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特開2024-120150分散型バックアップ電力管理スイッチシステムおよびその制御方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024120150
(43)【公開日】2024-09-04
(54)【発明の名称】分散型バックアップ電力管理スイッチシステムおよびその制御方法
(51)【国際特許分類】
   H02J 9/04 20060101AFI20240828BHJP
   H02J 13/00 20060101ALI20240828BHJP
【FI】
H02J9/04
H02J13/00 311A
H02J13/00 311B
H02J13/00 311K
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023181403
(22)【出願日】2023-10-20
(31)【優先権主張番号】112106644
(32)【優先日】2023-02-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.BLUETOOTH
2.ZIGBEE
(71)【出願人】
【識別番号】523399669
【氏名又は名称】積電電能股▲フン▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】JD POWER CO.,LTD.
【住所又は居所原語表記】2F.-3, No. 12, Ln. 609, Sec. 5, Chongxin Rd., Sanchong Dist., New Taipei City 24159, Taiwan
(74)【代理人】
【識別番号】100143720
【弁理士】
【氏名又は名称】米田 耕一郎
(72)【発明者】
【氏名】方正強
【テーマコード(参考)】
5G015
5G064
【Fターム(参考)】
5G015GA06
5G015GA11
5G015GA17
5G015HA12
5G015HA18
5G015JA05
5G015JA22
5G015JA52
5G015JA66
5G064AA01
5G064AA09
5G064AC06
5G064CB12
5G064DA03
(57)【要約】      (修正有)
【課題】分散型バックアップ電力管理スイッチシステムおよびその制御方法を提供する。
【解決手段】分散型バックアップ電力管理スイッチシステム1は、電力管理スイッチ10、少なくとも1つのバックアップ電力管理スイッチ20a~20c及び負荷回路30を含む。バックアップ電源管理スイッチは、電源管理スイッチと通信し、バックアップ電源組203に接続される。電源スイッチングは、負荷回路を通じるか又は無線通信或いは有線搬送を通じて実行され、主電源とバックアップ電源組が負荷回路を共有して自動電源切り替えを行う。電源管理スイッチとバックアップ電源管理スイッチは、自動的に切り替えることができるほか、設定時間によるか又は携帯機器を介して切り替えることもできる。非同期電力供給を実現するため、同時に電力を供給することはせず、使用しないときは電力を消費せず、コストを節約し、安全性が向上する。
【選択図】図1A
【特許請求の範囲】
【請求項1】
分散型バックアップ電源管理スイッチングシステムであって、
電源管理スイッチは、交流電源入力端子を介して主電源に接続され、第一電源供給モジュールと、第一制御ユニットと、第一通信モジュールと、第一リレー器と、を含み、
前記第一電源供給モジュールは前記第一制御ユニットに電気的に接続され、前記第一通信モジュールおよび前記第一リレー器は前記第一制御ユニットに電気的に接続され、前記第一リレー器は第一電磁スイッチ或いは第二リレー器に電気的に接続され、
少なくとも1つのバックアップ電源管理スイッチは、バックアップ電源イネーブルコネクタおよびバックアップ電源出力端子を介してバックアップ電源組に接続され、前記電源管理スイッチに通信可能に接続され、
少なくとも1つの前記バックアップ電源管理スイッチは、第二電源供給モジュールと、第二制御ユニットと、第二通信モジュールと、第三リレー器と、を含み、
前記第二電源供給モジュールは前記第二制御ユニットに電気的に接続され、
前記第二通信モジュールおよび前記第三リレー器は前記第二制御ユニットに電気的に接続され、前記第三リレー器は第二電磁スイッチ或いは第四リレー器に電気的に接続され、
負荷回路は、その一端が前記電力管理スイッチの第一負荷端子に接続され、前記負荷回路の他端が少なくとも1つの前記バックアップ電力管理スイッチの第二負荷端子に接続され、
前記第一通信モジュールと前記第二通信モジュールは通信接続され、
前記バックアップ電源組には、燃料電池、リチウム電池、鉛蓄電池、または発電機が含まれる
ことを特徴とする分散型バックアップ電源管理スイッチングシステム。
【請求項2】
請求項1に記載の分散型バックアップ電源管理スイッチングシステムにおいて、
前記第一通信モジュールと前記第二通信モジュールが前記負荷回路を使用して有線キャリア方式で通信する
ことを特徴とする分散型バックアップ電源管理スイッチングシステム。
【請求項3】
請求項1に記載の分散型バックアップ電源管理スイッチングシステムにおいて、
前記電源管理スイッチは、当該電源管理スイッチの電力状態を検出して第一検出信号を生成するための第一センサを有し、
第一LEDライトは、当該電源管理スイッチのステータスを表示し、
少なくとも1つの前記バックアップ電源管理スイッチは、少なくとも1つの当該バックアップ電源管理スイッチの電力状態を検出して第二検出信号を生成するための第二センサを有し、
第二LEDライトは、少なくとも1つの前記バックアップ電源管理スイッチのステータスを表示するために使用される
ことを特徴とする分散型バックアップ電源管理スイッチングシステム。
【請求項4】
請求項3に記載の分散型バックアップ電源管理スイッチングシステムにおいて、
さらに、第一データ伝送コンポーネントと第二データ伝送コンポーネントとを含み、
前記第一データ伝送コンポーネントは、前記電源管理スイッチに配置され、前記第一制御ユニットに電気的に接続され、
前記第二データ伝送コンポーネントは、少なくとも1つの前記バックアップ電源管理スイッチに配置され、前記第二制御ユニットに電気的に接続され、
前記第一検出信号と前記第二検出信号とは、無線方式を通じて前記第一データ伝送コンポーネントと前記第二データ伝送コンポーネントとの間で伝送され、あるいは、前記第一データ伝送コンポーネントおよび前記第二データ伝送コンポーネントは、前記負荷回路の有線キャリアによって伝送され、または、前記第一検出信号と前記第二検出信号とは、前記第一データ送信コンポーネントと前記第二データ送信コンポーネントとを介して携帯機器に送信される
ことを特徴とする分散型バックアップ電源管理スイッチングシステム。
【請求項5】
請求項4に記載の分散型バックアップ電源管理スイッチングシステムにおいて、
通信方式は、Bluetooth通信プロトコル、無線ネットワーク通信プロトコル、無線RF通信、広帯域ネットワーク通信、Zigbee、Thread、3G通信プロトコル、4G通信プロトコル、または5G通信プロトコルのうちの1つであるか、あるいは、負荷回路を使用して有線キャリア経由で送信される
ことを特徴とする分散型バックアップ電源管理スイッチングシステム。
【請求項6】
請求項1に記載の分散型バックアップ電源管理スイッチングシステムにおいて、
回路遮断器を備え、
前記回路遮断器の一端は前記主電源に接続され、他端は前記電源管理スイッチに電気的に接続されている
ことを特徴とする分散型バックアップ電源管理スイッチングシステム。
【請求項7】
分散型バックアップ電源管理スイッチシステムの制御方法であって、
前記分散型バックアップ電源管理スイッチシステムは、電源管理スイッチと少なくとも1つのバックアップ電源管理スイッチとを備え、
前記電源管理スイッチは、交流電源入力端子を介して主電源に接続され、
少なくとも1つの前記バックアップ電源管理スイッチは、バックアップ電源イネーブルコネクタおよびバックアップ電源出力端子を介してバックアップ電源組に接続され、
少なくとも1つの前記バックアップ電源管理スイッチは、電源管理スイッチに通信可能に接続され、
前記バックアップ電源組は、少なくとも1つのバックアップ電源管理スイッチに電気的に接続され、
負荷回路の一端が前記電源管理スイッチの第一負荷端子に接続され、
前記負荷回路の他端が少なくとも1つの前記バックアップ電力管理スイッチの第二負荷端子に接続され、
第一センサが前記電源管理スイッチに配置されており、
第二センサが、少なくとも1つの前記バックアップ電源管理スイッチに配置され、
前記第一センサは、前記電源管理スイッチの電源状態を検出し、第一検出信号を生成し、
第一LEDライトは、電源管理スイッチのステータスを表示し、
第二センサは、前記バックアップ電源管理スイッチの電源状態を検出し、第二検出信号を生成し、
前記第二LEDライトは、少なくとも1つの前記バックアップ電源管理スイッチのステータスを表示し、
前記主電源の電力供給がある場合、前記電源管理スイッチは電気を前記第一負荷端子に接続し、第一通信モジュールは前記第一検出信号を第二通信モジュールに送信し、これにより、前記第一負荷端子の電力が電源管理スイッチによって供給されていることを示し、少なくとも1つの前記バックアップ電源管理スイッチに接続されている前記バックアップ電源組は電力を供給しない
ことを特徴とする分散型バックアップ電源管理スイッチシステムの制御方法。
【請求項8】
請求項7に記載の分散型バックアップ電源管理スイッチシステムの制御方法において、
前記主電源の電力供給が止まると、
前記電源管理スイッチの前記第一センサが断電を検出し、
前記第一通信モジュールと第二通信モジュールとの間の通信が断電を確認し、
同時に、前記第二負荷端子は電力を検出できなくなり、前記主電源の断電が確認され、
前記バックアップ電源組は自動的に開始され、前記第二負荷端子に電力を供給し、
負荷回路に沿って前記電源管理スイッチの前記第一負荷端子が電力を検出し、
前記バックアップ電源組が電力を供給する
ことを特徴とする分散型バックアップ電源管理スイッチシステムの制御方法。
【請求項9】
請求項7に記載の分散型バックアップ電源管理スイッチシステムの制御方法において、
前記主電源の電力供給が開始になったら、
前記電源管理スイッチは前記主電源を検出し、
前記電力管理スイッチは、前記主電源の電力をすぐに前記第一負荷端子に導くのではなく、
まず、少なくとも1つの前記バックアップ電源管理スイッチに前記第一検出信号を送信して電源オフを要求し、
少なくとも1つの前記バックアップ電源管理スイッチが電力供給の停止の完了を実行し、
前記第二負荷端子が電力を検出しなくなった後、
前記電力管理スイッチが前記主電源を前記第一負荷端子に導入する
ことを特徴とする分散型バックアップ電源管理スイッチシステムの制御方法。
【請求項10】
請求項9に記載の分散型バックアップ電源管理スイッチシステムの制御方法において、
少なくとも1つの前記バックアップ電源管理スイッチの電源供給がオフになると、充電装置が起動され、前記主電源を使用してバックアップ電源組を充電し、充電が完了したら、バックアップ電源組は充電装置を自動的に停止する
ことを特徴とする分散型バックアップ電源管理スイッチシステムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、分散型バックアップ電源管理スイッチシステムに関し、本発明は、主電源が断電されたときに自動的に電力を供給し、主電源が回復したときにバックアップ電源が自動的に電源供給を遮断して、主電源を再び接続する分散型バックアップ電源管理スイッチシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
現代社会では、家庭から工場まで常に電気が必要であるが、しかし、最大の電力供給源である商用電源(主電源)が停電になると生活に支障をきたすため、電力供給を維持するためのバックアップ電源を事前に準備しておく必要がある。ビルの居住者やオフィスワーカーは日常生活に電力を供給するために大量の電力を必要とするため、商用電源の停電的な状況を回避し、人々の暮らしに電気を供給するために、発電機を設置することになる。一般商用電源と発電機の2つの電源を使用する場合には、これら2つの電源を切り替えるための電源切替装置を設置する必要がある。
【0003】
上記のように、現在、主電源(商用電源)とバックアップ電源の間で使用される電源スイッチは、一般に機械式で、切替ハンドルとヒューズレススイッチを組み合わせた機械式電源スイッチである。主電源(商用電源)が断電された後、ハンドルを引いて電源をバックアップ電源に切り替える。しかし、手動切り替えが誤って発生した場合、両側を同時に接続すると、安全上の懸念が生じる。
【0004】
上記の問題を考慮して、本発明者は多大な研究開発エネルギーと努力を注ぎ、この分野で画期的な進歩と革新を続け、新しい技術的手段を使用して従来の欠点を解決し、より良い製品を社会に提供するだけでなく、産業の発展を促進することを望んでいる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の主な目的は、分散型バックアップ電源管理スイッチシステムおよびその使用方法を提供することである。
この分散型バックアップ電源管理スイッチシステムは、主電源が正常な場合には電源を供給し、主電源が遮断された場合にはバックアップ電源組が自動的に電源を供給し、また、主電源が復旧すると、バックアップ電源は自動的に切断され、主電源から電力が供給される。
また、本発明の分散型バックアップ電源管理スイッチシステムは、非同期電源が同時に電力を供給せず、不使用時には電力を消費せず、コストを節約し、安全性を向上させるという目的を達成できる。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の目的を達成するため、
本発明は、電源管理スイッチ、少なくとも1つのバックアップ電源管理スイッチ、バックアップ電源組、および負荷回路を含む分散型バックアップ電源管理スイッチシステムを提供する。
電源管理スイッチは、交流電源入力端子を介して主電源に接続される。
電力管理スイッチは、第一電源供給モジュール、第一制御ユニット、第一通信モジュール、および第一リレー器を含む。
第一電源供給モジュールは第一制御ユニットに電気的に接続され、
第一通信モジュールおよび第一リレー器は、第一制御ユニットに電気的に接続され、
そして、第一リレー器は、第一電磁スイッチ或いは第二リレー器に電気的に接続される。
少なくとも1つのバックアップ電源管理スイッチは、バックアップ電源イネーブルコネクタおよびバックアップ電源出力端子を介してバックアップ電源組に接続され、前記電源管理スイッチに通信可能に接続され、
少なくとも1つの前記バックアップ電源管理スイッチは、第二電源供給モジュールと、第二制御ユニットと、第二通信モジュールと、第三リレー器と、を含み、
前記第二電源供給モジュールは前記第二制御ユニットに電気的に接続され、
前記第二通信モジュールおよび前記第三リレー器は前記第二制御ユニットに電気的に接続され、前記第三リレー器は第二電磁スイッチ或いは第四リレー器に電気的に接続される。
負荷回路は、その一端が前記電力管理スイッチの第一負荷端子に接続され、前記負荷回路の他端が少なくとも1つの前記バックアップ電力管理スイッチの第二負荷端子に接続され、
前記第一通信モジュールと前記第二通信モジュールは通信接続され、
前記バックアップ電源組には、燃料電池、リチウム電池、鉛蓄電池、または発電機が含まれる。
【0007】
本発明の分散型バックアップ電源管理スイッチシステムにおいて、
前記第一通信モジュールと前記第二通信モジュールが前記負荷回路を使用して有線キャリア方式で通信する。
【0008】
本発明の分散型バックアップ電源管理スイッチシステムにおいて、
前記電源管理スイッチは、当該電源管理スイッチの電力状態を検出して第一検出信号を生成するための第一センサを有し、
第一LEDライトは、当該電源管理スイッチのステータスを表示し、
少なくとも1つの前記バックアップ電源管理スイッチは、少なくとも1つの当該バックアップ電源管理スイッチの電力状態を検出して第二検出信号を生成するための第二センサを有し、
第二LEDライトは、少なくとも1つの前記バックアップ電源管理スイッチのステータスを表示するために使用される
ことを特徴とする分散型バックアップ電源管理スイッチシステム。
【0009】
本発明の分散型バックアップ電源管理スイッチシステムにおいて、
さらに、第一データ伝送コンポーネントと第二データ伝送コンポーネントとを含み、
前記第一データ伝送コンポーネントは、前記電源管理スイッチに配置され、前記第一制御ユニットに電気的に接続され、
前記第二データ伝送コンポーネントは、少なくとも1つの前記バックアップ電源管理スイッチに配置され、前記第二制御ユニットに電気的に接続され、
前記第一検出信号と前記第二検出信号とは、無線方式を通じて前記第一データ伝送コンポーネントと前記第二データ伝送コンポーネントとの間で伝送され、あるいは、前記第一データ伝送コンポーネントおよび前記第二データ伝送コンポーネントは、前記負荷回路の有線キャリアによって伝送され、または、前記第一検出信号と前記第二検出信号とは、前記第一データ送信コンポーネントと前記第二データ送信コンポーネントとを介して携帯機器に送信される。
【0010】
本発明の分散型バックアップ電源管理スイッチシステムにおいて、
通信方式は、Bluetooth通信プロトコル、無線ネットワーク通信プロトコル、無線RF通信、広帯域ネットワーク通信、Zigbee、Thread、3G通信プロトコル、4G通信プロトコル、または5G通信プロトコルのうちの1つであるか、あるいは、負荷回路を使用して有線キャリア経由で送信される。
【0011】
本発明の分散型バックアップ電源管理スイッチシステムにおいて、
回路遮断器を備え、
前記回路遮断器の一端は前記主電源に接続され、他端は前記電源管理スイッチに電気的に接続されている。
【0012】
上記目的を達するため、本発明は、分散型バックアップ電源管理スイッチシステムの制御方法を提供し、
前記分散型バックアップ電源管理スイッチシステムは、電源管理スイッチと少なくとも1つのバックアップ電源管理スイッチとを備え、
前記電源管理スイッチは、交流電源入力端子を介して主電源に接続され、
少なくとも1つの前記バックアップ電源管理スイッチは、バックアップ電源イネーブルコネクタおよびバックアップ電源出力端子を介してバックアップ電源組に接続され、
少なくとも1つの前記バックアップ電源管理スイッチは、電源管理スイッチに通信可能に接続され、
前記バックアップ電源組は、少なくとも1つのバックアップ電源管理スイッチに電気的に接続され、
負荷回路の一端が前記電源管理スイッチの第一負荷端子に接続され、
前記負荷回路の他端が少なくとも1つの前記バックアップ電力管理スイッチの第二負荷端子に接続され、
第一センサが前記電源管理スイッチに配置されており、
第二センサが、少なくとも1つの前記バックアップ電源管理スイッチに配置され、
前記第一センサは、前記電源管理スイッチの電源状態を検出し、第一検出信号を生成し、
第一LEDライトは、電源管理スイッチのステータスを表示し、
第二センサは、前記バックアップ電源管理スイッチの電源状態を検出し、第二検出信号を生成し、
前記第二LEDライトは、少なくとも1つの前記バックアップ電源管理スイッチのステータスを表示し、
前記主電源の電力供給がある場合、前記電源管理スイッチは電気を前記第一負荷端子に接続し、第一通信モジュールは前記第一検出信号を第二通信モジュールに送信し、これにより、前記第一負荷端子の電力が電源管理スイッチによって供給されていることを示し、少なくとも1つの前記バックアップ電源管理スイッチに接続されている前記バックアップ電源組は電力を供給しない。
【0013】
本発明の制御方法において、
前記主電源の電力供給が止まると、
前記電源管理スイッチの前記第一センサが断電を検出し、
前記第一通信モジュールと第二通信モジュールとの間の通信が断電を確認し、
同時に、前記第二負荷端子は電力を検出できなくなり、前記主電源の断電が確認され、
前記バックアップ電源組は自動的に開始され、前記第二負荷端子に電力を供給し、
負荷回路に沿って前記電源管理スイッチの前記第一負荷端子が電力を検出し、
前記バックアップ電源組が電力を供給する。
【0014】
本発明の制御方法において、
前記主電源の電力供給が開始になったら、
前記電源管理スイッチは前記主電源を検出し、
前記電力管理スイッチは、前記主電源の電力をすぐに前記第一負荷端子に導くのではなく、
まず、少なくとも1つの前記バックアップ電源管理スイッチに前記第一検出信号を送信して電源オフを要求し、
少なくとも1つの前記バックアップ電源管理スイッチが電力供給の停止の完了を実行し、
前記第二負荷端子が電力を検出しなくなった後、
前記電力管理スイッチが前記主電源を前記第一負荷端子に導入する。
【0015】
本発明の制御方法において、
少なくとも1つの前記バックアップ電源管理スイッチの電源供給がオフになると、充電装置が起動され、前記主電源を使用してバックアップ電源組を充電し、充電が完了したら、バックアップ電源組は充電装置を自動的に停止する。
【図面の簡単な説明】
【0016】
図1A】本発明の分散型バックアップ電力管理スイッチシステムの主電源の電源供給の図である。
図1B】本発明の分散型バックアップ電力管理スイッチシステムの主電源停止の概略図である。
図2】本発明の分散型バックアップ電源管理スイッチシステムの動作説明図である。
図3】本発明の電源管理スイッチの内部の概略図である。
図4】本発明のバックアップ電源管理スイッチの内部の概略図である。
図5】本発明の実施形態1による分散型バックアップ電力管理スイッチシステムの概略図である。
図6】本発明の実施形態2による分散型バックアップ電源管理スイッチシステムの使用の概略図である。
図7】本発明の実施形態3による分散型バックアップ電源管理スイッチシステムの使用の概略図である。
図8】本発明の実施形態3に係る分散型バックアップ電源管理スイッチシステムの動作説明図である。
図9】本発明の実施形態4による分散型バックアップ電源管理スイッチシステムの使用の概略図である。
図10】本発明の実施形態4における分散型バックアップ電源管理スイッチシステムの主電源復旧処理の動作説明図である。
図11】本発明の実施形態5における分散型バックアップ電力管理スイッチシステムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、具体的な実施例を通じて本発明の実施を説明するが、当業者であれば、本明細書の開示内容から本発明の他の利点および効果を容易に理解することができる。
また、本発明は、その他の具体的な実施形態を通じて実施または応用することも可能であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形や変更が可能である。
【0018】
図1Aから図4を参照されたい。
図1Aは、本発明の分散型バックアップ電力管理スイッチシステムの主電源の電源供給の図である。
図1Bは、本発明の分散型バックアップ電力管理スイッチシステムの主電源停止の概略図である。
図2は、本発明の分散型バックアップ電源管理スイッチシステムの動作説明図である。
図3は、本発明の電源管理スイッチの内部の概略図である。
また、図4は、本発明のバックアップ電源管理スイッチの内部の概略図である。
【0019】
図1Aから図4に示されるように、本発明は、電源管理スイッチ10、少なくとも1つのバックアップ電源管理スイッチ20、および、負荷回路30を含む分散型バックアップ電源管理スイッチシステム1を提供する。
電源管理スイッチ10は、交流電源入力端子101を介して主電源(あるいは商用電源と言い換えてもよい)102に接続されている。
電源管理スイッチ10は、第一電源供給モジュール11と、第一制御ユニット12と、第一通信モジュール(RF433MHz)13と、第一リレー器14と、を含む。
第一電源供給モジュール11は、電源入力および負荷回路30の状態検出を行う。
第一制御ユニット12は、全体的状態の情報の取得、論理演算および出力動作制御を行う。
第一電源供給モジュール11は第一制御ユニット12に電気的に接続されている。
第一無線通信モジュール13および第一リレー器14は、第一制御ユニット12に電気的に接続されている。
第一リレー器14は、第一電磁スイッチ或いは第二リレー器15に電気的に接続されている。第一リレー器14は、第一電磁スイッチ或いは第二リレー器15を駆動するために使用される。
電力管理スイッチ10の一端は回路遮断器(あるいはサーキットブレーカー)103に電気的に接続されている。
回路遮断器103の他端は主電源に接続されている。
次に、少なくとも1つのバックアップ電源管理スイッチ20は、バックアップ電源イネーブルコネクタ201およびバックアップ電源出力端子202を介してバックアップ電源組203に接続されている。少なくとも1つのバックアップ電力管理スイッチ20は、電力管理スイッチ10と通信可能に接続されている。少なくとも1つのバックアップ電源管理スイッチ20のそれぞれは、第二電源供給モジュール21と、第二制御ユニット22と、第二通信モジュール(RF433MHz)23と、第三リレー器24と、を含む。
第二電源供給モジュール21は、電源入力および負荷回路30の状態検出を行う。
第二制御ユニット22は、全体的状態の情報の取得、論理演算および出力動作制御を行う。
第一通信モジュール13と第二通信モジュール23はペアリングされており、互いに通信して状態を確認する。
第二電源供給モジュール21は第二制御ユニット22に電気的に接続されている。
第二通信モジュール23と第三リレー器24とは第二制御ユニット22に電気的に接続されている。
第三リレー器24は、第二電磁スイッチ或いは第四リレー器25に電気的に接続されている。第三リレー器24は、第二電磁スイッチ或いは第四リレー器25を駆動するために使用される。
バックアップ電源組203には、燃料電池パック、リチウム電池パック、鉛蓄電池パック、または発電機が含まれる。
また、電源管理スイッチ10と少なくとも1つのバックアップ電源管理スイッチ20は、ペアで使用することができ、定期的に負荷ステータスを処理および確認する。
主電源102が電力を供給するとき、少なくとも1つのバックアップ電力管理スイッチ20は第二電磁スイッチおよびバックアップ電力イネーブルコネクタ201をオフにし、電力管理スイッチ10は電力を供給するために第一電磁スイッチをオンにし、バックアップ電源組203に給電して充電する。
主電源102の電源が断電(あるいは停電)になると、電源管理スイッチ10は第一電磁スイッチをオフにし、少なくとも1つのバックアップ電源管理スイッチ20はバックアップ電源イネーブルコネクタ201をオンにしてバックアップ電源組203から電力を供給する。
【0020】
図1Aに示されるように、図1Aは、主電源102があるときを示す。
主電源102から電力管理スイッチ10に電力を導入し、電力管理スイッチ10は、第一負荷端子16に電気を回し、同時に、第一通信モジュール13は、第一検出信号を第二通信モジュール23に送信する。これは、第一負荷端子16の電力が電源管理スイッチ10によって供給されていることを意味し、a~b間の回路とc~d間の回路は電気があり、少なくとも1つのバックアップ電力管理スイッチ20に接続されたバックアップ電力組203は電力を供給できない。少なくとも1つのバックアップ電源管理スイッチ20は、負荷回路30内の複数のバックアップ電源管理スイッチ20に接続することができ、負荷回路30は、第一バックアップ電源管理スイッチ20a、第二バックアップ電力管理スイッチ20b、第三バックアップ電源管理スイッチ20cを含むことができる。異なるバックアップ電源管理スイッチ20a、20b、20cはそれぞれが起動制御可能であり、電源管理スイッチ10は、第一バックアップ電源管理スイッチ20aと、第二バックアップ電源管理スイッチ20bと、第三バックアップ電源管理スイッチ20cと、相互に信号を送信することができる。
【0021】
図1Bに示されるように、主電源102の電源が断電になると、電源管理スイッチ10の第一センサ17が停電を検出し、同時に第一通信モジュール13が第二通信モジュール23に主電源102の電源が断電になったことを通知する。
また、第二負荷端子26は主電源102を検出できず、商標電源102が断電されていることを確認し、第一バックアップ電源管理スイッチ20aのバックアップ電源組203を自動的に起動する。
第一バックアップ電源管理スイッチ20aのバックアップ電源組203が枯渇すると、第二バックアップ電源管理スイッチ20bのバックアップ電源組203または第三バックアップ電源管理スイッチ20cのバックアップ電源組203が自動的に起動される。
負荷回路30の一端は電力管理スイッチ10の第一負荷端子16に接続され、負荷回路30の他端は少なくとも1つのバックアップ電源管理スイッチ20の第二負荷端子26に接続される。
第一通信モジュール13および第二通信モジュール23は、無線通信によって接続されるか、あるいは、第一通信モジュール13と第二通信モジュール23は、負荷回路30を使用して有線搬送方式で通信することもできる。
【0022】
図2Aに示すように、第1通信モジュール13と第2通信モジュール23は、状態を確認するために定期的に通信を行う。
図2Bに示すように、主電源102の電源が断電になると、少なくとも1つのバックアップ電源管理スイッチ20は、負荷回路30が無電力状態にあることを確認し、バックアップ電源組203によって電力が供給されるようにする。
図2Cに示すように、電源管理スイッチ10は、主電源102からの給電を検出すると、バックアップ電源管理スイッチ20に電源を切るように通知する。
図2Dに示すように、電源管理スイッチ10は、バックアップ電源管理スイッチ20の電源がオフであり、負荷回路30が無電力状態にあることを確認する。
図2Eに示すように、電源管理スイッチ10が電力を供給し、バックアップ電源組203が充電され、バックアップ電源イネーブルコネクタ201が閉じられる。
【0023】
図5は、本発明の実施形態1による分散型バックアップ電力管理スイッチシステムの概略図である。
【0024】
図5に示すように、実施形態1では、主電源102が通電され、バックアップ電源組203が接続されていない状態である。少なくとも1つのバックアップ電源管理スイッチ20はバックアップ電源組203に接続されておらず、主電源102が正常に電力供給し、主電源102は電力管理スイッチ10に導入され、aとbの間の回路に電力が存在する場合、第一負荷端子16が主電源102によって電力供給され、第一通信モジュール13は無線通信をでき、第二負荷端子26は電力を検出でき、cとdの間の回路に電力が存在する。
【0025】
図6は、本発明の実施形態2による分散型バックアップ電源管理スイッチシステムの使用の概略図である。
【0026】
図6に示すように、実施形態2では、主電源102が電力を供給しており、バックアップ電源組203が電力を供給していない状態である。
まず、図3図4図6に示すように、電源管理スイッチ10と少なくとも1つのバックアップ電源管理スイッチ20を提供し、電源管理スイッチ10は、交流電源入力端子101を介して主電源102に接続される。
バックアップ電源管理スイッチ20は、バックアップ電源イネーブルコネクタ201およびバックアップ電源出力端子202を介してバックアップ電源組203に接続されている。
少なくとも1つのバックアップ電源管理スイッチ20は、電源管理スイッチ10と通信可能に接続される。
次に、負荷回路30があり、負荷回路30の一端は電力管理スイッチ10の第一負荷端子16に接続され、負荷回路30の他端は、少なくとも1つのバックアップ電力管理スイッチ20の第2負荷端子26に接続され、負荷回路30はcとdの間の回路である。
第一センサ17と第二センサ27とを設け、第一センサ17は電源管理スイッチ10に配置され、第二センサ27は少なくとも1つのバックアップ電源管理スイッチ20に配置される。
第一センサ17は、電源管理スイッチ10の電源状態を検出して第一検出信号を生成するために使用され、一つまたは複数の第一LEDライト19は、交流回路ライン、負荷回路30および電源管理スイッチ10の状態を表示することができる。そして、第二センサ27は、少なくとも1つのバックアップ電源管理スイッチ20の電源状態を検出し、第二検出信号を生成するために使用され、一つまたは複数の第二LEDライト29は、バックアップ電源イネーブルコネクタ201、バックアップ電源充電ポート204、および少なくとも1つのバックアップ電源管理スイッチ20の状態を表示することができる。主電源102がある場合、主電源102から電力管理スイッチ10に電力を導入する。電力管理スイッチ10は、電力を第一負荷端子16に回し、同時に、第一通信モジュール13は、第一検出信号を第二通信モジュール23に送信する。これは、第一負荷端子16の電力が電源管理スイッチ10によって供給されていることを意味し、a~b間の回路とc~d間の回路は電気的に存在しており、少なくとも1つのバックアップ電力管理スイッチ20に接続されたバックアップ電源組203は電力を供給しない。
【0027】
図7から図8Dを参照されたい。
図7は、本発明の実施形態3による分散型バックアップ電力管理スイッチシステムの概略図である。
図8は、本発明の実施形態3に係る分散型バックアップ電源管理スイッチシステムの動作説明図である。
【0028】
図7から図8Dに示すように、実施形態3は、主電源102が断電し、バックアップ電源組203が電力を供給している状態である。主電源102が断電した状況下に、主電源102が断電のとき、電源管理スイッチ10の第一センサ17が断電を検出する。第一通信モジュール13は、主電源102の電源が断電になっていることを第二通信モジュール23に通知する。また、第二負荷端子26は主電源102を検出できなくなる。このとき、a-b間の回路には電気が流れなくなり、主電源102の断電が確認されると、バックアップ電源組203が自動的に起動して第2負荷端子26に電力を送る。バックアップ電源組203によって電力供給され、第一負荷端子16も電力が入っていることを検出することができ、このとき、cとdの間の回路は電気(通電)がある。
図8Aに示すように、主電源102の電源が断電になると、少なくとも1つのバックアップ電源管理スイッチ20がバックアップ電源イネーブルコネクタ201をオンにする。
図8Bに示すように、少なくとも1つのバックアップ電源管理スイッチ20は、負荷回路30が電源オフ状態にあることを確認する。
図8Cに示すように、バックアップ電源グループ203が電力を供給する。
図8Dに示すように、負荷回路30に電力が供給されていることを確認する。第一通信モジュール13と第二通信モジュール23は定期的に通信を継続する
【0029】
図9から図10Dを参照されたい。
図9は、本発明の実施形態4における分散型バックアップ電力管理スイッチシステムの概略図である。
図10Aから図10Dは、本発明の実施形態4における分散型バックアップ電源管理スイッチシステムの動作説明図である。
【0030】
図9は、主電源102が復旧し、少なくとも1つのバックアップ電源管理スイッチ20の電源をオフにする必要がある状態を示す。図9に示すように、主電源102が復旧すると、aとbの間の回路に電気が流れ、電源管理スイッチ10が主電源102を検出する。
電源管理スイッチ10は、すぐには電源をオンにしない。主電源102は、第一負荷端子16に導入され、まず、少なくとも1つのバックアップ電源管理スイッチ20に第一検出信号を送信して、電力供給停止を要求する。少なくとも1つのバックアップ電源管理スイッチ20が電力供給停止を完了し、負荷回路30間の回路(すなわち、cからd)に電力が供給されなくなり、第二負荷端子26が電力を検出しなくなった後、電源管理スイッチ10は、商用電力102を第1負荷端子16に導く。図9に示すように、少なくとも1つのバックアップ電源管理スイッチ20の電源供給がオフになると、充電装置205がバックアップ電源充電ポート204を介して起動され、主電源102でバックアップ電源組203を充電する。すると、eとfの間の回路に電気(通電)があり、充電が完了すると、バックアップ電源組203は充電装置205の電源を自動的にオフにする。
【0031】
図10Aに示されるように、主電源102が復旧すると、第一通信モジュール13と第二通信モジュール23は互いに通信をして状態を確認する。第二通信モジュール23は、少なくとも1つのバックアップ電源管理スイッチ20に接続されたバックアップ電源組203に電源をオフにするよう通知し、負荷回路30に電力が供給されていないことを確認する。図10Bに示されるように、電力管理スイッチ10は都市電源102から電力を供給される。図10Cに示されるように、負荷回路30に電力供給の有無状態を確認する。図10Dに示すように、バックアップ電力組203は充電中であり、第一通信モジュール13と第二通信モジュール23とは定期的に通信を継続する。
【0032】
図11は、本発明の実施の形態5による分散型バックアップ電力管理スイッチシステムの概略図である。
【0033】
図3図4図11に示されるように、実施形態5は、主電源102が停電し、バックアップ電源組203が電力を供給し、携帯端末40を利用してメッセージを受信できる状態である。
電源管理スイッチシステム1は、第一データ送信コンポーネント18および第二データ送信コンポーネント28をさらに含む。第一データ送信コンポーネント18は、電源管理スイッチ10内に配置され、第一制御ユニット12に電気的に接続される。
第二データ送信コンポーネント28は、少なくとも1つのバックアップ電源管理スイッチ20に配置され、第二制御ユニット22に電気的に接続される。
第一検出信号と第二検出信号とは、第一データ送信コンポーネント18と第二データ送信コンポーネント28との間で無線で送信することができる。あるいは、第一データ伝送コンポーネント18および第二データ伝送コンポーネント28は、負荷回路30を使用して有線搬送方式で伝送することもできる。
第一検出信号と第二検出信号とは、第一データ送信コンポーネント18と第二データ送信コンポーネント28を介して携帯機器40に送信される。
送信方式は、Bluetooth通信プロトコル、無線ネットワーク通信プロトコル、無線RF通信、広帯域ネットワーク通信、Zigbee、Thread、3G通信プロトコル、4G通信プロトコル、または5G通信プロトコルのうちの1つである。あるいは、負荷回路を使用して有線キャリア経由で送信する。
本発明の分散型バックアップ電源管理スイッチシステムは以下の特徴を有しており、通常は主電源から電力を供給される。
主電源が停電すると、バックアップ電源組が自動的に電力を供給する。主電源が復旧すると、バックアップ電源組は自動的に電源を遮断し、主電源に接続する。非同期電源は同時にオンにならず、使用しないときは電力を消費しない。電源管理スイッチおよび少なくとも1つのバックアップ電源管理スイッチは、自動的に切り替えることができ、あるいは、設定された時間に、または携帯機器を介して切り替えることができる。
【0034】
しかしながら、上記の説明は本発明の好ましい実施形態に過ぎず、本発明の特許保護の範囲を限定することを意図したものではない。したがって、本発明の説明および図面の内容を適用することによって行われるすべての同等の変更は、同様に、すべてがここに記載されている本発明の権利の保護の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0035】
1 分散型バックアップ電源管理スイッチシステム
10 電源管理スイッチ
101 交流電源入力端子
102 主電源
103 回路遮断器
11 第一電源供給モジュール
12 第一制御ユニット
13 第一通信モジュール
14 第一リレー器
15 第一電磁スイッチ或いは第二リレー器
16 第一負荷端子
17 第一センサ
18 第一データ送信コンポーネント
19 第一LEDライト
20 バックアップ電源管理スイッチ
20a 第一バックアップ電源管理スイッチ
20b 第二バックアップ電源管理スイッチ
20c 第三バックアップ電源管理スイッチ
201 バックアップ電源イネーブルコネクタ
202 バックアップ電源出力端子
203 バックアップ電源組
204 バックアップ電源充電ポート
205 充電装置
21 第二電源供給モジュール
22 第二制御ユニット
23 第二通信モジュール
24 第三リレー器
25 第二電磁スイッチ或いは第四リレー器
26 第二負荷端子
27 第二センサ
28 第二データ送信コンポーネント
29 第二LEDライト
30 負荷回路
40 携帯機器
図1A
図1B
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
【外国語明細書】