TWI451644B - 供耦接至交流電源及直流電源之交流及直流輸出電源延長線 - Google Patents

供耦接至交流電源及直流電源之交流及直流輸出電源延長線 Download PDF

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Description

供耦接至交流電源及直流電源之交流及直流輸出電源延長線
本發明係關於一種電源延長線架構，特別是關於一種耦接至交流電源及直流電源之交流及直流輸出電源延長線。
在2009年10月6～10日於千葉縣幕張MESSE國際會展中心舉行的「CEATEC JAPAN 2009」展會上，松下、TDK及夏普紛紛展出了以直流(DC)方式而非原來的交流(AC)方式向家庭供電的「直流供電房」。直流供電可有效減少二氧化碳排放，而且現今IT設備的耗電量迅速增加，根據預測，全球IT設備耗電量在2025年將增為2006年的9.4倍，佔全球總發電量的15%，光以日本而言，預計在2025年時也將增至2006年的5.2倍，佔日本總發電量的20%。在面對耗電量如此龐大的IT設備時，若能將現行的的交流供電系統改換成直流供電系統，可以將耗電量減少10～20%。
除此之外，目前的數據中心為了防止電力驟降，大多都設有具備蓄電裝置的不間斷電源(Uninterruptible Power Supply;UPS)。因此，來自電網的交流電會先經交直流轉換器轉換成直流電而儲存至蓄電裝置，之後再經由直交流轉換器轉換成交流電形式，提供給伺服器等設備。接下來，伺服器的電源裝置又會將交流電轉換成直流電，再提供給設備使用。換言之，從交流供電系統的電網輸出的電力要進行多達3次的交/直流轉換，即使每次轉換的效率都達到了90%，3次轉換後仍然會損失掉約27%的電力，若能直接以直流供電系統供應電力，將可大幅減少轉換損失，因而降低不必要的耗電量，減少二氧化碳排放。
《日經電子》和以東北大學環境與能源領域研究人員為中心的NPO法人環境能源技術研究所於2010年10月21日舉辦「『陽光與能源』-「太陽能電池、鋰離子電池、直流供電的最新動向探索」研討會。在此次研討會上，松下電工先進技術開發研究所所長藤岡透以「通過直流配線實現智慧住宅」為題，針對住宅中的直流配線系統和以HEMS為中心的智慧住宅的發展動向發表演講。於2010年10月5～9日在幕張Messe會展中心舉辦的「CEATEC JAPAN 2010」展會中，松下電器和索尼亦展示了組合使用蓄電池和直流供電的做法，其中松下電器展出了新一代配電盤「Smart Energy Gateway;SEG」，組合使太陽能發電和蓄電池，既可以進行直流供電，也可以進行交流供電。該SEG配電盤具有即時掌握照明器具和各個家用電器的耗電量、並對其執行「家庭能源管理系統(Home Energy Management Systems;HEMS)」功能。索尼則使用2010年6月發佈的「橄欖石電池蓄電模組」中所儲存的直流電力，進行驅動液晶電視的演示，在現場演示中所使用的蓄電池容量為1.2KWH，可支援直流電力和交流電力輸出。
第一圖繪示習知的電源延長線電路架構，由於目前的家用電源都是單相電源，現有的延長線會包括一條導線(火線)用來傳輸交流電力，再經由另一條導線(中性線)構成迴路，許多插頭與插座會另外設有第三個接頭供連接到地線，以供設備接地之用，以避免設備或人員遭漏電所傷，這種架構僅能應用於交流電源的輸入與輸出。
本發明的目的之一，在於提出一種可同時提供直流及交流電源輸出的電源延長線。
本發明的目的之一，在於提出一種可以無線方式切換，同時提供直流及交流電源輸出的電源延長線。
根據本發明，一種供耦接至一交流電源以及一直流電源之交流及直流輸出電源延長線，包括一第一導線耦接至該直流電源的正極以及該交流電源的第一端，一第二導線耦接至該直流電源的負極，一第三導線耦接至該交流電源的第二端，以及一第一插座和一第二插座，該第一插座包括一耦接該第一導線的第一接點，一耦接該第二導線的第二接點，以及一耦接該第三導線的第三接點，該第二插座包括一耦接該第一導線的第四接點，一耦接該第二導線的第五接點，以及一耦接該第三導線的第六接點，其中，當該第一插座供應一交流輸出時，該第二接點係處於浮接狀態，當該第一插座供應一直流輸出時，該第三接點係處於浮接狀態。
根據本發明，一種供耦接至一交流電源以及一直流電源之交流及直流輸出電源延長線，包括一第一導線，耦接至該交流電源的第一端；一第二導線，耦接至該直流電源的正極；一第三導線，耦接該直流電源的負端；一第四導線，耦接該交流電源的第二端；一第一插座，包括一第一接點，耦接至該第一導線；一第二接點，經由至該第二導線；以及一第三接點；一第二插座包括：一第四接點，耦接至該第一導線；一第五接點，耦接至該第二導線；以及一第六接點；一第一切換電路，耦接在該第三接點、該第三導線以及該第四導線之間；一第二切換電路，耦接在該第六接點、該第三導線以及該第四導線之間；一無線模組，接收一無線控制訊號；一處理器，耦接該無線模組，根據該無線控制訊號輸出至少一切換訊號到該第一切換電路或該第二切換電路；其中，該第一切換電路根據該切換訊號使該第三接點耦接到該第三導線、該第四導線或浮接，該第二切換電路根據該切換訊號使該第六接點耦接到該第三導線、該第四導線或浮接。
較佳者，各個插座可分別設置一開關，供各別切換而決定是否供電。
實際上，用直流電工作的設備並非只有IT設備，例如電視及3C數位產品皆需以AC轉接器或在設備內部將交流電力轉換成直流電力，才能加以使用；空調及洗衣機等配備變頻器的設備也會先將交流電轉換為直流電，然後再轉換成高頻交流電。然而，使用交流電力之電氣產品亦已廣泛應用於人們的生活環境當中，因此，為了能便利的應用於生活中，配合使用直流電力之電氣產品，降低因為多次電力轉換而造成之能源損失，本發明提出一種交流及直流輸出電源延長線，在耦接到交流電源系統和直流電源系統時，整合交流電與直流電的輸送電路，提供交流電力與直流電力給負載，除了減少一般家庭導入直流供電時所需面對之電力使用上的困難，並且提供未來更高效率之新式直流家電設備之應用。
第二圖係本發明提出之交流及直流輸出電源延長線一實施例的示意圖，電源延長線包括複數個三線式單孔插座26、以AC/DC插座#1~#n表示之，除了AC/DC插座#1~#n，該電源延長線還包括複數個開關261~26n、無熔絲開關以及三孔電源線。該些AC/DC插座#1~#n分別包括接點A、接點B以及接點C，其中接點A兼為交流輸出接點及直流正極輸出接點、接點B直流負極的輸出接點，接點C則為交流輸出接點；該三孔電源線包括第一導線27，第一導線27係一共用之中性線，經由開關261~26n與熔絲20將接點A耦接到直流電源22的正極以及交流電源24；第二導線28將各個接點B耦接至直流電源22的負極；第三導線29將各個接點C耦接至交流電源24。
參照第三圖，以三個插座為例做說明，要在AC/DC插座#1供應直流輸出時，關上AC/DC插座#1的開關261，使接點A經由第一導線27以及熔絲20耦接至直流電源22的正極，並將直流負載耦接於接點A和接點B之間，此時接點C浮接(No Connected)，即可在AC/DC插座#1供應直流電源給直流負載30。
欲在AC/DC插座#1供應交流輸出時，參照第四圖，將AC/DC插座#1的開關261關上，並將交流負載32耦接於接點A和接點C之間，此時接點B浮接，形成一交流迴路而供應交流電源予交流負載32。
要同時供應直流輸出和交流輸出時，參照第五圖，將AC/DC插座#1以及AC/DC插座#2的開關261與262皆關上，將直流負載302耦接在AC/DC插座#1的接點A和接點B之間，交流負載322則耦接在AC/DC插座#2的接點A和接點C之間，此時分別在AC/DC插座#1和AC/DC插座#2形成直流迴路和交流迴路，同時對直流負載302和交流負載322供電。現今家庭常用的電器，例如電視、個人電腦、電話、印表機、手機、遊戲機及手持音樂播放器等等，其電源部分均是使用直流電源；洗衣機、空調、螢光燈等產品也開始配備變頻器，上述產品其電源轉換方式是先將交流電源轉換為直流電源，然後再使用直交流轉換器轉換成不同頻率交流電力，藉此提供所需頻率之交流電力給負載。但是市面上販售之傳統電源延長線僅能應用於交流電源輸入與輸出，無法滿足同時提供交流與直流供電之需求。
隨著微電網發電系統與直流供電技術發展日漸成熟，當電力系統採用直流供電時，將可使電源轉換電路不需要功因校正電路，因此不但可以降低電路零件成本與體積，更可減少電源轉換損耗造成的電力損耗。
在前述實施例中，開關261、262…26n可供使用者選擇性打開或關上，以決定其對應的插座是否供電。
第六圖係本發明提出之交流及直流輸出電源延長線的變化例，本實施例運用了無線模組44以供使用者遠端遙控。在各個插座46中，接點D透過開關461與導線54耦接，導線54耦接到交流電源40的一端；接點E經由導線56耦接到直流電源42的正端；導線58耦接到直流電源42的負端，導線60耦接到交流電源40的另一端，其中，導線58和60上分別設置有熔絲。切換電路50耦接在接點F、導線58和導線60之間，受微處理器(MCU)48提供之控制訊號SC 而切換，使接點F耦接到導線58或導線60，因而提供直流/交流輸出。本實施例設置了電流感測器52，用以偵測導線58和60上的電流變化，並提供反饋訊號SF 給MCU 48，並透過無線通訊模組44回傳至系統(圖中未示)，再由系統控制MCU 48輸出控制訊號SC 而改變切換電路50之動作，藉此啟動或關閉電器之用電。本實施例仍設置了開關461、462…46n供使用者決定各插座供電與否，在其他實施例中，開關461、462…46n亦可省略，使接點D直接耦接到導線54，僅由MCU 48決定各個插座46是否供電。
本發明提出之交流及直流輸出電源延長線具有交流輸出接點與直流輸出接點，交流輸出接點可提供交流電力給負載，而直流輸出接點可提供直流電力給負載，能夠同時接收交流與直流電力，並提供交流與直流電力給予不同的負載，也可獨立運作於交流電力與直流電力之供電系統；由於交直流電力之輸送路徑不同，可避免相互干擾，達到提供交流或直流電力於負載之目的。
未來在面對供電系統由交流改為直流時，必然會有相當長的時間是兩種供電系統並存的，此時使用者很容易誤用到不正確的供電系統，因此，各類電器亦需因應此一變化而做出設計上的變更，本發明提出之延長線具有三孔式插座，可協助電器廠商避免誤供電的危險，參照第二圖之實施例，電器廠商若在設計直流電器時，便將其插頭設計為三個接腳，且將對應到接點C的接腳設計為浮接，便可確保供應的電壓必為直流電；相似地，在設計交流電的電器插頭時，若預先將對應到接點B的接頭設計為浮接，亦可確保電器獲得正確的交流供電。以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
10．．．交流電源
12．．．插座
122．．．接點
124．．．接點
126．．．接點
14．．．插座
16．．．插座
20．．．熔絲
22．．．直流電源
24．．．交流電源
26．．．插座
261．．．開關
262．．．開關
263．．．開關
26n．．．開關
27．．．第一導線
28．．．第二導線
29．．．第三導線
30．．．直流負載
32．．．交流負載
302．．．直流負載
322．．．交流負載
40．．．交流電源
42．．．直流電源
44．．．無線模組
46．．．插座
461．．．開關
462．．．開關
46n．．．開關
48．．．MCU
50．．．切換電路
52．．．電流感測器
54．．．導線
56．．．導線
58．．．導線
60．．．導線
第一圖係習知電源延長線電路架構的示意圖；
第二圖係根據本發明一實施例之電路架構示意圖；
第三圖係以第二圖之實施例供應直流電的示意圖；
第四圖係以第二圖之實施例供應交流電的示意圖；
第五圖係以第二圖之實施例同時供應交流電和交流電的示意圖；
第六圖係根據本發明之一變化例的電路架構示意圖。
20．．．熔絲
22．．．直流電源
24．．．交流電源
26．．．插座
261．．．開關
262．．．開關
26n．．．開關
27．．．第一導線
28．．．第二導線
29．．．第三導線

Claims (10)

  1. 一種供耦接至一交流電源以及一直流電源之交流及直流輸出電源延長線，包括：一第一導線，耦接至該直流電源的正極以及該交流電源的第一端；一第二導線，耦接至該直流電源的負極；一第三導線，耦接至該交流電源的第二端；一第一插座，包括：一第一接點，耦接該第一導線；一第二接點，耦接該第二導線；以及一第三接點，耦接該第三導線；一第二插座，包括：一第四接點，耦接該第一導線；一第五接點，耦接該第二導線；以及一第六接點，耦接該第三導線；其中，當該第一插座供應一交流輸出時，該第二接點係處於浮接狀態，當該第一插座供應一直流輸出時，該第三接點係處於浮接狀態。
  2. 如請求項1所述之交流及直流輸出電源延長線，更包括一熔絲設置在該第一導線上。
  3. 如請求項1所述之交流及直流輸出電源延長線，其中該第一/第二插座藉由該第一/第四接點以及該第二/第五接點提供一直流輸出。
  4. 如請求項1所述之交流及直流輸出電源延長線，其中該第一/第二插座藉由該第一/第四接點及該第三/第六接點提供一交流輸出。
  5. 如請求項1所述之交流及直流輸出電源延長線，該第一/第二插座更包括一第一/第二開關，設置在該第一/第四接點與該第一導線之間。
  6. 一種供耦接至一交流電源以及一直流電源之交流及直流輸出電源延長線，包括；一第一導線，耦接至該交流電源的第一端；一第二導線，耦接至該直流電源的正極；一第三導線，耦接該直流電源的負端；一第四導線，耦接該交流電源的第二端；一第一插座，包括：一第一接點，耦接至該第一導線；一第二接點，經由至該第二導線；以及一第三接點；一第二插座，包括：一第四接點，耦接至該第一導線；一第五接點，耦接至該第二導線；以及一第六接點；一第一切換電路，耦接在該第三接點、該第三導線以及該第四導線之間；一第二切換電路，耦接在該第六接點、該第三導線以及該第四導線之間；一處理器，提供切換訊號給該第一切換電路或該第二切換電路；其中，該第一切換電路根據該切換訊號使該第三接點耦接到該第三導線、該第四導線或浮接，該第二切換電路根據該切換訊號使該第六接點耦接到該第三導線、該第四導線或浮接。
  7. 如請求項6所述之交流及直流輸出電源延長線，更包括：一第一開關，設置在該第一接點與該第一導線之間；以及一第二開關，設置在該第四接點與該第一導線之間。
  8. 如請求項6所述之交流及直流輸出電源延長線，更包括一電流偵測器，偵測該第二導線以及該第三導線上的電流以提供一反饋訊號給該處理器。
  9. 如請求項8所述之交流及直流輸出電源延長線，更包括一無線模組，耦接該處理器，用以接收一無線控制訊號並提供給該處理器，以產生該切換訊號。
  10. 如請求項8所述之交流及直流輸出電源延長線，更包括一無線模組，耦接該處理器，用以接收一無線控制訊號並提供給該處理器，以產生該切換訊號，且該處理器將該反饋訊號透過該無線模組輸出到一系統。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5598562B2 (ja) * 2012-08-14 2014-10-01 ポルティオアレンディ 交流及び直流電源供給装置及びスイッチングモード電源供給装置
US9124090B2 (en) * 2013-08-29 2015-09-01 Siemens Industry, Inc. Combined circuit breaker and DC power supply apparatus, systems, and methods
DE102016223470A1 (de) 2015-12-18 2017-06-22 Robert Bosch Gmbh Ladeschaltung und Ladeverfahren für ein elektrisches Energiespeichersystem
TWI586065B (zh) * 2016-01-08 2017-06-01 光寶電子（廣州）有限公司 可選擇輸出電壓的電源分配裝置
WO2022044773A1 (ja) * 2020-08-25 2022-03-03 パナソニック株式会社 配線器具、配線システム、プログラム

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW291619B (en) * 1996-03-07 1996-11-21 Nextek Power Systems Inc Modular power management system and method
TWM251357U (en) * 2004-01-07 2004-11-21 Yu-Yi Juang Multi-functional direct-current/alternating-current extension cable socket
US20070040448A1 (en) * 2005-08-16 2007-02-22 Tsung-I Yu Extension cable with ac power sockets and dc power sockets
TWM418469U (en) * 2011-07-08 2011-12-11 zhen-ji Lin Multifunctional socket

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5375505A (en) * 1993-02-25 1994-12-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Dynamic rotating ballistic shield
US5990577A (en) * 1996-11-01 1999-11-23 Allied Telesis K. K. Hub for local area network with backup power supply system
WO2006047715A2 (en) * 2004-10-27 2006-05-04 Nextek Power Systems, Inc. Portable hybrid applications for ac/dc load sharing
US7696721B2 (en) * 2005-11-08 2010-04-13 Emerson Electric Co. Switching method and apparatus for AC/DC powered corded/cordless appliance and related apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW291619B (en) * 1996-03-07 1996-11-21 Nextek Power Systems Inc Modular power management system and method
TWM251357U (en) * 2004-01-07 2004-11-21 Yu-Yi Juang Multi-functional direct-current/alternating-current extension cable socket
US20070040448A1 (en) * 2005-08-16 2007-02-22 Tsung-I Yu Extension cable with ac power sockets and dc power sockets
TWM418469U (en) * 2011-07-08 2011-12-11 zhen-ji Lin Multifunctional socket

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