CN103699019B - 学习型智能电源管理系统及其管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种学习型智能电源管理系统，包括：开关电源、电流检测模块、控制模块、继电器模块、电源输出模块和待机电流学习按键，其中，开关电源，用于给学习型智能电源管理系统提供电压和电流；电流检测模块，用于检测用电设备处于待机状态时通过导线的电流大小；控制模块，分别与电流检测模块、继电器模块以及待机电流学习按键相连，用于读取电流检测模块的电流数据并根据用电设备的状态来控制继电器模块的通断；继电器模块，用于控制电源输出模块的通断。本发明还公开了一种学习型智能电源管理系统的管理方法。本发明中当用电设备长时间处于待机或者非工作时间处于待机时，将切断用电设备的电源，最大限度的节约电能。

Description

学习型智能电源管理系统及其管理方法

技术领域

本发明涉及一种智能节电控制领域，更具体地，涉及一种学习型智能电源管理系统及其管理方法。

背景技术

目前，很多用电设备在关机时直接关闭电源，这样的操作对用电设备是有损害的，例如，计算机如果正在对硬盘读写时关闭电源将会使硬盘收到损害，造成数据丢失；投影机在关机后，散热风扇需要工作一段时间，以降低投影机的温度，如果立即断电将会造成热量散不出去，影响器件的寿命。如果关机后不断开电源，上述用电设备将处于待机状态。现在一台计算机的待机功耗大约5瓦，按照每台计算机每天待机16小时计算，每个月浪费的电能将达到2.4千瓦时，如果把全国乃至全球的计算机浪费的电能加起来将是一个相当可观的数值。除了上述计算机和投影机以外，还有一些像机顶盒这样的用电设备长时间待机时也会消耗相当大的电能。

现有技术中，待机控制系统只能针对同一用电设备，但是由于不用的用电设备其待机电流的大小是不一样的，故每一台用电设备都需要有配套的待机控制系统，操作复杂，降低了工作效率同时增加了系统成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种学习型智能电源管理系统及其管理方法，能够解决现有技术中存在的待机控制只能针对同一设备的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供了一种学习型智能电源管理系统，包括：开关电源、电流检测模块、控制模块、继电器模块、电源输出模块和待机电流学习按键，其中，开关电源，用于给学习型智能电源管理系统提供电压和电流；电流检测模块，与控制模块和继电器模块相连，用于检测用电设备处于待机状态时通过导线的电流大小；控制模块，分别与电流检测模块、继电器模块以及待机电流学习按键相连，用于读取电流检测模块的电流数据并根据用电设备的状态来控制继电器模块的通断；继电器模块，分别与电流检测模块、控制模块以及电源输出模块相连，用于控制电源输出模块的通断。

优选地，控制模块还包括：检测单元和学习单元，其中，

检测单元，分别与待机电流学习按键以及学习单元相连，用于在接通电源输出模块电源后、用电设备开启前，检测待机电流学习按键的状态；

学习单元，用于当检测单元检测到待机电流学习按键被按下时，读取电流检测模块的电流数据并将电流数据保存为待机电流。

优选地，该系统还包括：通讯模块，与控制模块相连，用于接收上端控制机发来的控制指令并将控制指令传输给控制模块。

优选地，该系统还包括：时钟模块，与控制模块相连，用于提供实时时钟数据给控制模块。

优选地，控制模块还包括，判断单元，用于根据控制模块读取的电流检测模块的电流数据以及待机电流来判断用电设备的状态。

优选地，判断单元还用于当用电设备处于待机状态时，根据时钟模块传输来的时钟数据来判断当前的时间。

优选地，控制模块还包括，定时器，用于当判断单元判断用电设备的状态为待机状态时，对系统进行计时。

另一方面，本发明还提供了一种学习型智能电源管理系统的管理方法，包括：接通电源输出模块电源；电流检测模块检测用电设备处于待机状态时通过导线的电流大小；控制模块读取电流检测模块的电流数据；根据用电设备的状态来控制继电器模块的通断；继电器模块控制电源输出模块的通断。

优选地，在接通电源输出模块电源后，用电设备开启前还包括：控制模块中的检测单元检测待机电流学习按键的状态；当检测单元检测到待机电流学习按键被按下时，读取电流检测模块的电流数据并将电流数据保存为待机电流；通讯模块将上端控制机发来的控制指令传输给控制模块；控制模块接收到控制指令后控制继电器模块吸合，此时接通电源输出模块电源。

优选地，根据用电设备的状态来控制继电器模块的通断具体步骤包括：控制模块中的判断单元根据控制模块读取的电流检测模块的电流数据以及待机电流来判断用电设备的状态；当用电设备处于待机状态时，根据时钟模块传输来的时钟数据来判断当前的时间；当用电设备处于待机状态时，控制模块中的定时器对系统进行计时，当定时器溢出时，控制模块控制继电器模块断开。

本发明的技术效果：

1.由于本发明中设置有电流检测模块和待机电流学习按键，解决了现有技术中的待机控制只能针对同一设备的弊端，并且控制更加精确，避免了误操作，降低了系统成本；

2.由于本发明中的控制模块可以根据用电设备的工作状态来确定是否需要为用电设备提供电力，基于时钟模块提供的实时时钟，当用电设备长时间处于待机或者非工作时间处于待机时，将切断用电设备的电源，对于特殊用途的设备还可以指定个性化的用电方案，这样可以在不影响正常工作的情况下，最大限度的节约电能；

3.使用本发明的学习型智能电源管理系统还可以省去了用电设备从正常工作到进入待机状态，操作人员等待的时间，通讯模块与控制模块相互通讯，只要对用电设备执行待机指令后，操作人员就可以离开，当设备进入待机状态后电源管理系统会自动切断电源输出模块。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明实施例一的学习型智能电源管理系统结构示意图；

图2示出了根据本发明实施例二的学习型智能电源管理系统结构示意图；

图3示出了根据本发明实施例三的学习型智能电源管理系统结构示意图；

图4示出了根据本发明实施例四的学习型智能电源管理系统结构示意图；

图5示出了根据本发明的实施例五的学习型智能电源管理系统的管理方法的流程图；

图6示出了根据本发明的实施例六的学习型智能电源管理系统的管理方法的流程图；

图7示出了根据本发明的实施例七的学习型智能电源管理系统的管理方法中获取待机电流的具体处理流程图；

图8示出了根据本发明的实施例八的学习型智能电源管理系统的管理方法的具体处理流程图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

实施例一

图1示出了根据本发明实施例一的学习型智能电源管理系统结构示意图；如图1所示，该系统包括：开关电源10、电流检测模块20、控制模块30、继电器模块40、电源输出模块50和待机电流学习按键K，其中，

开关电源10，用于给学习型智能电源管理系统提供电压和电流；

电流检测模块20，与控制模块30和继电器模块40相连，用于检测用电设备处于待机状态时通过导线的电流大小；

控制模块30，分别与电流检测模块20、继电器模块40以及待机电流学习按键K相连，用于读取电流检测模块20的电流数据并根据用电设备的状态来控制继电器模块40的通断；

继电器模块40，分别与电流检测模块20、控制模块30以及电源输出模50块相连，用于控制电源输出模块50的通断。

本发明的实施例中设置有电流检测模块和待机电流学习按键，解决了现有技术中的待机控制只能针对同一设备的弊端，并且控制更加精确，避免了误操作，降低了系统成本；控制模块可以根据用电设备的工作状态来确定是否需要为用电设备提供电力，基于时钟模块提供的实时时钟，当用电设备长时间处于待机或者非工作时间处于待机时，将切断用电设备的电源，对于特殊用途的设备还可以指定个性化的用电方案，这样可以在不影响正常工作的情况下，最大限度的节约电能。

实施例二

图2示出了根据本发明实施例二的学习型智能电源管理系统结构示意图；如图2所示，控制模块30还包括：检测单元302和学习单元304，其中，

检测单元302，分别与待机电流学习按键K以及学习单元304相连，用于在接通电源输出模块50电源后、用电设备开启前，检测待机电流学习按键K的状态；

学习单元304，用于当检测单元302检测到待机电流学习按键K被按下时，读取电流检测模块20的电流数据并将电流数据保存为待机电流。

对于只有单个电源输出模块的系统，可以采用一个待机电流学习按键的方法获取用电设备的待机电流。

对于有多个电源输出模块的系统，可以采用一个待机电流学习按键的方法获取用电设备的待机电流时，先让所有电源输出模块连接的用电设备处于待机状态，再按下待机电流学习按键，顺序获取各用电设备的待机电流；也可以采用液晶屏加功能键的方式，分别获取各用电设备的待机电流。

为了可以获取更精确的待机电流，可以设置多次采集，然后将多次的采集结果取平均值。对于待机电流的判断，可以容许有5%到10%的宽容范围，只要在这个范围就认为用电设备处于待机状态。

假设采集到的待机电流为20毫安，则控制模块读取的电流检测模块的电流数据在18-22毫安之间都可以认为用电设备处于待机状态。

实施例三

图3示出了根据本发明实施例三的学习型智能电源管理系统结构示意图；如图3所示，该系统还包括：通讯模块60和时钟模块70，其中，

通讯模块60，与控制模30相连，用于接收上端控制机发来的控制指令并将控制指令传输给控制模块30。

所提及的控制指令可以为：

控制继电器模块接通或断开电源输出模块的电源；

修改或设定控制模块的开关机模式，比如工作日或非工作日的待机时间修改；

增、减临时的工作日或非工作日（节假日情况）或工作时间（上下班时间的调整）。控制模块30与通讯模块60实时进行相互通讯。

时钟模块70，与控制模块30相连，用于提供实时时钟数据给控制模块30。

本发明的实施例还可以省去了用电设备从正常工作到进入待机状态，操作人员等待的时间，通讯模块与控制模块相互通讯，只要对用电设备执行待机指令后，操作人员就可以离开，当设备进入待机状态后电源管理系统会自动切断电源输出模块，提高了工作效率同时节约了大量的电能。

实施例四

图4示出了根据本发明实施例四的学习型智能电源管理系统结构示意图，如图4所示，控制模块30还包括，判断单元306和定时器308，其中，

判断单元306，用于根据控制模30读取的电流检测模块20的电流数据以及待机电流来判断用电设备的状态。用电设备的状态可以为正常工作状态和待机状态。

判断单元306还用于当用电设备处于待机状态时，根据时钟模块70传输来的时钟数据来判断当前的时间。比如，根据时钟模块显示的时间数据，来判断当前的时间是否为工作时间。

定时器308，用于当判断单元306判断用电设备的状态为待机状态时，对系统进行计时。当到达定时器预定时间后，控制模块30将继电器模块40切断，继而继电器模块40切断电源输出模块50。

实施例五

图5示出了根据本发明的实施例五的学习型智能电源管理系统的管理方法的流程图；如图5所示，该方法包括：

步骤S501，接通电源输出模块电源；

步骤S502，电流检测模块检测用电设备处于待机状态时通过导线的电流大小；

步骤S503，控制模块读取电流检测模块的电流数据；

步骤S504，根据用电设备的状态来控制继电器模块的通断；

步骤S505，继电器模块控制电源输出模块的通断。

具体地，根据用电设备的状态来控制继电器模块的通断具体步骤包括：

步骤S504-1，控制模块中的判断单元根据控制模块读取的电流检测模块的电流数据以及待机电流来判断用电设备的状态；

步骤S504-2，当用电设备处于待机状态时，根据时钟模块传输来的时钟数据来判断当前的时间；

步骤S504-3，当用电设备处于待机状态时，控制模块中的定时器对系统进行计时，当定时器溢出时，控制模块控制继电器模块断开，继而继电器模块切断电源输出模块的电源输出。

本发明的实施例中设置有电流检测模块和待机电流学习按键，解决了现有技术中的待机控制只能针对同一设备的弊端，并且控制更加精确，避免了误操作，降低了系统成本；控制模块可以根据用电设备的工作状态来确定是否需要为用电设备提供电力，基于时钟模块提供的实时时钟，当用电设备长时间处于待机或者非工作时间处于待机时，将切断用电设备的电源，对于特殊用途的设备还可以指定个性化的用电方案，这样可以在不影响正常工作的情况下，最大限度的节约电能。

实施例六

图6示出了根据本发明的实施例五的学习型智能电源管理系统的管理方法的流程图；如图6所示，在接通电源输出模块电源后，用电设备开启前，该方法还包括：

步骤S601，控制模块中的检测单元检测待机电流学习按键的状态；

步骤S602，当检测单元检测到待机电流学习按键被按下时，读取电流检测模块的电流数据并将电流数据保存为待机电流；

步骤S603，通讯模块将上端控制机发来的控制指令传输给控制模块；

步骤S604，控制模块接收到控制指令后控制继电器模块吸合，此时接通电源输出模块电源。

实施例七

图7示出了根据本发明的实施例七的学习型智能电源管理系统的管理方法中获取待机电流的具体处理流程图，如图7所示，包括以下步骤：

步骤S701，系统启动后，用电设备开启前按下待机电流学习按键K并保持2秒，系统进入学习状态，释放待机电流学习按键K；

步骤S702，处理模块控制继电器模块吸合；

步骤S703，让用电设备处于待机状态；

步骤S704，用电设备进入待机状态？若是，执行步骤S705，若否，返回步骤S703；

步骤S705，按下待机电流学习按键K；

步骤S706，处理模块中的检测单元检测待机电流学习按键K是否被按下？若是，执行步骤S707，若否，返回步骤S705；

步骤S707，读取电流检测模块的电流数据，并保存为待机电流；

步骤S708，退出学习状态。

实施例八

图8示出了根据本发明的实施例八的学习型智能电源管理系统的管理方法的具体处理流程图，如图8所示，包括以下步骤：

步骤S801，控制模块收到从通讯模块传来的开机指令、手动开机指令或到达预先设定的开机时间？若是，执行步骤S802，若否，返回开始；

步骤S802，控制模块控制继电器模块吸合，电源将通过电源输出模块输出；

步骤S803，控制模块读取电流检测模块的电流数据；

步骤S804，读出的电流为待机电流？若否，执行步骤S805；若是，执行步骤S806；

步骤S805，将所有定时器清零并停止计时，返回步骤S803；

步骤S806,当读出的电流等于待机电流，控制模块中的判断单元判断是否为工作时间（比如，是否是在上班的八小时之内）；若否，执行步骤S807，若是，执行步骤S808；

步骤S807，2分钟定时器正在计时？若否，执行步骤S807-1，设置2分钟定时器开始计时，返回步骤S803；若是，执行步骤S807-2，检查2分钟定时器是否溢出，若否，返回步骤S803，控制模块继续读取电流检测模块的电流数据，若是，执行步骤S809；

步骤S808，10分钟定时器正在计时？若否，执行步骤S808-1，设置10分钟定时器开始计时，返回步骤S803，若是，执行步骤S808-2，检查10分钟定时器是否溢出，若否，返回步骤S803，控制模块继续读取电流检测模块的电流数据，若是，执行步骤S809；

定时器的时间可以任意设定，不局限于2分钟或者10分钟；

步骤S809，控制模块控制继电器模块断开，继而继电器模块切断电源输出模块的输出，并返回到开始状态。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

1.由于本发明中设置有电流检测模块和待机电流学习按键，解决了现有技术中的待机控制只能针对同一设备的弊端，并且控制更加精确，避免了误操作，降低了系统成本；

2.由于本发明中的控制模块可以根据用电设备的工作状态来确定是否需要为用电设备提供电力，基于时钟模块提供的实时时钟，当用电设备长时间处于待机或者非工作时间处于待机时，将切断用电设备的电源，对于特殊用途的设备还可以指定个性化的用电方案，这样可以在不影响正常工作的情况下，最大限度的节约电能；

3.使用本发明的学习型智能电源管理系统，还可以省去了用电设备从正常工作到进入待机状态，操作人员等待的时间，通讯模块与控制模块相互通讯，只要对用电设备执行待机指令后，操作人员就可以离开，当设备进入待机状态后电源管理系统会自动切断电源输出模块。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种学习型智能电源管理系统，其特征在于，包括：开关电源、电流检测模块、控制模块、继电器模块、电源输出模块和待机电流学习按键，其中,

所述开关电源，用于给所述学习型智能电源管理系统提供电压和电流；

所述电流检测模块，与所述控制模块和所述继电器模块相连，用于检测用电设备处于待机状态和工作状态时通过导线的电流大小；

所述控制模块，包括检测单元、学习单元和判断单元，其中，

所述检测单元，分别与所述待机电流学习按键以及所述学习单元相连，用于在所述电源输出模块通电后、用电设备开启前，检测所述待机电流学习按键的状态；

所述学习单元，用于当所述检测单元检测到所述待机电流学习按键被按下时，读取所述电流检测模块的电流数据并将所述电流数据保存为待机电流；

所述判断单元，用于对所述电流检测模块的电流数据与所述待机电流进行对比来判断所述用电设备的状态，并根据用电设备的状态来控制所述继电器模块的通断；

所述继电器模块，分别与所述电流检测模块、所述控制模块以及所述电源输出模块相连，用于控制所述电源输出模块的通断。

2.根据权利要求1所述的学习型智能电源管理系统，其特征在于，还包括：通讯模块，与所述控制模块相连，用于接收上端控制机发来的控制指令并将所述控制指令传输给所述控制模块。

3.根据权利要求1所述的学习型智能电源管理系统，其特征在于，还包括，时钟模块，与所述控制模块相连，用于提供实时时钟数据给所述控制模块。

4.根据权利要求3所述的学习型智能电源管理系统，其特征在于，所述判断单元还用于当用电设备处于待机状态时，根据所述时钟模块传输来的时钟数据来判断当前的时间。

5.根据权利要求1所述的学习型智能电源管理系统，其特征在于，所述控制模块还包括，定时器，用于当所述判断单元判断用电设备的状态为待机状态时，对系统进行计时。

6.一种学习型智能电源管理系统的管理方法，其特征在于，包括：

接通电源输出模块电源；

电流检测模块检测用电设备处于待机状态和工作状态时通过导线的电流大小；

控制模块中的检测单元在所述电源输出模块通电后、用电设备开启前，检测待机电流学习按键的状态；

当所述检测单元检测到所述待机电流学习按键被按下时，读取所述电流检测模块的电流数据并将所述电流数据保存为待机电流；

控制模块中的判断单元对所述电流检测模块的电流数据与所述待机电流进行对比来判断所述用电设备的状态，并根据用电设备的状态来控制继电器模块的通断；

所述继电器模块控制电源输出模块的通断。

7.根据权利要求6所述的学习型智能电源管理系统的管理方法，其特征在于，在所述接通电源输出模块电源后，用电设备开启前还包括：

通讯模块将上端控制机发来的控制指令传输给所述控制模块；

所述控制模块接收到所述控制指令后控制所述继电器模块吸合，此时接通电源输出模块电源。

8.根据权利要求6所述的学习型智能电源管理系统的管理方法，其特征在于，所述根据用电设备的状态来控制继电器模块的通断具体步骤包括：

当用电设备处于待机状态时，根据时钟模块传输来的时钟数据来判断当前的时间；

当用电设备处于待机状态时，所述控制模块中的定时器对系统进行计时，当所述定时器溢出时，所述控制模块控制所述继电器模块断开。