端子的插口120D可以从布置于所述电源插座100D的装饰板145D中的开口接近。
不管涉及哪种标准，布置于电源插座100A；100B；100C的接收井底部中或电源插座100D的装饰板145D中的两个开口为连接至电源插座100A；100B；100C；100D的相线和零线端子的插口提供了通道。
当电气端子相连接时，电源插座100A；100B；100C；100D持久地输出电信号而不会致其被损坏。
根据图1中所示的第一实施方式，识别装置130A；130B；130C；130D包括所述磁体133A；133B；133C；133D以及支撑件131A；131B；1131C；131D，所述支撑件包括容纳所述磁体133A；133B；133C；133D的一个或多个凹槽132A；132B；132C；132D(图10、16、22和26)。
通常，所述磁体133A；133B；133C；133D设置于电源插座100A；100B；100C；100D中，使得由这些磁体133A；133B；133C；133D释放的磁场在位于相应电源插座正面的确定空间区域内具有数据最小定值。
这样，电源插座100A；100B；100C；100D可以与***其上的不同电插头通信。事实上，所使用的电插头可以在插头的不同位置设有读取装置。
所述磁场还在位于所述电源插座正面的限定的另一空间区域内和／或该电源插座的周围具有预期的最大值，使得容纳于电源插座100A；100B；100C；100D中的磁体133A；133B；133C；133D释放出的磁场不会对附近的其它电气设备，例如另一个电源插座造成干扰。
这样，优选地，通常将所述磁体133A；133B；133C；133D设置在离所述电源插座的正面尽可能近的位置，由此可以在所述电插头***电源插座的地方获得足够强的磁场并且在所述电源插座的外面获得足够弱的磁场以便不对邻近的其它电气设备的运行造成干扰。
在图7-11和图16所示的法国-比利时标准的电源插座100A；100B的两个实施例中，磁体133A；133B的位置和其磁场特征确定成由该磁体133A；133B释放的磁场具有以下描述的特征。
这些特征通过按以下方式确定的空间区域R限定。
图9和10中用点状线和阴影线示出的空间区域R为一个直径等于4.8毫米的柱形区域。该柱形区域R的轴线位于与被所述电源插座的地线端子相连的管脚120A的轴线穿过的平面的距离D1等于7.7毫米之处，并垂直于被供与电源插座100A的相线和零线端子相连的插口110A接近的接收井的底部开口的中心点穿过的平面。
另外，所关注的柱形区域R的轴线与被接收井的底部开口的中心点穿过的平面之间的距离D2等于9.9毫米，该开口用于接近电源插座100A的相线和零线端子相连的插口110A。
对图16中电源插座100B可以用同样的标准定义一个同样的区域。
在该柱形区域R中，在电源插座100A；100B的接收井底部处，由电源插座100A；100B的磁体133A；133B释放的磁场高于一等于14微特斯拉的第一阈值。
在该柱形区域R中，距离H1位于电源插座100A；100B的接收井底部上方，与该底部的间距等于15毫米，由电源插座100A；100B的磁体133A；133B释放的磁场高于一等于2微斯特拉的第二阈值。从所述电源插座的接收井的底部到该电源插座100中的接收井的自由边缘之间的这个15毫米的距离符合法国-比利时标准。
最后，在该柱形区域R内，距离H2位于电源插座100A；100B的接收井底部上方，与该底部的间距等于21毫米，由电源插座100A；100B的磁体133A；133B释放的磁场低于所述等于2微斯特拉的第二阈值。
在图7至11所示的电源插座100A中，支撑件131A由L形部件构成，其中一个分支形成了所述凹槽132A，另一分支包括例如通过螺丝固定或通过卷边压接安装在所述设备机构的底座150A上的安装装置。
作为变型，所述支撑件可以安装在所述电源插座的壳体上或装饰盖板上。然而，有利地可以将电源插座的识别装置与设备机构的底座连成一体以便形成可以被***所述电源插座的不同壳体内的一个元件。
这样，无需拆卸并重新安装所述识别装置就可以更换所述电源插座的壳体或装饰盖板。
有利地，所述凹槽132A呈柱形空腔的形式，所述磁体133A在该凹槽132A内呈滑动杆形状。
该磁体133A的长度例如为25.4毫米，直径为6.35毫米并且附着力为1.6千克。
这里涉及的是永磁体，其磁性能的参考牌号为N42，这标志着所述磁体133的能量储存率是42MGOe(兆高斯-奥斯特，Méga Gauss Oersted)，并且可以在高达80摄氏度的环境温度下使用。
该磁体的镀层为例如镍。
磁体133在这里被放置于电源插座100的接收井的其中一个壁附近，以便当电插头200***所述接收井时与其接近。
在此，支撑件131A的L形允许磁体133A尽可能近地维持在电源插座100A的接收井底部。
此处，磁体133A平行于电源插座100A的接收井的底部延伸。
图16示出该第一实施方式的变型，在该变型中仅有磁体133B的支撑件和位置是不同的。
因此，磁体133B的作用力-即由该磁体133B释放的磁场的特征-可以调节，使得该磁场的强度在前文所定义的范围区域内符合上述条件。
在图16中所示的变型中，磁体133B的支撑件131B包括一个布置在所述设备机构的底座150B内的座架1311和凸出地设置在装饰盖140B的背面上的套筒1312。
所述座架1311和套筒1312各自容纳了磁体133B的一端，该磁体沿电源插座100B的接收井的轴线延伸，垂直于该接收井的底部。
这里，磁体133B接近电源插座100B的接收井的侧向壁。
在图20-23所示的符合德国标准的“schuko”型电源插座100C的实施例中，设有两个磁体133C，在图22和23中可见。
两个磁体133C的存在可以有利地令电源插座100C与后文将描述的相应的电插头200C进行通信，无论该电插头以何种方向***所述电源插座。
事实上，“schuko”型电源插座100C的构型使得它可以准许其接收井中根据两个180度方位的朝向在所述电源插座的接收井的中心轴两侧***电插头。
这种情况下，磁体133C的位置和其磁场的特征限定成使得由该磁体133C释放的磁场具有以下所描述的特征。
这些特征以以下方式限定于所述两个确切的空间区域R1和R2。
图21和22中用点状线和阴影线示出的空间区域R1和R2是两个直径等于4.8毫米的柱形区域。这两个区域R1和R2的轴线根据与平面PC垂直的方向与该平面的距离D3等于19.8毫米，所述平面PC被为连接至电源插座100C的相线和零线端子的插口110C提供入口的接收井的底部开口的中心穿过，并且，这两个区域R1和R2的轴线根据与被为连接至电源插座100C的相线和零线端子的插口110C提供入口的接收井的底部开口的中心穿过的平面PC平行的方向与该平面的距离D4等于15.4毫米。包括了这些区域R1和R2的两个轴线的所述平面被电源插座100C的中心轴线AC穿过，该中心轴线与前文所定义的平面PC相交并且与连接至地线端子的对称琴状件120C的平面PS相交。
换言之，这两个轴线相对于位于中心轴线AC上的点对称。
在电源插座100C的接收井底部的各柱形区域R1和R2中，由电源插座100C的磁体133C释放的磁场高于所述等于14微特斯拉的第一阈值。
在电源插座100C的接收井底部上方并与该底部距离H1为15毫米处的各个柱形区域R1和R2中，由电源插座100C的磁体133C释放的磁场高于等于2微特斯拉的所述第二阈值。
最后，在电源插座100C的接收井底部上方并与该底部距离H2等于21毫米处的各个柱形区域R1和R2中，由电源插座100C的磁体133C释放的磁场低于等于2微特斯拉的所述第二阈值。
在图20至23中所示的实施例中，磁体133C的支撑件131C由设备机构150C的底座构成，在该底座中布置有两个凹槽132C。
各个凹槽132C呈柱形空腔的形式，并且相应的磁体133C呈该凹槽132C中的滑动杆的形式。
此处，各个磁体133C垂直于电源插座100C的接收井底部。
两个磁体133C相对于前文所定义的电源插座的中心轴线AC呈对称方向地设置在电源插座100C中。这两个磁体可以设置在电源插座100C的接收井底部下面不同的深度上。然而，如前所述，它们优选设置在距离该底部尽可能近的位置。
最后，在图25和26中符合UL标准的电插头的情况下，仅设置一个单独的磁体133D，该磁体的支撑件131D由设备机构的底座150D构成，凹槽132D布置在该底座中。
磁体133D在该凹槽132D中呈滑动杆形状，其中其轴线平行于将设备机构150D封闭的装饰板145D延伸。这里的磁体133D保持在距离该装饰板145D最近的位置上，位于设备机构150D的底座的其中一个角部。在此，磁体133D与朝向设备机构150D内部定向的装饰板145D的内表面相接触。
图12-15和图24中所示的电插头200A；200B；200C适于与符合法国-比利时标准的电源插座100A；100B配合。
另外，图24中所示的电插头200C适于与德国标准的电源插座100C配合。
最后，图28和29中所示的电插头200D适于与符合UL标准的电源插座100D配合。
各个电插头200A；200B；200C；200D通常包括绝缘体部210A；210C；210D(未示于图15中)，该体部装有两个电连接的金属管脚221A；221B；221C；221D，这些管脚从所述体部的前部部分220A；220B；220C；220D伸出，并且适于***相应插座的相线和零线端子的插口110A；110C；110D。
该体部210A；210C；210D由绝缘材料制成，例如通过塑料材料模制而成。
在图12-15和图24中，所述前部部分220A；220B；220C呈围绕所述体部的纵轴回转的柱形体部，其前部通过被沿体部210A；210C的纵轴的平行方向形成凸起的所述管脚221A；221B；221C穿过的前壁封闭。
所述前部部分220A；220B；220C还包括通过一个开口在所述前壁中开出的凹槽。该凹槽容纳有插口222A；222C，所述插口适于接收穿过所述开口***的法国-比利时标准的电源插座的管脚120A，以便将所述电器接头200A；220B；220C接地。
同样适于与符合德国标准的电源插座100C配合所述电插头200C的前部部分220C还具有两个在直径上相对的沟槽223C，所述沟槽容纳适于与电源插座100C的琴状件120C配合的电接触元件，这些琴状件在插座的接收井中沿侧向伸出以便将电插头200C接地。
电插头200A；200C的体部210A；210C通过后部元件240A；240C延伸至后方，所述电线穿过该后部元件将电插头200A；200C电连接至电气设备(未示出)。
在图28和29中示出的电插头100D的情况下，电插头200D的体部210D总体上呈平行六面体的形状。
前部部分220D呈将平行六面体形后部部分240D封闭的板状，连接电插头200D至电气设备(未示出)的电缆穿过所述后部部分。
适于与符合UL标准的电源插座100D配合的电插头200D的前部部分220D具有三个开口，三个管脚221D、222D穿过这些开口形成凸起，这些管脚适于***连接至电源插座100D的相应的端子的插口110D、120D。
这三个管脚221D、222D沿与前部部分220D平面的垂直的方向延伸。
图12至14中所示的电插头200A的读取装置230A具有环状支撑件231A，电插头200A的电缆穿过该环状支撑件，并且磁簧开关233A安装在该环状支撑件231A上。所述读取装置还包括连接至该磁簧开关233A的次级电路。
这里的“次级电路”指的是电插头中的、与将电插头的管脚连接至相应电气设备的主电路不同(有区别)的电路。
所述次级电路可以是连接至电气设备-此处指汽车-的磁簧开关233A的输入和输出的电路，或是连接至电压探测器或任何类型的用于探测流经所述磁簧开关233A电流的电流探测器的电路。
还可设想这样的次级电路，该次级电路可以一端连接电气设备的磁簧开关233A并且另一端至与电插头的地线端子相连的插口222A。
环状支撑件231A取代了通常位于体部210A内、所述前部部分220A后方的电缆夹。
磁簧开关233A包括两个接触簧片，这些接触簧片在没有磁场存在时相互分开，而当存在任何方向的磁场时彼此接触。这两个簧片设置在充满惰性气体以防止氧化的玻璃管中。
该磁簧开关233A的断电能力与可以通过所述簧片而不致其损坏的最大电流相符，所述电流介于1毫安和4安培之间。磁簧开关233A的起动时间与出现磁场时簧片彼此接触或分开所用的时间相一致，为约0.5毫秒。
此处，磁簧开关233A部分地容纳于凹槽232A中，该凹槽布置在环状支撑件231A的柱形开孔内(图14)。
该柱形开孔纵向地在环状支撑件231A的厚度内延伸。
磁簧开关233A的一部分在环状支撑件231A上朝向电插头200A的前部形成凸起(图12至14)。
这里，该磁簧开关233A平行于管脚221A的轴线延伸，即平行于电插头200A的体部210A的纵轴延伸。
磁簧开关233A的自由端则位于非常接近电插头200A的前部部分220A的前壁的位置。
当电插头200A***电源插座100A；100B中时，电插头200A的前部部分220A的正面贴靠电源插座100A；100B的接收井的底部，这样，磁簧开关233A位于电源插座100A；100B的识别装置130A；130B的磁体133A；133B附近。
磁簧开关233A则伸入由电源插座100A；100B的磁体133A；133B产生的磁场中，并从簧片分开的打开位置切换到簧片相互接触的闭合位置，这使得电流可以在电插头200A的次级电路中流通。
电流在该次级电路(未示出)中的流通使得可以向连接至电插头200A的电气设备传输根据由***在其上的电源插座100A释放的电信号确定的控制信号。这指示了电源插座适于确定无疑地、持久地输出最大电流强度等于16安培的电信号并且不会致使该插座受到损坏。
作为变型，磁簧开关可以通过不同的方式设置在电插头中，但总是位于所述电插头前部部分的正面附近。
图15中所示的电插头200B构成了适于与符合法国-比利时标准的电源插座100A；100B配合的电插头的第一实施方式的一种变型。
在该变型中，电插头200B的磁簧开关233B容纳于一长形封套中，后者被保持在一缝隙236B中并在其中滑动，该缝隙布置在电插头200B的体部210B的前部部分220B中，并平行于所述电插头的纵轴。此处，该缝隙布置在所述前部部分220B的***部分中。
在这种情况下，磁簧开关233B的支撑件231B由电插头200B的前部部分220B构成。此外，电插头200B通常还包括设置于体部210B中、位于前部部分220B后方的电缆夹225B。
图24中所示的并且适于与法国-比利时标准或德国标准的电源插座配合的电插头200C的读取装置230C以及该电插头200C中的读取装置230C的保持装置(未示于图24中)与参照图12-15描述的装置完全类似。
此处所涉及的是一种平行于电插头200C的管脚221C定向的磁簧开关230C。
图28和29中所示的并且适于与符合UL标准的电源插座配合的电插头200D的读取装置230D与参照图12-15描述的装置完全相似。这是一种容纳于所述电插头的后部部分240D中的磁簧开关。此处，该磁簧开关垂直于该电插头200D的管脚221D设置。
无论涉及哪种标准的电插头，都可以另外考虑用霍尔效应传感器来替代磁簧开关。在伸入磁场中时，该霍尔效应传感器发出电信号。因此，在所述霍尔效应传感器接近电源插座的磁场时，这种电信号被释放出来，这是在电插头***电源插座时不可避免地会发生的。由霍尔效应传感器发出的电信号则通过所述电插头的次级电路传输至电气设备。
有利地，电插头200A；200B；200C；200D完全适于与适当标准的传统电源插座10(图2)配合使用，这种电源插座不带有任何识别装置，或是不带有任何与所述电插头的读取装置兼容的识别装置。
如图2中所示，没有任何控制信号被传输至电插头，因为该插头的读取装置没有探测到任何磁场。
相反，根据本发明的电源插座100A；100B；100C；100D还适于容纳不带有读取装置的传统电插头。
根据图3和17中所示的第二实施方式，电源插座300具有可以释放出发光的控制信号的活动的识别装置330。
电源插座300的识别装置在此包括一光源330，该光源或者由独立于电源插座300的供电端子的供电源进行供电，或者由该电源插座300的供电源的分路进行供电。
这里所涉及的为例如电致发光二极管。
如图17中所示，电源插座300-如符合第一实施方式的电源插-具有容纳设备机构的壳体360。该壳体360的正面被一个装饰盖板340封闭。可以设置装饰件342，该装饰件从装饰盖板340的正面341露出并形成电源插座300的接收井，以及设置枢转安装在装饰盖板340上的活门346，以便封闭电源插座300的接收井的进口。
光源330容纳在壳体360内，与装饰盖板340的正面341的开口331相对。
作为变型，所述光源照亮一个光导，例如光纤维，该光导将该光源发出的光束引导至所述装饰盖板的正面的开口。
作为另一变型，由所述光源发出的光束从位于所述电源插座的接收井底部中的开口显露出来。
适于接收由电源插座300发出的控制信号的电插头400在此具有读取装置430，该读取装置包括一个在此处为光纤维432的光导和一个光探测器(未示出)。
此外，该电插头400具有如前所述的体部410，该体部通过后部元件440向后延伸并且通过前部部分420在前部封闭，电插头400的连接管脚421从该电插头400的所述前部露出(图17)。
光纤维432通向电插头400外部的确定位置，当电插头400***电源插座300时，该位置位于电源插座300的开口331的对面，由电源插座300的光源330发出的光束穿过该开口显露出来。
此处，光纤维432沿电插头的体部410的纵轴与相应的供电电缆450一起伸入该电插头400中，随后略微与所述体部的纵轴分开：当电插头400***电源插座300中时，其穿过电插头400的体部410的***部分431出现在该***部分431的表面上，该表面贴靠装饰盖板340的正面，与开口331相对。
作为变型，光纤维432可以通向所述电插头的外表面上的任意位置，只要该位置设置在所述电源插座的开口对面并允许由电源插座的光源发出的光束可以通过该开口显露出来即可。
这样，当电插头400被***电源插座300中时，所述电源插座300的光源330所发出的光束进入光纤维432。
该光纤维432被引导直至一个光探测器，该光探测器放置在电气设备中并偏离电插头400一定距离。
作为变型，所述光探测器还可以被容纳在电插头自身的绝缘体部内。
该光探测器由此发出一电信号，该电信号通过电插头400被传送到与电源插座300相连的电气设备。
这样，由电源插座发出的发光控制信号被转换为电控制信号，该电控制信号向电气设备指示例如所述电源插座适于传输等于16安培的最大强度的电流。
作为变型，可以考虑所述电源插座包括多个光源，该光源根据在给定时刻由电源插座输出的电信号的特征发光。
所匹配的电插头则具有至少一个光导，该光导优选地与所述电源插座中的光源同样多。这些光导将由所述光源发出的光束引导至一个或多个光探测器。
与由所述电源插座输出的电信号的相关的许多信息则可以被传输给所述电气设备。
根据图4、18和19中所示的第三实施方式，电源插座500具有被动识别装置530。
所述识别装置包括光反射器530，例如镜子530。
如图18和19中所示，如同前文所描述的其它电源插座，电源插座500包括容纳了设备机构550的壳体560(图19)。壳体560被装饰盖板540从正面封闭。设有装饰件542，该装饰件从装饰盖板540的正面541上露出并形成所述电源插座的接收井，枢转安装于装饰盖板上的活门546用于封闭电源插座500的接收井的入口。
镜子530在此例如通过粘接(胶合)设置在活门546的内表面上，当该活门546关闭时该镜子朝向电源插座500的接收井定向。
该镜子530设置在适于将由匹配的电插头600发出的光束反射至该电插头的光探测器的位置。
更确切地，适于与电源插座500配合的电插头600的读取装置630包括两个呈光纤维631、632形状的光导、一个光源(未示出)和一个光探测器(未示出)。
电插头600具有如前所述的体部610，该体部被前部部分620从正面封闭，所述电插头的连接管脚621从该前部部分伸出(图19)。
光纤维631、632与将电插头600连接至相应的电气设备的电线650一起穿过所述插头的后部部分640，纵向地进入电插头600的体部610(图19)。
当电插头600***电源插座500中，这些光纤维穿过位于活门546一侧的电插头600的体部610的***部分611，从侧面显露出来。
该***部分611可以将各个光纤维631、632的其中一个端部保持就位并且推开电源插座500的活门546。
这样，各光纤维631、632的端部通向镜子530的对面。
所述光纤维631之一的另一端连接至所述光源(未示出)、例如发光二极管，而另一光纤维632的另一端则连接至所述光探测器。
所述光源和光探测器在此设置在电气设备处偏离所述电插头的体部之外的位置。
作为变型，可以考虑将上述二者容纳于所述电插头的体部内。
当电插头600***电源插座500内时，所述电插头的体部610的***部分611在预定方向上相对于电插头600推开活门546。
由连接至光源的光纤维631发出的光束被镜子530反射并且照亮另一个光纤维632的端部。
所述控制信号在这里为所述的反射的光束。
所述反射的光束通过另一光纤维632引导直至所述光探测器。该光探测器则将所述发光的控制信号转变成一个传输至所述电气设备的电控制信号。该电控制信号向电气设备指示例如所述电源插座适于确定无疑地输出等于16安培的最大强度的电流。
根据图5中所示的第四实施方式，所述电源插座700的识别装置具有一个从动件730、例如杆，该从动件在装饰盖板的正面或电源插座700的接收井底部形成凸起。
因此，这些识别装置为被动装置。
图5简要示出电源插座700的端子710、720。
所匹配的电插头800的读取装置830在这里具有一个次级电路和一个机械开关831。
当所述电插头***电源插座时，从动件730适于致动所匹配的电插头800的该机械开关831。优选地，所涉及的从动件不由电力驱动。
图5简要地示出了电插头800的管脚821和地线端子822。
该机械开关831的致动使电插头800的次级电路闭合，并且准许电流在该次级电路中流通。
该电流的流通将控制信号传输至所述电插头。
根据图6中所示的第五实施方式，电源插座900的所述识别装置具有一个电子接触元件930、例如金属板，它可从所述装饰盖板的正面或电源插座900的接收井底部接近。所述识别装置为被动装置。
该金属板930可以例如被安装在电源插座的内部，并可穿过所述装饰盖板的开口或装饰件的底部接近，或设置在所述电源插座的外部，例如粘接在所述装饰盖板的正面或电源插座900的接收井底部。
该金属板930并不与电源插座900的供电电线电接触。
图6简要示出电源插座900的端子910、920。
所匹配的电插头1000的读取装置1030具有在两个金属杆1031上开放的次级电路。
当匹配的电插头1000***电源插座900时，金属板930适于在该插头的两个金属杆1031之间建立电连接。
这些金属杆1031在电插头1000的前部部分与金属板930相对的位置上形成凸起。
这使得电插头1000的次级电路闭合并且电流在该次级电路中流通。该电流的流通构成了传输至电插头1000的控制信号。
图6简要示出了电插头1000的管脚1021和地线端子1022。
本发明还涉及具有根据本发明的电源插座和与其匹配的电插头的电气组合件。
所述控制信号使得电插头200A；200B；200C；200D；400；600；800；1000得以将电源插座100A；100B；100C；100D；300：500；700；900与输出带有不同特征的电信号的另一种电源插座辨别出来。例如，当所述识别装置安装在其内在特征使得它可以输出电流强度很大的电流的电源插座上时，这得以将适于确定无疑地输出电信号的电源插座与内在特征不确定的电源插座辨别出来。
因此，所述电气设备可以例如通过限制从电源插座得到的电流来调节其运行，使其在该电源插座所输出的最大电流强度值下运行，避免导致电源插座被损坏。
另外，还可以考虑将上文描述的多种实施方式结合在一起，将不同类型的识别装置设置在同一个电源插座上并且将一个或多个读取装置设置在相关联的电插头上。

Claims (25)

1.电源插座(100A；100B；100C；100D；300；500；700；900)，该电源插座具有给定的内在特征以便适于在不被损坏的情况下持久地输出一电信号，该电信号具有确定的最大强度，其特征在于，该电源插座包括适于与电插头(200；400；600；800；1000)通信或配合的识别装置(130；330；530；730；930)，以用于生成表征由该电源插座在不被损坏的情况下持久地输出的所述电信号的所述最大强度的控制信号。
2.根据权利要求1所述的电源插座(100A；100B；100C；100D)，其中，所述识别装置(130A；130B；130C；130D)包括磁体(133A；133B；133C；133D)。
3.根据权利要求2所述的电源插座(100A；100B；100C；100D)，其中，所述磁体(133A；133B；133C；133D)设置在该电源插座(100A；100B；100C；100D)的壳体(160A；160B；160C；160D)中，并位于电源插座(100A；100B；100C；100D)的接收井的一个壁附近。
4.根据权利要求1至3之一所述的电源插座(300)，其中，所述识别装置包括光源(330)。
5.根据权利要求4所述的电源插座(300)，其中，所述光源(330)包括电致发光二极管。
6.根据权利要求4或5所述的电源插座，其中，所述识别装置包括光导。
7.根据权利要求1至6之一所述的电源插座(500)，其中，所述识别装置(530)包括光反射元件。
8.根据权利要求7所述的电源插座(500)，其中，所述光反射元件为镜子(530)。
9.根据权利要求1至8之一所述的电源插座(700)，其中，所述识别装置包括不导电的从动件(730)，该从动件在该电源插座(700)的前部部分形成凸起。
10.根据权利要求1至10之一的电源插座(900)，其中，所述识别装置包括不由该电源插座(900)供电的附加的电接触元件(930)。
11.电插头(200A；200B；200C；200D；400；600；800；1000)，该电插头适于***电源插座(100A；100B；100C；100D；300；500；700；900)中，该电源插座具有给定的内在特征以便适于在不被损坏的情况下持久地输出一具有确定的最大强度的电信号，该电源插座包括适于与该电插头(200A；200B；200C；200D；400；600；800；1000)通信或配合的识别装置，以用于生成表征由该电源插座在不被损坏的情况下持久地输出的所述电信号的所述最大强度的控制信号，其中，所述电插头(200A；200B；200C；200D；400；600；800；1000)包括读取装置(230A；230B；230C；230D；430；630；830；1030)，该读取装置适于与所述识别装置(130A；130B；130C；130D；330；530；730；930)通信并且适于传输所述控制信号。
12.根据权利要求11所述的电插头，其中，所述读取装置包括霍尔效应传感器。
13.根据权利要求11或12所述的电插头(200A；200B；200C；200D)，其中，所述读取装置(230A；230B；230C；230D)包括对磁场敏感的磁簧开关(233A；233B；233C；233D)。
14.根据权利要求11至13之一所述的电插头(400；600)，其中，所述读取装置(430；630)包括光探测器。
15.根据权利要求11至14之一所述的电插头(400；600)，其中，所述读取装置(430；630)包括光导(432；631，632)。
16.根据权利要求11至15之一所述的电插头(600)，其中，所述读取装置包括光源和光探测器。
17.根据权利要求11至16之一所述的电插头(800)，其中，所述读取装置(830)包括次级电路的机械开关(831)。
18.根据权利要求11至17之一所述的电插头(100)，其中，所述读取装置(1030)包括两个金属杆(1031)，这两个金属杆在该电插头上形成凸起，次级电路在这两个金属杆上开放。
19.电气组合件(E1；E2；E3；E4；E5)，包括电源插座(100A；100B；100C；100D；300；500；700；900)和适于***所述电源插座中的电插头(200A；200B；200C；200D；400；600；800；1000)，该电源插座(100A；100B；100C；100D；300；500；700；900)具有给定的内在特征以便适于在不被损坏的情况下持久地输出具有确定的最大强度的电信号，并且包括适于与电插头(200A；200B；200C；200D；400；600；800；1000)的读取装置(230A；230B；230C；230D；430；630；830；1030)通信或配合的识别装置(130A；130B；130C；130D；330；530；730；930)以用于生成控制信号，该控制信号表征由电源插座(100A；100B；100C；100D；300；500；700；900)在不被损坏的情况下持久地输出的电信号的所述最大强度。
20.根据权利要求19所述的电气组合件，其中，电源插座的所述识别装置包括磁体，电插头的所述读取装置包括霍尔效应传感器，该霍尔效应传感器适于当该电插头***所述电源插座时发出所述控制信号。
21.根据权利要求19所述的电气组合件(E1)，其中，该电源插座(100A；100B；100C；100D)的所述识别装置(130A；130B；130C；130D)包括磁体(133)，该电插头(200A；200B；200C；200D)的所述读取装置(230A；230B；230C；230D)包括次级电路，该次级电路包括对磁场敏感的磁簧开关(233A；233B；233C；233D)，该磁簧开关适于当该电插头(200A；200B；200C；200D)***该电源插座(100A；100B；100C；100D)时改变状态。
22.根据权利要求19所述的电气组合件(E2)，其中，该电源插座(300)的所述识别装置(330)包括光源，该电插头(400)的所述读取装置(430)包括光探测器，该光探测器适于当该电插头(400)***该电源插座(300)时接收由所述光源发出的光束。
23.根据权利要求19所述的电气组合件(E3)，其中，该电插头(600)的所述读取装置(630)包括光源和光探测器，该电源插座(500)的所述识别装置(530)包括光反射元件(530)，该光反射元件适于当电插头(600)***电源插座(500)时将由所述光源发出的光反射向所述光探测器。
24.根据权利要求19所述的电气组合件(E4)，其中，该电插头(800)的所述读取装置(830)包括次级电路，该次级电路包括机械开关(831)，该电源插座(700)的所述识别装置(730)包括在电源插座(700)的接收井中形成凸起的从动件(730)，该从动件适于当该电插头(800)***该电源插座(700)时起动该开关(831)。
25.根据权利要求19所述的电气组合件(E5)，其中，该电插头(1000)的所述读取装置(1030)包括次级电路，该次级电路在在电插头(1000)上形成凸起的两个金属杆(1031)上开放，该电源插座(900)的所述识别装置(930)包括附加的电接触元件，该电接触元件适于当电插头(1000)***电源插座(900)时使所述次级电路闭合。
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