CN103728886A - 智能电源管理系统及其管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明供了一种智能电源管理系统，包括：电源开关，与继电器的常开触点并联、与用电设备的电源输入端串联，用于在用电设备彻底断电时为用电设备提供启动电源，使用电设备进入正常工作状态；继电器，其常开触点与电源开关并联、与用电设备的电源输入端相连，其线圈一端与用电设备电源中的工作电源输出端相连、另一端接地，用于当用电设备进入正常工作状态时，基于用电设备的工作电源使继电器吸合导通，为用电设备提供电源，当用电设备关闭时，切断用电设备的电源。本发明还公开了一种智能电源管理系统的管理方法。本发明中只用了一个继电器、一个电源开关和少量导线就可以在用电设备不在工作状态时自动切断电源，最大限度的节约电能。

Description

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，不易于实现，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，本发明提供了一种智能电源管理系统，包括：电源开关、继电器和用电设备，其中,电源开关，与继电器的常开触点并联、与用电设备的电源输入端串联，用于在用电设备彻底断电时为用电设备提供启动电源，使用电设备进入正常工作状态；继电器，其常开触点与电源开关并联、与用电设备的电源输入端相连，其线圈一端与用电设备电源中的工作电源输出端相连、另一端接地，用于当用电设备进入正常工作状态时，基于用电设备的工作电源使继电器吸合导通，为用电设备提供电源，当用电设备关闭时，切断用电设备的电源。

优选地，电源开关为不带自锁的常开开关或按键开关。

优选地，电源开关和继电器还可以设置在所述用电设备内部。

优选地，继电器为机械继电器。

优选地，继电器还可以为固态继电器，其具体连接方式为：所述固态继电器的输出端与电源开关并联，用电设备电源中的工作电源的正极与固态继电器的正极相连，固态继电器的负极接地。

优选地，该系统还包括，一个压敏电阻，与固态继电器的输出端并联，用于吸收冲击电压。

另一方面，本发明还提供了一种智能电源管理系统的管理方法，包括：接通电源开关，电源通过电源开关连接到用电设备的电源输入端，此时用电设备进入正常工作状态；基于用电设备的工作电源使继电器吸合导通，继电器和电源开关同时为用电设备供电；断开电源开关，此时用电设备仍可正常工作；关闭用电设备；继电器断开，切断用电设备的电源。

优选地，电源开关为不带自锁的常开开关或按键开关。

优选地，继电器为机械继电器或固态继电器。

本发明的技术效果：

1.本发明可以根据用电设备的工作状态确定是否为用电设备提供电力，当设备不在工作状态时，将切断用电设备的电源，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；

2.由于本发明中只使用了一个继电器、一个电源开关和少量导线就可以实现在用电设备不在工作状态时自动切断用电设备的电源，大大节约了成本，而且易于实现，便于普及；

3.使用本发明的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，只要对用电设备执行待机指令后，操作人员就可以离开，当设备退出工作状态后电源管理系统会自动切断用电设备的电源。

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智能电源管理系统在计算机中应用的结构示意图；

图3示出了根据本发明实施例三的智能电源管理系统在机顶盒中应用的结构示意图；

图4示出了根据本发明实施例四的智能电源管理系统在笔记本电脑中应用的结构示意图；

图5示出了根据本发明实施例五的智能电源管理系统设置在用电设备内部的结构示意图；

图6示出了根据本发明实施例六的智能电源管理系统设置在普通电源内部的结构示意图；

图7示出了根据本发明实施例七的智能电源管理系统设置在用电设备内部并增加一个电源输出插座的结构示意图；

图8示出了根据本发明实施例八的智能电源管理系统设置在现有电源插座内部的结构示意图；

图9示出了根据本发明实施例九的智能电源管理系统中继电器为固态继电器的结构示意图；

图10示出了根据本发明的实施例十的智能电源管理系统的管理方法的流程图。

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智能电源管理系统结构示意图；如图1所示，该系统包括：电源开关10、继电器20和用电设备30，其中,

电源开关10，与继电器20的常开触点并联、与用电设备30的电源302输入端串联，用于在用电设备30彻底断电时为用电设备30提供启动电源，使用电设备30进入正常工作状态；

继电器20，其常开触点与电源开关10并联、与用电设备30的电源302输入端相连，其线圈一端与用电设备电源302中的工作电源输出端相连、另一端接地，用于当用电设备30进入正常工作状态时，基于用电设备30的工作电源使继电器20吸合导通，为用电设备30提供电源，当用电设备30关闭时，切断用电设备30的电源302。

电源开关10选用不带自锁的常开开关或按键开关，即选用按下时接通，松开时断开的开关。

用电设备30关闭时，继电器20处于常开状态。

一般情况下，用电设备待机时，用电设备会关闭工作电源只保留待机电源，由于继电器与用电设备的工作电源连接，故当用电设备待机时，继电器失去工作电源而断开，从而切断用电设备的电源。

本发明的实施例中可以根据用电设备的工作状态确定是否为用电设备提供电力，当设备不在工作状态时，将切断用电设备的电源，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；由于只使用了一个继电器、一个电源开关和少量导线就可以实现在用电设备不在工作状态时自动切断用电设备的电源，大大节约了成本，而且易于实现，便于普及；该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，只要对用电设备执行待机指令后，操作人员就可以离开，当设备退出工作状态后电源管理系统会自动切断用电设备的电源。

实施例二

图2示出了根据本发明实施例二的智能电源管理系统在计算机中应用的结构示意图；如图2所示，显示器及其他外设与计算机主机电源相连，其他器件的连接方式在此不再赘述。

针对计算机的电源管理，选择5伏或12伏的继电器，根据使用的继电器的工作电压，从计算机的开关电源的4芯电源插头引出5伏或12伏电源，本实施例中使用的电压与继电器的工作电压相等。

本实施例中，需要将计算机开关电源的电源开关置于“开”的位置；如果计算机支持“通电即开启”功能，接通电源开关10时计算机自动启动；如果计算机不支持“通电即开启”功能或未打开此功能，则需要在接通电源开关10的同时按一下计算机的电源开关。

由于显示器及其他外设与计算机主机电源相连，当计算机主机关闭时可以同时关闭显示器及其他外设。

实施例三

图3示出了根据本发明实施例三的智能电源管理系统在机顶盒中应用的结构示意图；如图3所示，电视机与机顶盒的电源相连，其他器件的连接方式在此不再赘述。

针对机顶盒的电源管理，从机顶盒中找出工作电源，确定工作电源的电压，如果工作电源的电压为5伏、6伏、9伏或12伏等，然后选择工作电压与其对应的继电器。

如果没有和机顶盒工作电压对应的继电器，可以用稳压模块将机顶盒的工作电压降低到继电器工作电压后供继电器使用。

由于电视机与机顶盒的电源相连，当机顶盒关闭时可以同时关闭电视机。

实施例四

图4示出了根据本发明实施例四的智能电源管理系统在笔记本电脑中应用的结构示意图，如图4所示，针对笔记本电脑等内部结构比较紧凑的用电设备，可以从USB口获取用电设备的工作电源。

USB接口具有+5伏、D+、D-和GND四个引脚，使用时只要使用+5伏和GND引脚即可，继电器的线圈一端与USB接口的+5伏相连，另一端与USB接口的GND相连，同时，继电器只能选择吸合电压为5伏的继电器。其他器件的连接方式在此不再赘述。

实施例五

图5示出了根据本发明实施例五的智能电源管理系统设置在用电设备内部的结构示意图；如图5所示，对于用电设备生产厂家，可以直接在用电设备内部将继电器20的常开触点与电源开关10并联，再从电源302的输出端选择一组工作电源的输出端与继电器20的线圈连接。

实施例六

图6示出了根据本发明实施例六的智能电源管理系统设置在普通电源内部的结构示意图；如图6所示，对于电源生产厂家，可以直接在电源内部将继电器20的常开触点与电源开关10并联，再从普通电源40中的开关电源402的输出端选择一组工作电源输出端与继电器20的线圈连接。

由于本发明的实施例五和实施例六将继电器和电源开关设置在了用电设备和普通电源内部，减少了外部接线，更便于用户使用。

实施例七

图7示出了根据本发明实施例七的智能电源管理系统设置在用电设备内部并增加一个电源输出插座的结构示意图；如图7所示，

用电设备生产厂家还可以在用电设备30上增加一个电源输出插座304为相关设备供电，电源输出插座304受智能电源管理系统的控制，这样，当用电设备30关闭时，其他相关附属设备也会关闭。

实施例八

图8示出了根据本发明实施例八的智能电源管理系统设置在现有电源插座内部的结构示意图；如图8所示，该系统可以对现有电源插座进行改装，改装时只需要将继电器的常开触点与插座上的开关并联，将继电器的线圈与主用电设备的工作电源连接，这样就可以实现主用电设备关机时，插在插座上的其他附属用电设备的电源也会自动关闭，方便了用户的使用。

本发明的实施例一至实施例八所使用的继电器为机械继电器。

实施例九

图9示出了根据本发明实施例九的智能电源管理系统中继电器为固态继电器的结构示意图；如图9所示，当系统使用的继电器是固态继电器时，将用电设备30中的电源302的工作电源的正极与固态继电器20的正极相连，固态继电器20的负极接地，固态继电器20的输出端与电源开关10并联。

由于固态继电器20的抗冲击能力比机械继电器差，故在固态继电器20输出端并联一个压敏电阻R，用于吸收冲击电压。

实施例十

图10示出了根据本发明的实施例十的智能电源管理系统的管理方法的流程图，如图10所示，该方法包括：

步骤S 1001，接通电源开关，电源通过电源开关连接到用电设备的电源输入端，此时用电设备进入正常工作状态；

本发明的实施例所提及的电源开关为不带自锁的常开开关或按键开关，即选用按下时接通，松开时断开的开关。

步骤S1002，基于用电设备的工作电源使继电器吸合导通，继电器和电源开关同时为用电设备供电；

步骤S1003，断开电源开关，此时用电设备仍可正常工作；

步骤S1004，关闭用电设备；

步骤S1005，继电器断开，切断用电设备的电源。

本发明的实施例所提及的继电器可以使用机械继电器也可以使用固态继电器。

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.本发明可以根据用电设备的工作状态确定是否为用电设备提供电力，当设备不在工作状态时，将切断用电设备的电源，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；

2.由于本发明中只使用了一个继电器、一个电源开关和少量导线就可以实现在用电设备不在工作状态时自动切断用电设备的电源，大大节约了成本，而且易于实现，便于普及；

3.使用本发明的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，只要对用电设备执行待机指令后，操作人员就可以离开，当设备退出工作状态后电源管理系统会自动切断用电设备的电源。

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 (9)

1.一种智能电源管理系统，其特征在于，包括：电源开关、继电器和用电设备，其中,

所述电源开关，与所述继电器的常开触点并联、与所述用电设备的电源输入端串联，用于在所述用电设备彻底断电时为所述用电设备提供启动电源，使所述用电设备进入正常工作状态；

所述继电器，其常开触点与所述电源开关并联、与所述用电设备的电源输入端相连，其线圈一端与所述用电设备电源中的工作电源输出端相连、另一端接地，用于当所述用电设备进入正常工作状态时，基于所述用电设备的工作电源使所述继电器吸合导通，为所述用电设备提供电源，当所述用电设备关闭时，切断所述用电设备的电源。

2.根据权利要求1所述的智能电源管理系统，其特征在于，所述电源开关为不带自锁的常开开关或按键开关。

3.根据权利要求1所述的智能电源管理系统，其特征在于，所述电源开关和所述继电器还可以设置在所述用电设备内部。

4.根据权利要求1所述的智能电源管理系统，其特征在于，所述继电器为机械继电器。

5.根据权利要求1所述的智能电源管理系统，其特征在于，所述继电器还可以为固态继电器，其具体连接方式为：所述固态继电器的输出端与所述电源开关并联，所述用电设备电源中的工作电源的正极与所述固态继电器的正极相连，所述固态继电器的负极接地。

6.根据权利要求6所述的智能电源管理系统，其特征在于，还包括，一个压敏电阻，与所述固态继电器的输出端并联，用于吸收冲击电压。

7.一种智能电源管理系统的管理方法，其特征在于，包括：

接通电源开关，电源通过所述电源开关连接到用电设备的电源输入端，此时所述用电设备进入正常工作状态；

基于所述用电设备的工作电源使继电器吸合导通，所述继电器和所述电源开关同时为所述用电设备供电；

断开所述电源开关，此时所述用电设备仍可正常工作；

关闭所述用电设备；

所述继电器断开，切断所述用电设备的电源。

8.根据权利要求9所述的智能电源管理系统的管理方法，其特征在于，所述电源开关为不带自锁的常开开关或按键开关。

9.根据权利要求9所述的智能电源管理系统的管理方法，其特征在于，所述继电器为机械继电器或固态继电器。

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