JP2016009498A

JP2016009498A - 電流検出と管理装置

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Publication number: JP2016009498A
Application number: JP2015125080A
Authority: JP
Inventors: 瑞杰邱; Jui-Chieh Chiu; 依靜林; Yi-Jing Lin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-06-25
Filing date: 2015-06-22
Publication date: 2016-01-18
Also published as: TWI531131B; CN105305526A; TW201601406A; US20150380183A1

Abstract

【課題】電流検出と管理装置の提供。【解決手段】この電流検出と管理装置は、電源連接ユニット、主電流管理ユニット及び電力供給ユニットを含み、該主電流管理ユニットは該電源連接ユニットと電力供給ユニットの間に直列に接続され、該電源連接ユニットが該電力供給ユニットに導通するか否かを制御する。上記主電流管理ユニットは主電源スイッチ、電流検出装置及びマイクロプロセッサを含み、該電流検出装置は上記電源連接ユニットが該電力供給ユニットに輸送する作業電流値ＯＣＶを検出可能で、並びに該マイクロプロセッサの判断電流値ＲＣＶと比較し、比較結果が異常であるとき、逆数計時期間ＣＰを起動し、該逆数計時期間ＣＰ内に、もし該作業電流値ＯＣＶが正常に回復しなければ、該主電源スイッチは開路（ＯＦＦ）を呈して上記電源連接ユニットの電力供給ユニットとの接続を切断し、電器が不使用時或いは長期待機時或いは異常操作状況にある時の電力消耗を防止し、並びに安全電力使用の性能をアップする。【選択図】図４

Description

本発明は一種の電流検出と管理装置に係り、特に一種の作業電流状態を検出することで電器への電力供給を管理制御し、スリープ状態の電器の待機電力消費を防止する電流検出と管理装置に関する。

一般に電器は電源に接続して電源オンとして使用するか或いは電源から抜き取らない状態では、いずれも待機状態にあり、微小な電流が通過し得て電力消耗を形成し、長時間の累計では明らかな電力浪費を形成し得て、この結果、コストを消耗するほか、二酸化炭素の排出も増加し得て、地球の温暖化の危機を高め、人類の生存環境を脅かす。統計によると、もし一つの家庭が数十種類の不必要な電器の浪費を有すると、地球上の数千万個の家庭では、数億個の不必要な電力が続けて浪費され、エネルギー浪費の状況は相当に明らかとなる。これから分かるように、このような電源に接続されたスリープ電器のもたらすエネルギー浪費の欠点は積極的に研究、解決されることが待たれている。

周知の技術では、特許文献１の「節電ソケット」は、消費電力を低減でき、挿入孔モジュールに対して電力切断を実行できるが、実際の応用上は、却ってフレキシブルに調整可能な緩衝時間を提供することがなく、運用上の不便を形成する。また、特許文献２の「スマートタイプ節電プラグ」も、同様にフレキシブルに調整可能な緩衝時間を提供することがなく、運用上の不便を形成する。特許文献３の「電流管理装置」は、スリープ電源損耗を試験するために電圧センサと電流センサを必要とし、コストが比較的高くなり、実現の難度が増加する。特許文献４の「節電電源分配器」は、余計に比較器回路を利用する必要があるため、回路のコストが増加する。特許文献５の「電器の停電装置」は、起動ユニットが電源供給ユニットを起動するほか、同時に被制御回路切断ユニットを起動できるものとされ、応用上の不便を形成する。

台湾特許出願第０９８１４３６２８号明細書台湾特許出願第０９９２１３８５５号明細書台湾特許出願第０９８２２０７６８号明細書台湾特許出願第０９８２０９２９８号明細書台湾特許出願第０９９１１７１４号明細書

周知の技術の欠点を鑑み、本発明は、フレキシブルな回路方式を利用して、有効に開発のコストを節約し実現の可能性をアップする電流検出と管理装置を提供することを目的とする。

本発明の提供する電流管理装置は、電源連接ユニット、主電流管理ユニット、及び電力供給ユニットを含み、上記電源連接ユニットは電源に接続され、上記電力供給ユニットは電器に電気的に接続され、上記主電流管理ユニットは上記電源連接ユニットと電力供給ユニットの間に直列に接続され、これにより上記電源連接ユニットが上記電力供給ユニットに導通するか否かを制御する。上記主電流管理ユニットは主電源スイッチ、電流検出装置、駆動装置、マイクロプロセッサ及び再起動装置を含む。そのうち、上記主電源スイッチは電流検出装置と、上記電源連接ユニットと電力供給ユニットの間の接続線の間に直列に接続される。該電流管理装置が電力供給動作を行う時、上記主電源スイッチは閉路（ＯＮ）を呈して上記電源連接ユニットを電力供給ユニットに導通させる。上記駆動装置は上記マイクロプロセッサの制御信号を受けて動作し、上記主電源スイッチの閉路（ＯＮ）或いは開路（ＯＦＦ）を制御するのに用いられる。上記電流検出装置は上記主電源スイッチと電力供給ユニットの接続線の間に設置され、上記電源連接ユニットが該電力供給ユニットに輸送する作業電流値（ＯｐｅｒａｔｉｎｇＣｕｒｒｅｎｔＶａｌｕｅ，ＯＣＶ）を検出するのに用いられ、並びに検出結果を上記マイクロプロセッサに伝送する。上記再起動装置は上記マイクロプロセッサに接続され、上記主電源スイッチが開路（ＯＦＦ）を呈する時に、上記マイクロプロセッサを起動して上記駆動装置を起動して上記主電源スイッチを閉路（ＯＮ）となして上記電源連接ユニットを電力供給ユニットに導通させる。上記マイクロプロセッサは上記電流検出装置の作業電流値ＯＣＶの検出結果に基づき、上記駆動装置を制御し、それにより上記駆動装置が上記主電源スイッチの開路（ＯＦＦ）或いは閉路（ＯＮ）を制御し、そのうち、上記マイクロプロセッサは判断電流値（ＲｅｆｅｒｅｎｃｅＣｕｒｒｅｎｔＶａｌｕｅ，ＲＣＶ）を具えて上記電流検出装置の検出結果の作業電流値ＯＣＶと比較し、比較の結果が該作業電流値ＯＣＶが上記判断電流値ＲＣＶより低いか高いとき、該マイクロプロセッサは逆数計時期間ＣＰを起動し、該逆数計時期間（ＣｏｕｎｔｄｏｗｎＰｅｒｉｏｄ，ＣＰ）内に、もし該作業電流値ＯＣＶが上記判断電流値ＲＣＶを新たに超過せず、逆数計時期間ＣＰを完成すると、該駆動装置により上記主電源スイッチを制御して開路（ＯＦＦ）とし、上記電源連接ユニットから電力供給ユニットの導通を切断し、電器の不使用時或いは長期待機状況での電力消耗を防止する。

特に、上記主電流管理ユニットの主電源スイッチと電流検出装置は直列方式で上記電源連接ユニットと電力供給ユニットの間に接続され、上記主電源スイッチを流れる作業電流がさらに上記電流検出装置を流れるようにし、上記電流検出装置の作業電流となし、電流重複利用の方式により節電の機能を達成する。

特に、上記判断電流値ＲＣＶは固定値或いは区間値とされ得て、上記固定値或いは区間価は電器の起動使用時の作業電流値ＯＣＶと切断時の待機電流値（Ｓｔａｎｄｂｙ−ｍｏｄｅＣｕｒｒｅｎｔＶａｌｕｅ，ＳＣＶ）の間にある。

ある実施例において、上記主電流管理ユニットはさらにろ波装置、信号増幅装置を含み、上記電流検出装置は検出した信号をろ波、増幅した後に上記マイクロプロセッサに送る。上記ろ波装置と信号増幅装置はまた整流装置に置換されてもよい。

ある実施例において、上記主電流管理ユニットはさらに通信装置を含み、それは無線通信モジュール或いは有線通信モジュールのいずれかとされ、上記通信装置は使用者が外部より伝送した制御信号を受取り並びにそれに基づき該マイクロプロセッサの内部設定を制御或いは変更し、及び上記マイクロプロセッサが記録する電器が使用するデータを遠方データベースに伝送して収集及び利用に供する。

ある実施例において、上記マイクロプロセッサは設定調整装置をさらに含み、それは上記マイクロプロセッサの予設の判断電流値ＲＣＶと予設の逆数計時期間ＣＰのパラメータを変更設定でき、使用者が使用する電器の種類と使用の場面により異なる作業パラメータを設定できるようにする。

ある実施例において、上記マイクロプロセッサはさらにディスプレイを含み、それは該電流管理装置の関係作業パラメータ及び動作メッセージを表示でき、これにより使用者の操作便利性を増す。

ある実施例において、上記電流管理装置は駆動電力管理ユニットを含み、上記駆動電力管理ユニットは上記電源連接ユニットと主電流管理ユニットの間に電気的に接続され、該主電流管理ユニットに電力供給するか否かを制御し、それは作業電源スイッチ、定電源装置、第２駆動装置及びトリガ装置を含む。上記作業電源スイッチは上記電源連接ユニットと主電流管理ユニットの電線の間に直列に接続される。上記定電源装置は上記電源連接ユニットの電源規格を調整でき、並びに必要規格にマッチする電源を上記マイクロプロセッサに提供し、定電圧回路或いは定電流回路とされ得る。上記第２駆動装置は上記マイクロプロセッサによる制御を受けて、上記作業電源スイッチを制御して開路（ＯＦＦ）或いは閉路（ＯＮ）となすのに用いられる。上記トリガ装置は上記作業電源スイッチを開路（ＯＦＦ）から閉路（ＯＮ）となして、上記電源連接ユニットの電源を定電源装置に導通させることができる。上記主電流管理ユニットが開路（ＯＦＦ）の状態を呈するとき、上記マイクロプロセッサは上記第２駆動装置に該作業電源スイッチを開路（ＯＦＦ）とさせて、定電源装置に該主電流管理ユニットへの電力供給を停止させ、これにより、上記電流管理装置自身の待機電力消費を防止し、或いは、上記主電流管理ユニットが開路（ＯＦＦ）を呈するとき、上記マイクロプロセッサは上記第２駆動装置に該作業電源スイッチを閉路（ＯＮ）とさせ、マイクロプロセッサの電源を維持し、さらなる命令に待機させる。上記作業電源スイッチが開路（ＯＦＦ）を呈する状態で、上記トリガ装置を操作して該作業電源スイッチを閉路（ＯＮ）状態に回復させることで、上記定電源装置に続けて該主電流管理ユニットに電力供給して正常動作を回復させる。

特に、上記トリガ装置の起動後に、上記電源連接ユニットから上記定電源装置が導通し、上記定電源装置が安定電源を上記マイクロプロセッサに提供し、上記マイクロプロセッサがさらに上記第２駆動装置を駆動し、上記作業電源スイッチにセルフロック状態を形成させ、閉路（ＯＮ）を維持させる。

本発明はまた一種の線路の異常作業電流状態を検出できる電流検出装置を提供する。

本発明によると、上記電流検出装置は電源連接ユニット、電力供給ユニット、電流検出ユニット、信号処理ユニット及びマイプロプロセッサユニットを含む。上記電源連接ユニットは電源に電気的に接続可能で、上記電力供給ユニットは電器に電気的に接続可能であり、上記電流検出ユニットは上記電源連接ユニットと電力供給ユニットの間に直列に接続されて、上記電源連接ユニットが上記電力供給ユニットに輸送する作業電流値ＯＣＶを検出するのに用いられる。上記信号処理ユニットは上記電流検出ユニットから送られた信号を処理して安定した電圧信号となした後に上記マイプロプロセッサユニットに伝送する。上記マイプロプロセッサユニットは判断電流値ＲＣＶを具えて上記電流検出ユニットの検出結果の作業電流値ＯＣＶと比較し、並びに比較結果に基づき対応するステップを実行する。

特に、上記信号処理ユニットは主動ろ波ユニットとされ、上記主動ろ波ユニットは上記電流検出ユニットから送られた信号をろ波し並びに増幅した後に上記マイプロプロセッサユニットへと送出し、それは抵抗或いはコンデンサ或いはインダクタで構成された回路、増幅器で構成されたろ波回路或いはその他の、同時にろ波と増幅機能を有する回路とされ得るが、上記主動ろ波ユニットはこれに限定されるわけではない。上記信号処理ユニットはまた整流ユニットとされ得て、それはろ波器、ダイオード、アナログデジタル変換器、検波器回路或いは旋波信号を安定した信号に変換する回路或いは装置とされ、ただし、上記整流ユニットはこれに限定されるわけではない。

本発明は一種の電流管理装置を提供し、それは電器の作業電流状態を検出することにより電器が正常に動作しているか否かを判定し、該作業電流を基準の判断電流と比較し、電器がシャットダウンされるか或いは待機状態にあるときに、該作業電流が判断電流より低いか、或いは電器の作業電流が過大で判断電流より高ければ、電力供給呈しの逆数計時期間を起動し、該逆数計時期間は異なる電器の使用状況により適合する期間と適合する判断電流を設定し、上記作業電流が該逆数計時期間にあって正常状態に回復することがなければ、電器は電力供給を停止され、これにより節電と安全保護の機能を達成する。

本発明の第１実施例の回路構造ブロック表示図である。本発明の第１実施例の主電流管理ユニットの動作フローチャートである。本発明の第１実施例を電源アダプタソケットに取り付けた正面外観図である。本発明の第１実施例を電源アダプタソケットに取り付けた背面外観図である。本発明の第１実施例をＵＳＢ装置に取り付けた外観図である。本発明の第２実施例の回路構造ブロック表示図である。本発明の第２実施例の電源アダプタソケットの正面外観図である。本発明の第３実施例の電源アダプタソケットの正面外観図である。

以下に本発明の技術内容、構造特徴、達成する目的及び作用効果について、以下に例を挙げ並びに図面を組み合わせて詳細に説明する。

図１、２及び図３Ａ〜３Ｃに示されるのは、本発明の電流管理装置の第１の好ましい実施例であり、それは電源連接ユニット１、主電流管理ユニット２及び電力供給ユニット３を含み、該電源連接ユニット１は外在電源、たとえば、１１０〜２２０Ｖ交流の家庭用電源に接続可能で、該電力供給ユニット３は一組或いは一組以上の電器に接続可能で、該主電流管理ユニット２は該電源連接ユニット１と電力供給ユニット３の間に電気的に接続され、これにより該電力供給ユニット３の電力供給を行うか否かを制御する。

該主電流管理ユニット２は主電源スイッチ２１、電流検出装置２２、駆動装置２３、マイクロプロセッサ２４、再起動装置２５、信号増幅装置２７及びろ波装置２８を具える。そのうち、該主電源スイッチ２１と電流検出装置２２は、上記電源連接ユニット１と電力供給ユニット３の間の配線に直列に接続され、主電源スイッチ２１はリレーあるいはトライアック（ＴＲＩＡＣ）等より選ばれ得るが、スイッチの種類はこれに限定されるわけではない。該電流検出装置２２は上記電源連接ユニット１と電力供給ユニット３間の配線上に設置されて、該電源連接ユニット１が該電力供給ユニット３に輸送する作業電流値ＯＣＶを検出するのに用いられ、並びに検出結果を電圧信号に変換し、マイクロプロセッサ２４に伝送し、該電流検出装置２２はホールセンサ（ＨａｌｌＥｆｆｅｃｔＣｕｒｒｅｎｔＳｅｎｓｏｒ）あるいは電流トランスフォーマー（ＣｕｒｒｅｎｔＴｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）、抵抗装置あるいは電流の大きさを検出する回路あるいは装置等とされるが、電流検出装置の種類はこれに限定されるわけではない。該信号増幅装置２７は該電流検出装置２２と該マイクロプロセッサ２４の間に設置され、上記電流検出装置２２が伝送した信号を増幅後に該マイクロプロセッサ２４に出力する。該ろ波装置２８は上記電流検出装置２２とマイクロプロセッサ２４の間に設置され、該電流検出装置２２が伝送した信号をろ波後に該マイクロプロセッサ２４に出力する。該電流検出装置２２の検出結果がトリガする電圧信号はさらにろ波装置２８、信号増幅装置２７を経由した後、さらにマイクロプロセッサ２４による使用に供され、該ろ波装置２８と信号増幅装置２７はまた整流装置により置換可能で、該整流装置はろ波器、ダイオード、アナログデジタル変換器、検波器、検波器回路あるいは旋波信号を安定した信号に変換できる回路あるいは装置とされ、該整流装置は上記電流検出装置２２とマイクロプロセッサ２４の間に設置されて、該電流検出装置２２が伝送した信号を安定した信号に変換してから該マイクロプロセッサ２４に出力しその使用に供する。該マイクロプロセッサ２４は予設の判断電流値ＲＣＶを具え、それは固定値あるいは区間値とされ、且つ該固定値あるいは区間値は電器の起動使用時の作業電流値ＯＣＶと使用終了時の待機電流値ＳＣＶの間とされ、それは上記電流検出装置２２がトリガする電圧信号と比較され、詳しくは図２に示されるように、比較の結果が、該作業電流値ＯＣＶが上記判断電流値ＲＣＶより低いか高いとされるとき、該マイクロプロセッサ２４は予設の逆数計時期間ＣＰを起動し、該逆数計時期間ＣＰ内に、もし該作業電流値ＯＣＶが上記判断電流値ＲＣＶに回復せず、またすなわち、この使用電器は続けて正常動作の状態ではないことを表示し、ゆえに、逆数計時期間ＣＰが終了すると該マイクロプロセッサ２４は該駆動装置２３を介して上記主電源スイッチ２１を制御して開路（ＯＦＦ）を呈するようにし、こうして該使用電器への電力供給を切断し、節電の効果を達成する。そのうち、上記主電源スイッチ２１と電流検出装置２２の作業電流は直列接続方式で接続され、該主電源スイッチ２１を流れる作業電流はさらに該電流検出装置２２を流れ得て、該電流検出装置２２の作業電流となり、電流重複利用の方式により節電の効果を達成する。このほか、該主電源スイッチ２１は該駆動装置２３の制御を受けて開路（ＯＦＦ）あるいは閉路（ＯＮ）を呈し、且つ該駆動装置２３は該マイクロプロセッサ２４の電圧信号により制御され、これにより、該マイクロプロセッサ２４の電圧信号により該駆動装置２３を操作し、同時に該主電源スイッチ２１と電流検出装置２２の共用作業電流を起動でき、該電力供給ユニット３が電器に供給する電流を管理するほか、同時に節電の機能を達成する。

図３Ａ、３Ｂは上記電流管理装置が電源アダプタソケットのケーシング５内に設置された構造態様を表示し、該電源連接ユニット１は該ケーシング５背面より延伸されたプラグとされ得て、理解できることは、該電源連接ユニット１は当然、プラグあるいは接続端子を具えた延長コードとされ得るが、ただし上記に列挙されたものに限定されるわけではなく、ただ使用場面の電源供給装置に接続できる各種の電源連接装置であればいずれもこれに属する。このほか、該主電流管理ユニット２の関係部品は該ケーシング５内部に取り付けられ、並びに上記再起動装置２５の押しボタンは該ケーシング５の正面部分に設けられ、こうして該電流管理装置の起動開始電力供給あるいは再起動電力供給時に押圧されることで通電使用される。また、図３Ｃは電流管理装置がＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）に設置された構造態様を表示し、該ＵＳＢの第１挿入端は電源連接ユニット１とされ、該ＵＳＢの第２挿入端は電力供給ユニット３とされ、該主電流管理ユニット２の関係部品はＵＳＢのケーシング５の内部に取り付けられ、並びに前述の再起動装置２５の押しボタンは該ケーシング５の正面部分に配設されている。

前述の特徴により構成された電流管理装置は、使用時に、まず該電源連接ユニット１のプラグが家庭用電源のコンセントに挿入され、さらに使用したい電器の電源プラグが該電力供給ユニット３のソケットに挿入され、その後、該ケーシング５上の再起動装置２５の押しボタンが押されることで、該主電流管理装置２の主電源スイッチ２１が閉路（ＯＮ）状態とされ、家庭用電源が該電器に供給される。電器への電力供給の期間、該主電流管理ユニット２の電流検出装置２２は電力供給線路の作業電流値ＯＣＶに対して検出と監視制御を続け、並びに検出結果に基づいて電圧信号をマイクロプロセッサ２４に出力する。ある使用状況では、使用電器の使用が停止されるかあるいは低電流の待機状態が現出するとき、該マイクロプロセッサ２４内部の予設の判断電流値ＲＣＶとの比較演算により、もし前述の作業電流値ＯＣＶが上記判断電流値ＲＣＶより低い或いは高いときは、設定された逆数計時期間ＣＰを起動実行し、ただ該逆数計時期間ＣＰ内に、該電器が再起動使用される状況があれば、またすなわち、上記作業電流値ＯＣＶが上記判断電流値ＲＣＶに戻れば、該逆数計時期間ＣＰが終了され、電流管理装置の電力供給線路は閉路（ＯＮ）状態を保持し、該電器を正常運転させる。ただし、別のある使用状況で、もし該逆数計時期間ＣＰが終了するまで、該電器が再起動されなければ、これにより該逆数計時期間ＣＰが終了後に、該主電源スイッチ２１は開路（ＯＦＦ）状態を呈し、家庭用電源のこの使用電器への供給を断絶し、電気エネルギーの消費を防止する。その後、もし電力供給動作を再開する必要があれば、ただ該ケーシング５上面の再起動装置２５の押しボタンを押せば、家庭用電源を該電器に供給してその使用に供することができる。以上をまとめると分かるように、本発明は電器の不使用時に、電源と電器の間の電力供給連結を切断し、スリープ状態の待機電源の浪費を防止する。

図４と図５は本発明の電流管理装置の第２実施例を示す。該電流管理装置は電源連接ユニット１、駆動電力管理ユニット４、主電流管理ユニット２及び電力供給ユニット３を含む。該電源連接ユニット１は外在電源、たとえば１１０Ｖ交流の家庭用電源に接続可能で、該電力供給ユニット３は一組或いは一組以上の電器に接続可能であり、該主電流管理ユニット２は該電源連接ユニット１と該電力供給ユニット３の間の電気的に接続され、これにより該電力供給ユニット３の電源供給と非供給を制御する。

該主電流管理ユニット２は主電源スイッチ２１、電流検出装置２２、駆動装置２３、マイクロプロセッサ２４、設定調整装置２４ａ、再起動装置２５、通信ユニット２６、信号増幅装置２７、ろ波装置２８及びディスプレイ２９を含む。本実施例は前述の第１実施例の主電流管理ユニット２の部品構成と大体は同じであり、これにより同じ構成部品については以下に重複して詳しい説明は行わない。そのうち、該主電源スイッチ２１と電流検出装置２２は直列に上記電源連接ユニット１と電力供給ユニット３の電線の間に接続される。該電流検出装置２２は上記主電源スイッチ２１と電力供給ユニット３の電線の間に設置されて、該電源連接ユニット１が該電力供給ユニット３に輸送する作業電流値ＯＣＶを検出するのに用いられる。該電流検出装置２２のトリガ信号は該ろ波装置２８と信号増幅装置２７により処理された後に、さらに該マイクロプロセッサ２４による使用に供される。該マイクロプロセッサ２４は予設の判断電流値ＲＣＶを有し、前述の電流検出装置２２がトリガした電圧信号と比較し、並びに比較結果により該駆動装置２３による該主電源スイッチ２１の開路（ＯＦＦ）或いは閉路（ＯＮ）を制御する。該設定調整装置２４ａは該マイクロプロセッサ２４に接続され、それは該マイクロプロセッサ２４の予設の判断電流値ＲＣＶと予設の逆数計時期間ＣＰの数値を変更することができ、使用者に、使用する電器の種類と使用場面により異なる作業パラメータを設定させられる。該通信装置２６は無線通信モジュール、たとえば、ＷｉＦｉ（登録商標）、ブルートゥース（登録商標）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、赤外線等より選択されるか、有線通信モジュールとされ、たとえば、ＰＬＣパワーケーブルネットワーク或いはネットワークケーブル等とされるが、通信モジュールの種類はこれに限定されるわけではなく、該通信装置２６は該マイクロプロセッサ２４に接続され、それは使用者が外部から伝送した制御信号を受取り、これにより該マイクロプロセッサ２４の内部設定を制御或いは変更でき、たとえば、直接前述の主電源スイッチ２１をオン或いはオフするか、或いは予設の判断電流値ＲＣＶ、予設の逆数計時期間ＣＰを変更できる。該ディスプレイ２９は該マイクロプロセッサ２４に接続され、それは該電流管理装置の関係作業パラメータ及び動作メッセージを表示でき、これにより使用者の操作の便利性をアップでき、該ディスプレイ２９は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）或いは発光ダイオードディスプレイ等の種類のディスプレイ装置より選択できるが、種類はこれに限定されるわけではない。

該駆動電力管理ユニット４は作業電源スイッチ４１、定電源装置４２、第２駆動装置４３及びトリガ装置４４を含む。そのうち、該作業電源スイッチ４１は上記電源連接ユニット１と主電流管理ユニット２の電線の間の直列に接続され、該作業電源スイッチ４１はリレー或いはトライアック（ＴＲＩＡＣ）等より選ばれ得るが、スイッチの種類はこれに限定されるわけではない。該定電源装置４２は上記作業電源スイッチ４１に直列に接続され、それは上記外在電源の電源規格を調整でき、並びに必要にマッチした電源規格を該マイクロプロセッサ２４の使用に供し、該定電源装置４２は変圧器、整流器、コンデンサ或いは電圧安定化ダイオード等より選択されるが、ただし装置の種類はこれに限定されるわけではない。

図５は前述の第２実施例が電源アダプタソケットのケーシング５に設置された状況を表示する。該電源連接ユニット１は該ケーシング５の背面より延伸されたプラグとされる。該電力供給ユニット３は該ケーシング５の正面或いは側面に配設されたソケットとされる。このほか、該主電流管理ユニット２と駆動電力管理ユニット４の関係部品は該ケーシング５内部に取り付けられ、そのうち、該再起動装置２５、トリガ装置４４、設定調整装置２４ａ及びディスプレイ２９等の装置の操作ボタンは該ケーシング５の正面部分に配設され、これにより使用者による操作と監視に便利とされ、該通信装置２６の信号受信部もまた該ケーシング５の表面に配設されるが、正面部分に限定されるわけではなく、信号の受信ができるものとされる。

前述の電流管理装置の第２実施例に基づき、使用時にはまず電源連接ユニット１のプラグが家庭用電源のコンセントに差し込まれ、さらに使用したい電器の電源プラグが電力供給ユニット３のソケットに差し込まれ、その後、該ケーシング５上の再起動装置２５のボタンが押されることで、該主電流管理ユニット２の主電源スイッチ２１が閉路（ＯＮ）状態を呈し、家庭用電源が該電器の使用に供される。電器に電力供給がされる期間に、該主電流管理ユニット２の電流検出装置２２は電力供給線路の作業電流値ＯＣＶに対して検出と監視制御を続け、並びに検出結果に基づき電圧信号をマイクロプロセッサ２４に出力する。ある使用状況下で、使用電器の使用が停止されるか或いは低電流の待機状態が現出するとき或いはある使用状況において、電流異常が判断電流範囲を超過すると、該マイクロプロセッサ２４内部の予設の判断電流値ＲＣＶとの比較演算により、もし上記作業電流値ＯＣＶが上記判断電流値ＲＣＶより低ければ、予設の逆数計時期間ＣＰを起動実行し、ただ該逆数計時期間ＣＰ内に該電器が再起動され、すなわち上記作業電流値ＯＣＶが上記判断電流値ＲＣＶより高くなれば、該逆数計時期間ＣＰは終了され、電流管理装置の電力供給線路は導通（ＯＮ）状態を保持し、該電器は正常に動作する。ただし、別のある使用状況で、もし、該逆数計時期間ＣＰが終了するまで、該電器が再起動されなければ、これにより該逆数計時期間ＣＰが終了後に、該主電源スイッチ２１は閉路（ＯＮ）状態を呈し、こうして家庭用電源のこの使用電器への電力供給を停止し、電力消耗を防止する。その後、もし、新たに電力供給を再開する必要があれば、ただ該ケーシング５上面の再起動装置２５のボタンを押せば、家庭用電源が該電器に供給されてその使用に供される。このほか、使用者は設定により、該主電源スイッチ２１がオフ状態のとき、該マイクロプロセッサ２４も同時に作業電源スイッチ４１をオフするようにし、節電の効果を達成するか、或いは該主電源スイッチ２１がオフのとき、該マイクロプロセッサ２４は該作業電源スイッチ４１をオン状態に保持して、該マイクロプロセッサと通信ユニット或いは外部回路の電源供給を維持し、随時外部制御信号を受けとって、該主電源スイッチ２１を再度オンとすることができる。

上述の説明から分かるように、第２実施例の動作方式はほぼ前述の第１実施例と同じであるが、ただし特に、該マイクロプロセッサ２４の予設の判断電流値ＲＣＶと予設の逆数計時期間ＣＰの数値が、該設定調整装置２４ａにより任意に調整、変更設定でき、同時にその関係の作業設定パラメータ及び動作メッセージがいずれも該ディスプレイ２９により表示され得て、使用者が一目瞭然であるものとされ、これにより、操作使用上、さらに便利で実用的である。且つ本発明の第２実施例の電流管理装置の装置構成は簡単で、製造コストは低廉であり、低電流状態に対して処理を行ない、並びに電器オフの緩衝時間をフレキシブルに調整可能で、これにより製造コストダウンと有効な電流管理の目的を達成できる。

このほか、第２実施例のさらに特別な特徴は、以下のとおりである。すなわち、該主電流管理ユニット２がすでに家庭用電源の該使用電器への供給を切断した状況で、該マイクロプロセッサ２４は該駆動電力管理ユニット４中の第２駆動装置４３に、該作業電源スイッチ４１を開路（ＯＦＦ）とさせ、これにより定電源装置４２に該主電流管理ユニット２への電力供給を停止させ、さらに一歩、全体の電流管理装置が待機スリープ期間の自身の電力浪費を防止でき、究極の節電の目的を達成する。また、該作業電源スイッチ４１が開路（ＯＦＦ）を呈する状態で、手動でトリガ装置４４のボタンを押して該電源連接ユニット１の電源を定電源装置４２に導通させることで、該定電源装置４２に電源をマイクロプロセッサ２４に提供させ、並びに自動的に該作業電源スイッチ４１を制御して閉路（ＯＮ）にセルフロックし、これにより全体の電流管理装置の正常動作を回復させる操作方式が非常に簡単迅速である。使用者はまた、該作業電源スイッチ４１が閉路（ＯＮ）にセルフロックしているとき、該マイクロプロセッサは同時に該主電源スイッチ２１を起動して閉路（ＯＮ）し、電流の導通を回復し、応用上さらに便利としている。第２実施例の設置に基づき、さらに一歩、全体の電流管理装置の機能がアップされ、特に、該マイクロプロセッサ２４が電器使用時のパワー消耗値関係数値データを記録でき、たとえば、電器起動時の時間と電流値、電器の待機時の時間と電流値、及び電器のオフ時の時間と電流値を記録でき、さらに該通信装置２６を利用して前述の電器の記録データを伝送し、遠方のデータベースに収集し及び利用し、こうして全体の電流管理装置の設定を調整校正し、使用性能をアップする。

さらに図６に示される本発明の第３実施例を参照されたい。これはグループ電器の使用に適合する電流管理装置を示し、その大体の構成部品は第２実施例と同じであり、主要な違いは以下のとおりである。本発明の第３実施例はさらに、該電力供給ユニット３のほかにさらに、複数の電力供給ユニット３が設けられて複数の電力供給ユニット３は主要な電力供給ユニット３のほかに、複数の副電力供給ユニット３ａが設けられ、各副電力供給ユニットと主要な電力供給ユニット３は電気的に該主電源スイッチ２１に接続され、並びにこれら電力供給ユニット３と副電力供給ユニット３ａのソケットは該ケーシング５の正面或いは側面に設けられる。本発明の第３実施例が関係性を有するグループの電器たとえば、コンピュータ設備の一群の電器に使用されるとき、主要な電器、たとえばコンピュータの電源線は該主要な電力供給ユニット３のソケットに差し込まれ、その他の関連性を有する付属電器、たとえば、プリンタ、スキャナ等は、それぞれこれら副電力供給ユニット３ａのソケットに挿入される。前述の実施例の動作方式と同じく、一旦この主要な電力供給ユニット３のソケットに挿入されたコンピュータがシャットダウンされるか或いは待機状態にあるときは、該主電流管理ユニット２は電力供給切断の逆数計時を開始し、ただ時間内に該コンピュータが再起動使用されることがなく、逆数計時期間が終了すると、該主電流管理ユニット２はこれら電力供給ユニット３、副電力供給ユニット３ａの各ソケットの電力供給を切断し、これらコンピュータ設備のグループ電器をいずれも完全に停電させ、こうして待機の電源浪費を有さないようにする。

前述の各実施例はいずれも電源アダプタ形態を以て説明されるが、実際の応用上は、本発明の該主電流管理ユニット２は直接使用電器の電力供給回路中に設置可能で、この設置により電器が一定時間不使用であると、自動的に電源切断することで、節電の機能を達成する。ゆえに、本発明は前述の実施例の上記形式に局限されるわけではなく、本発明に提示の精神より逸脱せずに完成されるその他の同等の効果の修飾或いは置換は、いずれも本発明の権利請求範囲内に属する。

１電源連接ユニット
２主電流管理ユニット
２１主電源スイッチ
２２電流検出装置
２３駆動装置
２４マイクロプロセッサ
２４ａ設定調整装置
２５再起動装置
２６通信装置
２７信号増幅装置
２８ろ波装置
２９ディスプレイ
３電力供給ユニット
３ａ副電力供給ユニット
４駆動電力管理ユニット
４１作業電源スイッチ
４２定電源装置
４３第２駆動装置
４４トリガ装置
５ケーシング
作業電流値ＯＣＶ
判断電流値ＲＣＶ
逆数計時期間ＣＰ

Claims

電源連接ユニット、主電流管理ユニット、及び電力供給ユニットを含み、上記電源連接ユニットは電源に接続され、上記電力供給ユニットは電器に電気的に接続され、上記主電流管理ユニットは上記電源連接ユニットと電力供給ユニットの間に直列に接続され、これにより上記電源連接ユニットが上記電力供給ユニットに導通するか否かを制御する、電流管理装置において、
上記主電流管理ユニットは主電源スイッチ、電流検出装置、駆動装置、マイクロプロセッサ及び再起動装置を含み、上記主電源スイッチと電流検出装置は、上記電源連接ユニットと電力供給ユニットの間の接続線の間に直列に接続され、該電流管理装置が電力供給動作を行う時、上記主電源スイッチは閉路（ＯＮ）を呈して上記電源連接ユニットを電力供給ユニットに導通させ、上記駆動装置は上記マイクロプロセッサの制御信号に制御されて、上記主電源スイッチの閉路（ＯＮ）或いは開路（ＯＦＦ）を制御し、上記電流検出装置は上記主電源スイッチと電力供給ユニットの接続線の間に設置され、上記電源連接ユニットが該電力供給ユニットに輸送する作業電流値ＯＣＶを検出するのに用いられ、並びに検出結果を上記マイクロプロセッサに伝送し、上記再起動装置は上記マイクロプロセッサに接続され、上記主電源スイッチが開路（ＯＦＦ）を呈する時に、上記マイクロプロセッサを起動して上記駆動装置を起動して上記主電源スイッチを閉路（ＯＮ）となして上記電源連接ユニットを電力供給ユニットに導通させ、上記マイクロプロセッサは上記電流検出装置の作業電流値ＯＣＶの検出結果に基づき、上記駆動装置を制御し、それにより上記駆動装置が上記主電源スイッチの開路（ＯＦＦ）或いは閉路（ＯＮ）を制御することを特徴とする、電流管理装置。
電源連接ユニット、主電流管理ユニット、電力供給ユニット及び駆動電力管理ユニットを含み、上記電源連接ユニットは電源に接続され、上記電力供給ユニットは電器に電気的に接続され、上記主電流管理ユニットは上記電源連接ユニットと電力供給ユニットの間に直列に接続され、これにより上記電源連接ユニットが上記電力供給ユニットに導通するか否かを制御し、上記駆動電力管理ユニットは上記電源連接ユニットと上記主電流管理ユニットの間に電気的に接続され、これにより上記主電流管理ユニットが電力を供給するか否かを制御する、電流管理装置において、
上記主電流管理ユニットは主電源スイッチ、電流検出装置、駆動装置、マイクロプロセッサを含み、上記主電源スイッチと電流検出装置は、上記電源連接ユニットと電力供給ユニットの間の接続線の間に直列に接続され、該電流管理装置が電力供給動作を行う時、上記主電源スイッチは閉路（ＯＮ）を呈して上記電源連接ユニットを電力供給ユニットに導通させ、上記駆動装置は上記マイクロプロセッサの制御信号に制御されて、上記主電源スイッチの閉路（ＯＮ）或いは開路（ＯＦＦ）を制御し、上記電流検出装置は上記主電源スイッチと電力供給ユニットの接続線の間に設置され、上記電源連接ユニットが該電力供給ユニットに輸送する作業電流値ＯＣＶを検出するのに用いられ、並びに検出結果を上記マイクロプロセッサに伝送し、上記マイクロプロセッサは上記電流検出装置の作業電流値ＯＣＶの検出結果に基づき、上記駆動装置を制御し、それにより上記駆動装置が上記主電源スイッチの開路（ＯＦＦ）或いは閉路（ＯＮ）を制御し、上記駆動電力管理ユニットは少なくとも、作業電源スイッチ、定電源装置、第２駆動装置及びトリガ装置を含み、上記作業電源スイッチは電力供給動作時には閉路を呈し、上記電源連接ユニットを定電源装置に導通させ、上記定電源装置は上記電源連接ユニットの電源規格を調整でき、並びに必要規格に一致する電源を上記マイクロプロセッサ或は上記主電流管理ユニットの使用に供し、上記第２駆動装置は上記マイクロプロセッサにより制御され、上記作業電源スイッチを制御して開路（ＯＦＦ）或いは閉路（ＯＮ）となし、上記トリガ装置は上記電源連接ユニットの電源を定電源装置に導通させられ、上記作業電源スイッチが開路（ＯＦＦ）の状態で、上記トリガ装置を操作することで上記定電源装置に該主電流管理ユニットに電力供給させて正常動作を回復させられることを特徴とする、電流管理装置。
請求項１又は請求項２に記載の電流管理装置において、上記主電流管理ユニットの主電源スイッチと電流検出装置は直列方式で上記電源連接ユニットと電力供給ユニットの間に接続され、上記主電源スイッチを流れる作業電流がさらに上記電流検出装置を流れて、上記電流検出装置の作業電流となり、電流の重複利用の方式により節電を達成することを特徴とする、電流管理装置。
請求項１又は請求項２に記載の電流管理装置において、上記マイクロプロセッサは判断電流値ＲＣＶを具え、該判断電流値ＲＣＶは上記電流検出装置の検出結果の作業電流値ＯＣＶと比較され、比較の結果が、該作業電流値ＯＣＶが上記判断電流値ＲＣＶより低いか高いとき、該マイクロプロセッサは逆数計時期間ＣＰを起動し、該逆数計時期間ＣＰ内に、該作業電流値ＯＣＶが依然としてずっと上記判断電流値ＲＣＶより低いか高ければ、逆数計時期間ＣＰが完了すると該マイクロプロセッサが該駆動装置を介して上記主電源スイッチを制御して開路（ＯＦＦ）となし、上記電源連接ユニットから電力供給ユニットへの導通を切断することを特徴とする、電流管理装置。
請求項４記載の電流管理装置において、上記判断電流値ＲＣＶは固定値とされ、上記固定値が電器の起動使用時の作業電流値ＯＣＶと使用終了時の待機電流値ＳＣＶの間にあることを特徴とする、電流管理装置。
請求項４記載の電流管理装置において、上記判断電流値ＲＣＶは区間値とされ、上記区間値は電器の起動使用時の作業電流値ＯＣＶと使用終了時の待機電流値ＳＣＶの間にあることを特徴とする、電流管理装置。
請求項１又は請求項２に記載の電流管理装置において、上記電流検出装置はホールセンサ（ＨａｌｌＥｆｆｅｃｔＣｕｒｒｅｎｔＳｅｎｓｏｒ）あるいは電流トランスフォーマー（ＣｕｒｒｅｎｔＴｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）、抵抗装置あるいは電流の大きさを検出する回路あるいは装置のいずれかとされることを特徴とする、電流管理装置。
請求項１又は請求項２に記載の電流管理装置において、上記主電流管理ユニットはさらにろ波装置を含み、該ろ波装置は上記電流検出装置とマイクロプロセッサの間に設置され、上記電流検出装置がトリガされ伝送した信号をろ波した後に上記マイクロプロセッサに伝送することを特徴とする、電流管理装置。
請求項１又は請求項２に記載の電流管理装置において、上記主電流管理ユニットはさらに信号増幅装置を含み、該信号増幅装置は上記電流検出装置とマイクロプロセッサの間に設置されて、上記電流検出装置がトリガされて伝送した信号を増幅した後に上記マイクロプロセッサに送出することを特徴とする、電流管理装置。
請求項１又は請求項２に記載の電流管理装置において、上記主電流管理ユニットはさらに整流装置を含み、該整流装置は上記電流検出装置とマイクロプロセッサの間に設置されて、上記電流検出装置がトリガされて伝送した信号を安定した信号に変換した後に上記マイクロプロセッサに送出し、上記整流装置はろ波器、ダイオード、アナログデジタル変換器、検波器回路或いは旋波信号を変換して安定した信号となす回路或いは装置のいずれかとされることを特徴とする、電流管理装置。
請求項１又は請求項２に記載の電流管理装置において、上記駆動装置はトランジスタ、ＦＥＴ、ＴＲＩＡＣ、ＣＭＯＳ、ホトカプラ、或いは電流と電圧の導通と切断を行うスイッチを具えた装置或いは回路のいずれかとされることを特徴とする、電流管理装置。
請求項１又は請求項２に記載の電流管理装置において、上記主電源スイッチはリレー、ＴＲＩＡＣ或いは電流と電圧の導通と切断を行うスイッチを具えた装置或いは回路のいずれかとされることを特徴とする、電流管理装置。
請求項１記載の電流管理装置において、上記再起動装置は機械式のスイッチ装置、押しボタン装置、トランジスタ、ＴＲＩＡＣ、ホトカプラ、センサ回路、有線或いは無線リモートコントロール回路のいずれかとされることを特徴とする、電流管理装置。
請求項１又は請求項２に記載の電流管理装置において、上記マイクロプロセッサは少なくとも一回以上の電器使用の数値データを記録し、該数値データは電器起動時の時間と電流値、電器の待機時の時間と電流値及び電器停止時の時間と電流値を含むことを特徴とする、電流管理装置。
請求項１又は請求項２に記載の電流管理装置において、上記主電流管理ユニットはさらに通信装置を含み、該通信装置は無線通信モジュール或いは有線通信モジュールのいずれかとされ、上記通信装置は使用者が外部より伝送した制御信号を受取り並びにそれにより該マイクロプロセッサの内部設定を制御或いは変更できるか、或いは上記マイクロプロセッサに記録された電器使用の数値データを遠方のデータベースに伝送して収集及び利用に供することを特徴とする、電流管理装置。
請求項１又は請求項２に記載の電流管理装置において、上記マイクロプロセッサはさらに設定調整装置を含み、該設定調整装置は上記マイクロプロセッサの予設の判断電流値ＲＣＶと予設の逆数計時期間ＣＰのパラメータを変更設定できることを特徴とする、電流管理装置。
請求項２記載の電流管理装置において、上記トリガ装置の起動後に、上記電源連接ユニットから上記定電源装置が導通可能で、上記定電源装置が安定電源を上記マイクロプロセッサに提供し、上記マイクロプロセッサは上記第２駆動装置を再起動し、上記作業電源スイッチにセルフロック状態を形成させ、閉路を維持することを特徴とする、電流管理装置。
請求項２記載の電流管理装置において、上記第２駆動装置はトランジスタ、ＦＥＴ、ＴＲＩＡＣ、ＣＭＯＳ、ホトカプラ、或いは電流と電圧の導通と切断を行うスイッチを具えた装置或いは回路のいずれかとされることを特徴とする、電流管理装置。
請求項２記載の電流管理装置において、上記作業電源スイッチは、リレー、ＴＲＩＡＣ或いは電流と電圧の導通と切断を行うスイッチを具えた装置或いは回路のいずれかとされることを特徴とする、電流管理装置。
請求項２記載の電流管理装置において、上記定電源装置はダイオード、コンデンサ、変圧器、ＲＣ電圧降下回路、電圧安定化器、フライバック式変換器或いは定電圧或いは定電流を提供可能な装置或いは回路のいずれかとされることを特徴とする、電流管理装置。
請求項２記載の電流管理装置において、上記トリガ装置は機械式のスイッチ装置、押しボタン装置、トランジスタ、ＴＲＩＡＣ、ホトカプラ、センサ回路、有線或いは無線リモートコントロール回路のいずれかとされることを特徴とする、電流管理装置。
電源連接ユニット、電力供給ユニット、主電源スイッチと電流検出装置を含む電流センシング測定装置において、上記電源連接ユニットは電源に電気的に接続され、上記電力供給ユニットは電器に電気的に接続され、上記主電源スイッチと電流検出装置は直列方式で上記電源連接ユニットと電力供給ユニットの間に接続され、上記電流検出装置は上記電源連接ユニットが該電力供給ユニットに輸送する作業電流値ＯＣＶを検出するのに用いられ、上記主電源スイッチは上記電源連接ユニットが上記電力供給ユニットに輸送する作業電流値ＯＣＶを制御して開路（ＯＦＦ）と閉路（ＯＮ）を呈し、上記主電源スイッチの作業電流はさらに上記電流検出装置を流れ、上記電流検出装置の作業電流となり、電流の重複利用の方式により節電を達成することを特徴とする、電流検出装置。
電源連接ユニット、電力供給ユニット、電流検出ユニット、信号処理ユニットとマイクロプロセッサユニットを少なくとも含む電流センシング測定装置において、上記電源連接ユニットは電源に電気的に接続され、上記電力供給ユニットは電器に電気的に接続され、上記電流検出ユニットは上記電源連接ユニットと電力供給ユニットの間に直列に接続されて、上記電源連接ユニットが該電力供給ユニットに送る作業電流値ＯＣＶを検出するのに用いられ、上記信号処理ユニットは上記電流検出ユニットより伝送された信号を処理後に上記マイクロプロセッサユニットに伝送し、上記マイクロプロセッサユニットは判断電流値ＲＣＶを具えて上記電流検出ユニットの検出結果の作業電流値ＯＣＶと比較し、並びに比較結果により対応するプロセスを実行することを特徴とする、電流検出装置。
請求項２３に記載の電流センシング測定装置において、上記信号処理ユニットは整流ユニットとされて、それはろ波器、ダイオード、アナログデジタル変換器、検波器或いは旋波信号を変換して安定した信号となす回路或いは装置のいずれかとされることを特徴とする、電流検出装置。
請求項２３に記載の電流センシング測定装置において、上記信号処理ユニットは主動ろ波ユニットとされ、それは雑音フィルタリング除去の機能と信号増幅機能を具え、上記主動ろ波ユニットは抵抗或いはコンデンサ或いはインダクタで構成された回路、増幅器で構成されたろ波回路或いはその他のろ波と増幅機能を共に具えた回路のいずれかとされることを特徴とする、電流検出装置。