TWI531131B - Current detection and management device - Google Patents

Description

電流檢測與管理裝置

本發明涉及一種電流檢測與管理裝置，尤指一種藉由檢測工作電流狀態來控管電器之供電，達避免閒置電器待機耗費電能的電流檢測與管理裝置。

一般電器只要連接電源即使未開啟使用或拔除電源之際，它都是處於待機狀態，會有微小的電流通過造成電能耗損，長時間累計下來將造成可觀的電能浪費，這結果除了耗費成本之外也會增加二氧化碳的排放，提高全球的溫室暖化的危機，威脅人類生存環境。從統計觀點來看，若一個家庭有數十種不必要的電器在浪費，全球數千萬個家庭，就有數億個不必要的電源在持續在浪費，能源浪費的情況，相當可觀；由此可知，這種連接電源的閒置電器所導致的能源浪費的缺失，顯有待積極研究解決。

在先前技術中，中華民國專利申請第098143628號『節能插座』乙案，雖然可以低耗電量，對插孔模組執行斷電，可是在實際應用上，卻沒有提供彈性可調整的緩衝時間，造成運用上的不便；另中華民國專利申請第099213855號『智慧型節能插頭』乙案，也同樣沒有提供彈性可調整的緩衝時間，造成運用上的不便；中華民國專利申請案第098220768號，『電流管理裝置』乙案，測試閒置功耗須要同時電壓感知器與電流感知器，成本較高，增加了實現的難度；中華民國專利申請第098209298號『一種節能 電源分配器』乙案，須要額外利用比較器電路，增加電路的成本；以及在中華民國專利申請第09911714號，『電器之斷電裝置』乙案，啟動單元除了啟動電源供應單元外，同時也會啟動受控斷路單元，造成應用上的不便。鑒此，在本發明中將利用彈性的電路方式，有效的節省了開發的成本與實現的可能性。

本發明主要提供一種電流管理裝置，其可藉由檢測電器的工作電流狀態來判定電器是否正常運作，將該工作電流與一基準的判斷電流作比較，當電器處於關機或待機狀態使該工作電流低於判斷電流時，或是當電器工作電流過大而高於判斷電流時，即啟動一停止供電的倒數計時期間，該倒數計時期間可依不同電器的使用狀況而設定適合的期間與適合的判斷電流，除非前述工作電流在該倒數計時期間可重新恢正常狀態，否則電器即被停止供電，據此達到省電與安全保護的功能。

根據本發明所提供之電流管理裝置，其包含一電源連接單元、一主電流管理單元以及一供電單元，所述電源連接單元可電性連接於一電源，所述供電單元可電性連接於一電器，所述主電流管理單元係串聯於所述電源連接單元與供電單元之間，據以司控所述電源連接單元是否導通連接至所述供電單元；所述主電流管理單元至少包含一主電源開關、一電流偵測元件、一驅動元件、一微處理器以及一重啟元件；其中，所述主電源開關與電源偵測元件被串聯於所述電源連接單元與供電單元3的電連線之間；該電流管理裝置供於供電運作時，所述主電源開關呈閉路(ON)以導通所述電源連接單元到供電單元；所述驅動元件受所述微微處理器的控 制訊號司控，用以控制所述主電源開關呈閉路(ON)或開路(OFF)；所述電流偵測元件設置在所述主電源開關與供電單元的電連線之間，用以偵測所述電源連接單元輸送至該供電單元的工作電流值(Operating Current Value,OCV)，並將偵測結果傳送給所述微處理器；所述重啟元件連接於所述微處理器，可在所述主電源開關呈開路時觸發所述微處理器去啟動所述驅動元件使所述主電源開關呈閉路(ON)以導通所述電源連接單元到供電單元；所述微處理器可根據所述電流偵測元件的工作電流值OCV偵測結果司控所述驅動元件，藉所述驅動元件控制所述主電源開關的開路或閉路，其中，所述微處理器具一判斷電流值(Reference Current Value,RCV)用於與所述電流偵測元件之偵測結果的工作電流值OCV作比較，當比較的結果為該工作電流值OCV低於或高於所述判斷電流值RCV時，該微處理器即啟動一倒數計時期間CP，於該倒數計時期間(Countdown Period,CP)內，如果該工作電流OCV未重新超過所述判斷電流值RCV，當完成倒數計時期間CP該微處理器即經由該驅動元件控制前述主電源開關呈開路(OFF)，以切斷導通所述電源連接單元到供電單元，避免電器在不使用時或長期待機狀況下的電能耗費。

特別是，所述主電流管理單元的主電源開關與電流偵測元件係串聯方式連接於所述電源連接單元與供電單元之間，使流經所述主電源開關的工作電流會再流經所述電流偵測元件，成為所述電流偵測元件的工作電流，藉由電流重複利用的方式達到省電的效能。

特別是，所述判斷電流值RCV可為一固定值或一區間值，所述固定值或區間值係介於電器之啟動使用時的工作電流值OCV與關閉使用時的待機電流值(Standby-mode Current Value,SCV)之間。

在一實施例中，所述主電流管理單元還包含一濾波元件、一訊號放大元件，可將所述電流偵測元件觸發傳來的訊號濾波、放大後再輸出給所述微處理器單元；所述濾波元件與訊號放大元件亦可由整流元件替代。

在一實施例中，所述主電流管理單元更包含一通訊元件，其係選自無線通訊模組或有線通訊模組之一，所述通訊元件可接受使用者由外部傳送的控制訊號並據以控制或變更該微處理器的內部設定，以及將所述微處理器記錄的電器使用之數據資料傳送到遠端資料庫收集及利用。

在一實施例中，所述微處理器還包含一設定調整元件，其可變更設定所述微處理器的預設判斷電流值RCV與預設的倒數計時期間CP之參數，讓使用者可依使用電器種類與使用場合來設定不同工作參數。

在一實施例中，所述微處理器還包含一顯示器，其可顯示該電流管理裝置的相關工作參數及運作訊息，據此增進使用者的操作便利性。

在一實施例中，所述電流管理裝置包含一驅動電能管理單元，所述驅動電能管理單元被電連接於所述電源連接單元與主電流管理單元之間，所述控制該主電流管理單元之供電與否，其至少包含一工作電源開關、一定電源元件、一第二驅動元件以及一觸發元件；所述工作電源開關被串接於所述電源連接單元與主電流管理單元的電連線之間；所述定電源元件可以調整所述電源連接單元之電源規格，並提供符合所需規格的電源給所述微處理器使用，可以是定電壓電路或是定電流電路；所述第二驅動元件受所述微處理器的司控，用以控制所述工作電源開關呈開路或閉路；所述觸發元件可驅動所述工作電源開關由開路(OFF)轉變成閉路(ON)， 以導通所述電源連接單元的電源至定電源元件；當前述主電流管理單元呈開路(OFF)的狀態下，所述微處理器可令所述第二驅動元件將該工作電源開關呈開路(OFF)，使定電源元件停止供電至該主電流管理單元，藉此避免所述電流管理裝置本身的待機電能浪費，亦或是，當前述主電流管理單元呈開路(OFF)時，所述微處理器可令所述第二驅動元件將該工作電源開關呈閉路(ON)，維持微處理器電源，等待接受進一步命令；當在所述工作電源開關呈開路(OFF)的狀態下，可藉由操作所述觸發元件使該工作電源開關恢復呈閉路(ON)，使所述定電源元件持續供電至該主電流管理單元恢復正常運作。

特別是，所述觸發元件啟動後可導通所述電源連接單元至所述定電源元件，所述定電源元件提供穩定電源給所述微處理器，所述微處理器再啟動所述第二驅動元件，讓所述工作電源開關形成自鎖狀態，維持閉路。

本發明亦提供一種可檢出供電線路的異常工作電流狀態之電流感測裝置。

根據本發明，所述電流感測裝置至少具包含一電源連接單元、一供電單元、一電流偵測單元、一訊號處理單元與一微處理器單元；所述電源連接單元可電性連接於一電源，所述供電單元可電性連接於一電器，所述電流偵測單元係串聯於所述電源連接單元與供電單元之間，用以偵測所述電源連接單元輸送至該供電單元的工作電流值OCV；所述訊號處理單元將所述電流偵測單元傳來的訊號處理為穩定的電壓訊號後輸出給所述微處理器單元；所述微處理器單元具一判斷電流值RCV可於與所述電流 偵測單元之偵測結果的工作電流值OCV作比較，並依據比較結果遂行相應進程。

特別是，所述訊號處理單元可一主動濾波單元，所述主動濾波單元將所述電流偵測單元傳來的訊號濾波並放大後輸出給所述微處理器單元，其係選自於由電阻或電容或電感所組成的電路、放大器所組成的濾波電路或是其他同時具有濾波與放大功能的電路等，但所述主動濾波單元並不以此為限。所述訊號處理單元亦可為一整流單元，其係選自於濾波器、二極體、類比數位轉換器、檢波器電路或具有將旋波訊號轉換為穩定的訊號之電路或元件，但所述整流單元並不以此為限。

此將於下文中進一步闡明本發明的其他功能及技術特徵，熟習本技術者熟讀文中的說明後即可據以實現本發明。

1‧‧‧電源連接單元

2‧‧‧主電流管理單元

21‧‧‧主電源開關

22‧‧‧電流偵測元件

23‧‧‧驅動元件

24‧‧‧微處理器

24a‧‧‧設定調整元件

25‧‧‧重啟元件

26‧‧‧通訊單元

27‧‧‧訊號放大元件

28‧‧‧濾波元件

29‧‧‧顯示器

3‧‧‧供電單元

3a‧‧‧副供電單元

4‧‧‧驅動電能管理單元

41‧‧‧工作電源開關

42‧‧‧定電源元件

43‧‧‧第二驅動元件

44‧‧‧觸發元件

5‧‧‧殼體

OCV‧‧‧工作電流值

RCV‧‧‧判斷電流值

CP‧‧‧倒數計時期間

圖1係本發明第一實施例之電路架構方塊示意圖；圖2係本發明第一實施例之主電流管理單元的運作流程圖；圖3A係本發明第一實施例安裝於電源轉接插座之正面外觀圖；圖3B係本發明第一實施例安裝於電源轉接插座之背面外觀圖；圖3C係本發明第一實施例安裝於USB裝置之外觀圖；圖4係本發明第二實施例之電路架構方塊示意圖；圖5係本發明第二實施例之電源轉接插座的正面外觀圖；以及圖6係本發明第三實施例之電源轉接插座的正面外觀圖。

如圖1、2及圖3A~3C所示係本發明之電流管理裝置的第一較佳實施例，其主要包含一電源連接單元1、一主電流管理單元2以及一供電單元3，該電源連接單元1可連接於一外在電源，例如110~220伏特交流電的家用電源，該供電單元3可連接於一組或一組以上的電器，該主電流管理單元2係電連接於該電源連接單元1與供電單元3之間，據以控制該供電單元3之供電與否。

該主電流管理單元2具一主電源開關21、一電流偵測元件22、一驅動元件23、一微處理器24、一重啟元件25、一訊號放大元件27以及一濾波元件28；其中，該主電源開關21與電源偵測元件22，被串聯於前述電源連接單元1與供電單元3的電連線之間，主電源開關21係選自於繼電器(Relay)或三極交流開關(TRIAC)等，但開關種類並不以此為限；該電流偵測元件22設置在前述電流連接單元1與供電單元3的電連線之間，用以偵測該電源連接單元1輸送至該供電單元3的工作電流值OCV，並將偵測結果轉為電壓信號，傳送給微處理器24，而該電流偵測元件22係選自霍爾電流感測器(Hall Effect Current Sensor)或電流互感器(Current Transformer)、電阻元件或具感測電流的大小之電路或元件等，但電流偵測元件的種類並不以此為限；該訊號放大元件27被設置在該電流偵測元件22與微處理器24之間，可將所述電流偵測元件22觸發傳來的訊號放大後再輸出給該微處理器單元24；該濾波元件28被設置在所述電流偵測元件22與微處理器24之間，可將該電流偵測元件22觸發傳來的訊號濾波後再輸出給所該處理器單元24；該電流偵測元件22之偵測結果所觸發的電壓信號可以再經過濾波元件28、訊號放大元件27，然後再提供給微處理器24使用，另一方面，該濾波元件28 與訊號放大元件27亦可由一整流元件取代，該整流元件可以是濾波器、二極體、類比數位轉換器、檢波器電路或具有將旋波訊號轉換為穩定的訊號之電路或元件之一，將該整流元件設置在前述電流偵測元件22與微處理器24之間，可將該電流偵測元件22觸發傳來的訊號轉換為穩定的訊號再輸出給該微處理器單元24使用；該微處理器24具有一預設的判斷電流值RCV，可以為一固定值或一區間值，且該固定值或區間值係介於電器之啟動使用時的工作電流值OCV與關閉使用時的待機電流值SCV之間，其可與前述電流偵測元件22所觸發的電壓信號作比較，詳如圖2所示，當比較的結果為該工作電流值OCV低於或高於所述判斷電流值RCV時，該微處理器24即啟動一預設的倒數計時期間CP，於該倒數計時期間CP內，如果該工作電流OCV未重新回到所述判斷電流值RCV，亦即表示該使用電器是持續處於沒有正常運作的狀態，所以當完成倒數計時期間CP該微處理器24即經由該驅動元件23控制前述主電源開關21呈開路(OFF)，以切斷供電至該使用電器，達到省電的效果。其中，前述主電源開關21與電流偵測元件22的工作電流以串接方式相連，流經該主電源開關21的工作電流會再流經該電流偵測元件22，成為該電流偵測元件22的工作電流，藉由電流重複利用的方式達到省電的效能；除此之外，該主電源開關21可受該驅動元件23的控制而呈開路或閉路，且該驅動元件23受該微處理器24的電壓訊號司控，因此只須藉由該微處理器24的電壓訊號操作該驅動元件23，可以同時啟動該主電源開關21與電流偵測元件22的共用工作電流，在管理該供電單元3供給電器的電流外，同時達到省電的功能。

圖3A、3B顯示前述電流管理裝置係設置在一電源轉接插座 之殼體5內的結構態樣，該電源連接單元1可為一伸設於該殼體5背面的插頭，可理解的，該電源連接單元1當然也可以是一附有插頭或接電端子的延長電線，但並不以前述所列舉者為限，只要是可連接於使用場合的電源供應裝置的各式電源連接元件均屬之；而該供電單元3為一敞設於該殼體5正面或側面的插座，可理解的，該供電單元3也可以選用一附有延長電線的插座，或可搭配各式電器電源插頭的插座結構或端子插接座結構均屬之；另外，該主電流管理單元2的相關元件則被安裝在該殼體5內部，並使前述重啟元件25的按鈕敞設於該殼體5正面部位，以便於該電流管理裝置之初始啟動供電或重新啟動供電時可按壓通電使用。另，圖3C顯示將電流管理裝置係設置在USB(Universal Serial Bus，通用序列匯流排)的結構態樣，該USB的第一插接端作為電源連接單元1，該USB的第二插接端作為供電單元3，該主電流管理單元2的相關元件則被安裝在USB的殼體5內部，並使前述重啟元件25的按鈕敞設於該殼體5正面部位。

依前述特徵組成的電流管理裝置，使用時可先將該電源連接單元1的插頭插接於家用電源的插座上，再將欲使用之電器的電源接頭插接於該供電單元3的插座上，然後按壓該殼體5上的重啟元件25之按鈕，使該主電流管理單元2的主電源開關21呈閉路(ON)狀態，家用電源被供電至該電器使用；於供電到電器期間，該主電流管理單元2的電流偵測元件22會對供電線路的工作電流值OCV保持偵測與監控，並根據偵測結果輸出一電壓信號至微處理器24；在一使用狀況下，當使用電器關閉使用或呈現低電流的待機狀態時，通過與該微處理器24內部的預設判斷電流值RCV之比較運算，若前述工作電流值OCV低於或高於所述判斷電流值RCV時，即啟動進 行一預設的倒數計時期間CP，只要在該倒數計時期間CP內該電器有被重新開啟使用的情況，亦即所述工作電流值OCV將回到所述判斷電流值RCV，該倒數計時期間CP即被終止，電流管理裝置的供電線路保持通路(ON)狀態，讓該電器正常運作；惟在另一使用狀況下，如果一直到該倒數計時期間CP終止，該電器仍被未重新啟動，因此於該倒數計時期間CP終止後，該主電源開關21即呈開路(OFF)狀態，以斷絕家用電源供電至該使用電器，避免電能耗費；在之後，而如果要重新開啟供電運作，只須要去按壓該殼體5上面的重啟元件25的按鈕即可重新使家用電源供電至該電器以供使用；綜上所述可知，本發明可在電器不使用時，切斷電源與電器之間的供電連結，避免閒置電器之待機電能浪費。

圖4與圖5顯示係本發明之電流管理裝置的第二較佳實施例。該電流管理裝置主要包含一電源連接單元1、一驅動電能管理單元4、一主電流管理單元2以及一供電單元3；該電源連接單元1可連接於一外在電源，例如110伏特交流電的家用電源，該供電單元3可連接於一組或一組以上的電器，該主電流管理單元2係電連接於該電源連接單元1與供電單元3之間，據以控制該供電單元3之供電與否，而該驅動電能管理單元4係電連接於該電源連接單元1與主電流管理單元2之間，控制該主電流管理單元2之供電與否。

該主電流管理單元2包括一主電源開關21、一電流偵測元件22、一驅動元件23、一微處理器24、一設定調整元件24a、一重啟元件25、一通訊單元26、一訊號放大元件27、一濾波元件28以及一顯示器29；本實施例與前述第一實施例的主電流管理單元2之元件組成在大體上相同，因此 相同的構成元件部分在以下將不在重複贅述；其中，該主電源開關21與電源偵測元件22被串聯於前述電源連接單元1與供電單元3的電連線之間；該電流偵測元件22設置在前述主電源開關21與供電單元3的電連線之間，用以偵測該電源連接單元1輸送至該供電單元3的工作電流值OCV；該電流偵測元件22的觸發信號經該濾波元件28與訊號放大元件27處理後再提供給微處理器24使用；該微處理器24具有一預設的判斷電流值RCV，可與前述電流偵測元件22所觸發的電壓信號作比較，並依據比較結果司控該驅動元件23使該主電源開關21呈開路(OFF)或閉路(ON)；該設定調整元件24a連接該微處理器24，其可變更設定該微處理器24的預設判斷電流值RCV與預設的倒數計時期間CP之數值，讓使用者可依使用電器種類與使用場合來設定不同工作參數；該通訊元件26係選自無線通訊模組：例如Wifi、Blutooth、Zigbee、紅外線等，或有線通訊模組：例如：PLC電力線網路或網路線等，但通訊模組的種類並不以此為限，該通訊元件26連接該微處理器24，其可接受使用者由外部傳送的控制訊號，據以控制或變更該微處理器24的內部設定，例如直接啟動或關閉所述主電源開關21或是變更預設之判斷電流值RCV、預設的倒數計時期間CP之數值；該顯示器29連接該微處理器24，其可顯示該電流管理裝置的相關工作參數及運作訊息，因此可增進使用者的操作便利性，該顯示器29係選自於液晶顯示器(LCD)或發光二極體顯示面板等種類的顯示元件，但種類並不以此為限。

該驅動電能管理單元4具有一工作電源開關41、一定電源元件42、一第二驅動元件43以及一觸發元件44；其中，該工作電源開關41被串接於前述電源連接單元1與主電流管理單元2的電連線之間，該工作電源 開關41係選自於繼電器(Relay)或三極交流開關(TRIAC)等，但開關種類並不以此為限；該定電源元件42串聯於前述工作電源開關41，其可以調整前述外在電源的電源規格，並提供符合所需的電源規格給該微處理器24使用，該定電源元件42係選自於變壓器、整流器、電容或穩壓二極體等，但元件種類並不以此為限。

圖5係顯示前述第二較佳實施例被設置在一電源轉接插座之殼體5；該電源連接單元1為一伸設於該殼體5背面的插頭；該供電單元3為一敞設於該殼體5正面或側面的插座；另外，該主電流管理單元2與驅動電能管理單元4的相關元件則被安裝在該殼體5內部，其中，該重啟元件25、觸發元件44、設定調整元件24a以及顯示器29等元件的的操控按鈕被敞設於該殼體5正面部位，以便於使用者的操作與監看，而該通訊元件26的訊號接收部亦被敞設於該殼體5的表面，但不限定於正面部位，以利訊號之接收。

根據前述電流管理裝置的第二實施例，使用時可先將該電源連接單元1的插頭插接於家用電源的插座上，再將欲使用之電器的電源接頭插接於該供電單元3的插座上，然後按壓該殼體5上的重啟元件25之按鈕，使該主電流管理單元2的主電源開關21呈閉路(ON)狀態，家用電源被供電至該電器使用；於供電到電器期間，該主電流管理單元2的電流偵測元件22會對供電線路的工作電流值OCV保持偵測與監控，並根據偵測結果輸出一電壓信號至微處理器24；在一使用狀況下，當使用電器關閉使用或呈現低電流的待機狀態時或另一使用狀況，電流異常超出判斷電流範圍，通過與該微處理器24內部的預設判斷電流值RCV之比較運算，若前述工作電流值OCV低於所述判斷電流值RCV時，即啟動進行一預設的倒數計時期間CP， 只要在該倒數計時期間CP內該電器有被重新開啟使用的情況，亦即所述工作電流值OCV將高於所述判斷電流值RCV，該倒數計時期間CP即被終止，電流管理裝置的供電線路保持通路(ON)狀態，讓該電器正常運作；惟在另一使用狀況下，如果一直到該倒數計時期間CP終止，該電器仍被未重新啟動，因此於該倒數計時期間CP終止後，該主電源開關21即呈開路(OFF)狀態，以斷絕家用電源供電至該使用電器，避免電能耗費；在之後，而如果要重新開啟供電運作，只須要去按壓該殼體5上面的重啟元件25的按鈕即可重新使家用電源供電至該電器以供使用。除此之外，使用者可以依須要設定，當該主電源開關21呈閉路(OFF)時，該微處理器24也同時關閉工作電源開關41呈閉路(OFF)，達到省電的效果，或該主電源開關21呈閉路(OFF)時，該微處理器24可令該工作電源開關41保持呈開路(ON)，以維持該微處理器與通訊單元或外部電路的電源供應，隨時接收外部控制訊號，以便重新啟動該主電源開關21呈開路(ON)。

依上述說明可知，第二實施例之運作方式略與前述第一實施例相同，但特別的是，該微處理器24的預設判斷電流值RCV與預設的倒數計時期間CP之數值，可由該設定調整元件24a任意調整變更設置，同時其相關的工作設定參數及運作訊息均可由該顯示器29顯示出來，讓使用者可一目了然，因此操作、使用上更加便利實用。而且本發明第二實施例之電流管理裝置的元件組成簡潔、成本低廉，可針對低電流狀態做處理，並可彈性調整電器關閉的緩衝時間，因而可達到降低成本及有效電流管理之目的。

此外，第二實施例之更特別的特徵是：當該主電流管理單元2已切斷家用電源供電至該使用電器的狀態下，該微處理器24將令該驅動電 能管理單元4中的第二驅動元件43將該工作電源開關41呈開路(OFF)，使定電源元件42停止供電至該主電流管理單元2，可進一步的避免整體電流管理裝置在待機閒置期間的自身之電能浪費，達極致省電的目的；又，當在該工作電源開關41呈開路(OFF)的狀態下，可利用手動操作按下觸發元件44的按鈕導通該電源連接單元1的電源至定電源元件42，使該定電源元件42提供電源給該微處理器24並自動控制該工作電源開關41呈閉路(ON)自鎖，據此使該定電源元件42供電至該主電流管理單元2恢復正常運作，因此恢復整體電流管理裝置正常運作之操作方式非常簡易迅速。使用者也可以設定，當該工作電源開關41呈閉路(ON)自鎖時，該微處理器同時也啟動該主電源開關21呈閉路(ON)，恢復電流的導通，讓應用上更加方便。根據第二實施例之設置，可更進一步增進整體電流管理裝置的功能，特別是，該微處理器24可以記錄電器使用時的功耗值相關數據資料，例如：電器啟動時的時間與電流值、電器在待機時的時間與電流值、以及電器關閉時的時間與電流值，再利用該通訊元件26將前述電器的記錄資料傳送出去，由遠端資料庫收集及利用，據以調校整體電流管理裝置之設定，提升使用效能。

再請參閱圖6所示之本發明第三較佳實施例，是一種特別適合提供群組電器使用的電流管理裝置其大體組成元件係與前述第二實施例相同，主要差異在於：本發明第三較佳實施例還包含在該供電單元3之外還設有複數組供電單元3包含在一主要的供電單元3之外還增設有複數組副供電單元3a，各組副供電單元與主要的供電單元3電性連接於該主電源開關21，並使該等供電單元3、副供電單元3a的插座敞設於該殼體5正面或側面。當本創第三作實施例搭配具有關使用聯性的群組電器使用時，例如是電腦 設備的群組電器，可將主要電器，例如電腦，的電源線插接在該主要的供電單元3之插座上，而其它關聯性的附屬電器，如印表機、掃描器等，則分別插接到該等副供電單元3a的插座上；與前述創作實施例運作方式相同的，一旦插接在該主要的供電單元3插座上的電腦關閉使用後或處於待機時，該主電流管理單元2就會開始進行關閉供電的倒數計時，只要在時間內該電腦未被重新啟動使用，待倒數計時完成後，該主電流管理單元2即切斷該等供電單元3、副供電單元3a的各插座供電，使該等電腦設備的群組電器都完全斷電，因此不會有待機的電源浪費。

前述各實施例都是以電源轉接座型態作呈現說明，但在實際的應用上亦可將本發明的該主電流管理單元2直接設置在使用電器的供電迴路中，依此設置當電器一段時間不使用時就自動關掉電源，以達節能省電的功能；是以，本發明並非侷限於前述實施例所述形式，很明顯參考上述說明之啟發後，即能有更多技術均等性的改良與變化，舉凡熟悉本案技藝之人士，有在相同之發明精神下所作有關本發明之任何修飾或變更，皆仍應包括在本發明意圖保護對範疇。

1‧‧‧電源連接單元

2‧‧‧主電流管理單元

21‧‧‧主電源開關

22‧‧‧電流偵測元件

23‧‧‧驅動元件

24‧‧‧微處理器

24a‧‧‧設定調整元件

25‧‧‧重啟元件

26‧‧‧通訊單元

27‧‧‧訊號放大元件

28‧‧‧濾波元件

29‧‧‧顯示器

3‧‧‧供電單元

4‧‧‧驅動電能管理單元

41‧‧‧工作電源開關

42‧‧‧定電源元件

43‧‧‧第二驅動元件

44‧‧‧觸發元件

Claims (21)

1. 一種電流管理裝置，包含一電源連接單元、一主電流管理單元、一供電單元以及一驅動電能管理單元，所述電源連接單元可電性連接於一電源，所述供電單元可電性連接於一電器，所述主電流管理單元係串聯於所述電源連接單元與供電單元之間，據以司控所述電源連接單元是否導通連接至所述供電單元，所述驅動電能管理單元被電連接於所述電源連接單元與主電流管理單元之間，控制該主電流管理單元之供電與否，其特徵係在：所述主電流管理單元至少包含一主電源開關、一電流偵測元件、一驅動元件、一微處理器；其中，所述主電源開關與電流偵測元件被串聯於所述電源連接單元與供電單元的電連線之間；該電流管理裝置供於供電運作時，所述主電源開關呈閉路(ON)以導通所述電源連接單元到供電單元；所述驅動元件受所述微處理器的控制訊號司控，用以控制所述主電源開關呈閉路(ON)或開路(OFF)；所述電流偵測元件設置在所述電源連接單元與供電單元的電連線之間，用以偵測所述電源連接單元輸送至該供電單元的工作電流值OCV，並將偵測結果傳送給所述微處理器；所述微處理器具一判斷電流值RCV用於與所述電流偵測元件之偵測結果的工作電流值OCV作比較，當比較的結果為該工作電流值OCV低於或高於所述判斷電流值RCV時，該微處理器即啟動一倒數計時期間CP，於該倒數計時期間CP內，如果該工作電流OCV仍然持續低於或高於所述判斷電流值RCV，當完成倒數計時期間CP該微處理器即經由該驅動元件控制前述主電源開關呈開路(OFF)，以切斷導通所述電源連接單元到供電單元；所述驅動電能管理單元至少包含一工作電源開關、一定電源元 件、一第二驅動元件以及一觸發元件；其中，所述工作電源開關電連線於所述電源連接單元與主電流管理單元的電連線之間，所述工作電源開關於供電運作時呈閉路，導通所述電源連接單元至定電源元件；所述定電源元件可以調整所述電源連接單元之電源規格，並提供符合所需規格的電源給所述微處理器使用；所述第二驅動元件受所述微處理器的司控，用以控制所述工作電源開關呈開路或閉路；所述觸發元件可以導通所述電源連接單元的電源至定電源元件；當在所述工作電源開關呈開路(OFF)的狀態下，可藉由操作所述觸發元件使所述定電源元件供電至該主電流管理單元恢復正常運作。
2. 如申請專利範圍第1項所述的電流管理裝置，其中所述主電流管理單元的主電源開關與電流偵測元件係串聯方式連接於所述電源連接單元與供電單元之間，使流經所述主電源開關的工作電流會再流經所述電流偵測元件，成為所述電流偵測元件的工作電流，藉由電流重複利用的方式達到省電的效能。
3. 如申請專利範圍第1項所述的電流管理裝置，其中所述判斷電流值RCV可為一固定值，所述固定值係介於電器之啟動使用時的工作電流值OCV與關閉使用時的待機電流值SCV之間。
4. 如申請專利範圍第1項所述的電流管理裝置，其中所述判斷電流值RCV可為一區間值，所述區間值係介於電器之啟動使用時的工作電流值OCV與關閉使用時的待機電流值SCV之間。
5. 如申請專利範圍第1項所述的電流管理裝置，其中所述電流偵測元件係選自於霍爾感測器、電流互感器、電阻元件或具感測電流的大小之電路 或元件之一。
6. 如申請專利範圍第1項所述的電流管理裝置，其中所述主電流管理單元還包含一濾波元件，其被設置在所述電流偵測元件與微處理器之間，可將所述電流偵測元件觸發傳來的訊號濾波後再輸出給所述微處理器單元。
7. 如申請專利範圍第1項所述的電流管理裝置，其中所述主電流管理單元還包含一訊號放大元件，其被設置在所述電流偵測元件與微處理器之間，可將所述電流偵測元件觸發傳來的訊號放大後再輸出給所述微處理器單元。
8. 如申請專利範圍第1項所述的電流管理裝置，其中所述主電流管理單元還包含一整流元件，其被設置在所述電流偵測元件與微處理器之間，可將所述電流偵測元件觸發傳來的訊號轉換為穩定的訊號再輸出給所述微處理器單元；所述整流元件係選自於濾波器、二極體、類比數位轉換器、檢波器電路或具將旋波訊號轉換為穩定的訊號之電路或元件之一。
9. 如申請專利範圍第1項所述的電流管理裝置，其中所述驅動元件係選自於電晶體、FET、TRIAC、CMOS、光耦合器或具導通與關閉電流與電壓開關之元件或電路之一。
10. 如申請專利範圍第1項所述的電流管理裝置，其中所述主電源開關係選自於繼電器、TRIAC或具導通與關閉電流與電壓開關之元件或電路之一。
11. 如申請專利範圍第1項所述的電流管理裝置，其中所述微處理器可以記錄至少一次以上的電器使用的數據資料，包含電器啟動時的時間與電流 值、電器在待機時的時間與電流值以及電器關閉時的時間與電流值。
12. 如申請專利範圍第1項所述的電流管理裝置，其中所述主電流管理單元更包含一通訊元件，其係選自無線通訊模組或有線通訊模組之一，所述通訊元件可接受使用者由外部傳送的控制訊號並據以控制或變更該微處理器的內部設定，或將所述微處理器記錄的電器使用之數據資料傳送到遠端資料庫收集及利用。
13. 如申請專利範圍第1項所述的電流管理裝置，其中所述微處理器還包含一設定調整元件，其可變更設定所述微處理器的預設判斷電流值RCV與預設的倒數計時期間CP之參數。
14. 如申請專利範圍第1項所述的電流管理裝置，其中所述觸發元件啟動後可導通所述電源連接單元至所述定電源元件，所述定電源元件提供穩定電源給所述微處理器，所述微處理器再啟動所述第二驅動元件，讓所述工作電源開關形成自鎖狀態，維持閉路。
15. 如申請專利範圍第1項所述的電流管理裝置，其中所述第二驅動元件係選自於電晶體、FET、TRIAC、CMOS、光耦合器或具導通與關閉電流與電壓開關之元件或電路之一。
16. 如申請專利範圍第1項所述的電流管理裝置，其中所述工作電源開關係選自於繼電器、TRIAC或具導通與關閉電流與電壓開關之元件或電路之一。
17. 如申請專利範圍第1項所述的電流管理裝置，其中所述定電源元件係選自於二極體、電容、變壓器、阻容降壓電路、穩壓器、返馳式轉換器或可提供定電壓或定電流的元件或電路之一。
18. 如申請專利範圍第1項所述的電流管理裝置，其中所述觸發元件係選自於機械式的開關元件、按鈕元件、電晶體、TRIAC、光耦合器、感測器電路、有線或無線遙控電路之一。
19. 如申請專利範圍第1項所述的電流感測裝置，其中，更包含一訊號處理單元，所述訊號處理單元將所述電流偵測元件傳來的訊號處理後輸出給所述微處理器。
20. 如申請專利範圍第19項所述的電流感測裝置，其中所述訊號處理單元可以為一整流單元，其係選自於濾波器、二極體、類比數位轉換器、檢波器電路或具有將旋波訊號轉換為穩定的訊號之電路或元件之一。
21. 如申請專利範圍第19項所述的電流感測裝置，其中所述訊號處理單元可以為一主動濾波單元，其具濾除雜訊功能與訊號放大功能，所述主動濾波單元係選自於由電阻或電容或電感所組成的電路、放大器所組成的濾波電路或是其他同時具有濾波與放大功能的電路之一。