专利名称：无线整合型电力控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种整合电力控制装置及其方法，特别是有关于拥有低功率消耗的零瓦待命切换(zero-watt standby switching)、过负载保护(overload protection)、无线遥控(wireless remote control)、功率检狈Ij及展不(power consumption acquisition and display)特性的整合电力控制装置及其方法，因此连接到该装置的电子装置得以实现经济、省能源、安全以及能源控制的使用方式。
背景技术：
在日常生活中，电子负载(例如，电视机等电器用品)必须在电源是开启的情况下，才能在待命(standby)的状态下执行遥控器传过来的指令。在这个情况下，一个典型的电子负载将消耗几十毫安培的电流，换而言之，该电子负载在待命的情况下，将消耗几瓦或几十瓦的功率。如果以一个电子负载消耗一瓦来计算，一千个电子负载在待命的情况下一小时将消耗一度的电力。一般的家庭中大约使用四个电子负载，例如音响、冷气机、电话以及电视机。这代表着一百万的家庭的电器用品在待命的状态下，一小时内将消耗四千度的电力，而一年内在电器用品待命的情况下，将消耗三千五百万度的电力。现在能源日趋匮乏的情况之下，由电子负载在待命状态下所消耗的电力是非常浪费能源的。而且，电力的消耗也将带来环保上的问题，如二氧化碳排放的增加。节约能源和减少碳排放是息息相关的，如果能源的消耗减少，碳排放也随之减少。减少电子负载在待命状态下所消耗的电力的方法之一，就是切断电源与电器用品的电性连接。传统墙上的开关、插头、延长线或其它连接到电器用品的装置，对于电器用品电源导通的控制，仅有非常有限且粗浅的控制功能。一般而言，当一个电子负载连接到一个一般的插座时，当一个很大的电子突波出现时，对该电子负载是无法被保护的，而且可能对该电子负载会造成严重损坏。基本上，唯一的保护装置就是中断器(interrupter)，当插座上流过一个大电流一段时间之后，该中断器将电路跳掉或该中断器烧断而将电路变成开路状态。传统上，中断器是屋内的一个电箱上的装置，流过该中断器的总电流超过15或20 安培的额定电流时，该中断器将电路变成开路。然而电流在一瞬间可能超过该中断器的额定电流，且对单一个别的电子负载所受到的保护很有限。例如，流经某个电子负载的电流高于该负载的额定电流，且低于该中断器的额定电流时，在该电流流过该电子负载一段时间后，该电子负载可能会被损毁，然而该中断器却还未烧断或跳到开路状态。有鉴于上述的缺点，本发明提供一拥有低功率消耗的零瓦待命切换、过负载保护、 无线遥控、功率检测及展示特性的整合电力控制装置及其方法。因此连接到该整合电力控制装置的电子装置，得以实现经济、省能源、安全以及能源控制的使用方式。
发明内容
本发明是关于一种整合电力控制装置及其方法。
本发明的一目的在于提供种整合电力控制装置及其方法，特别是有关于拥有低功率消耗的零瓦待命切换、过负载保护、无线遥控、功率检测及展示特性的整合电力控制装置及其方法，因此连接到该装置的电子装置得以实现经济、省能源、安全以及能源控制的使用方式。本发明的特征在于提供一整合系统，以实现下列功能零瓦待命切换、过负载保护、无线遥控、功率检测及展示的功能。另外，该系统帮助该系统的管理者经由该系统的电脑，以无线传递的方式完成该系统的电源管理。本发明包含一微处理器(microprocessor)、一计时器(counting unit)、一数据
(data storage unit) > — EfeiJit^ilJ^ (voltage-and-current detector) > 一显示器(display)、一显示器驱动器(display driver)、一警报器(alarm)、一警报驱动 (alarm driver)、一电Bi 电示单元(voltage—current alerting unit)开关控制器(switch control)、多个插座(socket)、以及一功率计算单元(power computation unit)ο该微处理器负责处理数据的输入、输出、储存、控制及计算。该电压电流检测器包括一第一检测电路负责检测在一般操作状态下的电压电流信号，以及一第二检测电路负责检测在待命状态下的电压电流信号。该电压电流检测器将检测到的电压电流信号，传递到该微处理器及该数据储存单元。该检测到的电压电流信号用于以下方面的运作1.计算该电压电流信号的频率2.计算该电压电流警示单元所需的临界值3.计算电源跳开 (trip load)所需时间，该时间的计算是依据一特定的演算法，经由该微处理器的计算而得到，再经由一计时单元的计时倒数，将电源从该电子负载跳开。该数据储存单元储存该检测到的电压电流信号，且依照该微处理器的需求提供数据，并且储存来自该微处理器的数据。该显示器驱动器接收并执行来自该微处理器的控制信号，并使得该显示器即时地显示出电子负载的电压电流信号、消耗功率以及过电压及过电流状态的信息。该警报器输出模块，一旦从该微处理器接收到一过电压或过电流的信号，该警报器输出模块即驱动该警报器发出警报。该电压电流警示单元即时监控是否电压或电流超出临界值，为了防止不必要的错误警示信号，该微处理器会先将该电压电流信号的噪声加以处理掉，例如将信号先进行平滑(smooth)处理。该微处理器输出控制信号给该开关控制器，因此该开关控制器得以控制该插座的电源跳开与否，以确保系统的安全。该功率计算单元以电子负载的电压及电流值，计算该电子负载的消耗功率，该消耗功率数据并由该微处理器及该显示器驱动器输出至该显示器上。为了达到节能的目的，当所有电子负载在待机状态下，亦即当电子负载的总功率值为一范围之内的稳定且够小的值时，所有电子负载即被认定为待机状态，此时该微处理器即命令整个整合电力控制装置进入节能状态，以达成节能目的。本发明将以下列的实施方式及其图示加以详述。
通过以下详细的描述结合所附图式，将可轻易明了上述内容及此项发明的诸多优
点，其中
图1为依据本发明功能方块图的较佳实施例；图IB为依据本发明，与远方整合电力控制装置F，进行间接通讯的图示；图2为依据本发明功能方块图1，将电源跳开的步骤流程图；图3为依据本发明功能方块图1，漏电流保护的步骤流程图；图4为依据本发明功能方块图1，负载功率保护的步骤流程图；图5为依据本发明功能方块图1，过电流保护的步骤流程图；图6为依据本发明，微处理器节能状态的步骤流程图；以及图7为依据本发明，零瓦待命切换的功率消耗图。附图标号整合电力控制装置1微处理器10电压电流检测器20数据储存单元30显示器驱动器40显示器41警报驱动器50警报51电压电流警示单元60计时器61开关切换阵列70开关控制器71插座73安全保护元件80功率计算单元90无线元件100无线收发器101无线控制器10具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。本发明包含一外壳及多个在外壳上的插座，例如像一般墙上的插座或是一般的电源延长线。请参考图1，图1为依据本发明功能方块图的较佳实施例。一微处理器10负责处理数据的输入、输出、储存、控制及计算。微处理器10可以为任一形式的数字数据处理器， 例如，一个8、16、32或64位的处理器，元件可编程逻辑门阵列(FPGA，Field ProgrammableGate Array)或是数字信号处理器(DSP)。一电压电流检测器(voltage-and-current detector) 20，负责检测该电子负载的总电压电流，并且传送该总电压电流数据到该微处理器10、功率计算单元90以及数据储存单元30，数据储存单元30永久储存该电压电流数据或当成数据的暂存器。电压电流检测器20包括一第一检测电路负责检测负载在一般操作状态下的电压电流信号，以及一第二检测电路负责检测负载在待命(standby)状态下的电压电流信号。该电压电流检测器20将检测到的电压电流信号，传送到数据储存单元30。经由一事先预定的演算法，该电压电流信号的频率及临界值由该微处理器10计算出来。该微处理器10通过电压电流检测器20传送来的数据，持续地更新负载数据，以作为后续更进一步的计算及决策动作。请参考图2及图1，电压电流的操作频率经由步骤202、203及204来得到电压电流检测器20将连续的电压电流信号，转变成离散的数字信号，接下来将该离散数字信号的高阶谐波滤掉，最后减低量化误差(Quantization Error)，使得得到的信号平滑化 (smoothed)。在步骤204中，该微处理器10和功率计算单元90计算该电压电流信号的功率及功率因数。根据步骤203、204以及205所算出的数据，该微处理器10在仅仅前1/4周期，就可以判断出该电子负载为电感性或电容性。如果电压领先电流，判断步骤205就跳到步骤 206，然后由电压电流警示单元60来判断电压临界值是否超过。如果电流领先电压，判断步骤205就跳到步骤207，然后由电压电流警示单元60来判断电流临界值是否超过。一旦电压或电流临界值超过了，就跳到步骤213，通过计时器61的倒数，准备将电源从负载跳开。在步骤213时，共有六个不同状况的演算法，来决定电源从负载跳开所需时间1.电压高于临界电压时电压高于临界电压电源跳开所需时间为T-o。T-O的计算公式为T-O =((1/( k3* (m3*V)) (1/kl* (ml*ln(h2*I))))。其中 mi 和m3 为额定参数，kl 和k3为跳开所需时间修饰参数，h2为电流参数，I为电流而V为电压。符号@代表从两个计算值l/(k3*(m3*V))与l/(kl*(ml*ln(h2*I)))中，选择较小的值为电源跳开所需时间。2.电压低于临界电压时电压低于临界电压电源跳开所需时间为T-u。Τ-u的计算公式为 T-U= (l/(k4*(m4*V)) Θ l/(kl*(ml*ln(h3*I))))。其中 ml 和 m4 为额定参数， kl和k4为跳开所需时间修饰参数，h3为电流参数，I为电流而V为电压。符号Θ代表从两个计算值(l/(k4*(m4*V))与l/(kl*(ml*ln(h3*I))))中，选择较大的值为电源跳开所需时间。3.电流高于临界电流时电流高于临界电流电源跳开所需时间为T-l。T-I的计算公式为T-I = l/(kl*ml*ln(hl*I))。其中ml为额定参数，kl为跳开所需时间修饰参数， I为电流。4.电流低于临界电流时电流低于临界电流电源跳开所需时间为T-i。T-i的计算公式为τ-i = l/(k2*m2*I)。其中m2为额定参数，k2为跳开所需时间修饰参数，I为电流。5.电流高于额定电流时电流高于额定电流时，电源跳开所需时间为T_f(V，I， PF, t)。T-f(V, I，PF, t)的计算公式为 T-f(V, I，PF, t) = 1/(k0*V*I*PF)。其中 PF 为功率因数，k0为跳开所需时间修饰参数，I为电流而V为电压。
6.外部遥控时当图1的无线元件100，接收到一个电源从负载跳开命令时，微处理器10即刻命令开关控制器71，执行电源从负载跳开动作。传统上，电源从负载跳开动作，仅仅是根据电流值的大小来判断。本发明的演算法，在电路上的实现是很容易的，而电源从负载跳开动作是根据事先设好的临界值而动作。单纯地使用电流判断跳开动作，并无法考虑到功率消耗。外加一个电路去计算功率消耗，并通过一功率临界值来作为判断依据，也是过于缺乏弹性。本发明的电源跳开负载动作，并非单纯的依据一临界值而下判断，而是用更为复杂的操作去得到精确的功率消耗。而且，一外部遥控功能的存在实现了远端控制及管理的能力。这个远端遥控的功能，可以使得电子负载的控管事先排定计划，或是线上直接监控， 因此增强控制电子负载的能力。图1中的电压电流检测器20有几种实现方式，而且根据结构的安排及安全考量， 设计上也有不少差异。以下简单地列举及说明数据撷取区分1、隔离式设计。该设计利用电磁耦合来将主高压端与次低压端隔离开来。使用该原理的设计，可以使用例如一变压器之类的将主高压端与次低压端隔离开来。也可以使用例如霍尔感应器之类的半导体元件。2、非隔离式设计。在这种设计中，主高压端与次低压端串联起来，例如使用电阻作为主高压端与次低压端，然后串联起来接地以撷取所需信号。另外这种非隔离式设计也可以使用电容、电感或是晶体管来完成。封装设计1、单一封装设计。在该设计中，微处理器10及电压电流检测器20放在一个封装中。这两元件可以以系统单芯片(SyStem-0n-a-Chip，S0C)的形式在一起，或是以系统级封装(SystemHn-Package，SIP)的形式在一起。2、个别独立封装设计。微处理器10及电压电流检测器20分别独立封装设计。请参考图1，数据储存单元30接收来自电压电流检测器20的数据，储存该检测到的电压电流信号，以及待机消耗功率的数据。数据储存单元30也同时担任微处理器10的暂存器，也提供微处理器10所需的数据。数据储存单元30可分成以下两类空间分布型态1、单一模块。如随机存储器(RAM)封装在一个模块中。2、单一封装。将微处理器10与Flash或EEPROM封装在一起。电性上的规格1、暂态储存。例如随机存储器模块。2、永久储存。例如EEPR0M、一个flash模块、一个可重复读写的⑶ROM、一个硬盘或磁性储存元件。显示器驱动器40连接到微处理器10。微处理器10将送出取样及计算过的即时数据给显示器驱动器40，也就是电压、电流、耗能、过电压或过电流等数据传给显示器驱动器 40。显示器驱动器40负责将上述数据转变成显示器41所需的数据。传递到显示器41的数据包括其他控制信号如工作电压、电流及频率。在电子负载过载的情况下，微处理器10传送警报信号到警报驱动器50，警报驱动器50驱动警报51发出警报。在一般及异常状态下，警报驱动器50控制且驱动警报51。不同种类的警报可以是经由电子信号产生的(灯光、烟雾或是声音)，或是机械式的指标。电压电流警示单元60即时地检查负载的电压和电流，如果预定的电压电流临界值超过了，电压电流警示单元60则会通知微处理器10，微处理器10计算电源跳开的时间， 并且在计时器61的帮助下，开始倒数计时准备将电源跳开。微处理器10将电压电流的信号作平滑(smooth)处理，以避免不必要的假警报。当图1的无线元件100接收到一控制命令，将某一电子负载的电源跳掉，微处理器 10就将该命令送到一开关切换阵列70，该开关切换阵列70就将命令译解，并因此命令某一开关控制器71执行电源的跳开或接上。该开关切换阵列70为一选择性(optional)的元件。安全保护元件80 —端接在负载上，一端接在电压电流检测器20上，为整个整合电力控制装置1及电子负载提供保护。通过电压电流检测器20所传递过来的电压电流数据， 安全保护元件80利用该数据，对整个系统提供广泛的保护。微处理器10也同时与电压电流警示单元60及计时器61 —起工作，当过电流或过电压发生时，保护系统安全。功率计算单元90计算电子负载(例如电视、冰箱、冷气机、电炉、电扇等等)的功率消耗，并经由微处理器10及显示器驱动器40，将数据显示在显示器41上。无线元件100包括一无线收发器101以及一无线控制器102，无线控制信号经由无线收发器101和无线控制器102传送及接收。例如，一系统管理员可以使用一电脑(或遥控器)，经由无线元件100的传送，即时监控和管理负载的电压、电流及耗能的功能。该控制和管理的无线指令由微处理器10所执行，并经由开关控制器71控制插座73上电源的开和关。请参照图1B，当一个远端遥控及管理信号从一台电脑A(或遥控器A)传送出来，无法被一远端的整合电力控制装置F所直接接收，但该远端遥控及管理信号却可以间接地从整合电力控制装置B接收且传递至C，然后D直至E。因此可以间接地传递到一远端的整合电力控制装置F。该远端的整合电力控制装置F，也可以将状态报告经由整合电力控制装置 E、D、C、B然后传回整合电力控制装置A。请参照图1B，当整合电力控制装置B接收到一个从电脑A(或遥控器A)广播(传送)出来的控制信号时，整合电力控制装置B的无线元件100将该控制信号传递到控制装置B的微处理器10，以确认是否控制装置B为该控制信号所要控制的目的元件。如果控制装置B为该控制信号所要控制的目的元件，控制装置B的微处理器10执行该控制信号。如果控制装置B不是该控制信号所要控制的目的元件，控制装置B的微处理器10将该信号送回控制装置B的无线元件100，并且将该信号再度广播出去。并且，一旦任何整合电力控制装置，第二次接收到该无线信号，该整合电力控制装置的微处理器将不再对该信号有任何反应及动作。依上述的规则，一电脑A(或遥控器A)可以与一远端的整合电力控制装置F， 间接地互相通讯。图3为依据本发明图1，漏电流保护的步骤流程图；图4为依据本发明图1，负载电流控制的步骤流程图；以及图5为依据本发明图1，过电流保护的步骤流程图。请参照图3及图1，在步骤302中，在电压电流检测器20检测负载的电压电流信号后，微处理器检测开关控制器71的开关状态(步骤303)。如果检测到开关控制器71是处于开路(open)状态，而且检测存在有一漏电是高于最低临界值(步骤304及306)，可能有一异常漏电路径存在。接下来微处理器10命令开关控制器71控制插座73上的继电器进行关、开各一次 (步骤307)，目地是再次让继电器开路。在继电器关、开一次动作后，如果依然检测存在有一漏电是高于最低临界值(步骤308及309)，微处理器10计算跳电的时间，并且在计时器 61的倒数下，将一位于插座73上游的开关(未画出)断路，使该上游的开关成为开路状态 (步骤310及311)，将漏电进一步地消除。请参照图3及图4，如果该开关控制器71是处于闭路(closed)状态，而且量测到的电流是低于最大额定电流，但功率值高于预先设定的值，微处理器10将会计算跳电时间，并且在计时器61的倒数下，通过开关控制器71的动作，将电源从负载跳开(步骤303、 305、401、402、406、407、408 及 409)。请参照图4及图5，如果量测到的电流是高于最大额定电流，微处理器10将会计算跳电时间，并且在计时器61的倒数下，通过开关控制器71的动作，将电源从负载跳开(步骤 402、403、405、501、502 及 503)。本发明的整合电力控制装置可实现节能及零瓦待命切换，其方法如下在检测的数据接收到以及计算的数据更新后，只要电子负载的消耗功率，稳定地低于一事先设定的临界值一段时间后，电子负载将被认定进入“待命”(standby)状态。微处理器10将关闭插座73 (使其成开路open，也就是使电源从负载跳开)，并下指令将整个整合电力控制装置进入节能状态(energy saving mode)，以达到节能的目标。请参照图6及图7，在睡眠状态中，整合电力控制装置消耗很少的电力，并且该计时器61依然正常工作着。例如，在睡眠状态(sle印mode)时大约消耗5微安(uA)的电流。在一段事先预定的周期(时间)之后，计时器61将微处理器10启动，从睡眠状态 (sleep mode)跳到等待状态(waiting mode)。微处理器10启动无线元件100以接收无线指令。在等待状态中，若无启动无线元件，则消耗电流大约10微安(uA)；若启动无线元件 100后，大约消耗30毫安(mA)的电流。如果微处理器10在等待状态中的30毫秒(ms)之内，没有接收到任何无线指令， 则该整合电力控制装置跳回睡眠状态。如果微处理器10在等待状态下，收到无线指令，微处理器10对该指令作出反应，并且使该整合电力控制装置跳出节能状态，进入一般操作状态。从以上描述可知，本发明实现了零瓦待命切换、过负载保护、无线控制、功率消耗数据取得及显示，以及一管理员通过一电脑，无线地监控该系统。本发明虽以较佳实例阐明如上，然其并非用以限定本发明精神与发明实体仅止于上述实施例。是以，在不脱离本发明的精神与范围内所作的修改，均应包含在权利要求范围内。
权利要求
1.一种整合电力控制装置，其特征在于，所述装置至少包含 一本体；多个插头，位于所述本体上，以提供至少一个电子负载连接于所述插头；多个开关控制器，分别连接至所述插头之一，以控制电源对所述电子负载的电性连接；一微处理器，负责处理数据及信息的输入、输出、计算及控制，其中，所述微处理器发出指令给所述开关控制器，以控制所述插头的电源对所述电子负载的电性连接； 一计时器；一数据储存单元，负责储存数据，并且提供所述微处理器存取所述数据储存单元的数据；一电压电流检测器，所述电压电流检测器包括一第一检测电路及一第二检测电路，其中，所述第一检测电路负责检测在一般操作状态下的电压电流信号，所述第二检测电路负责检测在待命状态下的电压电流信号，所述检测到的电压电流信号经由所述微处理器传递到所述数据储存单元；一电压电流警示单元，所述电压电流警示单元经由所述微处理器接收电压电流数据， 当所述电压电流数据高过事先设定的一上限或低于一下限，即通知所述微处理器，其中，所述事先设定的上限或下限，为所述微处理器经由一特定的演算法所算出；以及一功率计算单元，根据所述检测到的电压电流数据，计算所述电子负载的功率消耗，并将所述功率消耗值传送回所述微处理器。
2.如权利要求1所述的整合电力控制装置，其特征在于，更包含一开关切换阵列，电性连接至所述开关控制器及所述微处理器，其中所述开关切换阵列从微处理器接收控制信号，并且传递至所述开关控制器，以执行所述开关控制器所连接的插头的电源的开关。
3.如权利要求1所述的整合电力控制装置，其特征在于，更包含一无线元件，所述无线元件包含一无线收发器以及一无线控制器，其中所述无线收发器从一无线遥控器接收控制信号，以控制所述插头的电源对所述电子负载的电性开路或关路，而且所述无线收发器受所述无线控制器的控制，即时地将所述电子负载的电性数据传回至所述无线遥控器。
4.如权利要求1所述的整合电力控制装置，其特征在于，更包含一显示器驱动器及一显示器，其中所述显示器驱动器将来自所述微处理器的信号解码，并且使得电子负载的即时数据显示在所述显示器上。
5.如权利要求1所述的整合电力控制装置，其特征在于，更包含一警报驱动器及警报器，其中，所述警报驱动器接收来自所述微处理器的控制信号，在正常及异常状况之下驱动所述警报器。
6.如权利要求1所述的整合电力控制装置，其特征在于，更包含一安全保护元件，其中，所述安全保护元件一端接在所述插头上，一端接在电压电流检测器上，通过电压电流检测器所传递过来的电压电流数据，为所述整合电力控制装置及所述电子负载提供保护。
7.如权利要求1所述的整合电力控制装置，其特征在于，所述电压电流检测器为隔离式设计，利用电磁耦合原理，来将主高压端与次低压端隔离开来。
8.如权利要求1所述的整合电力控制装置，其特征在于，所述电压电流检测器为非隔离式设计，将主高压端与次低压端串联起来接地以撷取所需信号。
9.一种根据权利要求1的整合电力控制装置的过负载保护方法，其特征在于，所述整合电力控制装置连接至电子负载，所述方法至少包含下列a.所述电压电流检测器检测电子负载的电压电流信号；b.将所述检测到的电压电流信号传送至所述电压电流警示单元，所述电压电流警示单元将所述电压电流信号与事先设定好的上限值或下限值做比较；c.如果所述电压电流信号高于所述事先设定好的上限值或低于所述事先设定好的下限值，则所述电压电流警示单元即通知所述微处理器计算倒数计时时间，所述计时器开始倒数计时，当所述计时器开始倒数计时完成时，所述微处理器则命令所述开关控制器，以使得所述插头中断电源对所述电子负载的电性连接；以及d.重复步骤a、b以及C。
10.一种根据权利要求1的整合电力控制装置的异常漏电保护方法，其特征在于，所述整合电力控制装置连接至电子负载，所述方法至少包含下列a.所述电压电流检测器检测所有电子负载方总电流信号；b.将所述检测到的总电流信号传送至所述微处理器以及所述电压电流警示单元，所述电压电流警示单元将所述总电流信号与事先设定好的上限值做比较；以及c.如果所述总电流信号经由所述电压电流警示单元比较后，高于所述事先设定好的上限值，而且所述开关控制器处于开路状态，则所述微处理器则命令所述开关控制器，进行插座断电动作，其中，所述插座断电动作至少包含下列a)所述开关控制器进行关路及开路动作一次；b)所述电压电流检测器检测所有电子负载的总电流信号；以及c)如果步骤b)的总电流仍然高于所述事先设定好的上限值，所述计时器开始倒数计时之后，将一位于所述开关控制器上游的开关断电，以使得所述插座的电源断电，其中，所述倒数计时时间为所述微处理器所计算出。
11.一种根据权利要求1的整合电力控制装置的断电保护方法，其特征在于，所述整合电力控制装置连接至电子负载，所述方法至少包含下列a.所述电压电流检测器检测电子负载的总电压电流信号；b.将所述检测到的电压电流信号传送至所述微处理器，然后再储存到所述数据储存单元，其中，所述微处理器将所述电压电流信号进行滤波及平滑处理；c.所述功率计算单元计算所述电压电流信号的功率及功率因数；以及d.所述微处理器判断所述电压电流信号为电感型或电容型；以及e.当下列情况发生时，所述整合电力控制装置执行下列动作a)所述无线收发器从一遥控器接收到一电源跳开命令，所述微处理器即通知所述开关控制器，以使得所述插座中断电源对所述电子负载的电性连接；b)如果所述电压电流信号被所述微处理器判断为电感型，而且所述电压信号超过一电压上限，则在所述计时器进行一过电压时间倒数后，所述微处理器即通知所述开关控制器， 以使得所述插座中断电源对所述电子负载的电性连接；c)如果所述电压电流信号被所述微处理器判断为电感型，而且所述电压信号低于一电压下限，则在所述计时器进行一低电压时间倒数后，所述微处理器即通知所述开关控制器， 以使得所述插座中断电源对所述电子负载的电性连接；d)如果所述电压电流信号被所述微处理器判断为电容型，而且所述电流信号高于一电流上限，则在所述计时器倒数一过电流时间倒数后，所述微处理器即通知所述开关控制器， 以使得所述插座中断电源对所述电子负载的电性连接；e)如果所述电压电流信号被所述微处理器判断为电容型，而且所述电流信号低于一电流下限，则在所述计时器倒数一低电流时间倒数后，所述微处理器即通知所述开关控制器， 以使得所述插座中断电源对所述电子负载的电性连接；以及f)如果所述电压电流信号被所述微处理器判断为电容型，而且所述电流信号高于一额定上限，则在所述计时器倒数一低额定电流时间倒数后，所述微处理器即通知所述开关控制器，以使得所述插座中断电源对所述电子负载的电性连接。
12.一种根据权利要求11的整合电力控制装置的断电保护方法，其特征在于，所述倒数的过电压时间为T_。=((1/( k3* (m3*V)) (l/k, (m, ln(h2*I) )))，Hi1 及 m3 为额定系数，为跳电时间调整系数Λ为电流系数，所述符号@为选择(l/(k3*(m3*V))))及(1/ k^Mln(h2*I)))两者较小的值，I为检测到的电流，V为检测到的电压，所述倒数的过电压时间为所述微处理器所计算出。
13.一种根据权利要求11的整合电力控制装置的断电保护方法，其特征在于，所述倒数的低电压时间为T_u= (l/(k4*(m4*V)) Θ l/G^Oi^lnO^I))))，叫及叫为额定系数， &及1^为跳电时间调整系数，Ii3为电流系数，所述符号Θ为选择(l/(k3*(m3*V))))及(1/ k^Mln(h2*I)))两者较大的值，I为检测到的电流，V为检测到的电压，所述倒数的低电压时间为所述微处理器所计算出。
14.一种根据权利要求11的整合电力控制装置的断电保护方法，其特征在于，所述倒数的过电流时间为L1 = l/G^n^lnO^I)) ,Hi1为额定系数，Ic1为跳电时间调整系数,Ii1为电流系数，I为检测到的电流，V为检测到的电压，所述倒数的过电流时间为所述微处理器所计算出。
15.一种根据权利要求11的整合电力控制装置的断电保护方法，其特征在于，所述倒数的低电流时间为L1 = l/(k2*m2*I)，m2为额定系数，k2为跳电时间调整系数，I为检测到的电流，V为检测到的电压，所述倒数的低电流时间为所述微处理器所计算出。
16.一种根据权利要求11的整合电力控制装置的断电保护方法，其特征在于，所述倒数的低额定电流时间为T-^1U = l/(k0*V*I*PF)，k0为跳电时间调整系数，PF为功率因数，I为检测到的电流，V为检测到的电压，所述倒数的低额定电流时间为所述微处理器所计算出。
17.一种根据权利要求3的整合电力控制装置的零瓦待命切换方法，其特征在于，所述整合电力控制装置连接至电子负载，所述方法至少包含下列a.所述电压电流检测器检测电子负载的总电压电流信号；b.将所述检测到的电压电流信号传送至所述功率计算单元计算所述电子负载的功率；c.将所述电子负载的功率值传送到所述微处理器；d.如果所述电子负载的消耗功率稳定地低于一事先设定的待命临界值一段时间后，则进行下列A、B及C步骤，否则重复步骤a、b、c以及d A.将所述插头连接到所述电子负载的电源跳开，所述微处理器并命令所述整合电力控制装置进入低功率的睡眠状态，而所述计时器依然运作；B.在经过一第一预定时间之后，所述计时器将所述整合电力控制装置从低功率的睡眠状态跳到一等待状态，在等待状态下，所述计时器至少启动所述微处理器及所述无线元件；C.在一第二时间之内，如果所述无线元件接收到一指令，则所述微处理器将整个整合电力控制装置跳出等待状态，进入一般操作状态，重复步骤步骤a、b、c及d，否则在经过该第二时间之后，所述整合电力控制装置重回低功率的睡眠状态，重复步骤B及C。
18. 一种根据权利要求3的整合电力控制装置的无线远端电力系统控制方法，其特征在于，所述电力系统至少包含多个所述整合电力控制装置连接至个别的电子负载，以及一遥控器，所述方法至少包含下列a.所述遥控器将无线控制信号广播至空中；b.一整合电力控制装置A的无线元件接收到所述无线控制信号；c.所述整合电力控制装置A将所述无线控制信号传送至所述整合电力控制装置A的微处理器；d.所述整合电力控制装置A的微处理器判断所述无线控制信号是否为第二次接收；e.若所述无线控制信号被所述整合电力控制装置A的微处理器判断为第二次接收，则所述整合电力控制装置A不做任何动作，否则所述整合电力控制装置A的微处理器，判断所述无线控制信号的目的地，是否为所述整合电力控制装置A所连接的电子负载；f.若所述整合电力控制装置A所连接的电子负载为所述无线控制信号的目的地，则所述整合电力控制装置A的微处理器，依据所述无线控制信号对所述目的地的电子负载做出控制命令，否则将所述无线控制信号通过所述整合电力控制装置A的无线元件广播至空中；以及g.重复步骤b、c、d、e及f直到所述无线控制信号在所述目的地的电子负载所连接的整合电力控制装置所执行。
全文摘要
本发明公开了一种整合电力控制装置及其方法。该整合电力控制装置包含一微处理器、一计时器、一数据储存单元、一电压电流检测器、一电压电流警示单元以及一功率计算单元。其中微处理器负责处理数据的输入、输出、控制及计算。微处理器将指令传递到开关控制器以控制插座的开关，因此得以控制电子负载与电源的电性连接；微处理器将指令传输到数据储存单元，微处理器也接收到来自微处理器的数据。电压电流侦测器检测电子负载的电压电流，经由微处理器将电压电流值传输到资料储存单元。电压电流警示单元接收检测到的电压电流值，如果该值超出预定的临界值，电压电流警示单元即通知微处理器处理。功率计算单元计算电子负载的消耗功率。
文档编号H02H3/24GK102299500SQ20111005981
公开日2011年12月28日 申请日期2011年3月11日 优先权日2010年6月22日
发明者林伟成 申请人:易联全数位科技股份有限公司