CN110535224A - 不间断电源控制装置、不间断电源控制装置的运作方法与智能纺织品 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种不间断电源控制装置、不间断电源控制装置的运作方法与智能纺织品，不间断电源控制装置的运作方法的步骤说明如下：首先，提供不间断电源控制装置以及至少一电功转换装置，其中不间断电源控制装置与移动式电源装置的电压输出端以及接地端电性连接，至少一电功转换装置的一端与电压输出端电性连接，至少一电功转换装置的另一端与接地端电性连接。接着，当移动式电源装置的电流小于移动式电源装置的电流阈值且持续了第一时间长度，不间断电源控制装置会产生使能电流作为电流的一部分。使能电流等于或大于电流阈值，且第一时间长度小于移动式电源装置的时间长度阈值。

Description

不间断电源控制装置、不间断电源控制装置的运作方法与智 能纺织品

技术领域

本发明涉及一种不间断电源控制装置，且特别是一种使移动式电源不会主动停止供电的不间断电源控制装置以及其运作方法与智能纺织品。

背景技术

近年来穿戴式科技如智慧手表、运动手环等产品越趋多元，其中如智能衣等智能纺织品的相关产业更是发展迅速。随着智能纺织品相关技术越趋成熟，智能纺织品被应用在人体生理信号检测、体感温度调节或显示设备等不同范畴，其中智能纺织品更是被广泛地应用于升温加热的保暖应用中。然当前的智能纺织品使用外接的移动电源在进行加热时，由于智能纺织品存在着较大的电阻，故自移动电源所撷取的电流会较小，导致移动电源可能自动停止供电，从而产生加热而升温不足的情况。

使用者需要随时重新地将移动电源与智能纺织品连接，使得智能纺织品的加热系统得以重新进行加热，导致使用者具有较差的使用体验，甚至，严重的话，还可能造成使用者着凉而身体不适的情况发生。因此，目前重要的课题之一是如何解决移动电源在智能纺织品的加热过程中会自动停止供电而导致升温不足的技术问题。

发明内容

为了解决上述的缺憾，本发明的实施例提出一种不间断电源控制装置。所述不间断电源控制装置具有微控制器，微控制器与移动式电源装置以及至少一电功转换装置电性连接，其中移动式电源装置具有电压输出端以及接地端，至少一电功转换装置的一端与电压输出端以及微控制器电性连接，至少一电功转换装置的另一端与接地端以及微控制器电性连接。当移动式电源装置的电流小于移动式电源装置的电流阈值且持续的时间长度为第一时间长度，微控制器会产生使能电流作为上述电流的一部分，其中使能电流等于或大于电流阈值，且第一时间长度小于时间长度阈值。当电流小于电流阈值的时间长度到达时间长度阈值，移动式电源装置关闭并停止供电。

在一实施例中，本发明还提出一种不间断电源控制装置的运作方法，其步骤说明如下。首先，提供不间断电源控制装置以及至少一导电线，其中不间断电源控制装置与移动式电源装置的电压输出端以及接地端电性连接，至少一导电线的一端与电压输出端电性连接，至少一导电线的另一端与接地端电性连接。接着，当移动式电源装置的电流小于移动式电源装置的电流阈值且持续第一时间长度，不间断电源控制装置将产生使能电流作为电流的一部分，其中使能电流等于或大于电流阈值且第一时间长度小于移动式电源装置的时间长度阈值。当电流小于电流阈值的时间长度到达时间长度阈值，移动式电源装置关闭并停止供电。

为使能还进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅用来说明本发明，而非对本发明的保护范围作任何的限制。

附图说明

为了还清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1A为配置有本发明实施例的不间断电源控制装置的电路架构示意图；

图1B为配置有本发明另一实施例的不间断电源控制装置的电路架构示意图；

图2A为本发明的实施例的电流时序示意图；

图2B为本发明的实施例的控制信号时序示意图；

图2C为本发明的实施例的使能电流时序示意图；

图3为本发明的实施例的不间断电源控制装置的运作方法的步骤流程示意图；以及

图4为本发明实施例的不间断电源控制装置的配置示意图。

附图标记：

10 不间断电源控制装置

20 至少一电功转换装置

30 移动式电源装置

40 电流产生电路

TS 电晶体

VCC 电压输出端

GND 接地端

I 电流

IE 使能电流

IV 负载电流

IT 电流阈值

TD1、TD1 时间长度

Ta、Tb、Tc 时点

S301、S302、S303 步骤

CS 控制信号

具体实施方式

以下将配合附图说明本发明实施例的不间断电源控制装置、不间断电源控制装置的运作方法与智能纺织品。

请参考图1A，图1A为配置有本发明实施例的不间断电源控制装置的电路架构示意图。不间断电源控制装置10与至少一电功转换装置20(例如，用于智能纺织品中用以进行加热大电阻的导信纱或漆包线等，其具有较大的电阻)以及移动式电源装置30电性连接。移动式电源装置30包括电压输出端VCC，电压输出端VCC用以提供与移动式电源装置30电性连接的负载(例如，不间断电源控制装置10与电功转换装置20)所需的电压，所述电压例如为5伏特，且本发明不以此为限。在本实施例中，移动式电源装置30可由移动电源来实现，且本发明不以此为限。

在此实施例中，移动式电源装置30还用以根据其电流I判断是否停止供电。进一步地说，移动式电源装置30用以判断电流I是否小于电流阈值IT，且电流I小于电流阈值IT的时间长度是否等于或大于移动式电源装置30的时间长度阈值。当移动式电源装置30判断电流I小于电流阈值IT的时间长度等于或大于时间长度阈值，移动式电源装置30将停止供电。在本实施例中，电流阈值IT例如为1安培，时间长度阈值例如为3至5秒之间，且本发明不以此为限。

不间断电源控制装置10是用以持续监测电流I是否小于电流阈值IT，并监测电流I持续小于电流阈值IT的第一时间长度TD1是否等于或大于使能时间长度阈值。当第一时间长度TD1等于或大于使能时间长度阈值，不间断电源控制装置10将产生使能电流IE，且使能电流IE作为电流I的一部分而流至移动式电源装置30(注：电流I为负载电流IV与使能电流IE的总和，假设负载电流IV很小，则电流I几乎等于使能电流IE)。使能时间长度阈值小于移动式电源装置30的时间长度阈值。此外，使能电流IE的电流值等于或大于电流阈值IT，且使能电流IE会维持第二时间长度TD2，以使移动式电源装置30可确实接收到作为电流I的使能电流IE。于一实施例中，使能电流IE可对应电流阈值IT为1至3安培之间，例如1、1.5或2安培，且本发明不以此为限。在本实施例中，不间断电源控制装置10可以微控制器晶片模组或智能纺织品控制晶片等微控制器来实现，但本发明不以此为限。

在一实施例中，第二时间长度TD2可以为0.05至1秒之间，例如为0.1、0.8或1秒，第一时间长度TD1等于或大于使能时间长度阈值而为2至4秒之间，且本发明不以此为限。较佳地，为了省电的目的，第二时间长度可以甚至为数个毫秒，而使得使能电流IE实质上为一个电流脉冲。较佳地，为了设计的方便性，使能时间长度阈值可以设计成2秒。

请参考图1B，图1B为配置有本发明另一实施例的不间断电源控制装置的电路架构示意图。图1B与图1A的差别在于，图1B还包括了电流产生电路40。电流产生电路40电性连接于电压输出端VCC以及接地端GND之间，且电流产生电路40还与不间断电源控制装置10电性连接并接收控制信号CS。所述电流产生电路40是用以根据控制信号CS于电压输出端VCC以及接地端GND之间形成导通路径并产生使能电流IE。在一实施例中，电流产生电路40还可根据需求配置于不间断电源控制装置10的内部，且本发明不以此为限。

在本实施例中，电流产生电路40以电晶体TS来实现，且本发明不以此为限。电晶体TS具有第一端、第二端以及控制端，其中第一端为源极/漏极的其中之一且与电压输出端VCC电性连接，第二端为源极/漏极的其中的另一且与接地端GND电性连接，且控制端用以接收控制信号CS。因此电晶体TS是用以根据控制信号CS决定是否导通第一端以及第二端，以于电压输出端VCC以及接地端GND之间形成导通路径并产生流经电晶体TS的使能电流IE。

因此当电流产生电路40根据不间断电源控制装置10产生的控制信号CS于电压输出端VCC以及接地端GND之间导通形成导通路径时，电流产生电路40所形成的路径的等效电阻值将远小于至少一电功转换装置20的电阻值，因此产生由电压输出端VCC经由电流产生电路40流向接地端GND的使能电流IE，同时使能电流IE作为电流I的一部分流至移动式电源装置30。

以下将根据附图进一步说明本发明的不间断电源控制装置10的运作方法。请参考图1B、图2A、图2B以及图2C，其中图2A为根据本发明实施例的电流I的时序示意图，图2B为根据本发明实施例的控制信号CS的时序示意图，且图2C为根据本发明实施例的使能电流IE的时序示意图。图2A以及图2C的横轴单位为秒，纵轴单位为安培。图2B的横轴单位为秒，纵轴单位为伏特，其中控制信号CS的使能电平可为逻辑高电位，且本发明不以此为限。

在此实施例中，当移动式电源装置30进行供电时，不间断电源控制装置10持续的监控电流I的电流值，并判断电流I的电流值是否小于电流阈值IT，以及电流I的电流值持续小于电流阈值IT的时间长度是否等于或大于使能时间长度阈值。如图2A所示，于时点Ta至时点Tb，电流I持续小于电流阈值IT，因此不间断电源控制装置10于时点Tb判断电流I已持续小于电流阈值IT，且持续的时间长度为第一时间长度TD1，同时第一时间长度TD1已等于或大于不间断电源控制装置10的使能时间长度阈值。如图2B所示，不间断电源控制装置10于时点Tb以及时点Tc之间使控制信号CS为使能电平，电流产生电路40根据控制信号CS使于电压输出端VCC以及接地端GND之间导通形成导通路径并产生使能电流IE。因此如图2C所示，在时点Tb以及时点Tc之间产生使能电流IE，且在此实施例中，使能电流IE的电流值大于电流阈值IT，但本发明不以此为限。例如，使能电流IE的电流值可以等于电流阈值IT，但为了避免负载电流IV过小且侦测电流的解析度不够的情况，较佳地，使能电流IE的电流值设计成大于电流阈值IT。同时请再参阅图2A，在时点Tb以及时点Tc之间，电流I的电流值因为使能电流IE而增加为使能电流IE的电流值(假设负载电流IV远小于使能电流IE)。其中时点Tb以及时点Tc之间的时间长度为第二时间长度TD2。

因此，由本发明实施例所提出的不间断电源控制装置10，在电流I持续小于电流阈值IT的时间等于或大于时间长度阈值之前，以等于或大于电流阈值IT的使能电流IE作为电流I的一部分，进而使得移动式电源装置30因为使能电流IE而持续供电，移动式电源装置30将不会因为电流I过小的持续时间过长而自动停止供电。因此本发明有效解决现有的操作中，移动式电源装置30因为其电流I的电流值持续小于电流阈值IT的时间大于移动式电源装置30的时间长度阈值而停止供电的情况。

根据以上所述，还可汇整出本发明的实施例的不间断电源控制装置的运作方法。请参考图3，图3为本发明的实施例的不间断电源控制装置10的运作方法的步骤流程示意图。首先，于步骤S301中，先提供不间断电源控制装置10以及至少一电功转换装置20。进一步来说，使至少一电功转换装置20的一端以及不间断电源控制装置10与移动式电源装置30的电压输出端VCC电性连接，并使至少一电功转换装置20的另一端以及不间断电源控制装置10与移动式电源装置30的接地端GND电性连接。

接着，于步骤S302，判断电流I是否持续小于电流阈值IT且持续的时间长度是否等于或大于使能时间长度阈值。进一步来说，不间断电源控制装置10会持续监测电流I的电流值是否持续小于电流阈值IT，并监测电流I的电流值持续小于电流阈值IT的第一时间长度TD1是否等于或大于不间断电源控制装置10的使能时间长度阈值。不间断电源控制装置10的使能时间长度阈值小于移动式电源装置30的时间长度阈值。当不间断电源控制装置10于步骤S302判断电流I的电流值小于电流阈值IT且持续的第一时间长度TD1等于或大于使能时间长度阈值时，进行步骤S303，反之，回到步骤S302。

于步骤S303，不间断电源控制装置10将产生控制信号CS。电流产生电路40将根据控制信号CS于电压输出端VCC以及接地端GND之间形成导通路径并产生使能电流IE，且使能电流IE作为电流I的一部分。

因此，当移动式电源装置30得到作为电流I的一部分的使能电流IE时，移动式电源装置30会因为电流I持续小于电流阈值IT的第一时间长度TD1小于移动式电源装置30的时间长度阈值而判定无须关闭电源，从而继续供电至负载(例如，至少一电功转换装置20)。

请参考图4，图4为根据本发明的实施例的不间断电源控制装置的配置示意图。在此实施例中，以不间断电源控制装置10配置于具有至少一电功转换装置20(未绘示于图中)的智能纺织品50为例，移动式电源装置30也可配置于智能纺织品50，且本发明不以此为限。因此，此实施例中的智能纺织品50可由移动式电源装置30供电至智能纺织品50中的至少一电功转换装置20，至少一电功转换装置20因此可升温加热，使用者可由穿戴智能纺织品50而不感到寒冷。此外由本发明的不间断电源控制装置10，移动式电源装置30不会自动停止供电而导致智能纺织品50升温不足，还有效避免了使用者着凉的情况发生。

综以上所述，本发明的实施例的不间断电源控制装置及其运作方法，可使电流I持续小于电流阈值IT的时间长度小于移动式电源装置30的时间长度阈值，并产生等于或大于电流阈值IT的使能电流IE作为移动式电源装置30的电流I的一部分，因此移动式电源装置30不会因为电流I持续小于电流阈值IT且持续的时间长度等于或大于时间长度阈值而自动停止供电。因此，配置有本发明的实施例的不间断电源控制装置10的智能纺织品50可稳定提供电源至至少一电功转换装置以维持智能纺织品50的温度，使得使用者可具有还佳的使用体验。

以上所述仅为本发明的实施例，其并非用以局限本发明的专利范围。

Claims (8)

1.一种不间断电源控制装置的运作方法，其特征在于，其步骤包含：

提供所述不间断电源控制装置以及至少一电功转换装置，其中所述不间断电源控制装置与移动式电源装置的电压输出端以及接地端电性连接，所述至少一电功转换装置的一端与所述电压输出端电性连接，所述至少一电功转换装置的另一端与所述接地端电性连接；以及

当所述移动式电源装置的电流的电流值小于所述移动式电源装置的电流阈值且持续第一时间长度，所述不间断电源控制装置产生使能电流作为所述电流的一部分，其中所述使能电流等于或大于所述电流阈值，且所述第一时间长度小于所述移动式电源装置的时间长度阈值，其中当所述电流小于所述电流阈值的时间长度到达所述时间长度阈值，所述移动式电源装置关闭并停止供电。

2.根据权利要求1所述的运作方法，其特征在于，所述不间断电源控制装置还包括电流产生电路，所述电流产生电路电性连接于所述电压输出端以及所述接地端之间。

3.根据权利要求2所述的运作方法，其特征在于，所述电流产生电路用以与所述电压输出端以及所述接地端之间形成导通路径以产生所述使能电流。

4.根据权利要求3所述的运作方法，其特征在于，所述电流产生电路为电晶体，具有第一端、第二端以及控制端，所述第一端与所述电压输出端电性连接，所述第二端与所述接地端电性连接，所述控制端用以接收控制信号，所述电晶体根据所述控制信号决定是否导通所述第一端以及所述第二端。

5.一种不间断电源控制装置，其特征在于，其包含：

微控制器，与移动式电源装置以及至少一电功转换装置电性连接，其中所述移动式电源装置具有电压输出端以及接地端，所述至少一电功转换装置的一端与所述电压输出端以及所述微控制器电性连接，所述至少一电功转换装置的另一端与所述接地端以及所述微控制器电性连接，当所述移动式电源装置的电流的电流值小于所述移动式电源装置的电流阈值且持续第一时间长度，所述微控制器产生使能电流作为所述电流的一部分，其中所述使能电流等于或大于所述电流阈值，且所述第一时间长度小于所述移动式电源装置的时间长度阈值，其中当所述电流小于所述电流阈值的时间长度到达所述时间长度阈值，所述移动式电源装置关闭并停止供电。

6.根据权利要求5所述的不间断电源控制装置，其特征在于，其还包括：电流产生电路，所述电流产生电路电性连接于所述电压输出端以及所述接地端之间，其中所述电流产生电路用以于所述电压输出端以及所述接地端形成导通路径并产生所述使能电流。

7.根据权利要求6所述的不间断电源控制装置，其特征在于，其中所述电流产生电路包含电晶体，具有第一端、第二端以及控制端，所述第一端与所述电压输出端电性连接，所述第二端与所述接地端电性连接，所述控制端用以接收控制信号，所述电晶体用以根据所述控制信号决定是否导通所述第一端以及所述第二端。

8.一种智能纺织品，其特征在于，其包括：

根据权利要求5至7其中一项所述的不间断电源控制装置；以及

所述至少一电功转换装置。