CN110071569B - 负载控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种负载控制系统，包含有一电力切换装置与一控制装置，其中该电力切换装置具有一第一、一第二电力输入端与一电力输出端，第一、第二电力输入端分别连接一第一、一第二电池，电力输出端口连接控制装置，其中，电力输出端接收输入至第一、第二电力输入端的其中之一的电力，以供输电力至控制装置。控制装置用于控制一负载的状态的切换，且负载控制系统的控制方法中，控制装置每次控制负载的状态的切换时，同时会控制电力切换装置，让输入至第一、第二电力输入端的电力轮流输出至电力输出端。借此，延长第一电池与第二电池各别电力的使用时间。

Description

负载控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及控制系统，尤其涉及一种负载控制系统及其控制方法。

背景技术

负载控制器设置的目的为用于控制负载的启闭，请配合图1，所述的负载L以空调系统为例，负载L包括一开关10与一制动器20，该开关10受触动而短路时，该制动器20开始运转以改变室温；该开关10呈开路时，该制动器20停止运转。该负载控制器1通常连接一电池组301，该电池组301由多个电池串联而成，由电池组301供给该负载控制器1运作所需的电力。该负载控制器301用于控制该开关10的短路或开路，以使该制动器20运转或停止。

由于该负载控制器1仅连接一个电池组301，而该电池组301的电量有限，故往往使负载控制器1运作一段时间后，该电池组301的电量即耗尽，造成使用者需要经常更换电池的不便。

为了增加负载控制器1运作的时间，于是本领域技术人员将另一电池组302并联至原来的电池组中(图2参照)，从而提升电量，达到减少使用者更换电池的次数的目的。

但前述并联两个电池组301、302的方式虽可增加电量，至少，若该些两电池组301、302的电压不平衡时，将会造成其中电压较高的电池组(301或302)除了对该负载控制器1供电之外，也会同时对较低电压的电池组(301或302)充电，而在此种情况下，将会产生不必要的电力损耗；此外，在这种电压不平衡的情况下，除了会产生不必要的电力损耗外，也容易缩短该些电池组301、302的寿命与降低该些电池组301、302效能，甚至造成该些电池组301、302的损坏，反而让电量提前耗尽。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种负载控制系统及其控制方法，可减少用户更换电池的频率。

为了达成上述目的，本发明提供一种负载控制系统，用于连接至少一第一电池与至少一第二电池，以及控制一负载于一第一状态与一第二状态之间切换；该负载控制系统包含有一电力切换装置以及一控制装置。其中，该电力切换装置具有一第一电力输入端、一第二电力输入端与一电力输出端，其中，该第一电力输入端电性连接该第一电池组，该第二电力输入端电性连接该第二电池组；该电力切换装置操作于一第一切换模式与一第二切换模式的其中之一，且受控制而操作于该第一切换模式与该第二切换模式的另一切换模式，其中，于该第一切换模式时，使该第一电力输入端与该电力输出端导通；于该第二切换模式时，使该第二电力输入端与该电力输出端导通；该控制装置电性连接该电力输出端，以接收自该电力输出端所输出的电力而运作；该控制装置运作后，于接收一控制信号后，依据该控制信号控制该负载由该第一状态与该第二状态的其中之一切换为另一状态，且控制该电力切换装置由该第一切换模式与该第二切换模式的其中之一切换为另一切换模式。

本发明负载系统的控制方法，包含下列步骤：A.令该电力切换装置操作于该第一切换模式，以提供该至少一第一电池的电力至该控制装置，使该控制装置运作；B.传送该控制信号至该控制装置，使该控制装置依据所接收的控制信号控制该负载由该第一状态切换至该第二状态，且该由控制装置控制该电力切换装置操作于该第二切换模式，以供输该至少一第二电池的电力至该控制装置。

本发明的效果在于，控制装置可以分别使用第一电池与第二电池的电力，借此延长该第一电池与该第二电池各别电力的使用时间，以减少用户更换电池频率。

附图说明

图1为现有技术的的负载控制器的连接示意图。

图2为另一现有技术的的负载控制器的连接示意图。

图3为本发明第一较佳实施例负载控制系统的连接示意图。

图4为上述较佳实施例的电力切换装置操作于第二切换模式示意图。

图5为上述较佳实施例的控制方法流程图。

图6为本发明第二较佳实施例的负载控制系统的连接示意图。

图7为本发明第三较佳实施例的负载控制系统的连接示意图。

图8为本发明第四较佳实施例的负载控制系统的连接示意图。

【符号说明】

[现有技术]

1负载控制器

10开关 20制动器 301电池组

302电池组

L负载

[本发明]

10第一电池组 102第一电池 12第二电池组

122第二电池 18电力储存组件

20、20’负载

21连接线 22连接线 26开关

28制动器

100、200、300、400负载控制系统

30、31电力切换装置

30a、31a继电器

32第一电力输入端 34第二电力输入端 36电力输出端

38控制端

381第一接点 382第两个接点 383第三接点

39、39’切换单元

40控制装置

41电力输入端口 42电力侦测模块 421显示单元

422温度传感器 423操控界面

44电力切换装置

441第一晶体管

441a第一端441b第二端441c第三端

442第二晶体管

442a第一端442b第二端442c第三端

443第三晶体管

443a第一端443b第二端443c第三端

具体实施方式

为能更清楚地说明本发明，现例举较佳实施例并配合附图详细说明如后。请参图3与图4所示，为本发明第一较佳实施例的负载控制系统100，用于连接一第一电组10与一第二电池组12，以及控制一负载20于一第一状态与一第二状态之间切换，本实施例中，第一电池组10包括多个串联的第一电池102，第二电池组12包括多个串联的第二电池122，实际上，第一电池组10也可采用至少一个第一电池102，第二电池组12也可采用至少一个第二电池122。本实施例的负载20运作所使用的电力为独立的电源，不由第一、第二电池组10、12或负载控制系统100提供，负载20的第一状态以停止状态为例，第二状态以启动状态为例，实际上，也可第一状态定义为启动状态，第二状态定义为停止状态。

该负载20具有两个连接线21、22，且该负载20依该两个连接线21、22之间的短路或开路分别处于该第一状态或该第二状态，本实施例的负载20以空调系统为例，包括一开关26与一制动器28，该开关26连接该两个连接线21、22，且在该两个连接线21、22之间短路时，该制动器28运转(即负载20处于该第二状态)以改变室温；该开关10呈开路时，该制动器28停止运转(即负载20处于该第一状态)。

该负载控制系统100包含有一电力切换装置30与一控制装置40，其中，该电力切换装置30具有一第一电力输入端32、一第二电力输入端34与一电力输出端36。本实施例中，该电力切换装置30包括一继电器30a，该继电器30a具有三个接点分别构成该第一电力输入端32、该第二电力输入端34与该电力输出端36，此外，该继电器30a还具有一控制端38，该控制端38具有一第一接点381、一第两个接点382与一第三接点383。该继电器30a具有一切换单元39，该切换单元39受控制而使该第一电力输入端32与该电力输出端36导通，该第二电力输入端34与该电力输出端36开路，以及该控制端38的第一接点381与第两个接点382之间开路，第两个接点382与第三接点383之间短路，现定义此状态为电力切换装置30操作于一第一切换模式(图3参照)；在该切换单元39受控制而使该第二电力输入端34与该电力输出端36导通，该第一电力输入端32与该电力输出端36开路，以及该控制端38的第一接点381与第两个接点382之间短路，第两个接点382与第三接点383之间开路，兹定义此状态为电力切换装置30操作于一第二切换模式(图4参照)。该电力切换装置30只操作于第一切换模式与第二切换模式的其中之一。

该第一电力输入端32电性连接第一电池组10的一端(以正极为例)，该第二电力输入端34电性连接该第二电池组12的一端(以正极为例)，该二电池组10、20的另一端(负极)相连接。本实施例中只采用控制端38的第一接点381与第两个接点382，且将第一接点381与第两个接点382分别电性连接负载20的该两个连接线21、22，实际上，也可采用第两个接点382与第三接点383分别电性连接至该两个连接线21、22。

该控制装置40具有一电力输入端41，电力输入端41的正端电性连接该电力输出端36，且电力输入端41的负端连接第一、第二电池组10、12的另一端(负极)，以接收自该电力输出端36所输出的电力而运作，该电力输出端36所输出的电力不供予该负载20。该控制装置40电性连接该切换单元39，以控制该切换单元39进行切换。该控制装置40具有一电力侦测模块42，用于侦测该电力输出端36所输出的电力，例如侦测电压与电流的至少一项。电力侦测模块42可采用模拟数字转换器42a实现。该控制装置40连接一显示单元421、一温度传感器422、一操控接口423，其中，该显示单元421供显示状态信息，例如使用状态(开启、停止)、第一电池组10或第二电池组12的电力状态、温度传感器422测得的温度；该操控接口423供用户操作以产生一控制信号予该控制装置40。在实际上，控制装置40也可通过无线传输的方式将状态信息传送到行动装置，或接收来自行动装置的控制信号。

通过上述的结构，即可进行本实施例的控制方法，该控制方法包含图5所示的下列步骤：

首先，令电力切换装置30操作于该第一切换模式，以提供该第一电池组10的电力至该控制装置40，使该控制装置40运作。而控制端38的第一、第两个接点381、382之间开路，使负载20处于第一状态(停止运转)。

接着，传送该控制信号至该控制装置40，使该控制装置40依据所接收的控制信号控制该负载20由该第一状态切换至该第二状态，且由该控制装置40控制该电力切换装置30操作于该第二切换模式，以供输该第二电池组12的电力至该控制装置40。本实施例中，用户操作操控接口423后，由操控接口423传送该控制信号至该控制装置40，使该控制装置40依据所接收的控制信号控制该继电器30a的切换单元39，使切换单元39进行切换，以控制电力切换装置30操作于该第二切换模式，进而控制该负载20由该第一状态切换至该第二状态(运转)，且提供该第二电池组12的电力至该控制装置40。

通过上述的控制方法，控制装置40可以分别用到第一电池组10与第二电池组12各别的电力，从而延长第一电池组10与第二电池组12各别电力的使用时间，减少用户更换电池频率的负载控制系统100，且避免二组电池组10、12并联造成不必要的损耗。

实际上，在前述的步骤后，还可包含传送该控制信号至该控制装置40，使该控制装置40依据所接收的控制信号控制该负载20由该第二状态切换至该第一状态，且控制该电力切换装置30操作于该第一切换模式，以供输该第一电池组10的电力至该控制装置40。本实施例中，用户操作操控接口423后，由操控接口423传送该控制信号至该控制装置40，使该控制装置40依据所接收的控制信号控制该继电器30a的切换单元39，使切换单元39进行切换，以控制电力切换装置30操作于该第一切换模式，进而控制该负载20由该第二状态切换至该第一状态(停止运转)，且提供该第一电池组10的电力至该控制装置40。借此，每当使用者操控开启、或关闭负载20时，即可轮流使用第一电池组10与第二电池组12的电力。

图6为本发明第二较佳实施例的负载控制系统200，其以第一实施例的结构为基础，还包含一电力储存组件18，该电力储存组件18电性连接于控制装置40的电力输入端口41及该电力输出端36。在本实施例中，该电力储存组件18为一电容，实际上，也可采用充电电池等其他具有储能电力功能的组件。

图7为本发明第三较佳实施例的负载控制系统300，其具有大致相同于第一实施例的结构，不同的是，电力切换装置31的继电器31a不具有控制端口，切换单元39’只控制电力输出端36与第一电力输入端32或第二电力输入端34的导通或截止，且控制装置40并未通过电力切换装置31的继电器31a控制负载20’，而是由控制装置40直接连接至负载20′，以直接控制负载20′。

图8为本发明第四较佳实施例的负载控制系统400，在本实施例中，该电力切换装置44具有一第一晶体管441与一第二晶体管442，该第一晶体管441与该第二晶体管442分别具有一第一端441a、442a与一第二端441b、442b与第三端441c、442c，其中该二晶体管441、442的第一端441a、442a分别构成第一、第二电力输入端且电性连接第一电池组10与第二电池组12的正极；该第一晶体管441的第二端441b与该第二晶体管442的第二端442b相电性连接且构成该电力输出端且连接至控制装置40的电力输入端口41的正端。该第一晶体管441与该第二晶体管442分别受到该控制装置40控制第三端441c、442c，使该两个晶体管441、442的该第一端441a、442a与该第二端441b、442b导通或截止。而该两个晶体管441、442的导通或截止相反，以切换该控制装置40的电力来源，其中该两个晶体管441、442的第二端441b、442b与一电力储能组件18的正极电性连接。此外，该负载20则通过控制装置40控制第三晶体管443的第三端443c，使第三晶体管的第一端443a与第二端443b的导通或截止，进而控制负载20为第二状态或第一状态。达到使用该控制装置40控制负载20以及电力切换装置30的作用。实际上也可如第二实施例直接由控制装置40对负载20进行控制。

前述各实施例中，负载的类型也可为各种电器用品，例如：灯具、电扇等，或是为路灯。第二至第四实施例的负载控制系统同样可以应用第一实施例的控制方法。

据上所述，本发明的负载控制系统100，控制装置40可以分别使用第一电池组10与第二电池组12的电力，借此延长该第一电池组10与该第二电池组12各别电力的使用时间，以减少用户更换电池频率。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种负载控制系统，用于连接至少一第一电池与至少一第二电池，以及控制一负载于一第一状态与一第二状态之间切换；该负载控制系统包含：

一电力切换装置，具有一第一电力输入端、一第二电力输入端与一电力输出端，其中，该第一电力输入端电性连接该至少一第一电池，该第二电力输入端电性连接该至少一第二电池；该电力切换装置操作于一第一切换模式与一第二切换模式的其中之一，且受控制而操作于该第一切换模式与该第二切换模式的另一切换模式，其中，于该第一切换模式时，使该第一电力输入端与该电力输出端导通；于该第二切换模式时，使该第二电力输入端与该电力输出端导通；

一控制装置，电性连接该电力输出端，以接收自该电力输出端所输出的电力而运作；该控制装置运作后，于接收一控制信号后，依据该控制信号控制该负载由该第一状态与该第二状态的其中之一切换为另一状态，且控制该电力切换装置由该第一切换模式与该第二切换模式的其中之一切换为另一切换模式；

其中，该电力切换装置包括一继电器，该继电器具有该第一电力输入端、该第二电力输入端与该电力输出端；

其中，该负载具有两个连接线，且该负载依该两个连接线之间的短路或开路分别处于该第一状态或该第二状态；该继电器还具有一控制端，该控制端具有两个接点分别连接该两个连接线，且于该第一切换模式时，该两个接点之间为导通与开路其中之一，于该第二切换模式时，该两个接点之间为导通与开路之中的另一个。

2.如权利要求1所述的负载控制系统，其中该控制装置具有一电力侦测模块，该电力侦测模块侦测该电力输出端所输出的电力。

3.如权利要求1所述的负载控制系统，其中该电力输出端所输出的电力不供予该负载。

4.如权利要求1所述的负载控制系统，其中包含一电力储存组件，电性连接于该电力输出端。

5.一种负载控制系统，用于连接至少一第一电池与至少一第二电池，以及控制一负载于一第一状态与一第二状态之间切换；该负载控制系统包含：

一电力切换装置，具有一第一电力输入端、一第二电力输入端与一电力输出端，其中，该第一电力输入端电性连接该至少一第一电池，该第二电力输入端电性连接该至少一第二电池；该电力切换装置操作于一第一切换模式与一第二切换模式的其中之一，且受控制而操作于该第一切换模式与该第二切换模式的另一切换模式，其中，于该第一切换模式时，使该第一电力输入端与该电力输出端导通；于该第二切换模式时，使该第二电力输入端与该电力输出端导通；

一控制装置，电性连接该电力输出端，以接收自该电力输出端所输出的电力而运作；该控制装置运作后，于接收一控制信号后，依据该控制信号控制该负载由该第一状态与该第二状态的其中之一切换为另一状态，且控制该电力切换装置由该第一切换模式与该第二切换模式的其中之一切换为另一切换模式；

其中，该电力切换装置包含一第一晶体管与一第二晶体管，该第一晶体管与该第二晶体管的每一者具有一第一端与一第二端，且该第一晶体管与该第二晶体管分別受控制而使各自的该第一端与该第二端导通或截止；该第一晶体管的第一端构成该第一电力输入端，该第二晶体管的第一端构成该第二电力输入端，该第一晶体管的第二端与该第二晶体管的第二端相电性连接且构成该电力输出端；该控制装置电性连接该第一晶体管与该第二晶体管，且该控制装置控制该第一晶体管导通及该第二晶体管截止，以使电力切换装置操作于该第一切换模式，或控制该第一晶体管截止及该第二晶体管导通，以使电力切换装置操作于该第二切换模式。

6.一种如权利要求1所述的负载控制系统的控制方法，包含有下列步骤：

A.令该电力切换装置操作于该第一切换模式，以提供该至少一第一电池的电力至该控制装置，使该控制装置运作；

B.传送该控制信号至该控制装置，使该控制装置依据所接收的控制信号控制该负载由该第一状态切换至该第二状态，且该由控制装置控制该电力切换装置操作于该第二切换模式，以供输该至少一第二电池的电力至该控制装置。

7.如权利要求6所述的负载控制系统的控制方法，其中于步骤B之后包含：

传送该控制信号至该控制装置，使该控制装置依据所接收的控制信号控制该负载由该第二状态切换至该第一状态，且控制该电力切换装置操作于该第一切换模式，以供输该至少一第一电池的电力至该控制装置。

8.一种如权利要求5所述的负载控制系统的控制方法，包含有下列步骤：

A.令该电力切换装置操作于该第一切换模式，以提供该至少一第一电池的电力至该控制装置，使该控制装置运作；

B.传送该控制信号至该控制装置，使该控制装置依据所接收的控制信号控制该负载由该第一状态切换至该第二状态，且该由控制装置控制该电力切换装置操作于该第二切换模式，以供输该至少一第二电池的电力至该控制装置。

9.如权利要求8所述的负载控制系统的控制方法，其中于步骤B之后包含：

传送该控制信号至该控制装置，使该控制装置依据所接收的控制信号控制该负载由该第二状态切换至该第一状态，且控制该电力切换装置操作于该第一切换模式，以供输该至少一第一电池的电力至该控制装置。