本發(fā)明是有關(guān)于一種電源管理裝置,且特別是有關(guān)于一種具有遠(yuǎn)端監(jiān)控及電力備援機(jī)制的電源管理裝置。
背景技術(shù):
在現(xiàn)代生活中,電器產(chǎn)品的使用已經(jīng)相當(dāng)?shù)仄占?。由于電器產(chǎn)品皆需使用到電力,因此人們對于用電的質(zhì)量與安全也日益增加。舉例來說,在一般的信息機(jī)房中,倘若供應(yīng)服務(wù)器的電力來源發(fā)生異常時,例如:斷電或電壓不穩(wěn)定,將會造成服務(wù)器無法正常工作而中斷服務(wù)。除此之外,當(dāng)大量的電器產(chǎn)品在同時運(yùn)作時也可能會造成用電過載而發(fā)生危險。因此,在電器產(chǎn)品用電的同時,如何能夠有效地監(jiān)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。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種具有遠(yuǎn)端監(jiān)控及電力備援機(jī)制的電源管理裝置,以增加電器產(chǎn)品用電的可靠性與安全性。
本發(fā)明的具有遠(yuǎn)端監(jiān)控及電力備援機(jī)制的電源管理裝置包括外圍控制電路、輸入切換電路以及輸出控制電路。外圍控制電路連接到控制總線。外圍控制電路用以自遠(yuǎn)端裝置接收輸入信號,并據(jù)以提供控制信號或多個開關(guān)信號至控制總線。輸入切換電路連接到多個外部電源系統(tǒng)以接收多個交流電力。輸入切換電路連接到控制總線以接收控制信號。輸入切換電路可根據(jù)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(tài)。當(dāng)此些交流電力的其中該一者的電力狀態(tài)指示此些交流電力的其中該一者失效時,輸入切換電路在于預(yù)定時間內(nèi)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總線以接收此些開關(guān)信號。輸出控制電路 可受控于此些開關(guān)信號以提供多個輸出電力至多個外部負(fù)載,以對此些外部負(fù)載進(jìn)行供電。輸出控制電路可檢測供電電力的電壓與電流而量測出此些外部負(fù)載的用電信息。外圍控制電路可將此些交流電力的每一者的電力狀態(tài)及此些外部負(fù)載的用電信息傳送至遠(yuǎn)端裝置,以使遠(yuǎn)端裝置對電源管理裝置進(jìn)行監(jiān)控。
在本發(fā)明的一實(shí)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(jù)以量測此些外部負(fù)載的總消耗電量并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,且連接到控制總線以接收此些開關(guān)信號。此至少一分支電路檢測至少一分支電力的電流值且受控于此些開關(guān)信號以提供此些輸出電力。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,上述的電量量測電路連接到控制總線。電量量測電路將總消耗電量與契約容量(Contract capacity)進(jìn)行比較。當(dāng)總消耗電量大于或等于契約容量時,電量量測電路輸出此些開關(guān)信號以關(guān)斷此至少一分支電路。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,上述的電量量測電路連接到控制總線。外圍控制電路將總消耗電量傳送至遠(yuǎn)端裝置。遠(yuǎn)端裝置將總消耗電量與契約容量進(jìn)行比較。當(dāng)總消耗電量大于或等于契約容量時,遠(yuǎn)端裝置通過外圍控制電路輸出此些開關(guān)信號以關(guān)斷此至少一分支電路。
在本發(fā)明的一實(shí)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(guān)電路。斷路器連接到電量量測電路以接收并傳送至少一分支電力,且對此至少一分支電路進(jìn)行過電流保護(hù)。電流量測電路連接到斷路器以接收并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(guān)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(guān)電路的每一者受控于此些開關(guān)信號的一對應(yīng)者以提供此些輸出電力的一對應(yīng)者至此些外部負(fù)載的一對應(yīng)者。
在本發(fā)明的一實(shí)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(jìn)行比較,當(dāng)此至少一分支電力的電流值大于或等于臨界值時,電流量測電路輸出此些開關(guān)信號以關(guān)斷此些輸出開關(guān)電路。
在本發(fā)明創(chuàng)作的一實(shí)施例中,上述的外圍控制電路將此至少一分支電力 的電流值傳送至遠(yuǎn)端裝置。遠(yuǎn)端裝置將此至少一分支電力的電流值與臨界值進(jìn)行比較。當(dāng)此至少一分支電力的電流值大于或等于臨界值時,遠(yuǎn)端裝置通過外圍控制電路輸出此些開關(guān)信號以關(guān)斷此些輸出開關(guān)電路。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,上述的外圍控制電路包括通信模塊、以及控制器。通信模塊用以自遠(yuǎn)端裝置接收輸入信號??刂破鬟B接到通信模塊??刂破魍ㄟ^通信模塊接收輸入信號并據(jù)以提供控制信號或該些開關(guān)信號,且通過通信模塊將此些交流電力的每一者的電力狀態(tài)及此些外部負(fù)載的用電信息傳送至遠(yuǎn)端裝置,以使遠(yuǎn)端裝置對電源管理裝置進(jìn)行遠(yuǎn)端監(jiān)控。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,上述的外圍控制電路還包括至少一傳感器連接端口。此至少一傳感器連接端口連接到控制器,且用以插接到至少一外部傳感器以感測電源管理裝置所處環(huán)境的至少一環(huán)境參數(shù)??刂破骺赏ㄟ^通信模塊將此至少一環(huán)境參數(shù)傳送至遠(yuǎn)端裝置,以使遠(yuǎn)端裝置依據(jù)此至少一環(huán)境參數(shù)來對電源管理裝置進(jìn)行遠(yuǎn)端監(jiān)控。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,上述的外圍控制電路還包括存儲模塊。存儲模塊連接到控制器,且用以存儲上述至少一環(huán)境參數(shù)。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,上述的外圍控制電路還包括至少一數(shù)字輸入輸出端口。此至少一數(shù)字輸入輸出端口連接到控制器,且用以插接到至少一外部數(shù)字檢測器或至少一外部數(shù)字控制器以感測或控制電源管理裝置所處環(huán)境的至少一環(huán)境狀態(tài)??刂破骺赏ㄟ^通信模塊將上述至少一環(huán)境狀態(tài)傳送至遠(yuǎn)端裝置,以使遠(yuǎn)端裝置依據(jù)此至少一環(huán)境狀態(tài)來對電源管理裝置進(jìn)行遠(yuǎn)端監(jiān)控。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,上述的外圍控制電路還包括顯示模塊。顯示模塊連接到該控制器,且用以顯示電源管理裝置的多個運(yùn)作狀態(tài)。控制器還用以檢測電源管理裝置的因特網(wǎng)協(xié)議地址(Internet Protocol Address,簡稱IP Address),且控制器可反應(yīng)于按鍵模塊的按壓動作以將因特網(wǎng)協(xié)議地址及電源管理裝置的運(yùn)作狀態(tài)(包括外部負(fù)載的用電信息)依序地顯示在顯示模塊上。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,上述的電源管理裝置還包括多個交直流轉(zhuǎn)換電路。此些交直流轉(zhuǎn)換電路可分別連接到此些外部電源系統(tǒng)以接收此些交流電力。此些交直流轉(zhuǎn)換電路的每一者的輸出端彼此連接,且此些交直流轉(zhuǎn)換電路的每一者對此些交流電力的一對應(yīng)者進(jìn)行交直流轉(zhuǎn)換,以產(chǎn)生電源管理裝 置運(yùn)作所需的直流電源。
本發(fā)明實(shí)施例所提供的具有遠(yuǎn)端監(jiān)控及電力備援機(jī)制的電源管理裝置具有電力備援的功能。當(dāng)電源管理裝置的電力來源發(fā)生異常時,電源管理裝置可在預(yù)定時間內(nèi)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于遠(yuǎn)端裝置以對電源管理裝置的電力來源進(jìn)行選擇,且可將電源管理裝置的外部負(fù)載,例如電器產(chǎn)品的用電信息及電源管理裝置所處環(huán)境的信息,例如溫度值、濕度值或壓力值通過有線網(wǎng)絡(luò)或無線網(wǎng)絡(luò)的方式傳送至遠(yuǎn)端裝置。如此一來,遠(yuǎn)端裝置即可對電源管理裝置進(jìn)行遠(yuǎn)端監(jiān)控,以增加電器產(chǎn)品用電時的可靠度與安全性。
為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,下文特舉實(shí)施例,并配合附圖作詳細(xì)說明如下。
附圖說明
下面的附圖是本發(fā)明的說明書的一部分,示出了本發(fā)明的示例實(shí)施例,附圖與說明書的描述一起說明本發(fā)明的原理。
圖1A是本發(fā)明一實(shí)施例所示出的具有遠(yuǎn)端監(jiān)控及電力備援機(jī)制的電源管理裝置的一應(yīng)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的電源管理裝置的外圍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的電源管理裝置的后蓋板的配置示意圖;
圖4是圖2的電源管理裝置的前蓋板的配置示意圖。
附圖標(biāo)記說明:
100:電源管理裝置;
110:控制總線;
120:外圍控制電路;
121:通信模塊;
122:控制器;
123:傳感器連接端口;
124:存儲模塊;
125_1、125_2:數(shù)字輸入輸出端口;
126:顯示模塊;
127:按鍵模塊;
128:聲響模塊;
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(guān)電路;
192、194:交直流轉(zhuǎn)換電路;
210:前蓋板;
220:后蓋板;
230、240:側(cè)板;
231、241:散熱孔;
250:裝置主體;
252:印制電路板;
312、314:電源輸入端口;
351~354:電源輸出端口;
421:以太網(wǎng)絡(luò)端口;
423:傳感器連接端口;
425:數(shù)字輸入輸出端口;
426:顯示接口;
427:按鍵接口;
428:聲響界面;
464、466:斷路器把手;
610:七段顯示器接口;
621、622、630、641、642、651、652、661~664、671~674:發(fā)光二極管顯示接口;
800:遠(yuǎn)端裝置;
920、940:外部電源系統(tǒng);
CCV:契約容量;
CS:控制信號;
EL1~EL4:外部負(fù)載;
EP:環(huán)境參數(shù);
IB1、IB2、IL1~I(xiàn)L4:電流值;
I_S:輸入信號;
ITH1、ITH2、ITH11~I(xiàn)TH14:臨界值;
PDT:預(yù)定時間;
PI1、PI2:交流電力;
PO1~PO4:輸出電力;
PP:預(yù)設(shè)參數(shù);
PS:供電電力;
PS1、PS2:分支電力;
PWRI:用電信息;
ST1、ST2:電力狀態(tài);
SS11、SS12、SS21、SS22:開關(guān)信號;
TPV:總消耗電量;
Vdd:直流電源。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)將詳細(xì)參考本發(fā)明的示范性實(shí)施例,在附圖中說明所述示范性實(shí)施例的實(shí)例。另外,凡可能之處,在附圖及實(shí)施方式中使用相同標(biāo)號的組件或構(gòu)件代表相同或類似部分。
以下請參照圖1A及圖1B,圖1A是本發(fā)明一實(shí)施例所示出的具有遠(yuǎn)端監(jiān)控及電力備援機(jī)制的電源管理裝置100的一應(yīng)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可包括外圍控制電路120、輸入切換電路140以及輸出控制電路160。外圍控制電路120連接到控制總線110。外圍控制電路120可用以自遠(yuǎn)端裝置800接收輸入信號 I_S,并據(jù)以提供控制信號CS或多個開關(guān)信號SS11、SS12、SS21、SS22至控制總線110。
輸入切換電路140連接到多個外部電源系統(tǒng)920、940以接收多個交流電力PI1、PI2。除此之外,輸入切換電路140還連接到控制總線110以接收控制信號CS。輸入切換電路140可根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)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可檢測交流電力PI1、PI2的每一者的電力狀態(tài)ST1、ST2。當(dāng)交流電力PI1的電力狀態(tài)ST1指示交流電力PI1失效時,輸入切換電路140可于預(yù)定時間PDT內(nèi)(例如8毫秒,但不限于此)選擇交流電力PI2以作為供電電力PS。
詳細(xì)地說,外部電源系統(tǒng)920、940可以是彼此獨(dú)立的電源系統(tǒng)以分別提供獨(dú)立的交流電力PI1、PI2。輸入切換電路140可隨時檢測交流電力PI1的電力狀態(tài)ST1以及交流電力PI2的電力狀態(tài)ST2。倘若所檢測到的電力狀態(tài)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(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)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(shè)輸入切換電路140依據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)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檢測到來自外部電源系統(tǒng)920的交流電力PI1的輸出電壓不穩(wěn)定或是沒電時,輸入切換電路140可將供電電力PS的電力來源于預(yù)定時間PDT內(nèi)(例如在輸入切換電路140的一個工作周期內(nèi))切換至外部電源系統(tǒng)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(dǎo)致電源管理裝置100的輸出電力中斷。
除此之外,外圍控制電路120可將輸入切換電路140所檢測到的交流電力PI1、PI2的電力狀態(tài)ST1、ST2(例如電壓值,但不限于此)傳送至遠(yuǎn)端裝置800。如此一來,遠(yuǎn)端裝置800可隨時監(jiān)控交流電力PI1、PI2的電力狀態(tài)ST1、ST2,并根據(jù)交流電力PI1、PI2的電力狀態(tài)ST1、ST2判斷是否傳送輸入信號I_S,以通知外圍控制電路120產(chǎn)生控制信號CS,并據(jù)以控制輸入切換電路140將供電電力PS的電力來源進(jìn)行切換。
舉例來說,倘若遠(yuǎn)端裝置800所接收到的電力狀態(tài)ST1、ST2指示交流電力PI1、PI2皆為有效時,遠(yuǎn)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,但不限于此。一旦遠(yuǎn)端裝置800所接收到的電力狀態(tài)ST1指示來自外部電源系統(tǒng)920的交流電力PI1的輸出電壓不穩(wěn)定或是沒電時,遠(yuǎn)端裝置800可傳送輸入信號I_S,以通知外圍控制電路120產(chǎn)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(tǒng)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(dǎo)致電源管理裝置100的輸出電力中斷。
在本發(fā)明的上述實(shí)施例中,輸入切換電路140可以采用微處理器(micro processor)或數(shù)字信號處理器(Digital Signal Processor,簡稱DSP)或特殊功能集成電路(ASIC)或可編程邏輯門陣列(FPGA)來實(shí)現(xiàn),但本發(fā)明并不以此為限。
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(tǒng)920、940以接收兩個交流電力PI1、PI2僅只是一個范例,并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明的電源管理裝置100為了達(dá)到電力備援的功效而采用交流電力PI1、PI2的數(shù)量可由設(shè)計者依據(jù)實(shí)際應(yīng)用或設(shè)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還連接到控制總線110以接收開關(guān)信號SS11、SS12、SS21、SS22。輸出控制電路160受控于開關(guān)信號SS11、SS12、SS21、SS22以輸出多個輸出電力PO1~PO4至多個外部負(fù)載EL1~EL4,以對外部負(fù)載EL1~EL4進(jìn)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(fù)載EL1~EL4僅只是一個范例,并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明的電源管理裝置100所連接的外部負(fù)載EL1~EL4的數(shù)量可以由設(shè)計者依據(jù)實(shí)際應(yīng)用或設(shè)計需求而定。
輸出控制電路160可用以檢測供電電力PS的電壓與電流,以量測出外部負(fù)載EL1~EL4的用電信息PWRI。舉例來說,輸出控制電路160可檢測供電電力PS的電壓與電流而量測出外部負(fù)載EL1~EL4的總消耗電流、總消耗功率或總消耗電量,但本發(fā)明并不以此為限。
另一方面,外圍控制電路120可將外部負(fù)載EL1~EL4的用電信息PWRI(例如總消耗電流、總消耗功率或總消耗電量,但不限于此)傳送至遠(yuǎn)端裝置800,以使遠(yuǎn)端裝置800可對電源管理裝置100進(jìn)行遠(yuǎn)端監(jiān)控或發(fā)出警告。稍后將進(jìn)行詳細(xì)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(jù)以量測外部負(fù)載EL1~EL4的總消耗電量TPV并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,且連接到控制總線110以接收開關(guān)信號SS11、SS12。分支電路164可檢測分支電力PS1的電流且受控于開關(guān)信號SS11、SS12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,且連接到控制總線110以接收開關(guān)信號SS21、SS22。分支電路166可檢測分支電力PS2的電流且受控于開關(guān)信號SS21、SS22以提供輸出電力PO3、PO4。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,電量量測電路162可連接到控制總線110。電量量測電路162可將所量測到的外部負(fù)載EL1~EL4的總消耗電量TPV與一契約容量CCV進(jìn)行比較。當(dāng)總消耗電量TPV大于或等于契約容量CCV時,電量量測電路162可輸出開關(guān)信號SS11、SS12、SS21、SS22以關(guān)斷分支電路164、166。換句話說,此時外部負(fù)載EL1~EL4的總消耗電量TPV已達(dá)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(fù)載EL1~EL4進(jìn)行供電。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,電量量測電路162可連接到控制總線110。外圍控制電路120可將電量量測電路162所量測到的外部負(fù)載EL1~EL4的總消耗電量TPV傳送至遠(yuǎn)端裝置800。遠(yuǎn)端裝置800可將總消耗電量TPV與一契約容量CCV進(jìn)行比較。當(dāng)總消耗電量TPV大于或等于契約容量CCV時,遠(yuǎn)端裝置800可傳送輸入信號I_S以通知外圍控制電路120輸出開關(guān)信號SS11、SS12、SS21、SS22以關(guān)斷分支電路164、166。換句話說,此時外部負(fù)載EL1~EL4的總消耗電量TPV已達(dá)到與電力公司所訂定的用電量(即契約容量CCV),因此遠(yuǎn)端裝置800可遠(yuǎn)端控制分支電路164、166不再對外部負(fù)載EL1~EL4進(jìn)行供電。
在本發(fā)明的上述實(shí)施例中,電量量測電路162可采用瓦時計(wattmeter)來實(shí)現(xiàn),但本發(fā)明并不以此為限。
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(fù)載EL1~EL4供電僅只是一個范例,并非用以限定本新型創(chuàng)作。本發(fā)明的電源管理裝置所提供的輸出電力的數(shù)量可由設(shè)計者依據(jù)實(shí)際 應(yīng)用或設(shè)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(fù)載EL1、EL2供電且分支電路166用以對兩個外部負(fù)載EL3、EL4供電僅只是一個范例,并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明的電源管理裝置為了達(dá)到對外部負(fù)載的用電進(jìn)行管理,可由設(shè)計者依據(jù)實(shí)際應(yīng)用或設(shè)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(fù)載供電。
由于圖1B所示的分支電路164與分支電路166的電路架構(gòu)類似,故以下僅針對分支電路164的實(shí)施方式進(jìn)行說明,而分支電路166的電路實(shí)施方式可參照以下有關(guān)分支電路164的說明通過類推得到。
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(guān)電路164_3~164_4。斷路器164_1可連接到電量量測電路162以接收并傳送分支電力PS1,并對分支電路164進(jìn)行過電流保護(hù)。簡單來說,當(dāng)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(xiàn)開路狀態(tài),從而對分支電路164進(jìn)行過電流保護(hù)。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,也可采用輸出開關(guān)電路164_3、164_4來對分支電路164進(jìn)行過電流保護(hù),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以接收并傳送分支電力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(guān)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(guān)電路164_3可受控于對應(yīng)的開關(guān)信號SS11以提供對應(yīng)的輸出電力PO1至對應(yīng)的外部負(fù)載EL1。輸出開關(guān)電路164_4可受控于對應(yīng)的開關(guān)信號SS12以提供對應(yīng)的輸出電力PO2至對應(yīng)的外部負(fù)載EL2。
在本發(fā)明的一實(shí)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(jìn)行比較。當(dāng)電流值IB1大于或等于該臨界值ITH1時,電流量測電路164_2可輸出開關(guān)信號SS11、SS12以關(guān)斷輸出開關(guān)電路164_3、164_4,或者是,電流量測電路164_2可將輸出開關(guān)電路164_3、164_5中的其中一個關(guān)斷以降低分支電力PS1的電流值IB1。如此一來,除了可達(dá)到對分支電路164進(jìn)行過電流保護(hù)的目的,還可對每一個輸出開關(guān)電路164_3、164_4進(jìn)行控制以控制分支電力PS1的電流值IB1。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,外圍控制電路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(yuǎn)端裝置800。遠(yuǎn)端裝置800可將分支電力PS1的電流值IB1與臨界值ITH1進(jìn)行比較。當(dāng)分支電力PS1的電流值IB1大于或等于臨界值ITH1時,遠(yuǎn)端裝置800可通過外圍控制電路120輸出開關(guān)信號SS11、SS12以關(guān)斷輸出開關(guān)電路164_3、164_4,或者是,遠(yuǎn)端裝置800可通過外圍控制電路120將輸出開關(guān)電路164_3、164_4中的其中一個關(guān)斷以降低分支電力PS1的電流值IB1。如此一來,除了可達(dá)到對分支電路164進(jìn)行過電流保護(hù)的目的,還可對每一個輸出開關(guān)電路164_3、164_4進(jìn)行控制以控制分支電力PS1的電流值IB1。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,輸出開關(guān)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(guān)電路164_3可將輸出電力PO1的電流值IL1與一臨界值ITH11進(jìn)行比較。當(dāng)電流值IL1大于或等于該臨界值ITH11時,輸出開關(guān)電路164_3可輸出開關(guān)信號SS11以關(guān)斷輸出開關(guān)電路164_3。而輸出開關(guān)電路164_4的運(yùn)作可依此類推,故不再贅述。如此一來,可對每一個開關(guān)電路164_3、164_4進(jìn)行個別的過電流保護(hù)。
在本發(fā)明的上述實(shí)施例中,電流量測電路164_2可以采用微處理器(micro processor)或DSP或特殊功能集成電路(ASIC)或可編程邏輯門陣列(FPGA)來實(shí)現(xiàn)。而輸出開關(guān)電路164_3、164_4可包括繼電器(relay)。但本發(fā)明并不以此為限。
以下將針對外圍控制電路120進(jìn)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的外圍控制電路120的方塊示意圖。外圍控制電路120可包括通信模塊121以及控制器122。通信模塊121用以自遠(yuǎn)端裝置800接收輸入信號I_S。控制器122連接到通信模塊121。控制器122可通過通信模塊121接收輸入信號I_S并據(jù)以提供控制信號CS或開關(guān)信號SS11、SS12、SS21、SS22至控制總線110??刂破?22還可通過通信模塊121將每一個交流電力PI1、PI2的電力狀態(tài)ST1、ST2及外部負(fù)載EL1~EL4的用電信息PWRI傳送至遠(yuǎn)端裝置800,以使遠(yuǎn)端裝置800對電源管理裝置100進(jìn)行遠(yuǎn)端監(jiān)控。上述的外部負(fù)載EL1~EL4的用電信息PWRI可包括外部負(fù)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(guān)電路164_3、164_4、166_3、166_4的啟閉狀態(tài),但本發(fā)明并不以此為限。上述的交流電力PI1、PI2的電力狀態(tài)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的電力來源(即來自交流電力PI1或是來自交流電力PI2),但本發(fā)明并不以此為限。
在本發(fā)明的上述實(shí)施例中,控制器122可以采用微處理器(micro processor)或DSP或特殊功能集成電路(ASIC)或可編程邏輯門陣列(FPGA)來實(shí)現(xiàn),但本發(fā)明并不以此為限。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,通信模塊121可為有線通信模塊或是無線(wireless)通信模塊。通信模塊121若為有線通信模塊,則可采用以太網(wǎng)絡(luò)(Ethernet)模塊來實(shí)現(xiàn),并通過以太網(wǎng)絡(luò)連接端口(例如RJ45連接端口)聯(lián)機(jī)至網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),以與遠(yuǎn)端裝置800進(jìn)行通信,但本發(fā)明創(chuàng)作并不限于此。通信模塊121若為無線通信模塊,則可通過外部的無線接入點(diǎn)(Access Point,簡稱AP)以與遠(yuǎn)端裝置800進(jìn)行通信。上述的無線通信模塊可包括:無線保真(Wi-Fi)模塊、全球移動通信系統(tǒng)(Global System for Mobile communication,簡稱GSM)模塊、碼分多址(Code Division Multiple Access,簡稱CDMA)模塊、寬帶碼分多址(Wideband CDMA,簡稱WCDMA)模塊、CDMA-2000模塊、時分多址(Time Division Multiple Access,簡稱TDMA)模塊、全球微波互通接入(Worldwide interoperability for Microwave Access,簡稱WiMAX)模塊、長期演進(jìn)(Long Term Evolution,簡稱LTE)模塊、無線局域網(wǎng)絡(luò)(Wireless Local Area Network,簡稱WLAN)模塊或超寬帶(Ultra WideBand,簡稱UWB)模塊等等,但本發(fā)明并不限于此。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,外圍控制電路120還可包括至少一個傳感器連接端口123。傳感器連接端口123可連接到控制器122。傳感器連接端口123可用以插接到外部傳感器(例如溫度傳感器、濕度傳感器或壓力傳感器,但不限于此)以感測電源管理裝置100所處環(huán)境的至少一環(huán)境參數(shù)EP。環(huán)境參數(shù)EP可至少包括電源管理裝置100所處環(huán)境的溫度值、濕度值或是壓力值,但本發(fā)明并不以此為限。控制器122可通過通信模塊121將環(huán)境參數(shù)EP傳送至遠(yuǎn)端裝置800,以使遠(yuǎn)端裝置800可依據(jù)環(huán)境參數(shù)EP來對電源管理裝置100進(jìn)行遠(yuǎn)端監(jiān)控。舉例來說,當(dāng)遠(yuǎn)端裝置800根據(jù)環(huán)境參數(shù)EP而得知電源管理裝置100所處環(huán)境的溫度值過高時,遠(yuǎn)端裝置800可通過外圍控制電路120提供開關(guān)信號SS11、SS12、SS21、SS22以將輸出開關(guān)電路164_3、164_4、166_3、166_4中的一部分關(guān)斷,或是啟動電源管理裝置100內(nèi)部的降溫裝置 (例如風(fēng)扇等)。如此一來,可避免電源管理裝置100的溫度過高而發(fā)生危險。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,外圍控制電路120還可包括存儲模塊124。存儲模塊124連接到控制器122。存儲模塊124可用以存儲環(huán)境參數(shù)EP,但本發(fā)明并不以此為限。存儲模塊124也可用來存儲交流電力PI1、PI2的電力狀態(tài)ST1、ST2或是外部負(fù)載EL1~EL4的用電信息PWRI等等。存儲模塊124可采用任何形式的內(nèi)存(memory)所組成的內(nèi)存模塊來實(shí)現(xiàn),例如,隨機(jī)存取存儲器(RAM)、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器(SRAM)或是閃存(flash memory)…等。但本發(fā)明并不以此為限。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,外圍控制電路120還可包括至少一個數(shù)字輸入輸出端口125_1、125_2。數(shù)字輸入輸出端口125_1、125_2可連接到控制器122。數(shù)字輸入輸出端口125_1、125_2可用以插接到至少一個外部數(shù)字檢測器(未示出)或至少一個外部數(shù)字控制器(未示出)以感測或控制電源管理裝置100所處環(huán)境的至少一環(huán)境狀態(tài)??刂破?22可通過通信模塊121將上述環(huán)境狀態(tài)傳送至遠(yuǎn)端裝置800,以使遠(yuǎn)端裝置800可依據(jù)此環(huán)境狀態(tài)來對該電源管理裝置100進(jìn)行遠(yuǎn)端監(jiān)控。
舉例來說,數(shù)字輸入輸出端口125_1可連接至電源管理裝置100所在環(huán)境的一門禁系統(tǒng),而數(shù)字輸入輸出端口125_2可連接至電源管理裝置100所在環(huán)境的一警報器。如此一來,控制器122可通過數(shù)字輸入輸出端口125_1而得知是否有人非法闖入電源管理裝置100所在的環(huán)境,并通過數(shù)字輸入輸出端口125_2來啟動上述警報器?;蛘呤牵刂破?22可通過通信模塊121將有人非法闖入電源管理裝置100所在的環(huán)境的信息傳送至遠(yuǎn)端裝置800,遠(yuǎn)端裝置800可依據(jù)此信息來啟動上述警報器。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,外圍控制電路120還可包括顯示模塊126。顯示模塊126連接到控制器122。顯示模塊126可用以顯示電源管理裝置100的運(yùn)作狀態(tài),其中顯示模塊126可以采用七段顯示器或發(fā)光二極管(LED)模塊來實(shí)現(xiàn),但本發(fā)明并不以此為限。舉例來說,顯示模塊126可用來顯示電源管理裝置100的以下運(yùn)作狀態(tài):交流電力PI1、PI2是否有電、供電電力PS的電力來源、輸出開關(guān)電路164_3、164_4、166_3、166_4的啟閉狀態(tài)、外部負(fù)載EL1~EL4的總消耗電量TPV、分支電力PS1、PS2的電流值IB1、IB2或環(huán)境參數(shù)EP等等,但本發(fā)明并不以此為限,稍后將會作更進(jìn)一步的說明。 除此之外,控制器122還可用以檢測電源管理裝置100的因特網(wǎng)協(xié)議地址(Internet Protocol Address,簡稱IP Address)??刂破?22還可反應(yīng)于按鍵模塊127的按壓動作以將因特網(wǎng)協(xié)議地址及電源管理裝置100的上述運(yùn)作狀態(tài)依序地顯示在顯示模塊126上。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,外圍控制電路120還可包括聲響模塊128。聲響模塊128可在電源管理裝置100發(fā)生異常狀況時(例如分支電路164的電流IB1過載導(dǎo)致斷路器164_1跳脫)發(fā)出警示音以警示使用者。或者是,聲響模塊128可反應(yīng)于按鍵模塊127的按壓動作而發(fā)出提示音以提示使用者。在本發(fā)明的一實(shí)施例中,聲響模塊128可采用蜂鳴器(buzzer)來實(shí)現(xiàn)。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,電源管理裝置100還可包括交直流轉(zhuǎn)換電路192、194,如圖1B所示。交直流轉(zhuǎn)換電路192、194可分別連接到外部電源系統(tǒng)920、940以接收交流電力PI1、PI2,其中交直流轉(zhuǎn)換電路192、194的輸出端彼此連接。交直流轉(zhuǎn)換電路920與940可分別對交流電力PI1與PI2進(jìn)行交直流轉(zhuǎn)換,以產(chǎn)生電源管理裝置100運(yùn)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(nèi)部電路或器件(例如外圍控制電路120、輸入切換電路140以及輸出控制電路160)的操作電源,但本發(fā)明并不以此為限。在本發(fā)明的一實(shí)施例中,電源管理裝置100運(yùn)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的后蓋板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、后蓋板220、二側(cè)板230、240以及一裝置主體250。前蓋板210與后蓋板220相對應(yīng),而側(cè)板230與240相對應(yīng),且側(cè)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所示的外圍控制電路120、輸入切換電路140、輸出控制電路160以及交直流轉(zhuǎn)換電路192、194可配置于印刷電路板252上。
如圖3所示,后蓋板220上可配置電源輸入端口312、314以及電源輸出端口351~354。圖1B所示的外部電源系統(tǒng)920可通過圖3所示的電源輸入端口312而提供交流電力PI1至交直流轉(zhuǎn)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(tǒng)940可通過圖3所示的電源輸入端口314而提 供交流電力PI2至交直流轉(zhuǎn)換電路194與輸入切換電路140。圖1B所示的外部負(fù)載EL1可插接至圖3所示的電源輸出端口351以接收輸出開關(guān)電路164_3所提供的輸出電力PO1。同樣地,圖1B所示的外部負(fù)載EL2~EL4可依上述說明類推之。
如圖4所示,前蓋板210上可配置顯示接口426、按鍵接口427、聲響接口428、以太網(wǎng)絡(luò)端口421、傳感器連接端口423、數(shù)字輸入輸出端口425以及斷路器把手464、466,但本發(fā)明并不以此為限。
顯示接口426可包括七段顯示器接口610以及發(fā)光二極管顯示接口621、622、630、641、642、651、652、661~664與671~674,但本發(fā)明并不以此為限。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中,顯示接口426也可采用其它類型的顯示接口來實(shí)現(xiàn),例如液晶顯示接口(LCD)、有機(jī)發(fā)光組件顯示接口(OLED)或其它適當(dāng)?shù)娘@示接口。七段顯示器接口610可反應(yīng)于按鍵接口427的按壓動作以將電源管理裝置100的因特網(wǎng)協(xié)議地址及電源管理裝置100的運(yùn)作狀態(tài)(例如外部負(fù)載EL1~EL4的總消耗電量TPV、分支電力PS1、PS2的電流值IB1、IB2、環(huán)境參數(shù)EP等等)依序地顯示在七段顯示器接口610上。
圖4所示的發(fā)光二極管顯示接口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(dāng)發(fā)光二極管顯示接口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(fā)光二極管顯示接口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(dāng)發(fā)光二極管顯示接口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(fā)光二極管顯示接口630可用以指示圖1C所示的通信模塊121的狀態(tài)。舉例來說,當(dāng)發(fā)光二極管顯示接口630亮起時,可用以指示圖1C所示的通信模塊121已聯(lián)機(jī)至網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。而當(dāng)發(fā)光二極管顯示接口630的燈號閃爍時,可用以指示電源管理裝置100正與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
圖4所示的發(fā)光二極管顯示接口641、642可分別用來指出圖1B所示的外部電源系統(tǒng)920、940是否有電。舉例來說,當(dāng)發(fā)光二極管顯示接口641的燈號亮起時,可用以指示外部電源系統(tǒng)920有電,也即交流電力PI1的電力正常。相同地,當(dāng)發(fā)光二極管顯示接口642的燈號亮起時,可用以指示外部 電源系統(tǒng)940有電,也即交流電力PI2的電力正常。
圖4所示的發(fā)光二極管顯示接口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(fù)載EL1~EL4供電。舉例來說,當(dāng)發(fā)光二極管顯示接口651的燈號亮起時,表示分支電路164對外部負(fù)載EL1、EL2進(jìn)行供電。相同地,當(dāng)發(fā)光二極管顯示接口652的燈號亮起時,表示分支電路166對外部負(fù)載EL3、EL4進(jìn)行供電。
圖4所示的發(fā)光二極管顯示接口661~664可分別用來指示圖1B所示的輸出開關(guān)電路164_3、164_4、166_3、166_4的啟閉狀態(tài)。舉例來說,當(dāng)發(fā)光二極管顯示接口661的燈號亮起時,表示輸出開關(guān)電路164_3為導(dǎo)通狀態(tài),也即輸出開關(guān)電路164_3提供輸出電力PO1給外部負(fù)載EL1。其余發(fā)光二極管顯示接口662~664的燈號狀態(tài)可依此類推,故不再贅述。
圖4所示的發(fā)光二極管顯示接口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~I(xiàn)L4是否過載。舉例來說,當(dāng)發(fā)光二極管顯示接口671的燈號亮起時,表示輸出電力PO1的電流值IL1已發(fā)生過載,也即輸出電力PO1的電流值IL1大于或等于臨界值ITH11。其余發(fā)光二極管顯示接口672~674的燈號狀態(tài)可依此類推,故不再贅述。
圖4所示的聲響接口428可在電源管理裝置100發(fā)生異常狀況時(例如分支電路164的電流IB1過載導(dǎo)致斷路器164_1跳脫)發(fā)出警示音以警示使用者?;蛘呤?,聲響接口428可反應(yīng)于按鍵接口427的按壓動作而發(fā)出提示音以提示使用者,但本發(fā)明并不以此為限。
圖1C所示的通信模塊121(例如以太網(wǎng)絡(luò)模塊)可通過圖4所示的以太網(wǎng)絡(luò)端口421聯(lián)機(jī)到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。而圖4所示的傳感器連接端口423以及數(shù)字輸入輸出端口425的運(yùn)作則可參考上述圖1C的傳感器連接端口123以及數(shù)字輸入輸出端口125的相關(guān)說明,在此不再贅述。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,當(dāng)圖4所示的斷路器把手464扳向左側(cè)時,圖1B所示的斷路器164_1將會導(dǎo)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(dāng)使用者將分支電力PS1的電流值IB1過載的原因排除之后(例如將輸出開關(guān)電路164_3、164_4中的其中一個關(guān)斷),可將斷路器把手464扳向右側(cè)后再扳回左側(cè),即可將斷路器164_1再次導(dǎo)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,本發(fā)明實(shí)施例所提供的電源管理裝置具有電力備援的功能。當(dāng)電源管理裝置的電力來源發(fā)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于遠(yuǎn)端裝置以對電源管理裝置的電力來源進(jìn)行選擇,且可將電源管理裝置的負(fù)載,例如電器產(chǎn)品,的用電信息及電源管理裝置所處環(huán)境的信息,例如溫度值、濕度值或壓力值,通過有線網(wǎng)絡(luò)或無線網(wǎng)絡(luò)傳送至遠(yuǎn)端裝置。如此一來,遠(yuǎn)端裝置即可對電源管理裝置進(jìn)行遠(yuǎn)端監(jiān)控,以增加電器產(chǎn)品用電時的可靠度與安全性。
最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。