零功率设施控制、系统和方法技术方案

用于电气设施和设备的功率管理控制包括超级电容器(102)和基于处理器的控制(104，106)，以当不处于有效使用时将设施或设备与主电源自动断开。控制可包括微功率控制器(104)，它进入非常低功率睡眠状态并在限定的时间苏醒以检测并通过连接或断开设施和主电源对设施和超级电容器的各种状态作出响应，同时从主电源实际上汲取了零功率。当设施因有效使用而被接通时，控制可被中断。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】零功率设施控制、系统和方法
本专利
总地涉及用于电子设备和设施的电能管理控制系统，更具体地涉及当不处于有效使用时使电气设施和设备的能耗达到最小的电子控制。
技术介绍
因为许多原因，电能消耗正越来越被住户消费者和商户消费者关注。近年来已作出许多努力以提供在使用中消耗较少量的电能的所有类型设施。这类设施在市场上被很好地接受并对于电能的住户消费者和商业消费者两者而言是非常需要的。尽管在提供相比传统设施电能耗减少的电气设施方面已取得了很大的进展，但仍然有对进一步节约能耗的欲求。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供一种用于由主电源供电的电气设备的能量管理控制，所述电气设备被配置成对于有效使用在第一模式中全功率操作以及当非激活时在第二模式中操作，其中所述第二模式包括闲置状态、待机状态和无负载状态之一，所述能量管理控制包括：基于处理器的设备；由所述基于处理器的设备操作以使所述电气设备与所述主电源连接或断开的开关；以及当所述主电源经由所述开关断开时并且当所述电气设备处于所述第二模式中时可操作以向所述基于处理器的设备供电的能量存储元件；所述基于处理器的设备被配置成：监视所述能量存储元件的第一电压和所述电气设备在所述第一模式中操作所对应的第二电压；响应于所述第一和第二电压中的至少一者的预定的改变而操作所述开关以使所述电气设备与所述主电源连接和断开；当所述第二电压消失时操作所述开关以使所述电气设备与所述主电源断开，由此指示所述电气设备已呈现第二模式；以及进入低功率睡眠状态并周期地从所述低功率睡眠状态中苏醒以监视所述第一电压。附图说明图1是电气设备或设施的示例性电能管理控制组件的方框图。图2示出包括图1所示的控制以及一设施的示例性电能管理系统。图3示出可由图2所示系统中如图1所示的控制组件执行的能量管理控制算法的示例性流程图。具体实施方式比传统提供的设备具有更高的能效的多种电气产品和系统已上市一段时间了。在处于有效使用的同时减少这类设备的能耗已享有很大的成功。例如，现代的加热、通风和冷却(HVAC)系统、电冰箱、洗碗机以及微波炉及其它如今在使用比以前更少电能的同时在使用中提供了可比拟的性能。许多电子设施物品和设备，包括但不限于音频/视频接收机、DVD播放机、电视机、监视器、游戏机、个人计算机、笔记本计算机以及所有类型的手持电子设备同样通常考虑它们在工作时的节能特征被设计。这些节能随时间的流逝是明显的，并因此频繁地由产品制造者促销并经常是消费者所喜欢的，不管用于住户环境还是商业环境。事实上，对于一些消费者，不同品牌和型号设施的相对能耗可能是作出购买决定时的决定性因素。尽管许多现代电气设施和设备提供使用中的节能，但许多消费者没有意识到他们的许多设施设备即便在不使用时也会耗能。尤其对于包括电源线的较大非移动性电子设施，一旦设备经由电源线被插入到AC插座内，它们就会消耗一定量的功率，即便当从外行用户的角度看它们被切断并且不被使用时。设施设备全局地包括一些形式的功率输入开关，其中用户可针对有效使用将设备“导通”并当不使用时“切断”。然而，在许多现代设施设备中，当用户在使用后将设备切断时，设备进入另一种工作状态，并一般是低功率状态，其中核心用户功能被禁用，但其它功能继续。这种替代的工作状态被冠名以许多名称，包括但不限于闲置状态或待机状态。在许多情形下，这种类型的设施和设备永远不会真正完全地“切断”，除了在与该设备连接的主电源中长期断电或从电源插座长期拔去该设备。对于包括拔去设施设备的较短的断电或中断，设备中提供的储能元件可继续对闲置或待机状态供电长达一定的时间段。对于许多类型的电子设备，存在有效设计考量以及为什么闲置状态中存在能耗并且是需要的原因。例如，在这些闲置或待机状态下可能有利于时钟、指示器、显示器和遥控功能。另外，存储器有利于处在闲置或待机模式，其中可存储用户偏好和由用户设置的选项以及其它感兴趣数据，例如历史数据，比如关于进展中的活动(例如DVD电影或游戏关联的信息中的特定点)或在设备掉电时由用户保存的数据。通过存储这些信息，当设备被再次导通时，用户能方便地继续之前正在进行的活动，回顾所需的信息和设定，或保存所需的信息以供将来使用和回忆。另外，对于当今皆可网络连接的类似音频/视频接收机、电视机、DVD播放机和游戏系统的设施设备，这些设备的设置可牵涉到对设备间优选地协调的多个选项的选择、解除选择。因而，设置可能是相当频繁的以获得最佳效果，并且一些购买者选择买进这些设备的专业安装和设置而不是自己做这些事。一旦成功地结束，选定的选项和参数的存储是非常合需的，因为全面的设置过程一般仅需要被执行一次。此后，多种设备可记忆它们各自的设定，并且用户仅仅需要坐享其成。更进一步地，如果在设备或设施被切断后继续供电，则在某些情形下当设备被导通以使用而从待机模式开始时，相比完全解除供能状态，设施或设备的启动时间可能短很多和/或提高性能。对于计算机设备、打印机、复印机、传真设备以及某些类型的家庭影院设备来说尤为如此。即便处于闲置或待机状态下的功率需求是当设备被导通和使用时的功率需求的很小一部分，这种跨多个设备累积计算的闲置功耗仍然是可观的。对于不频繁地使用设备从而使得这些设备长期处于闲置或待机的消费者来说，闲置和待机状态的合意性和好处就减少了。当这些设备只是不频繁地使用时，闲置状态能耗可能是反作用的并可能使提供闲置或待机状态的益处成为疑问。对于便携式电子设备，一般提供可再充电的电池。包括一端连接至电源插座而另一端连接至便携式设备的电源线的充电器和适配器一般可供这类便携式设备使用。这类充电器和适配器将来自电源插座的交流电转换成直流电以对设备供电，或从诸如交通工具电池的直流电源转换成适当的直流电以操作该设备。因而，电子设备可通过交流电源被供电，而在需要时同时对设备中的一个或多个电池再充电。例如蜂窝电话、智能电话、笔记本电脑、平板电脑、便携式DVD播放机、音频和视频媒体设备、便携式游戏设备、便携式全球定位系统(GPS)设备、数字相机设备以及视频录制器及其它的便携或移动电子设备经常以这种方式提供。许多消费者倾向于将这类设备的充电器插入相应的壁式插座并就这样让它们插着，不管充电器是否实际上连接至便携式电子设备。这有时被称为无负载状态。许多消费者没有意识到典型的充电器设施在无负载状态下将连续消耗电能。也就是说，许多消费者可能错误地相信，即便将充电器插入壁式插座，充电器将不会消耗功率，除非将其实际地连接至电气设备并用于充电目的。与前面讨论过的有充分理由在闲置状态下继续对设备供电的其它设施设备不同，在充电器设施中，这种无负载状态下的能耗是无益的。这单纯是浪费电能，并根据一些最坏情形的浪费的电能，它是完全可以避免的、非常常见的并且频繁忽略的。许多消费者今日可能拥有多个便携式电子设备并具有相应的多个充电器。对于其中每个成员拥有一个或多个设备和充电器的家庭来说，它们中的许多当不用于充电时都保持未拔去，因此这样的问题数倍地增加。这些便携式电子设备的商业用户的激增已在许多情形下导致消费者拥有一个以上的充电器并使它们保持在不同位置(例如在家或在工厂)并且经常被插入插座。当旅行时，消费者都随身带着他们的充电器并在睡觉时将充电器插好以对其电子设备充电。在这种情况下，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于由主电源供电的电气设备的能量管理控制，所述电气设备被配置成对于有效使用在第一模式中全功率操作以及当非激活时在第二模式中操作，其中所述第二模式包括闲置状态、待机状态和无负载状态之一，所述控制包括：基于处理器的设备；由所述基于处理器的设备操作以使所述电气设备与所述主电源连接或断开的开关；以及当所述主电源经由所述开关断开时并且当所述电气设备处于所述第二模式中时可操作以向所述基于处理器的设备供电的能量存储元件；所述基于处理器的设备被配置成监视所述能量存储元件的第一电压和所述电气设备在所述第一模式中操作所对应的第二电压；以及所述基于处理器的设备被配置成响应于所述第一和第二电压中的至少一者的预定的改变而操作所述开关以使所述电气设备与所述主电源连接和断开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.19 US 61/476,904;2011.11.21 US 13/301,4551.一种用于由主电源供电的电气设备的能量管理控制，所述电气设备被配置成对于有效使用在第一模式中全功率操作以及当非激活时在第二模式中操作，其中所述第二模式包括闲置状态、待机状态和无负载状态之一，所述能量管理控制包括：基于处理器的设备；由所述基于处理器的设备操作以使所述电气设备与所述主电源连接或断开的开关；以及当所述主电源经由所述开关断开时并且当所述电气设备处于所述第二模式中时可操作以向所述基于处理器的设备供电的能量存储元件；所述基于处理器的设备被配置成：监视所述能量存储元件的第一电压和所述电气设备在所述第一模式中操作所对应的第二电压；响应于所述第一和第二电压中的至少一者的预定的改变而操作所述开关以使所述电气设备与所述主电源连接和断开；当所述第二电压消失时操作所述开关以使所述电气设备与所述主电源断开，由此指示所述电气设备已呈现第二模式；以及进入低功率睡眠状态并周期地从所述低功率睡眠状态中苏醒以监视所述第一电压。2.如权利要求1所述的控制，其特征在于，所述基于处理器的设备包括微控制器。3.如权利要求1所述的控制，其特征在于，所述能量存储元件是超级电容器。4.如权利要求1所述的控制，其特征在于，所述基于处理器的设备被配置成当所述第一电压降低到预定的阈值时将所述电气设备重新连接至所述电源。5.如权利要求1所述的控制，其特征在于，如果所述第一电压高于预定的阈值，则所述基于处理器的设备被配置成返回至低功率睡眠状态。6.如权利要求1所述的控制，其特征在于，所述基于处理器的设备被配置成每当所述第二电压存在时操作所述开关以将所述主电源连接至所述电气设备。7.如权利要求1所述的控制，其特征在于，所述基于处理器的设备被配置成响应于第一和第二电压两者中的预定的改变而有选择地操作所述开关以使所述电气设备与所述主电源连接和断开。8.如权利要求1所述的控制，其特征在于，还包括与所述开关相联的按钮。9.一种用于由主电源供电的电气设施的能量管理系统，所述电气设施被配置成对于有效使用在第一模式中操作以及当非激活时在第二模式中操作，其中所述第二模式包括闲置状态、待机状态和无负载状态之一；以及被配置成使所述主电源和所述电气设施相接的控制，所述控制包括：基于处理器的设备；由所述基于处理器的设备操作以使所述电气设施与所述主电源连接或断开的开关；以及当所述主电源经由所述开关被断开时并且当所述电气设施处于所述第二模式中时可操作以向所述基于处理器的设备供电的能量存储元件；所述基于处理器的设备被配置成监视与所述能量存储元件相关的第一电压输入以及第二电压输入，其中所述第一模式中的所述电气设施的操作在所述第二电压输入上呈现一电压信号并且所述电压信号在所述电气设施进入所述第二模式时消失；所述基于处理器的设备还被配置成：在所述第二电压消失时操作所述开关以使所述电气设施与所述主电源断开；以及进入低功率睡眠状态并周期地从所述低功率睡眠状态中苏醒以监视所述第一电压。10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述基于处理器的设备被进一步配置成每当所述第二电压出现时操作所述开关以使所述电气设施重新连接至所述主电源。11.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述基于处理器的设备进一步被配置成：在所述电气设施从主电源断开的同时监视所述第一电压输入，并将所述第一电压与预定的电压阈值作比较。12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述基于处理器的设备被进一步配置成当所述第一电压降低到预定的阈值时操作所述开关以使所述电气设施重新连接至所述主电源。13.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述预定的阈值对应于所述基于处理器的设备的最小电压需要。14.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述基于处理器的设备还被配置成当所述第一电压高于预定的阈值时再次进入所述低功率睡眠状态。15.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述基于处理器的设备包括微控制器。16.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述能量存储元件是超级电容器。17.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述控制与所述电气设施整合。18.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述电气设施是充电器设施、功率适配器、便携式电子设备、非便携式电子设备以及与交通工具电能系统关联的设施中的一个。19.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述控制还包括与所述开关相联的按钮。20.一种能量管理系统，包括：配置成由主电源供电的电气设施，所述电气设施被配置成对于有效使用在第一模式中操作以及当非激活时在第二模式中操作，其中所述第二模式包括闲置状态、待机状态和无负载状态之一；以及与所述电气设施关联并被配置成使所述主电源和所述电气设施相接的控制，所述控制包括：工作在苏醒状态和低功率睡眠状态中的基于处理器的设备；由所述基于处理器的设备操作以在所述苏醒状态中使所述电气设施与所述主电源...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·A·多尔杰克，
申请(专利权)人：库柏技术公司，
类型：
国别省市：