电源插座装置及电源插座装置的负载电流检测与表示方法
【专利摘要】一种电源插座装置及电源插座装置的负载电流检测与表示方法。该电源插座装置包括：多个电源插座，该多个电源插座耦接至一电源供应系统；以及一第一发光二极管电路，该第一发光二极管电路耦接至该等电源插座，该第一发光二极管电路包括：一第一电流检测器，该第一电流检测器检测该电源插座装置的第一回路电流；一第一比较器，该第一比较器比较该第一回路电流与该电源插座装置的额定电流，并输出一第一比较结果；以及一第一发光二极管，该第一发光二极管配置于该电源插座装置上，根据该第一比较结果发光。本发明可即时提醒过流，以维护用户安全。
【专利说明】电源插座装置及电源插座装置的负载电流检测与表示方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及包括多个电源插座的电源插座装置及电源插座装置的负载电流检测与表不方法。
【背景技术】
[0002]随着各式各样的电器(electric appliance)普及化以及电器功能的多元化，数个大功率电器同时使用的情形越来越多，因此防范功率过载是个重要的议题。在防范功率过载方面，一些技术专注于各电器本身的过载保护，以防止电器本身受过载影响而毁损，例如中国台湾专利编号第590277号(申请号第092205373号)所示的电源控制装置，藉由检测笔记本型计算机的瞬间消耗功率并比较瞬间消耗功率与交流/直流转换器所能提供的最大功率调整笔记本型计算机的运作时钟以避免过载。另一方面，配电盘及配电箱通常配置有过电流保护设备，以在供电系统中因过载或短路等而发生过电流时自动切断电力供应。
[0003]然而在将电器连接至电力供应网的电源插座装置方面，例如墙上的插座或是延长线，常发生使用者在不了解各电器的功率的情况下将太多大功率电器同时插至同一电源插座装置上，而造成跳电。因此，需要一种即时提醒过流的电源插座装置，以维护用户安全。
[0004]从而，需要提供一种电源插座装置及电源插座装置的负载电流检测与表示方法来解决上述问题。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明提供一种电源插座装置及其负载电流检测与表示方法，藉由检测回路电流以及比较回路电流与电源插座装置的额定电流，了解电源插座装置的负载电流状态，并以发光二极管表示负载电流状态。
[0006]本发明的一实施例提供一种电源插座装置，该电源插座装置包括:多个电源插座，该多个电源插座稱接至一电源供应系统；以及一第一发光二极管电路，该第一发光二极管电路耦接至该等电源插座，该第一发光二极管电路包括:一第一电流检测器，该第一电流检测器检测该电源插座装置的第一回路电流；一第一比较器，该第一比较器比较该第一回路电流与该电源插座装置的额定电流，并输出一第一比较结果；以及一第一发光二极管，该第一发光二极管配置于该电源插座装置上，根据该第一比较结果发光。
[0007]本发明的另一实施例提供一种电源插座装置的负载电流检测与表示方法，该电源插座装置的负载电流检测与表示方法适用于包括多个电源插座的一电源插座装置，该等电源插座耦接至一电源供应系统，该电源插座装置的负载电流检测与表示方法包括:检测该电源插座装置的第一回路电流；比较该第一回路电流与该电源插座装置的额定电流，并输出一第一比较结果；以及使配置于该电源插座装置上的一第一发光二极管根据该第一比较结果发光。
[0008]本发明可即时提醒过流，以维护用户安全。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1所示为根据本发明一实施例的电源插座装置的示意图。
[0010]图2?图4所示为根据本发明一实施例的使用中的电源插座装置的示意图。
[0011]图5所示为根据本发明一实施例的电源插座装置的内部结构示意图。
[0012]图6所示为根据本发明一实施例的发光二极管电路的示意图。
[0013]图7所示为根据本发明一实施例的电源插座装置的电路图。
[0014]图8所示为根据本发明一实施例的电源插座装置的负载电流检测与表示方法的流程图。
[0015]图9所示为根据本发明另一实施例的电源插座装置的示意图。
[0016]图10所示为根据本发明另一实施例的电源插座装置的内部结构示意图。
[0017]主要组件符号说明:
[0018]10,90电源插座装置
[0019]20、30、40电器
[0020]7电源插座装置电路
[0021]80电源插座装置的负载电流检测与表示方法
[0022]100开关
[0023]111、112、113、114、115、116电源插座
[0024]120、121、122、123、124、125、126 发光二极管
[0025]130、161发光二极管电路
[0026]131电流检测器
[0027]132模拟至数字转换器
[0028]133比较器
[0029]134数字至模拟转换器
[0030]200交流电源
[0031]300负载
[0032]C中性线
[0033]L1、L2火线
[0034]S10、S20、S30、...、S70步骤
【具体实施方式】
[0035]以下说明为本发明的实施例。其目的是要举例说明本发明一般性的原则，不应视为本发明的限制，本发明的范围应当以权利要求书的范围所界定者为准。另外，以下说明可能在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简单明了而非用于指定不同实施例和/或讨论构造之间的关系。
[0036]图1所示为根据本发明一实施例的电源插座装置10的示意图。电源插座装置10，例如为墙上的插座或延长线，包括多个电源插座111?116以及发光二极管(LightEmitting D1de, LED) 120。发光二极管120配置于电源插座装置10上，例如至少部分发光二极管120显露于外好让使用者得以看到其灯号。发光二极管120根据电源插座装置10插上负载(电器)后的回路电流(loop current)以及电源插座装置10的额定电流(ratedcurrent)的比较结果发出不同颜色的光。
[0037]在以下说明中，假设电源插座装置10的额定功率(rated power)为2500瓦，则电源插座装置10的额定电流1为2500/220安培，约为11.40安培。若没有电器插入电源插座装置10，则电源插座装置10的回路电流I为O安培，发光二极管120不会发光。若回路电流I不为O且小于II，则发光二极管120发出绿光，代表负载电流状况正常，电源插座装置10运作正常无虞。若回路电流I不小于Il且小于12，则发光二极管120发出黄光，代表负载电流较大，不宜再插入大功率电器。若回路电流I不小于12，则发光二极管120发出红光警告，代表电源插座装置10接近过流，不宜再插入电器，甚至需要拔出较大功率的电器。在本实施例中，11为额定电流1的85 %，约9.7安培，而12为额定电流1的95 %，约10.8安培。须注意的是，上述发光二极管120的色光种类以及Il与12的个数和百分比仅为示例性，并非用以限制本发明。
[0038]以下以图2?图4为例说明电源插座装置10使用中的状况。如图2所示，当功率为60瓦的电器20，例如一笔记本型计算机，插上电源插座111时，此时回路电流I=60/220?0.27安培，小于II，则发光二极管120发出绿光。如图3所示，当再有功率为2200瓦的电器30，例如一电磁炉，插上电源插座112时，此时回路电流I =(60+2200)/220 ^ 10.27安培，大于Il且小于12，因此发光二极管120发出黄光。如图4所示，当再有功率为150瓦的电器40，例如一电视机，插上电源插座113时，此时回路电流I =(60+2200+150) /220 ^ 10.95安培，大于12，因此发光二极管120发出红光警告接近过流。
[0039]图5所示为根据本发明一实施例的电源插座装置10的内部结构示意图。电源插座装置10包括火线LI和L2、中性线C、LED电路130以及开关100。火线LI和L2以及中性线C分别耦接至外部电源供应系统(例如电力线网络)的二火线以及中性线。火线LI和L2以及中性线C还耦接至电源插座装置10的电源插座111?116的插孔。为图示简洁起见，图5仅表示电源插座111的插孔与火线LI和L2以及中性线C之间的连接关系，其余电源插座112?116与电源插座111类似。LED电路130以及开关100耦接至其中一火线LI。
[0040]图6所示为根据本发明一实施例的LED电路130的示意图。LED电路130包括电流检测器(current detector) 131、模拟至数字(Analog to Digital, A/D)转换器 132、比较器133、数字至模拟(Digital to Analog, D/A)转换器134以及配置于电源插座装置10上的LED120。电流检测器131检测电源插座装置10的回路电流I，并将回路电流I输出至A/D转换器132。A/D转换器132对回路电流I进行A/D转换以将回路电流I转换为检测数值，并将检测数值输出至比较器133。比较器133储存数值Al与A2，其中Al为电流Il经A/D转换而得的数值，A2为电流12经A/D转换而得的数值。比较器133比较检测数值与Al以及A2以比较回路电流I与Il以及12的大小，并将比较结果输出至D/A转换器134。若检测数值不为O且小于Al，则比较器133输出检测数值至D/A转换器134。若检测数值不小于Al并小于A2，则比较器133输出Al至D/A转换器134。若检测数值不小于A2，则比较器133输出A2至D/A转换器134。D/A转换器134对比较结果进行D/A转换已将比较结果转换为对应的电压信号，并将此电压信号施加于LED120的两端电极，使LED120根据电压信号的电压大小的不同而发出不同的色光。
[0041]图7所示为电源插座装置10的电路图。如图7所示,插上电源插座装置10的所有电器以等效的负载300表示，电源以交流电源200表示。当开关100导通时，电流检测器131检测电源插座装置10的回路电流I，然后LED电路130其他部件进行后续的转换以及比较操作，如上所述。
[0042]图8所示为根据本发明一实施例的电源插座装置10的负载电流检测与表示方法80的流程图。在步骤SlO中，将负载(电器)插上电源插座装置10。在步骤S20中，检测电源插座装置10的回路电流I，例如藉由电流检测器131检测回路电流I。在步骤S30中，比较回路电流I是否小于电流II，例如先藉由A/D转换器132对回路电流I进行A/D转换以将回路电流I转换为检测数值，然后由比较器133比较检测数值与储存于比较器133中的数值Al，其中数值Al为电流Il经A/D转换而得。若回路电流I小于电流II，则如步骤S50所示，LED发出绿光。若回路电流I不小于电流II，则如步骤S40所示，比较回路电流I是否小于电流12，例如由比较器133比较检测数值与储存于比较器133中的数值A2，其中数值A2为电流12经A/D转换而得。若回路电流I小于电流12，则如步骤S60所示，LED发出黄光。若回路电流I不小于电流12，则如步骤S70所示，LED发出红光。
[0043]图9所示为根据本发明另一实施例的电源插座装置90的示意图。电源插座装置90与电源插座装置10的差别在于电源插座装置90还包括LED121?126，LED121?126以分别环绕电源插座111?116的方式配置于电源插座装置90上。LED121?126分别用来表示每个电源插座111?116的负载电流状态，也就是说，LED121?126分别用来表示每个电源插座111?116的回路电流与额定电流的大小关系。举例而言，假设电源插座装置90的额定功率与电源插座装置10相同，且LED120的发光原则与图1的LED120相同。当功率为60瓦的电器20插上电源插座111时，此时电源插座装置90的回路电流I约为0.27安培，小于II，则发光二极管120发出绿光，而电源插座111的回路电流111 = 60/220 ^ 0.27安培，小于II，则发光二极管121发出绿光。当除了电器20以外，再有功率为2200瓦的电器30插上电源插座112时，此时电源插座装置90的回路电流I = (60+2200)/220 ^ 10.27安培，大于Il且小于12，因此发光二极管120发出黄光，而电源插座112的回路电流112 =2200/220 = 10安培，大于Il且小于12，因此发光二极管122发出黄光。当除了电器20和30以外，再有功率为150瓦的电器40插上电源插座113时，此时电源插座装置90回路电流I = (60+2200+150) /220 ^ 10.95安培，大于12，因此发光二极管120发出红光，而电源插座113的回路电流113 = 150/220 ^ 0.68安培，小于II，则发光二极管123发出绿光。因此，当电器20、30和40同时插上电源插座装置90时，发光二极管120发出红光，发光二极管121发出绿光，发光二极管122发出黄光，发光二极管123发出绿光，因此由发光二极管122的黄光可以得知电源插座112上的电器30为大功率电器,使用者可以据此优先拔掉电器30以避免电源插座装置90过流。
[0044]图10所示为根据本发明另一实施例的电源插座装置90的内部结构示意图。图10与图5类似，差别在于电源插座111的插孔与火线LI之间多了 LED电路161。为图示简洁起见，图5仅表示电源插座111以及LED电路161，而其余电源插座112?116的情况与电源插座111相同。LED电路161与LED电路130类似，包括检测电源插座111的回路电流的电流检测器、A/D转换器、比较器、D/A转换器起及LED121。LED电路161的工作原理与LED电路130类似，因此不再复述。
[0045]以上所述为实施例的概述特征。所属【技术领域】中的普通技术人员应当可以轻而易举地利用本发明为基础设计或调整以实行相同的目的和/或达到此处介绍的实施例的相同优点。所属【技术领域】中的普通技术人员也应当了解相同的配置不应背离本发明的精神与范围，在不背离本发明的精神与范围下他们可作出各种改变、取代和交替。说明性的方法仅表示示范性的步骤，但这些步骤并不一定要以所表示的顺序执行，可另外加入、取代、改变顺序和/或消除步骤以视情况而作调整，并与所公开的实施例精神和范围一致。
【权利要求】
1.一种电源插座装置，该电源插座装置包括: 多个电源插座，该多个电源插座耦接至一电源供应系统；以及 一第一发光二极管电路，该第一发光二极管电路耦接至该等电源插座，该第一发光二极管电路包括: 一第一电流检测器，该第一电流检测器检测该电源插座装置的第一回路电流； 一第一比较器，该第一比较器比较该第一回路电流与该电源插座装置的额定电流，并输出一第一比较结果；以及 一第一发光二极管，该第一发光二极管配置于该电源插座装置上，根据该第一比较结果发光。
2.如权利要求1所述的电源插座装置，其中: 当该第一回路电流不为零且小于该额定电流的一第一百分比时，该第一发光二极管发出一第一色光; 当该第一回路电流不小于该额定电流的该第一百分比且小于该额定电流的一第二百分比时，该第一发光二极管发出一第二色光；以及 当该第一回路电流不小于该额定电流的该第二百分比时，该第一发光二极管发出一第三色光； 其中该第一百分比小于该第二百分比。
3.如权利要求2所述的电源插座装置，其中该发光二极管电路还包括: 一模拟至数字转换器，该模拟至数字转换器耦接于该第一电流检测器与该第一比较器之间，将该第一回路电流转换为一第一检测数值；以及 一数字至模拟转换器，该数字至模拟转换器耦接于该第一比较器与该第一发光二极管之间，将该第一比较结果转换为一第一电压信号，使该第一发光二极管根据该第一电压信号发光; 其中该第一比较器还储存对应于该额定电流的该第一百分比的一第一数值以及对应于该额定电流的该第二百分比的一第二数值，该第一比较器比较该检测数值与该第一数值以及该第二数值，并输出该第一比较结果。
4.如权利要求3所述的电源插座装置，还包括: 多个第二发光二极管电路，每一该等第二发光二极管电路耦接至该等电源插座中对应的一电源插座，每一该等第二发光二极管电路包括: 一第二电源插座电流检测器，该第二电源插座电流检测器检测该电源插座的第二回路电流； 一第二比较器，该第二比较器比较该第二回路电流与该额定电流，并输出一第二比较结果；以及 一第二发光二极管，该第二发光二极管配置于该电源插座装置上，根据该第二比较结果发光。
5.如权利要求4所述的电源插座装置，其中该第二发光二极管被配置为环绕该电源插座。
6.一种电源插座装置的负载电流检测与表示方法，该电源插座装置的负载电流检测与表示方法适用于包括多个电源插座的一电源插座装置，该等电源插座耦接至一电源供应系统，该电源插座装置的负载电流检测与表示方法包括: 检测该电源插座装置的第一回路电流； 比较该第一回路电流与该电源插座装置的额定电流，并输出一第一比较结果；以及 使配置于该电源插座装置上的一第一发光二极管根据该第一比较结果发光。
7.如权利要求6所述的电源插座装置的负载电流检测与表示方法，还包括: 当该第一回路电流不为零且小于该额定电流的一第一百分比时，使该第一发光二极管发出一第一色光； 当该第一回路电流不小于该额定电流的该第一百分比且小于该额定电流的一第二百分比时，使该第一发光二极管发出一第二色光；以及 当该第一回路电流不小于该额定电流的该第二百分比时，使该第一发光二极管发出一第三色光； 其中该第一百分比小于该第二百分比。
8.如权利要求7所述的电源插座装置的负载电流检测与表示方法，还包括: 将该第一回路电流转换为一第一检测数值； 比较该检测数值与对应于该额定电流的该第一百分比的一第一数值以及对应于该额定电流的该第二百分比的一第二数值，并输出该第一比较结果；以及 将该第一比较结果转换为一第一电压信号，使该第一发光二极管根据该第一电压信号发光。
9.如权利要求8所述的电源插座装置的负载电流检测与表示方法，还包括: 检测每一该等电源插座的第二回路电流； 比较该第二回路电流与该额定电流，并输出一第二比较结果；以及 使每一该等电源插座的一第二发光二极管根据该第二比较结果发光。
10.如权利要求8所述的电源插座装置的负载电流检测与表示方法，其中每一该等电源插座的该第二发光二极管被配置为环绕每一该等电源插座。
【文档编号】H01R13/66GK104241976SQ201310239572
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年6月17日 优先权日:2013年6月17日
【发明者】戴宇琛 申请人:纬创资通股份有限公司, 纬创资通(昆山)有限公司