TWM514037U - 具遠端監控及電力備援機制的電源管理裝置 - Google Patents

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Description

具遠端監控及電力備援機制的電源管理裝置
本新型創作是有關於一種電源管理裝置， 且特別是有關於一種具遠端監控及電力備援機制的電源管理裝置。
在現代生活中， 電器產品的使用已經相當地普及。由於電器產品皆需使用到電力， 因此人們對於用電的品質與安全也日益增加。舉例來說， 在一般的資訊機房中， 倘若供應伺服器的電力來源發生異常時，例如：斷電或電壓不穩定，將會造成伺服器無法正常工作而中斷服務。除此之外， 當大量的電器產品在同時運作時也可能會造成用電過載而發生危險。因此， 在電器產品用電的同時， 如何能夠有效地監控用電量及兼顧用電的可靠性與安全性， 乃是目前重要的議題。
本新型創作提供一種具遠端監控及電力備援機制的電源管理裝置。此電源管理裝置具有電力備援的功能。當電源管理裝置的電力來源發生異常時， 電源管理裝置可自動切換至另一電力來源， 以使電源管理裝置所輸出的電力不中斷。除此之外， 電源管理裝置還可受控於遠端裝置以對電源管理裝置的電力來源進行選擇， 且可將電源管理裝置的負載的用電資訊及電源管理裝置所處環境的資訊傳送至遠端裝置。如此一來， 遠端裝置即可對電源管理裝置進行遠端監控，以增加電器產品用電的可靠性與安全性。
本新型創作的電源管理裝置包括週邊控制電路、輸入切換電路以及輸出控制電路。週邊控制電路連接到控制匯流排。週邊控制電路用以自遠端裝置接收輸入信號，並據以提供控制信號或多個開關信號至控制匯流排。輸入切換電路連接到多個外部電源系統以接收多個交流電力。輸入切換電路連接到控制匯流排以接收控制信號。輸入切換電路可根據控制信號來選擇此些交流電力的其中一者以作為供電電力，且偵測此些交流電力的每一者的電力狀態。當此些交流電力的其中該者的電力狀態指示此些交流電力的其中該者失效時，輸入切換電路於預定時間內選擇此些交流電力的其中另一者以作為供電電力。輸出控制電路連接到輸入切換電路以接收供電電力。輸出控制電路連接到控制匯流排以接收此些開關信號。輸出控制電路可受控於此些開關信號以提供多個輸出電力至多個外部負載，以對此些外部負載進行供電。輸出控制電路可偵測供電電力的電壓與電流而量測出此些外部負載的用電資訊。週邊控制電路可將此些交流電力的每一者的電力狀態及此些外部負載的用電資訊傳送至遠端裝置，以使遠端裝置對電源管理裝置進行監控。
在本新型創作的一實施例中，上述的輸出控制電路包括電量量測電路以及至少一分支電路。電量量測電路連接到輸入切換電路以接收供電電力，且據以量測此些外部負載的總消耗電量並提供至少一分支電力。此至少一分支電路連接到電量量測電路以接收至少一分支電力，且連接到控制匯流排以接收此些開關信號。此至少一分支電路偵測至少一分支電力的電流值且受控於此些開關信號以提供此些輸出電力。
在本新型創作的一實施例中，上述的電量量測電路連接到控制匯流排。電量量測電路將總消耗電量與契約容量(Contract capacity)進行比較。當總消耗電量大於或等於契約容量時，電量量測電路輸出此些開關信號以關斷此至少一分支電路。
在本新型創作的一實施例中，上述的電量量測電路連接到控制匯流排。週邊控制電路將總消耗電量傳送至遠端裝置。遠端裝置將總消耗電量與契約容量進行比較。當總消耗電量大於或等於契約容量時，遠端裝置透過週邊控制電路輸出此些開關信號以關斷此至少一分支電路。
在本新型創作的一實施例中，上述的至少一分支電路包括斷路器、電流量測電路以及多個輸出開關電路。斷路器連接到電量量測電路以接收並傳送至少一分支電力，且對此至少一分支電路進行過電流保護。電流量測電路連接到斷路器以接收並傳送此至少一分支電力，且用以量測此至少一分支電力的電流值。此些輸出開關電路連接到電流量測電路以接收此至少一分支電力。此些輸出開關電路的每一者受控於此些開關信號的一對應者以提供此些輸出電力的一對應者至此些外部負載的一對應者。
在本新型創作的一實施例中，上述的電流量測電路將此至少一分支電力的電流值與臨界值進行比較，當此至少一分支電力的電流值大於或等於臨界值時，電流量測電路輸出此些開關信號以關斷此些輸出開關電路。
在本新型創作的一實施例中，上述的週邊控制電路將此至少一分支電力的電流值傳送至遠端裝置。遠端裝置將此至少一分支電力的電流值與臨界值進行比較。當此至少一分支電力的電流值大於或等於臨界值時，遠端裝置透過週邊控制電路輸出此些開關信號以關斷此些輸出開關電路。
在本新型創作的一實施例中，上述的週邊控制電路包括通信模組、以及控制器。通信模組用以自遠端裝置接收輸入信號。控制器連接到通信模組。控制器透過通信模組接收輸入信號並據以提供控制信號，且透過通信模組將此些交流電力的每一者的電力狀態及此些外部負載的用電資訊傳送至遠端裝置，以使遠端裝置對電源管理裝置進行遠端監控。
在本新型創作的一實施例中，上述的週邊控制電路更包括至少一感測器連接埠。此至少一感測器連接埠連接到控制器，且用以插接到至少一外部感測器以感測電源管理裝置所處環境的至少一環境參數。控制器可透過通信模組將此至少一環境參數傳送至遠端裝置，以使遠端裝置依據此至少一環境參數來對電源管理裝置進行遠端監控。
在本新型創作的一實施例中，上述的週邊控制電路更包括儲存模組。儲存模組連接到控制器，且用以儲存上述至少一環境參數。
在本新型創作的一實施例中，上述的週邊控制電路更包括至少一數位輸入輸出埠。此至少一數位輸入輸出埠連接到控制器，且用以插接到至少一外部數位偵測器或至少一外部數位控制器以感測或控制電源管理裝置所處環境的至少一環境狀態。控制器可透過通信模組將上述至少一環境狀態傳送至遠端裝置，以使遠端裝置依據此至少一環境狀態來對電源管理裝置進行遠端監控。
在本新型創作的一實施例中，上述的週邊控制電路更包括顯示模組。顯示模組連接到該控制器，且用以顯示電源管理裝置的多個運作狀態。控制器更用以偵測電源管理裝置的網際網路協定位址(Internet Protocol Address，IP Address)，且控制器可反應於按鍵模組的按壓動作以將網際網路協定位址及電源管理裝置的運作狀態(包括外部負載的用電資訊)依序地顯示在顯示模組上。
在本新型創作的一實施例中，上述的電源管理裝置更包括多個交直流轉換電路。此些交直流轉換電路可分別連接到此些外部電源系統以接收此些交流電力。此些交直流轉換電路的每一者的輸出端彼此連接，且此些交直流轉換電路的每一者對此些交流電力的一對應者進行交直流轉換，以產生電源管理裝置運作所需的直流電源。
基於上述，本新型創作實施例所提供的電源管理裝置具有電力備援的功能。當電源管理裝置的電力來源發生異常時，電源管理裝置可在預定時間內自動切換至備援電力來源，以使電源管理裝置所輸出的電力不中斷。除此之外，電源管理裝置還可受控於遠端裝置以對電源管理裝置的電力來源進行選擇，且可將電源管理裝置的外部負載(例如電器產品)的用電資訊及電源管理裝置所處環境的資訊(例如溫度值、溼度值或壓力值)透過有線網路或無線網路的方式傳送至遠端裝置。如此一來，遠端裝置即可對電源管理裝置進行遠端監控，以增加電器產品用電時的可靠度與安全性。
為讓本新型創作的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
現將詳細參考本新型創作之示範性實施例， 在附圖中說明所述示範性實施例之實例。另外， 凡可能之處， 在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件代表相同或類似部分。
以下請參照圖1A及圖1B，圖1A是依照本新型創作一實施例所繪示的具遠端監控及電力備援機制的電源管理裝置100的一應用情境示意圖，而圖1B是圖1A所示的電源管理裝置100的方塊示意圖。電源管理裝置100可包括週邊控制電路120、輸入切換電路140以及輸出控制電路160。週邊控制電路120連接到控制匯流排110。週邊控制電路120可用以自遠端裝置800接收輸入信號I_S，並據以提供控制信號CS或多個開關信號SS11、SS12、SS21、SS22至控制匯流排110。
輸入切換電路140連接到多個外部電源系統920、940以接收多個交流電力PI1、PI2。除此之外，輸入切換電路140還連接到控制匯流排110以接收控制信號CS。輸入切換電路140可根據預設參數PP或控制信號CS來選擇交流電力PI1、PI2的其中一者，例如交流電力PI1，以作為供電電力PS。輸入切換電路140可偵測交流電力PI1、PI2的每一者的電力狀態ST1、ST2。當交流電力PI1的電力狀態ST1指示交流電力PI1失效時，輸入切換電路140可於預定時間PDT內(例如8毫秒，但不限於此)選擇交流電力PI2以作為供電電力PS。
詳細地說，外部電源系統920、940可以是彼此獨立的電源系統以分別提供獨立的交流電力PI1、PI2。輸入切換電路140可隨時偵測交流電力PI1的電力狀態ST1以及交流電力PI2的電力狀態ST2。倘若所偵測到的電力狀態ST1、ST2指示交流電力PI1、PI2皆為有效時，輸入切換電路140可依據預設參數PP來選擇交流電力PI1、PI2的其中一者以作為電源管理裝置100的供電電力PS。在此假設輸入切換電路140依據預設參數PP選擇交流電力PI1作為電源管理裝置100的供電電力PS。一旦輸入切換電路140偵測到來自外部電源系統920的交流電力PI1的輸出電壓不穩定或是沒電時，輸入切換電路140可將供電電力PS的電力來源於預定時間PDT內(例如在輸入切換電路140的一個工作週期內)切換至外部電源系統940。此時，輸入切換電路140將以交流電力PI2作為電源管理裝置100的供電電力PS。如此一來，可避免電源管理裝置100因電力來源失效而導致電源管理裝置100的輸出電力中斷。
除此之外，週邊控制電路120可將輸入切換電路140所偵測到的交流電力PI1、PI2的電力狀態ST1、ST2(例如電壓值，但不限於此)傳送至遠端裝置800。如此一來，遠端裝置800可隨時監控交流電力PI1、PI2的電力狀態ST1、ST2，並根據交流電力PI1、PI2的電力狀態ST1、ST2判斷是否傳送輸入信號I_S，以通知週邊控制電路120產生控制信號CS，並據以控制輸入切換電路140將供電電力PS的電力來源進行切換。
舉例來說，倘若遠端裝置800所接收到的電力狀態ST1、ST2指示交流電力PI1、PI2皆為有效時，遠端裝置800可選擇交流電力PI1作為電源管理裝置100的供電電力PS，但不限於此。一旦遠端裝置800所接收到的電力狀態ST1指示來自外部電源系統920的交流電力PI1的輸出電壓不穩定或是沒電時，遠端裝置800可傳送輸入信號I_S，以通知週邊控制電路120產生控制信號CS，以將供電電力PS的電力來源切換至外部電源系統940。此時，輸入切換電路140將以交流電力PI2作為電源管理裝置100的供電電力PS。如此一來，可避免電源管理裝置100因電力來源失效而導致電源管理裝置100的輸出電力中斷。
在本新型創作的上述實施例中，輸入切換電路140可以採用微處理器(micro processor)或數位訊號處理器(digital signal processor，DSP)或特殊功能積體電路(ASIC)或可程式化邏輯閘陣列(FPGA)來實現，但本新型創作並不以此為限。
附帶一提的，圖1A、圖1B所示的電源管理裝置100連接到兩個外部電源系統920、940以接收兩個交流電力PI1、PI2僅只是一個範例，並非用以限定本新型創作。本新型創作的電源管理裝置100為了達到電力備援的功效而採用交流電力PI1、PI2的數量可由設計者依據實際應用或設計需求而定。
輸出控制電路160連接到輸入切換電路140以接收供電電力PS。輸出控制電路160還連接到控制匯流排110以接收開關信號SS11、S12、SS21、SS22。輸出控制電路160受控於開關信號SS11、S12、SS21、SS22以輸出多個輸出電力PO1~PO4至多個外部負載EL1~EL4，以對外部負載EL1~EL4進行供電。圖1A、圖1B所示的電源管理裝置100連接到4個外部負載EL1~EL4僅只是一個範例，並非用以限定本新型創作。本新型創作的電源管理裝置100所連接的外部負載EL1~EL4的數量可以由設計者依據實際應用或設計需求而定。
輸出控制電路160可用以偵測供電電力PS的電壓與電流，以量測出外部負載EL1~EL4的用電資訊PWRI。舉例來說，輸出控制電路160可偵測供電電力PS的電壓與電流而量測出外部負載EL1~EL4的總消耗電流、總消耗功率或總消耗電量，但本新型創作並不以此為限。
另一方面，週邊控制電路120可將外部負載EL1~EL4的用電資訊PWRI (例如總消耗電流、總消耗功率或總消耗電量，但不限於此)傳送至遠端裝置800，以使遠端裝置800可對電源管理裝置100進行遠端監控或發出警訊。稍後將進行詳細的說明。
如圖1B所示，輸出控制電路160可包括電量量測電路162以及至少一分支電路164、166。電量量測電路162連接到輸入切換電路140以接收供電電力PS，且據以量測外部負載EL1~EL4的總消耗電量TPV並提供至少一分支電力PS1、PS2。
分支電路164連接到電量量測電路162以接收分支電力PS1，且連接到控制匯流排110以接收開關信號SS11、S12。分支電路164可偵測分支電力PS1的電流且受控於開關信號SS11、S12以提供輸出電力PO1、PO2。同樣地，分支電路166連接到電量量測電路162以接收分支電力PS2，且連接到控制匯流排110以接收開關信號SS21、SS22。分支電路166可偵測分支電力PS2的電流且受控於開關信號SS21、S22以提供輸出電力PO3、PO4。
在本新型創作的一實施例中，電量量測電路162可連接到控制匯流排110。電量量測電路162可將所量測到的外部負載EL1~EL4的總消耗電量TPV與一契約容量CCV進行比較。當總消耗電量TPV大於或等於契約容量CCV時，電量量測電路162可輸出開關信號SS11、S12、SS21、SS22以關斷分支電路164、166。換句話說，此時外部負載EL1~EL4的總消耗電量TPV已達到與電力公司所訂定的用電量(即契約容量CCV)，因此分支電路164、166將不再對外部負載EL1~EL4進行供電。
在本新型創作的另一實施例中，電量量測電路162可連接到控制匯流排110。週邊控制電路120可將電量量測電路162所量測到的外部負載EL1~EL4的總消耗電量TPV傳送至遠端裝置800。遠端裝置800可將總消耗電量TPV與一契約容量CCV進行比較。當總消耗電量TPV大於或等於契約容量CCV時，遠端裝置800可傳送輸入信號I_S以通知週邊控制電路120輸出開關信號SS11、S12、SS21、SS22以關斷分支電路164、166。換句話說，此時外部負載EL1~EL4的總消耗電量TPV已達到與電力公司所訂定的用電量(即契約容量CCV)，因此遠端裝置800可遠端控制分支電路164、166不再對外部負載EL1~EL4進行供電。
在本新型創作的上述實施例中，電量量測電路162可採用瓦時計(wattmeter)來實現，但本新型創作並不以此為限。
附帶一提的，圖1A所示的電源管理裝置100提供4個輸出電力PO1~PO4以分別對四個外部負載EL1~EL4供電僅只是一個範例，並非用以限定本新型創作。本新型創作的電源管理裝置所提供的輸出電力的數量可由設計者依據實際應用或設計需求而定。除此之外，圖1B所示的輸出控制電路160中配置了兩個分支電路164、166，其中分支電路164用以對兩個外部負載EL1、EL2供電且分支電路166用以對兩個外部負載EL3、EL4供電僅只是一個範例，並非用以限定本新型創作。本新型創作的電源管理裝置為了達到對外部負載的用電進行管理，可由設計者依據實際應用或設計需求配置至少一個分支電路，其中每一個分支電路可提供至少一個輸出電力以對至少一個外部負載供電。
由於圖1B所示的分支電路164與分支電路166的電路架構類似，故以下僅針對分支電路164的實施方式進行說明，而分支電路166的電路實施方式可參照以下有關分支電路164的說明以類推得之。
分支電路164可包括斷路器164_1、電流量測電路164_2以及輸出開關電路164_3~164_4。斷路器164_1可連接到電量量測電路162以接收並傳送分支電力PS1，並對分支電路164進行過電流保護。簡單來說，當流過斷路器164_1的電流過載時，斷路器164_1可自動跳脫以使分支電路164呈現開路狀態，從而對分支電路164進行過電流保護。在本新型創作的另一實施例中，也可採用輸出開關電路164_3、164_4來對分支電路164進行過電流保護，如此一來，斷路器164_1即可省略不用以降低電源管理裝置100的成本。
電流量測電路164_2可連接到斷路器164_1以接收並傳送分支電力PS1。電流量測電路164_2可用以量測分支電力PS1的電流值IB1。輸出開關電路164_3、164_4連接到電流量測電路164_2以接收分支電力PS1。輸出開關電路164_3可受控於對應的開關信號SS11以提供對應的輸出電力PO1至對應的外部負載EL1。輸出開關電路164_4可受控於對應的開關信號SS12以提供對應的輸出電力PO2至對應的外部負載EL2。
在本新型創作的一實施例中，電流量測電路164_2可將分支電力PS1的電流值IB1與一臨界值ITH1進行比較。當電流值IB1大於或等於該臨界值ITH1時，電流量測電路164_2可輸出開關信號SS11、SS12以關斷輸出開關電路164_3、164_4，或者是，電流量測電路164_2可將輸出開關電路164_3、164_5中的其中一個關斷以降低分支電力PS1的電流值IB1。如此一來，除了可達到對分支電路164進行過電流保護的目的，還可對每一個輸出開關電路164_3、164_4進行控制以控制分支電力PS1的電流值IB1。
在本新型創作的另一實施例中，週邊控制電路120可將該電流量測電路164_2所量測到的分支電力PS1的電流值IB1傳送至遠端裝置800。遠端裝置800可將分支電力PS1的電流值IB1與臨界值ITH1進行比較。當分支電力PS1的電流值IB1大於或等於臨界值ITH1時，遠端裝置800可透過週邊控制電路120輸出開關信號SS11、SS12以關斷輸出開關電路164_3、164_4，或者是，遠端裝置800可透過週邊控制電路120將輸出開關電路164_3、164_4中的其中一個關斷以降低分支電力PS1的電流值IB1。如此一來，除了可達到對分支電路164進行過電流保護的目的，還可對每一個輸出開關電路164_3、164_4進行控制以控制分支電力PS1的電流值IB1。
在本新型創作的另一實施例中，輸出開關電路164_3、164_4還可分別用來量測輸出電力PO1、PO2的電流值IL1、IL2。輸出開關電路164_3可將輸出電力PO1的電流值IL1與一臨界值ITH11進行比較。當電流值IL1大於或等於該臨界值ITH11時，輸出開關電路164_3可輸出開關信號SS11以關斷輸出開關電路164_3。而輸出開關電路164_4的運作可依此類推，故不再贅述。如此一來，可對每一個開關電路164_3、164_4進行個別的過電流保護。
在本新型創作的上述實施例中，電流量測電路164_2可以採用微處理器(micro processor)或數位訊號處理器(digital signal processor，DSP)或特殊功能積體電路(ASIC)或可程式化邏輯閘陣列(FPGA)來實現。而輸出開關電路164_3、164_4可包括繼電器(relay)。但本新型創作並不以此為限。
以下將針對週邊控制電路120進行說明。請同時參照圖1A、圖1B與圖1C，圖1C是圖1A與圖1B的電源管理裝置100的週邊控制電路120的方塊示意圖。週邊控制電路120可包括通信模組121以及控制器122。通信模組121用以自遠端裝置800接收輸入信號I_S。控制器122連接到通信模組121。控制器122可透過通信模組121接收輸入信號I_S並據以提供控制信號CS或開關信號SS11、S12、S21、S22至控制匯流排110。控制器122還可透過通信模組121將每一個交流電力PI1、PI2的電力狀態ST1、ST2及外部負載EL1~EL4的用電資訊PWRI傳送至遠端裝置800，以使遠端裝置800對電源管理裝置100進行遠端監控。上述的外部負載EL1~EL4的用電資訊PWRI可包括外部負載EL1~EL4的總消耗電量TPV或是分支電力PS1、PS2的電流值IB1、IB2或是輸出開關電路164_3、164_4、166_3、166_4的啟閉狀態，但本新型創作並不以此為限。上述的交流電力PI1、PI2的電力狀態ST1、ST2可包括交流電力PI1、PI2的電壓值(或電流值)或是供電電力PS之電力來源(即來自交流電力PI1或是來自交流電力PI2)，但本新型創作並不以此為限。
在本新型創作的上述實施例中，控制器122可以採用微處理器(micro processor)或數位訊號處理器(digital signal processor，DSP)或特殊功能積體電路(ASIC)或可程式化邏輯閘陣列(FPGA)來實現，但本新型創作並不以此為限。
在本新型創作的一實施例中，通信模組121可為有線通信模組或是無線(wireless)通信模組。通信模組121若為有線通信模組，則可採用乙太網路(Ethernet)模組來實現，並透過乙太網路連接埠(例如RJ45連接埠)連線至網路系統，以與遠端裝置800進行通信，但本新型創作並不限於此。通信模組121若為無線通信模組，則可透過外部的無線接入點(access point，AP)以與遠端裝置800進行通信。上述的無線通信模組可包括：無線保真(Wi-Fi)模組、全球行動系統(global system for mobile communication，GSM)模組、分碼多工存取(code division multiple access，CDMA)模組、寬頻分碼多工存取(wideband CDMA，WCDMA)模組、CDMA-2000模組、分時多工存取(time division multiple access，TDMA)模組、全球微波互通(worldwide interoperability for microwave access，WiMAX)模組、長期演進(long term evolution，LTE)模組、無線區域網路(wireless local area network，WLAN)模組或超寬頻(ultra wideband，UWB)模組等等，但本新型創作並不限於此。
在本新型創作的一實施例中，週邊控制電路120還可包括至少一個感測器連接埠123。感測器連接埠123可連接到控制器122。感測器連接埠123可用以插接到外部感測器(例如溫度感測器、溼度感測器或壓力感測器，但不限於此)以感測電源管理裝置100所處環境的至少一環境參數EP。環境參數EP可至少包括電源管理裝置100所處環境的溫度值、溼度值或是壓力值，但本新型創作並不以此為限。控制器122可透過通信模組121將環境參數EP傳送至遠端裝置800，以使遠端裝置800可依據環境參數EP來對電源管理裝置100進行遠端監控。舉例來說，當遠端裝置800根據環境參數EP而得知電源管理裝置100所處環境的溫度值過高時，遠端裝置800可透過週邊控制電路120提供開關信號SS11、SS12、SS21、SS22以將輸出開關電路164_3、164_4、166_3、166_4中的一部份關斷，或是啟動電源管理裝置100內部的降溫裝置(例如風扇等)。如此一來，可避免電源管理裝置100的溫度過高而發生危險。
在本新型創作的一實施例中，週邊控制電路120還可包括儲存模組124。儲存模組124連接到控制器122。儲存模組124可用以儲存環境參數EP，但本新型創作並不以此為限。儲存模組124也可用來儲存交流電力PI1、PI2的電力狀態ST1、ST2或是外部負載EL1~EL4的用電資訊PWRI等等。儲存模組124可採用任何型式的記憶體(memory)所組成的記憶體模組來實現，例如，動態存取記憶體(RAM)、靜態存取記憶體(SRAM)或是快閃記憶體(flash memory)…等。但本新型創作並不以此為限。
在本新型創作的一實施例中，週邊控制電路120還可包括至少一個數位輸入輸出埠125_1、125_2。數位輸入輸出埠125_1、125_2可連接到控制器122。數位輸入輸出埠125_1、125_2可用以插接到至少一個外部數位偵測器(未繪示)或至少一個外部數位控制器(未繪示)以感測或控制電源管理裝置100所處環境的至少一環境狀態。控制器122可透過通信模組121將上述環境狀態傳送至遠端裝置800，以使遠端裝置800可依據此環境狀態來對該電源管理裝置100進行遠端監控。
舉例來說，數位輸入輸出埠125_1可連接至電源管理裝置100所在環境的一門禁系統，而數位輸入輸出埠125_2可連接至電源管理裝置100所在環境的一警報器。如此一來，控制器122可透過數位輸入輸出埠125_1而得知是否有人非法闖入電源管理裝置100所在的環境，並透過數位輸入輸出埠125_2來啟動上述警報器。或者是，控制器122可透過通信模組121將有人非法闖入電源管理裝置100所在的環境的信息傳送至遠端裝置800，遠端裝置800可依據此信息來啟動上述警報器。
在本新型創作的一實施例中，週邊控制電路120還可包括顯示模組126。顯示模組126連接到控制器122。顯示模組126可用以顯示電源管理裝置100的運作狀態，其中顯示模組126可以採用七段顯示器或發光二極體(LED)模組來實現，但本新型創作並不以此為限。舉例來說，顯示模組126可用來顯示電源管理裝置100的以下運作狀態：交流電力PI1、PI2是否有電、供電電力PS之電力來源、輸出開關電路164_3、164_4、166_3、166_4的啟閉狀態、外部負載EL1~EL4的總消耗電量TPV、分支電力PS1、PS2的電流值IB1、IB2或環境參數EP等等，但本新型創作並不以此為限，稍後將會作更進一步的說明。除此之外，控制器122還可用以偵測電源管理裝置100的網際網路協定位址(Internet Protocol Address，IP Address)。控制器122還可反應於按鍵模組127的按壓動作以將網際網路協定位址及電源管理裝置100的上述運作狀態依序地顯示在顯示模組126上。
在本新型創作的一實施例中，週邊控制電路120還可包括聲響模組128。聲響模組128可在電源管理裝置100發生異常狀況時(例如分支電路164的電流IB1過載導致斷路器164_1跳脫)發出警示音以警示使用者。或者是，聲響模組128可反應於按鍵模組127的按壓動作而發出提示音以提示使用者。在本新型創作的一實施例中，聲響模組128 可採用蜂鳴器(buzzer)來實現。
在本新型創作的一實施例中，電源管理裝置100更可包括交直流轉換電路192、194，如圖1B所示。交直流轉換電路192、194可分別連接到外部電源系統920、940以接收交流電力PI1、PI2，其中交直流轉換電路192、194的輸出端彼此連接。交直流轉換電路920與940可分別對交流電力PI1與PI2進行交直流轉換，以產生電源管理裝置100運作所需的直流電源Vdd。換句話說，直流電源Vdd可用來作為電源管理裝置100的內部電路或器件(例如週邊控制電路120、輸入切換電路140以及輸出控制電路160)的操作電源，但本新型創作並不以此為限。在本新型創作的一實施例中，電源管理裝置100運作所需的直流電源Vdd也可以由電源管理裝置100外部的電源裝置來提供。
以下請同時參照圖1A、圖1B、圖1C、圖2~圖4。圖2是圖1B的電源管理裝置100的裝置分解圖。圖3是圖2的電源管理裝置100的後蓋板220的配置示意圖。圖4是圖2的電源管理裝置100的前蓋板210的配置示意圖。電源管理裝置100可包括前蓋板210、後蓋板220、二側板230、240以及一裝置主體250。前蓋板210與後蓋板220相對應，而側板230與240相對應，且側板230與240可分別具有多個散熱孔231、241。裝置主體250可包括至少一印刷電路板252，且圖1B所示的週邊控制電路120、輸入切換電路140、輸出控制電路160以及交直流轉換電路192、194可配置於印刷電路板252上。
如圖3所示，後蓋板220上可配置電源輸入埠312、314以及電源輸出埠351~354。圖1B所示的外部電源系統920可透過圖3所示的電源輸入埠312而提供交流電力PI1至交直流轉換電路192與輸入切換電路140。同樣地，圖1B所示的外部電源系統940可透過圖3所示的電源輸入埠314而提供交流電力PI2至交直流轉換電路194與輸入切換電路140。圖1B所示的外部負載EL1可插接至圖3所示的電源輸出埠351以接收輸出開關電路164_3所提供的輸出電力PO1。同樣地，圖1B所示的外部負載EL2~EL4可依上述說明類推之。
如圖4所示，前蓋板210上可配置顯示介面426、按鍵介面427、聲響介面428、乙太網路埠421、感測器連接埠423、數位輸入輸出埠425以及斷路器把手464、466，但本新型創作並不以此為限。
顯示介面426可包括七段顯示器介面610以及發光二極體顯示介面621、622、630、641、642、651、652、661~664與671~674，但本新型創作並不以此為限。在本新型創作的其他實施例中，顯示介面426也可採用其他類型的顯示介面來實現，例如液晶顯示介面 (LCD)、有機發光元件顯示介面(OLED)或其他適當的顯示介面。七段顯示器介面610可反應於按鍵介面427的按壓動作以將電源管理裝置100的網際網路協定位址及電源管理裝置100的運作狀態(例如外部負載EL1~EL4的總消耗電量TPV、分支電力PS1、PS2的電流值IB1、IB2、環境參數EP等等)依序地顯示在七段顯示器介面610上。
圖4所示的發光二極體顯示介面621可用以指示(或警示)圖1B所示的分支電路164的斷路器164_1是否因電流IB1過載而跳脫。當發光二極體顯示介面621亮起時，可用以指示圖1B所示的分支電路164的斷路器164_1已跳脫。相同地，圖4所示的發光二極體顯示介面622則可用以指示(或警示)圖1B所示的分支電路166的斷路器166_1是否因電流IB2過載而跳脫。當發光二極體顯示介面622亮起時，可用以指示圖1B所示的分支電路166的斷路器166_1已跳脫。
圖4所示的發光二極體顯示介面630可用以指示圖1C所示的通信模組121的狀態。舉例來說，當發光二極體顯示介面630亮起時，可用以指示圖1C所示的通信模組121已連線至網路系統。而當發光二極體顯示介面630的燈號閃爍時，可用以指示電源管理裝置100正與網路系統進行資料傳輸。
圖4所示的發光二極體顯示介面641、642可分別用來指出圖1B所示的外部電源系統920、940是否有電。舉例來說，當發光二極體顯示介面641的燈號亮起時，可用以指示外部電源系統920有電，亦即交流電力PI1的電力正常。相同地，當發光二極體顯示介面642的燈號亮起時，可用以指示外部電源系統940有電，亦即交流電力PI2的電力正常。
圖4所示的發光二極體顯示介面651、652可分別用來指示圖1B所示的分支電路164、166是否對外部負載EL1~EL4供電。舉例來說，當發光二極體顯示介面651的燈號亮起時，表示分支電路164對外部負載EL1、EL2進行供電。相同地，當發光二極體顯示介面652的燈號亮起時，表示分支電路166對外部負載EL3、EL4進行供電。
圖4所示的發光二極體顯示介面661~664可分別用來指示圖1B所示的輸出開關電路164_3、164_4、166_3、166_4的啟閉狀態。舉例來說，當發光二極體顯示介面661的燈號亮起時，表示輸出開關電路164_3為導通狀態，亦即輸出開關電路164_3提供輸出電力PO1給外部負載EL1。其餘發光二極體顯示介面662~664的燈號狀態可依此類推，故不再贅述。
圖4所示的發光二極體顯示介面671~674可分別用來指示圖1B所示的輸出電力PO1~PO4的電流值IL1~IL4是否過載。舉例來說，當發光二極體顯示介面671的燈號亮起時，表示輸出電力PO1的電流值IL1已發生過載，亦即輸出電力PO1的電流值IL1大於或等於臨界值ITH11。其餘發光二極體顯示介面672~674的燈號狀態可依此類推，故不再贅述。
圖4所示的聲響介面428可在電源管理裝置100發生異常狀況時(例如分支電路164的電流IB1過載導致斷路器164_1跳脫)發出警示音以警示使用者。或者是，聲響介面428可反應於按鍵介面427的按壓動作而發出提示音以提示使用者，但本新型創作並不以此為限。
圖1C所示的通信模組121(例如乙太網路模組)可透過圖4所示的乙太網路埠421連線到網路系統。而圖4所示的感測器連接埠423以及數位輸入輸出埠425的運作則可參考上述圖1C的感測器連接埠123以及數位輸入輸出埠125的相關說明，在此不再贅述。
在本新型創作的一實施例中，當圖4所示的斷路器把手464扳向左側時，圖1B所示的斷路器164_1將會導通以傳送分支電力PS1至電流量測電路164_2。一旦分支電力PS1的電流值IB1過載時，斷路器164_1會自動跳脫。當使用者將分支電力PS1的電流值IB1過載的原因排除之後(例如將輸出開關電路164_3、164_4中的其中一個關斷)，可將斷路器把手464扳向右側後再扳回左側，即可將斷路器164_1再次導通。同樣地，圖4所示的斷路器把手466可依上述斷路器把手464的說明以類推得之，故在此不再贅述。
綜上所述，本新型創作實施例所提供的電源管理裝置具有電力備援的功能。當電源管理裝置的電力來源發生異常時，電源管理裝置可自動切換至備援電力來源，以使電源管理裝置所輸出的電力不中斷。除此之外，電源管理裝置還可受控於遠端裝置以對電源管理裝置的電力來源進行選擇，且可將電源管理裝置的負載(例如電器產品)的用電資訊及電源管理裝置所處環境的資訊(例如溫度值、溼度值或壓力值)透過有線網路或無線網路傳送至遠端裝置。如此一來，遠端裝置即可對電源管理裝置進行遠端監控，以增加電器產品用電時的可靠度與安全性。
雖然本新型創作已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本新型創作的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本新型創作的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧電源管理裝置
110‧‧‧控制匯流排
120‧‧‧週邊控制電路
121‧‧‧通信模組
122‧‧‧控制器
123‧‧‧感測器連接埠
124‧‧‧儲存模組
125_1、125_2‧‧‧數位輸入輸出埠
126‧‧‧顯示模組
127‧‧‧按鍵模組
128‧‧‧聲響模組
140‧‧‧輸入切換電路
160‧‧‧輸出控制電路
162‧‧‧電量量測電路
164、166‧‧‧分支電路
164_1、166_1‧‧‧斷路器
164_2、166_2‧‧‧電流量測電路
164_3、164_4、166_3、166_4‧‧‧輸出開關電路
192、194‧‧‧交直流轉換電路
210‧‧‧前蓋板
220‧‧‧後蓋板
230、240‧‧‧側板
231、241‧‧‧散熱孔
250‧‧‧裝置主體
252‧‧‧印刷電路板
312、314‧‧‧電源輸入埠
351~354‧‧‧電源輸出埠
421‧‧‧乙太網路埠
423‧‧‧感測器連接埠
425‧‧‧數位輸入輸出埠
426‧‧‧顯示介面
427‧‧‧按鍵介面
428‧‧‧聲響介面
464、466‧‧‧斷路器把手
610‧‧‧七段顯示器介面
621、622、630、641、642、651、652、661~664、671~674‧‧‧發光二極體顯示介面
800‧‧‧遠端裝置
920、940‧‧‧外部電源系統
CCV‧‧‧契約容量
CS‧‧‧控制信號
EL1~EL4‧‧‧外部負載
EP‧‧‧環境參數
IB1、IB2、IL1~IL4‧‧‧電流值
I_S‧‧‧輸入信號
ITH1、ITH2、ITH11~ITH14‧‧‧臨界值
PDT‧‧‧預定時間
PI1、PI2‧‧‧交流電力
PO1~PO4‧‧‧輸出電力
PP‧‧‧預設參數
PS‧‧‧供電電力
PS1、PS2‧‧‧分支電力
PWRI‧‧‧用電資訊
ST1、ST2‧‧‧電力狀態
SS11、SS12、SS21、SS22‧‧‧開關信號
TPV‧‧‧總消耗電量
Vdd‧‧‧直流電源
下面的所附圖式是本新型創作的說明書的一部分， 繪示 了本新型創作的示例實施例， 所附圖式與說明書的描述一起說明 本新型創作的原理。 圖1A 是依照本新型創作一實施例所繪示的具遠端監控及電 力備援機制的電源管理裝置的一應用情境示意圖。 圖1B 是圖1A 所示的電源管理裝置的方塊示意圖。 圖1C 是圖1A 與圖1B 的電源管理裝置的週邊控制電路的方 塊示意圖。 圖2 是圖1 的電源管理裝置的裝置分解圖。 圖3 是圖2 的電源管理裝置的後蓋板的配置示意圖。 圖4 是圖2 的電源管理裝置的前蓋板的配置示意圖。
100‧‧‧電源管理裝置
110‧‧‧控制匯流排
120‧‧‧週邊控制電路
140‧‧‧輸入切換電路
160‧‧‧輸出控制電路
800‧‧‧遠端裝置
920、940‧‧‧外部電源系統
CS‧‧‧控制信號
EL1~EL4‧‧‧外部負載
I_S‧‧‧輸入信號
PDT‧‧‧預定時間
PI1、PI2‧‧‧交流電力
PO1~PO4‧‧‧輸出電力
PP‧‧‧預設參數
PS‧‧‧供電電力
PWRI‧‧‧用電資訊
SS11、SS12、SS21、SS22‧‧‧開關信號
ST1、ST2‧‧‧電力狀態

Claims (13)

  1. 一種具遠端監控及電力備援機制的電源管理裝置，包括： 一週邊控制電路，連接到一控制匯流排，用以自一遠端裝置接收一輸入信號，並據以提供一控制信號或多個開關信號至該控制匯流排； 一輸入切換電路，連接到多個外部電源系統以接收多個交流電力，且連接到該控制匯流排以接收該控制信號，該輸入切換電路根據該控制信號來選擇該些交流電力的其中一者以作為一供電電力，且偵測該些交流電力的每一者的電力狀態，其中，當該些交流電力的其中該者的該電力狀態指示該些交流電力的其中該者失效時，該輸入切換電路於一預定時間內選擇該些交流電力的其中另一者以作為該供電電力；以及 一輸出控制電路，連接到該輸入切換電路以接收該供電電力，且連接到該控制匯流排以接收該些開關信號，該輸出控制電路受控於該些開關信號以提供多個輸出電力至多個外部負載，以對該些外部負載進行供電， 其中，該輸出控制電路偵測該供電電力的電壓與電流而量測出該些外部負載的一用電資訊，且該週邊控制電路將該些交流電力的每一者的該電力狀態及該些外部負載的該用電資訊傳送至該遠端裝置，以使該遠端裝置對該電源管理裝置進行監控。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的電源管理裝置，其中該輸出控制電路包括： 一電量量測電路，連接到該輸入切換電路以接收該供電電力，且據以量測該些外部負載的一總消耗電量並提供至少一分支電力；以及 至少一分支電路，連接到該電量量測電路以接收該至少一分支電力，且連接到該控制匯流排以接收該些開關信號，該至少一分支電路偵測該至少一分支電力的電流值且受控於該些開關信號以提供該些輸出電力。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的電源管理裝置，其中該電量量測電路連接到該控制匯流排，且該電量量測電路將該總消耗電量與一契約容量(Contract capacity)進行比較，當該總消耗電量大於或等於該契約容量時，該電量量測電路輸出該些開關信號以關斷該至少一分支電路。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的電源管理裝置，其中該電量量測電路連接到該控制匯流排，該週邊控制電路將該總消耗電量傳送至該遠端裝置，且該遠端裝置將該總消耗電量與一契約容量進行比較，當該總消耗電量大於或等於該契約容量時，該遠端裝置透過該週邊控制電路輸出該些開關信號以關斷該至少一分支電路。
  5. 如申請專利範圍第2項所述的電源管理裝置，其中該至少一分支電路包括： 一斷路器，連接到該電量量測電路以接收並傳送該至少一分支電力，且對該至少一分支電路進行過電流保護； 一電流量測電路，連接到該斷路器以接收並傳送該至少一分支電力，且用以量測該至少一分支電力的該電流值；以及 多個輸出開關電路，連接到該電流量測電路以接收該至少一分支電力，該些輸出開關電路的每一者受控於該些開關信號的一對應者以提供該些輸出電力的一對應者至該些外部負載的一對應者。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的電源管理裝置，其中該電流量測電路將該至少一分支電力的該電流值與一臨界值進行比較，當該至少一分支電力的該電流值大於或等於該臨界值時，該電流量測電路輸出該些開關信號以關斷該些輸出開關電路。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的電源管理裝置，其中該週邊控制電路將該至少一分支電力的該電流值傳送至該遠端裝置，該遠端裝置將該至少一分支電力的該電流值與一臨界值進行比較，當該至少一分支電力的該電流值大於或等於該臨界值時，該遠端裝置透過該週邊控制電路輸出該些開關信號以關斷該些輸出開關電路。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的電源管理裝置，其中該週邊控制電路包括： 一通信模組，用以自該遠端裝置接收該輸入信號；以及 一控制器，連接到該通信模組，該控制器透過該通信模組接收該輸入信號並據以提供該控制信號或該些開關信號，且透過該通信模組將該些交流電力的每一者的該電力狀態及該些外部負載的該用電資訊傳送至該遠端裝置，以使該遠端裝置對該電源管理裝置進行遠端監控。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的電源管理裝置，其中該週邊控制電路更包括： 至少一感測器連接埠，連接到該控制器，且用以插接到至少一外部感測器以感測該電源管理裝置所處環境的至少一環境參數， 其中該控制器透過該通信模組將該至少一環境參數傳送至該遠端裝置，以使該遠端裝置依據該至少一環境參數來對該電源管理裝置進行遠端監控。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的電源管理裝置，其中該週邊控制電路更包括： 一儲存模組，連接到該控制器，且用以儲存該至少一環境參數。
  11. 如申請專利範圍第8項所述的電源管理裝置，其中該週邊控制電路更包括： 至少一數位輸入輸出埠，連接到該控制器，且用以插接到至少一外部數位偵測器或至少一外部數位控制器以感測或控制該電源管理裝置所處環境的至少一環境狀態， 其中該控制器透過該通信模組將該至少一環境狀態傳送至該遠端裝置，以使該遠端裝置依據該至少一環境狀態來對該電源管理裝置進行遠端監控。
  12. 如申請專利範圍第8項所述的電源管理裝置，其中該週邊控制電路更包括： 一顯示模組，連接到該控制器，且用以顯示該電源管理裝置的多個運作狀態， 其中該控制器更用以偵測該電源管理裝置的一網際網路協定位址(Internet Protocol Address，IP Address)，且該控制器反應於按鍵模組的按壓動作以將該網際網路協定位址及該電源管理裝置的該些運作狀態依序地顯示在該顯示模組上。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的電源管理裝置，更包括： 多個交直流轉換電路，分別連接到該些外部電源系統以接收該些交流電力，該些交直流轉換電路的每一者的輸出端彼此連接，且該些交直流轉換電路的每一者對該些交流電力的一對應者進行交直流轉換，以產生該電源管理裝置運作所需的一直流電源。
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