TWI436544B

TWI436544B - 電源供應系統

Info

Publication number: TWI436544B
Application number: TW099132193A
Authority: TW
Inventors: Satoru Ueno
Original assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2009-09-24
Filing date: 2010-09-23
Publication date: 2014-05-01
Also published as: WO2011036530A1; JP2011072099A; TW201125255A

Description

電源供應系統

本發明是關於一種電源供應系統，其具備：電源供應連接單元，其連接至一電負載且充當將電功率供應至電負載之受控器(slave)；以及顯示單元，其充當具有用於顯示電源供應連接單元之功率使用狀態之顯示裝置的主控器(master)。

習知地，有必要檢查嵌入於房屋或類似物中之房間牆壁中之插座的功率消耗。存在已知的具有用於檢查插座之功率消耗之顯示裝置的插座(例如，日本專利特許公開申請案第2002-365312號)。注意，顯示裝置可顯示另一種功率使用狀態，而不限於功率消耗，諸如電流值。

參看圖15，將解釋習知插座之組態。如圖15所示，在插座200中，提供插座部件210，負載器具(appliance)之插頭(未圖示)將插入於其中，以經由插頭而將電功率供應至負載器具。在插座部件210上方，提供顯示裝置220，其用於以數字方式顯示經由插頭而自插座部件210供應至負載器具之功率消耗。

然而，習知插座200具有插座200之大小已擴大的缺點。具體而言，插座200經設計以具有標準化尺寸。當插座200經形成以具有標準化尺寸時，顯示裝置220之大小變得較小。此情形使得難以在視覺上辨識顯示於顯示單元220上之功率消耗。因此，為了改良所述缺點，應擴大顯示單元之大小。然而，此類組態具有另一缺點：插座200之大小歸因於顯示裝置之擴大而超出標準化尺寸。

此外，在各插座200以彼此間隔之方式安裝於多個地方的情況下，為了瞭解各別地方的插座200之功率消耗，必須個別地檢查提供於插座200中之顯示裝置220。因此，此使得檢查起來非常麻煩。注意，嵌入於牆壁中之另一電源供應連接單元(諸如，開關(並不限於插座))可具有相同缺點。

鑒於上述內容，本發明之目標為提供一種電源供應系統，其能夠容易檢查電源供應連接單元之功率使用狀態而無需擴大所述電源供應連接單元之大小。

在本發明之第一態樣中，提供一種電源供應系統，其包含：多個電源供應連接單元，其連接至電負載且充當將電功率供應至所述電負載之受控器；以及顯示單元，其經由信號線而連接至所述電源供應連接單元且充當主控器，所述主控器具有藉由接收自所述電源供應連接單元所傳輸之信號而顯示所述電源供應連接單元之功率使用狀態的顯示裝置，其中將固有位址指派至所述電源供應連接單元中之每一者，其中所述電源供應連接單元具備：位址設定部件，其將所述電源供應連接單元之位址記錄於所述顯示單元上；電流偵測部件，其偵測供應至所述電源供應連接單元之電流；以及傳輸及接收部件，其經由所述信號線而將所述電流偵測部件所偵測之電流值及所述電源供應連接單元之所述位址傳輸至所述顯示單元，且其中所述顯示單元具備：接收部件，其接收來自所述電源供應連接單元之所述信號；以及控制部件，其基於所述電流偵測部件所偵測之所述電流值來計算所述電源供應連接單元之所述功率使用狀態。

根據此類組態，所述顯示單元經組態以與電源供應連接單元分離而提供。因此，與如同顯示裝置提供於電源供應連接單元中之習知插座200之組態相比，所述電源供應系統能夠在經由顯示裝置來檢查功率使用狀態的同時可抑制電源供應連接單元之放大。此外，各別的電源供應連接單元之功率使用狀態可經由顯示單元之顯示裝置來檢查。因此，與習知組態相比，可能容易地檢查多個電源供應連接單元之功率使用狀態。

在本發明之第二態樣中，提供一種電源供應系統，其包含：多個電源供應連接單元，其連接至電負載且充當將電功率供應至所述電負載之受控器；以及顯示單元，其經由信號線而連接至所述電源供應連接單元且充當主控器，所述主控器具有藉由接收自所述電源供應連接單元所傳輸之信號而顯示所述電源供應連接單元之功率使用狀態的顯示裝置，其中將固有位址指派至所述電源供應連接單元中之每一者，其中所述電源供應連接單元具備：位址設定部件，其將所述電源供應連接單元之位址記錄於所述顯示單元上；電流偵測部件，其偵測供應至所述電源供應連接單元之電流；傳輸及接收部件，其經由所述信號線而將所述電流偵測部件所偵測之電流值及所述電源供應連接單元之所述位址傳輸至所述顯示單元；以及控制部件，其基於所述電流偵測部件所偵測之所述電流值來計算所述電源供應連接單元之所述功率使用狀態，且其中所述顯示單元具備接收部件，其接收來自所述電源供應連接單元之所述信號。

根據此類組態，所述顯示單元經組態以與電源供應連接單元分離而提供。因此，與顯示裝置提供於電源供應連接單元中之組態相比，所述電源供應系統能夠在容易地經由顯示裝置來檢查功率使用狀態的同時可抑制電源供應連接單元之放大。此外，各別的電源供應連接單元之功率使用狀態可經由顯示單元之顯示裝置來檢查。因此，與習知組態相比，可容易地檢查多個電源供應連接單元之功率使用狀態。

在上述電源供應系統中，提供一種電源供應部件，其供應用於驅動所述顯示單元及所述電源供應連接單元之電功率，同時經由電力線而連接至所述顯示單元且經由所述顯示單元而連接至所述多個電源供應連接單元。所述電力線亦充當信號線。所述電源供應連接單元之所述傳輸及接收部件可疊加所述信號與所述電功率以將其傳輸至所述顯示單元。

由於電力線亦充當信號線，所以與信號線及電力線之個別佈線相比，可簡化連接所述顯示單元與所述電源供應連接單元之佈線組態。

在上述電源供應系統中，顯示裝置可基於所述電流偵測部件所偵測之電流值來顯示一預定時間段中消耗之電功率之累計量。

在顯示電功率之累計量之情況下，顯示裝置需要變大至某種程度。就此而言，由於顯示單元與電源供應連接單元分離而提供，因此電源供應系統可容易地檢查顯示於顯示裝置上之電功率之累計量。

在上述電源供應系統中，當電功率之所述累計量超過一預定決策值時，所述電源供應系統可中斷供應至所述電源供應連接單元之電功率。

藉由在電功率之累計量超過一預定決策值時中斷供應至所述電源供應連接單元之電功率，電源供應系統可防止過多的電功率自電源供應連接單元供應至負載器具。

在上述電源供應系統中，當電源供應系統在條件”由所述電源供應連接單元所偵測之電流值超過一決策值”中使用時，電源供應系統可中斷供應至電源供應連接單元之電功率。

藉由在電源供應連接單元所偵測之電流值超過該決策值時中斷供應至所述電源供應連接單元之電功率，則電源供應系統可防止過多的電流供應至負載器具。因此，此情形使得可避免負載器具歸因於過多的電流供應至負載器具而產生之故障。

在上述電源供應系統中，當所述電源供應連接單元供應直流電力(下文中稱為「DC電力」)至所述負載器具之時段超過一預定決策值時，所述電源供應系統可中斷供應至所述電源供應連接單元之電功率。

藉由在所述電源供應連接單元供應DC電力至所述負載器具之時段超過一預定決策值時中斷供應至所述電源供應連接單元之電功率，所述電源供應系統可減少供應至所述電源供應連接單元之電功率的浪費。因此，此情形可節省電源供應系統之電功率。

在上述電源供應系統中，所述電源供應連接單元可為嵌入於構成安裝表面之牆壁中之插座。

此情形使得容易地經由顯示單元之顯示裝置來檢查嵌入式插座的功率使用狀態。亦即，此類嵌入式插座常常安裝於牆壁中靠近人的腳部的位置。在此情況下，若顯示裝置經組態以提供於嵌入式插座中，則將變得難以檢查該顯示裝置，因而降低其操作性。此外，此類組態將使得插座本身變大，如上所述。就此而言，由於根據本發明之電源供應系統可將顯示單元安裝於容易檢查之處，因此變得可容易地檢查該顯示單元之顯示裝置。此外，由於顯示裝置未設置於插座中，因此可防止插座之擴大。

在上述電源供應系統中，所述電源供應連接單元可為嵌入於牆壁中之開關。

此情形使得容易地經由顯示單元之顯示裝置來檢查嵌入式開關的功率使用狀態。亦即，當顯示裝置提供於嵌入式開關中時，此類組態使開關本身變大。此外，當電源供應系統具有多個開關時，變得難以辨識個別地對應於顯示裝置之各別開關。就此而言，由於根據本發明之電源供應系統可取決於開關之各別位址來檢查嵌入式開關之功率使用狀態，因此變得容易辨識對應於顯示裝置之多個開關。此外，由於顯示裝置未設置於開關中，因此可防止開關之擴大。

在上述電源供應系統中，所述電源供應連接單元可為連接至嵌入於牆壁部分中之插座的延伸插口(socket)。

此情形使得容易地經由顯示單元之顯示裝置來檢查該延伸插口的功率使用狀態。亦即，當顯示裝置提供於延伸插口中時，此類組態使延伸插口本身變大，如上文所述。此外，當顯示裝置經組態以設置於該延伸插口中時，難以檢查該顯示裝置。就此而言，由於根據本發明之電源供應系統可將顯示單元安裝於容易檢查之處，因此變得可容易地檢查該顯示單元之顯示裝置。此外，由於顯示裝置未設置於該延伸插口中，因此可防止該延伸插口之擴大。

本發明之其他目的及特徵將藉由結合附圖給出之實施例的以下描述而變得顯而易見。

將參看圖1至圖11來描述根據本發明之電源供應系統之一實施例。首先，將參看圖1及圖2解釋用於將電功率供應至電源供應連接單元之電源供應系統1，電源供應連接單元連接至負載器具或類似物。

在電源供應系統中，電源經由電力線(信號線)而連接至一主控器且經由主控器而連接至多個受控器(例如，插座、開關、插口)，藉此，分別將電功率供應至主控器及受控器。此外，在主控器與受控器之間，經由信號線來傳輸及接收信號。

所述受控器中之每一者具備其固有位址(intrinsic address)，且主控器儲存所述各別受控器之固有位址。受控器將其自身位址疊加於待傳輸至主控器之信號上，使得主控器可瞭解哪一受控器已傳輸信號。此外，主控器將受控器之位址疊加於待傳輸至受控器之信號上，且受控器僅接收上面疊加有其自身位址之信號。藉由此類方式，主控器可共同管理多個受控器。

具體而言，如圖1所示，電源供應系統1包含：充當商用電源之交流電(AC)電源AC(電源部件)；AC/DC轉換器2；充當主控器之顯示單元3；以及多個電源供應連接單元，其由充當受控器之插座4及開關5構成。AC電源AC及AC/DC轉換器2經由AC電力線Wac而連接。AC/DC轉換器2及顯示單元3經由DC電力線Wdc而連接。顯示單元3經由各別的DC電源供應線Wdlc而連接至插座4及開關5，所述DC電源供應線Wdlc能夠經由一對電線來傳輸DC電力及資料兩者。電器具6連接至插座4，且照明設備7連接至開關5。

來自AC電源AC之AC電力藉由AC/DC轉換器2而轉換為DC電力，且供應至顯示單元3。顯示單元3與插座4及開關5執行所謂的電力線載波(carrier)通信。在電力線載波通信中，藉由使用高頻載波來傳輸資料之通信信號疊加於DC電壓上。基於電力線載波通信，將插座4及開關5之諸如功率消耗及功率使用時間之功率使用狀態傳輸至顯示單元3，且控制供應至電器具6之電功率。此外，AC電源AC供應用於驅動顯示單元3、插座4及開關5之電功率。

顯示單元3包含固定至牆壁H1(參見圖2)同時形成其外部框架之主體部件3a。在主體部件3a中，提供充當LCD監視器之顯示裝置3b。顯示裝置3b可選擇性地顯示插座4及開關5中之每一者的功率使用狀態，諸如功率消耗及電流值。顯示裝置3b包含諸如觸控面板或類似物之類的操作部件。

插座4包含：插頭連接部件4a，當插頭6a連接至其時，其供應電功率至電器具6之插頭6a；以及環繞插頭連接部件4a之裝飾板4b。開關5包含：把手5a，其在經推動時操作以打開及關閉照明設備7；以及環繞把手5a之裝飾板5b。

插座4及開關5經設計以具有標準化尺寸(例如，由日本工業標準及日本電氣佈線裝置及設備工業協會所標準化之尺寸)。當如圖15所示之習知插座200經形成以具有標準化尺寸時，變得難以檢查以數字方式顯示於顯示裝置220上之功率使用狀態。此外，歸因於顯示單元220之存在，變得難以提供用於容納計算及顯示功率使用狀態之控制電路的空間。

相比之下，在本實施例中，由於顯示裝置3b設置於顯示單元3中，亦即，顯示裝置未設置於插座4及開關5中，因此上文所提及之問題得以解決。

如圖2所示，顯示單元3、插座4及開關5安裝於房屋或類似物之房間H之牆壁H1處。AC電力線Wac、DC電力線Wdc及DC電源供應線Wdlc佈線於牆壁H1之背側上。顯示單元3安裝於人的眼睛之高度處。插座4安裝於人的腳部之高度處。

接下來，將參看圖3至圖5來解釋插座4、開關5及顯示單元3之控制結構。

如圖3所示，插座4包含：連接至DC電源供應線Wdlc之電線連接端子4c；電性連接至電線連接端子4c之第一受控器控制電路 10；以及插頭連接部件4a。

第一受控器控制電路10包含信號疊加/分離電路11、電源電路部件12、控制部件13、儲存部件14、位址設定部件15以及電流感測器16。信號疊加/分離電路11充當電源供應連接單元之傳輸及接收部件；且具有將自顯示單元3供應至插座4之電力線載波通信分離為DC電力及通信信號的功能以及將通信信號疊加於DC電力上以用於將經疊加的信號自插座4供應至顯示單元3的功能。因此，在顯示單元3與插座4之間進行電力線載波通信。

電源電路部件12藉由使用供應至插座4之DC電力而產生用於第一受控器控制電路(slave control circuit)10之其他電路的電功率。位址設定部件15包含提供於插座4之背側(亦即，牆壁H1之背側)上之DIP開關(未圖示)，且將由DIP開關所設定之位址輸出至儲存部件14。儲存部件14將位址儲存為插座4之固有位址，且將位址輸出至控制部件13。

電流感測器16以預定時間間隔來偵測將經由電流感測器16而供應至插頭連接部件4a之DC電流。接著，將由電流感測器16所偵測之電流值(下文中稱為「電流值AG」)輸出至控制部件13。

控制部件13將插座4之位址及電流值AG輸出至信號疊加/分離電路11以作為數位信號。此外，控制部件13控制由諸如半導體開關及繼電器構成之開關元件(未圖示)，所述開關元件用來控制接通及斷開至插頭連接部件4a之電功率供應。

在操作所述系統之過程中，自電線連接端子4c供應至信號疊加/分離電路11之經疊加的信號藉由信號疊加/分離電路11而分離為DC電力及通信信號。接著，DC電力經由電流感測器16而供應至插頭連接部件4a，且通信信號作為來自顯示單元3之控制信號而輸入至控制部件13。控制部件13基於控制信號來控制開關元件，以經由電流感測器16來控制供應至電器具6之電功率。

輸入至控制部件13之電流值AG與插座4之位址一起自控制部件13輸出至信號疊加/分離電路11。通信信號及DC電壓藉由信號疊加/分離電路11而疊加，且自信號疊加/分離電路11作為經疊加的信號而傳輸至顯示單元3。每當電流感測器16偵測到電流值AG時，將經疊加的信號傳輸至顯示單元3。因此，功率使用狀態(諸如，供應至插座4之電流值AG及基於電流值AG之功率消耗)顯示於顯示單元3之顯示裝置3b上。

如圖4所示，開關5之控制結構實質上與插座4之控制結構相同。因此，針對與插座4之組件相同之組件給定相同的參考標號，且將省略其描述。注意，在下文中將主要描述與插座4之差異。

第二受控器控制電路10a包含偵測一把手5a之推動操作之操作輸入接收部件17以及接通及斷開至照明設備7之電功率供應之電路切斷/閉合控制部件18。

當把手5a經推動時，該操作輸入接收部件17偵測該把手5a之推動操作且將其信號輸出至控制部件13。電路切斷/閉合控制部件18具備開關元件(諸如，半導體開關及繼電器)，且控制開關元件之切斷/閉合。

關於開關元件之切斷/閉合控制，控制部件13進行以下動作。當接收了來自操作輸入接收部件17之信號時，控制部件13將對應於開關元件之切斷/閉合控制之控制信號輸出至電路切斷/閉合控制部件18。接著，電路切斷/閉合控制部件18基於控制信號來切斷及閉合各開關元件。

如圖5所示，顯示單元3包含：連接至DC電力線Wdc(其連接至AC/DC轉換器2)之第一端子3c；連接至DC供應線Wdlc之第二端子3d；提供於第一端子3c與第二端子3d之間且連接至第一端子3c及第二端子3d的主控器控制電路20；以及顯示裝置3b。因此，供應至第一端子3c之DC電力經由主控器控制電路20而轉移至第二端子3d。

主控器控制電路20包含信號疊加/分離電路21、電源電路部件22、控制部件23、儲存部件24、時鐘電路25、顯示電路26以及一設定介面27。注意，電源電路部件22具有與電源電路部件12之功能相同的功能。

信號疊加/分離電路21充當顯示單元之傳輸及接收部件。具體而言，信號疊加/分離電路21用以將自插座4供應至顯示單元3之電力線載波通信分離為DC電力及通信信號，且將通信信號疊加於DC電力上以用於將經疊加的信號自顯示單元3供應至插座4或開關5。

時鐘電路25對插座4及開關5中之每一者將電功率供應至電器具6及照明設備7之時間進行計數。具體而言，時鐘電路25在電流值AG(其自插座4及開關5傳輸至顯示單元3)超過一預定決策值(decision value)AL時開始對時間計數。且時鐘電路25在電流值AG變得等於或小於決策值AL時停止計數。決策值AL基於備用(standby)功率需求而藉由電流值來設定。

儲存部件24儲存由時鐘電路25及控制部件23所計算之結果，以及自插座4及開關5所傳輸之位址。接著，將所儲存的結果輸出至控制部件23。

根據基於電流值AG之計算結果及由時鐘電路25基於電流值AG所計算之結果，控制部件23計算關於插座4及開關5中之每一者或兩者的功率消耗及功率使用時間(亦即，功率使用狀態)。注意，上述功率計算包含臨時功率消耗及在一預定時段內累計之總功率消耗。接著，以上所計算之結果顯示於顯示裝置3b上。

顯示電路26充當用於驅動顯示裝置3b之電路。該設定介面27回應於顯示裝置3b之操作而將信號輸出至控制部件23。接著，該控制部件23基於所述信號而將控制信號輸出至顯示電路26。顯示電路26基於控制信號而驅動顯示裝置3b。

顯示裝置3b顯示插座4及開關5之位址。此外，藉由操作一觸控面板，顯示裝置3b可分別將負載名稱指派至對應於位址之插座4及開關5。因此，例如，在檢查用於空調機之插座之功率使用狀態時，顯示裝置3b可藉由輸入或呼叫插座之負載名稱來顯示所述插座之功率使用狀態。亦即，負載名稱及功率使用狀態之數值同時顯示於顯示裝置3b上。

此處，自第一端子3c供應至信號疊加/分離電路21之DC電力與控制部件23之控制信號疊加，且經傳輸至插座4或開關5。此外，自插座4及開關5供應至顯示單元3之經疊加的信號藉由信號疊加/分離電路21而分離為DC電力及通信信號，且接著將通信信號輸入至控制部件23中。控制部件23基於通信信號而在顯示裝置3b上顯示插座4及開關5之個別使用狀態或總功率使用狀態。

在顯示單元3、插座4及開關5中，藉由使用控制部件23之上述計算結果來執行針對隨後電器具6及照明設備7之電功率供應之接通及斷開的控制。下文中，將插座4中之控制解釋為實例，但亦在開關5中執行類似的控制。

首先，將參看圖6及圖7來解釋電源供應控制，其基於插座4所偵測之電流值來執行針對電器具6之電功率供應之接通及斷開的控制。在控制部件23中，當輸入至控制部件23中之電流值AG連續超過一預定決策值AJ(例如，15(A))而持續一預定時間段⊿t(例如，0.1秒)時，將切斷開關元件之控制信號傳輸至插座4。注意，使用者可經由顯示裝置3b之觸控面板而自由地設定該預定時間段⊿t及決策值AJ。

舉例而言，如圖6所示，當連接至插座4之電器具6啟動時(時間T1)，電流值AG升高。假設電器具6中所消耗之電流值AG在時間T2達到決策值AJ(在此實施例中為15(A))。若電器具6在此條件下繼續使用，則電流值AG將超過決策值AJ。在自時間T2經過該預定時間⊿t之時間T3，斷開來自插座4之針對電器具6之電功率供應。此防止插座4過熱，過熱是由於將高於決策值AJ之過多的電流連續供應至電器具6而導致。

參看圖7，將解釋如圖6所示之由控制部件23進行的電源供應控制之實際程序流程。注意，所述程序以一預定間隔重複進行。如圖7所示，在步驟S10中，控制部件23檢查所偵測的電流值AG是否等於或大於決策值AJ。當電流值AG等於或大於決策值AJ(步驟S10中之「是」)時，該控制部件23檢查此條件是否維持了預定時間段⊿t或更長時間。當檢查到所述條件維持了預定時間段⊿t或更長時間時，斷開針對電器具6之電功率供應。另一方面，當電流值AG小於決策值AJ(步驟S10中之「否」)時，且當所述條件未維持該預定時間段⊿t或更長(步驟S11中之「否」)時，程序終止。

其次，將參看圖8及圖9來解釋電源供應控制，其基於將電功率供應至電器具6之時段來執行接通及斷開自插座4至電器具6之電功率供應的控制。該控制部件23計算自時鐘電路25開始對時間計數起所經過的時間TG。當檢查到經過的時間TG等於或大於決策值TJ(例如，5小時)時，將一種斷開針對電器具6之電功率供應之控制信號傳輸至插座4。基於該控制信號，該控制部件13驅動開關元件使成為切斷狀態。在電器具6及照明設備7重複接通及斷開之情況下，經過的時間TG經判定為所累積的經過的時間TG之總和。注意，使用者可藉由操作該顯示裝置3b之觸控面板來自由地設定決策值TJ。

舉例而言，如圖8所示，假設電器具6重複接通及斷開，且經過的時間在第三操作期間達到決策值TJ。在此情況下，時鐘電路25在T11開始對時間計數且在T12停止。時鐘電路25將自T11至T12之經過時間作為第一經過時間TG1而輸出至控制部件23。同樣地，時鐘電路25將自T14至T15之經過時間作為第二經過時間TG2而輸出至控制部件23。此時，第一經過時間TG1與第二經過時間TG2之累積值TGA(TG1+TG2)小於決策值TJ。隨後，時鐘電路25在T17開始對時間計數，且累積第三經過時間TG3。當累積值TGA(TG1+TG2+TG3)在T18達到決策值TJ時，斷開針對電器具6之電功率供應。注意，可在一預定時段(例如，24個小時)中對時鐘電路25所計數之累積時間以及斷開該電功率供應之指令進行重設。

參看圖9，將解釋如圖8所示之電源供應控制之特定程序。以一預定間隔重複進行所述程序，且重設每次所計數之經過的時間TG之累積值TGA。

如圖9所示，在步驟S20中，控制部件23檢查電流值AG是否等於或大於決策值AL。當電流值AG等於或大於決策值AL(步驟S20中之「是」)時，在步驟S21中時鐘電路25開始對時間計數。隨後，在步驟S22中，控制部件23檢查經過時間TGX(其為自時鐘電路25開始對時間計數起所經過的時間)是否小於決策值TJ。當經過時間TGX小於決策值TJ(步驟S22中之「是」)時，控制部件23判定應維持電功率供應，且在步驟S23中檢查電流值AG是否小於決策值AL。另一方面，當經過時間TGX等於或大於決策值TJ(步驟S22中之「否」)時，在步驟S27中斷開電功率供應。

當電流值AG等於或大於決策值AL(步驟S23中之「否」)時，該控制部件23判定電器具6正在使用中，且繼續對時間計數。另一方面，當電流值AG小於決策值AL(步驟S23中之「是」)時，該控制部件23判定電器具6之使用已經終止，且在步驟S24中停止對時間計數。接著，在步驟S25中計算經過時間TGY。

接下來，在步驟S26中，控制部件23檢查該經過時間TGY是否等於或大於決策值TJ。當該經過時間TGY等於或大於決策值TJ時，在步驟S27中斷開電功率供應。另一方面，當該經過時間TGY小於決策值TJ時，再次進行步驟S20。在此情況下，藉由累積先前步驟中所計數之先前的經過時間TGY之累積值TGA來界定用於與決策值TJ比較之各經過時間TGX及TGY中之每一者。

第三，參看圖10，將解釋控制部件23之電源供應控制，其基於自插座4供應至電器具6之電功率之量來控制針對電器具6之電功率供應。當電器具6連接至插座4時，電流值AG增加至超過0(安培)。另一方面，當電器具6自插座4移除時，電流值AG減小至0(安培)。該控制部件23基於上述電流值AG來計算電器具6中所消耗之電功率的總值AGT。具體而言，電流感測器16所偵測之電流值AG自插座傳輸至該控制部件23。該控制部件23藉由獲得電流值AG與電壓之乘積來計算功率消耗之累計量。當累計量超過決策值PJ(例如，1500 W，所述決策值PJ為預定的功率消耗之臨限值)時，該控制部件23將一種斷開針對電器具6之電功率供應之控制信號傳輸至插座4。

舉例而言，如圖10所示，在重複使用電器具6之情況下，假設總值AGT在第二次使用期間達到決策值PJ。且假設在自T30至T31之時段期間使用電器具6。根據以上方式來計算總值AGT1。此處，總值AGT1小於決策值PJ。當再次使用電器具6時，插座4將電功率供應至電器具6(在T32)。根據電器具6之使用來計算總值AGT2。在T33，功率消耗之累積值(AGT1+AGT2)達到決策值PJ，且接著斷開電功率供應。更具體而言，一計數器提供於控制部件23中，且當計數器所計數之值達到決策值PJ時，斷開電功率供應。注意，可在預定時段(例如，24個小時)中對功率消耗之累積值以及斷開電功率供應之指令進行重設。

參看圖11，將示意性解釋一總電源供應系統，其設置於(諸如)具有本實施例之電源供應系統之房屋之裝設中。如圖11所示，在住宅單元，設置有將電功率供應至安裝於住宅空間中之各種器具(例如，照明設備、空調機、家用器具、視聽裝置)之總電源供應系統100。總電源供應系統100使用商用AC電源(AC電源)102之電功率以用於驅動各種器具，且另外使用太陽能電池103之由日光產生之電功率。此外，總電源供應系統100將電力供應至藉由DC電力的輸入所驅動之DC器具105以及藉由AC電力的輸入所驅動之AC器具106。

在總電源供應系統100中，提供了充當同一系統100之分配面板之中央控制單元107以及DC電力分配面板(包含DC斷路器)。此外，在總電源供應系統100中，提供控制單元109及繼電器單元110，其充當用於控制住宅單元中之DC器具105之操作的控制設備。

使AC電源之電功率產生分支之AC電力分配面板111經由AC電力線112連接至中央控制單元107。中央控制單元107經由DC電力線113而連接至太陽能電池103，同時經由AC電力分配面板111而連接至商用AC電源102。中央控制單元107自太陽能電池103獲取DC電力且自AC電力分配面板111獲取AC電力，且接著將電功率轉換為用於驅動器具之預定的DC電力。接著，中央控制單元107經由DC電力線114而將經轉換之DC電力輸出至DC電力分配面板108，或者經由DC電力線115而將DC電力輸出至一儲存電池組116以累積DC電力。此外，中央控制單元107亦可將太陽能電池103及儲存電池組 116之DC電力轉換為AC電力以將AC電力供應至AC電力分配面板111，同時能夠自AC電力分配面板111獲取AC電力。此外，中央控制單元107經由信號線117與DC電力分配面板108而交換資料。

DC電力分配面板108為用於DC電力之一類型之斷路器。在DC電力分配面板108中，自中央控制單元107輸入之DC電力經分支，且所分支的DC電力經由DC電力線118而輸出至控制單元109且經由DC電力線119輸出至繼電器單元110。DC電力分配面板108經由信號線120而與控制單元109交換資料，且經由信號線121而與繼電器單元110交換資料。

多個DC器具105經由DC電源供應線122而連接至控制單元109，所述DC電源供應線122能夠經由一對電線來傳輸DC電力及資料兩者。亦即，DC電源供應線122可經由一對電線來傳輸電功率及資料(其稱作電力線載波通信)；亦即，將具有由高頻載波所傳送之資料的通信信號疊加於充當DC器具105之電源之DC電壓上。控制單元109經由信號線120而獲得來自DC電力分配面板108之操作指令，同時經由DC電力線118而接收用於DC器具105之DC電力。基於操作指令，控制單元109選擇使用哪一DC器具105，且知曉如何控制DC器具105。隨後，控制單元109經由DC電源供應線122而將DC電壓及操作指令輸出至經指示之DC器具105，且控制DC器具105之操作。

用於切換安裝於住宅中之DC器具105之操作的開關123經由DC電源供應線122而連接至控制單元109。此外，偵測(例如)自紅外線遠端控制器發射之信號波的感測器124經由DC電源供應線122而連接至控制單元109。因此，不僅藉由來自DC電力分配面板108之操作指令而且藉由開關123之操作及感測器124之偵測，以經由DC電源供應線122來傳輸通信信號以控制DC器具105。

多個DC器具105分別經由個別的DC電力線125而連接至繼電器單元110。繼電器單元110經由信號線121而獲得來自DC電力分配面板108之操作指令，同時經由DC電力線119而接收用於DC器具105之DC電力。基於操作指令，繼電器單元110選擇使用哪一DC器具105，且知曉如何控制DC器具105。隨後，關於經指示之DC器具105，繼電器單元110控制其內建繼電器以接通及斷開針對DC電力線125之電功率供應，藉此來控制DC器具105。此外，用以手動操作DC器具105之多個開關126連接至繼電器單元110。藉由操作所述開關126，控制該繼電器單元110以接通及斷開針對DC電力線125之電功率供應，藉此來控制DC器具105。

舉例而言，安裝於住宅中之直流電插座127(下文中稱作「DC插座」)連接至DC電力分配面板108。舉例而言，DC插座127可為壁式出線座(wall outlet)或地板出線座。當DC器具之插頭(未圖示)插入至DC插座127中時，使得DC電力可直接供應至同一DC器具。在DC電力分配面板108與DC插座127之間，提供有顯示單元142。商用AC電源102、中央控制單元107、顯示單元142及DC插座127構成本實施例之電源供應系統1。在此情況下，顯示單元142及DC插座分別對應於本實施例之顯示單元3及插座。

在商用AC電源102與AC電力分配面板111之間，連接有能夠遠端地量測來自商用AC電源102之電功率之所使用量的電功率錶129。除了遠端地量測來自商用AC電源之電功率之所使用量的功能之外，電功率錶129具備(例如)電力線通信及無線通信之功能。電功率錶129經由電力線通信或無線通信而將量測結果傳輸至諸如電力公司。

在總電源供應系統100中，提供能夠經由網路通信來控制住宅中之各種器具的網路系統130。網路系統130具備充當同一網路系統130之控制單元的本地(home)伺服器131。本地伺服器131經由信號線133而連接至室內設備134，同時經由網路N(諸如，網際網路)而連接至位於本地(home)外部之管理伺服器132。本地伺服器131藉由經由DC電力線135而自DC電力分配面板108獲得之DC電力來驅動。

藉由網路通信來管理各種室內設備之操作控制的控制箱136經由信號線137而連接至本地伺服器131。控制箱136經由信號線117而連接至中央控制單元107及DC電力分配面板108。此外，控制箱136可經由DC電源供應線138來直接控制DC器具105。此外，網路系統130之操作面板140以及能夠遠端地量測所使用燃氣及所使用水及類似物的量的燃氣錶/水錶139連接至控制箱136。包含諸如內部通信受控器(intercom slave)、感測器及相機之監視硬體141連接至操作面板140。

當經由網路N而接收用於住宅中之各種器具之操作指令時，本地伺服器131將操作指令傳輸至控制箱136。控制箱136根據操作指令來控制各種器具中之每一者以進行操作。允許本地伺服器131經由網路N而將自燃氣錶/水錶139所獲得之各種不同種類之資訊提供至管理伺服器132。當經由操作面板140而接收到由監視硬件141所偵測之異常時，本地伺服器131亦經由網路N而將資訊提供至管理伺服器132。

本實施例之電源供應系統1可帶來以下效應：

(1)　根據本實施例，顯示單元3之顯示裝置3b經組態以顯示插座4及開關5之功率使用狀態。因此，與圖15中所示之習知插座200相比，可防止插座4及開關5變大，同時允許經由顯示裝置3b而容易檢查功率使用狀態。

此外，可將對應於插座4及開關5之位址的負載名稱輸入至顯示裝置3b中。因此，藉由輸入負載名稱，可容易辨識負載器具(諸如，電器具6及照明設備7)與插座4及開關5之間的相應關係。

(2)　根據本實施例，該顯示裝置3b可經由觸控面板來執行設定操作。若觸控面板用於習知的顯示裝置220中，則將由於確保其操作性而必須擴大顯示裝置220之大小，此帶來插座200之大小變大的缺點。相反，當為了防止擴大插座200而將使顯示裝置220較小時，顯示裝置220變得難以確保其操作性。

就此而言，由於顯示裝置3b在本實施例中設置於顯示單元3中，所以與顯示裝置設置於插座或開關中之組態相比可減輕該顯示裝置3b之大小限制。亦即，可使顯示單元3大於插座4及開關5之標準化大小。因此，可使顯示裝置3b製成為大於習知插座200之顯示裝置220。因此，上述缺點得以解決。

(3)　根據本實施例，該顯示裝置3b經組態以顯示插座4及開關5之功率使用狀態。因此，可經由顯示裝置3b來檢查諸如插座及開關之多個電源供應連接單元之每一功率使用狀態。因此，與顯示裝置僅設置於插座及開關中之組態相比，不必檢查設置於插座或開關中之各別顯示裝置，藉此使得容易經由顯示裝置3b來檢查功率使用狀態。

同時，插座常常安裝於牆壁中對應於人的腳部的位置。在此情況下，當顯示裝置設置於插座中時，變得難以檢查顯示裝置，藉此降低其操作性。就此而言，由於在本實施例中該顯示裝置3b安裝於牆壁H1中對應於人的面部的位置，因此變得可容易檢查功率使用狀態。

在顯示裝置設置於開關中之組態中，當開關具有多個把手或具有多個插頭連接部件時，變得難以辨識該顯示裝置以便對應於各別把手或各別插頭連接部件。就此而言，由於可經由顯示裝置3b來檢查根據每一位址之功率使用狀態，因此容易取決於連接至多個開關之照明設備來辨識功率使用狀態。

(4)　根據本實施例，顯示裝置3b顯示藉由累積該插座4及開關5之臨時電流值而獲得之總電流值AG。此外，顯示裝置3b顯示插座4及開關5之臨時功率消耗，以及其在預定時段中之總功率消耗。因此，變得可顯示插座4及開關5之功率使用狀態之各種模式，藉此使得能夠掌握各種功率使用狀態。

(5)　根據本實施例，顯示單元3經組態以經由DC電源供應線Wdlc而連接至插座4及開關5。因此，與信號線及DC電力線個別地佈線的情況下相比，變得可將顯示單元3連接至插座4及開關5之佈線組態簡化。

(6)　根據本實施例，當插座4及開關5之電功率之累積量超過決策值PJ時，顯示單元3對至該插座4及開關5之電功率供應的斷開進行控制。因此，可防止過多的電功率自插座4及開關5供應至電器具6及照明設備7。

(7)　根據本實施例，當插座4或開關5之電流值AG超過決策值AJ時，顯示單元3對至該插座4或開關5之電功率供應的斷開進行控制。因此，可防止過多的電流自插座4及開關5供應至電器具6及照明設備7。因此，此使得可避免電器具6及照明設備7中歸因於供應至其之過多的電流而產生之故障。

(8)　根據本實施例，當供應電功率之時間超過決策值TJ時，顯示單元3對至該插座4及開關5之電功率供應的斷開進行控制。因此，可防止自插座4及開關5供應至電器具6及照明設備7之電功率浪費。因此，此使得可實現電源供應系統1中之電功率節省。

(9)　根據本實施例，該控制部件23提供於插座4及開關5中之每一者中。因此，電器具6及照明設備7可經由插座4及開關5中之每一者而接通及斷開。亦即，電源供應系統1使得可個別地控制接通及斷開針對電源供應連接單元之電功率供應。

(10)　根據本實施例，電流感測器16提供於插座4及開關5中之每一者中。因此，插座4及開關5之各別電流值AG為可偵測的。因此，可精確地掌握插座4及開關5之各別的功率使用狀態，且此使得容易個別地控制插座4及開關5。

(其他實施例)

不限於上述實施例之電源供應系統1可(諸如)如下修改。不僅適用於上述實施例之以下修改可適用於相互組合不同之修改的情況。

根據上述實施例，時鐘電路25提供於主控器控制電路20中，且控制部件23計算功率使用狀態。然而，時鐘電路25可提供於第一受控器控制電路10及第二受控器控制電路10a中之每一者中，且控制部件13可計算功率使用狀態。在此情況下，時鐘電路25自主控器控制電路20移除。具體而言，時鐘電路25提供於插座4'中，如圖12所示。此外，決策值AJ、TJ及PJ設定於插座4'中。此外，決策值AJ、TJ及PJ可設定於顯示單元3中，且接著可將設定資訊傳輸至插座4'。此在開關5中亦是成立的。根據此類組態，控制部件13將插座4'所計算之功率使用狀態的值傳輸至顯示單元3。基於此等值，顯示單元3將用於接通及斷開針對電器具6及照明設備7之電功率供應之控制信號傳輸至插座4'。

儘管在上述實施例中該顯示裝置3b僅提供於顯示單元3中，但該顯示裝置3b可提供於插座4及開關5中之至少一者中。舉例而言，在將該顯示裝置3b添加至如圖3及圖4所示之插座4及開關5之控制結構的情況下，插座4及開關5之功率使用狀態自顯示單元3經由控制部件13而輸出至提供於插座4及開關5中之至少一者的顯示裝置。此外，例如，在將顯示裝置添加至如圖12所示之插座4'之控制結構的情況下，可經由充當觸控面板之顯示裝置來設定決策值AJ、TJ及PJ。接著，顯示裝置顯示自儲存部件14所輸出之插座4'之功率使用狀態。

在上述實施例中，電流感測器16提供於插座4及開關5中之每一者中，且電流感測器16之電流值AG傳輸至顯示單元3。然而，將電流值AG傳輸至顯示單元3之態樣並不限於上述內容。舉例而言，電流感測器16可提供於如圖13所示之延伸插口30中，所述延伸插口30具有插頭連接部件31，電器具6之插頭6a可插入至插頭連接部件31中，延伸插口30連接至插座4。因此，將該延伸插口30之電流值AG傳輸至顯示單元3，其使得可經由顯示裝置3b來檢查該延伸插口30之功率使用狀態。注意，該延伸插口30之控制結構與圖4中所示之插座4之控制結構相同，除了用插頭32來替代電線連接端子4c之外，如圖14所示。不限於提供於延伸插口30中，電流感測器16可提供於諸如通風機(ventilation fan)之其他負載器具中。

在上述實施例中，顯示單元3獨立地提供於牆壁H1中。然而，顯示單元3可充當內部通信主控器(intercom master)，其具有顯示由提供於內部通信受控器中之相機所拍攝之影像的顯示裝置。具體而言，例如，圖11中之顯示單元142及操作面板140可併入於單一設備中，使得插座4及開關5之功率使用狀態可顯示於操作面板140上。

在上述實施例中，儘管安裝於房間H中之插座4及開關5連接至顯示單元3，但電源供應系統1並不限於此。舉例而言，電源供應系統1可具有連接至住宅中之所有插座4及開關5之顯示單元3。

在上述實施例中，儘管DC電源供應線Wdlc用作將顯示單元3連接至插座4及開關5之電線，但電源供應系統1並不限於此。舉例而言，顯示單元3可藉由以信號線及電力線構成之兩種電線而連接至插座4及開關5。此類組態可具有與上述實施例中之(1)至(4)及(6)至(10)相同的有利效應。

在上述實施例中，儘管決策值AJ、TJ及PJ經界定為各別插座4或個別開關之決策值，但決策值AJ、TJ及PJ不限於此。舉例而言，決策值可設定為多個插座4之總值。注意，決策值可設定為多個開關5之總值，或組合了插座4及開關5後而得之總值。

雖然已關於實施例而展示及描述了本發明，但熟習此項技術者將瞭解可在不偏離如以下申請專利範圍中所界定之本發明之範圍的情況下進行各種改變及修改。

1．．．電源供應系統

2．．．交流電(AC)/直流電(DC)轉換器

3．．．顯示單元

3a．．．主體部件

3b．．．顯示裝置

3c．．．第一端子

3d．．．第二端子

4．．．插座

4'．．．插座

4a．．．插頭連接部件

4b．．．裝飾板

4c．．．電線連接端子

5．．．開關

5a．．．把手

5b．．．裝飾板

6．．．電器具

6a．．．插頭

7．．．照明設備

10．．．第一受控器控制電路

10a．．．第二受控器控制電路

11．．．信號疊加/分離電路

12．．．電源電路部件

13．．．控制部件

14．．．儲存部件

15．．．位址設定部件

16．．．電流感測器

17．．．操作輸入接收部件

18．．．電路斷開/閉合控制部件

20．．．主控器控制電路

21．．．信號疊加/分離電路

22．．．電源電路部件

23．．．控制部件

24．．．儲存部件

25．．．時鐘電路

26．．．顯示電路

27．．．設定介面

30．．．延伸插口

31．．．插頭連接部件

32．．．插頭

100．．．總電源供應系統

102．．．商用AC電源

103．．．太陽能電池

105．．．DC器具

106．．．AC器具

107．．．中央控制單元

108．．．DC電力分配面板

109．．．控制單元

110．．．繼電器單元

111．．．AC電力分配面板

112．．．AC電力線

113．．．DC電力線

114．．．DC電力線

115．．．DC電力線

116．．．儲存電池組

117．．．信號線

118．．．DC電力線

119．．．DC電力線

120．．．信號線

121．．．信號線

122．．．DC電源供應線

123．．．開關

124．．．感測器

125．．．DC電力線

126．．．開關

127．．．直流電插座

129．．．電功率錶

130．．．網路系統

131．．．本地伺服器

132．．．管理伺服器

133．．．信號線

134．．．室內設備

135．．．DC電力線

136．．．控制箱

137．．．信號線

138．．．DC電源供應線

139．．．燃氣錶/水錶

140．．．操作面板

141．．．監視硬體

142．．．顯示單元

200．．．插座

210．．．插座部件

220．．．顯示裝置

H．．．房間

H1．．．牆壁

N．．．網路

Wac．．．AC電力線

Wdc．．．DC電力線

Wdlc．．．DC電源供應線

圖1為展示根據本發明之一實施例之電源供應系統之適當結構的示意圖。

圖2為展示具備上述實施例之電源供應系統之房間之適當結構的示意圖。

圖3為展示上述實施例之電源供應系統中之插座之控制結構的方塊圖。

圖4為展示上述實施例之電源供應系統中之開關之控制結構的方塊圖。

圖5為展示上述實施例之電源供應系統中之顯示單元之控制結構的方塊圖。

圖6為展示上述實施例之電源供應系統之控制模式中電流值與時間之間的關係的圖表。

圖7為展示基於上述實施例之電源供應系統中之電流值的電源供應控制之程序的流程圖。

圖8為展示上述實施例之電源供應系統之控制模式中電流值與時間之間的關係的曲線圖。

圖9為展示基於上述實施例之電源供應系統中之電流值的電源供應控制之程序的流程圖。

圖10為展示上述實施例之電源供應系統之控制模式中電功率與時間之間的關係的曲線圖。

圖11為展示具備上述實施例之電源供應系統之總電源供應系統之適當結構的示意圖。

圖12為展示根據電源供應系統之修改的插座之控制結構的方塊圖。

圖13為展示根據電源供應系統之另一修改的延伸插口之透視結構的透視圖。

圖14為展示圖13中所示之延伸插口之控制結構的方塊圖。

圖15為展示充當習知電源供應連接單元之插座之正面結構的正視圖。