專利名稱：電源管理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型有關(guān)于一種電源管理裝置，特別是指一種當電器產(chǎn)品處于待機狀態(tài) 時，該裝置能自動將供應至該電器的電源切斷，達到省電功能；尤其提供一種能偵測并儲存 電器產(chǎn)品閑置功耗值的電源管理裝置，當電器產(chǎn)品的用電量持續(xù)一設定時間等于或低于該 閑置功耗值，該裝置自動將供應至該電器的電源切斷。
背景技術(shù)：
一般家庭中很多的電器產(chǎn)品大部份時間都處于待機狀態(tài)(standby)，這些待機中 的電器產(chǎn)品無形中所消耗的電量，稱為閑置功耗(idle power or phantom load)。這些閑 置功耗除了增加每月電費負擔外，徒增的電力消耗更直接促使二氧化碳排放量的提高及全 球溫室效應的加劇。茲以下列范例說明普通家庭電器產(chǎn)品的閑置功耗，初步估計為1、電視機(2 臺):10W×2 = 20W(待機 19hr/day)2、音口向、DVD :5W(待機 21hr/day)3、計算機及外圍設備(包含計算機主機，顯示器，打印機，掃瞄器等)45W(待機 21hr/day)4、微波爐5W(待機 23hr/day)5、洗衣機5W (待機 22hr/day)6、各式充電器2W (待機20hr/day)7、冷氣機(2 臺):5WX2 = IOff (使用 12hr/day)8、保溫電飯鍋5ff (22hr/day)9、電風扇3W(12hr/day)10、洗碗機5W(22hr/day)11、烘碗機5ff (22hr/day)因此，每日閑置功耗經(jīng)計算后為(20× 19)+ (5 × 21)+ (45 × 21)+ (5 ×23)+ (5 22) + (2×20) + (10×12) + (5×22) + (3×12) + (5×22) + (5×22) = 2181ff(2. 181KW)；每月閑置功耗為2181×30 = 65430W(65. 430KW) = 65. 43 度電；每年閑置功耗為65430×12 = 785160W785. 160KW) = 785. 160 度電；以每度電費金額新臺幣(NT$)3. 465元計，每年待機費用為785. 16×3.465 = ΝΤ$2720· 58 = US$85 ；根據(jù)臺灣電力公司(Taiwan Power Company ；TPC)計算公式，以上浪費電源所排放 的二氧化碳為500. 728公斤。準此以觀，一百萬個家庭每年的閑置功耗將高達78，516，000千瓦(KW)，同時也將 制造高達500，727. 938公噸的二氧化碳排放量。傳統(tǒng)的省電方式不外乎直接將電源插頭拔掉(unplug)或關(guān)閉(turnoff)延長線 (power strip)的開關(guān)，但上述方式對使用者而言，必須時刻記得拔掉插頭或關(guān)閉開關(guān)的動作，十分不便。尤其延長線通常提供多項電器產(chǎn)品同時使用。為避免誤將需要持續(xù)用電的 電器產(chǎn)品如冰箱電源一并切斷，因此理論上延長線每一個插座都應該配置一個獨立開關(guān)。經(jīng)由上述可知，傳統(tǒng)的省電方式實有其不便之處，有其改善空間。
實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型主要目的在提供一種電源管理裝置，能主動偵測電器產(chǎn)品 的閑置功耗值，當電器產(chǎn)品的用電量持續(xù)一段設定時間低于該閑置功耗值，該裝置自動將 供應至該電器的電源切斷。該裝置更可配合無線遙控器(wireless remote)控制該裝置關(guān) 閉電源或于需要時再次重新開啟電源。為達上述目的，本實用新型提供一種電源管理裝置，包括外在具有一插頭及至少 一插座；一偵測單元，用以偵測至少一連接至上述插座上的電器產(chǎn)品的閑置功耗；及一微 處理器，用以存儲上述閑置功耗值，于微處理器監(jiān)測上述至少一電器產(chǎn)品的用電量持續(xù)等 于或低于上述閑置功耗值一設定時間，切斷上述插座的電源。其中，電源管理裝置包括無線遙控器及電源管理器；其中電源管理器包括有插到 墻壁插座的插頭、可供電器產(chǎn)品插入的插座、一組微處理器、一組無線傳輸模塊及一組電流 /電壓感知器；無線遙控器則包括一組微處理器及一組無線傳輸模塊。其中電源管理裝置及遙控器均具備有可供二者建立通訊關(guān)系的配對設定鍵。進一 步，本實用新型的遙控器，用以控制微處理器的開啟或切斷插座電源。本實用新型還進一步包括一啟動鍵，用以開啟插座電源；一重設鍵，用以重新設定 電器產(chǎn)品的閑置功耗值。本實用新型至少一插座上包括有多數(shù)插座供多數(shù)電器產(chǎn)品插入使用；其中任一插 座均設置重設鍵，供該插座重新設定電器產(chǎn)品的閑置功耗值。當電器產(chǎn)品插入上述電源管理器的插座后，使用者可藉由按鍵啟動電源管理器 偵測并儲存電器產(chǎn)品的閑置功耗值。當電源管理器在ON狀態(tài)，電器產(chǎn)品可隨意開啟使用 (turn on)；當關(guān)閉電器產(chǎn)品(turn off)時，電源管理器將認知該電器產(chǎn)品已處于待機狀 態(tài)，經(jīng)過一段設定時間如30分鐘，該電源管理器將關(guān)閉為OFF，并將電器產(chǎn)品的供電切斷。 使用者如需再度使用該電器產(chǎn)品，必須先將電源管理器開啟為ON。為了方便起見，使用者 可利用無線遙控器來開啟電源管理器。這對本身即具備遙控器的電器產(chǎn)品如電視機特別方 便，當使用者利用無線遙控器先將電源管理器開啟使電視機回復到待機狀態(tài)后，使用者直 接用電視遙控器即可打開電視機觀賞。

圖IA及第IB圖為電源管理器第一實施例不同視角的外觀立體圖；圖2為無線遙控器的外觀立體圖； 圖3為電源管理器第二實施例的外觀立體圖；圖4為無線遙控器的電路圖；圖5為電源管理器第一實施例的電路圖；圖6為電源管理器第二實施例的電路圖；圖7為電源管理器第三實施例的電路圖。主要組件符號說明[0039]1電源管理器11 插頭12插座13 配對設定鍵14閑置功耗設定鍵15 手動啟動鍵16LED 訊號燈2無線遙控器 21配對設定鍵22啟動鍵23LED訊號燈
具體實施方式
本實用新型的特點，可參閱圖式及實施例的詳細說明而獲得清楚了解。圖IA及圖IB系電源管理器第一實施例不同視角的外觀立體圖，圖2為無線遙控 器的外觀立體圖，其中圖1所示的電源管理器1外在包括有插到墻壁插座(wall outlet)的插頭11、可 供電器產(chǎn)品插頭插入的插座12 (power outlet)、配對設定鍵13 (connect/link key)、閑置 功耗設定鍵14(idle power preset key)、手動啟動鍵15 (manual ON)及LED訊號燈16。該電源管理器1內(nèi)在包括一組微處理器(MCU)、一組以Zigbee或其它無線通訊協(xié) 議作為通訊技術(shù)的無線傳輸模塊(RF module)，及一組電流/電壓感知器。圖2所示的無線遙控器2外在設有配對設定鍵21 (connect/link key)、啟動鍵 22 (ON key)及LED訊號燈23 ；無線遙控器2內(nèi)在包括一組微處理器(MCU)及至少一組以 Zigbee或其它無線通訊協(xié)議作為通訊技術(shù)的無線傳輸模塊(RF module)。為使無線遙控器2能遙控電源管理器1，該無線遙控器2必須先與電源管理器1配 對(link)。將無線遙控器2的配對設定鍵21與電源管理器1的配對設定鍵13同時按下數(shù) 秒鐘，無線遙控器2的LED訊號燈23將閃爍表示兩者完成配對，該電源管理器1自此可由 無線遙控器2予以控制。無線遙控器2的啟動鍵22 (ON key)或電源管理器1的手動啟動鍵15 (manual ON) 都可開啟電源管理器1。一旦電源管理器1被開啟為0N，則其功能就相當于一般插座(power adaptor)或延長線(power strip)。為使電源管理器1能偵測電器產(chǎn)品的閑置功耗值并于適當時機切斷電源，電源管 理器1必須先偵測出電器產(chǎn)品的閑置功耗數(shù)值。將電器產(chǎn)品的插頭插入電源管理器插座 12，電源管理器1開啟為0N，而電器產(chǎn)品關(guān)閉為0FF，使用者按下電源管理器1的閑置功耗 設定鍵14，LED訊號燈16將閃爍顯示電源管理器1正在偵測該電器產(chǎn)品的閑置功耗并將數(shù) 值儲存。一旦該程序完成，電源管理器1將關(guān)閉為OFF。當使用者將電源管理器1開啟為0N，表示電器產(chǎn)品隨時都可開始使用，而當使用 完電器產(chǎn)品并將其關(guān)閉后(或電器產(chǎn)品已達預約關(guān)機時間而自動關(guān)閉)，電源管理器1將認 知電器產(chǎn)品已處于待機狀態(tài)，經(jīng)過一段“設定時間”如30分鐘，電源管理器1自動將電器產(chǎn) 品的供電完全切斷，使閑置功耗為零。然而上述所謂“設定時間”常因不同電器產(chǎn)品有所差異，某些電器產(chǎn)品可能只需要幾分鐘時間，但某些電器產(chǎn)品則可能需要長達幾個星期的時間。因此，一種手動時間設定鈕 或類似裝置可以附加在電源管理器，以方便使用者自由調(diào)整“設定時間”。圖3為電源管理器的第二實施例。在本實施例中，電源管理器1除了具有電源線IlA及可供插入墻壁插座(wall outlet)的插頭11藉以接收AC電源外，另具有多數(shù)插座 Ila-Ilf以供不同電器產(chǎn)品插入，電源管理器1外在設有配對設定鍵13、手動啟動鍵15、 LED訊號燈16以及與上述插座Ila-Ilf對應設置的閑置功耗設定鍵14a_14f，任一插座 Ila-Ilf或閑置功耗設定鍵14a_14f均具有獨立的電流/電壓感知器，而任一插座Ila-Ilf 都可設置獨立的手動啟動鍵15，使任一插座Ila-Ilf的訊號都各自獨立，彼此互不影響。 圖4為無線遙控器的電路圖，其原理及作動方式對精于此技藝者相信應該十分容 易理解。簡言之，以電源控制單元30 (power management controller)及電池(圖中未示) 來提供微處理器31 (MCU)及無線傳輸發(fā)射器/接收器32 (RF transmitter/receiver)所需 的電源。當無線遙控器2的配對設定鍵21被按下后，微處理器31接收并處理該訊號并令 無線傳輸發(fā)射器/接收器32發(fā)出包含無線遙控器2的識別訊息(identification)以及要 求與電源管理器1相配對的訊號。一旦配對完成，電源管理器1將記憶該無線遙控器2的 識別訊息以確保兩者間的通訊無礙(proper communication)，電源管理器1隨后將對無線 傳輸發(fā)射器/接收器32發(fā)出配對完成訊號。自此電源管理器1與無線遙控器2 二者間即 可無線通訊。由于Zigbee協(xié)議相對紅外線(infrid red)無線傳輸?shù)纳漕l干擾(radio
frequency interference ；RFI)較低，因此特別適合作為電源管理裝置的無線傳輸連接接□。一旦電源管理器1與無線遙控器2的配對完成，電源管理器1將關(guān)閉為0FF，之后 使用者可藉由按下無線遙控器2的啟動鍵22來控制電源管理器1開啟為0N，微處理器31 接收到ON的指令后，控制無線傳輸發(fā)射器/接收器32與電源管理器1進行通訊并令其開 啟為0N。相同地，使用者也可藉由無線遙控器2來關(guān)閉電源管理器1為OFF。圖5為電源管理器第一實施例的電路圖，該電路是架構(gòu)在設置于電源管理器1內(nèi) 部的電路板(PCB)，當電源管理器1的插頭插入墻壁插座但閑置功耗值尚未被設定前，該電 源管理器1扮演的角色為一般具有過電保護裝置(surge protector)的電源插座，LED訊號 燈16a亮燈顯示電源管理器1處于ON模式，將電器產(chǎn)品插頭插入電源管理器1插座12后 即可使用該電器產(chǎn)品。 該電源管理器1具有一電源供應系統(tǒng)33及一無線傳輸發(fā)射器/接收器34以接收 來自無線遙控器2的訊號，當無線遙控器2的配對設定鍵21被按下后，包含無線遙控器2的 識別訊息以及要求與電源管理器1相配對的訊號被送到無線傳輸發(fā)射器/接收器34，如果 電源管理器1的配對設定鍵13被同時按下，無線遙控器2的識別訊息將被微處理器35儲 存，電源管理器1之后回訊給無線遙控器2的無線傳輸發(fā)射器/接收器32告知兩者配對完 成，隨即可無線通訊。為了偵測電器產(chǎn)品的閑置功耗，處于關(guān)機狀態(tài)的電器產(chǎn)品首先插入電源管理器1 的插座12，按下閑置功耗設定鍵14，電壓感知器36及電流感知器37將自動偵測電器產(chǎn)品 的電流及電壓，電流感知器37將訊號傳到過載感知器38，如果總電流超過12安培，微處理 器將打開繼電器39切斷電源，電流感知器37同時將訊號傳到用以處理電流訊號的電流感 知放大器40。電壓感知器36將訊號傳到處理電壓訊號的電壓感知放大器41，連同參考電壓42 (Volt. Ref.)，電流訊號通過一高通濾波器43 (HPF)，而電壓訊號則通過一低通濾波器 44 (LPF)，兩個訊號結(jié)合后所建立的輸入電壓及輸入電流將被微處理器35進行處理，微處 理器35將該閑置功耗的測量值儲存后傳送訊號到LED訊號燈16b指示使用者已儲存訊息， 微處理器35打開繼電器39切斷電源。當使用者無論經(jīng)由無線遙控器2的啟動鍵22 (ON key)或電源管理器1的手動啟 動鍵15 (manual ON)，繼電器39將被關(guān)閉而電源管理器1將持續(xù)監(jiān)測電器產(chǎn)品的用電量，一 旦微處理器偵測到用電量持續(xù)等于或低于閑置功耗值一段時間后，微處理器打開繼電器39 切斷所有供應到該電器產(chǎn)品的電源。當一個具有不同閑置功耗值的電器產(chǎn)品插入電源管理器時，使用者可以經(jīng)由按下 重設鍵17 (reset)將原儲存記憶消除，該重設訊號將直接送到微處理器來偵測并儲存新的 閑置功耗值，并藉由LED訊號燈16c指示使用者該電源管理器已被重新設定。對如圖IA及圖IB所示具有單一輸出插座的電源管理器而言，將一般市售的延長 線插入該輸出插座后，所有插在延長線插座上的電器產(chǎn)品的閑置功耗值將被總量設定。例 如將電視機、DVD及游戲機的插頭都插在延長線上，而該延長線的插頭則插在電源管理器的 輸出插座，當關(guān)閉上述電器產(chǎn)品，電源管理器將一如前述將上述電器產(chǎn)品的閑置功耗值總 量設定，一旦上述電器產(chǎn)品關(guān)機持續(xù)一段時間，電源管理器將偵測到上述電器產(chǎn)品的用電 量已低于原設定的閑置功耗值，隨即切斷供應給延長線的電源。但是只要其中任何一樣電 器產(chǎn)品在使用中，則持續(xù)供電。圖6為電源管理器第二實施例的電路圖。不同于圖IA及圖IB所示第一實施例提 供單一輸出插座，圖3所示的第二實施例則提供多數(shù)個輸出插座。本實施例提供使用者可 以個別單獨的關(guān)閉任一電器產(chǎn)品的供電。為了簡便說明，圖6以提供兩個輸出插座為例，其 原理及作動方式對精于此技藝者相信應該十分容易理解。而任一輸出插座都具備偵測及儲 存的組件來適時關(guān)閉閑置電器產(chǎn)品的電源。舉例而言，當電視機插在第一插座，而DVD插在第二插座，個別的閑置功耗已如前 述被偵測及儲存后，假設只有電視機在使用中，電源管理器將維持供電給電視機，但只要偵 測到DVD的用電量持續(xù)低于閑置功耗值一段時間，譬如30分鐘，電源管理器將切斷對DVD 的電源。上述兩個插座將個別獨立運作來適時關(guān)閉閑置電器產(chǎn)品的電源。但是如果任一插 座沒有經(jīng)過偵測及儲存閑置功耗的設定動作，則該插座即扮演一般延長線的角色，無論電 源管理器是否開啟為0N，該插座都將持續(xù)供電。圖7為電源管理器第三實施例的電路圖，是將圖6原本獨立的兩個電路結(jié)合為一， 因此兩個電器產(chǎn)品的閑置功耗值將被總量設定并儲存。亦即，當兩個電器產(chǎn)品都關(guān)機一段 時間，電源管理器將偵測到兩個電器產(chǎn)品的用電量已低于原設定的閑置功耗值，隨即切斷 供應電源。在概念上，本實施例與前述將一般市售延長線插在電源管理器插座的運作模式雷 同。但延伸此概念，在單一電源管理器上應可同時具有至少兩個插座屬于結(jié)合電路型態(tài)，及 至少一個插座屬于獨立電路型態(tài)。
綜上所述，本實用新型的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特點巳揭示如上，然而熟悉本項技術(shù)之 人士仍可能基于本實用新型的揭示而作各種不背離本實用新型精神的替換及修飾。因此， 本實用新型之保護范圍應不限于實施例所揭示，而應包括各種不背離本實用新型的替換及修飾，并為 申請專利范圍所涵蓋。
權(quán)利要求一種電源管理裝置，其特征在于，包括外在具有一插頭及至少一插座；一偵測單元，用以偵測至少一連接至上述插座上的電器產(chǎn)品的閑置功耗；及一微處理器，用以儲存上述閑置功耗值，于微處理器監(jiān)測上述至少一電器產(chǎn)品的用電量持續(xù)等于或低于上述閑置功耗值一設定時間，切斷上述插座的電源。
2.如權(quán)利要求1所述的電源管理裝置，其特征在于進一步包括一遙控器，用以控制上 述微處理器開啟或切斷插座電源。
3.如權(quán)利要求2所述的電源管理裝置，其特征在于其中電源管理裝置及遙控器均具 備有可供二者建立通訊關(guān)系的配對設定鍵。
4.如權(quán)利要求1所述的電源管理裝置，其特征在于進一步包括一啟動鍵，用以開啟插 座電源。
5.如權(quán)利要求1所述的電源管理裝置，其特征在于進一步包括一重設鍵，用以重新設 定電器產(chǎn)品的閑置功耗值。
6.如權(quán)利要求1所述的電源管理裝置，其特征在于其中至少一插座上包括有多數(shù)插 座供多數(shù)電器產(chǎn)品插入使用。
7.如權(quán)利要求6所述的電源管理裝置，其特征在于其中任一插座均設置重設鍵，供該 插座重新設定電器產(chǎn)品的閑置功耗值。
專利摘要本實用新型揭露一種電源管理裝置，特別是指一種能偵測電器產(chǎn)品待機時的閑置功耗值，當電器產(chǎn)品的用電量持續(xù)一設定時間等于或低于該閑置功耗值，該裝置自動將供應至該電器的電源切斷。本實用新型電源管理裝置包括外在具有一插頭及至少一插座；一偵測單元，用以偵測至少一連接至上述插座上的電器產(chǎn)品的閑置功耗；及一微處理器，用以儲存上述閑置功耗值，于微處理器監(jiān)測上述至少一電器產(chǎn)品的用電量持續(xù)等于或低于上述閑置功耗值一設定時間，切斷上述插座的電源。
文檔編號G05B19/04GK201773294SQ20092027245
公開日2011年3月23日 申請日期2009年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月24日
發(fā)明者黃永好 申請人:福泰電子有限公司