主动判别用电需求的供电方法
【专利摘要】本发明提供一种主动判别用电需求的供电方法，其中供电装置包括电源单元、电源控制器、开关单元、第一及一第二阻抗检知，且本发明包括：在供电装置及负载装置脱离时，断开供电装置的开关单元；连接供电装置至负载装置；判别第一及第二阻抗检知的串联接点的触发信号的电压是否大于预设电压，如果是，则导通开关单元；以及判别触发信号的电压是否保持大于预设电压，如果不是，则断开开关单元并回到最初步骤。因此，本发明可主动判别负载装置的用电需求并供应电力，且可在不符合预设供电范围时不供应电力，藉以保护供电装置及负载装置。
【专利说明】主动判别用电需求的供电方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种供电方法，尤其是可主动判别负载装置所需的用电需求并提供电力。
【背景技术】
[0002]不同的电气产品具有不同电气特性，因此需要适当的电力而运作，比如耗电量大的冷气机需要220V，而耗电量低的电风扇可用IlOV市电驱动。如果冷气机使用IlOV市电，则无法启动，而如果将电风扇插入220V的电源，可能会烧毁。不过，一般使用者很容易忽视插座电源的特性，常导致电气产品损坏。
[0003]此外，对于需要较低电压而运作的电气产品或电子产品，比如需要12V及IA的小型电动马达，需要5V及0.5A充电的手机，或需要3V及0.2A的手电筒，通常都是使用电池组或电源调节器(Adapter)提供的直流电，而不同电源调节器所提供的电压、电流可能不相同，会让一般使用者误用，而用较高电压、电流供电给电气产品，造成操作不正常或永久性损坏。因此，这类电源调节器本身会标示输入及输出的电压、电流数值，以提醒使用者，避免误用。
[0004]然而，所标示的电压、电流数值通常不明显或字体太小，无法达到提醒使用者的目的，况且电源调节器的外观差异不大，使用者很难在许多电源调节器中取用正确的电源调节器，即使是平常使用的电源调节器，也很容易认错。
[0005]因此，需要一种主动判别用电需求的供电方法，由供电装置主动判别负载装置的用电需求，并正确供应电力，进而解决上述现有技术的问题。
【发明内容】
[0006]本发明的主要目的在于提供一种主动判别用电需求的供电方法，由供电装置主动判别并供应负载装置的用电需求，且供电装置及负载装置具有电源接脚及接地接脚，而供电装置包括电源单元、电源控制器、开关单元、第一阻抗检知及第二阻抗检知，其中电源单元具有正电源端及负电源端，正电源端连接电源接脚，而该电源端连接开关单元及第二阻抗检知，第一及第二阻抗检知是串联连接，且串联接点是连接至电源控制器，电源控制器电气连接开关单元，供电装置的接地接脚是连接第一阻抗检知及开关单元，而电源控制器是由电源单元供应电力而运作，且本发明主动判别供电能力的供电方法包括以下步骤。
[0007]在供电装置及负载装置相互脱离时，电源控制器控制开关单元成不导通的断开状态。
[0008]将供电装置连接至负载装置。
[0009]电源控制器接收第一及第二阻抗检知的串联接点的触发信号，并判别触发信号的电压是否大于预设电压，如果不是，则维持不变。
[0010]如果触发信号的电压大于预设电压，则电源控制器控制开关单元成导通状态。
[0011]电源控制器判别触发信号的电压是否保持大于预设电压，藉以判别供电装置及负载装置是否脱离，且如果触发信号的电压保持大于预设电压，则维持不变，而如果触发信号的电压未保持大于预设电压，则回到最初步骤，并重复上述操作。
[0012]因此，本发明的供电方法可具体实现主动判别并供应负载装置的用电需求，且可在不符合预设供电范围时不供应电力，藉以保护供电装置及负载装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1显示本发明主动判别用电需求的供电方法的操作流程示意图；以及
[0014]图2显示本发明供电方法的系统示意图。
[0015]其中，附图标记说明如下:
[0016]I供电装置
[0017]3电源界面
[0018]5负载装置
[0019]10电源单元
[0020]20电源控制器
[0021]30开关单元
[0022]41第一阻抗检知
[0023]42第二阻抗检知
[0024]GND接地接脚
[0025]P串联接点
[0026]ST触发信号
[0027]VCC电源接脚
[0028]S10"S50 步骤
【具体实施方式】
[0029]以下配合图式及组件符号对本发明的实施方式做更详细的说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0030]参阅图1，图1为本发明主动判别用电需求的供电方法的操作流程示意图。如图1所示，本发明主动判别用电需求的供电方法包括步骤Sio至S50，其主要特征在于利用供电装置主动判别并供应负载装置的用电需求，包含所需的供电电流，而为进一步说明本发明供电方法的特征，请配合图2，本发明供电方法的系统示意图。
[0031]先参考图2，供电装置I是藉电源接口 3而连接至负载装置5，用以供应电力给负载装置5，其中负载装置5具有电源接脚VCC及接地接脚GND，而供电装置I也具有电源接脚VCC及接地接脚GND，亦即电源接脚VCC及接地接脚GND构成电源界面3。
[0032]供电装置I包括电源单元10、电源控制器20、开关单元30、第一阻抗检知41及第二阻抗检知42，其中电源单元10具有正电源端(+)及负电源端(_)，且正电源端连接电源接脚VCC，而负电源端连接开关单元30及第二阻抗检知42，第一阻抗检知41及第二阻抗检知42是串联连接，且第一阻抗检知41及第二阻抗检知42的串联接点P是连接至电源控制器20，电源控制器20电气连接开关单元30，接地接脚GND连接第一阻抗检知41及开关单元30。此外，电源控制器20是由电源单元10供应电力而运作。[0033]电源单元10可包括电池，比如一次电池(如碳锌电池)或可充电的二次电池(如锂电池)，或者可为交流至直流电源转换器，用将市电或发电机所产生的交流转换成直流电，以提供直流电力。
[0034]电源控制器20可为微处理器(MCU)或中央处理器(CPU)，并执行特定的软件程序以达成所需功能，或者可由多个分立的电子组件所构成的电子电路，而以硬件方式实现所需电气功能。
[0035]现在回到图1，本发明的供电方法是由步骤SlO开始，在供电装置I及负载装置5相互脱离时，供电装置I的电源控制器20控制开关单元30成不导通的断开状态，亦即供电装置I是在省电状态，其中第一阻抗检知41及第二阻抗检知42没有电流流过，使得第一阻抗检知41及第二阻抗检知42的串联接点P的触发信号ST为接地。
[0036]接着，进入步骤S20，将供电装置I藉电源接口 3而连接至负载装置5，此时，电源单元10的电力是经由第一阻抗检知41及第二阻抗检知42而连接至负载装置5，并形成导通的电气回路，使得第一阻抗检知41及第二阻抗检知42的串联接点P的触发信号ST具有非接地电压的电压值而传送至电源控制器20。具体而言，为了降低第一阻抗检知41及第二阻抗检知42的导通电流以避免浪费电力，所以较佳的，第一阻抗检知41及第二阻抗检知42的电阻值是远大于负载装置5的等效电阻值，比如10倍或100倍以上。
[0037]然后在步骤S30中，电源控制器20接收触发信号ST，并判别触发信号ST的电压是否大于预设电压，如果触发信号ST的电压不大于预设电压，则回到步骤S10，而如果触发信号ST的电压大于预设电压，则进入步骤S40，其中预设电压可由系统或使用者依据实际需要设定至电源控制器20中。例如，当电源单元10的输出电压为12V，而负载装置5的等效电阻值为12 Ω时，第一阻抗检知41及第二阻抗检知42的电阻值可设计为10ΚΩ，亦即833倍于负载装置5的等效电阻值，则负载装置5的预定负载电流为1A，但是受第一阻抗检知41及第二阻抗检知42的影响，此时，负载装置5的预定负载电流约为0.6mA，远小于IA的预定负载电流，而此时触发信号ST的电压为6V，因此预设电压可设定为低于6V的IV至5V之间即可。
[0038]在步骤S40中，电源控制器20控制开关单元30成导通状态，使得电源单元10的负电源端经开关单元30而电气连接至接地接脚GND而形成电气回路，且电源单元10能经由电源接口 3而正常供电给负载装置5。此时，串接的第一阻抗检知41及第二阻抗检知42的二端为短路，因开关单元30为导通，所以第一阻抗检知41及第二阻抗检知42没有导通电流，亦即第一阻抗检知41及第二阻抗检知42不影响电源单元10正常供电给负载装置5。
[0039]最后，进入步骤S50，判别供电装置I及负载装置5是否脱离。具体而言，是在步骤S50中判别触发信号ST的电压是否保持大于预设电压，如果触发信号的电压保持大于该预设电压，则回到步骤S40，而如果触发信号的电压未保持大于预设电压，则回到步骤S10，并重复上述操作。
[0040]因此，本发明的特点主要是在于利用串联的第一阻抗检知及第二阻抗检知的串联接点电压以判别供电装置及负载装置是否连接，并进一步主动判别负载装置所需的供电能力，而供应电力，且本发明可在负载装置不符合预设供电范围时，停止或不供应电力，藉以保护供电装置及负载装置。
[0041]以上所述者仅为用以解释本发明的较佳实施例，并非企图据以对本发明做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的发明精神下所作有关本发明的任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护的范畴。
【权利要求】
1.一种主动判别用电需求的供电方法，用以藉一供电装置主动判别并供应一负载装置的用电需求，包含所需的供电电流，而该供电装置是藉一电源接口而连接至该负载装置，其中该负载装置具有一电源接脚及一接地接脚，而该供电装置具有一电源接脚及一接地接脚，该电源接脚及该接地接脚构成该电源接口，该供电装置包括一电源单元、一电源控制器、一开关单兀、一第一阻抗检知及一第二阻抗检知，该电源单兀具有一正电源端及一负电源端，且该正电源端连接该电源接脚，而该负电源端连接该开关单元及该第二阻抗检知，该第一阻抗检知及该第二阻抗检知是串联连接，且该第一阻抗检知及该第二阻抗检知的一串联接点连接至该电源控制器，该电源控制器电气连接该开关单元，该供电装置的接地接脚连接该第一阻抗检知及该开关单元，而该电源控制器是由该电源单元供应电力而运作，且该主动判别供电能力的供电方法包括步骤S10、步骤S20、步骤S30、步骤S40及步骤S50，其特征在于， 在该步骤SlO中，在该供电装置及该负载装置相互脱离时，该电源控制器控制该开关单元成不导通的断开状态，并进入该步骤S20 ； 在该步骤S20中，将该供电装置藉该电源接口而连接至该负载装置，并进入该步骤S30 ； 在该步骤S30中，该电源控制器接收该第一阻抗检知及该第二阻抗检知的串联接点的触发信号，并判别该触发信号的电压是否大于一预设电压，如果该触发信号的电压不大于该预设电压，则回到该步骤S10，而如果该触发信号的电压大于该预设电压，则进入该步骤S40 ； 在该步骤S40中，该电源控制器控制该开关单元成导通状态，以使得该电源单元的负电源端经该开关单元而电气连接至该接地接脚而形成电气回路，并进入该步骤S50 ;以及 在该步骤S50中，该电源控制器判别该触发信号的电压是否保持大于该预设电压，藉以判别该供电装置及该负载装置是否脱离，且如果该触发信号的电压保持大于该预设电压，则回到该步骤S40，而如果该触发信号的电压未保持大于该预设电压，则回到该步骤S10，并重复上述操作。
2.如权利要求1所述的供电方法，其特征在于，该电源单元包括电池，而该电池为一次电池或二次电池，或者该电源单元为交流至直流电源转换器，用将市电或发电机所产生的交流转换成直流电。
3.如权利要求1所述的供电方法，其特征在于，该第一阻抗检知及该第二阻抗检知的电阻值是该负载装置的等效电阻值的10倍以上。
4.如权利要求1所述的供电方法，其特征在于，该电源控制器为微处理器、中央处理器或由多个分立的电子组件所构成的电子电路。
5.如权利要求1所述的供电方法，其特征在于，该预设电压是由系统或使用者设定至该电源控制器中。
【文档编号】G05B19/04GK103970036SQ201310034148
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年1月29日 优先权日:2013年1月29日
【发明者】陈宜斌, 李炳德 申请人:产晶积体电路股份有限公司