電子裝置及其偵測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是關(guān)于一種電子裝置，且特別是有關(guān)于一種用以偵測電器類型的電子裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 非侵入式負載監(jiān)測系統(tǒng)（Nonintrusive Load Monitoring system, NIALs)，僅需 通過在電力入口端裝設(shè)一組電壓及電流量測器，并通過分析于電力入口所量測的電壓及電 流信號及運用一些演算法即可了解監(jiān)測系統(tǒng)下各負載的電力使用情形，而不必在每個負載 上皆裝設(shè)感測器和量測器。因此，非侵入式負載監(jiān)測系統(tǒng)提供一種更方便、有效率和低成本 的監(jiān)控方式。
[0003] 然而，傳統(tǒng)的非侵入式監(jiān)測系統(tǒng)只根據(jù)電力回路的電壓和電流決定電器的狀態(tài)。 但是電器的電壓/電流損耗亦跟當下提供的電壓/電流有關(guān)；換言之，當我們改變供應(yīng)給電 器的電壓/電流，則電器的電壓/電流損耗的狀態(tài)則有可能改變。另外，由于目前的電器大 多包含IC或是切換式電源供應(yīng)器，而這些元件可能會導(dǎo)致電磁干擾，使得電器的監(jiān)控受到 高頻信號干擾而影響其準確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決上述問題，本發(fā)明揭示一種偵測電器的電子裝置和電器偵測方法以增加電 器偵測的準確性和效能。
[0005] 本發(fā)明的一方面是一種偵測方法，用以偵測電器類型。偵測方法包含：選擇性地提 供第一測試負載連接電器或提供第一測試信號給電器；偵測電器連接第一測試負載或電器 接收第一測試信號時的第一電壓/電流值；根據(jù)第一電壓/電流值產(chǎn)生第一電壓/電流特 征數(shù)據(jù)；及根據(jù)第一電壓/電流特征數(shù)據(jù)判斷電器的類型。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明一實施例，其中根據(jù)第一電壓/電流特征數(shù)據(jù)判斷電器的類型的步驟 包含：比對第一電壓/電流特征數(shù)據(jù)與多個特征數(shù)據(jù)并產(chǎn)生比對結(jié)果數(shù)據(jù)；及根據(jù)比較結(jié) 果數(shù)據(jù)判斷電器的類型。
[0007] 本發(fā)明的一實施例中，當根據(jù)第一電壓/電流特征數(shù)據(jù)無法判斷電器類型時，偵 測方法還包含：根據(jù)比較結(jié)果數(shù)據(jù)選擇性地提供第二測試負載連接電器或提供第二測試信 號給電器；根據(jù)電器連接第二測試負載或接收第二測試信號時的第二電壓/電流值產(chǎn)生第 二電壓/電流特征數(shù)據(jù)；及根據(jù)第二電壓/電流特征數(shù)據(jù)判斷電器類型。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明一實施例，其中根據(jù)第一電壓/電流值產(chǎn)生第一電壓/電流特征數(shù)據(jù) 的步驟前，還包含：將第一電壓/電流值與門檻設(shè)定值進行比較，其中當?shù)谝浑妷?電流值 符合門檻設(shè)定值時，產(chǎn)生第一電壓/電流特征數(shù)據(jù)。
[0009] 本發(fā)明的另一方面是一種電子裝置，用以偵測一電器類型。電子裝置包含可編程 負載和信號模塊和處理模塊?？删幊特撦d和信號模塊電性連接電器，并分別包含測試負載 產(chǎn)生單元和測試信號產(chǎn)生單元。測試信號產(chǎn)生單元產(chǎn)生多個測試信號。測試負載產(chǎn)生單元 產(chǎn)生多種不同測試負載，或自多個測試負載中選擇一個測試負載。處理模塊將測試負載產(chǎn) 生單元所產(chǎn)生或選擇的一測試負載連接到電器，或通過測試信號產(chǎn)生單元產(chǎn)生多個測試信 號中的一個測試信號給電器，并根據(jù)電器連接第一測試負載或接收第一測試信號時的第一 電壓/電流特征數(shù)據(jù)決定電器類型。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明一實施例，電子裝置還包含電壓/電流感測模塊，電性連接可編程負 載和信號模塊，與處理模塊。電壓/電流感測模塊用以感測電器連接測試負載或電器接收 測試信號時的電壓/電流值，處理模塊根據(jù)電壓/電流值產(chǎn)生電壓/電流特征數(shù)據(jù)。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明一實施例，處理模塊包含特征偵測單元、特征擷取單元和控制單元。特 征偵測單元用以根據(jù)電壓/電流值產(chǎn)生電壓/電流特征數(shù)據(jù)。特征擷取單元用以比對電壓 /電流特征數(shù)據(jù)與多個特征數(shù)據(jù)以產(chǎn)生比對結(jié)果數(shù)據(jù)?？刂茊卧靡愿鶕?jù)比對結(jié)果數(shù)據(jù)判 斷電器的類型。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明一實施例，處理模塊還包含測試管理單元，用以根據(jù)比對結(jié)果從測試 數(shù)據(jù)庫尋找多個測試負載數(shù)據(jù)或多個測試信號數(shù)據(jù)的一者給可編程負載和信號模塊?？删?程負載和信號模塊根據(jù)測試管理單元所提供的數(shù)據(jù)，提供對應(yīng)測試負載連接電器或提供對 應(yīng)測試信號給電器。
[0013] 本發(fā)明一實施例，電子裝置還包含特征數(shù)據(jù)庫，儲存各類型電器連接不同測試負 載或接收不同測試信號的特征數(shù)據(jù)。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明一實施例，特征偵測單元比較電壓/電流值與門檻設(shè)定值。當電壓/ 電流值符合門檻設(shè)定值時，特征偵測單元根據(jù)電壓/電流值產(chǎn)生電壓/電流特征數(shù)據(jù)。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明一實施例，測試負載產(chǎn)生單兀包含多個電阻-電感-電容（RLC)負載、 可變式電阻-電感-電容（RLC)負載、變壓器、濾波器和調(diào)解器。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明一實施例，測試信號包含諧波（Harmonic)、電力線通訊信號（Power line communication signal)和紅外線信號。
[0017] 綜上，通過電子裝置選擇性地提供測試負載連接電器或提供測試信號給電器，并 比較當下電器的電壓/電流特征數(shù)據(jù)與特征數(shù)據(jù)，可快速且準確地判斷電器的負載特性并 判斷電器的類型，使電器偵測的準確性和效能得以改善。
【附圖說明】
[0018] 為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、優(yōu)點與實施例能更明顯易懂，所附附圖的說 明如下：
[0019] 圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施例繪示的一種用以偵測電器的電子裝置的方塊圖；
[0020] 圖2A是根據(jù)本發(fā)明一實施例繪示的一種測試負載產(chǎn)生單元的示意圖；
[0021] 圖2B是根據(jù)本發(fā)明一實施例繪示的一種測試信號產(chǎn)生單元的示意圖；
[0022] 圖3是根據(jù)本發(fā)明一實施例繪示的一種處理模塊的方塊圖；以及
[0023] 圖4是根據(jù)本發(fā)明一實施例繪示的一種偵測方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0024] 以下將以附圖揭露本發(fā)明的多個實施方式，為明確說明起見，許多實務(wù)上的細節(jié) 將在以下敘述中一并說明。然而，應(yīng)了解到，這些實務(wù)上的細節(jié)不應(yīng)用以限制本發(fā)明。也就 是說，在本發(fā)明部分實施方式中，這些實務(wù)上的細節(jié)是非必要的。此外，為簡化附圖起見，一 些已知慣用的結(jié)構(gòu)與元件在附圖中將以簡單示意的方式繪示。
[0025] 請參照圖1，圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施例繪示的一種電子裝置100的方塊圖。當電 子裝置100與電器電性連接時，使用者通過電子裝置100偵測電器特性并判斷電器類型。在 一實施例中，電子裝置100可通過功率電表（Power Meter)或是電力插座（Power Socket) 的形式實現(xiàn)。若電子裝置100以功率電表的形式實現(xiàn)，則使用者通過電線或探針等方式將 電子裝置100電性連接電器以偵測電器特性。若電子裝置100以電力插座的形式實現(xiàn)，則使 用者可通過將電器的插頭連接電子裝置100的插座的方式偵測電器的特性。需注意的是， 上述實現(xiàn)方式僅為例示，并非用以限定本發(fā)明；任何熟悉此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神 和范圍內(nèi)，當可作各種的更動與潤飾。
[0026] 電子裝置100包含可編程（programmable)負載和信號模塊110、電壓/電流感測 模塊120、處理模塊130、儲存模塊140和接口模塊150?？删幊特撦d和信號模塊110可連接 于電器，且包含至少一個測試負載產(chǎn)生單元111 (為了方便說明，在圖1僅繪示一個測試負 載產(chǎn)生單元111，然本實施例并不以此為限）及/或測試信號產(chǎn)生單元112。測試負載產(chǎn)生 單元111可產(chǎn)生并連接測試負載于電器，以改變與電器連結(jié)的回路上的負載特性。測試信 號產(chǎn)生單元112產(chǎn)生至少一個測試信號給電器。電壓/電流感測模塊120可接收外部的電 力（例如：電力公司提供的AC電源），并通過可編程負載和信號模塊110將電力提供給電 器。電壓/電流感測模塊120還感測電器在連接測試負載或接收測試信號時的電壓/電流 值 VCI。
[0027] 處理模塊130可根據(jù)電器的電壓/電流值VCI產(chǎn)生電壓/電流特征數(shù)據(jù)，并且根 據(jù)電器連接測試負載或是接收測試信號時的電壓/電流特征數(shù)據(jù)判斷電器的類型。電壓/ 電流特征數(shù)據(jù)即為電器連接測試負載或是電器接收測試信號時在電壓/電流特性上產(chǎn)生 的反應(yīng)特征，例如電壓/電流的個別變化或電壓/電流間的相對關(guān)系。在一實施例中，電子 裝置100還可包含模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器（未繪示于圖中）。模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器可用以將電壓 /電流感測模塊120偵測的電壓/電流值VCI由模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字數(shù)據(jù)后再將數(shù)字數(shù)據(jù) 傳給處理模塊140。處理模塊140則根據(jù)數(shù)字數(shù)據(jù)產(chǎn)生電壓/電流數(shù)據(jù)特征。但本實施例 并不以此為限。
[0028] 在一實施例中，處理模塊130可將電壓/電流特征數(shù)據(jù)與儲存模塊140里的特征 數(shù)據(jù)SND進行比對和分析以判斷電器的類型。特征數(shù)據(jù)SND可為各種類型的電器在對應(yīng)連 接每一個測試負載或是接收每一個測試信號時的電壓/電流值的反應(yīng)特征。舉例來說，特 征數(shù)據(jù)SND可為電壓和電流間的相位關(guān)系。具體來說，電器可視為負載。不同類型的電器 其負載的相位特性也就不同（例如：電阻性負載、電感性負載等等），例如電壓或電流的相 位領(lǐng)先，以及相位的差距等。因此，通過連接負載或添加信號到電器的操作，再比對電器的 電壓和電流間的相位反應(yīng)特征即可了解電器的負載特性，進而判斷電器的類型。當處理模 塊130判斷電器的類型后，電子裝置10