TWI472119B - 供電設備 - Google Patents

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TWI472119B TW97129969A TW97129969A TWI472119B TW I472119 B TWI472119 B TW I472119B TW 97129969 A TW97129969 A TW 97129969A TW 97129969 A TW97129969 A TW 97129969A TW I472119 B TWI472119 B TW I472119B
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Description

供電設備
本發明係關於向多重裝置供電之設備，特定言之，係關於多重家用器具。
在大多數國家中，構建一龐大而固定的電力網絡來為商業及居家應用供電。尤其對於每一房屋，設定一專用的電線(亦稱為"最後英里")以將該房屋連接至該電力網絡之核心網路。但是，對於某些發展中國家，設定"最後英里"相對昂貴而且耗時，尤其係對於住在鄉村地區者而言。對於缺少"最後英里"連接的人而言，從太陽能系統或風力系統獲得電力係可行的。但是，該太陽能系統及風力系統一般對於某些人而言過於昂貴而難以負擔。即使對於某些與一不穩定電力網絡具有"最後英里"連接的人而言，其仍受不穩定或暫時損失供電之影響。
因此，需要以一容易而經濟的方式向人們供電。
本發明之一目的係以一容易而經濟的方式向人們提供用於供電之方法及設備，特定言之，無需構建該"最後英里"連接。
依據本發明之一具體實施例，提供一種用以傳輸電能之系統，該系統包含：一電源組，其用以儲存電能；一充電器，其經組態用以藉由電能給該電源組充電；及一電源銜接器，其經組態用以電性耦合至該電源組並將該電能從該 電源組傳輸至複數個裝置。
較佳的係，在一具體實施例中，該電源組包含一超級電容器或一擬電容器。在另一具體實施例中，該充電器經進一步組態用以耦合至一電力網絡、一太陽電池板、一風力發電機或一汽車能量發電機。
依據本發明之一具體實施例，提供一種用以向複數個裝置提供電能之設備，該設備包含：一電源銜接器，其經組態用以固持一電源組，其中該電源組經組態用以儲存電能；以及複數個連接器，每一連接器經組態用以從該電源銜接器向該複數個裝置之一裝置提供電能。
此裝置尤其有助於向複數個家用器具提供電能。較佳的係，該電源組係可移除，此意味著可將該電源組***該電源銜接器並從該電源銜接器拔出。較佳的係，該電源組係可再充電的，例如包含一超級電容器。該電源組可以係藉由一供電器於某地及某時充電、可供帶回家並向複數個裝置供電。此應用係有助於減輕或解決缺少"最後英里"連接或不穩定供電之問題。
視需要，該設備進一步包含複數個電源調節器。每一電源調節器將該電源組之輸出電壓轉換為一預定義電壓，並輸出至一耦合至該電源調節器之對應的連接器。
視需要，該設備進一步包含一能量偵測器，其經組態用以偵測該電源組之剩餘電能。例如，若該電源組包含一超級電容器或一擬電容器，則該能量偵測器可偵測該超級電容器之電容及/或輸出電壓。若該電源組包含一電池，則 該能量偵測器可藉由使用適用的技術來偵測該電池中剩餘的能量。有利的係使用該能量偵測器來提示使用者該電源組之狀態。因知道該電源組的狀態，對於該設備進一步包含一使用者介面及/或一設定檔儲存器會有利。該使用者介面經組態用以向使用者顯示藉由該能量偵測器偵測到的資訊並獲得使用者的指令。該設定檔儲存器經組態為包含一設定檔，該設定檔含有基於藉由該能量偵測器偵測到的資訊向一或多重裝置供電之一偏好設定表。
視需要，該設備進一步包含一選擇器，其經組態用以基於藉由該能量偵測器偵測到的資訊以及該設定檔及/或來自使用者之輸入指令來啟用一或多個連接器。
在一具體實施例中，該設備進一步包含一整合的能量儲存器，其經組態用以從該電源組接收電能並向該複數個裝置之至少一裝置供應所接收的電能。有利的係即使在將該電源組從該電源銜接器移除時亦向該複數個裝置供應不間斷的電力。此整合的能量儲存器可以係任何類型的能量儲存器與供應器，較佳的係一超級電容器。
為提供更多能量及/或更高輸出電壓，依據一具體實施例，一電源銜接器經進一步組態為具有用於一第二電源組之槽。
對於具有太陽電池板、風力發電機及/或汽車能量發電機的人而言，該設備在藉由該複數個電源調節器來轉換所產生的電能後進一步將該所產生的電能連接至該電源銜接器以給該電源組、整合的超級電容器充電或向該複數個裝 置供應能量將會有利。
參考下文中詳細說明的具體實施例將可明白本發明的該些及其他態樣、特徵及/或優點。
為解決或減輕缺少來自一電力網絡的"專用最後英里連接"之問題，本發明提供一具體實施例，其包含一用以從一地方向另一地方傳輸電能而無需構建實體專用"最後英里"連接之系統。
在圖1所示具體實施例中，該系統100包含一電源組110、一充電器120及一電源銜接器130。該電源組110係用於儲存電能。該電源組110可包含任何類型的能量儲存器，如一電池或一超級電容器。其較佳的係包含一超級電容器112，該超級電容器112具有"瞬時充電"、"長循環壽命"、"易於取用"等優點。該充電器120經組態用以藉由電能給該電源組充電。該充電器120可以係電性耦合至電力網絡122，並將交流電變換為直流電以給該電源組110充電。其亦可從一太陽電池板124、一風力發電機126、一汽車能量發電機128或任何其他類型的能量產生裝置接收能量。該電源銜接器130經組態用以電性耦合至該電源組，並將該電能從該電源組傳輸至複數個裝置。該複數個裝置(包括一燈132、一電視機134、一清洗機136等)係電連接至該電源銜接器130。
當想要獲得電能時，使用者可將該電源組110帶至該充電器120以獲得電能，該充電器120之位置可能遠離使用者 的房屋。若在該電源組110中包含一超級電容器，則可在數秒鐘內完成該充電程序。若包含一電池，則該充電程序可以係數十分鐘至數小時。在藉由相當大數量的電能來給該電源組110充電後，該使用者將該電源組110帶回家，並藉由***、螺紋連接、電纜連接或任何其他電連接構件來將該電源組110連接至該電源銜接器130。可將電連接至該電源銜接器130的裝置通電。因此，缺少"專用最後英里連接"之間題得到完全或部分解決。
為詳細說明將儲存於一電源組中的電能傳輸至在使用者房屋內的裝置之程序，本發明提供在使用者的房屋內使用之各種形式/功能性的供電設備。
圖2解說依據本發明之若干具體實施例之若干範例性供電設備之若干方塊圖。圖2中，每一方塊表示一個別模組或功能，而可以不同的組合來組合此等方塊之所有或部分以形成不同的具體實施例。將其包括進一單一圖式之目的僅係減少圖式數目而使得更易於說明。不應限制性地解釋為本發明之所有具體實施例包含圖2中的所有方塊所表示之所有模組或功能。
依據一具體實施例，該供電設備200包含一電源銜接器210與複數個連接器222、224及228。該供電設備經組態用以向複數個裝置，尤其係針對家用器具(例如燈、電視機、刮鬍刀、行動電話、手電筒等)提供電能。該電源銜接器210經組態用以電性耦合至一電源組212；電源組212經組態用以儲存電能。"電性耦合"之方式可以係以***、 ***一槽、螺紋連接甚或僅藉由使用電纜之形式將該電源組212簡單地連接至該電源銜接器210。在複數個連接器中，每一連接器222、224、228經組態用以從該電源銜接器向該複數個裝置之一裝置提供電能。該連接器可以係：一壁插頭；一伸長電纜，其一端附著於該供電設備200之外殼而另一端可電連接至一器具；一插座，其位於該供電設備200的外殼處；或任何其他適用形狀。
使用此範例性供電設備之優點係，在一電源組係電性耦合時，可給複數個裝置通電，而無需實體連接至該電力網絡之核心網路。使用此範例性供電設備之另一優點係：可以一集中方法來組織該供電，而無需針對不同裝置來組態不同供電器。使用者可將該供電設備200人為視為連接至該電力網絡之專用電線，因此無需改變其使用習慣。另一優點係使用者可藉由連接對應的連接器來容易地決定向一或多個所期望裝置供電。
在另一具體實施例中，尤其係對於該些具有不同工作電壓之裝置，在該供電設備200中提供複數個電源調節器232、234、238。每一電源調節器經進一步組態用以將該電源組之輸出電壓轉換為一對應的預定義電壓，並輸出至一電性耦合至該電源調節器之對應連接器。此範例性具體實施例係有利於向不同裝置(如剃鬚刀、燈、電視機、行動電話等)提供不同電壓。其適用於將該電源銜接器之輸出電壓直接鏈結至一裝置，前提條件為該輸出電壓恰係該裝置之工作電壓。
為監視在該電源組212中所儲存能量的數量，在另一具體實施例中，提供用以偵測儲存於該電源組中的電能之一能量偵測器240。若該電源組包含一超級電容器，則該能量偵測器240可偵測該電源組212之電容及/或輸出電壓，並計算剩餘電力。其他適用的能量偵測方法亦適用，例如，在該電源組212包含一電池之情況下。
另外，在另一具體實施例中，可透過一使用者介面250向該使用者顯示藉由該能量偵測器240偵測到之資訊，如該電源組的電流輸出電壓、剩餘電力之百分比、替換該電源組之需要及任何其他有用資訊。另外，該使用者介面250經組態用以從該使用者接收指令以控制該供電設備200。
在另一具體實施例中，提供一設定檔儲存器260，其經組態用以儲存一設定檔，該設定檔含有基於藉由該能量偵測器偵測到的資訊來選擇該複數個連接器之一或多個連接器之一偏好設定表。
在另一具體實施例中，提供一選擇器270，其經組態用以基於該能量偵測器偵測到的資訊以及該設定檔及/或透過該使用者介面之輸入資訊來啟用一或多個連接器。例如，當該能量偵測器240偵測到該電源組212的剩餘能量或輸出電壓過低時，可透過該使用者介面250向該使用者顯示該資訊。該使用者可選擇關閉電視機而僅讓一盞燈開啟。可透過該使用者介面250來接收該指令並將其轉遞給該選擇器270。因此，該選擇器270將停用連接至該電視機 之連接器，例如連接器222，而讓連接至該燈的連接器保持啟用，例如該連接器224。該使用者還可將其偏好設定預先儲存進該設定檔內。例如，賦予該燈最高優先權、該電視機中等優先權而該刮鬍刀最低優先權。設定檔、選擇器及能量偵測器之組合可提供自動選擇而無需使用者介入。可以任何形式組合該能量偵測器240、該使用者介面250、該設定檔儲存器260及該選擇器270。該選擇器270可直接停用一連接器(例如222)或一電源調節器(例如232)。
為提供更多能量或更高輸出能量，在另一具體實施例中，該電源銜接器210經進一步組態用以固持一第二電源組214。該電源組212與該第二電源組214經配置用以提供更多電能或更高輸出電壓。該電源組212與該第二電源組214可皆分別包含一超級電容器。
為即使在將該電源組212從該電源銜接器移除的情況下亦向該複數個裝置提供一不間斷的供電或延長某些裝置的工作持續時間，在另一具體實施例中，該電源銜接器210可進一步包含一整合的能量儲存器216。該整合的能量儲存器經組態用以在該電源組212係***該電源銜接器210時從該電源組212獲得電力，並在該電源組212係***或停留於該電源銜接器210內(依據該組態決定)時向該複數個裝置供電。較佳的係，該整合的能量儲存器包含一超級電容器。亦適用的係，包含一電池或用以儲存能量的任何其他類型裝置。
該供電設備200可進一步包含一補充供電器280，其經組 態用以將太陽能、風能及汽車能量中的任一者轉換為電能，並供應給該電源銜接器。例如，該補充供電器280可以係或連接至一太陽電池板282、一風力發電機284及/或一汽車發電機286。從該補充供電器280供應的電力可透過該電源銜接器210來給一或裝置直接供電，或給整合的能量儲存器216充電。即使從該供電設備200之組塊拖曳出該太陽電池板282、該風力發電機284及該汽車發電機286，熟習此項技術者亦會瞭解可將其全部或部分整合進該供電設備200。
熟習此項技術者會明白，在本發明之各項具體實施例中提供的相關方法及設備中可進行各種修改而不脫離本發明之精神或範疇。因此，本發明之範疇應受隨附申請專利範圍限制。
前文所作之評注表明參考圖式之詳細說明解說而非限制本發明。有諸多替代方案歸屬於隨附申請專利範圍之範疇內。請求項中的任何參考符號不應係解釋為限制該請求項。用語"包含"並不排除在一請求項中所列元件或步驟之外的元件或步驟之存在。元件或步驟前之冠詞"一"或"一個"並不排除存在複數個此類元件或步驟。
100‧‧‧系統
110‧‧‧電源組
112‧‧‧超級電容器
120‧‧‧充電器
122‧‧‧電力網絡
124‧‧‧太陽電池板
126‧‧‧風力發電機
128‧‧‧汽車能量發電機
130‧‧‧電源銜接器
132‧‧‧燈
134‧‧‧電視機
136‧‧‧清洗機
200‧‧‧供電設備
210‧‧‧電源銜接器
212‧‧‧電源組
214‧‧‧第二電源組
216‧‧‧整合的能量儲存器
222、224及228‧‧‧連接器
232、234、238‧‧‧電源調節器
240‧‧‧能量偵測器
250‧‧‧使用者介面
260‧‧‧設定檔儲存器
270‧‧‧選擇器
280‧‧‧補充供電器
282‧‧‧太陽電池板
284‧‧‧風力發電機
286‧‧‧汽車發電機
為了更全面地瞭解本發明及其優點，參考以上結合附圖的說明，其中：圖1解說依據本發明之一具體實施例之一傳輸電能的系統。
圖2解說依據本發明之若干具體實施例之若干範例性供電設備之一方塊圖。
100‧‧‧系統
110‧‧‧電源組
112‧‧‧超級電容器
120‧‧‧充電器
122‧‧‧電力網絡
124‧‧‧太陽電池板
126‧‧‧風力發電機
128‧‧‧汽車能量發電機
130‧‧‧電源銜接器
132‧‧‧燈
134‧‧‧電視機
136‧‧‧清洗機

Claims (9)

  1. 一種用以向複數個裝置提供電能之設備，該設備包含：一電源銜接器(power dock)，其經組態用以電性耦合至一可攜式電源組(power pack)，其中該電源組經組態用以儲存電能且該電源組係可移除的；複數個連接器，每一連接器經組態而以連接器的一端連接至該電源銜接器且從該電源銜接器向該複數個裝置之一者提供電能；一能量偵測器，其經組態用以偵測儲存於該電源組中之電能；以及一設定檔(profile)儲存器，其經組態用以包含一設定檔，該設定檔含有基於藉由該能量偵測器偵測到的資訊來選擇該複數個連接器之一或多個連接器之一偏好表。
  2. 如請求項1之設備，其進一步包含：複數個電源調節器，每一電源調節器經進一步組態用以將該電源銜接器之一輸出電壓轉換為一對應的預定義電壓，並將其輸出至一耦合至該電源調節器之對應連接器。
  3. 如請求項1之設備，其進一步包含：一使用者介面，其經組態用以顯示藉由該能量偵測器偵測到之資訊。
  4. 如請求項3之設備，其進一步包含：一選擇器，其經組態用以基於藉由該能量偵測器偵測到之該資訊以及該設定檔及/或透過該使用者介面之輸入 資訊來啟用(enable)一或多個連接器，其中該使用者介面經進一步組態用以從外部接收該輸入資訊。
  5. 如請求項1之設備，其中該電源銜接器進一步包含一整合的能量儲存器，該整合的能量儲存器經組態用以從該電源組接收電能並將該所接收之電能提供給該複數個裝置之至少一者。
  6. 如請求項5之設備，其中該整合的能量儲存器包含一超級電容器、一擬電容器或者一電池之任一者。
  7. 如請求項1之設備，其中該電源銜接器經進一步組態用以固持一第二電源組，其中該電源銜接器與該第二電源組經配置用以提供更多電能或一更高的輸出電壓。
  8. 如請求項1或7之設備，其中每一電源組包含一超級電容器、一擬電容器或者一電池之任一者用以儲存電能。
  9. 如請求項1之設備，其進一步包含：一補充供電器，其經組態用以將太陽能、風能及汽車能量之任一者轉換為電能，並將其供應給該電源銜接器。
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