可左右滑动选省市

电源切换装置实用新型专利

更新时间:2024-07-01
电源切换装置实用新型专利 专利申请类型:实用新型专利;
源自:中国高价值专利检索信息库;

专利名称:电源切换装置

专利类型:实用新型专利

专利申请号:CN202010377913.0

专利申请(专利权)人:技嘉科技股份有限公司,技宸股份有限公司
权利人地址:中国台湾新北市

专利发明(设计)人:高金圳

专利摘要:一种电源切换装置,包含一切换开关、一控制单元以及一通信接口。切换开关具有一电力输入端以及一电力输出端;电力输入端用以接收一外部电力,电力输出端用以输出外部电力,且切换开关是常态地保持断路。控制单元于通过电力输入端接收外部电力时启动,并通过通信接口发出一启动请求。控制单元判断通信接口是否于一延迟时间内接收一忙碌信息。若在延迟时间内未接收到忙碌信息,控制单元控制切换开关切换为导通,并设定一启动作业时间。于启动作业时间内,若通信接口接收另一启动请求,控制单元产生另一忙碌信息,并通过通信接口回应另一启动请求。

主权利要求:
1.一种电源切换装置,其特征在于,包含:
一切换开关,具有一电力输入端以及一电力输出端;该电力输入端用以接收一外部电力,该电力输出端用以输出该外部电力,且该切换开关是常态地保持断路;
一控制单元,电性连接该电力输入端及该切换开关,用以控制该切换开关切换为断路或导通;该控制单元于通过该电力输入端接收该外部电力时启动,且该控制单元用以产生一启动请求;以及一通信接口,电性连接于该控制单元,用以发出该启动请求,并用以接收一忙碌信息;
其中,于该通信接口发出该启动请求之后,该控制单元判断是否于一延迟时间内接收该忙碌信息;若在该延迟时间内未接收到该忙碌信息,该控制单元控制该切换开关切换为导通,并设定一启动作业时间;以及于该启动作业时间内,若该通信接口接收另一启动请求,该控制单元产生另一忙碌信息,并通过该通信接口回应该另一启动请求。
2.如权利要求1所述的电源切换装置,其特征在于,该控制单元通过该通信接口接收一开机命令之后,产生该启动请求。
3.如权利要求1所述的电源切换装置,其特征在于,若在该延迟时间内该通信接口接收到该忙碌信息,该控制单元重新通过该通信接口发出该启动请求。
4.如权利要求3所述的电源切换装置,其特征在于,在接收到该忙碌信息之后,该控制单元等待一等待时间后,重新通过该通信接口发出该启动请求。
5.如权利要求4所述的电源切换装置,其特征在于,该等待时间大于该启动作业时间的二分之一,且不大于该启动作业时间的三分之二。
6.如权利要求1所述的电源切换装置,其特征在于,还包含一电力转换电路,电性连接于该电力输出端;该控制单元及该通信接口间接地通过该电力转换电路电性连接于该电力输入端,且该电力转换电路用以转换该外部电力为匹配该控制单元及该通信接口需求的电力形态。
7.一种电源切换装置,其特征在于,包含:
一切换开关,具有一电力输入端以及一电力输出端;该电力输入端用以接收一外部电力,该电力输出端用以输出该外部电力,且该切换开关是常态地保持断路;
一控制单元,电性连接该电力输入端及该切换开关,用以控制该切换开关切换为断路或导通;该控制单元于通过该电力输入端接收该外部电力时启动,且该控制单元具有一主控工作模式以及一被控工作模式;以及一通信接口,电性连接于该控制单元;
其中,于该主控工作模式,该控制单元判断该通信接口是否接收一启动请求,于接收该启动请求之后,该控制单元通过该通信接口回应一启动许可,并设定一启动作业时间;若在该启动作业时间接收另一启动请求,该控制单元不回应该另一启动请求;
其中,于该被控工作模式,该控制单元通过该通信接口发出该启动请求,并于接收该启动许可后控制该切换开关切换为导通。
8.如权利要求7所述的电源切换装置,其特征在于,于该主控工作模式,该控制单元控制该切换开关切换为导通。
9.如权利要求7所述的电源切换装置,其特征在于,于该主控工作模式,该控制单元通过该通信接口持续接收多个所述启动请求,并依据接收次序将多个所述启动请求记录于一待启动清单;该控制单元依据收次序最早的该启动请求,产生对应的该启动许可,以该启动许可回应接收次序最早的该启动请求,并删除接收次序最早的该启动请求。
10.如权利要求7所述的电源切换装置,其特征在于,于该被控工作模式,该通信接口发出该启动请求之后,该控制单元判断该通信接口是否于一等待时间内接收该启动许可;若在该等待时间内未接收到该启动许可,该控制单元重新通过该通信接口发出该启动请求。
11.如权利要求7所述的电源切换装置,其特征在于,该控制单元设定一装置识别码;于该被控工作模式,该控制单元于该启动请求加入该装置识别码中,且该控制单元于接收该启动许可时,判断该启动许可是否包含该装置识别码;若不包含该装置识别码,该控制单元忽略该启动许可而判断为未接收该启动许可。
12.如权利要求11所述的电源切换装置,其特征在于,该控制单元载入一群组清单,该群组清单记录多个预设装置识别码;于该主控工作模式,该控制单元判断该启动请求所包含的该装置识别码是否与所述多个预设装置识别码其中之一相符合;若不符合,该控制单元忽略该启动请求而判断未接收该启动请求。
13.如权利要求12所述的电源切换装置,其特征在于,该控制单元于通过该电力输入端接收该外部电力启动后,该控制单元通过该通信接口发出一存在询问,并判断是否接收对应于该存在询问的一存在回应;若未接收该存在回应,该控制单元设定为该主控工作模式。
14.如权利要求13所述的电源切换装置,其特征在于,于该主控工作模式,于该通信接口接收该存在询问,该控制单元通过该通信接口发出该存在回应。
15.如权利要求14所述的电源切换装置,其特征在于,该控制单元将该装置识别码加入该存在询问;于该主控工作模式中,该控制单元判断所接收的该存在询问所包含的该装置识别码,是否符合所述多个预设装置识别码其中之一;若不符合则该控制单元忽略该存在询问并判断为未接收该存在询问。
16.如权利要求14所述的电源切换装置,其特征在于,于该主控工作模式,该控制单元将该装置识别码加入该存在回应;以及于被控工作模式,该控制单元判断该存在回应所包含的该装置识别码是否符合所述多个预设装置识别码其中之一;若不符合则该控制单元忽略该存在回应而判断为未接收该存在回应。
17.如权利要求7所述的电源切换装置,其特征在于,还包含一电力转换电路,电性连接于该电力输出端,该控制单元及该通信接口间接地通过该电力转换电路电性连接于该电力输出端,且该电力转换电路用以转换该外部电力为匹配该控制单元及该通信接口需求的电力形态。 说明书 : 电源切换装置技术领域[0001] 本发明涉及用电装置的启动管理,特别涉及一种电源切换装置。背景技术[0002] 用电装置在通电启动时,其输入电流出现突波,产生一输入电流的高峰值。在电脑系统中,通常会使用单一电源供应系统供电至多个用电装置。前述的用电装置可能是单一电脑主机中的内建装置,也可能是指各别的电脑主机,亦即多部电脑主机同时以单一电源供应系统供应电力。[0003] 用电装置会在通电时自动启动。若多个用电装置同时启动,其所产生的输入电流的高峰值就会叠加,使得电源供应系统的总负载形成由多个高峰值叠加的瞬间大电流。瞬间大电流容易超过电源供应系统的负载上限,使得电源供应系统的过负载断电保护机制启动,而进行关闭停止供电。不论是启动过程中断电,或者是运行过程中断电,都可能造成硬件损坏、数据流失。[0004] 因此,过负载断电保护机制发生之后,电脑系统往往需要进行检测及维修,才能恢复正常运行。发明内容[0005] 鉴于上述问题,本发明提出一种电源切换装置,是可避免多个用电装置同时启动,以避免电源供应系统发生瞬间过负载现象。[0006] 本发明至少一实施例提出一种电源切换装置,包含一切换开关、一控制单元以及一通信接口。电源切换装置用于连接一电源供应系统以及一用电装置。切换开关具有一电力输入端以及一电力输出端;电力输入端用以接收一外部电力,电力输出端用以输出外部电力,且切换开关是常态地保持断路。控制单元电性连接电力输入端及切换开关,用以控制切换开关切换为断路或导通;控制单元于通过电力输入端接收外部电力时启动,且控制单元用以产生一启动请求。通信接口电性连接于控制单元,用以发出启动请求,并用以接收一忙碌信息。[0007] 于通信接口发出启动请求之后,控制单元判断是否于一延迟时间内接收忙碌信息;若在延迟时间内未接收到忙碌信息,控制单元控制切换开关切换为导通,并设定一启动作业时间。[0008] 于启动作业时间内,若通信接口接收另一启动请求,控制单元产生另一忙碌信息,并通过通信接口回应另一启动请求。[0009] 在本发明至少一实施例中,控制单元通过通信接口接收一开机命令之后,产生启动请求。[0010] 在本发明至少一实施例中,若在延迟时间内通信接口接收到忙碌信息,控制单元重新通过通信接口发出启动请求。[0011] 在本发明至少一实施例中,在接收到忙碌信息之后,控制单元等待一等待时间后,重新通过通信接口发出启动请求。[0012] 在本发明至少一实施例中,等待时间大于启动作业时间的二分之一,且不大于启动作业时间的三分之二。[0013] 在本发明至少一实施例中电源切换装置,还包含一电力转换电路,电性连接于电力输出端;控制单元及通信接口间接地通过电力转换电路电性连接于电力输入端,且电力转换电路用以转换外部电力为匹配控制单元及通信接口需求的电力形态。[0014] 本发明至少一实施例提出另一种电源切换装置,包含包含一切换开关、一控制单元以及一通信接口。电源切换装置用于连接一电源供应系统以及一用电装置。切换开关具有一电力输入端以及一电力输出端;电力输入端用以接收一外部电力,电力输出端用以输出外部电力,且切换开关是常态地保持断路。控制单元电性连接电力输入端及切换开关,用以控制切换开关切换为断路或导通;控制单元于通过电力输入端接收外部电力时启动,且控制单元具有一主控工作模式以及一被控工作模式。通信接口电性连接于控制单元。[0015] 于主控工作模式,控制单元判断通信接口是否接收一启动请求,于接收启动请求之后,控制单元通过通信接口回应一启动许可,并设定一启动作业时间;若在启动作业时间接收另一启动请求,控制单元不回应另一启动请求。[0016] 于被控工作模式,控制单元通过通信接口发出启动请求,并于接收启动许可后控制切换开关切换为导通。[0017] 在本发明至少一实施例中,于主控工作模式,控制单元控制切换开关切换为导通。[0018] 在本发明至少一实施例中,于主控工作模式,控制单元通过通信接口持续接收多个启动请求,并依据接收次序将多个启动请求记录于一待启动清单;控制单元依据收次序最早的启动请求,产生对应的启动许可,以启动许可以回应接收次序最早的启动请求,并删除接收次序最早的启动请求。[0019] 在本发明至少一实施例中,于被控工作模式,通信接口发出启动请求之后,控制单元判断通信接口是否于一等待时间内接收启动许可;若在等待时间内未接收到启动许可,控制单元重新通过通信接口发出启动请求。[0020] 在本发明至少一实施例中,控制单元设定一装置识别码;于被控工作模式,控制单元于启动请求加入装置识别码;中,且控制单元于接收启动许可时,判断启动许可是否包含装置识别码;若不包含装置识别码,控制单元忽略启动许可而判断为未接收启动许可。[0021] 在本发明至少一实施例中,控制单元载入一群组清单,群组清单记录多个预设装置识别码;于主控工作模式,控制单元判断启动请求所包含的装置识别码是否与多个预设装置识别码其中之一相符合;若不符合,控制单元忽略启动请求而判断未接收启动请求。[0022] 在本发明至少一实施例中,控制单元于通过电力输入端接收外部电力启动后,控制单元通过通信接口发出一存在询问,并判断是否接收对应于存在询问的一存在回应;若未接收存在回应,控制单元设定为主控工作模式。[0023] 在本发明至少一实施例中,于主控工作模式,于通信接口接收存在询问,控制单元通过通信接口发出存在回应。[0024] 在本发明至少一实施例中,控制单元将装置识别码加入存在询问;于主控工作模式中,控制单元判断所接收的存在询问所包含的装置识别码,是否符合多个预设装置识别码其中之一;若不符合则控制单元忽略存在询问并判断为未接收存在询问。[0025] 在本发明至少一实施例中,于主控工作模式,控制单元将装置识别码加入存在回应;以及于被控工作模式,控制单元判断存在回应所包含的装置识别码是否符合多个预设装置识别码其中之一;若不符合则控制单元忽略存在回应而判断为未接收存在回应。[0026] 在本发明至少一实施例中,电源切换装置还包含一电力转换电路,电性连接于电力输出端,控制单元及通信接口间接地通过电力转换电路电性连接于电力输出端,且电力转换电路用以转换外部电力为匹配控制单元及通信接口需求的电力形态。[0027] 在本发明一或多个实施例中,多个电源切换装置依序以适当的时间间隔(启动作业时间)进行导通,使得对应的每一用电装置可依序启动而不会同时启动。因此,本发明的电源切换装置可避免电源供应系统的瞬间输出电流超过电流负载上限,从而避免电源供应系统进行过电流断路保护。多个电源切换装置之间是以协同作业方式决定导通次序,不需另外设置集中管理装置,而可简化电源管理架构的组成。同时,电源切换装置可以快速地加入已存在的电源切换装置群组中或由群组移除,有利于用电装置的布署配置。附图说明[0028] 图1是本发明第一实施例中,多个用电装置分别通过一电源切换装置连接于电源供应系统的示意图。[0029] 图2是本发明一或多个实施例中,电源切换装置的方框图。[0030] 图3以及图4是本发明第一实施例中,电源切换装置切换连接状态的示意图。[0031] 图5是本发明第一实施例中,电源切换装置切换连接状态的步骤流程图。[0032] 图6以及图7是本发明第一实施例中,电源切换装置切换连接状态的示意图。[0033] 图8A是各用电装置各自启动后,对电源供应系统产生的电流输出负载。[0034] 图8B是所有的用电装置同时执行启动作业产生的总电流输出负载。[0035] 图8C是用电装置依序执行启动作业,而产生的总电流输出负载。[0036] 图9是本发明第二实施例中,电源切换装置切换连接状态的示意图。[0037] 图10是本发明第二实施例中,电源切换装置作为主控装置的控制步骤流程图。[0038] 图11是本发明第二实施例中,待启动清单的示意图。[0039] 图12是本发明第二实施例中,电源切换装置作为被控装置的控制步骤流程图。[0040] 图13是本发明第二实施例中,电源切换装置切换主控工作模式的示意图。[0041] 图14是本发明第二实施例中,电源切换装置切换被控工作模式的示意图。[0042] 附图标记说明:[0043] 100a:第一切换装置[0044] 100b:第二切换装置[0045] 100c:第三切换装置[0046] 110:切换开关[0047] 112:电力输入端[0048] 114:电力输出端[0049] 120:控制单元[0050] 130:通信接口[0051] 140:电力转换电路[0052] 200a:第一用电装置[0053] 200b:第二用电装置[0054] 200c:第三用电装置[0055] 300:电源供应系统[0056] A:启动许可[0057] B:忙碌信息[0058] E:存在询问[0059] ER:存在回应[0060] ID1,ID2,ID3:装置识别码[0061] L:待启动清单[0062] P:外部电力[0063] PSU:电源供应器[0064] R:启动请求[0065] S110~S150:步骤[0066] S210~S260:步骤[0067] S310~S330:步骤具体实施方式[0068] 以下说明使用的术语“模块”、“单元”是指专用集成电路(ASIC)、电子电路、微处理器,执行一个或多个软件或固件程序的芯片、电路设计。模块被配置为执行各种演算法、变换和/或逻辑处理以生成一或多个信号。当模块以软件实现时,模块可以作为芯片、电路设计可读取的程序码而通过程序码执行实现于存储器中。[0069] 如图1所示,为本发明第一实施例所公开的一种电源切换装置100a,100b,100c,电性连接于一电源供应系统300。各电源切换装置100a,100b,100c分别电性连接于一用电装置200a,200b,200c。电源供应系统300输出的电力,经由各电源切换装置100a,100b,100c传输至各用电装置200a,200b,200c。各用电装置200a,200b,200c经由各电源切换装置100a,100b,100c接收电力后,可开始执行启动作业而进入可用状态。电源供应系统300可为单一电源供应器PSU,也可以是由两个或两个以上电源供应器PSU所组成的电源阵列,也可以是建筑物中的电力系统。为了清楚叙述,以下记载将电源切换装置100a,100b,100c区分为第一切换装置100a、第二切换装置100b以及第三切换装置100c,并将用电装置200a,200b,200c区分为第一用电装置200a、第二用电装置200b以及第三用电装置200c。[0070] 参阅图2所示,为第一实施例的第一切换装置100a的电路方框图。第一切换装置100a包含一切换开关110、一控制单元120、一通信接口130以及一电力转换电路140。在本发明实施例中,各电源切换装置100a,100b,100c的组成大致相同。[0071] 如图2所示,切换开关110可为晶体管开关或继电器。切换开关110具有一电力输入端112以及一电力输出端114。电力输入端112通过一线缆电性连接于电源供应系统300,用以由电源供应系统300接收一外部电力P。电力输出端114通过另一线缆或排线电性连接于第一用电装置200a的电源接口。电力输出端114用以对第一用电装置200a输出外部电力P。[0072] 如图2以及图3所示,切换开关110是常态地保持断路。当电源供应系统300提供外部电力P至电力输入端112,切换开关110不会立刻以电力输出端114输出外部电力P,因此第一用电装置200a不会立即接收外部电力P而执行启动作业。[0073] 如图2所示,电力转换电路140电性连接于电力输入端112,电力转换电路140用以转换外部电力P为匹配控制单元120及通信接口130需求的电力形态。控制单元120及通信接口130间接地通过电力转换电路140电性连接于电力输入端112以接收经过转换的外部电力P。控制单元120同时电性连接于切换开关110,用以控制切换开关110切换为断路或导通。控制单元120于通过电力输入端112接收外部电力P时启动,通信接口130也通过电力输入端112接收外部电力P,以作为运行所需的电力。通信接口130用以对外进行通信,包含对外发出请求、询问或回应,并接收来自外部的请求、询问或回应。[0074] 如图2所示,通信接口130可为一无线通信接口,支援一或多个无线通信协定。前述无线通信协定可为但不限定于蓝牙、Zigbee、Wi‑FiDirect,或其他专属协定。通信接口130依据无线通信协定执行广播或直接互连,以接收或发出请求、询问或回应。通信接口130也可以是有线通信接口,电性连接于一区域网络,以在区域网络中接收或发出请求、询问或回应。前述控制单元120与通信接口130可为各自独立配置的单元,亦可整合为单一模块部分或全部。[0075] 如图2、图3、图4以及图5所示,当电源供应系统300提供外部电力P至电力输入端112,第一用电装置200a不会立即接收外部电力P而执行启动作业。当第一用电装置200a需要启动,控制单元120受到触发产生一启动请求R,通过通信接口130以广播或不指定接收对象的方式发出启动请求R,控制单元120并判断通信接口130是否接收外部的一忙碌信息B,如步骤S110,S120所示。[0076] 如图4所示,忙碌信息B是由电性连接于同一电源供应系统300的其他电源切换装置100b,100c所发出。当各电源切换装置100a,100b,100c所电性连接的用电装置200a,200b,200c正在启动作业执行各项功能的致能以及初始化时,各电源切换装置100a,100b,100c就会在接收到启动请求R时发出忙碌信息B。例如,第三用电装置200c正在执行启动作业时,第三切换装置100c就会在接收到第一切换装置100a的启动请求R时,发出忙碌信息B。[0077] 如图2、图3以及图4所示,触发控制单元120的方式,可为电源供应系统300接收外部指令时开始通过对应输出端供应外部电力P至第一切换装置100a,使第一切换装置100a的控制单元120接收外部电力P而启动;控制单元120于启动后自动产生启动请求R。前述电源供应系统300的电力供应状态的切换,也可以通过电性连接于电源供应系统300以及第一切换装置100a之间的手动开关进行。另一种方式为电源供应系统300常态地供应电力至第一切换装置100a,且控制单元120维持切换开关110为断路;控制单元120于通过通信接口130或其他脚位(引脚)接收一开机命令后被触发产生启动请求R。[0078] 如图2、图5以及图6所示,控制单元120设定一延迟时间,并等待如步骤S112所示;若于延迟时间内未接收到忙碌信息B,代表其他用电装置200b,200c已经完成启动作业或是关闭中。此时,控制单元120控制切换开关110切换为导通,以通过电力输出端114输出外部电力P至对应的第一用电装置200a,使第一用电装置200a执行启动作业,如步骤S130所示。控制单元120同时设定一启动作业时间并开始进行计时,如步骤S140所示。启动作业时间是依据各用电装置200a,200b,200c实际进行启动作业所需要的时间决定,通常会设定为略大于启动作业所需要的时间,且确保据用电装置200a,200b,200c执行启动作业的时段不会重叠。[0079] 如图2、图4以及图5所示,于第一用电装置200a准备进行启动时,其他的用电装置200b,200c可能处于不同状态,例如第二用电装置200b关闭未启动,而第三用电装置200c较早开始启动且仍在执行启动作业中。于通信接口130发出启动请求R之后,第三切换装置100c会通过其通信接口130发出忙碌信息B进行回应。然而,因为数据处理以及信号传输或其他因素,会导致第三切换装置100c延迟发出忙碌信息B;因此,第一用电装置200a的控制单元120需要设定延迟时间,在延迟时间经过后再判断是否接收到第三切换装置100c发出的忙碌信息B。[0080] 延迟时间可依照各电源切换装置100a,100b,100b处理信息的速度或环境的通信品质等因素设定,例如通信接口130从发出启动请求R到接收忙碌信息B的时间最快为1毫秒,则延迟时间可设定为2毫秒,借此避免第一用电装置200a的第一切换装置100a发出启动请求后,便立即检查是否有其他电源切换装置100b,100c发出的忙碌信息B,但此时第三切换装置100c的忙碌信息B可能还在传送的过程中,因此导致在其他用电装置(如第三用电装置200c)执行启动作业时,第一用电装置200a也同时执行启动作业。[0081] 如图2、图4以及图5所示,若在延迟时间内,第一切换装置100a的控制单元120判断通信接口130接收到忙碌信息B,则控制单元120不控制切换开关110进行切换,并且重新产生启动请求R,并通过通信接口130重新发出启动请求R。[0082] 如图2、图4以及图5所示,重新发出启动请求R的频率若过于频繁,其他电源切换装置100b,100c必须频繁地回应启动请求R。因此,在接收到忙碌信息B之后,控制单元120可设定一等待时间,于等待时间经过后再重新通过通信接口130发出启动请求R,如步骤S122所示。等待时间可设定为大于启动作业时间的二分之一,更好地为不大于启动作业时间的三分之二。如此一来,在第二用电装置200b或第三用电装置200c的启动作业中,第二切换装置100b或第三切换装置100c回应第一切换装置100a的启动请求R的次数可以减少至最低,第一切换装置100a也能适时地重新发出启动请求R,使第一用电装置200a可以执行启动作业。[0083] 如图2、图5以及图7所示,当第一用电装置200a执行启动作业时,在启动作业时间内,第一用电装置200a的状态可能还处于启动作业。如步骤S150,若在启动作业时间内,第一切换装置100a通信接口130接收来自外部的另一启动请求R,例如来自第二切换装置100b所发出的启动请求R,第一切换装置100a的控制单元120产生另一忙碌信息B,通过通信接口130回应另一启动请求R。第二切换装置100b收到忙碌信息B之后就会等待,而于等待时间经过之后重新发出启动请求R。[0084] 图8A、图8B以及图8C所示为电源供应系统300输出电流的示意图。图8A所示为第一用电装置200a、第二用电装置200b以及第三用电装置200c各自启动后,对电源供应系统300产生的电流输出负载。图8B所示为电源供应系统300开始供应外部电力P后,所有的用电装置200a,200b,200c同时执行启动作业产生的总电流输出负载。图8C所示为经由电源切换装置100a,100b,100c的切换,使得用电装置200a,200b,200c依序执行启动作业,而产生的总电流输出负载。[0085] 如图8A所示,用电装置200a,200b,200c执行启动作业时,电源供应系统的输出电流通常会出现一段高峰值。如图8B所示,若用电装置200a,200b,200c同时执行启动作业,则各用电装置200a,200b,200c所产生的高峰值可能发生叠加,而使得电源供应系统300的瞬间输出电流,超过电源供应系统300的电流负载上限。此时,电源供应系统300就会进行过电流断路保护,关闭电源供应系统300以停止供应输出外部电力P。启动中的用电装置200a,200b,200c因断电而中断启动作业,容易造成损害。同时,若此时还有其他用电装置200a,200b,200c正在正常运行,多个用电装置200a,200b,200c也会不正常关机,造成工作中断、数据流失以及硬件损坏。[0086] 如图8C所示,若依据本发明的电源切换装置100a,100b,100c进行切换,使得各用电装置200a,200b,200c依序启动作业,此时用电装置200a,200b,200c所产生的输出电流高峰值会在不同时机出现而不会发生叠加,降低电源供应系统300的瞬间输出电流超过电流负载上限的几率,有效避免了因为启动过电流断路保护所造成的损失。[0087] 参阅图9以及图10所示,为本发明第二实施例所公开的一种电源切换装置100a,100b,100c,电性连接于一电源供应系统300。各电源切换装置100a,100b,100c分别电性连接于一用电装置200a,200b,200c。各电源切换装置100a,100b,100c的电路组成,大致与图2所示者相同,以下不再赘述。[0088] 参阅图2、图9以及图10所示,于第二实施例中,控制单元120具有一主控工作模式以及一被控工作模式,以将各电源切换装置100a,100b,100c切换为主控装置或被控装置。以下以第一切换装置100a说明主控工作模式以及被控工作模式切换。通过通信接口130的信息封包可能以广播方式发出,因此,各电源切换装置100a,100b,100c的控制单元120设定一装置识别码ID1,ID2,ID3,以对应于各电源切换装置100a,100b,100c。装置识别码ID1,ID2,ID3可为但不限定于通信接口130的实体网络位址(MACaddress)、路由器分配的网际网络协定位址(IPaddress),或记录于固件的指定序号。以下以第一切换装置100a作为例示,说明主控工作模式。[0089] 如图9以及图10所示,于主控工作模式,第一切换装置100a是用以作为主控装置,用以决定其他的电源切换装置100b,100c所对应的用电装置200b,200c是否可执行启动作业。[0090] 如图2、图9以及图10所示,第一切换装置100a的控制单元120于通过电力输入端112接收外部电力P时启动。此时,控制单元120控制切换开关110切换为导通,使得第一用电装置200a执行启动作业,如步骤S210所示。[0091] 如图2、图9、图10以及图11所示,接着,控制单元120通过通信接口130持续接收一启动请求R,并依据接收次序将启动请求R记录于一待启动清单L,如步骤S220以及S230所示。前述的启动请求R中,包含对应于各电源切换装置100a,100b,100c的装置识别码ID1,ID2,ID3。第一切换装置100a的控制单元120检查待启动清单L,判断待启动清单L中是否记录一或多个启动请求R,如步骤S240所示。[0092] 如图2、图10以及图11所示,若待启动清单L中存在一或多个启动请求R,则控制单元120依据收次序最早的启动请求R,产生对应的启动许可A。控制单元120通过通信接口130以启动许可A回应接收次序最早的启动请求R,并删除接收次序最早的启动请求R,如步骤S250所示。前述的启动许可A包含对应于接收次序最早的启动请求R的装置识别码ID3。接着,控制单元120设定一启动作业时间。在启动作业时间内,控制单元120不再发出启动许可A,如步骤S260所示。此时,接收到启动许可A的被控装置执行启动作业,而在启动作业时间内将不会有其他的被控装置接收启动许可A执行启动作业。[0093] 在同一个场所中,可能同时包含多个不同的电源切换装置100a,100b,100c群组,连接至不同的电源供应器。为了避免不同群组之间的启动请求R互相干扰,可事先设定一群组清单,记录多个预设装置识别码。多个预设装置识别码对应于多个电源切换装置100a,100b,100c的装置识别码ID1,ID2,ID3。于主控工作模式,控制单元120将先行载入群组清单。于通信接口130接收启动请求R后,控制单元120先判断启动请求R所包含的装置识别码ID1,ID2,ID3是否与多个预设装置识别码其中之一相符合。若不符合,控制单元120忽略启动请求R而判断未接收启动请求R。[0094] 如图10所示,于启动作业时间经过后,控制单元120再度检查待起动清单,重新找出收次序最早的启动请求R。控制单元120并据以发出启动许可A,以回应收次序最早的启动请求R,如步骤S260至步骤S240。[0095] 如图2、图9以及图12所示,以下以第三切换装置100c作为例示,说明被控工作模式。于被控工作模式中,第三切换装置100c是作为被控装置,而由主控装置(第一切换装置100a)决定对应的第三用电装置200c是否可以执行启动作业。[0096] 如图2、图9以及图12所示,第三切换装置100c的控制单元120于通过电力输入端112接收外部电力P时启动。此时,切换开关110仍常态地维持断路。接着,控制单元120产生启动请求R,并于启动请求R加入装置识别码ID3。控制单元120通过通信接口130发出启动请求R并进行等待,如步骤S310所示。[0097] 如图2以及图12所示,于第三切换装置100c的通信接口130接收包含装置识别码ID3的启动许可A后,控制单元120控制切换开关110切换为导通,使得外部电力P传送至第三用电装置200c,第三用电装置200c执行启动作业,如步骤S320以及S330所示。由于主控装置发出的启动许可A可能是发给其他被控装置,因此,控制单元120通过通信接口130接收启动许可A时,必须判断启动许可A是否包含装置识别码ID3。若不包含装置识别码ID3,则此启动许可A并非回应第三切换装置100c的命令,控制单元120忽略启动许可A而判断为未接收启动许可A。[0098] 如图2、图9以及图12所示,第三切换装置100c所发出的启动请求R可能因为传输障碍而未被主控装置接收。因此,于被控工作模式中,通信接口130发出启动请求R之后,控制单元120判断通信接口130是否于一等待时间内接收启动许可A。若在等待时间内未接收到启动许可A,控制单元120重新通过通信接口130发出启动请求R,如步骤S312所示。[0099] 在第二实施例中,是以主控工作模式以及被控工作模式的切换,决定各电源切换装置100a,100b,100c作为主控装置或被控装置。多个电源切换装置100a,100b,100c中指定一个作为主控装置,其余的作为被控装置。因此,被切换为主控工作模式的电源切换装置100a,100b,100c,例如第一切换装置100a,其控制单元120在通电启动之后,将直接控制切换开关110切换为通路,使第一用电装置200a执行启动作业并完成启动。控制单元120并于完成启动之后,等待通信接口130接收启动请求R。主控装置的选定是以用电装置200a,200b,200c的使用状态做决定。例如,若第一用电装置200是整体用电架构中会被最早启动,或是持续性的维持开机状态,则可设定第一切换装置100a的控制单元120为主控工作模式,使第一切换装置100a成为主控装置。[0100] 如图2以及图13所示,另一种方式为不事先指定主控装置以及被控装置。同样以第一切换装置100a为例,第一切换装置100a的控制单元120于通过电力输入端112接收外部电力P时启动。此时,切换开关110仍常态地维持断路。[0101] 接着,第一切换装置100a的控制单元120通过通信接口130发出一存在询问E,并判断是否接收对应的存在回应ER,若未接收存在回应ER,则其他的电源切换装置100b,100c都尚未通电启动,且对应的用电装置200b,200c也被关闭。此时,第一切换装置100a的控制单元120切换为主控工作模式,使第一切换装置100a成为主控装置。[0102] 如图2以及图14所示,其他的电源切换装置100b,100c之中有一个已经通电启动并且切换至主控工作模式以作为主控装置。以第二切换装置100b作为主控装置为例,第二切换装置100b的通信接口130接收到第一切换装置100a发出的存在询问E,则第二切换装置100b的控制单元120通过通信接口130发出存在回应ER。第一切换装置100a的控制单元120通过通信接口130接收存在回应ER后,切换为被控工作模式,使第一切换装置100a成为被控装置。[0103] 为了避免相邻群组之间的干扰,各电源切换装置100a,100b,100c的控制单元120将其装置识别码ID1,ID2,ID3加入存在询问E;主控装置的控制单元120判断所接收的存在询问E所包含的装置识别码ID1,ID2,ID3,是否符合多个预设装置识别码其中之一。若符合则控制单元120判断接收到存在询问E,若不符合则控制单元120忽略存在询问E并判断为未接收存在询问E。[0104] 同样地,主控装置的控制单元120将其装置识别码ID1,ID2,ID3加入存在回应ER;被控装置的控制单元120判断所接收的存在回应ER的装置识别码ID1,ID2,ID3,是否符合多个预设装置识别码其中之一。若符合则控制单元120判断接收到对应的存在回应ER,若不符合则控制单元120忽略存在回应ER而判断为未接收存在回应ER。[0105] 在本发明一或多个实施例中,多个电源切换装置依序以适当的时间间隔(启动作业时间)进行导通,使得对应的每一用电装置可依序启动而不会同时启动。因此,本发明的电源切换装置可避免电源供应系统的瞬间输出电流超过电流负载上限,从而避免电源供应系统进行过电流断路保护。多个电源切换装置之间是以协同作业方式决定导通次序,不需另外设置集中管理装置,而可简化电源管理架构的组成。同时,电源切换装置可以快速地加入已存在的电源切换装置群组中或由群组移除,有利于用电装置的布署配置。

专利地区:中国

专利申请日期:2020-05-07

专利公开日期:2024-06-18

专利公告号:CN113625853B

电话咨询
读内容
搜本页
回顶部