TWI505081B - Method and Method of Electric Energy Saving Information Collection System - Google Patents

Description

電器待機節電訊息收集系統及方法

本發明係為一種電器待機節電訊息收集系統及方法，特別係指一種兼具節電控管及自動操作之功能，並且將一節電訊息傳送再收集作記錄與統計之系統。

隨著電子類技術的發展愈臻成熟，各式電器設備用品與人們的生活愈是密不可分，小至電視、冰箱、冷氣、微波爐、印表機等家庭或辦公室中常見之電器設備，大至超級電腦、CNC、MRI等實驗室或工廠場中常見之大型機台，皆不勝枚舉。一般使用者為方便再度使用這些電器設備，習慣在不使用這些電器設備時仍保持待機狀態，並未切斷電器設備與電源間之迴路，但這樣的習慣仍會使電器設備消耗少許電力。

雖然每單一電器設備在待機狀態時所消耗之電力不多，但數件電器設備於待機狀態所耗費之電力總合，累積下來卻仍十分可觀，不但浪費能源更增加了電費支出，這與目前所提倡的節能趨勢，是背道而馳的。

因此，在習知技術之中，部份電器設備裝設有一斷電裝置，該斷電裝置係用以連接一電器設備之一電源端及一電源，包括有一特定功率擷取器、一比較器、一計時器以及一開關。該特定功率擷取器用以設定一第一參考電壓值，該第一參考電壓值對應至一功率閥值；而該比較器則用 以比較該第一參考電壓值及一第二參考電壓值，該第二參考電壓值對應至該電器設備之使用功率。當該第二參考電壓值小於該第一參考電壓值時，該計時器計算一時間是否超過一斷電時間，若該時間超過該斷電時間，則開關切斷該電源端與該電源間之電連接，進而在不使用該電器設備的情況下，能減少電器待機時的電力損耗，來達到節能省電之目的。

惟考量某些電器設備為更有效率發揮其功能或強調美觀設置，會將電器設備設置於較於隱蔽處或者較高處，造成使用者欲切換該斷電裝置之開關時較為不便。是故該斷電裝置更出現了搭配上無線操控之技術，其特色在於該斷電裝置中多包括有一無線控制閘裝置，該無線控制閘裝置用以接收一無線控制訊號，並產生一導通訊號或一關閉訊號；該開關可根據該導通訊號恢復電源端與該電源間之電連結，而根據該關閉訊號切斷電源端與該電源間之電連結，不但保有減少電器待機時能量損耗的功效，更因無線遙控之設計，提高使用者在裝置使用上的便利性。

此外，為了解決該斷電裝置在搭配使用於標的電器設備時，由於每個電器設備的額定功率以及待機功率並不相同，有可能發生誤判的問題，一種具有偵測以及記憶功能的待機節電控制器被設計出來，不但可以判斷是否需要執行待機節電功能，更能作為過載警示判斷之功能。

該待機節電控制器係在偵測到一啟始開關受操作時，由一控制單元控制一迴路開關閉路，再以一電流偵測單元 偵測電力迴路之電流，並將該電流定義為待機電流值。在一預設的時間之內，若該電器設備未受操作開機時，該控制單元控制該迴路開關開路。在該預設的時間之內，若該電器設備受操作開機呈使用狀態時，由該電流偵測單元偵測電力迴路之電流，並將該電流定義為開機電流值。該待機電流值及該開機電流值可記憶於一記憶單元之中，以作為待機電流值及開機電流值日後在判斷是否執行待機節電功能之依據，如此安排提供使用者一個更具智慧控制功能的設計。

然而，僅管斷電裝置的功能再多元、效率再強大，仍然只有少部份的民眾願意為了嚮應節能趨勢而多花預算來使用這樣的節電裝置，尚缺乏一套整合型的機制來提高民眾的使用意願。

有鑑於此，本發明的目的即是提供一種電器待機節電訊息收集系統及方法，藉由節電器本身計算所節省下來的電能，再經由一資料傳輸網路系統傳送收集，進而作統計與記錄。

本發明設計出的一種電器待機節電訊息收集系統及方法，係藉由複數個待機節電控制器，各別將複數個遠方用戶端所節電之訊息，經由一資料傳輸網路傳輸至一伺服端作記錄與統計，包括有一資料傳輸網路、一節電訊息收集伺服器、一伺服器端網路連接界面、至少一用戶端網路連 接裝置、至少一待機節電控制器，其中該待機節電控制器係由一控制單元、一記憶單元、一電流偵測單元、一網路連接埠、一迴路開關、一可控制該迴路開關開路或閉路的驅動單元所組成。

該電器設備具有一開機模式、待機模式及一關機模式，該控制單元於該電器設備操作於該待機模式一預設的計時時間後，該控制單元即經由該驅動單元控制該迴路開關開路；該控制單元於該迴路開關開路時，偵測該電器設備回復操作於該開機模式之斷電期間值，再依據該斷電期間值及該待機電流值計算產生一節電訊息，該待機節電控制器所產生的節電訊息經由該網路連接埠、該用戶端網路連接裝置、該資料傳輸網路、該伺服器端網路連接界面傳送至該節電訊息收集伺服器。

該記憶單元中儲存有該開機電流值、該待機電流值，當該迴路開關閉路時，且該電器設備操作於該開機模式時，該電流偵測單元偵測到該電源經由該電力迴路供應至該電器設備的電流值係定義為該開機電流值；當該迴路開關閉路時，且該電器設備操作於待機模式時，該電流偵測單元偵測到該電源經由該電力迴路供應至該電器設備的電流值係定義為該待機電流值；該控制單元經由該電流偵測單元偵測到該電力迴路的電流係為該待機電流值時，經該預設的計時時間後，即經由該驅動單元控制該迴路開關開路。

經過如此設計之電器待機節電訊息收集系統及方法， 使得節省下來的電能可以清楚的被統計與記錄，成為一套整合型的節電鼓勵機制，有效的鼓勵民眾使用節電裝置來實踐節能減碳之行動，確實做到了節能省電之目的。

請參閱第1圖與第2圖所示，本發明電器待機節電訊息收集系統及方法之整體概念，即係藉由複數個待機節電控制器(211~214)，各別將複數個遠方用戶端(111~114)所節電之訊息，經由一資料傳輸網路4傳輸至一伺服端作記錄與統計，其中該待機節電控制器(211~214)與一電力迴路9電連接於一電器設備81及一電源7之間。

本發明電器待機節電訊息收集系統及方法包括：一資料傳輸網路4；一節電訊息收集伺服器6，連接於該資料傳輸網路4；一伺服器端網路連接界面5，連接於該節電訊息收集伺服器6與該資料傳輸網路4；至少一用戶端網路連接裝置(311~314)，連接於該資料傳輸網路4；至少一待機節電控制器(211~214)，該待機節電控制器211包括有一控制單元20、一記憶單元25、一電流偵測單元22、一網路連接埠24、一迴路開關26、一可控制該迴路開關開路或閉路的驅動單元27，該待機節電控制器之網路連接埠24連接於該用戶端網路連接裝置311，該迴路開關26與該電流偵測單元22係連接於一電源7與至少一設置在用戶端中的電器設備81間。

在本發明電器待機節電訊息收集系統及方法之中，該 電器設備具有一開機模式、一待機模式及一關機模式，該控制單元20於該電器設備81操作於該待機模式一預設的計時時間後，該控制單元20即經由該驅動單元27控制該迴路開關26開路；該控制單元20於該迴路開關26開路時，偵測該電器設備81回復操作於該開機模式之斷電期間值，再依據該斷電期間值及一待機電流值251計算產生一節電訊息S1，該待機節電控制器211所產生之該節電訊息S1經由該網路連接埠24、該用戶端網路連接裝置311、該資料傳輸網路4、該伺服器端網路連接界面5傳送至該節電訊息收集伺服器6。其中該記憶單元25中儲存有該開機電流值252、該待機電流值251，當該迴路開關26閉路時，且該電器設備81操作於該開機模式時，該電流偵測單元22偵測到該電源7經由該電力迴路9供應至該電器設備6的電流值係定義為一開機電流值252；當該迴路開關26閉路時，且該電器設備81操作於待機模式時，該電流偵測單元22偵測到該電源7經由該電力迴路9供應至該電器設備81的電流值係定義為該待機電流值251；該控制單元20經由該電流偵測單元22偵測到該電力迴路9的電流係為該待機電流值251時，經該預設的計時時間後，即經由該驅動單元27控制該迴路開關26開路。

請參閱第1圖至第3圖所示，本發明電器待機節電訊息收集系統，係藉由至少一個待機節電控制器211，將至少一個遠方用戶端111所節電之訊息，傳送至一節電訊息收集伺服器6，該待機節電控制器211包括有一控制單元 20、一連接於該控制單元的記憶單元25、一電流偵測單元22、一迴路開關26、一可控制該迴路開關開路或閉路的驅動單元27，該迴路開關26與該電流偵測單元22係連接於一電源7與至少一設置在用戶端中的電器設備81之間。

該電器設備81具有一開機模式、待機模式及一關機模式，該方法包含下列步驟：該電流偵測單元22在該迴路開關26閉路且該電器設備81操作於該開機模式時，偵測該電源7經由該電力迴路9供應至該電器設備81的電流值，並將此電流值定義為開機電流值252(S101)；該電流偵測單元22在該迴路開關26閉路且該電器設備81操作於該待機模式時，偵測該電源7經由該電力迴路9供應至該電器設備81的電流值，並將此電流值定義為待機電流值251(S102)；該控制單元20經由該電流偵測單元22偵測到該電力迴路9的電流係為該待機電流值251時，由一計時單元23啟始一預設的計時時間(S103)；經該預設的計時時間後，該控制單元20經由該驅動單元27控制該迴路開關26開路(S104)；該控制單元20於該迴路開關26開路時，計算該電器設備81回復操作於該開機模式之斷電期間值(S105)；該控制單元20依據該斷電期間值及該待機電流值251計算產生一節電訊息S1(S106)；將該節電訊息S1傳送至該節電訊息收集伺服器6(S107)。

請參閱第4圖所示，本發明電器待機節電訊息收集方法在偵測電力迴路9之電流值時(S201)，若電流偵測單元22偵測到開機電流(S202)，則將該電流偵測單元22所偵測 到的開機電流值252儲存在該記憶單元25(S203)，若電流偵測單元22偵測到待機電流(S204)，則將該電流偵測單元22所偵測到的待機電流值251儲存在該記憶單元25(S205)。

請參閱第5圖所示，本發明電器待機節電訊息收集方法在節電之步驟完成後，更包括該控制單元20偵測由一恢復供電操控單元28所送出之一恢復供電信號S5(S301)，當該控制單元20偵測到該回復供電信號S5後(S302)，該控制單元20經由該驅動單元27控制該迴路開關26閉路(S303)。

請參閱第6圖所示，其顯示本發明電器待機節電訊息收集系統及方法第二實施例之示意圖。本發明電器待機節電訊息收集系統及方法，其中該資料傳輸網路4之實現方式除了網際網路以及電話線路之外，亦可以無線通訊之方式實現，在此並未挶限。請參閱第7圖所示，其顯示本發明電器待機節電訊息收集系統及方法第三實施例之示意圖。本發明電器待機節電訊息收集系統及方法，其中該資料傳輸網路4之實現方式除了網際網路、電話線路以及無線通訊之外，更可以電力線通訊網路41之方式實現。該電力線通訊網路41係由一控制器、一訊號調制與解調電路以及一電源耦合電路所組成，遠方用戶端111透過待機節電控制器211所計算出之節電訊息S1，經過電源耦合、調制與解調的過程，以一電力線傳輸至節電訊息收集伺服器6。

以上述為實施例作為專利說明及圖式，係為電路功能 模式切換之陳述，舉凡熟悉此技藝者皆能輕易得知。本發明所提供之電器待機節電訊息收集系統及方法確具新穎性、進步性以及產業利用性，故本發明業已符合於專利之要件。惟以上之實施例說明，僅為本發明之較佳實施例說明，凡習於此項技術者當可依據本發明之上述實施例說明而作其它種種之改良及變化。然而這些依據本發明實施例所作的種種改良及變化，當仍屬於本發明之發明精神及以下所界定之專利範圍內。

111~114‧‧‧遠方用戶端

20‧‧‧控制單元

211~214‧‧‧待機節電控制器

22‧‧‧電流偵測單元

23‧‧‧計時單元

24‧‧‧網路連接埠

25‧‧‧記憶單元

251‧‧‧待機電流值

252‧‧‧開機電流值

26‧‧‧迴路開關

27‧‧‧驅動單元

28‧‧‧恢復供電操作單元

311~314‧‧‧用戶端網路連接裝置

4‧‧‧資料傳輸網路

41‧‧‧電力線通訊網路

5‧‧‧伺服器端網路連接界面

6‧‧‧節電訊息收集伺服器

7‧‧‧電源

81~82‧‧‧電器設備

9‧‧‧電力迴路

S1~S4‧‧‧節電訊息

S5‧‧‧恢復供電訊號

第1圖係本發明電器待機節電訊息收集系統第一實施例之示意圖；第2圖係本發明電器待機節電訊息收集系統於電源與電器設備間之功能方塊圖；第3圖係本發明電器待機節電訊息收集方法之流程圖；第4圖顯示本發明電器待機節電訊息收集系統在進行自動偵測設定時之流程圖；第5圖顯示本發明電器待機節電訊息收集系統在偵測到電源中斷後又復電時之流程圖；第6圖顯示本發明電器待機節電訊息收集系統第二實施例之示意圖；第7圖顯示本發明電器待機節電訊息收集系統第三實施例之示意圖。

20‧‧‧控制單元

211‧‧‧待機節電控制器

22‧‧‧電流偵測單元

23‧‧‧計時單元

24‧‧‧網路連接埠

25‧‧‧記憶單元

251‧‧‧待機電流值

252‧‧‧開機電流值

26‧‧‧迴路開關

27‧‧‧驅動單元

28‧‧‧恢復供電操作單元

311‧‧‧用戶端網路連接裝置

4‧‧‧資料傳輸網路

5‧‧‧伺服器端網路連接界面

6‧‧‧節電訊息收集伺服器

7‧‧‧電源

81‧‧‧電器設備

9‧‧‧電力迴路

S1‧‧‧節電訊息

S5‧‧‧恢復供電訊號

Claims (7)

1. 一種電器待機節電訊息收集系統，包括：一資料傳輸網路；一節電訊息收集伺服器，連接於該資料傳輸網路；一伺服器端網路連接界面，連接於該節電訊息收集伺服器與該資料傳輸網路之間；至少一用戶端網路連接裝置，連接於該資料傳輸網路；至少一待機節電控制器，該待機節電控制器包括有一控制單元、一連接於該控制單元的記憶單元、一電流偵測單元、一網路連接埠、一迴路開關、一可控制該迴路開關開路或閉路的驅動單元，該待機節電控制器透過該網路連接埠連接於該控制單元與該用戶端網路連接裝置，該迴路開關與該電流偵測單元係連接於一電源與至少一設置在用戶端中的電器設備之間；其中該電器設備具有一開機模式、一待機模式及一關機模式，該控制單元於該電器設備操作於該待機模式一預設的計時時間後，該控制單元即經由該驅動單元控制該迴路開關開路；該控制單元於該迴路開關開路時，偵測該電器設備回復操作於該開機模式之斷電期間值，再依據該斷電期間值及一待機電流值計算產生一節電訊息，該待機節電控制器所產生之該節電訊息經由該網路連接埠、該用戶端網路連接裝置、該資料傳輸網路、該伺服器端網路連接界面傳送至該節電訊息收集伺服器。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電器待機節電訊息收集系統，其中該記憶單元中儲存有該開機電流值、該待機電流值，當該迴路開關閉路時，且該電器設備操作於該開機模式時，該電流偵測單元偵測到該電源經由該電力迴路供應至該電器設備的電流值係定義為一開機電流值；當該迴路開關閉路時，且該電器設備操作於待機模式時，該電流偵測單元偵測到該電源經由該電力迴路供應至該電器設備的電流值係定義為該待機電流值；該控制單元經由該電流偵測單元偵測到該電力迴路的電流係為該待機電流值時，經該預設的計時時間後，即經由該驅動單元控制該迴路開關開路。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電器待機節電訊息收集系統，其中該資料傳輸網路係為網際網路、電話線路、無線通訊、電力線通訊網路(Power Line Communication)之一。
4. 一種電器待機節電訊息收集方法，係藉由至少一個待機節電控制器，將至少一個遠方用戶端所節電之訊息，傳送至一節電訊息收集伺服器，該待機節電控制器包括有一控制單元、一連接於該控制單元的記憶單元、一電流偵測單元、一迴路開關、一可控制該迴路開關開路或閉路的驅動單元，該迴路開關與該電流偵測單元係連接於一電源與至少一設置在用戶端中的電器設備之間，該電器設備具有一開機模式、待機模式及一關機模式，該方法包含下列步驟： (a)該電流偵測單元在該迴路開關閉路且該電器設備操作於該開機模式時，偵測該電源經由該電力迴路供應至該電器設備的電流值，並將此電流值定義為開機電流值；(b)該電流偵測單元在該迴路開關閉路且該電器設備操作於該待機模式時，偵測該電源經由該電力迴路供應至該電器設備的電流值，並將此電流值定義為待機電流值；(c)該控制單元經由該電流偵測單元偵測到該電力迴路的電流係為該待機電流值時，由一計時單元啟始一預設的計時時間；(d)經該預設的計時時間後，該控制單元經由該驅動單元控制該迴路開關開路；(e)該控制單元於該迴路開關開路時，計算該電器設備回復操作於該開機模式之斷電期間值；(f)該控制單元依據該斷電期間值及該待機電流值計算產生一節電訊息；(g)將該節電訊息傳送至該節電訊息收集伺服器。
5. 如申請專利範圍第4項所述之電器待機節電訊息收集方法，其中步驟(a)中，更包括將該電流偵測單元所偵測到的開機電流值儲存在該記憶單元的步驟；步驟(b)中，更包括將該電流偵測單元所偵測到的待機電流值儲存在該記憶單元的步驟。
6. 如申請專利範圍第4項所述之電器待機節電訊息收集方 法，其中該節電訊息係經由網際網路、電話線路、無線通訊、電力線通訊網路之一傳送至該節電訊息收集伺服器。
7. 如申請專利範圍第4項所述之電器待機節電訊息收集方法，其中在步驟(g)之後，更包括下列步驟：(h)由控制單元偵測一恢復供電信號，(i)當該控制單元偵測到該回復供電信號後，該控制單元經由該驅動單元控制該迴路開關閉路。