TW201946348A - 不斷電控制裝置、不斷電控制裝置的運作方法與智慧織物 - Google Patents

不斷電控制裝置、不斷電控制裝置的運作方法與智慧織物 Download PDF

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Abstract

一種不斷電控制裝置的運作方法，其步驟說明如下。首先，提供不斷電控制裝置以及至少一電功轉換裝置，其中不斷電控制裝置與移動式電源裝置的電壓輸出端以及接地端電性連接，至少一電功轉換裝置的一端與電壓輸出端電性連接，至少一電功轉換裝置的另一端與接地端電性連接。接著，當移動式電源裝置的電流小於移動式電源裝置的電流門檻值且持續了第一時間長度，不斷電控制裝置會產生致能電流作為電流的一部分。致能電流等於或大於電流門檻值，且第一時間長度小於移動式電源裝置的時間長度門檻值。

Description

不斷電控制裝置、不斷電控制裝置的運作方法與智慧織物
本發明有關於一種不斷電控制裝置，尤指一種使移動式電源不會主動停止供電的不斷電控制裝置以及其運作方法與智慧織物。
近年來穿戴式科技如智慧手錶、運動手環等產品越趨多元，其中如智慧衣等智慧織物的相關產業更是發展迅速。隨著智慧織物相關技術越趨成熟，智慧織物被應用在人體生理訊號檢測、體感溫度調節或顯示裝置等不同範疇，其中智慧織物更是被廣泛地應用於升溫加熱的保暖應用中。然當前的智慧織物使用外接的行動電源在進行加熱時，由於智慧織物存在著較大的電阻，故自行動電源所擷取的電流會較小，導致行動電源可能自動停止供電，從而產生加熱而升溫不足的情況。
使用者需要隨時重新地將行動電源與智慧織物連接，使得智慧織物的加熱系統得以重新進行加熱，導致使用者具有較差的使用體驗，甚至，嚴重的話，還可能造成使用者著涼而身體不適的情況發生。因此，目前重要的課題之一是如何解決行動電源在智慧織物的加熱過程中會自動停止供電而導致升溫不足的技術問題。
為了解決上述之缺憾，本發明的實施例提出一種不斷電控制裝置。所述不斷電控制裝置具有微控制器，微控制器與移動式電源裝置以及至少一電功轉換裝置電性連接，其中移動式電源裝置具有電壓輸出端以及接地端，至少一電功轉換裝置的一端與電壓輸出端以及微控制器電性連接，至少一電功轉換裝置的另一端與接地端以及微控制器電性連接。當移動式電源裝置的電流小於移動式電源裝置的電流門檻值且持續的時間長度為第一時間長度，微控制器會產生致能電流作為上述電流的一部分，其中致能電流等於或大於電流門檻值，且第一時間長度小於時間長度門檻值。當電流小於電流門檻值的時間長度到達時間長度門檻值，移動式電源裝置關閉並停止供電。
在一實施例中，本發明更提出一種不斷電控制裝置的運作方法，其步驟說明如下。首先，提供不斷電控制裝置以及至少一導電線，其中不斷電控制裝置與移動式電源裝置的電壓輸出端以及接地端電性連接，至少一導電線的一端與電壓輸出端電性連接，至少一導電線的另一端與接地端電性連接。接著，當移動式電源裝置的電流小於移動式電源裝置的電流門檻值且持續第一時間長度，不斷電控制裝置將產生致能電流作為電流的一部分，其中致能電流等於或大於電流門檻值且第一時間長度小於移動式電源裝置的時間長度門檻值。當電流小於電流門檻值的時間長度到達時間長度門檻值，移動式電源裝置關閉並停止供電。
為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。
以下將配合圖式說明本發明實施例之不斷電控制裝置、不斷電控制裝置的運作方法與智慧織物。
請參考圖1A，圖1A為配置有本發明實施例的不斷電控制裝置的電路架構示意圖。不斷電控制裝置10與至少一電功轉換裝置20(例如，用於智慧織物中用以進行加熱大電阻的導信紗或漆包線等，其具有較大的電阻)以及移動式電源裝置30電性連接。移動式電源裝置30包括電壓輸出端VCC ，電壓輸出端VCC 用以提供與移動式電源裝置30電性連接的負載(例如，不斷電控制裝置10與電功轉換裝置20)所需的電壓，所述電壓例如為5伏特，且本發明不以此為限。在本實施例中，移動式電源裝置30可由行動電源來實現，且本發明不以此為限。
在此實施例中，移動式電源裝置30更用以根據其電流I判斷是否停止供電。進一步地說，移動式電源裝置30用以判斷電流I是否小於電流門檻值IT ，且電流I小於電流門檻值IT 的時間長度是否等於或大於移動式電源裝置30的時間長度門檻值。當移動式電源裝置30判斷電流I小於電流門檻值IT 的時間長度等於或大於時間長度門檻值，移動式電源裝置30將停止供電。在本實施例中，電流門檻值IT 例如為1安培，時間長度門檻值例如為3至5秒之間，且本發明不以此為限。
不斷電控制裝置10是用以持續監測電流I是否小於電流門檻值IT ，並監測電流I持續小於電流門檻值IT 的第一時間長度TD1 是否等於或大於致能時間長度門檻值。當第一時間長度TD1 等於或大於致能時間長度門檻值，不斷電控制裝置10將產生致能電流IE ，且致能電流IE 作為電流I的一部分而流至移動式電源裝置30(註：電流I為負載電流IV 與致能電流IE 的總和，假設負載電流IV 很小，則電流I幾乎等於致能電流IE )。致能時間長度門檻值小於移動式電源裝置30的時間長度門檻值。此外，致能電流IE 的電流值等於或大於電流門檻值IT ，且致能電流IE 會維持一第二時間長度TD2 ，以使移動式電源裝置30可確實接收到作為電流I的致能電流IE 。於一實施例中，致能電流IE 可對應電流門檻值IT 為1至3安培之間，例如1、1.5或2安培，且本發明不以此為限。在本實施例中，不斷電控制裝置10可以微控制器晶片模組或智慧織物控制晶片等微控制器來實現，但本發明不以此為限。
在一實施例中，第二時間長度TD2 可以為0.05至1秒之間，例如為0.1、0.8或1秒，第一時間長度TD1 等於或大於致能時間長度門檻值而為2至4秒之間，且本發明不以此為限。較佳地，為了省電的目的，第二時間長度可以甚至為數個毫秒，而使得致能電流IE 實質上為一個電流脈衝。較佳地，為了設計的方便性，致能時間長度門檻值可以設計成2秒。
請參考圖1B，圖1B為配置有本發明另一實施例的不斷電控制裝置的電路架構示意圖。圖1B與圖1A的差別在於，圖1B更包括了電流產生電路40。電流產生電路40電性連接於電壓輸出端VCC 以及接地端GND之間，且電流產生電路40亦與不斷電控制裝置10電性連接並接收控制訊號CS。所述電流產生電路40是用以根據控制訊號CS於電壓輸出端VCC 以及接地端GND之間形成導通路徑並產生致能電流IE 。在一實施例中，電流產生電路40更可根據需求配置於不斷電控制裝置10的內部，且本發明不以此為限。
在本實施例中，電流產生電路40以電晶體TS來實現，且本發明不以此為限。電晶體TS具有第一端、第二端以及控制端，其中第一端為源極/汲極的其中之一且與電壓輸出端VCC 電性連接，第二端為源極/汲極的其中之另一且與接地端GND電性連接，且控制端用以接收控制訊號CS。因此電晶體TS是用以根據控制訊號CS決定是否導通第一端以及第二端，以於電壓輸出端VCC 以及接地端GND之間形成導通路徑並產生流經電晶體TS的致能電流IE 。
因此當電流產生電路40根據不斷電控制裝置10產生的控制訊號CS於電壓輸出端VCC 以及接地端GND之間導通形成導通路徑時，電流產生電路40所形成的路徑的等效電阻值將遠小於至少一電功轉換裝置20的電阻值，因此產生由電壓輸出端VCC 經由電流產生電路40流向接地端GND的致能電流IE ，同時致能電流IE 作為電流I的一部分流至移動式電源裝置30。
以下將根據圖式進一步說明本發明之不斷電控制裝置10之運作方法。請參考圖1B、圖2A、圖2B以及圖2C，其中圖2A為根據本發明實施例的電流I的時序示意圖，圖2B為根據本發明實施例的控制訊號CS的時序示意圖，且圖2C為根據本發明實施例的致能電流IE 的時序示意圖。圖2A以及圖2C的橫軸單位為秒，縱軸單位為安培。圖2B的橫軸單位為秒，縱軸單位為伏特，其中控制訊號CS的致能電壓準位可為邏輯高電位，且本發明不以此為限。
在此實施例中，當移動式電源裝置30進行供電時，不斷電控制裝置10持續的監控電流I的電流值，並判斷電流I的電流值是否小於電流門檻值IT ，以及電流I的電流值持續小於電流門檻值IT 的時間長度是否等於或大於致能時間長度門檻值。如圖2A所示，於時點Ta至時點Tb，電流I持續小於電流門檻值IT ，因此不斷電控制裝置10於時點Tb判斷電流I已持續小於電流門檻值IT ，且持續的時間長度為第一時間長度TD1 ，同時第一時間長度TD1 已等於或大於不斷電控制裝置10的致能時間長度門檻值。如圖2B所示，不斷電控制裝置10於時點Tb以及時點Tc之間使控制訊號CS為致能電壓準位，電流產生電路40根據控制訊號CS使於電壓輸出端VCC 以及接地端GND之間導通形成導通路徑並產生致能電流IE 。因此如圖2C所示，在時點Tb以及時點Tc之間產生致能電流IE ，且在此實施例中，致能電流IE 的電流值大於電流門檻值IT ，但本發明不以此為限。例如，致能電流IE 的電流值可以等於電流門檻值IT ，但為了避免負載電流IV 過小且偵測電流的解析度不夠的情況，較佳地，致能電流IE 的電流值設計成大於電流門檻值IT 。同時請再參閱圖2A，在時點Tb以及時點Tc之間，電流I的電流值因為致能電流IE 而增加為致能電流IE 的電流值(假設負載電流IV 遠小於致能電流IE )。其中時點Tb以及時點Tc之間的時間長度為第二時間長度TD2 。
因此，藉由本發明實施例所提出的不斷電控制裝置10，在電流I持續小於電流門檻值IT 的時間等於或大於時間長度門檻值之前，以等於或大於電流門檻值IT 的致能電流IE 作為電流I的一部分，進而使得移動式電源裝置30因為致能電流IE 而持續供電，移動式電源裝置30將不會因為電流I過小的持續時間過長而自動停止供電。因此本發明有效解決習知的操作中，移動式電源裝置30因為其電流I的電流值持續小於電流門檻值IT 的時間大於移動式電源裝置30的時間長度門檻值而停止供電的情況。
根據以上所述，更可彙整出本發明之實施例的不斷電控制裝置之運作方法。請參考圖3，圖3為本發明之實施例之不斷電控制裝置之運作方法的步驟流程示意圖。首先，於步驟S301中，先提供不斷電控制裝置10以及至少一電功轉換裝置20。進一步來說，使至少一電功轉換裝置20的一端以及不斷電控制裝置10與移動式電源裝置30的電壓輸出端VCC 電性連接，並使至少一電功轉換裝置20的另一端以及不斷電控制裝置10與移動式電源裝置30的接地端GND電性連接。
接著，於步驟S302，判斷電流I是否持續小於電流門檻值IT 且持續的時間長度是否等於或大於致能時間長度門檻值。進一步來說，不斷電控制裝置10會持續監測電流I的電流值是否持續小於電流門檻值IT ，並監測電流I的電流值持續小於電流門檻值IT 的第一時間長度TD1 是否等於或大於不斷電控制裝置10的致能時間長度門檻值。不斷電控制裝置10的致能時間長度門檻值小於移動式電源裝置30的時間長度門檻值。當不斷電控制裝置10於步驟S302判斷電流I的電流值小於電流門檻值IT 且持續的第一時間長度TD1 等於或大於致能時間長度門檻值時，進行步驟S303，反之，回到步驟S302。
於步驟S303，不斷電控制裝置10將產生控制訊號CS。電流產生電路40將根據控制訊號CS於電壓輸出端VCC 以及接地端GND之間形成導通路徑並產生致能電流IE ，且致能電流IE 作為電流I的一部分。
因此，當移動式電源裝置30得到作為電流I之一部分的致能電流IE 時，移動式電源裝置30會因為電流I持續小於電流門檻值IT 的第一時間長度TD1 小於移動式電源裝置30的時間長度門檻值而判定無須關閉電源，從而繼續供電至負載(例如，至少一電功轉換裝置20)。
請參考圖4，圖4為根據本發明之實施例的不斷電控制裝置的配置示意圖。在此實施例中，以不斷電控制裝置10配置於具有至少一電功轉換裝置20(未繪示於圖中)的智慧織物50為例，移動式電源裝置30亦可配置於智慧織物50，且本發明不以此為限。因此，此實施例中的智慧織物50可藉由移動式電源裝置30供電至智慧織物50中的至少一電功轉換裝置20，至少一電功轉換裝置20因此可升溫加熱，使用者可藉由穿戴智慧織物50而不感到寒冷。此外藉由本發明之不斷電控制裝置10，移動式電源裝置30不會自動停止供電而導致智慧織物50升溫不足，更有效避免了使用者著涼的情況發生。
綜以上所述，本發明之實施例之不斷電控制裝置及其運作方法，可使電流I持續小於電流門檻值IT 的時間長度小於移動式電源裝置30的時間長度門檻值，並產生等於或大於電流門檻值IT 的致能電流IE 作為移動式電源裝置30的電流I的一部分，因此移動式電源裝置30不會因為電流I持續小於電流門檻值IT 且持續的時間長度等於或大於時間長度門檻值而自動停止供電。因此，配置有本發明之實施例之不斷電控制裝置10的智慧織物50可穩定提供電源至至少一電功轉換裝置以維持智慧織物50的溫度，使得使用者可具有更佳的使用體驗。
以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。
10‧‧‧不斷電控制裝置
20‧‧‧至少一電功轉換裝置
30‧‧‧移動式電源裝置
40‧‧‧電流產生電路
TS‧‧‧電晶體
VCC‧‧‧電壓輸出端
GND‧‧‧接地端
I‧‧‧電流
IE‧‧‧致能電流
IV‧‧‧負載電流
IT‧‧‧電流門檻值
TD1、TD1‧‧‧時間長度
Ta、Tb、Tc‧‧‧時點
S301、S302、S303‧‧‧步驟
CS‧‧‧控制訊號
圖1A為配置有本發明實施例的不斷電控制裝置的電路架構示意圖。 圖1B為配置有本發明另一實施例的不斷電控制裝置的電路架構示意圖。 圖2A為本發明之實施例之電流時序示意圖。 圖2B為本發明之實施例之控制訊號時序示意圖。 圖2C為本發明之實施例之致能電流時序示意圖。 圖3為本發明之實施例之不斷電控制裝置之運作方法的步驟流程示意圖。 圖4為本發明實施例之不斷電控制裝置的配置示意圖。

Claims (8)

  1. 一種不斷電控制裝置的運作方法，其步驟包含： 提供該不斷電控制裝置以及至少一電功轉換裝置，其中該不斷電控制裝置與一移動式電源裝置的一電壓輸出端以及一接地端電性連接，該至少一電功轉換裝置的一端與該電壓輸出端電性連接，該至少一電功轉換裝置的另一端與該接地端電性連接；以及 當該移動式電源裝置的一電流的電流值小於該移動式電源裝置的一電流門檻值且持續一第一時間長度，該不斷電控制裝置產生一致能電流作為該電流的一部分，其中該致能電流等於或大於該電流門檻值，且該第一時間長度小於該移動式電源裝置的一時間長度門檻值，其中當該電流小於該電流門檻值的一時間長度到達該時間長度門檻值，該移動式電源裝置關閉並停止供電。
  2. 如請求項1所述之運作方法，其中該不斷電控制裝置更包括一電流產生電路，該電流產生電路電性連接於該電壓輸出端以及該接地端之間。
  3. 如請求項2所述之運作方法，其中該電流產生電路用以與該電壓輸出端以及該接地端之間形成一導通路徑以產生該致能電流。
  4. 如請求項3所述之運作方法，其中該電流產生電路為一電晶體，具有一第一端、一第二端以及一控制端，該第一端與該電壓輸出端電性連接，該第二端與該接地端電性連接，該控制端用以接收一控制訊號，該電晶體根據該控制訊號決定是否導通該第一端以及該第二端。
  5. 一種不斷電控制裝置，其包含： 一微控制器，與一移動式電源裝置以及至少一電功轉換裝置電性連接，其中該移動式電源裝置具有一電壓輸出端以及一接地端，該至少一電功轉換裝置的一端與該電壓輸出端以及該微控制器電性連接，該至少一電功轉換裝置的另一端與該接地端以及該微控制器電性連接，當該移動式電源裝置的一電流的電流值小於該移動式電源裝置的一電流門檻值且持續一第一時間長度，該微控制器產生一致能電流作為該電流的一部分，其中該致能電流等於或大於該電流門檻值，且該第一時間長度小於該移動式電源裝置的一時間長度門檻值，其中當該電流小於該電流門檻值的一時間長度到達該時間長度門檻值，該移動式電源裝置關閉並停止供電。
  6. 如請求項5所述之不斷電控制裝置，其更包括： 一電流產生電路，該電流產生電路電性連接於該電壓輸出端以及該接地端之間，其中該電流產生電路用以於該電壓輸出端以及該接地端形成一導通路徑並產生該致能電流。
  7. 如請求項6所述之不斷電控制裝置，其中該電流產生電路包含一電晶體，具有一第一端、一第二端以及一控制端，該第一端與該電壓輸出端電性連接，該第二端與該接地端電性連接，該控制端用以接收一控制訊號，該電晶體用以根據該控制訊號決定是否導通該第一端以及該第二端。
  8. 一種智慧織物，其包括： 如請求項5至7其中一項所述之不斷電控制裝置；以及 該至少一電功轉換裝置。
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