CN103676720A - 一种电器待机的零功耗系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种电器待机的零功耗系统，与电器电源及待机单元相关联，其特征在于该零功耗系统包括设于电器表面的太阳能电池，与太阳能电池输出相连的超级电容及其充电控制模块，以及接设于市电与电器电源间的唤醒开关；该待机单元包括单片机及其信号相连的红外收发器，该单片机的电源接脚与超级电容相连，该单片机的控制接脚通过光耦连接唤醒开关。应用本发明的零功耗系统，其较之于传统技术的显著优点在于：通过太阳能和超级电容的结合应用并对电器电源的控制进行改进，能够实现零待机功耗，同时由于成本很低，推广使用能大幅度降低能源消耗，具有宏观节能效果。

Description

一种电器待机的零功耗系统

技术领域

本发明涉及一种待机能耗管理系统，尤其涉及一种能实现电器零能耗待机的技术解决方案。

背景技术

随着科学技术和人类社会文明的发展，为使得生活更便利、丰富多彩，越来越多的家用电器出现在了千家万户之中，在普通家庭人均家用电器不少于5件。在工作环境和其它公共生活环境同样如此。在数量如此惊人的电器被使用的前提条件下，大部分电器都存在待机状态，即功能闲置状态下的低功耗运作，等待唤醒信号触发而快速进入运作。在这一待机过程中，由于电器电源与电器的工作功率匹配，因此待机时，电源本身消耗的功率较大、很难降低。而对于一个具备一定数量规模的电器使用场所，其待机能耗也将是一笔不小的能源损耗，随着时日的不断增加，所耗费的能耗也将会相当可观，根据剑桥大学统计，达到了家用电器总功耗的8%。

太阳能是一种绿色、清洁的可再生能源，而且日照情况下几乎可以覆盖任何一个角落。而且相对电器待机的基本能耗，寻常的室内光照或日照完全能满足各类电器的所需。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种电器待机的零功耗系统，解决现有技术中电器待机能耗较大、增加使用成本的问题。

本发明的上述目的，其实现的技术解决方案是：一种电器待机的零功耗系统，与电器电源及待机单元相关联，其特征在于：所述零功耗系统包括设于电器表面的太阳能电池，与太阳能电池输出相连的超级电容及其充电控制模块，以及接设于市电与电器电源间的唤醒开关；所述待机单元包括单片机及其信号相连的红外收发器，所述单片机的电源接脚与超级电容相连，所述单片机的控制接脚通过光耦连接唤醒开关，关闭或打开电器电源。

进一步地，所述超级电容的容量配置满足待机单元的单片机、红外收发器及唤醒开关在指定待机时间内的功耗总和。

进一步地，所述零功耗系统设有一条充电支路，所述充电支路为电器电源通过充电控制模块与超级电容相连。

更进一步地，所述电器电源与充电控制模块间设有正向导通、反向截止的保护二极管。

应用本发明的零功耗系统，其较之于传统技术的显著优点在于：通过太阳能和超级电容的结合应用并对电器电源的控制进行改进，能够实现零待机功耗，同时由于成本很低，推广使用能大幅度降低能源消耗，具有宏观节能效果。

附图说明

图1是本发明零功耗系统的架构示意图。

具体实施方式

本发明针对现有技术中各类电器在待机过程中需要消耗一定的能耗，创新提出了一种电器待机的零功耗系统，本方案通过太阳能和超级电容的结合应用，改进电器电源的控制，可以实现零待机功耗。

如图1所示，该零功耗系统是在电器原有开关电源及待机单元基础上相关联构成的。从图示可见该系统的特征表现为：该零功耗系统包括设于电器表面的太阳能电池3，与太阳能电池输出相连的超级电容5及其充电控制模块4，以及接设于市电与电器电源8间的唤醒开关7。上述电器的待机单元包括单片机1及其信号相连的红外收发器2，该单片机1的电源接脚与超级电容相连，将超级电容作为单片机的供能电源使用；该单片机的控制接脚通过光耦6连接唤醒开关7，以此接通市电与电器电源8的通路，使电器开机运行。而通常情况下，该开关出于常开状态，即电器待机不消耗任何市电，完全通过太阳能电池和超级电容供能。

作为上述技术方案的进一步细化，该超级电容的容量配置满足待机单元的单片机、红外收发器及唤醒开关在指定待机时间内的功耗总和。由于电器待机工作时系统的功耗主要消耗在红外遥控接收器、唤醒开关等功能，耗电量极小，同时单片机的耗电量也极小，因此根据不同电器的应用要求，配置的超级电容只需很小的容量即可满足待机部分工作所需，成本负荷可控。

接着，通过本发明实施例的功能实现过程，进一步了解本发明的突出特点。当电器（或者系统）处于待机状态时，用户使用遥控器或按下电器表面唤醒按键等启动电器工作时，单片机进入正常工作模式，并通过光藕启动唤醒开关，为电器电源接通市电，使之开始供电运行。

由于从待机状态切换至运行状态的过程中，超级电容为红外收发器、单片机和唤醒开关提供了一定的能耗，故零功耗系统设有一条充电支路，该充电支路为电器电源通过充电控制模块与超级电容相连。当电器电源正常工作后，其输出的一路电源通过超级电容充电模块将超级电容充满，以满足特殊情况下频繁开关的工作需要。特别地，该电器电源与充电控制模块间设有正向导通、反向截止的保护二极管。

当电器被触发进入待机状态时，单片机进入低功耗模式，并关闭唤醒开关，切断电器电源与市电连接，从而实现电器的零功耗待机。

通过上述的文字表述可以看出，应用本发明的零功耗系统，其较之于传统技术的显著优点在于：通过太阳能和超级电容的结合应用并对电器电源的控制进行改进，能够实现零待机功耗，同时由于成本很低，推广使用能大幅度降低能源消耗，具有宏观节能效果。

除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (4)

1.一种电器待机的零功耗系统，与电器电源及待机单元相关联，其特征在于：所述零功耗系统包括设于电器表面的太阳能电池，与太阳能电池输出相连的超级电容及其充电控制模块，以及接设于市电与电器电源间的唤醒开关；所述待机单元包括单片机及其信号相连的红外收发器，所述单片机的电源接脚与超级电容相连，所述单片机的控制接脚通过光耦连接唤醒开关，关闭或打开电器电源。

2.根据权利要求1所述电器待机的零功耗系统，其特征在于：所述超级电容的容量配置满足待机单元的单片机、红外收发器及唤醒开关在指定待机时间内的功耗总和。

3.根据权利要求1所述电器待机的零功耗系统，其特征在于：所述零功耗系统设有一条充电支路，所述充电支路为电器电源通过充电控制模块与超级电容相连。

4.根据权利要求3所述电器待机的零功耗系统，其特征在于：所述电器电源与充电控制模块间设有正向导通、反向截止的保护二极管。

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