CN102314152B - 节能装置及其节能方法 - Google Patents

Abstract

一种节能装置及其节能方法，该节能装置包括一电源控制器及一电源插座，其中电源控制器具有一第一信号传输接口，第一信号传输接口通过一主机的一第二信号传输接口用以检测一主机的操作模式，并根据主机的操作模式输出一控制信号；电源插座与电源控制器互相通信，电源插座根据控制信号切换供电或断电，当主机操作在非工作模式时，电源插座关闭主机周边电器设备的供电，以节省主机周边电器设备的用电。本发明可适应主机操作在不同的模式，并根据不同的操作模式开启或关闭供电给主机周边电器设备的插座的供电，有效地节省主机周边设备所消耗的电能。

Description

节能装置及其节能方法

技术领域

本发明涉及一种节能装置，尤其涉及一种可根据主机信号传输状态切换插座装置的供电或断电的节能装置。

背景技术

随着科技的进步，电器产品的种类推陈出新，使人们的生活更加便捷与舒适。随着电器产品的种类增加，既有的壁式插座面临插孔不足的现象，因此需要借助延长线插座来扩充插座。

举例来说，电脑及其周边电器设备通常插接在同一延长线插座上，电脑的周边电器配备常见的有打印机、扫描机、无线基地台或音响等其中一种或组合。市面上常见的延长线具有一个或一个以上的开关供使用者关闭插座的供电。然而，延长线通常都放置在桌子底下或墙脚，使用者必须弯腰去寻找延长线的电源开关才能顺利关闭插座的供电，使用上相当不便。因此，当使用者关闭电脑时，通常不会一并关闭延长线的电源开关，若长时间离开时也容易忘记随手关闭周边设备的开关。如此长久使用下来，不仅未关闭的电器设备因运行时间过长而导致损毁，更造成电源的浪费。

发明内容

有鉴于上述问题，本发明所欲解决的技术问题，在于提供一种节能装置，可根据一主机的信号传输状态来控制插座的供电与断电，以解决常见插座装置无法智能地控制受控插座的供电与断电而造成大量的电能消耗。

本发明的目的在于提供一种节能装置，其整合了一电源控制器与一插座，利用电源控制器控制电源插座的供电或断电。

为了解决上述技术问题，本发明的一技术方案提供一种节能装置，用以节省一主机周边电器设备的耗电，节能装置包括一电源控制器及一电源插座，其中电源控制器具有一第一信号传输接口，第一信号传输接口通过一主机的一第二信号传输接口检测主机的一操作模式，电源控制器根据主机的操作模式输出一控制信号；电源插座与电源控制器互相通信，电源插座接收控制信号并根据控制信号切换对主机周边电器设备的供电或断电。

上述操作模式为一工作模式或一非工作模式，当主机操作在工作模式时，控制信号为一启动供电信号，当主机操作在非工作模式时，控制信号为一停止供电信号当主机操作非工作模式时，电源插座关闭对主机周边电器设备的供电。

本发明的另一技术方案提供一种节能方法，应用于节能装置，用以节省一主机周边电器设备的耗电，节能装置包括一电源控制器及一电源插座，节能方法包括电源控制器利用一第一信号传输接口与一主机的一第二信号传输接口互相通信以检测主机的一操作模式；电源控制器根据检测结果输出一控制信号至电源插座；电源插座根据控制信号控制电源插座的供电或断电；及电源插座根据控制信号控制对主机周边电器设备的供电或断电。

上述节省方法中，操作模式为一工作模式或一非工作模式，当主机操作在工作模式时，控制信号为启动供电信号，当主机操作在非工作模式时，控制信号为停止供电信号。

通过前述的技术方案，本发明可适应主机操作在不同的模式，并根据不同的操作模式开启或关闭供电给主机周边电器设备的插座的供电，有效地节省主机周边设备所消耗的电能。

以上的概述与接下来的详细说明都为示范性质，是为了进一步说明本发明的权利要求。而有关本发明的其他目的与优点，将通过以下的说明及附图得到进一步的了解。然而，附图仅提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为本发明的一种节能装置的一实施例的示意图；

图2为本发明的一种节能装置的电源控制器的一实施例的方框图；

图3为本发明的一种节能装置的电源插座的一实施例的方框图；

图4为本发明的一种节能装置的一实施例的示意图；

图5为本发明的节能装置的电源控制器的一实施例的方框图；及

图6为本发明的一种节能方法的一实施例的步骤流程图

上述附图中的附图标记说明如下：

1、1′节能装置

11、11′电源控制器

110第一微控制单元            111第一信号传输接口

112第四信号传输接口          113第一操作单元

115第一指示单元              117第一通信单元

119存储单元

13电源插座

130第二微控制单元            131本体

1321电源转换单元             1323充电单元

1325开关单元                 133主插座

134第二通信单元              135受控插座

136第三信号传输接口          137第二操作单元

138第二指示单元              139容置槽

20主机

201第二信号传输接口

21输入装置

211第五信号传输接口

30打印机        40音响       50集成存取装置

C1第一控制信号               C2第二控制信号

S1第一信号                   S2第二信号

S601～S613节能装置的节能方法的实施例步骤

具体实施方式

请参考图1，为本发明所提供的一种节能装置的一实施例的示意图。如图1所示，节能装置1包括一电源控制器11及一电源插座13，其中电源控制器11可选择地与电源插座13耦接或分开，以进行有线或无线的信号传输。电源插座13可提供一主机20及其相关周边电器设备30、40、50插接并提供电力；当电源控制器11与电源插座13分开时，电源控制器11可与主机20耦接，电源控制器11根据主机20的操作模式来控制电源插座13的供电或断电，以控制对主机20的周边电器设备30、40、50的供电。

举例来说，主机20可为一台式电脑或笔记本电脑等；电源插座13包括一本体131、一主插座133及至少一受控插座135，主插座133及受控插座135都设置在本体131上，主插座133提供主机20插接；受控插座135可为一个或一个以上的插座组，且受控于电源控制器11，若受控插座135为一个以上的插座组，可分别或同时受控于电源控制器11，并提供主机20的周边电器设备30、40、50插接，周边电器设备30、40、50的运行分别受控于主机20，周边电器设备如打印机30、音响40或集成存取装置50等其中一种或一种以上的组合。受控插座135可为单排或双排的插座组，若为双排的插座组，其中一排为常开(always on)、而另一排为可分别或同时受控于电源控制器11，使用者可依实际需要将周边电器设备30、40、50选则性地插接在受控插座135。

电源控制器11可为一存储装置或多媒体音像模块的其中一种或组合，例如便携式音像多媒体播放装置(Media Player，MP3)、快闪存储器存储装置(flash)或任何通用串行总线连接装置(USB dongle)，电源控制器11具有一第一信号传输接口111，例如通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)接口或串行先进技术附加(Serial Advanced Technology Attachment，SATA)接口等传输接口，USB接口包括USB 2.0接口、USB 3.0接口或Mini USB接口，用以通过主机20的一第二信号传输接口201检测主机20的操作模式；主机20的操作模式(operation mode)可为工作模式或非工作模式。本实施例所指的非工作模式指根据先进组态及电源接口(ACPI)的规范，对系统电源状态(systempower state)所定义的休眠状态(Hibernation state)或关机状态(Soft off state)，其中休眠状态可为主机20持续闲置了一预定的时间后自动进入的状态，以达到省电的效果。

举电脑系统为例，主机20具有一电源供应单元(图未示)及一模式监控单元(图未示)，电源供应单元并非只有在主机20操作在工作模式时提供电力，因此，除非将电源供应单元与主机20完全分离或拔除，否则当主机20操作在非工作模式时，电源供应单元仍持续供电使某些系统元件可持续运行。例如在一般的电脑系统中，嵌入式控制器(Embedded Controller，EC)会继续取得电源供应单元的待机电力(standby power)并检测电脑系统的电源供应状态。在本发明的实施例中，以嵌入式控制器作为主机20的模式监控单元来做说明。

模式监控单元可持续地接收电源供应单元所提供的电源，以持续监控电源供应单元提供给主机20的供电状况，也就是模式监控单元可通过监控电源供应单元所输出的电流大小，来判断主机20的操作模式，并据以输出一模式信号。例如，当模式监控单元检测电源供应单元所输出的电源或电压电平比一预设临界值低时，模式监控单元判断主机20操作在非工作模式，并据以输出一非工作模式信号；当模式监控单元检测电源供应单元所输出的电源或电压电平比一预设临界值高时，模式监控单元判断主机20操作在工作模式，并据以输出一工作模式信号。

实际实施时，模式监控单元具有一通用输出入(GPIO)，此通用输出入的其中一脚位可连接到第二信号传输接口201，电源控制器11通过第一信号传输接口111与第二信号传接口201连接以进行单向或双向的信号传输。举例来说，电源控制器11与主机20一连接上时，主机20会先以轮询的方式判断连接上的电源控制器11属于哪一种装置的分类，而电源控制器11也会接收来自主机20的电源信号、数据信号或是指令信号。借此，电源控制器11可接收主机20的模式信号来检测主机20操作模式，而主机20也可以通过电源控制器11监控电源插座13的供电状态。

在一实施例中，电源插座13还包括一容置槽139，用以容置电源控制器11，且容置槽139设置有一第三信号传输接口136，第三信号传输接口136与第一信号传输接口111相对应，即当第一信号传输接口111为USB接口的公端，则第三信号传输接口136为USB接口的母端；若第一信号传输接口111为SATA接口的公端，则第三信号传输接口136为SATA接口的母端，其中公母端可互相对调。

本发明的技术特征在于利用电源控制器11检测主机20的操作模式，即电源控制器11根据主机20所输出的模式信号来控制主机20的周边电器设备30、40、50的供电，也就是说电源控制器11可确保主机20在工作模式时，让电源插座13供电给主机20的周边电器设备30、40、50，而当主机20因关机、闲置或登出而操作在非工作模式时，控制电源插座13停止供电给主机20的周边电器设备。更具体地来说，电源控制器11根据主机20的操作模式来控制受控插座135的供电与断电。当主机20关机或是睡眠而操作在非工作模式时，主机20输出的模式信号为非工作模式信号，且当电源控制器11接收到非工作模式信号经一特定时间后，电源控制信号11会输出一测试信号至主机20，以确保主机20操作在非工作模式，当确认过主机20操作在非工作模式后，电源控制器11输出一第一控制信号C1至电源插座13，此时第一控制信号C1为停止供电信号，以控制受控插座135停止供电给主机20周边的打印机30、音响40或集成存取装置50等其中一种或一种以上的组合。借此，有效地节省主机20的周边电器设备在主机20操作在非工作模式时所消耗的电力。

电源控制器11还可以在关闭受控插座135后，持续接收主机20的模式信号，并辨识模式信号以判断主机20的操作模式，若模式信号仍为非工作模式信号，则电源控制器11不发出第一控制信号C1至电源插座13，若电源控制器11检测到模式信号为工作模式信号，则电源控制器11传输第一控制信号C1至受控插座135，此时第一控制信号C1为启动供电信号，以控制受控插座135恢复对主机20的周边电器设备30、40、50的供电。

电源控制器11还包括一第一操作单元113，第一操作单元113可为按钮或旋钮，用以接收使用者的操作指令，并根据操作指令切换电源控制器11操作在手动模式或是自动模式。当电源控制器11操作在手动模式时，使用者可将电源控制器11与主机20分离并将电源控制器11作为为手动遥控器，在一特定范围内遥控电源插座13的供电或断电；当电源控制器11操作在自动模式时，即电源控制器11与主机20电性连接时，电源控制器11根据主机20的操作模式主动控制受控插座135的供电或断电。电源控制器11还包括一第一指示单元115，第一指示单元115可为指示灯，通过指示灯的亮度或是亮灯数显示电源控制器11目前的电量或作为低电量警示。

电源插座13的本体131上更设置有一第二操作单元137，第二操作单元137可为一电源切换开关的按钮或旋钮，用以接收手动操作来切换主插座133或受控插座135的供电，当受控插座135因电源控制器11的控制而停止供电时，第二操作单元137接收手动操作使受控插座135强制开启供电。本体131上还设置有第二指示单元138，第二指示单元138可为指示灯，用以指示受控插座135的供电状态或电源插座13的突波保护状态。

为了说明节能装置1所包含的元件以及其动作原理，请参考图2及图3。

图2为本发明所提供的一种节能装置的电源控制器的一实施例的方框图。如图2所示，电源控制器11包括一第一微控制单元110、一第一信号传输接口111、第一操作单元113、第一指示单元115、一第一通信单元117及一存储单元119。其中第一信号传输接口111、第一操作单元113、第一指示单元115、第一通信单元117及存储单元119分别与第一微控制单元110耦接。

第一信号传输接口111可为USB接口或其他传输接口，当电源控制器11与主机20耦接时，第一信号传输接口111接收来自主机20的模式信号S1，模式信号S1可为工作模式信号或非工作模式信号；第一微控制单元110根据模式信号S1产生一第一控制信号C1。举例来说，当第一信号传输接口111接收到模式信号S1为工作模式信号时，则第一微控制单元110产生的第一控制信号C1为启动供电信号；当第一信号传输接口111接收到模式信号S1为非工作模式信号时，则第一微控制单元110产生的第一控制信号C1为停止供电信号。第一通信单元117可为一无线射频模块、一蓝牙通信模块或一红外线通信模块。当第一微控制单元110产生第一控制信号C1时，第一通信单元117输出第一控制信号C1至电源插座13，以控制电源插座13的供电或断电。

第一微控制单元110更用以判断主机20操作在非工作模式是否持续一特定时间。当第一微控制单元110接收到非工作模式信号时，会在一特定时间后产生一测试信号，通过第一信号传输接口111传输至主机20，主机20根据测试信号回传模式信号，当模式信号仍为非工作模式时，第一微控制单元110产生第一控制信号C1，此时第一控制信号C1为停止供电信号。当测试信号输出后所回传的模式信号为工作模式信号，则电源控制器11不输出第一控制信号C1，并持续由电源控制器11检测主机20的操作模式。

第一微控制单元110更用以根据第一操作单元113所接收的操作指令来切换电源控制器11的操作模式，如手动模式或自动模式。存储单元119用以存储与第一微控制单元110的处理排程(scheduling)有关的软件。

图3为本发明所提供的一种节能装置的电源插座的一实施例的方框图。如图3所示，电源插座13包括一第二微控制单元130、一电源转换单元1321、一第二通信单元134、一开关单元1325、第二操作单元137、第二指示单元138、一第三信号传输接口136、一充电单元1323、主插座133、受控插座135。其中电源转换单元1321、第二通信单元134、第二操作单元137、第二指示单元138与第二微控制单元130耦接；充电单元1323分别与第三信号传输接口136及电源转换单元1321耦接；开关单元1325分别与第二微控制单元130及受控插座135耦接；电源转换单元1321分别与主插座133及开关单元1325耦接。

电源转换单元1321可将一交流电力AC转换成一直流电力DC，并且输出直流电力DC至第二微控制单元130及充电单元1323。当电源控制器11与电源插座13耦接时，充电单元1323将直流电力DC转换为一充电电力经第三信号传输接口136传输至与第三信号传输接口136耦接的外部装置，此外部装置可以是电源控制器11或其他具有与第三信号传输接口136相对应的信号传输接口的装置，电源插座13通过第三信号传输接口136对电源控制器11或其他外部装置进行充电，以提供电源控制器11与主机20分离时而操作在手动模式时所需的电力。第二微控制单元130更用以根据电源转换单元1321的突波保护状态来控制第二指示单元138的指示。

第二通信单元134可与第一通信单元117互相通信，第二通信单元134用以接收第一控制信号C1以及输出受控插座135的供电状态信号。第二微控制单元130用以根据第一控制信号C1控制开关单元1325的切换，以控制受控插座135与市电导通或断路，并根据受控插座135的供电状态输出供电状态信号。例如当第一控制信号C1为停止供电信号时，开关单元1325为断路，当第一控制信号C1为启动控制信号时，开关单元1325为短路。开关单元1325可为继电器等切换单元。第二微控制单元130也可以根据开关单元1325的切换状态来控制第二指示单元138的指示，供使用者观看受控插座135的供电状态。第二微控制单元130更可以根据第二操作单元137所接收的操作指令来控制开关单元1325的切换。

请参考图4至图5，图4为本发明所提供的另一种节能装置的一实施例的示意图，图5为本发明的节能装置的电源控制器的一实施例的方框图。如图4所示，节能装置1′与图1的节能装置1的差别在于，电源控制器11′还包括一第四信号传输接口112，第四信号传输接口112可提供一输入装置21如鼠标或键盘等输入装置的第五信号传输接口211连接，使输入装置21与主机20可互相传输信号。如图5所示，第四信号传输接口112接收输入装置21的第二信号S2，第二信号S2可为点击或拖曳等指令信号；第一微控制单元110可以根据第四信号传输接口112是否有接收到第二信号S2来控制电源插座13的供电，例如当第四信号传输接口112接收到第二信号S2时，第一微控制单元110输出第二控制信号C2，第二控制信号C2可为启动供电信号；通过第一通信单元117将第二控制信号C2传输至第二通信单元134，电源插座13根据第二控制信号C2控制电源插座13的供电或断电。在一个实施例中，电源控制器11′也可以将来自输入装置21的第二信号S2传输至主机20，以作为主机20从非工作模式切换至工作模式的触发信号，当主机20切换至工作模式时，电源控制器11′便可以根据主机20的非工作模式信号来控制电源插座1′。

实际实施时，输入装置21也可与电源控制器11′作无线信号传输。

请参考图6，为本发明所提供的一种节能方法的一实施例的步骤流程图。如图6所示，节能方法应用于节能装置1、1′，当节能装置1、1′与市电耦接，而主机20与主插座133耦接，且电源控制器11、11′与主机20耦接，受控插座135与主机20的周边电器设备如打印机30、音响40或集成存取装置50耦接，周边电器设备30、40、50的操作受控于主机20。节能方法的步骤包括由当电源控制器11、11′与主机20耦接时，电源控制器11、11′检测主机20的操作模式，其中操作模式为工作模式或非工作模式(S601)；电源控制器11、11′判断主机20是否操作在工作模式，即主机20输出一工作模式信号至电源控制器11、11′(S603)，；当电源控制器11、11′判断主机20的操作模式为工作模式时，则电源控制器11、11′输出启动供电信号至电源插座1、1′(S613)，且电源控制器11、11′持续检测主机20的操作模式(S601)。

当电源控制器11、11′判断主机20操作在非工作模式时，则电源控制器11、11′在一特定时间后输出测试信号至主机20(S605)；电源控制器11、11′判断主机20输出的模式信号是否为非工作模式信号(S607)；若电源控制器11、11′判断主机20输出的模式信号为非工作模式信号，则电源控制器11、11′将输出第一控制信号C1至电源插座13(S609)，此时第一控制信号C1为停止供电信号，以控制电源插座13的受控插座135停止供电。若电源控制器11、11′判断主机20输出的模式信号为工作模式信号，则电源控制器11、11′不输出第一控制信号C1，并回到判断主机20是否操作在工作模式(S603)。

停止受控插座135的供电后，电源控制器11、11′判断是否接收工作模式信号(S611)；当电源控制器11、11′接收到工作模式信号时，则电源控制器11、11′输出第一控制信号C1至电源插座13，此时第一控制信号C1为启动供电信号，以控制电源插座13的受控插座135恢复供电(S613)，并持续由电源控制器11、11′检测主机20的操作模式(S601)。

综合上述可知，本发明的节能装置与节能方法结合插座与信号传输装置，并根据信号传输装置检测主机的信号传输状态来控制插座的供电或断电，以确保主机在工作状态时才供电给主机的周边电器设备，解决了当主机操作在非工作模式时，主机的周边电器设备仍继续供电的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，都仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (7)

1.一种节能装置，用以节省一主机周边电器设备的耗电，其特征在于，节能装置包括：

一电源控制器，具有一第一信号传输接口，该第一信号传输接口通过一主机的一第二信号传输接口检测该主机的一操作模式，该操作模式为一工作模式或一非工作模式，该电源控制器根据检测结果输出一第一控制信号，当该主机操作在该工作模式时，该第一控制信号为一启动供电信号，当该主机操作在该非工作模式时，该第一控制信号为一停止供电信号；及

一电源插座，该电源插座与该电源控制器通信，该电源插座接收该第一控制信号，并根据该第一控制信号控制该电源插座的供电或断电，当该主机操作在该非工作模式时，该电源插座关闭对该主机周边电器设备的供电；

其中，该电源控制器还包括：

一第一微控制单元，该第一微控制单元与该第一信号传输接口耦接，该第一微控制单元根据该主机输出的一模式信号来产生该第一控制信号；

一第一通信单元，该第一通信单元与该第一微控制单元耦接，当该第一微控制单元产生该第一控制信号时，该第一通信单元输出该第一控制信号至该电源插座；及

一第四信号传输接口，该第四信号传输接口与该第一微控制单元耦接，该第四信号传输接口接收来自一输入装置的一触发信号，该电源控制器传输该触发信号至该主机以控制该主机的该操作模式从该非工作模式切换至该工作模式。

2.如权利要求1所述的节能装置，其特征在于，该模式信号为一工作模式信号或一非工作模式信号，当该第一微控制单元接收到该非工作模式信号时，该第一控制信号为该停止供电信号，当该第一微控制单元接收到该工作模式信号时，该第一控制信号为该启动供电信号。

3.如权利要求2所述的节能装置，其特征在于，该电源插座包括：

一本体；

一第二通信单元，该第二通信单元设置在该本体内，该第二通信单元接收该第一控制信号；及

一第二微控制单元，该第二微控制单元设置在该本体内，该第二微控制单元根据该第一控制信号控制一开关单元开启或关闭该电源插座的供电或断电。

4.如权利要求3所述的节能装置，其特征在于，该电源插座还包括：

一电源转换器，与该第二微控制单元耦接，该电源转换器将一交流电力转换为一直流电力，并将该直流电力供应给该第二微控制单元；

一充电单元，与该电源转换器耦接，该充电单元接收该直流电力以输出一充电电力；及

一第三信号传输接口，与该充电单元耦接，该第三信号传接口传输该充电电力。

5.如权利要求1所述的节能装置，其特征在于，该电源控制器可为一存储装置、便携式音像多媒体播放装置或通用串行总线连接装置；且该第一、二信号传输接口可为通用串行总线接口或串行先进技术附加接口。

6.一种如权利要求1所述的节能装置的节能方法，用以节省一主机周边电器设备的耗电，该节能装置包括一电源控制器及一电源插座，其特征在于，该节能方法包括：

该电源控制器利用一第一信号传输接口与一主机的一第二信号传输接口互相通信以检测该主机的一操作模式，该操作模式为一工作模式或一非工作模式；

该电源控制器根据检测结果输出一控制信号至该电源插座，当该主机操作在该工作模式时，该控制信号为一启动供电信号，当该主机操作在该非工作模式时，该控制信号为一停止供电信号；及

该电源插座根据该控制信号控制该电源插座对该主机周边电器设备的供电或断电；

该电源控制器输出一测试信号至该主机，并接收该主机的一回复信号以判断该主机是否操作在该非工作模式；

当该电源控制器判断为是时，则该电源控制器输出的该控制信号为该停止供电信号，以控制该电源插座停止供电；及

当该电源控制器判断为否时，则持续检测该主机的该操作模式。

7.如权利要求6所述的节能装置的节能方法，其特征在于，该电源插座停止供电后还包括：

该电源控制器判断该模式信号是否为该工作模式信号；及

当该电源控制器判断为是时，该电源控制器输出的该控制信号为该启动供电信号，以控制该电源插座供电。

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