TWI678045B

TWI678045B - 插座控制系統及智能插座裝置

Info

Publication number: TWI678045B
Application number: TW107114027A
Authority: TW
Inventors: 許榮輝; Jung Hui Hsu
Original assignee: 勝德國際研發股份有限公司; Powertech Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2018-03-28
Filing date: 2018-04-25
Publication date: 2019-11-21
Also published as: TW201943177A

Abstract

一種插座控制系統，包含智能插座裝置及直流傳輸線纜。智能插座裝置包含電源輸入端、受控電源輸出端、插座式開關、繼電器、及電源轉換單元。繼電器的線圈側電性連接於插座式開關，繼電器的開關側電性連接於電源輸入端及受控電源輸出端。電源轉換單元電性連接於插座式開關與電源輸入端。直流傳輸線纜可分離地插接於插座式開關，用以傳輸外部直流信號至插座式開關。當直流傳輸線纜插設且傳輸外部直流信號至插座式開關，或者當直流傳輸線纜未插設至插座式開關時，繼電器的開關側被導通。

Description

插座控制系統及智能插座裝置

本發明涉及一種插座裝置，尤其涉及一種插座控制系統及智能插座裝置。

現有插座裝置所包含的插座大都是通過一按壓式切換開關進行控制，但上述運作模式已無形中侷限了插座裝置的發展。也就是說，現有插座裝置的設計大都依循以上述按壓式切換開關進行插座的開啟與關閉，因而難使得插座裝置在結構與運作方式難以被進一步地改良。

於是，本發明人認為上述缺陷可改善，乃特潛心研究並配合科學原理的運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺陷的本發明。

本發明實施例在於提供一種插座控制系統及智能插座裝置，其能有效地改善現有插座裝置所可能產生的缺陷。

本發明實施例公開一種插座控制系統，包括：一智能插座裝置，包含：一電源輸入端及一受控電源輸出端；一插座式開關及一繼電器，所述繼電器包含有一線圈側及一開關側，所述線圈側電性連接於所述插座式開關，所述開關側電性連接於所述電源輸入端與所述受控電源輸出端；及一電源轉換單元，其電性連接於所述電源輸入端及所述插座式開關；以及一直流傳輸線纜，其一端可分離地插接於所述插座式開關，用以傳輸一外部直流信號至所述插座式開關；其中，當所述直流傳輸線纜插設於所述插座式開關時，所述繼電器能在所述插座式開關接收所述外部直流信號的狀態而導通所述開關側；當所述直流傳輸線纜分離於所述插座式開關時，所述繼電器接收所述電源轉換單元的一內部直流信號而導通所述開關側。

本發明實施例另公開一種智能插座裝置，包括：一電源輸入端及一受控電源輸出端；一插座式開關與一繼電器，所述繼電器包含有一線圈側及一開關側，所述線圈側電性連接於所述插座式開關，所述開關側電性連接於所述電源輸入端與所述受控電源輸出端；以及一電源轉換單元，其電性連接於所述電源輸入端及所述插座式開關；其中，當所述插座式開關被插設時，所述繼電器能在所述插座式開關接收一外部直流信號的狀態而導通所述開關側；當所述插座式開關未被插設時，所述繼電器能接收所述電源轉換單元的一內部直流信號而導通所述開關側。

綜上所述，本發明實施例所公開的插座控制系統及智能插座裝置，其在直流傳輸線纜插入上述插座式開關時，繼電器的開關側能被外部直流信號所控制；而當所述直流傳輸線纜未插入上述插座式開關時，繼電器的開關側能被內部直流信號所控制。藉此，所述智能插座裝置的受控電源輸出端能通過插座式開關而有效地被外部直流信號所控制，也能在插座式開關未被插設的狀態下，以內部直流信號維持智能插座裝置的受控電源輸出端正常使用。

為能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，但是此等說明與附圖僅用來說明本發明，而非對本發明的保護範圍作任何的限制。

1000‧‧‧插座控制系統

100‧‧‧智能插座裝置

1‧‧‧電源輸入端

11‧‧‧電源線纜

2‧‧‧受控電源輸出端

21‧‧‧受控交流插座

22‧‧‧受控直流插座

3‧‧‧常態電源輸出端

31‧‧‧常態交流插座

32‧‧‧常態直流插座

4‧‧‧插座式開關

41‧‧‧控制與保護電路單元

5‧‧‧繼電器

51‧‧‧線圈側

52‧‧‧開關側

6‧‧‧電源轉換單元

8‧‧‧殼體

200‧‧‧直流傳輸線纜

300‧‧‧電子裝置

圖1為本發明插座控制系統的功能方塊示意圖(一)。

圖2為本發明插座控制系統的功能方塊示意圖(二)。

圖3為本發明智能插座裝置的立體示意圖。

圖4為本發明插座控制系統的局部電路示意圖(一)。

請參閱圖1至圖4，其為本發明的實施例，需先說明的是，本實施例對應附圖所提及的相關數量與外型，僅用來具體地說明本發明的實施方式，以便於了解本發明的內容，而非用來侷限本發明的保護範圍。

如圖1所示，本發明公開一種插座控制系統1000，包含有一智能插座裝置100、一直流傳輸線纜200、及一電子裝置300。其中，所述智能插座裝置100包含有被動式運作與主動式運作兩種模式，也就是說，所述智能插座裝置100能被上述直流傳輸線纜200及電子裝置300所控制，而使其處於上述被動式運作模式，並且智能插座裝置100也能夠不受直流傳輸線纜200及電子裝置300所控制而獨立運作，使其處於上述主動式運作模式。

所述智能插座裝置100包含一電源輸入端1、一受控電源輸出端2、一插座式開關4、一繼電器5、及一電源轉換單元6。其中，所述電源輸入端1可以插設於一供電電源(如：市電插座)，用以自上述供電電源取得電力。所述受控電源輸出端2包含有一直流插座及一交流插座的至少其中之一，用以供一外部電子裝置(圖中未示出)插設而取得電力。

再者，所述插座式開關4例如是一直流電源插座(DC jack)，本發明不受限於此。所述繼電器5包含有一線圈側51及一開關側52，上述線圈側51電性連接於插座式開關4，而上述開關側52連接於電源輸入端1以及受控電源輸出端2。所述電源轉換單元6例如是一交流直流轉換器(AC/DC convertor)，並且所述電源轉換單元6電性連接於電源輸入端1，用以將電源輸入端1的交流信號轉換成一內部直流電力(直流信號)。再者，上述電源轉換單元6電性連接於所述插座式開關4，且能傳輸所述內部直流電力至所述線圈側51，但本發明不受限於此。

所述直流傳輸線纜200一端可分離地插接於上述插座式開關4，所述直流傳輸線纜200的另一端連接於上述電子裝置300。其中，上述直流傳輸線纜200與電子裝置300之間的連接方式可以是可分離地連接或是一體連接。據此，當所述電子裝置300在運作時，能通過上述直流傳輸線纜200傳遞一外部直流信號至所述插座式開關4。

依上所述，當所述直流傳輸線纜200插設於所述插座式開關4時，所述繼電器5能在所述插座式開關4接收外部直流信號的狀態而決定是否導通所述開關側52(如圖1所示的繼電器5接收外部直流信號)；當所述直流傳輸線纜200分離於所述插座式開關4時，所述繼電器5接收所述電源轉換單元的一內部直流電力而直接導通所述開關側52。藉此，當所述直流傳輸線纜200插入上述插座式開關4時，繼電器5的開關側52能被外部直流信號所控制並導通；而當所述直流傳輸線纜200未插入上述插座式開關4時，繼電器5的開關側52能被內部直流電力直接導通。

如圖2所示，所述智能插座裝置100可進一步包含有一電性連接於所述電源輸入端1的一常態電源輸出端3，並且上述常態電源輸出端3未連接於所述繼電器5。其中，常態電源輸出端3包含有一直流插座及一交流插座的至少其中之一，用以供一外部電子裝置(圖中未示出)插設而取得電力。本實施例的常態電源輸出端3並不受到繼電器5(或插座式開關4)的控制，能夠保持在供電狀態。另一方面，直流插座，包含受控直流插座22及常態直流插座32具有電源轉換單元。

再者，本發明可包含有一控制與保護電路單元41，上述控制與保護電路單元41電性連接於所述包含於常態直流插座32的電源轉換單元、所述繼電器5的線圈側51以及插座式開關。需說明的是，插座式開關4以及控制與保護電路單元41可為獨立之元件，亦可整合在同一元件內。

其中，當所述直流傳輸線纜200插設於所述插座式開關4時，所述控制與保護電路單元41偵測到所述插座式開關4內有所述外部直流信號，則供所述內部直流信號通過。當所述直流傳輸線纜200分離於所述插座式開關4時，所述插座式開關4供所述內部直流電力通過。也就是說，藉由偵測插座式開關4的作動，進而控制繼電器5。

其中，上述控制與保護電路單元41包含有過電壓保護元件(over voltage protection，OVP)、欠電壓保護元件(under voltage protection，UVP)、過電流保護元件(over current protection，OCP)、過功率保護元件(over power protection，OPP)、過溫度保護元件(over temperature protection，OTP)、及短路保護元件(short circuit protection，SCP)的至少其中之一，但不受限於此。藉此，所述智能插座裝置100能通過控制與保護電路單元41，以防止上述外部直流電源輸入時所可能產生的壓降問題。本發明亦可不包含控制與保護電路單元41，而直接藉由插座式開關4提供電子裝置之電力給繼電器50之線圈側51。

上述為本發明插座控制系統1000所包含的技術特徵，於實際應用時，設計者能夠合理地運用或增減上述技術特徵，進而完成不同實施態樣的插座控制系統1000，所以本發明難以就插座控制系統1000的所有實施態樣逐一介紹。因此，以下僅列舉運用上述技術特徵的部分實施態樣來說明插座控制系統1000，但本發明的保護範圍並不以此為限。

需額外說明的是，所述智能插座裝置100與直流傳輸線纜200能夠在組合之後被當成一個構件來使用，或者所述智能插座裝置 100、直流傳輸線纜200、及電子裝置300能夠在組合之後被當成一個構件來使用，又或者所述智能插座裝置100也能夠單獨被使用。以下將分別就本實施例插座控制系統1000的各個元件結構與連接關係作一說明，但本發明不受限於此。

如圖1至圖4所示，本實施例是在圖2的技術內容基礎上進一步完成的插座控制系統1000，所以本實施例與上述圖1和圖2重複的技術特徵則不再全部重複說明。

所述智能插座裝置100進一步包含有一殼體8，而所述電源輸入端1於本實施例中為一電源線纜11(power cord)。其中，上述電源線纜11一端安裝於殼體8，而所述電源線纜11的另一端用來連接於一供電電源(如：市電插座)，用以自上述供電電源取得電力。

所述受控電源輸出端2與常態電源輸出端3各包含有多個交流插座與多個直流插座(如：USB插座)。其中，本實施例的受控電源輸出端2於圖4中是以一受控交流插座21與一受控直流插座22來說明，並且本實施例的常態電源輸出端3於圖4中是以一常態交流插座31與一常態直流插座32來說明，但本發明不受限於此。其中，所述受控直流插座22與常態直流插座32設有一交流直流轉換器(AC/DC convertor)，藉以通過交流直流轉換器將來自電源輸入端1的交流電力轉換成直流電力。再者，上述常態交流插座31與常態直流插座32不受到繼電器5(或插座式開關4)的控制，能夠保持在供電狀態。

所述繼電器5包含有一線圈側51及一開關側52，並且所述線圈側51連接於上述控制與保護電路單元41，用以能夠通過控制與保護電路單元41而接收直流電力，使開關側52導通。

所述電源轉換單元6於本實施例中可以是一交流直流轉換器 (AC/DC convertor)，並且所述電源轉換單元6電性連接於電源輸入端1，用以將電源輸入端1的交流電力轉換成一內部直流電力。再者，上述電源轉換單元6電性連接於所述控制與保護電路單元41，但本發明不受限於此。所述的電源轉換單元可為獨立元件(如：圖1)，亦或包含於直流插座內(如：圖2)，從電源輸入端1輸入的交流電源可經由電源轉換單元6後轉換為直流電源，於一實施例中，電力經由電源轉換單元6轉換為直流電後可供給常態電源輸出端3、插座式開關4及控制與保護電路單元41。

更詳細地說，當所述直流傳輸線纜200插接於上述插座式開關4時，所述控制與保護電路單元41可偵測電子裝置300是否送出外部直流信號。如果所述控制與保護電路單元41偵測到電子裝置300送出的外部直流信號時，即可利用電源轉換單元6的內部直流信號流經上述繼電器5的線圈側51，以使線圈側51激發上述開關側52而呈導通狀。藉此，所述電源輸入端1能傳輸電力至所述受控電源輸出端2的受控交流插座21與受控直流插座22。

反之，如果所述控制與保護電路單元41偵測到電子裝置300並未送出的外部直流信號時，所述繼電器5的開關側52呈開路狀。藉此，所述電源輸入端1無法傳輸電力至所述受控電源輸出端2，以使所述受控電源輸出端2無法提供電力。當電子裝置電力不足時，可透過控制與保護電路單元41之作用提高由電子裝置300送進來之外部直流信號的穩定性。

當所述直流傳輸線纜200自上述插座式開關4分離時，所述電源轉換單元6的內部直流電力通過插座式開關4而傳輸至所述繼電器5，以使所述繼電器5的開關側52呈導通狀。藉此，所述電源輸入端1能傳輸電力至所述受控電源輸出端2的受控交流插座21與受控直流插座21。

依上所述，當所述直流傳輸線纜200插入上述插座式開關4時，繼電器5的開關側52能被外部直流信號所控制；而當所述直流傳輸線纜200未插入上述插座式開關4時，繼電器5的開關側52能被內部直流信號所控制。再者，所述智能插座裝置100通過採用上述控制與保護電路單元41，可避免直接取用電子裝置300送出的外部直流信號，造成電子裝置300輸出電力的損失。

此外，所述插座式開關4於本實施例中是以一直流電源插座(DC jack)來做說明，本發明不受限於此。再者，所述受控電源輸出端2與的交流插座數量與直流插座數量也可以依據設計者的需求而加以調整變化，所述受控電源輸出端2可以僅包含能夠被上述插座式開關4所控制的受控交流插座21，但本發明不受限於此。另，在本發明未繪示的其他實施例中，所述繼電器5也可以是採用本實施例圖式以外的類型，如：雙刀繼電器。

[本發明實施例的技術功效]

綜上所述，本發明實施例所公開的插座控制系統及智能插座裝置，其在直流傳輸線纜插入上述插座式開關時，繼電器的開關側能被外部直流信號所控制；而當所述直流傳輸線纜未插入上述插座式開關時，繼電器的開關側直接被內部直流電力所導通。藉此，所述智能插座裝置的受控電源輸出端能通過插座式開關而有效地被外部直流信號所控制，也能在插座式開關未被插設的狀態下，以內部直流信號維持智能插座裝置的受控電源輸出端正常使用。詳而言之，例如當電子裝置300透過直流傳輸線纜200插於插座式開關4，電子裝置300未啟動或未提供一直流信號給插座式開關時4，受控電源輸出端並不會提供電力，而於電子裝置300啟動或提供一直流信號給插座式開關4時，受控電源輸出端即藉由繼電器之作用導通而可提供電力。在直流傳輸線纜200未插於插座式開關時，受控電源輸出則呈現提供電力之狀態。

再者，在本實施例的插座控制系統及智能插座裝置之中，也能夠設置有不受到繼電器(或插座式開關)所控制的常態電源輸出端，藉以使其能夠保持在供電狀態。

另，所述智能插座裝置也可設有控制與保護電路單元，並且所述電源轉換單元與繼電器的線圈側電性連接於所述控制與保護電路單元。藉此，所述智能插座裝置能通過控制與保護電路單元，以防止上述外部直流電源輸入時所可能產生的例如電壓錯誤問題。

以上所述僅為本發明的優選可行實施例，並非用來侷限本發明的保護範圍，凡依本發明申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的權利要求書的保護範圍。

Claims

一種插座控制系統，包括：一智能插座裝置，包含：一電源輸入端及一受控電源輸出端；一插座式開關及一繼電器，所述繼電器包含有一線圈側及一開關側，所述線圈側電性連接於所述插座式開關，所述開關側電性連接於所述電源輸入端與所述受控電源輸出端；及一電源轉換單元，其電性連接於所述電源輸入端及所述插座式開關；以及一直流傳輸線纜，其一端可分離地插接於所述插座式開關，用以傳輸一外部直流信號至所述插座式開關；其中，當所述直流傳輸線纜插設於所述插座式開關時，所述繼電器能在所述插座式開關接收所述外部直流信號的狀態而導通所述開關側；當所述直流傳輸線纜分離於所述插座式開關時，所述繼電器接收所述電源轉換單元的一內部直流電力而導通所述開關側；其中，所述智能插座裝置進一步包含有電性連接於所述電源輸入端的一常態電源輸出端，並且所述常態電源輸出端未連接於所述繼電器。
如請求項1所述的插座控制系統，其中，所述插座式開關進一步包含有一控制與保護電路單元，並且所述電源轉換單元電性連接於所述控制與保護電路單元，並且所述控制與保護電路單元電性連接於所述繼電器的所述線圈側；其中，當所述直流傳輸線纜插設於所述插座式開關時，所述控制與保護電路單元偵測到所述插座式開關內有所述外部直流信號，則供所述內部直流信號通過；當所述直流傳輸線纜分離於所述插座式開關時，所述控制與保護電路單元供所述內部直流電力通過。
如請求項1或2所述的插座控制系統，其中，所述插座控制系統進一步包括有一電子裝置，並且所述直流傳輸線纜的另一端連接於所述電子裝置，而所述電子裝置在運作時，能通過所述直流傳輸線纜傳遞所述外部直流信號至所述插座式開關。
一種智能插座裝置，包括：一電源輸入端及一受控電源輸出端；一插座式開關與一繼電器，所述繼電器包含有一線圈側及一開關側，所述線圈側電性連接於所述插座式開關，所述開關側電性連接於所述電源輸入端與所述受控電源輸出端；以及一電源轉換單元，其電性連接於所述電源輸入端及所述插座式開關；其中，當所述插座式開關被插設時，所述繼電器能在所述插座式開關接收一外部直流信號的狀態而導通所述開關側；當所述插座式開關未被插設時，所述繼電器能接收所述電源轉換單元的一內部直流電力而導通所述開關側；其中，所述智能插座裝置進一步包含有電性連接於所述電源輸入端的一常態電源輸出端，並且所述常態電源輸出端未連接於所述繼電器。
如請求項4所述的智能插座裝置，其中，所述插座式開關進一步包含有一控制與保護電路單元，所述電源轉換單元電性連接於所述控制與保護電路單元，並且所述控制與保護電路單元電性連接於所述繼電器的所述線圈側；其中，當所述直流傳輸線纜插設於所述插座式開關時，所述控制與保護電路單元偵測到所述插座式開關內有所述外部直流信號，則供所述內部直流信號通過；當所述直流傳輸線纜分離於所述插座式開關時，所述控制與保護電路單元供所述內部直流信號通過。