TWI436202B - 節能插座系統及其控制方法 - Google Patents

Description

節能插座系統及其控制方法

本發明有關於一種電源插座系統，且特別是一種可以偵測電流消耗量的節能插座系統。

隨著科技的發展，電腦與電腦周邊的電子產品在人們的生活中被廣泛地使用著，而逐漸成為生活的必需品。就一般使用者的習慣來說，在使用電腦的同時，往往也會搭配使用電腦周邊之電子產品(例如印表機或音響)，而為了使用上的與電源管理上的便利，通常電腦及其周邊之電子產品會使用同一個電源延長線。

然而，當使用者不再使用電腦(例如將電腦關機或設定在休眠模式)時，若使用者未順手將電腦周邊之電子產品關閉，則電腦周邊之電子產品很可能長時間處在待機或運作狀態。如此一來，不僅造成了不必要的電能消耗、電腦周邊之電子產品的使用壽命縮短，更有安全性上的問題(例如電線可能走火)。另一方面，若使用者為了減少電腦周邊之電子產品於待機時的電能消耗，而經常地插拔電子產品的電源插頭，也可能會降低所述電源插頭的使用壽命。

因此，目前業界亟需一種可以自動偵測電腦使用情況，據以決定是否切斷電腦周邊之電子產品的延長線。藉此，所述延長線可以自動地控制電源插座的供電狀態，不但可減少電能浪費，還可延長電腦周邊之電子產品的使用壽命。

本發明實施例在於提供一種節能插座系統，根據主裝置消耗工作電流的大小，可準確地判斷主裝置的狀態，使得節能插座系統能在主裝置不使用時，切斷副裝置的供電，以達到節能省電的目的。

本發明實施例提供的一種節能插座系統，可用以接收外部電源之電能，並選擇性地提供所述電能給主裝置與至少一副裝置。所述節能插座系統包括主插座、副插座、電流偵測單元以及控制單元。主插座用以傳送外部電源之電能至主裝置。副插座用以傳送外部電源之電能至副裝置。電流偵測單元用以偵測主插座傳送至主裝置的工作電流大小，據以產生電流偵測訊號。控制單元判斷電流偵測訊號是否小於門限值，以選擇性地導通副插座。其中當控制單元判斷電流偵測訊號不小於門限值時，控制單元導通副插座，當控制單元判斷電流偵測訊號小於門限值時，控制單元截止副插座。

在本發明其中一個實施例中，所述節能插座系統更包括副插座開關。所述副插座開關耦接於外部電源與副插座之間，受控於控制單元，以選擇性地導通外部電源與副插座。此外，所述節能插座系統可具有介面單元，用以提供使用者輸入操作指令至控制單元，使控制單元依據操作指令強制地導通或截止副插座開關。

本發明實施例在於提供一種節能插座系統之控制方法，根據主裝置消耗工作電流的大小，可準確地判斷主裝置的狀態，使得節能插座系統能在主裝置不使用時，切斷副裝置的供電，以達到節能省電的目的。

本發明實施例提供的一種節能插座系統之控制方法，用以選擇性地提供外部電源之電能給主裝置與至少一副裝置。於所述節能插座系統之控制方法中，首先偵測主裝置消耗的工作電流大小。接著，判斷工作電流是否小於門限值。依據所述判斷結果，選擇性地提供外部電源至副裝置。其中當所述判斷結果指示工作電流不小於門限值時，則提供外部電源至副裝置，當所述判斷結果指示工作電流小於門限值時，則停止提供外部電源至副裝置。

綜上所述，本發明實施例所提供的節能插座系統及其控制方法，可根據主裝置消耗工作電流的大小以判斷主裝置的狀態，當工作電流的過小而節能插座系統判斷主裝置不在正常使用狀態時，則自動地切斷副裝置的供電，以及節省不必要的電能浪費。

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。

[節能插座系統之實施例]

請參見圖1，圖1係繪示了本發明實施例之節能插座系統的功能方塊圖。如圖1所示，節能插座系統1係用以連接於外部電源3、主裝置4以及副裝置5a、5b之間。於實務上，節能插座系統1是一種電源延長線，而節能插座系統1可藉由插頭電性連接至外部電源3(例如市電插座)，使得外部電源3的電能可以透過節能插座系統1提供給主裝置4以及副裝置5a、5b。在此，本發明所述的節能插座系統1具有主插座10、副插座12a、12b、電流偵測單元14、控制單元16以及副插座開關18。以下分別就節能插座系統1的各部元件做詳細的說明。

主插座10分別耦接外部電源3與主裝置4，用以傳送外部電源3之電能至主裝置4。於實務上，主插座10為電腦主機之插座，而主裝置4即為電腦主機。當主裝置4啟動時，主插座10可導通外部電源3之電能給主裝置4使用。在此，本發明並不限定主裝置4只能是電腦主機，於所屬技術領域具有通常知識者應可明瞭，主裝置4可以是任何一種電子產品，只要電子產品是插接在主插座10上，則所述電子產品即可為主裝置4。

副插座12a、12b分別耦接外部電源3與副裝置5a、5b，用以傳送外部電源3之電能至對應的副裝置。在此，本實施例雖繪示了兩個副插座12a、12b與對應的副裝置5a、5b，但於所屬技術領域具有通常知識者應可明瞭，本發明並不限制副插座的數目，只要所有副插座的總乘載電流仍在法規規定的安全範圍內，使用者可視需求增加或減少副插座的數目。於實務上，副裝置5a、5b可以是印表機、音響、螢幕、傳真機、桌燈或者其他任何電子產品，同樣地，只要電子產品是插接在任一個副插座12a、12b上，則所述電子產品即可為副裝置。

電流偵測單元14耦接主插座10，用以偵測主插座10傳送至主裝置4的工作電流大小，據以產生電流偵測訊號。在此，電流偵測單元14可為霍爾感測器，而可測量主裝置4的目前工作電流引發的磁場變化。進而，將測知的磁場代入工作電流對應磁場的查找表，電流偵測單元14便可進一步由已測知的磁場推算出工作電流大小，據以產生所述電流偵測訊號。也就是說，本發明之電流偵測單元14可以不直接串聯在主插座10至主裝置4的電流路徑上，避免了額外的電能消耗。

於實務上，所述工作電流對應磁場的查找表可被預先建立並儲存於電流偵測單元14中。舉例來說，若主裝置4為電腦，則所述工作電流對應磁場的查找表可先記錄當電腦關機、待機、休眠或滿載時的工作電壓，以及對應不同的工作電壓的工作電流大小。接著，所述工作電流對應磁場的查找表可反覆試驗以確定每個工作電流對應磁場關係。值得注意的是，本實施例在此雖舉電流偵測單元14為霍爾感測器的例子，但本發明並不以此為限，只要電流偵測單元14能夠感測電流大小並據以產生電流偵測訊號，於所屬技術領域具有通常知識者更可選擇其他的感測手段做為電流偵測單元14。

值得注意的是，雖然本實施例說明了電流偵測單元14係偵測主裝置4的工作電流，然而於所屬技術領域具有通常知識者應可基於同一個概念，將工作電流以工作電壓、功率或者其他相類似的參數替換，而產生工作電壓、功率等相對應的偵測訊號，本發明在此不加以限制。

控制單元16耦接電流偵測單元14，並透過副插座開關18耦接副插座12a、12b。在此，控制單元16判斷所述電流偵測訊號是否小於一門限值，以選擇性地導通外部電源3與副插座12a、12b。從控制單元16的作動方式來看，當控制單元16判斷電流偵測訊號不小於門限值時，顯示插接在主插座10上的主裝置4消耗較高的工作電流。也就是說，主裝置4仍是處在正常運作狀態，因此控制單元16可控制副插座開關18持續導通，據以保持副插座12a、12b在正常供電狀態。

另一方面，當控制單元16判斷電流偵測訊號小於門限值時，顯示插接在主插座10上的主裝置4消耗較低的工作電流。也就是說，主裝置4仍是處在關機、待機或休眠狀態，因此控制單元16可對應控制副插座開關18截止，據以停止副插座12a、12b對副裝置5a、5b的供電。於實務上，控制單元16不一定是立刻控制副插座開關18截止，更可以延遲一段時間之後再控制副插座開關18截止。而副插座開關18可為一個繼電器、按鈕開關、彈片開關或者其他適當的開關，只要副插座開關18可以選擇性地導通外部電源3與副插座12a、12b，本發明在此不限制副插座開關18的實施方式。值得注意的是，當電流偵測單元14又偵測到主裝置4重新被設置於工作狀態時(例如重新啟動或者休眠中止)，控制單元16可以再次控制副插座開關18導通。

此外，控制單元16與電流偵測單元14可以是由分散式元件組合而成，當然，也可以是整合在一個單晶片之中。舉例來說，本發明所述之控制單元16與電流偵測單元14可分別為AVR單晶片中的功能元件，使得本發明可藉由一個AVR單晶片來實現節能插座系統1的自動化節能的目的。

[節能插座系統之另一實施例]

請參見圖2，圖2係繪示了本發明另一實施例之節能插座系統的功能方塊圖。如圖2所示，節能插座系統1’除了圖1已經繪示的元件之外，更可包括整流單元20、介面單元22與狀態指示單元24。在此，整流單元20耦接於電流偵測單元14與控制單元16之間，當電流偵測訊號為交流訊號時，整流單元20用以將電流偵測訊號轉換成直流訊號。於實務上，所述整流單元20可為一橋式整流器搭配若干電容與電阻，進而實現交流轉直流與穩壓的功能。本發明在此不限制整流單元20為橋式整流器，整流單元20可以是各種全波整流器、半波整流器、倍壓整流器或者其他適當的整流器。

接著，介面單元22耦接控制單元16，用以提供使用者輸入操作指令至控制單元16，使控制單元16依據操作指令強制地導通或截止副插座開關18。於實務上，介面單元22可以包括若干按鈕，而這些按鈕分別指示控制單元16實施不同的功能。舉例來說，介面單元22中的按鈕可以提供使用者選擇性地開啟/未開啟節能插座系統1’的節能功能，當按鈕開啟時，本實施例的節能插座系統1’可與一般的延長線具有相同功能。換句話說，當按鈕開啟時，本實施例的控制單元16強制地導通副插座開關18，使得副插座12a、12b不會處於斷電狀態。相反的，當按鈕未開啟時，本實施例的節能插座系統1’方可藉由偵測主裝置4的工作電流大小來決定是否導通副插座12a、12b。

此外，介面單元22上的按鈕更可具有調整門限值的功能，例如介面單元22可具有一個調高門限值的按鈕與一個降低門限值的按鈕。舉例來說，若使用者認為主裝置4在待機狀態不需要關閉副插座12a、12b的話，使用者在得知主裝置4待機狀態的工作電流之後，僅需要將門限值的設定調整成略低於待機狀態的工作電流。藉此，當主裝置4在待機狀態時，控制單元16即可判斷所述電流偵測訊號高於門限值而導通副插座12a、12b。換句話說，本發明導通副插座12a、12b的標準可以給使用者調整，使得使用者可自行選擇主裝置4在何種工作狀態下，副插座12a、12b才需要被關閉。

請繼續參見圖2，節能插座系統1’中的狀態指示單元24可以用來指示主裝置4之使用狀態。舉例來說，當主裝置4在休眠狀態時，控制單元16可以藉由主裝置4的工作電流確定主裝置4的確是在休眠狀態，進而控制單元16可控制狀態指示單元24做出對應的指示。在此，狀態指示單元24可以利用燈號、聲音、顯示圖案等各種指示方式，本發明不加以限制。

為了使本發明之節能插座系統更容易被了解，以下更搭配本發明之節能插座系統之控制方法，來做更進一步的說明。

[節能插座系統之控制方法之實施例]

請一併參見圖2與圖3，圖3係繪示了本發明實施例之節能插座系統之控制方法的流程圖。如圖3所示，於步驟S60中，控制單元16可先判斷使用者是否已透過介面單元22設定副插座開關18需要被強制地導通。若是，則控制單元16會重覆步驟S60直到副插座開關18不再被強制地導通。若否，則進行步驟S62。

於步驟S62中，電流偵測單元14偵測主插座10傳送至主裝置4的工作電流大小，據以產生電流偵測訊號。接著於步驟S64中，控制單元16判斷所述電流偵測訊號是否小於門限值，以選擇性地導通外部電源3與副插座12a、12b。若所述判斷結果顯示電流偵測訊號是小於門限值，則進行步驟S66，控制單元16控制副插座開關18截止，據以停止副插座12a、12b對副裝置5a、5b的供電。若所述判斷結果顯示電流偵測訊號未小於門限值，則進行步驟S68，控制單元16控制副插座開關18持續導通，據以保持副插座12a、12b在正常供電狀態。

綜上所述，本發明實施例所提供的節能插座系統及其控制方法，可根據主裝置消耗工作電流的大小以判斷主裝置的狀態，當工作電流的過小而節能插座系統判斷主裝置不在正常使用狀態時，則自動地切斷副裝置的供電，以及節省不必要的電能浪費。此外，本發明實施例所提供的節能插座系統更可以讓使用者自由設定截止副插座的時機，使得節能插座系統更可以被使用者靈活運用。

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。

1、1’．．．節能插座系統

3．．．外部電源

4．．．主裝置

5a、5b．．．副裝置

10．．．主插座

12a、12b．．．副插座

14．．．電流偵測單元

16．．．控制單元

18．．．副插座開關

20．．．整流單元

22．．．介面單元

24．．．狀態指示單元

S60~S68．．．步驟流程

圖1係繪示了本發明實施例之節能插座系統的功能方塊圖。

圖2係繪示了本發明另一實施例之節能插座系統的功能方塊圖。

圖3係繪示了本發明實施例之節能插座系統之控制方法的流程圖。

1．．．節能插座系統

3．．．外部電源

4．．．主裝置

5a、5b．．．副裝置

10．．．主插座

12a、12b．．．副插座

14．．．電流偵測單元

16．．．控制單元

18．．．副插座開關

Claims (10)

1. 一種節能插座系統，用以接收一外部電源之電能，並選擇性地提供所述電能給一主裝置與至少一副裝置，該節能插座系統包括：一主插座，分別耦接該外部電源與該主裝置，用以傳送該外部電源之電能至該主裝置；至少一副插座，分別耦接該外部電源與該副裝置，用以傳送該外部電源之電能至該副裝置；一電流偵測單元，耦接該主插座，偵測該主插座傳送至該主裝置的一工作電流大小，據以產生一電流偵測訊號；以及一控制單元，分別耦接該電流偵測單元與該副插座，判斷該電流偵測訊號是否小於一門限值，以選擇性地導通該副插座；其中當該控制單元判斷該電流偵測訊號不小於該門限值時，該控制單元導通該副插座，當該控制單元判斷該電流偵測訊號小於該門限值時，該控制單元截止該副插座。
2. 如申請專利範圍第1項所述之節能插座系統，更包括：一副插座開關，耦接於該外部電源與該副插座之間，受控於該控制單元，以選擇性地導通該外部電源與該副插座；其中當該控制單元判斷該電流偵測訊號不小於該門限值時，該控制單元控制該副插座開關導通，當該控制單元判斷該電流偵測訊號小於該門限值時，該控制單元控制該副插座開關截止。
3. 如申請專利範圍第2項所述之節能插座系統，更包括：一介面單元，耦接該控制單元，用以提供使用者輸入一操作指令至該控制單元，使該控制單元依據該操作指令強制地導通該副插座開關。
4. 如申請專利範圍第1項所述之節能插座系統，更包括：一整流單元，耦接於該電流偵測單元與該控制單元之間，當該電流偵測訊號為交流訊號時，該整流單元用以將該電流偵測訊號轉換成直流訊號。
5. 如申請專利範圍第1項所述之節能插座系統，更包括：一狀態指示單元，耦接並受控於該控制單元，用以指示該主裝置之使用狀態。
6. 如申請專利範圍第1項所述之節能插座系統，其中該控制單元與該電流偵測單元為一AVR單晶片中的功能元件。
7. 一種節能插座系統之控制方法，用以選擇性地提供一外部電源之電能給一主裝置與至少一副裝置，所述節能插座系統之控制方法包括下列步驟：偵測該主裝置消耗的一工作電流大小；判斷該工作電流是否小於一門限值；以及依據所述判斷結果，選擇性地提供該外部電源至該副裝置；其中當所述判斷結果指示該工作電流不小於該門限值時，則提供該外部電源至該副裝置，當所述判斷結果指示該工作電流小於該門限值時，則停止提供該外部電源至該副裝置。
8. 如申請專利範圍第7項所述之節能插座系統之控制方法，在偵測該主裝置消耗的該工作電流大小之步驟前，更包括下列步驟：判斷使用者是否強制地提供該外部電源之電能給該主裝置與該副裝置。
9. 如申請專利範圍第8項所述之節能插座系統之控制方法，更包括下列步驟：當使用者強制地提供該外部電源之電能給該主裝置與該副裝置，則停止偵測該主裝置消耗的該工作電流大小；當使用者未強制地提供該外部電源之電能給該主裝置與該副裝置，則開始偵測該主裝置消耗的該工作電流大小。
10. 如申請專利範圍第7項所述之節能插座系統之控制方法，其中該門限值係由使用者預先設定。