TWI483508B - 用於控制電力分配的方法及裝置 - Google Patents

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Description

用於控制電力分配的方法及裝置
本發明係關於一種用於控制電力分配的方法及裝置，該多個實施方案總體上涉及用於分析和管理從一個公用的電源到多個設備的電力分配的方法和系統。
一些家庭和辦公裝備廠商已經在他們的產品中實施了待機功率節省技術，根據這種技術，當消耗電力的家庭和辦公裝備在一段時間不使用時，它們可以自動轉換到一種待機省電模式，由此減少總功率消耗。一些電視機和個人電腦使用這種待機省電模式，但許多週邊設備(例如電腦監視器、DVD播放機、音頻放大器、印表機、掃描器以及手持設備電池充電器)未被典型地配置為在不使用期間進入一種待機或者休眠模式，並且由此即使當不使用時也可能消耗相當數量的能量。
目前在，在市場中存在著在特定條件下對週邊設備解除供電的幾種解決方案。這樣的實例包括提供“主”和“受控”輸出的浪湧保護器，電腦的CPU、電視或者音頻/視頻(A/V)系統的接收器被插入到“主”或“主要”輸出中，系統週邊設備被插入到“受控”或“輔助”輸出，當插入該“主”輸出的設備進入待機功率模式時(由“主”設備所使用的電流降至一個工廠預定的電流設定點以下所確定)，這些“受控”輸出被關閉，藉此通過切斷到這些週邊設備的電源而減少能耗，否則這些週邊設備即使未使用也可以繼續消耗電力。
本發明用於控制電力分配的方法及裝置的一些實施方案係針對用於提供待機功率節省的方法和系統，並且更具體地是針對響應於該主設備的電力需求來確定一個主設備的待機功率水平並且控制到多個受控設備電力分配的方法和系統。
根據本發明的設備和方法的至少一些實施方案的特徵能夠使用戶“教會”一種智慧電源板如何確定何時一個具體的主設備已進入待機模式，這樣一個電力節省智慧電源板可以與具有主設備和受控設備的任何系統相容。
根據本發明的一個實施方案，提供了用於控制將電力應用到多個設備上的裝置，這些設備包括一個主設備以及至少一個受控設備，該裝置包括：被構造和安排為從一個電源接收電力的一個電力輸入；包括一個主電力輸出和至少一個受控電力輸出的多個電力輸出；一個第一電路，該第一電路被適配為感測傳送至該主電力輸出的電力的一種特性；一個第二電路，該第二電路被適配為確定電連接到該主電力輸出的一個設備的待機功耗水平的一種特性；一個第三電路，該第三電路被適配為對由該第一電路感測的傳送至該主電力輸出的電力特性與由該第二電路確定的待機功耗水平的特性進行比較；以及一個第四電路，該第四電路被適配為響應於由該第三電路執行的比較來控制從該電力輸入到至少一個受控輸出的電力供應。
根據本發明的一個或多個實例，由該第一電路感測的傳送至該主電力輸出的電力特性是電流，並且根據一個或多個實例，由該第一電路感測的傳送至該主電力輸出的電力特性進一步包括電壓。
根據本發明的至少一個實例，由該第二電路確定的待機功耗水平的特性是總功率，並且根據至少一個實例，由該第二電路確定的待機功耗水平的特性是電流。
根據本發明的一個實例，該裝置進一步包括：多個主電力輸出，其中該第一電路被適配為感測傳送至該多個主電力輸出中的每一個的一個電力特性，其中該第二電路被適配為確定電連接到多個主電力輸出中的每一個上的多個設備的一個待機功耗的特性，其中該第三電路被適配為對由該第一電路感測的傳送至該多個主電力輸出中的每一個的電力特性與由該第二電路所確定的待機功耗的特性進行比較，並且其中該第四電路被適配為響應於由該第三電路執行的比較來控制由電力輸入到至少一個受控輸出的電力供應。
根據本發明的一個實例，該裝置進一步包括一個非易失性內存，該內存被配置為存儲該待機功耗水平的一個表示。
根據本發明的一個實例，該裝置進一步包括一個不可間斷的電源。
根據本發明的一個實例，該裝置進一步包括：一個控制器和一個指示器，該指示器耦連到該控制器上並且由該控制器控制以提供一個正在執行的待機功耗水平測試的一個指示。
根據本發明的一個實例，該裝置進一步包括：一個控制器和一個指示器，該指示器耦連接到該控制器上並且由該控制器控制以提供完成了一個待機功耗水平測試的一個指示。
根據本發明的另一個實施方案，提供控制給多個設備分配電力的一種方法，這些設備包括一個主設備和至少一個受控設備，該主設備具有至少一個第一運行模式以及一個第二運行模式，該第二運行模式與該第一運行模式相比是一個較低功率的運行模式。該方法包括：通過一個主輸出將電力提供給該主設備，利用處於該第二運行模式中的主設備感測通過該主輸出所提供電力的至少一種特性，基於感測到的通過該主輸出所提供電力的特性設置通過該主輸出所提供電力的一個第一閾值特性，通過一個輔助輸出將電力提供給該至少一個受控設備，測量通過該主輸出所提供電力的一個運行特性，並且響應於測量到的通過該主輸出所提供電力的運行特性來控制送到該至少一個受控設備的電力。
根據本方法的至少一個實例，利用處於該第二運行模式中的主設備感測通過該主輸出所提供電力的至少一種特性是手動啟動的，並且據本方法的至少一個實例，利用處於該第二運行模式中的主設備感測通過該主輸出所提供電力的至少一種特性是自動啟動的。
根據本發明的至少一個實例，該方法進一步包括提供該主設備正運行在該第二運行模式中的一個指示。
根據本發明的至少一個實例，該方法進一步包括：響應於通過該主輸出所提供電力的運行特性是相同於或小於通過該主輸出所提供電力的第一閾值特性中的至少一項，切斷送到該至少一個受控設備的電力。
根據本發明的至少一個實例，該方法進一步包括：基於感測到的通過該主輸出所提供電力特性來設置通過該主輸出所提供電力的一個第二閾值特性，並且根據本發明的至少一個實例，該方法進一步包括響應於通過該主輸出所提供電力的運行特性大於通過該主輸出所提供電力的該第二閾值特性而將電力提供給該至少一個受控設備。
根據本發明的至少一個實例，該方法進一步包括用一個第二主設備替代該主設備，該第二主設備具有至少一個第一運行模式和一個第二運行模式，通過一個主輸出將電力提供給該第二主設備，利用處於該第二運行模式中的第二主設備感測通過該主輸出所提供電力的至少一種特性，並且基於感測到的通過該主輸出所提供電力的至少一種特性設置通過該主輸出所提供電力的一個第三閾值特性。
根據本發明的一個實例，利用處於該第二運行模式中的該第二主設備感測通過該主輸出所提供電力的至少一種特性是手動啟動的，並且根據本方法的至少一個實例，利用處於該第二運行模式中的該第二主設備感測通過該主輸出所提供電力的至少一種特性是自動啟動的。
根據本發明的另一個實施方案，提供了用於控制將電力應用到多個設備的一種裝置，這些設備包括一個主設備和至少一個受控設備。該裝置包括：被構造和安排為從一個電源接收電力的一個電力輸入；包括一個主電力輸出和至少一個受控電力輸出的多個電力輸出；以及用於確定電連接到該主電力輸出的一個主設備的待機功耗水平的一種特性並且響應於傳送至該主設備電力的一種特性與該主設備的待機功率消耗水平的特性之間的比較來控制由電力輸入到至少一個受控電力輸出的電力供應的裝置。
本發明的多個實施方案不限於在以下說明中闡明或在這些附圖中展示的結構細節和元件的安排，本發明的多個實施方案能夠以各種方式實踐或實現，同樣，這裏所使用的措辭和術語是為了說明的目的而不應該被視為限制性的，在此使“包括”、“包含”或“具有”、“含有”、“涉及”以及它們的變體是打算包含其後列出的事項及其等效物連同附加的事項。
在本發明中，可互換地使用術語“主”和“主要”設備或輸出，同樣的是術語“受控”和“輔助”設備或輸出。
本發明的至少一個實施方案是針對一種裝置，該裝置用於控制送至(例如)電腦設備和/或A/V設備的電力，對於個人電腦設備，處於待機功耗模式中的CPU所消耗的電力水平通常是一致的並且標準的。然而，對於A/V設備，待機功耗水平會從一個設備和/或廠商到另一個而顯著地不同。因此，一個智慧型電源板(它被設計用來監測一個主A/V設備，例如一台電視，的功耗並通過將設備功耗與一個預定的功耗設定點進行比較來確定該設備是否處於工作或待機狀態)可能不“知道”何時具有不同待機功耗水平的一個A/V部件是真正處於一種待機狀態。
根據本發明的至少一個實施方案的一個智慧待機功率跟蹤(SSPT)主/受控設備功率控制器不具有用於確定一個主設備的待機狀態的一個預定義的功耗設定點，在該控制器被初始化以便與一個具體的主設備一起工作之前，在該控制器中未定義要連接至該設備功率控制器的一個主電力輸出上的一個主設備的待機功耗水平，用戶可以手動啟動該主/受控設備功率控制器以跟蹤並且測量一個被連接的主設備的待機功率，並且該功率控制器將被測數據存儲到一個存儲器(例如一個EEPROM存儲器)上，以用作主設備待機模式檢測的一個參考點。在一些實施方案中，被測數據可以用來定義一個受控設備啟動以及一個受控設備解除啟動功耗觸發器水平中的至少一項。這些啟動和解除啟動功耗觸發器水平(設定點)可以(但並非必須)是相同的，在一些實施方案中，通過一個指示器(例如一個LED)與用戶溝通成功完成的主設備待機功率的跟蹤。
如果用戶改變連接到該設備功率控制器上的一個主設備並且新的主設備具有的待機功耗水平與前面的主設備不同，用戶可以手動重新啟動該主/受控設備功率控制器，該功率控制器然後將跟蹤新主設備的待機功率並且替換前面主設備的被存儲的參考數據。本發明的至少一個實施方案為與任何具有待機省電模式的主設備相容的一種省電智慧電源板提供了一種通用的解決方案。
圖一所示是根據本發明的智慧型待機功率跟蹤技術的一個實施方案的一個電源板10，電源板10具有一個主設備輸出12M，以及四個受控設備輸出12S，響應於插入到該主輸出12M中的一個設備進入待機模式或者休眠狀態，多個受控設備輸出12S的電力被中斷。電力輸出10還包括一個恒定電力輸出12C，該恒定電力輸出12C可以用於連接一個設備(用戶希望將電力傳送至該設備而無論插入該主輸出12M的設備的狀態如何)。
電源板10包括：一個內部電路斷路器、電磁干擾(EMI)濾波器/浪湧保護器以及接地故障探測器(未示出)，電源板10除一個主電源開關16外還包括一個電源重置開關14，如果電源被例如電路斷路器或接地故障探測器中斷，可以使用電源重置開關14恢復到電源板的這些輸出上電力。電源板10還包括一個電力輸入，該電力輸入包括電源線18以及插頭20，用於插入一個外部電源以便接收電力並且將電力提供給電源板。
電源板10還包括用於多條同軸電纜22和/或電話線24的連接，能使沿一條連接的同軸電纜和/或電話線輸送的信號路經過內部EMI濾波器/浪湧保護器行進，從而為這些線路提供保護。
電源板10包括多個指示器26A-26F，它們包括多個發光二極體(LED)，儘管在多個替代的實施方案中可能存在著其他合適的光發射器件或指示器。指示器26A-26F被用來指示電源板10的不同運行狀況，這些運行狀況包括的狀況有：電源正被提供給電源板，電源正被提供給主和/或受控設備輸出，存在著故障，已滿足或超過一個主輸出的待機功率水平設定點，以及待機功率測試正在執行或已經完成，在多個替代實施方案中，可以存在更多的或較少的指示器並且這些指示器中的一個或多個可以指示其他運行狀況(如將在以下進一步說明)。
電源板10還包括一個待機功率跟蹤啟用開關28，其功能將在以下進一步討論。
在其他的實施方案中，電源板10包括多個主輸出12M、至少一個受控設備輸出12S，以及任選地一個或多個恒定電力輸出12C。在一些實施方案中，其中存在著多個主輸出(例如兩個主輸出)，這一個或多個受控設備輸出響應被連接至這些主輸出之任一上的一個設備進入待機模式而被解除啟動。在其他的實施方案中，其中存在著多個主輸出(例如兩個主輸出)，這一個或多個受控設備輸出響應被連接至這些主輸出中的每一個上的多個設備進入待機模式而被解除啟動。在一些實例中，在兩個主設備中的每一個都已進入待機模式、並且受控設備的一個或多個輸出已經被解除啟動的條件下，響應於這些主設備中的任一或兩個重新進入工作狀態而不是待機模式，這個或這些受控設備輸出可以被重新啟動。用於這個或這些受控輸出的啟動和解除啟動的這些主功耗設定點對於這些主輸出中的每一個可以是相同的或可以是不同的。
電源板10的多個替代實施方案可以包括額外的特徵或元件，或者可以缺少以上所說明的這些元件中的一個或多個，例如一個內部電路斷路器、EMI濾波器/浪湧保護器、接地故障探測器、一個或多個恒定電力輸出、以及多個同軸電纜或電話線連接。
圖二是包括在電源板10中的一個智慧型待機功率跟蹤系統(SSPT)100的一個原理方塊圖，SSPT 100響應於通過一個主輸出傳送至一個主設備的功率總量來控制傳送至電源板10的多個受控輸出的電力，當傳送至該主輸出的電力特性降至由主設備待機模式功耗所定義的一個第一設定點以下時，SSPT 100中斷傳送至電源板10的這些受控輸出的電力。當傳送至該主輸出的電力特性上升至由主設備待機模式功耗所定義的一個第二設定點以上時，SSPT 100重新使電力傳送至電力已被中斷的多個受控電力輸出。
傳送至主設備的功率是傳送至該主設備上的電流和電壓的積(功率(瓦特)=電壓(伏特)×電流(安培))，SSPT 100即監測傳送至一個被連接的主設備的線電壓和實際電流並且還計算該連接的主設備的總功耗(如將在以下進一步說明)。當一個被連接的主設備具有吸收一個定義量的功率的待機或休眠模式時，這是令人希望的。如果在待機模式中消耗了一個定義量的功率，單獨測量傳送至該主設備的電流將不是功耗的一個真實測量(如果該線電壓發生變化)。例如，如果處於待機模式中的一個主設備消耗了一個設定量的功率，那麽理想地是：該線電壓減少50%，由處於待機模式中的主設備吸收的電流將加倍。
基於傳送至處於待機模式中的主設備的總功率的一個測量而不是傳送至待機模式中的主設備的電流一種測量，SSPT 100為該主設備設置一個待機模式檢測設定點。這是因為單獨基於傳送至待機模式中的一個主設備的電流的一個待機模式檢測設定點對於被配置為消耗一個特定量的功率的主設備(而不是例如由於以上所說明的這些原因的待機模式中的電流的一個特定量)可能是不令人希望的。
然而，在多個替代實施方案中，SSPT 100可以僅測量傳送至一個被連接主設備的電流，並且在一些實施方案中SSPT 100可以由用戶配置為測量傳送至一個主設備的電流或功率，或二者。
圖二的建築物電力輸出102表示用於SSPT100的電源。在一個實施方案中，這個電源是單相120伏60Hz公用電源，但是在其他的實施方案中，它可以是三相電源、具有不同電壓和/或頻率的單相電源，或者來自一個不可間斷的電源單元的電力。進入SSPT 100的電力通過一個過載電路斷路器104。這個電路斷路器被配置為在反常負載和/或短路期間中斷送給所有被連接設備的電力。SSPT 100還包括電連接至過載電路斷路器104的一個輸出上的EMI濾波器/浪湧保護器電路106。EMI濾波器/浪湧保護器電路106消除所不希望的電氣“雜訊”，電氣雜訊會干擾可能傳送至被連接至SSPT 100的設備上的A/V信號，由此在被連接A/V產品中協助高保真聲音和較好的圖像質量。一些A/V設備對電力浪湧(如與閃電衝擊相關聯的那些)非常敏感，因此EMI濾波器/浪湧保護器電路106被配置為壓制到來的電壓浪湧，這些電壓浪湧是由閃電衝擊橫跨分配電源線而產生的。例如，一個到來的由閃電衝擊產生的6,000V電力浪湧(電壓浪湧)將由EMI濾波器/浪湧保護器電路106壓制到大約小於330V，使它對被連接A/V設備無害。EMI濾波器/浪湧保護器電路106還被用來在連接至電源板10的同 軸電纜或電話線中消除雜訊並且防止電力浪湧。
SSPT 100的主輸出108被電連接至EMI濾波器/浪湧保護器電路106的一個輸出上並提供得到過濾並且有浪湧保護的AC電力。具有待機功率節省特徵的裝備或設備可以連接至這個輸出。可以連接至主輸出108的主設備類型的非詳盡的清單包括電視機、個人電腦(PC)以及A/V接收器和/或控制器。該SSPT100不斷地檢查來自用戶的跟蹤命令，以便測量這個輸出的待機功率。
受主機控制的週邊設備(次級設備)可以連接至受控輸出110。在一個實施方案中，這些輸出對應於電源板10的輸出12S。這些輸出通過一個受控輸出啟用開關120(在以下討論)的方式從到達EMI濾波器/浪湧保護器電路106的一個電連接吸收電力。連接至受控輸出110的受控裝備的類型可以取決於連接至主輸出108的主設備的功能性。例如，如果該主設備是一台電視機(TV)，可能的受控設備的一個非詳盡的清單可以包括DVD/VCD播放器、錄影機(VCR)、設置盒、和/或衛星接收器。當主設備(電視機)進入電力節省待機模式時，這些週邊設備可以是閒置的但仍然消耗電力。該SSPT功率控制器不斷地監測主輸出108以便檢測該主設備的省電模式轉換，並且在這種轉換時使 閒置的受控週邊設備關閉，這樣它們將不消耗電力。
SSPT 100包括一個待機功率跟蹤啟用(SPTE)116，該開關被用來啟用一個演算法以測量與一個主設備待機狀態相關聯的功耗。SPTE 116在一個實施方案中是一個即時連通的按鈕開關，它是經由一個模數轉換器(未示出)電連接到微控制器118上的。在一個實施方案中，SPTE 116對應於如在電源板10上示出的開關28。在電源板10的初始操作過程中，SSPT 100採取一個閒置狀態，不斷地監測SPTE 116的狀態。用戶可以通過啟動連接至一個主輸出108的主設備中的待機省電模式並且然後指令SSPT 100執行一個功耗跟蹤演算法來使SSPT 100初始化。使主設備處於待機省電模式中，用戶可以即時啟動SPTE 116來命令SSPT 100的微控制器118跟蹤並且測量該主設備的待機功率並且計算表示主設備正處於一個待機功率節省狀態中的該被連接的主設備功耗水平。該被測待機功耗水平的特性的表示(例如所吸收的總功率)作為用於受控設備電力控制的一個參考值被存儲和使用。每次用戶改變所連接的主裝備或設備，用戶可以重新啟動SPTE 116以替換前一主設備的待機功耗參考點。
SSPT 100進一步包括一個主負載電流感測器電路114，它被電連接於EMI濾波器/浪湧保護器電路106的一個輸出與主輸出108的一個終端之間。主負載電流感測器電路114基於被連接至該主輸出的一個主設備吸收的電流而產生一個電流感測信號。這個電流感測信號是在模數轉換之後由微控制器118測量。在一些實施方案中，被測主電流信號的一個表示被存儲在微控制器記憶體中，供微控制器作為參考。
SSPT 100包括與EMI濾波器/浪湧保護器電路106處於電聯通的一個線電壓感測器電路112，它基於該EMI濾波器/浪湧保護器電路106所提供的電壓產生一個電壓感測信號。由EMI濾波器/浪湧保護器電路106供給的電壓水平對於該主和受控設備輸出是公用的。這個電壓感測信號是在模數轉換之後由微控制器118測量。在一些實施方案中，被測電壓信號的一個表示被存儲在微控制器記憶體中，供微控制器作為參考。
微控制器118包括一個內部模數轉換器以及EEPOM數據存儲器。微控制器118可以是多種可商購的微控制器中的任何一種，例如一個從(美國微芯科技公司)Microchip Technologies of 2355 West Chandler Blvd.,Chandler,AZ可得到的PIC12F675型8-bit CMOS微控制器。在SPTE 116啟動並且在某些實例，該主設備的待機功率的信號條件處理之後，該微控制器118處理分別由電壓感測器電路112和電流感測器電路114提供的電壓和電源感測信號，並將數據存儲在存儲器中。電壓和電流感測信號由微控制器118進一步處理以獲取該主設備待機功耗的一種測量。計算出的主裝備待機功耗存儲在EEPROM中以被用作受控設備功率控制的一個參考點。
受控輸出啟用開關120包括一個繼電器，該繼電器被配置為由微控制器啟用和/或解除啟用。當受控輸出啟用開關120被啟用時，它完成來自EMI濾波器/浪湧保護器電路116的一個電路以將電力提供給該受控輸出或多個輸出110。該微控制器被配置為當一個被連接的主設備運行時(當該主設備功耗高於被存儲待機功耗參考點時)關閉受控輸出啟用開關120的一個繼電器，由此將電力從電源板10的電力輸入提供至這些受控輸出110。如果主設備處於待機省電模式，該微控制器被配置打開繼電器，由此使電力不能流向這些受控輸出110並消除這些受控設備的閒置功耗。在某些實例，受控輸出啟用開關120可以包括一個固態設備(例如一個功率電晶體)而不是一個繼電器。
跟蹤指示器122是一個LED指示器，它提供SSPT設置的確認。跟蹤指示器122對應於電源板10的指示器燈26B。除非並且直到用戶啟動SPTE開關116，這個LED是解除啟動的，在其他的實施方案中，可以額外地或替代地使用其他的指示器，例如一個音頻指示器。
受控設備啟用指示器124是一個微控制器控制的LED指示器，在常規的主操作過程中它採用一個狀態而在一個被連接的主設備處於待機模式時採用一個第二狀態。在一個實施方案中，受控設備啟用指示器124對應於電源板10的指示器燈26B並且將引起這個指示器顯示一種不同於受控設備啟用指示器124被啟動時的跟蹤指示器122的顏色。在一些實施方案中，當被連接至一個主輸出的一個主設備處於待機或省電模式時，一個或多個指示器26A-26F將啟動或解除啟動，或者替代地，當主設備處於待機模式時，指示器26B可以對比其常規主設備操作過程中的狀態而改變顏色或者亮度、或者可以閃爍。
在微控制器系統中定義了處於省電模式中的主設備的功耗之後，微控制器118繼續監測該SPTE開關116，通過這樣做，微控制器118將知道用戶何時替換了被連接的主設備並且希望跟蹤新主設備的新待機功率節省功耗水平。在用戶通過啟動SPTE開關116將測量序列初始化之後，被存儲的前一主設備的待機功率參考點被新主設備所測數據替換。
微控制器118不斷地將主設備的功耗與被存儲參考待機功耗參考點進行比較。如果所測主功耗相同於或低於該待機功耗參考點，於是該微控制器將推斷主設備是處於待機省電模式並將停止給這些受控設備電力。
在一些實例，由微控制器118建立一個分離的關閉設定點和開啟設定點，在這些點上，可以分別將到受控輸出或多個輸出110的電力中斷或者恢復。被用作該開啟的設定點的電力消耗設定點的功率水平可高於該關閉的設定點。一個關閉功耗設定點可以設置在所計算的主待機功耗水平上，或者在一些實例，以幾個百分點(例如5%或者更多)高於或低於這個水平。類似地，一個開啟功耗設定點可以設立為高於所計算的主待機功耗水平幾個百分點(例如5%或10%)，或者在一些實例，高達50%或更多。設置不同的電力水平(在這些水平上可以中斷或恢復到受控設備輸出或者多個輸出的電力)有助於創建一個滯後環並減少使這些受控設備輸出被重復地開或關的可能性(如果該主設備進入待機模式)。在 一些實例，SSPT 100的靈敏度可以例如通過一個 電位器或者一組電位器進行調節，這些電位器是用戶用來調節主設備電力消耗水平的，在這些消耗水平上SSPT 100可以中斷和/或恢復到受控輸出或多個輸出110的電力。在進一步的實例，用戶可以設置電源板10，這樣到受控輸出12S的電力不取決於可以連接至主輸出12M的一個主設備的狀態。在更進一步的實例，即使當主設備沒有連接到主輸出12M上時，受控電力輸出12S可以被設置用來提供電力。
在一些實例，微控制器118連續地監測來自負載電流感測器電路114和線電壓感測器電路112的信號並且該微控制器被配置為確定處於工作和/或待機模式中的主輸出108的功耗水平是否已隨時間而改變。可以由一個主設備被交換為一個不同的主設備而引起這樣的改變。如果微控制器118確定主輸出108的待機功耗已發生改變，在一些實例它將自動地啟動一個例程來重置主設備的存儲參考功耗閾值點和/或調節主電力消耗水平，在該消耗水平上SSPT 100可以將到一個或多個受控輸出110的電力中斷和/或恢復。
在一些實例，電源板10和/或SSPT100可以包括在不可間斷的電源(UPS)系統中或者與其協同使用，例如由West Kingston,RI的美國電力轉換公司(American Power Conversion Corp.)提供的UPS系統。
圖三示出SSPT 100的一個實施方案的操作流程圖，在階段302，SSPT 100還未被初始化並且主電力輸出/主設備的待機功率設定點也未在SSPT 100的存儲器中定義。在這個階段，用戶可以將一個主設備插入到SSPT 100的一個主設備輸出中。一旦該主設備被連接，用戶可以通過等待或別的方式使該主設備進入待機模式，並且然後(例如)通過按下電源板10的開關28來啟動該待機功率跟蹤啟用116。在這個階段，指示器26B啟動以通過閃爍開和關向用戶指示一個待機功率測試正在執行。在方框304中，主負載電流感測器電路114和線電壓感測器電路112分別進行主設備電流消耗的測量以及在EMI濾波器/浪湧保護器上的線電壓的測量，並將這個資訊發送至微控制器118。微控制器118執行計算從而確定一個主設備待機功耗設定點。在方框306中，建立了響應於受控設備輸出啟動和解除啟動(開和關設定點)的主功耗設定點。如以上所討論的，受控設備輸出啟動和解除啟動電力設定點在一個實施方案中被設置為主設備待機功耗設定點，但在替代實施方案中，可以將其設置高於主設備待機功耗設定點的水平，其方式為用來限制該受控輸出啟用開關120在主設備功耗處於或接近該主設備功耗設定點時在啟動與解除啟動之間 的“跳躍”或震蕩。該主設備待機功耗設定點存儲在非易失性存儲器中，例如在與SSPT 100相關聯的一個EEPROM中。在這個點上，跟蹤指示器122(它對應於指示器26B)被切換至一個穩定的照明狀態。
然後SSPT 100檢查SPTE 116是否已被再次啟動(階段308)，並且如果不是，繼續檢查受控輸出啟用開關120的狀態，以確定這些受控設備輸出是否處於啟動狀態(310階段)。如果這些受控設備輸出處於啟動狀態，SSPT 100測量該主輸出的功耗，並將其與受控設備解除啟動(關)功率設定點進行比較(階段312)。如果該主功耗處於或低於這個設定點，那麽SSPT 100進行到方框314並且使到這些受控設備輸出的供電解除啟動。如果主功耗高於受控設備解除啟動電力設定點，將不採取動作而SSPT 100將返回階段308，以檢查該SPTE是否已被再次啟動，並且如果是這樣，重新執行方框304和306的動作。
如果在階段310中，受控設備輸出被確定是處於一個解除啟動狀態，SSPT 100測量該主功耗並且將其與受控設備啟動(開)功率設定點進行比較(階段316)。如果該主功耗高於這個設定點，那麽SSPT 100進行到方框318並且啟動到這些受控設備輸出的供電。如果該主功耗是在受控設備啟動電力設定點以下，將不採取動作而SSPT 100將返回到階段308以檢查該SPTE是否已被再次啟動，並且如果是這樣，重新執行方框304和306。
圖三的以上說明假定多個受控輸出和一個單一主輸出，但這個過程流程同樣適用於本發明的多個實例，它們包括一個單一受控輸出以及一個或多個恒定電力輸出。進一步，在一些實例中，SSPT 100可以包括多個主電力輸出並且對於連接了一個主設備的每個主輸出可以執行方框304和306的動作。進一步，在階段312和314，一個或多個被連接的主設備的功耗可以與為每個被連接的主設備所建立的打開的和/或關閉的設定點進行比較。
在一些實例，SPTE啟動監視階段308和/或302可以連續執行。同樣，在一些實例，在方框304中對於待機模式中的主設備可以對一個電流水平而不是功率水平進行測量。類似地，將相對於方框306中的主設備來設置受控設備開/關設定點，並且將吸收的主電流與階段312和316中的這些開/關設定點進行比較。
在一些實例，當一個待機功耗測試被啟動或完成時，跟蹤指示器122/26B能以不同於上述說明的一種方式進行反應。例如，這個指示器可以在一個待機功耗測試被啟動或完成的過程中或之後改變顏色。替代地，指示器122可以對應於指示器26A-26F的任何一個或多個，並且可以回應於正在啟動或完成的待機功耗測試而閃爍、打或關、或者改變顏色。
在一些替代實例中，在階段306受控設備輸出啟動和解除啟動設定點還被存儲在非易失性記憶體中。在一些實例，其中受控設備輸出啟動和解除啟動設定點未被存儲在非易失性存儲器中，但是其中主設備待機功耗設定點被存儲，由微控制器118按需要從主設備待機功耗設定點計算出受控設備輸出啟動和解除啟動的設定點。
在更多的實例，SSPT 100可以具有一個先於初始化使用的或者在一些故障情況下(其中一個定義的待機功率設定點以某種方式被擦掉或使之不可使用)使用的默認待機功率設定點。
至此已說明了本發明的至少一個實施方案的幾個實例，應該認識到本領域普通技術人士將容易想到不同的變換、修改以及改進。這類變換、修改和改進旨在成為本發明內容的一部分，並且旨在本發明的精神和範圍之內。因此，以上說明和附圖只是舉例而已。
10．．．電源板
12C．．．恒定電力輸出
12M．．．主設備輸出
12S．．．受控設備輸出
14．．．電源重置開關
16．．．主電源開關
18．．．電源線
20．．．插頭
22．．．同軸電纜
24．．．電話線
26A-26F‧‧‧指示器
28‧‧‧開關
100‧‧‧智慧型待機功率跟蹤系統(SSPT)
102‧‧‧建築物電力輸出
104‧‧‧過載電路斷路器
106‧‧‧EMI濾波器/浪湧保護器電路
108‧‧‧主輸出
110‧‧‧受控輸出
112‧‧‧電壓感測器電路
114‧‧‧電流感測器電路
116‧‧‧待機功率跟蹤啟用(SPTE)
118‧‧‧微控制器
120‧‧‧受控輸出啟用開關
122‧‧‧跟蹤指示器
124‧‧‧受控設備啟用指示器
304、306、314、318‧‧‧方框
302、308、310、312、316‧‧‧階段
這些附圖不是旨在按比例繪製。在這些附圖中，每個在不同的圖中示出的相同的或者幾乎相同的部件是由相同的數字表示。為了清晰起見，並非在每個附圖中可將每個部件標出。在這些附圖中：圖一是根據本發明的一個實施方案的電源板；圖二是根據本發明的一個實施方案的一個智慧待機功率跟蹤主/受控設備控制器的一個方塊圖；並且圖三是根據本發明的一個實施方案的一種方法流程圖。
100‧‧‧智慧型待機功率跟蹤系統(SSPT)
102‧‧‧建築物電力輸出
104‧‧‧過載電路斷路器
106‧‧‧EMI濾波器/浪湧保護器電路
108‧‧‧主輸出
110‧‧‧受控輸出
112‧‧‧電壓感測器電路
114‧‧‧電流感測器電路
116‧‧‧待機功率跟蹤啟用(SPTE)
118‧‧‧微控制器
120‧‧‧受控輸出啟用開關
122‧‧‧跟蹤指示器
124‧‧‧受控設備啟用指示器

Claims (21)

  1. 一種用於控制電力分配的裝置，應用到包括一個主設備以及至少一個受控設備的多個設備上，該裝置包括：一個電力輸入：它被構造並且被安排為從一個電源接收電力；多個電力輸出，它們包括一個主電力輸出以及至少一個受控電力輸出；一個第一電路：它被適配為感測傳送至該主電力輸出的電力的一種特性；一個第二電路：它被適配為用於確定電連接至該主電力輸出的一個設備的待機功耗水平的一種特性；一個第三電路：它被適配為將由該第一電路感測的傳送至該主電力輸出的電力特性與由該第二電路確定的待機功耗水平的特性進行比較；以及一個第四電路：它被適配為響應於由該第三電路執行的比較來控制從該電力輸入到該至少一個受控輸出的電力供應。
  2. 如請求項第1項所述之用於控制電力分配的裝置，其中由該第一電路感測的傳送至該主電力輸出的電力特性是電流。
  3. 如請求項第2項所述之用於控制電力分配的裝置，其中由該第一電路感測的傳送至該主電力輸出的電力特性進一步包括電壓。
  4. 如請求項第1項所述之用於控制電力分配的裝置，其中由該第二電路確定的該待機功耗水平的特性是總功率。
  5. 如請求項第1項所述之用於控制電力分配的裝置，其中由該第二電路確定的該待機功耗水平的特性是電流。
  6. 如請求項第1項所述之用於控制電力分配的裝置，進一步包括多個主電力輸出，其中該第一電路被適配為感測傳送至該多個主電力輸出中的每一個上的一種電力特性，其中該第二電路被適配為確定電連接到該多個主電力輸出的每一個上的多個設備的一個待機功耗的一種特性，其中該第三電路被適配為將由該第一電路感測的傳送至該多個主電力輸出中的每一個上的電力特性與由該第二電路確定的待機功耗特性進行比較，並且其中該第四電路被適配為響應於由該第三電路執行的比較而控制從該電力輸入到該至少一個受控輸出的電力供應。
  7. 如請求項第1項所述之用於控制電力分配的裝置，進一步包括一個非易失性存儲器，該存儲器被配置為存儲該待機功耗水平的一種表示。
  8. 如請求項第1項所述之用於控制電力分配的裝置，進一步包括一個不可間斷的電源。
  9. 如請求項第1項所述之用於控制電力分配的裝置，進一步包括一個控制器以及一個指示器，該指示器被耦連到該控制器並且由該控制器控制以提供正在執行的待機功耗水平測試的一個指示。
  10. 如請求項第1項所述之用於控制電力分配的裝置，進一步包括一個控制器以及一個指示器，該指示器被耦連到該控制器並且由該控制器控制以提供完成待機功耗水平測試的一個指示。
  11. 一種用於控制電力分配的方法，控制將電力分配給多個設備的方法，這些設備包括一個主設備以及至少一個受控設備，該主設備具有至少一個第一運行模式以及一個第二運行模式，該第二運行模式與該第一運行模式相比是一個較低功率的運行模式，該方法包括：通過一個主輸出將電力提供給該主設備；利用處於該第二操作模式中的主設備感測通過該主輸出提供電力的至少一種特性；基於感測到的通過該主輸出所提供的電力特性來設置通過該主輸出所提供電力的一個第一閾值特性；通過一個輔助輸出將電力提供給該至少一個受控設備；測量通過該主輸出提供的一種電力運行特性；並且響應於測量到的通過該主輸出提供的電力運行特性來控制到該至少一個受控設備的電力。
  12. 如請求項第11項所述之用於控制電力分配的方法，其中利用處於該第二運行模式中的主設備感測通過該主輸出所提供電力的至少一種特性是手動啟動的。
  13. 如請求項第11項所述之用於控制電力分配的方法，其中利用處於該第二運行模式中的主設備感測通過該主輸出所提供電力的至少一種特性是自動啟動的。
  14. 如請求項第11項所述之用於控制電力分配的方法，進一步包括提供該主設備正運行在該第二運行模式中的一個指示。
  15. 如請求項第11項所述之用於控制電力分配的方法，進一步包括響應於通過該主輸出所提供電力的運行特性是相同於或小於通過該主輸出所提供電力的第一閾值特性中的至少一項，切斷送到該至少一個受控設備的電力。
  16. 如請求項第11項所述之用於控制電力分配的方法，進一步包括基於感測到的通過該主輸出所提供的電力特性來設置通過該主輸出所提供電力的一個第二閾值特性。
  17. 如請求項第16項所述之用於控制電力分配的方法，進一步包括響應於通過該主輸出所提供電力的運行特性大於通過該主輸出所提供電力的第二閾值特性，將電力提供給該至少一個受控設備。
  18. 如請求項第11項所述之用於控制電力分配的方法，進一步包括用一個第二主設備代替該主設備，該第二主設備具有至少一個第一運行模式以及一個第二運行模式；通過一個主輸出將電力提供給該第二主設備；利用處於該第二運行模式中的該第二主設備來感測通過該主輸出所提供的電力的至少一種特性；並且基於感測到的通過該主輸出所提供的至少一種電力特性來設置通過該主輸出提供的電力的一個第三閾值特性。
  19. 如請求項第18項所述之用於控制電力分配的方法，其中利用處於該第二運行模式中的該第二主設備來感測通過該主輸出所提供的電力的該至少一種特性是手動啟動的。
  20. 如請求項第18項所述之用於控制電力分配的方法，其中利用處於該第二運行模式中的該第二主設備來感測通過該主輸出所提供電力的該至少一種特性是自動啟動的。
  21. 一種用於控制電力分配的裝置，它用於控制將電力應用到包括一個主設備以及至少一個受控設備的多個設備上，該裝置包括：一個電力輸入：它被構造和安排為從一個電源接收電力；多個電力輸出：它們包括一個主電力輸出以及至少一個受控電力輸出；以及用於確定電連接到該主電力輸出的一個主設備的待機功耗水平的一種特性並且響應於傳送至該主設備的電力的一種特性與該主設備的待機功耗水平的特性之間的比較來控制從該電力輸入到該至少一個受控電力輸出的電力供應的裝置。
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