CN114142302A - 电源插座以及控制方法、用电设备电源装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电源插座以及控制方法、用电设备电源装置及其控制方法，其中，该电源插座包括：电源插座本体，用于与电源插头连接；输出调节模块，与电源插座本体连接，用于接收用电设备需要的电源规格，并将输入电源转化为用电设备需要的电源规格，并通过电源插座本体输出至用电设备；协议解析信息控制模块，与输出调节模块连接，用于接收用电设备的供电协议，并解析供电协议以确定用电设备需要的电源规格，并发送至输出调节模块。本发明解决了现有技术中电源插座无法提供不同规格的直流电源的问题，扩展了电源插座的用途和适用范围，可以满足多种规格用电设备的用电需求。

Description

电源插座以及控制方法、用电设备电源装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及电源技术领域，具体而言，涉及一种电源插座以及控制方法、用电设备电源装置及其控制方法。
背景技术
近年来，分布式局域能源互联网得到了快速的发展。分布式局域能源互联网包括了清洁可再生的新能源发电设备、储能设备、新能源电器、能源管理控制设备等，是发电、储电、配电、用电为一体的供需联动系统。在该系统中，新能源发电提供直流能源，新能源电器直接利用直流能源，储能设备充电和放电时也采用直流能源，即取消了交直流转换的环节，构成了纯直流的发电用电生态，能源利用效率大大提升，是一种绿色低碳的新型电力系统。同时，在家居用电方面，采用高低压直流分区供电，家用电器低压直流化，大大提升家庭用电安全，保护老人小孩的安全。因此新能源直流电器是一种安全的电器。
随着电器信息化智能化的发展，智能电子产品发展迅速，带有电池的智能电子产品的频繁使用，出现了电池快充协议，提供如5V3A，20V3A等快充协议。近年，也发展了最新的48V5A的快充协议USB PD3.1，但是还没有相应的充电设备使用，也没有相应的智能插座，可以根据使用侧的电压电流需求调节输出的电压电流，以满足不同用电设备的使用。
针对相关技术中电源插座无法提供不同规格的直流电源的问题，目前尚未提出有效地解决方案。
发明内容
本发明提供了一种电源插座以及控制方法、用电设备电源装置及其控制方法，以至少解决现有技术中电源插座无法提供不同规格的直流电源的问题。
为解决上述技术问题，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电源插座，包括：
电源插座本体，用于与电源插头连接；
输出调节模块，与电源插座本体连接，用于接收用电设备需要的电源规格，并将输入电源转化为用电设备需要的电源规格，并通过电源插座本体输出至用电设备；
协议解析信息控制模块，与输出调节模块连接，用于接收用电设备的供电协议，并解析供电协议以确定用电设备需要的电源规格，并发送至输出调节模块。
进一步地，还包括：
电源输入变换模块，电源输入变换模块的输入端与输入电源连接，输出端与输出调节模块连接，用于将输入电源转换为具有额定输出电压和额定输出电流的直流电源；其中，额定输出电压的范围为5V-48V，额定输出电流最大为5A。
进一步地，协议解析信息控制模块还与电源插座本体连接，用于通过电力线载波的方式接收用电设备的供电协议。
进一步地，电源插座本体还用于识别电源插头是否发生松动。
根据本发明实施例的另一方面，提供了一种用电设备电源装置，与上述的电源插座相配合使用，用电设备电源装置包括：
电源插头，用于与电源插座连接；
信息控制模块，与电源插头连接，用于接收用户的用电操作，确定用电设备的电源需求，并根据电源插座的供电能力控制负载进行工作。
进一步地，还包括：
供需联动协议模块，一端与电源插头连接，另一端与信息控制模块连接，用于将电源需求发送给电源插座，将电源需求发送至电源插座，并接收电源插座反馈的供电能力，并发送至信息控制模块；其中，电源需求至少包括用电电压和用电电流。
进一步地，还包括：
负载驱动模块，一端与信息控制模块连接，另一端与负载连接，用于驱动负载，并控制负载的开关。
根据本发明实施例的又一方面，提供了一种电源插座控制方法，应用于如上述的电源插座，方法包括：
检测是否有电源插头插入；
如果是，则向电源插头输出控制电源，以控制电源插头的信息控制模块工作；
接收信息控制模块发送的用电设备的电源需求，并根据电源需求对用电设备供电。
进一步地，根据电源需求对用电设备供电，包括：
将电源需求与供电能力进行匹配，确定是否能够满足电源需求；
如果能够满足电源需求，则向电源插头提供满足电源需求的电源；
如果不能满足电源需求，则向电源插头发送供电能力。
进一步地，在向电源插头反馈供电能力之后，还包括：
接收电源插头的反馈结果，确定电源插头是否接受供电能力范围内的电源；
如果接受，则向电源插头提供供电能力范围内的电源；
否则，继续向电源插头输出控制电源。
进一步地，在根据电源需求对用电设备供电之后，还包括：
检测电源插头是否松动或是否拔出；
如果是，则停止向电源插头供电，并将电源插头松动或拔出的信息发送至用电设备。
根据本发明实施例的又一方面，提供了一种用电设备电源装置控制方法，应用于如上述的用电设备电源装置，方法包括：
确定用电设备的电源需求；
将电源需求发送至电源插座；
根据电源插座的供电能力控制负载进行工作。
进一步地，根据电源插座的供电能力控制负载进行工作，包括：
在电源插座的供电能力能够满足电源需求时，接收电源插头提供的电源；
在电源插座的供电能力不能够满足电源需求时，接收电源插头发送的电源插座的供电能力，确定是否接受供电能力范围内的电源，并反馈至电源插座。
进一步地，在反馈至电源插座之后，还包括：
如果接受供电能力范围内的电源，则接收电源插头提供的电源，并控制负载进行工作；
否则，待机运行，并按照预设周期检测电源需求，并与电源插座进行通信连接。
进一步地，确定用电设备的电源需求，包括：
在接收到电源插头输出的控制电源后，检测用户的用电操作；
根据预设的节能运行策略和用电操作确定电源需求；其中，电源需求至少包括用电电压和用电电流。
根据本发明实施例的又一方面，提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述的电源插座控制方法或用电设备电源装置控制方法。
根据本发明实施例的又一方面，提供了一种用电设备，用电设备采用如上述的用电设备电源装置，用电设备为电风扇，或，加湿器，或，台灯。
在本发明中，提供了一种可以提供不同规格的直流电源的电源插座，包括：电源插座本体、输出调节模块、协议解析信息控制模块，通过接收用电设备的供电协议，并解析供电协议以确定用电设备需要的电源规格，并发送至输出调节模块，以输出至用电设备。因此，上述电源插座能够根据用电设备的需求确定对应电压和电流的电源，以满足不同用电设备的需求，有效解决现有电源插座输出固定，适配的用电设备有限的问题，扩展了电源插座的用途和适用范围，可以满足多种规格用电设备的用电需求。
附图说明
图1是根据本发明实施例的电源插座的一种可选的结构框图；
图2是根据本发明实施例的用电设备电源装置的一种可选的结构框图；
图3是根据本发明实施例的电源插座控制方法的一种可选的流程图；
图4是根据本发明实施例的用电设备电源装置控制方法的一种可选的流程图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
实施例1
在本发明优选的实施例1中提供了一种电源插座，具体来说，图1示出该电源插座的一种可选的结构示意图，如图1所示，该电源插座包括：
电源插座本体，用于与电源插头连接；电源插座本体为最大电压为48V的电源插座；
输出调节模块，与电源插座本体连接，用于接收用电设备需要的电源规格，并将输入电源转化为用电设备需要的电源规格，并通过电源插座本体输出至用电设备；电源规格至少包括需要的电压和电流，如图1所示，输出调节模块为电压电源输出调节模块，调节电压和电流；
协议解析信息控制模块，与输出调节模块连接，用于接收用电设备的供电协议，并解析供电协议以确定用电设备需要的电源规格，并发送至输出调节模块。
在上述实施方式中，提供了一种可以提供不同规格的直流电源的电源插座，包括：电源插座本体、输出调节模块、协议解析信息控制模块，通过接收用电设备的供电协议，并解析供电协议以确定用电设备需要的电源规格，并发送至输出调节模块，以输出至用电设备。因此，上述电源插座能够根据用电设备的需求确定对应电压和电流的电源，以满足不同用电设备的需求，有效解决现有电源插座输出固定，适配的用电设备有限的问题，扩展了电源插座的用途和适用范围，可以满足多种规格用电设备的用电需求。
如图1所示，本电源插座还包括：电源输入变换模块，电源输入变换模块的输入端与输入电源连接，输出端与输出调节模块连接，用于将输入电源转换为具有额定输出电压和额定输出电流的直流电源；其中，额定输出电压的范围为5V-48V，额定输出电流最大为5A，可以满足不同的电器设备的宽范围的用电需求。
其中，协议解析信息控制模块还与电源插座本体连接，用于通过电力线载波的方式接收用电设备的供电协议。此外，供电协议还可以通过专用的通讯线传输或者无线信号传输。在对协议信号解析后，协议解析信息控制模块与自身电源供电能力进行协调优化和匹配后，控制电压电流输出调节模块供电。
此外，48V电源插座与用电设备的电源插头相配合，实现电能和协议信息连接，并能够识别插头是否已经正确连接或者发生了松动。在插头发生松动或强行拔出时，电源插座提前进行识别并及时关断停止供电，确保安全。同时将该信息发送给用电设备，实现故障协同处理。
实施例2
在本发明优选的实施例2中提供了一种用电设备电源装置，与上述实施例1中的电源插座相配合使用，具体来说，图2示出该电源装置的一种可选的结构示意图，如图2所示，该电源装置包括：
电源插头，用于与电源插座连接；与上述实施例1中的电源插座相适配，电源插头为最大电压为48V的电源插头；
信息控制模块，与电源插头连接，用于接收用户的用电操作，确定用电设备的电源需求，并根据电源插座的供电能力控制负载进行工作。信息控制模块在接收到用户操作后，分析用电功率，判断用电设备的用电电压和电流需求，根据电源插座的供电能力控制负载工作。用电设备可以上电风扇、加湿器、台灯等。
在上述实施方式中，提供了一种与本发明中可以提供不同规格的直流电源的电源插座适配的用电设备电源装置，包括电源插头和信息控制模块，通过接收用户的用电操作，确定用电设备的电源需求，并根据电源插座的供电能力控制负载进行工作。上述电源插座能够根据用电设备的需求确定对应电压和电流的电源，以满足不同用电设备的需求，有效解决现有电源插座输出固定，适配的用电设备有限的问题，扩展了电源插座的用途和适用范围，可以满足多种规格用电设备的用电需求。
如图2所示，电源装置还包括：供需联动协议模块，一端与电源插头连接，另一端与信息控制模块连接，用于将电源需求发送给电源插座，将电源需求发送至电源插座，并接收电源插座反馈的供电能力，并发送至信息控制模块；其中，电源需求至少包括用电电压和用电电流。
为了对负载进行控制，还包括：负载驱动模块，一端与信息控制模块连接，另一端与负载连接，用于驱动负载，并控制负载的开关。如图2所示，信息控制模块通过负载驱动模块与负载连接，信息控制模块与负载通信模块互相通信，信息控制模块还与电源插头连接。
实施例3
在本发明优选的实施例3中提供了一种电源插座控制方法，应用于上述实施例1中的电源插座。具体来说，图3示出该方法的一种可选的流程图，如图3所示，该方法包括如下步骤S302-S306：
S302：检测是否有电源插头插入；
S304：如果是，则向电源插头输出控制电源，以控制电源插头的信息控制模块工作；在电源插座上电后，处于准备阶段，不对外输出电压和电流。通过实时识别电源插座是否有插头插入，只有在识别到电源插头与插座连接正常后，电源插座输出5V控制电源，电器设备内部的信息控制模块开始工作。
S306：接收信息控制模块发送的用电设备的电源需求，并根据电源需求对用电设备供电。
在上述实施方式中，提供了一种可以提供不同规格的直流电源的电源插座，包括：电源插座本体、输出调节模块、协议解析信息控制模块，通过接收用电设备的供电协议，并解析供电协议以确定用电设备需要的电源规格，并发送至输出调节模块，以输出至用电设备。因此，上述电源插座能够根据用电设备的需求确定对应电压和电流的电源，以满足不同用电设备的需求，有效解决现有电源插座输出固定，适配的用电设备有限的问题，扩展了电源插座的用途和适用范围，可以满足多种规格用电设备的用电需求。
根据电源需求对用电设备供电，包括：将电源需求与供电能力进行匹配，确定是否能够满足电源需求；如果能够满足电源需求，则向电源插头提供满足电源需求的电源；如果不能满足电源需求，则向电源插头发送供电能力。在电源插座的协议解析控制模块接收到需求信息后，与电源当时所处的条件，即供电能力进行优化和匹配判断该电源插座的输出能力是否满足？如果满足，则电源插座输出相应的电压和电流，电器设备正常启动运行。如果不满足，则反馈电源供电能力给电器设备的供需联动协议模块。
在向电源插头反馈供电能力之后，还包括：接收电源插头的反馈结果，确定电源插头是否接受供电能力范围内的电源；如果接受，则向电源插头提供供电能力范围内的电源；否则，继续向电源插头输出控制电源。信息控制模块接收到信息后判断是否接受，可以接受的条件下电器设备按电源供电能力启动运行，不能接受则停止运行继续等待。电器设备按一定周期检测循环用电需求，持续与电源插座建立协议联系。
此外，在根据电源需求对用电设备供电之后，还包括：检测电源插头是否松动或是否拔出；如果是，则停止向电源插头供电，并将电源插头松动或拔出的信息发送至用电设备。在上电阶段、待机阶段、故障阶段电源插座仅提供5V电源供电器设备的信息控制模块工作；在插头发生松动或强行拔出时，电源插座提前进行识别并及时关断停止供电，确保安全。同时将该信息发送给用电设备，实现故障协同处理。
实施例4
在本发明优选的实施例4中还提供了一种用电设备电源装置控制方法，应用于如上述实施例2中的用电设备电源装置。具体来说，图4示出该方法的一种可选的流程图，如图4所示，该方法包括如下步骤S402-S406：
S402：确定用电设备的电源需求；
S404：将电源需求发送至电源插座；
S406：根据电源插座的供电能力控制负载进行工作。
在上述实施方式中，提供了一种与本发明中可以提供不同规格的直流电源的电源插座适配的用电设备电源装置，包括电源插头和信息控制模块，通过接收用户的用电操作，确定用电设备的电源需求，并根据电源插座的供电能力控制负载进行工作。上述电源插座能够根据用电设备的需求确定对应电压和电流的电源，以满足不同用电设备的需求，有效解决现有电源插座输出固定，适配的用电设备有限的问题，扩展了电源插座的用途和适用范围，可以满足多种规格用电设备的用电需求。
根据电源插座的供电能力控制负载进行工作，包括：在电源插座的供电能力能够满足电源需求时，接收电源插头提供的电源；在电源插座的供电能力不能够满足电源需求时，接收电源插头发送的电源插座的供电能力，确定是否接受供电能力范围内的电源，并反馈至电源插座。
在反馈至电源插座之后，还包括：如果接受供电能力范围内的电源，则接收电源插头提供的电源，并控制负载进行工作；否则，待机运行，并按照预设周期检测电源需求，并与电源插座进行通信连接。
此外，确定用电设备的电源需求，包括：在接收到电源插头输出的控制电源后，检测用户的用电操作；根据预设的节能运行策略和用电操作确定电源需求；其中，电源需求至少包括用电电压和用电电流。
实施例5
基于上述实施例1中提供的空调机组控制方法，在本发明优选的实施例5中还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述实施例3中的电源插座控制方法或实施例4中的用电设备电源装置控制方法。
在上述实施方式中，提供了一种可以提供不同规格的直流电源的电源插座，包括：电源插座本体、输出调节模块、协议解析信息控制模块，通过接收用电设备的供电协议，并解析供电协议以确定用电设备需要的电源规格，并发送至输出调节模块，以输出至用电设备。因此，上述电源插座能够根据用电设备的需求确定对应电压和电流的电源，以满足不同用电设备的需求，有效解决现有电源插座输出固定，适配的用电设备有限的问题，扩展了电源插座的用途和适用范围，可以满足多种规格用电设备的用电需求。
实施例6
在本发明优选的实施例6中还提供了一种用电设备，用电设备采用如上述实施例2中的用电设备电源装置。用电设备为电风扇，或，加湿器，或，台灯。用电设备还可以是其他家用电器设备。
在上述实施方式中，提供了一种可以提供不同规格的直流电源的电源插座，包括：电源插座本体、输出调节模块、协议解析信息控制模块，通过接收用电设备的供电协议，并解析供电协议以确定用电设备需要的电源规格，并发送至输出调节模块，以输出至用电设备。因此，上述电源插座能够根据用电设备的需求确定对应电压和电流的电源，以满足不同用电设备的需求，有效解决现有电源插座输出固定，适配的用电设备有限的问题，扩展了电源插座的用途和适用范围，可以满足多种规格用电设备的用电需求。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (17)

1.一种电源插座，其特征在于，包括：
电源插座本体，用于与电源插头连接；
输出调节模块，与所述电源插座本体连接，用于接收用电设备需要的电源规格，并将输入电源转化为所述用电设备需要的电源规格，并通过所述电源插座本体输出至所述用电设备；
协议解析信息控制模块，与所述输出调节模块连接，用于接收所述用电设备的供电协议，并解析所述供电协议以确定所述用电设备需要的电源规格，并发送至所述输出调节模块。
2.根据权利要求1所述的电源插座，其特征在于，还包括：
电源输入变换模块，所述电源输入变换模块的输入端与输入电源连接，输出端与所述输出调节模块连接，用于将输入电源转换为具有额定输出电压和额定输出电流的直流电源；其中，所述额定输出电压的范围为5V-48V，所述额定输出电流最大为5A。
3.根据权利要求1所述的电源插座，其特征在于，
所述协议解析信息控制模块还与所述电源插座本体连接，用于通过电力线载波的方式接收所述用电设备的供电协议。
4.根据权利要求1所述的电源插座，其特征在于，
所述电源插座本体还用于识别所述电源插头是否发生松动。
5.一种用电设备电源装置，其特征在于，与所述权利要求1-4中任一项所述的电源插座相配合使用，所述用电设备电源装置包括：
电源插头，用于与所述电源插座连接；
信息控制模块，与所述电源插头连接，用于接收用户的用电操作，确定所述用电设备的电源需求，并根据所述电源插座的供电能力控制负载进行工作。
6.根据权利要求5所述的用电设备电源装置，其特征在于，还包括：
供需联动协议模块，一端与所述电源插头连接，另一端与所述信息控制模块连接，用于将所述电源需求发送给电源插座，将所述电源需求发送至所述电源插座，并接收所述电源插座反馈的供电能力，并发送至所述信息控制模块；其中，所述电源需求至少包括用电电压和用电电流。
7.根据权利要求5所述的用电设备电源装置，其特征在于，还包括：
负载驱动模块，一端与所述信息控制模块连接，另一端与所述负载连接，用于驱动所述负载，并控制所述负载的开关。
8.一种电源插座控制方法，应用于如权利要求1-4中任一项所述的电源插座，其特征在于，所述方法包括：
检测是否有电源插头插入；
如果是，则向所述电源插头输出控制电源，以控制所述电源插头的信息控制模块工作；
接收所述信息控制模块发送的用电设备的电源需求，并根据所述电源需求对所述用电设备供电。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，根据所述电源需求对所述用电设备供电，包括：
将所述电源需求与供电能力进行匹配，确定是否能够满足所述电源需求；
如果能够满足所述电源需求，则向所述电源插头提供满足所述电源需求的电源；
如果不能满足所述电源需求，则向所述电源插头发送所述供电能力。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在向所述电源插头反馈所述供电能力之后，还包括：
接收所述电源插头的反馈结果，确定所述电源插头是否接受所述供电能力范围内的电源；
如果接受，则向所述电源插头提供所述供电能力范围内的电源；
否则，继续向所述电源插头输出所述控制电源。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在根据所述电源需求对所述用电设备供电之后，还包括：
检测所述电源插头是否松动或是否拔出；
如果是，则停止向所述电源插头供电，并将所述电源插头松动或拔出的信息发送至所述用电设备。
12.一种用电设备电源装置控制方法，应用于如权利要求5-7中任一项所述的用电设备电源装置，其特征在于，所述方法包括：
确定用电设备的电源需求；
将所述电源需求发送至电源插座；
根据所述电源插座的供电能力控制负载进行工作。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，根据所述电源插座的供电能力控制负载进行工作，包括：
在所述电源插座的供电能力能够满足所述电源需求时，接收所述电源插头提供的电源；
在所述电源插座的供电能力不能够满足所述电源需求时，接收所述电源插头发送的所述电源插座的供电能力，确定是否接受所述供电能力范围内的电源，并反馈至所述电源插座。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在反馈至所述电源插座之后，还包括：
如果接受所述供电能力范围内的电源，则接收所述电源插头提供的电源，并控制负载进行工作；
否则，待机运行，并按照预设周期检测所述电源需求，并与所述电源插座进行通信连接。
15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，确定用电设备的电源需求，包括：
在接收到所述电源插头输出的控制电源后，检测用户的用电操作；
根据预设的节能运行策略和所述用电操作确定所述电源需求；其中，所述电源需求至少包括用电电压和用电电流。
16.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求8至11中任一项所述的电源插座控制方法，或，如权利要求12至15中任一项所述的用电设备电源装置控制方法。
17.一种用电设备，其特征在于，所述用电设备采用如权利要求5-7中任一项所述的用电设备电源装置，所述用电设备为电风扇，或，加湿器，或，台灯。
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