(57)【要約】  電気伝導接続器に関連する多機能コンセントが提供される。一実施形態では、コンセントは従来電力コネクタを有するコンセントカバー、およびコンセントカバーに配設されるＵＳＢポートを含む。ＵＳＢポートは、コンセントカバーに配設されるＡＣ−ＤＣ変換モジュールの出力端子に接続される。ＡＣ−ＤＣ変換モジュールは、整流器フィルタモジュール、変調降圧モジュール、電流サンプリングおよび保護モジュール、電圧リファレンスモジュールおよびフィードバック制御モジュールを含む。コンセントはさらに、従来電力コネクタでＡＣ電力供給、およびＵＳＢポートでＤＣ電力供給のどちらか一方を制御するためにワイヤレスで通信可能なモジュールを含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
壁または標準マウントボックスに取り付けるための多機能のコンセントであって、従来のＡＣラインパワーに配線するために設定され、前記コンセントがコンセントカバーを有し、前記コンセントカバーが従来電力コネクタを有し、前記従来電力コネクタがＡＣラインパワーに接続可能であって、
ＤＣ出力ポートが前記コンセントカバー内にさらに配設され、
ＡＣ−ＤＣ変換モジュールが前記コンセントカバー内にさらに配設され、前記ＡＣ−ＤＣ変換モジュールの入力端子が前記ＡＣラインパワーに接続され、ＤＣを出力するためにその出力端子が前記ＤＣ出力ポートに接続可能である、
多機能コンセント。
【請求項２】
前記ＡＣ−ＤＣ変換モジュールは、整流器フィルタモジュール、変調降圧モジュール、電流サンプリングおよび保護モジュール、電圧リファレンスモジュールならびにフィードバック制御モジュールを含み、前記整流器フィルタモジュールと前記変調降圧モジュールとが接続され、前記電流サンプリングおよび保護モジュールと前記電圧リファレンスモジュールとが前記フィードバック制御モジュールに接続され、前記フィードバック制御モジュールの出力が前記変調降圧モジュールに接続され、
前記整流器フィルタモジュールは、ＡＣ入力時に整流およびフィルタ処理を実行し、前記変調降圧モジュールに出力するために粗調整ＤＣを発生させ、
前記変調降圧モジュールは、整流およびフィルタリング後に、変圧器および切換えチップを通じて変調信号を発生させ、第２のＤＣ電圧を前記電流サンプリングおよび保護モジュールと前記電圧リファレンスモジュールとに出力し、
前記電流サンプリングおよび保護モジュールは、フィードバック電流を得て、過電流信号を前記フィードバック制御モジュールに伝達し、前記フィードバック電流の前記パラメータを制御し、
前記電圧リファレンスモジュールは、電圧信号を前記フィードバック制御モジュールに伝達し、前記ＤＣ出力ポートで所定のＤＣ電圧を出力し、
前記フィードバック制御モジュールは、電流制御信号および電圧制御信号を前記変調降圧モジュールにフィードバックする、請求項１に記載の多機能コンセント。
【請求項３】
前記ＤＣ出力ポートがＵＳＢポートであり、および
前記所定のＤＣ電圧が標準のＵＳＢポートの前記電気的パラメータに適合している電圧である、請求項１または２に記載の多機能コンセント。
【請求項４】
開閉可能な安全シャッターが前記コンセントカバー内の前記従来電力コネクタに配設される、請求項１または２に記載の多機能コンセント。
【請求項５】
電力供給を制御するためのワイヤレスで通信可能なモジュールであって、
１つまたは１つ以上のオン／オフスイッチであって、それぞれが第１の端子および第２の端子を含み、前記第１の端子が電源から電力を受け取るために電源に接続可能であり、制御信号によって、個々のスイッチは制御可能であり、前記個々のスイッチにより前記第２の端子に電力を供給または非供給が再構成可能となるように、前記第１の端子と前記第２の端子との間の電気経路を開閉するオン／オフスイッチと、
外部ルータとワイヤレスで通信し、そこから前記電力供給を制御するコマンドを受信するように構成されるワイヤレストランシーバと、
前記ルータから前記コマンドを受信すると、前記コマンドに応答することが前記個々のスイッチで実現されるように前記電力経路を開くことまたは切断することを決定し、前記各スイッチの前記制御信号を発生させるように設定される演算処理プロセッサと、
を含むワイヤレスで通信可能なモジュール。
【請求項６】
前記ワイヤレストランシーバが、前記ルータとワイヤレスで通信を行うためにサポートする１つまたは１つ以上の通信技術には、以下のＷｉ−Ｆｉ（登録商標）、ブルートゥース（登録商標）と、２．４Ｇ、３Ｇおよび４Ｇなどを含むいずれかの公共移動通信標準である、請求項５のモジュール。
【請求項７】
前記ワイヤレストランシーバはさらに、インターネットへの接続が可能な前記ルータと通信するために設定される、請求項５のモジュール。
【請求項８】
前記個々のスイッチは、固体スイッチである、請求項５のモジュール。
【請求項９】
前記ワイヤレストランシーバおよび前記演算処理プロセッサに電力を供給するためにＡＣラインパワーをＤＣ調整電力に変換する、前記ＡＣラインパワーに接続可能な電力レギュレータをさらに含む、請求項５のモジュール。
【請求項１０】
壁または標準マウントボックスに取り付けるための多機能コンセントであって、従来ＡＣラインパワーに配線するために設定され、前記コンセントがコンセントカバーを有し、前記コンセントカバーが従来電力コネクタを有し、前記従来電力コネクタがＡＣラインパワーに接続可能であって、
ＤＣ出力ポートがさらに前記コンセントカバー内に配設され、
ＡＣ−ＤＣ変換モジュールがさらに前記コンセントカバー内に配設され、前記ＡＣ−ＤＣ変換モジュールの入力端子が前記ＡＣラインパワーに接続され、ＤＣを出力するためにその出力端子が前記ＤＣ出力ポートに接続可能であり、
請求項５〜９のいずれかの前記ワイヤレスで通信可能な電力供給制御モジュールがさらに前記コンセント内に配設され、前記電力供給制御モジュールがさらに以下の
（ａ）前記スイッチの１つが前記ＡＣラインパワーに接続される前記第１の端子および前記従来電力コネクタに接続される前記第２の端子を有する、
（ｂ）前記スイッチの１つが前記ＡＣ−ＤＣ変換モジュールの前記出力端子に接続される前記第１の端子および前記ＤＣ出力ポートに接続される前記第２の端子を有する、
（ｃ）第１の前記スイッチの１つが前記ＡＣラインパワーに接続される前記第１の端子および前記従来電力コネクタに接続する前記第２の端子と、第２の前記スイッチの１つが前記ＡＣ−ＤＣ変換モジュールの前記出力端子に接続される前記第１の端子および前記ＤＣ出力ポートに接続される前記第２の端子を有する、設定の１つを有するように配設される、
多機能コンセント。
【請求項１１】
前記ＡＣ−ＤＣ変換モジュールは、整流器フィルタモジュール、変調降圧モジュール、電流サンプリングおよび保護モジュール、電圧リファレンスモジュールおよびフィードバック制御モジュールを含み、前記整流器フィルタモジュールおよび前記変調降圧モジュールは接続され、前記電流サンプリングおよび保護モジュールと、前記電圧リファレンスモジュールは前記フィードバック制御モジュールに接続され、前記フィードバック制御モジュールの前記出力は前記変調降圧モジュールに接続され、
前記整流器フィルタモジュールは、前記ＡＣ入力時に整流およびフィルタ処理を実行し、前記変調降圧モジュールに出力するために粗調整ＤＣを発生させ、
前記変調降圧モジュールは、整流およびフィルタリング後に、変圧器および切換えチップを通じて変調信号を発生させ、第２のＤＣ電圧を前記電流サンプリングおよび保護モジュールと、前記電圧リファレンスモジュールに出力し、
前記電流サンプリングおよび保護モジュールはフィードバック電流を得て、過電流信号を前記フィードバック制御モジュールに伝達し、前記フィードバック電流の前記パラメータを制御し、
前記電圧リファレンスモジュールは、電圧信号を前記フィードバック制御モジュールに伝達し、前記ＤＣ出力ポートに所定のＤＣ電圧を出力し、
前記フィードバック制御モジュールは、電流制御信号および電圧制御信号を前記変調降圧モジュールにフィードバックする、請求項１０に記載の多機能コンセント。
【請求項１２】
前記ＤＣポートがＵＳＢポートであり、および
前記所定のＤＣ電圧が標準のＵＳＢポートの前記電気的パラメータに適合している電圧である、請求項１０に記載の多機能コンセント。
【請求項１３】
開閉可能な安全シャッターが前記コンセントカバー内の前記従来電力コネクタに配設される、請求項１０に記載の多機能コンセント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
特許請求に係る本発明は、電気伝導のための接続器に関し、特にＤＣ（直流）電力出力およびワイヤレスで制御可能な出力のオン／オフ切換えの少なくとも一方を含む、複数電力出力をサポートする多機能コンセントに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１Ａに示されるように、従来コンセントは、一般にコンセントカバー１を含む。コンセントカバー１は、従来電力コネクタ２１’、２２’を有する。従来電力コネクタ２１’、２２’は、ＡＣ（交流）ラインパワーに接続するために使用され、従来電力コネクタ２２’は、２つのリブホールを含む。従来電力コネクタ２２’と比較すると、従来電力コネクタ２１’は、１つのアースホールをさらに含む。コンセントは、壁に取り付け可能である。図１Ｂに示されるように、従来電力コネクタ２１’は、従来技術にも含まれる。この従来電力コネクタ２１’は、図１Ａに示されるように、従来電力コネクタ２１’とコネクタの形状の違いにより異なるが、原理は同じである。
【０００３】
ほとんどの従来コンセントは、単にＡＣラインパワーコネクタを提供するために使用される。その機能は、比較的限定される。より多くの機能を備える進歩したコンセントの必要性がある。
【発明の概要】
【０００４】
特許請求に係る本発明の第１の態様は、ほとんどの従来コンセントが単にＡＣラインパワーコネクタを提供するために使用されるように、比較的限定された機能を有する従来コンセント技術における欠点を補うために、多機能コンセントを提供することである。
【０００５】
特許請求に係る本発明によって実装される多機能コンセントは、コンセントカバーを含み、コンセントカバーは、従来電力コネクタを含み、従来電力コネクタは、ＡＣラインパワーに接続するために使用され、ＤＣ出力ポートがコンセントカバー内にさらに配設され、ＡＣ−ＤＣ（交流−直流）変換モジュールがコンセントカバー内にさらに配設され、ＡＣ−ＤＣ変換モジュールは、ＤＣを出力し、ＤＣ出力ポートに接続する出力端子を備えるＡＣラインパワーコネクタに接続される。
【０００６】
ＡＣ−ＤＣ変換モジュールは、整流器フィルタモジュール、変調降圧モジュール、電流サンプリングおよび保護モジュール、電圧リファレンスモジュールならびにフィードバック制御モジュールを含んでもよく、整流器フィルタモジュールおよび変調降圧モジュールは互いに接続され、電流サンプリングおよび保護モジュールと電圧リファレンスモジュールとは、フィードバック制御モジュールに接続され、フィードバック制御モジュールの出力は、変調降圧モジュールに接続され、
・整流器フィルタモジュールは、ＡＣ入力時に整流およびフィルタリング処理を実行し、変調降圧モジュールに出力するために粗調整ＤＣを発生させ、
・変調降圧モジュールは、整流およびフィルタリング後に、変圧器および切換えチップを通じて変調信号を発生させ、第２のＤＣ電圧を電流サンプリングおよび保護モジュールと、電圧リファレンスモジュールに出力し、
・電流サンプリングおよび保護モジュールはフィードバック電流を得て、過電流信号をフィードバック制御モジュールに伝達し、フィードバック電流パラメータを制御し、
・電圧リファレンスモジュールは、電圧信号をフィードバック制御モジュールに伝達し、電圧リファレンスモジュールおよびフィードバック制御モジュールを通じてＤＣ出力ポートで所定のＤＣ電圧を出力し、
・フィードバック制御モジュールは、電流制御信号および圧力制御信号を変調降圧モジュールにフィードバックする。
【０００７】
好ましくは、ＤＣポートがＵＳＢポートであり、これにより所定のＤＣ電圧が標準ＵＳＢ／特定ポートの電気的パラメータに適合する。
【０００８】
ＡＣ−ＤＣ変換モジュールの動作状態を示す表示灯がコンセントカバーにさらに配設されていてもよい。
【０００９】
安全シャッターは、コンセントプレート内の従来電力コネクタの場所に配設されてよい。
【００１０】
安全シャッターは、アースホールに対応するスライド、およびスライドに対して傾きのある線ばねを含んでもよく、
・スライドの中央に開口部が設けられ、開口部が従来電力コネクタのアースホールに対応し、
・スライドは、従来電力コネクタのリブホールをカバーすることができ、
・外部ピンがアースホールおよび開口部中に差し込まれた後、スライドをリブホールの場所から離れて横に移動させる。
【００１１】
スライドは、本体を含んでいてもよく、
・傾斜した開口部が本体の中央に設けられ、
・本体の片端が突出しロッドで取り付けられ、線ばねが突出しロッドに取り付けられてよく、
・本体の反対端の両側にウイングが取り付けられ、２つのウイングが従来電力コネクタの２つのリブホールに位置する。
【００１２】
本発明の有益な効果は、特許請求に係る本発明において、ＵＳＢポートがコンセントカバー内にさらに配設され、ＡＣ−ＤＣ変換モジュールがコンセントカバー内に配設され、ＡＣ−ＤＣ変換モジュールの入力端子が、ＤＣ電力を出力するおよびＵＳＢポートで接続するその出力端子でＡＣラインパワーに接続され、これによりコンセントカバーのＵＳＢポートが（ＵＳＢプラグ付き）電気機器の充電ポートとして使用されることができ、コンセントの機能が増加することである。
【００１３】
特許請求に係る本発明では、電力供給を制御するためのワイヤレスで通信可能なモジュールも提供される。有利にはおよび好ましくは、従来電力コネクタでＡＣ電力が供給されるか否かにかかわらず、ＤＣ出力ポートでＤＣ電力が供給されるか否かにかかわらず、少なくとも一方を制御するために、この電力供給制御モジュールが多機能コンセントに組込み可能である。
【００１４】
電力供給制御モジュールは、１つまたは１つよりも多いオン／オフスイッチを含み、オン／オフスイッチのそれぞれが第１の端子および第２の端子を含む。第１の端子は、電源から電力を受け取るために電源に接続可能である。個々のスイッチは制御可能であり、制御信号によって、個々のスイッチにより第２の端子に電力を提供することまたは提供しないことが再設定可能となるように、第１の端子と第２の端子との間の電気経路を開閉する。モジュールはさらに、外部ルータとワイヤレスで通信し、そこから電力供給を制御するコマンドを受信するように設定されるワイヤレストランシーバを含む。ワイヤレストランシーバが、ルータとワイヤレスで通信を行うためにサポートしてよい１つまたは１つ以上の通信技術は、以下のＷｉ−Ｆｉ（登録商標）、ブルートゥース（登録商標）、と２．４Ｇ、３Ｇおよび４Ｇなどを含むいずれかの公共移動通信標準である。さらに、演算処理プロセッサがモジュールに含まれる。演算処理プロセッサは、ルータからコマンドを受信すると、コマンドに応答するために個々のスイッチで実現される電気経路を開くことまたは切断することを決定し、各スイッチに制御信号を発生させるように設定される。
【００１５】
モジュールは任意選択的にさらに、ＡＣラインパワーに接続可能な電力レギュレータを含む。電力レギュレータは、ワイヤレストランシーバおよび演算処理プロセッサに電力を供給するためにＡＣラインパワーをＤＣ調整電力に変換する。
【００１６】
本発明の他の態様は、以下の実施形態によって図示されるように開示される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】図１Ａは、従来技術におけるコンセントの設計の略図を示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、従来技術における別のコンセントの設計の略図を示す。
【図２】図２は、特許請求に係る本発明の略図を示す。
【図３】図３は、特許請求に係る本発明の回路接続原理の図面を示す。
【図４】図４は、特許請求に係る本発明のＡＣ−ＤＣ変換モジュールの略図を示す。
【図５】図５は、表示灯の回路接続の略図を示す。
【図６】図６は、特許請求に係る本発明の別のコネクタ適用の設計の略図である。
【図７】図７は、電力供給を制御するためのワイヤレスで通信可能なモジュールの略図を示す。
【図８】図８は、内蔵電力供給制御モジュールを有する各多機能コンセントを利用してスマートフォンによって自宅にある機器を制御することの利便性を図示した一例を示す
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、特許請求に係る本発明を図および実施例により詳細に説明する。
【００１９】
本発明の第１の態様は、壁または標準マウントボックスに取り付けるためのものであって、従来ＡＣラインパワーに配線するために設定され、コンセントがコンセントカバーを有し、コンセントカバーが従来電力コネクタを有し、前記従来電力コネクタがＡＣラインパワーに接続可能である、多機能コンセントを提供することである。特に、前記コンセントカバーはさらにＤＣ出力ポートおよびＡＣ−ＤＣ変換モジュールと共に配設され、ここでＡＣ−ＤＣ変換モジュールの入力端子がＡＣラインパワーに接続可能となり、所定のＤＣ電圧がそこに出力するようにその出力端子がＤＣ出力ポートに接続可能となる。
【００２０】
好ましくは、ＤＣ出力ポートがＵＳＢポートであり、所定のＤＣ電圧が標準のＵＳＢポートの電気的パラメータに適合している電圧である。以下の記載において、ＵＳＢポートは本発明を説明するために、ＤＣ出力ポートの一例として使用される。
【００２１】
図２、図３および図４によれば、特許請求に係る本発明はコンセントカバー１を含む。図２に示されるように、従来電力コネクタ２およびＵＳＢポート３は、コンセントカバー１に配設される。従来電力コネクタ２は、ＡＣラインパワーに接続するために使用される。ＡＣ−ＤＣ変換モジュールは、コンセントカバー１内に配設される。ＡＣ−ＤＣ変換モジュールの入力端子は、ＡＣラインパワーに接続する。ＡＣ−ＤＣ変換モジュールの出力端子は、ＵＳＢポート３と接続する。ＡＣ−ＤＣ変換モジュールの出力端子は、任意選択的に接続表示灯５を隔てて接続してもよい。図３に示されるように、従来電力コネクタ２はＡＣラインパワーに直接的に接続し、ＡＣ−ＤＣ変換モジュール４は、安全モジュールＲＦ１（図示せず）、整流器フィルタモジュール４１、変調降圧モジュール４２、電流サンプリングおよび保護モジュール４３、電圧リファレンスモジュール４４ならびにフィードバック制御モジュール４５を含む。安全モジュールＲＦ１、電圧リファレンスモジュール４４およびフィードバック制御モジュール４５が互いに接続される。電流サンプリングおよび保護モジュール４３と電圧リファレンスモジュール４４とフィードバック制御モジュール４５とが接続される。フィードバック制御モジュール４５の出力は、変調降圧モジュール４２に接続する。
【００２２】
図３および図４に示されるように、整流器フィルタモジュール４１は、ＡＣ入力時に整流およびフィルタ処理を実行し、変調降圧モジュール４２に粗調整ＤＣ出力を発生させる。図４に示されるように、ＡＣラインパワーは、ダイオードブリッジ整流器を通じて、次にＬＣフィルタを通じて変調降圧モジュール４２に端子ノードＥ、Ｆで粗調整ＤＣを出力する、整流器フィルタモジュール４１に入力される。
【００２３】
図３および図４に示されるように、変調降圧モジュール４２は、変圧器Ｔ２およびパルス幅変調チップＵ１を通じて変調信号を発生させ、整流およびフィルタリング後、第２のＤＣ電圧を電流サンプリングおよび保護モジュール４３と電圧リファレンスモジュール４４とに出力する。
【００２４】
図４に示されるように、変調降圧モジュール４２は、変換回路、フリーホイーリングサブモジュール、制御サブモジュールおよび第２の整流器フィルタサブモジュールを含む。
【００２５】
図４に示されるように、変換回路は、高周波数変圧器Ｔ２およびその一次コイル２−３、ならびに切換えチップＵ１を含む。変換回路は、ＤＣを変調ＡＣに変換、すなわちＤＣ電流は、高周波数変圧器Ｔ２の一次コイル２−３を通じて、（ＴＮＹ２７４Ｐを用いて）正端子から切換えチップＵ１のドレイン端子Ｄに印加される。ＤＣ電流は、Ｕ１において切換えトランジスタを通じて流れ、切換えチップＵ１の源端子Ｓから電源の負に流れ出る。切換えチップＵ１における切換えトランジスタは、特定の頻度でオン／オフ操作を実行する。その結果、変圧器Ｔ２の一次コイル２−３は、オンおよびオフを切り換えるパルス電流を発生させ、変圧器Ｔ２の電磁誘導作用を通じて変圧器Ｔ２の他のコイルにおいて、特定の振幅を有する変換電圧を発生させる。
【００２６】
図４に示されるように、フリーホイーリングサブモジュールは、フリーホイーリングダイオードＤ５、電流制限抵抗器Ｒ２、およびコンデンサＣ４と並列に接続される抵抗器Ｒ１を含む。切換えチップＵ１において切換えトランジスタがオフの場合、変圧器Ｔ２の一次コイルにおいて逆ＥＭＦ（起電力）が発生する。フリーホイーリングダイオードＤ５および電流制限抵抗器Ｒ２を通じて逆ＥＭＦは、抵抗器Ｒ１およびコンデンサＣ４によって形成される波形調整回路と共に電流ループを形成し、一次コイルにおいて逆ＥＭＦの電気エネルギーの放出チャネルを提供し、二次コイルの負半周期の電気エネルギーを提供する。
【００２７】
図４に示されるように、制御サブモジュールは、ダイオードＤ６、コンデンサＣ５および抵抗器Ｒ３を含む。ダイオードＤ６および抵抗器Ｒ３は、変圧器Ｔ２の二次コイル４、５の２つの端子に接続される。コンデンサＣ５は、二次コイル４、５の出力端子間に接続される。抵抗器Ｒ３は、切換えチップＵ１（ＴＮＹ２７４Ｐ）のＢＰ／Ｍ端子に接続される。
【００２８】
ダイオードＤ６、コンデンサＣ５および抵抗器Ｒ３は、ＤＣ操作電力供給を切換えチップＵ１に提供する。出力電圧の大きさは、（ＰＣ８１７Ａを用いて）オプトカプラＵ２Ａ、Ｕ２Ｂから結合される調整／差分信号によって制御される。切換えチップＵ１における切換えトランジスタのオン／オフデューティサイクルは、電圧の大きさを調整すること、および（一定の切換え頻度で）パルス幅変調モード下で電圧を安定化させる機能を遂行する。
【００２９】
図４に示されるように、第２の整流器フィルタサブモジュールは、ダイオードＤ７およびコンデンサＣ６によって形成される半波整流回路と、フィルタコンデンサＣ７を含む。半波整流回路は、変圧器Ｔ２のコイル８、１０のループで接続される。フィルタコンデンサＣ７は、端子ノードＭ、Ｎで第２のＤＣ電圧を出力する二次コイル８、１０の２つの端子と並列に接続される。
【００３０】
図３に示されるように、電流サンプリングおよび保護モジュール４３は、ループ電流を得て、過電流信号をフィードバック制御モジュール４５に伝達し、ループ電流パラメータを制御する。電圧リファレンスモジュール４４は、電圧信号をフィードバック制御モジュール４５に伝達する。標準ＵＳＢポート３の電気的パラメータに適合するＤＣ電圧は、電圧リファレンスモジュール４４およびフィードバック制御モジュール４５を通じて出力される。フィードバック制御モジュール４５は、電流制御信号および電圧制御信号を変調降圧モジュール４２にフィードバックする。
【００３１】
図４に示されるように、電流サンプリングおよび保護モジュール４３は、サンプリングサブモジュールおよび信号増幅器サブモジュールを含む。サンプリングサブモジュールは、抵抗器Ｒ７および抵抗器Ｒ８を含む。信号増幅器サブモジュールは、３つのトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３を合わせて接続することによって形成される。過電流がある場合、抵抗器Ｒ７、８両端の電圧降下が増加し、Ｑ２が切断され、Ｑ１およびＱ３が伝導する。過電流は、フィードバック制御モジュール４５に伝達される。電流制御信号がフィードバック制御モジュール４５を通じて変調降圧モジュール４２に戻され、防御を達成するために電力の電圧を減少させる。
【００３２】
図４に示されるように、回路の電圧が増加した場合、電圧リファレンスモジュール４４の電圧は変化しないままで、オプトカプラＵ２Ａを通じて電流が増加する。同様に、過電流がある場合、オプトカプラＵ２Ａの電流が増加する。オプトカプラＵ２Ａを通じて結合信号が切換えチップＵ１のＥＮ／ＵＶ端子に伝達され、パルス幅変調のデューティサイクルを制御し、これにより回路の電圧が減少され、電流を安定化させるためのフィードバック制御を達成し、電圧が安定化する。
【００３３】
図２および図３に示されるように、表示灯５はコンセントカバー１に配設されてよい。表示灯５は、ＡＣ−ＤＣ変換モジュール４の動作状態を示す。
【００３４】
図５に示されるように、表示灯５は、発光ダイオードＤ９、Ｄ１０を含む。発光ダイオードＤ９は、赤色光を発光することができ、ＡＣ−ＤＣ変換モジュール４の出力端子Ｐ、Ｑ間に並列に接続される。発光ダイオードＤ１０は緑色光を発光することができ、ＡＣ−ＤＣ変換モジュール４の出力ループおよび標準ＵＳＢポート３に直列に接続される。この方法で、出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２および標準ＵＳＢポート３の電力接続端子は、直接的に接続される。
【００３５】
ＡＣ−ＤＣ変換モジュールがＡＣラインパワーと伝導する場合、発光ダイオードＤ９はオンで、電力出力は正常を示している。
【００３６】
電気機器がＵＳＢポート３に差し込まれて充電を始める場合、発光ダイオードＤ１０のスイッチが入る。発光ダイオードＤ１０は充電電流が次第により少なくなるに従って次第にうす暗くなり、電気機器が完全に充電された場合スイッチが切れる。
【００３７】
図２と比較した場合、図６に示されるように別のタイプのコネクタの設計の図面における違いは、コネクタの形状における特定の違いにすぎない。基本構造、原理、方法の点で前述の実施形態と同様であるので、ここでは重複して繰り返さない。
【００３８】
本発明の第２の態様は、電力供給を制御するためのワイヤレスで通信可能なモジュールである。特に、モジュールは、外付け演算処理器とモジュールとの間のワイヤレス通信チャネルを介してモジュールに送られるコマンドを通じて、外付け演算処理器によって制御可能である。好ましくは、この電力供給制御モジュールは、ＡＣ電力が従来電力コネクタ２で供給されるか否かにかかわらず、およびＤＣ電力がＤＣ出力ポート（例えば、ＵＳＢポート３）で供給されよか否かにかかわらず、少なくとも一方を制御するために上記に開示される多機能コンセントに組み込まれる。それによって、コンセントの１つまたは１つ以上の電力出力のオン／オフ切換えが提供される。多機能コンセントがこのようなモジュールを含む場合、１つの実用的な利点は、コンセントのエンドユーザがコンセントに接続される電気機器にＡＣまたはＤＣ電力を提供すること、または提供することを止めることをコンセントに指示するために、スマートフォンなどの携帯型演算処理器が使用可能なことである。
【００３９】
例示的には、モジュールの構成図を示す図７を使用して、モジュールを以下の通り図示する。ワイヤレスで通信可能な電力供給制御モジュール９００は、１つまたは１つ以上の（１つのスイッチ９１０および任意のスイッチ９１５として示されるような）オン／オフスイッチを含む。スイッチ９１０を図のリファレンスとして採用する。スイッチ９１０は、第１の端子９２２および第２の端子９２３を含む。第１の端子９２２は、電源から電力を受け取るために電源に接続可能である。スイッチ９１０は、第１の端子９２２と第２の端子９２３との間の電気経路９２４を開閉するため、制御信号９２５によって制御可能である。その結果、スイッチ９１０により第２の端子９２３に電力を提供することまたは提供しないことが再設定可能である。モジュール９００はさらに、ワイヤレス通信チャネル９７１を通じて外部ルータ９７０とワイヤレスで通信し、電力供給を制御するコマンドをルータ９７０から受信するように設定されるワイヤレストランシーバ９４０を含む。外部ルータ９７０は、モジュール９００の一部ではないことに注意されたい。ルータ９７０は、ワイヤレストランシーバ９４０とワイヤレスで通信するように設定される、いずれかの電子演算処理器である。加えて、モジュール９００は、ルータ９７０からのコマンドが受信された場合、コマンドに応答することがスイッチ９１０で実現されるように電気経路９２４を開くことまたは切断することを決定し、制御信号９２５を発生させるように設定される演算処理プロセッサ９５０を付加的に含む。制御信号９２５はスイッチ９１０によって受信され、それによって受信されたコマンドを実施する。
【００４０】
モジュール９００のいくつかの実装では、スイッチ９１０は機械式リレーまたは固体スイッチとして実現可能である。
【００４１】
モジュール９００の実用的な実現に応じて、第１の端子９２２および第２の端子９２３は物理的形態において実質的に同様になるように製造可能であり、これにより２つの端子９２２、９２３は交換可能である。例えば、一対の対称型端子を有するスイッチ９１０が機械式リレーである場合、このスワップが可能である。あるいは、いくつかのタイプの一方向固体スイッチなどのいくつかの実装では、第２の端子９２３が電力を提供するために厳密に設定される一方で、第１の端子９２２は電力を受信するためだけに設定される。
【００４２】
ワイヤレストランシーバ９４０は、ルータ９７０と通信するために使用される。ワイヤレストランシーバ９４０がルータ９７０と通信を行うためにサポートしてよい通信技術の例には、Ｗｉ−Ｆｉ、ブルートゥース、と２．４Ｇ、３Ｇおよび４Ｇなどのいずれかの公共移動通信標準が挙げられる。適用シナリオの大部分では、ルータ９７０がインターネット９７５に接続され、これによりルータはインターネットへの接続が可能になる。それに対応して、ワイヤレストランシーバ９４０はさらに、インターネットへの接続が可能であるルータ９７０と通信するために設定される。
【００４３】
ＡＣラインパワーに任意選択的に接続可能な電力レギュレータ９５５は、ＡＣラインパワーを、ワイヤレストランシーバ９４０および演算処理プロセッサ９５０に動力を任意選択的に供給するためのＤＣ調整電力に変換するために、モジュール９００に含まれる。電力レギュレータ９５５は、モジュール９００が上記に開示されるように多機能コンセントにおいて使用される場合、コンセントがＤＣ電力（図４および対応する上記記載を参照）を提供する、という点で任意の機能である。
【００４４】
電力供給制御モジュール９００は、上記に開示される多機能コンセントのいずれかの実施形態に組み込まれる。第１の構成では、スイッチ９１０は、ＡＣラインパワーに接続される第１の端子９２２、およびコンセントの従来電力コネクタに接続される第２の端子９２３を有する。第２の構成では、スイッチ９１０はＡＣ−ＤＣ変換モジュールの出力端子に接続される第１の端子９２２、およびＤＣ出力ポートに接続される第２の端子を有する。実質的に第１の構成と第２の構成との組合せである第３の構成では、スイッチ９１０およびもう一方の９１５は、それぞれＡＣ電力出力およびＤＣ電力出力を制御するために使用される。
【００４５】
開示されるモジュール９００を使用する実用的な利点を図示した一例として、内蔵される電力供給制御モジュール９００を有する多機能コンセントのエンドユーザは、ユーザのインターネットへの接続が可能なスマートフォンを通じて、またはパーソナルコンピュータ、または公共のコンピュータでさえ、単純にコマンドをコンセントに発行することで、コンセントに接続される電気機器へのＡＣまたはＤＣ電力の供給を都合よく制御することができる。
【００４６】
図８は、内蔵電力供給制御モジュールを有する開示される多機能コンセントを使用して、スマートフォン／携帯機器／コンピュータによって自宅で機器を制御することの利便性を図示した一例を示す。自宅１００５は、設置された多機能コンセント１０１０、１０２０を備え、それぞれがＷｉＦｉルータ１０３０とワイヤレスで通信可能であり、交替で自宅用モデム１０４０に接続される。モデム１０４０は、インターネット１０４２を介してこのモデム１０４０を使用するサーバ１０４５に接続される。自宅ユーザは、自宅１００５に近い場合、コンセントの１つ、例えばコンセント１０１０のＡＣ出力をオンまたはオフに切り換えるために、ＷｉＦｉへの接続が可能なスマートフォン１０７０を使用して、ルータ１０３０に直接コマンドを送信することができる。スマートフォン／携帯機器／コンピュータ１０７０からコマンドを受信すると、ルータ１０３０は、コマンドを実行するためにコンセント１０１０に中継する。自宅ユーザが自宅１００５から離れている場合、スマートフォン／携帯機器／コンピュータ１０７０は、ルータ１０３０と直接通信することがもはや可能ではなくなる。その代わり、スマートフォン／携帯機器／コンピュータ１０７０から移動通信システム１０４７にコマンドを送信することができ、移動通信システム１０４７は、ＧＳＭ（登録商標）、３Ｇまたは４Ｇシステムでもよい。次に移動通信システム１０４７は、サーバ１０４５を通じてコマンドをモデム１０４０に中継し、そこからルータ１０３０はコマンドを得ることができる。適宜そのＡＣ出力をオンまたはオフに切り換えるように動作するために、コマンドは次にルータ１０３０からコンセント１０１０に転送される。
【００４７】
本明細書に記載されているように演算処理プロセッサは、１つあるいは１つ以上の汎用プロセッサまたは１つあるいは１つ以上の専用演算処理器、コンピュータプロセッサ、マイクロコントローラ、または電子回路として実装されてよく、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、および本開示の教示に従って設定またはプログラムされるいずれか他のプログラム可能論理回路が挙げられるが、これらに限定されない。汎用または専用演算処理器、コンピュータプロセッサ、マイクロコントローラ、またはプログラム可能論理回路で実行されるコンピュータ指示またはソフトウェアコードは、本開示の教示に基づき、ソフトウェアまたは電子技術の当業者によって速やかに作成される。
【００４８】
結論として、本発明の基本構造、原理および制御方法は上記の実施形態を通じて詳細に記載される。特許請求に係る本発明の本旨から逸脱しない仮説の下で、発明的作業を実施せずに当業者は様々な変更／代替形態または組合せで実装することができる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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