具有無線功能的溫控器的竊電的制作方法
【專利摘要】揭示了用于為具有無線功能的溫控器竊取電能的設(shè)備、系統(tǒng)和方法的示例性實(shí)施例。在示范性實(shí)施例中，具有無線功能的溫控器大體上包括具有無線網(wǎng)絡(luò)接口的控制器，該無線網(wǎng)絡(luò)接口依據(jù)工作周期將溫控器間歇地連接在無線網(wǎng)絡(luò)中，該工作周期具有連接時(shí)間和睡眠時(shí)間，在連接時(shí)間中溫控器被連接在無線網(wǎng)絡(luò)中，在睡眠時(shí)間中溫控器未被連接在無線網(wǎng)絡(luò)中。溫控器的竊電電路通過環(huán)境控制系統(tǒng)的“在線模式”負(fù)載竊取電能以為電容器或其它儲(chǔ)能裝置充電，以為無線網(wǎng)絡(luò)接口提供電能?？刂破饕罁?jù)用于將電容器或其它儲(chǔ)能裝置充電至閾值電壓的時(shí)間來調(diào)節(jié)至少睡眠時(shí)間。
【專利說明】具有無線功能的溫控器的竊電
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求提交于2013年5月3日的第13/886, 797號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)， 其主張?zhí)峤挥?013年4月22日的第61/814, 776號(hào)美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的權(quán)益，在此結(jié)合以上申 請(qǐng)的全部揭示內(nèi)容作為參考。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本揭示內(nèi)容大體上涉及竊電，并更尤其（但非排他性地）涉及用于具有無線功能 的（wireless-enabled)溫控器的竊電（power stealing)。

【背景技術(shù)】
[0004] 本章節(jié)提供了涉及本公開的背景信息，其無需為現(xiàn)有技術(shù)。
[0005] 在環(huán)境控制系統(tǒng)中的數(shù)字溫控器通常具有微型計(jì)算機(jī)和其它持續(xù)用電的組件。當(dāng) 前可用的許多溫控器還具有無線通信的能力。這樣的溫控器（在此被稱為"具有無線功能 的"溫控器）可與例如在網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)或多個(gè)傳感器無線連接，以在家中或其它建筑中提供 環(huán)境控制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本章節(jié)提供本公開的一般概要，并且不是其全部范圍或者其全部特征的全面公 開。
[0007] 依據(jù)不同方面，揭示了用于具有無線功能的溫控器的竊電的設(shè)備、系統(tǒng)和方法的 示例性實(shí)施例。在示范性實(shí)施例中，用于環(huán)境可控制系統(tǒng)的具有無線功能的溫控器通常包 括具有無線網(wǎng)絡(luò)接口的控制器，該無線網(wǎng)絡(luò)接口被配置成依據(jù)工作周期（duty cycle)將溫 控器間歇地連接在無線網(wǎng)絡(luò)中，該工作周期具有連接時(shí)間和睡眠時(shí)間，在連接時(shí)間中溫控 器連接在無線網(wǎng)絡(luò)中，在睡眠時(shí)間中溫控器未被連接在無線網(wǎng)絡(luò)中。該溫控器的竊電電路 被配置成通過環(huán)境控制系統(tǒng)的"在線模式（on-mode) "負(fù)載竊取電能，并為電容器或其它儲(chǔ) 能裝置充電，以為無線網(wǎng)絡(luò)接口供電。該控制器被配置成依據(jù)用于將電容器或其它儲(chǔ)能裝 置充電至閾值電壓的時(shí)間來調(diào)節(jié)至少睡眠時(shí)間。
[0008] 在另一個(gè)示例實(shí)施例中，用于環(huán)境控制系統(tǒng)中的具有無線功能的溫控器包括具有 無線網(wǎng)絡(luò)接口的控制器，該無線網(wǎng)絡(luò)接口被配置成依據(jù)工作周期將溫控器間歇地連接在無 線網(wǎng)絡(luò)中，該工作周期具有連接時(shí)間和睡眠時(shí)間，在連接時(shí)間中溫控器連接在無線網(wǎng)絡(luò)中， 在睡眠時(shí)間中溫控器未被連接在無線網(wǎng)絡(luò)中。竊電電路被配置成在隨通過"在線模式"負(fù) 載的電流而變化的時(shí)間段內(nèi)通過環(huán)境控制系統(tǒng)的"在線模式"負(fù)載竊取電能以為儲(chǔ)能裝置 充電，從而為無線網(wǎng)絡(luò)接口提供電能。該控制器被配置成依據(jù)該變化的時(shí)間段調(diào)節(jié)至少睡 眠時(shí)間。
[0009] 在一個(gè)實(shí)施例中，同樣公開的是示例方法，其一般包括控制溫控器的無線網(wǎng)絡(luò)接 口以依據(jù)工作周期將溫控器間歇地連接在無線網(wǎng)絡(luò)中，該工作周期具有連結(jié)時(shí)間和睡眠時(shí) 間，在連接時(shí)間中溫控器連接在無線網(wǎng)絡(luò)中，在睡眠時(shí)間中溫控器未被連接在無線網(wǎng)絡(luò)中。 該方法包括：通過環(huán)境控制系統(tǒng)的"在線模式"負(fù)載竊取電能；使用竊取的電能為儲(chǔ)能裝置 充電以向該無線網(wǎng)絡(luò)接口提供電能；并依據(jù)將儲(chǔ)能裝置充電至閾值電壓的時(shí)間調(diào)節(jié)至少睡 眠時(shí)間。
[0010] 更多可適用的范圍將從本文中提供的描述而變得顯而易見。該概述中的描述和特 定示例僅用于說明的目的，而不意圖限定本公開的范圍。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 在此所描述的附圖僅用于對(duì)所選實(shí)施例而非所有可能的實(shí)施方式的說明目的，并 且不意圖限制本公開的范圍。
[0012] 圖1是依據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的示例性環(huán)境控制系統(tǒng)的示圖，該環(huán)節(jié)控制系 統(tǒng)包括溫控器；
[0013] 圖2是依據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的示例性竊電電路的示圖；
[0014] 圖3是依據(jù)本公開示例性實(shí)施方式控制無線溫控器網(wǎng)絡(luò)連接的實(shí)施控制的方法 的流程圖。
[0015] 貫穿附圖中的若干個(gè)視圖，相應(yīng)的參考數(shù)字指示相應(yīng)的部件

【具體實(shí)施方式】
[0016] 現(xiàn)在將參考附圖更充分地描述示例性實(shí)施例。
[0017] 發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，當(dāng)前可用的無線啟動(dòng)式溫控器一般需要持續(xù)的電力。不同的 數(shù)字溫控器利用"離線模式"竊電來獲取工作電力。也就是說，當(dāng)環(huán)境控制系統(tǒng)負(fù)載（例如， 壓縮機(jī)、風(fēng)扇或氣閥）已被關(guān)斷時(shí)，可從該"離線模式"負(fù)載的電路中竊電以供電給溫控器。 但是，具有無線功能的溫控器消耗的電力比通?？蓮碾姵孬@得或可從當(dāng)前使用的竊電方法 獲得的電力更多。具有無線功能的溫控器一般被連接至環(huán)境控制系統(tǒng)變壓器的"火線"（例 如R線）和公共線（例如C線），使得可獲取整個(gè)變壓器的電壓來供電給溫控器的無線能 力。
[0018] 但是，本
【發(fā)明者】還注意到，大部分現(xiàn)有煤氣爐應(yīng)用并不使用C線。而且，經(jīng)常發(fā)生 的是在從環(huán)境控制系統(tǒng)的變壓器延伸到溫控器的線束中并未提供C線。在這樣的情況下， 屋主或租房者可能發(fā)現(xiàn)，為了能夠安裝具有無線功能的溫控器，需要例如穿過墻壁和/或 其它設(shè)施拉一根C線。
[0019] 因此，
【發(fā)明者】在此開發(fā)并公開了用于為具有無線功能的溫控器竊電的設(shè)備、系統(tǒng) 和方法的示例性實(shí)施例。在一些實(shí)施例中，提供了一種具有無線功能的溫控器，其中可通過 經(jīng)由處于"在線"模式的負(fù)載（例如，當(dāng)溫控器用于冷卻時(shí)經(jīng)由壓縮機(jī)，和/或，例如，當(dāng)溫 控器用于加熱時(shí)經(jīng)由氣閥）從變壓器進(jìn)行的竊電來供電給無線接口。
[0020] 現(xiàn)在參考附圖，圖1示出了實(shí)施本公開的一個(gè)或多個(gè)方面的環(huán)境控制系統(tǒng)10的示 例性實(shí)施例。如圖1所示，環(huán)境控制系統(tǒng)10包括兩個(gè)電源，例如，兩個(gè)變壓器14和18,用于 分別供電給加熱子系統(tǒng)22和冷卻子系統(tǒng)24。該加熱子系統(tǒng)變壓器14具有火線（通常為 24伏）側(cè)28和公共（即中性）側(cè)30。冷卻子系統(tǒng)變壓器18具有火線（通常為24伏）側(cè) 32和公共（即中性）側(cè)34。冷卻子系統(tǒng)24包括被連接在變壓器18的公共側(cè)34上的風(fēng)扇 38和壓縮機(jī)42。加熱子系統(tǒng)22包括爐氣閥46,其被連接在加熱子系統(tǒng)變壓器14的公共側(cè) 30上。在本示例中，C端設(shè)置成來自例如與變壓器18的公共側(cè)34連接的公共C線。在本 公開的不同實(shí)施例中，不使用甚至不設(shè)置C線。
[0021] 在一個(gè)示例實(shí)施例中，溫控器50被設(shè)置成控制環(huán)境控制系統(tǒng)10的工作。溫控器 50可激活一個(gè)或多個(gè)繼電器和/或其它開關(guān)裝置（圖1中未示出）來激活加熱子系統(tǒng)22 或冷卻子系統(tǒng)24。當(dāng)例如使用者操作溫控器50以導(dǎo)致環(huán)境控制系統(tǒng)10提供加熱時(shí)，溫控 器50通過使用繼電器或其它開關(guān)裝置將"火線"端（"hot"t erminal)RH連接到負(fù)載端W 來開啟加熱子系統(tǒng)22和氣閥46。為了提供冷卻，溫控器50可以通過使用一個(gè)或多個(gè)繼電 器或者其他開關(guān)裝置將"火線"端RC連接到負(fù)載端Y和/或G來開啟壓縮機(jī)42和/或風(fēng) 扇38。
[0022] 示例竊電電路60可從變壓器14和/或18獲取電能用于溫控器50。在本公開的 不同實(shí)施例中，且如下面進(jìn)一步說明的，竊電電路60可利用"在線模式"竊電。所竊取的電 能，可被用于供電給溫控器50的一個(gè)或多個(gè)組件，包括但不需限于具有處理器66和存儲(chǔ)器 68的控制器64及無線網(wǎng)絡(luò)接口 70 (例如，網(wǎng)絡(luò)接口卡（NIC))。無線網(wǎng)絡(luò)接口 70被配置成 提供在無線網(wǎng)絡(luò)中與溫控器50的間歇連接，該無線網(wǎng)絡(luò)例如為家用網(wǎng)絡(luò)，使用者可通過該 網(wǎng)絡(luò)與能量管理公司通信，并通過使用與溫控器50的連接來管理家中的環(huán)境控制器。在不 同的實(shí)施例中，溫控器50可依據(jù)工作周期（duty cycle)與無線家用網(wǎng)絡(luò)連接。該工作周 期具有連接時(shí)間和睡眠時(shí)間，在連接時(shí)間中溫控器50被連接在無線網(wǎng)絡(luò)中，在睡眠時(shí)間中 溫控器50處于"酬民"狀態(tài)，S卩，未被連接在無線網(wǎng)絡(luò)中。例如，在例如30秒的連接時(shí)間中 溫控器50可與無線網(wǎng)絡(luò)相連接，此后在例如30秒的睡眠時(shí)間中溫控器50睡眠，等。
[0023] 竊電電路60被配置成通過環(huán)境控制系統(tǒng)10的"在線模式"負(fù)載竊取電能以在工 作周期的連接時(shí)間期間至少為無線網(wǎng)絡(luò)接口 70供電，如下面進(jìn)一步說明的。一般地應(yīng)該 注意到，依據(jù)本公開內(nèi)容的不同方面的溫控器的實(shí)施例和/或竊電電路的實(shí)施例可安裝在 其它類型的環(huán)境控制系統(tǒng)中，包括但不限于具有單個(gè)變壓器的系統(tǒng)、純加熱系統(tǒng)、純冷卻系 統(tǒng)、加熱泵系統(tǒng)等。在一些實(shí)施例中，C端可設(shè)置成例如來自變壓器14的公共側(cè)30。在一 些其它實(shí)施例中，溫控器可不具備與公共C線的連接。而且，圖1所示的環(huán)境控制系統(tǒng)10 提供單級(jí)加熱和單級(jí)冷卻。但是在其它實(shí)施例中，如本文所說明的具有竊電電路的溫控器 可設(shè)置在具有多級(jí)加熱和/或冷卻的環(huán)境控制系統(tǒng)中。
[0024] 竊電電路的一個(gè)示例實(shí)施例在圖2中由參考編號(hào)100指示。該竊電電路100可適 于在多個(gè)環(huán)境控制系統(tǒng)類型中任意一種的溫控器中使用，該環(huán)境控制系統(tǒng)例如是具有單個(gè) 變壓器的系統(tǒng)、兩個(gè)變壓器的系統(tǒng)、純加熱系統(tǒng)、純冷卻系統(tǒng)、加熱泵系統(tǒng)，等。竊電電路1〇〇 可被配置成通過一個(gè)或多個(gè)環(huán)境控制系統(tǒng)負(fù)載竊電。在不同實(shí)施例中，竊電電路100被配 置成從處于"在線"模式的負(fù)載竊電。
[0025] 在圖2所示的示例實(shí)施例中，竊電電路100被配置成從例如通過包括竊電電路100 的溫控器控制的加熱子系統(tǒng)竊電。當(dāng)例如使用者操作該溫控器來提供加熱時(shí)，溫控器控制 器104通過閉合繼電器108以將"火線"端RH連接至負(fù)載端W而開啟加熱子系統(tǒng)氣閥。竊 電電路100包括電流傳感器116 (例如，限幅電路）、降壓電流互感器（step-down current transformer) 120,以及整流器124 (例如，全波整流器）。在一些實(shí)施例中，可使用半波整流 器。整流器124被連接在高電壓電容器130 (或其它儲(chǔ)能裝置）和調(diào)節(jié)器電路134 (例如， 降壓電路）兩端以向溫控器的無線網(wǎng)絡(luò)接口 140提供輸出138。調(diào)節(jié)器電路134可被配置 成將電容器電壓降至可與無線網(wǎng)絡(luò)接口 140兼容的水平。該輸出138可以是例如3. 3VDC 的電壓。
[0026] 隨著整流電流流過整流器124,電容器130開始被充電。當(dāng)電容器130被充電至例 如閾值電壓時(shí)，調(diào)節(jié)器電路134輸出足以通過網(wǎng)絡(luò)接口 140產(chǎn)生并至少臨時(shí)保持網(wǎng)絡(luò)連接 的電能。在不同實(shí)施例中，電容器130 -般用時(shí)最多30秒來充電至閾值電壓。電容器130 兩端的電壓Vmon由控制器104監(jiān)控，控制器至少部分基于電容器電壓來控制無線網(wǎng)絡(luò)接口 140。控制器104還至少部分基于工作周期來控制無線網(wǎng)絡(luò)接口 140,如前面參考圖1所討 論的。
[0027] 用于控制通過網(wǎng)絡(luò)接口的溫控器網(wǎng)絡(luò)連接的一個(gè)示例控制執(zhí)行的方法在圖3中 通過參考編號(hào)200大體不是，并應(yīng)參考圖2所示的竊電電路進(jìn)行說明。在處理步驟204中， 控制器104將用于工作周期睡眠時(shí)間的定時(shí)器設(shè)定為例如30秒，并且導(dǎo)致溫控器"睡眠"。 在處理步驟208中，確定定時(shí)器是否已經(jīng)到期和/或電容器130是否已經(jīng)充電至閾值電壓。 在這兩個(gè)事件中的一個(gè)或兩個(gè)中，溫控器在處理步驟212中"醒來"，以將用于工作周期連 接時(shí)間的定時(shí)器設(shè)定成例如30秒，與無線網(wǎng)絡(luò)連接，并可以通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和/或接收信息。 因此，控制器104可依據(jù)將電容器130充電至閾值電壓的時(shí)間來調(diào)節(jié)至少睡眠時(shí)間。當(dāng)定 時(shí)器到期時(shí)，控制器可返回處理步驟204,其中定時(shí)器被重置并且溫控器返回睡眠。如果在 處理步驟208中，定時(shí)器仍在工作并且電容器還未被充電至閾值電壓，則控制器返回處理 步驟208。
[0028] 隨著W線上的負(fù)載電流升高，可從電流互感器120獲得更多電流。因此與可獲得 的電流量較低的情況相比，電容器130可更快地被充電，并可更快達(dá)到閾值電壓。在這樣的 時(shí)期，與僅遵守預(yù)定工作周期相比，溫控器可通過網(wǎng)絡(luò)連接周期被更快地循環(huán)，并且被連接 在網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)間可更長(zhǎng)。通過這種方式，執(zhí)行示例方法200自動(dòng)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)連接的工作周期。 可竊取的電能越多，網(wǎng)絡(luò)連接可被越頻繁地循環(huán)，從而降低連接到和/或斷開網(wǎng)絡(luò)的延遲 時(shí)間。在不同實(shí)施例中，可針對(duì)例如不同類型的調(diào)節(jié)器電路，包括但不限于，降壓電路、升壓 電路、轉(zhuǎn)換電路、集成電路，等，使用不同電容器和閾值電容電壓。額外地或備選地，可提供 不同的工作周期來適應(yīng)例如不同的電容器充電時(shí)間。在不同實(shí)施例中，溫控器可包括電池， 以在竊電不可用的情形下提供備用電能。額外地或備選地，在一些示例實(shí)施例中，可同時(shí)從 例如"在線模式"負(fù)載以及"離線模式"負(fù)載竊電。
[0029] 前述溫控器和竊電電路的實(shí)施例并不需要公共線來為無線功能提供電能。而且， 溫控器竊電電路的電容器可被用作充電和放電的電能儲(chǔ)蓄器，使得可向溫控器提供用于網(wǎng) 絡(luò)更新的間歇的無線網(wǎng)絡(luò)連接。在加熱和冷卻負(fù)載都可用于竊電的環(huán)境控制系統(tǒng)中，可幾 乎連續(xù)地供電給無線溫控器無線電設(shè)備（即，在比睡眠時(shí)間段長(zhǎng)的工作周期連接時(shí)間段中 被供電）。此外，公開了包括電容器的示例性實(shí)施例。在備選實(shí)施例中，除電容器以外，還可 使用其它儲(chǔ)能裝置，諸如充電電池，等。
[0030] 示例性實(shí)施例被提供使得該公開是完全的，并且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員完全傳達(dá)其 范圍。很多特定的細(xì)節(jié)被闡述，諸如，特定組件、設(shè)備和方法的示例，以提供對(duì)本公開的實(shí)施 例的完全理解。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是不必使用特定的細(xì)節(jié)，示例性實(shí)施例可 以以很多不同的形式體現(xiàn)，并且它們都不被理解為對(duì)本公開范圍的限制。在一些示例性實(shí) 施例中，已知的處理、已知的設(shè)備結(jié)構(gòu)和已知的技術(shù)沒有詳細(xì)描述。此外，本公開的一個(gè)或 多個(gè)示例性實(shí)施例可以獲得的優(yōu)點(diǎn)和改進(jìn)僅為了說明的目的而提供，并不限制本公開的范 圍，因?yàn)樵诖斯_的示例性實(shí)施例可以提供全部上述優(yōu)點(diǎn)和改進(jìn)或者不提供上述優(yōu)點(diǎn)和改 進(jìn)，但其仍落入本公開的范圍中。
[0031] 在此所公開的特定的尺寸、特定的材料和/或特定的形狀本質(zhì)上是示例性的，不 限制本公開的范圍。在此對(duì)給定參數(shù)的特殊值和值的特殊范圍的公開并不排除對(duì)可能用于 在此所公開的一個(gè)或多個(gè)示例的其他值和值的范圍。此外，可以想到在此所述的特定參數(shù) 的任何兩個(gè)特定值可以限定值的范圍的端點(diǎn)，其可適用于給定參數(shù)（即，用于給定參數(shù)的 第一值和第二值的公開可以被解釋為公開了第一和第二值之間的任何值也可以用于給定 參數(shù)）。例如，如果在此舉例說明了參數(shù)X具有值A(chǔ)，并且還舉例說明了具有值Z，則可以想 到參數(shù)X可以具有從大約A到大約Z的值的范圍。類似地，可以想到對(duì)一個(gè)參數(shù)的值的一 個(gè)或多個(gè)范圍（不論這些范圍是嵌套的、重疊的或不同的）的公開將把該值的范圍的所有 可能的結(jié)合包括在內(nèi)，其可能使用公開范圍的端點(diǎn)來要求。例如，如果參數(shù)X在此舉例說明 是具有范圍1-10或者2-9或者3-8的范圍的值，也可以想到參數(shù)X可以具有包括1-9、1-8、 1-3、1-2、2-10、2-8、2-3、3-10 和 3-9 的其他值的范圍。
[0032] 在此所使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了說明特定示例實(shí)施例，而非意圖構(gòu)成限制。正如在此 所使用的，單數(shù)形式"一"、"一個(gè)"，以及"該"可旨在也包括復(fù)數(shù)的形式，除非上下文另外明 確地指出。術(shù)語(yǔ)"包括"、"正包括"、"正包含"，以及"具有"是包含性的，并因此指定了所陳述 的特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但并不排除一個(gè)或多個(gè)其它特征、整體、 步驟、操作、元件、組件，和/或其組群的存在或附加。在此所描述的本方法的步驟、處理，和 操作不被直譯成必須要求以所討論或所說明的特定順序執(zhí)行，除非特地標(biāo)識(shí)為一種執(zhí)行順 序。應(yīng)該理解的是，可采用額外的或備選的步驟。
[0033] 當(dāng)元件或?qū)颖环Q為"在其上"、"接合到"、"連接到"，或"耦合到"另一個(gè)元件或?qū)?上，這可以是直接地在其上、接合到、連接到或耦合到另一個(gè)元件或?qū)由?，或者，也可以存?中間的元件或?qū)?。相?duì)而言，當(dāng)元件被稱為是"直接在其上"。"直接接合到"、"直接連接到" 或"直接耦合到"另一個(gè)元件或?qū)由?，則可以沒有中間元件或?qū)哟嬖?。用于描述元件之間關(guān) 系的其它措辭應(yīng)該以相似的方式來解釋（例如，"在…之間"對(duì)"直接在…之間"、"相鄰"對(duì) "直接相鄰"，等）。正如在此所使用的，術(shù)語(yǔ)"和/或"包括相關(guān)聯(lián)的所列項(xiàng)目中的一個(gè)或多 個(gè)中的任意以及所有組合。
[0034] 當(dāng)施加于值時(shí)，術(shù)語(yǔ)"約"表示計(jì)算或者測(cè)量允許值的些許不精確（接近于精確的 值；近似或者合理地靠近值；差不多）。如果，由于某些原因，由"約"提供的不精確不能被 本領(lǐng)域技術(shù)人員用其通常含義所理解，則在此所用的"約"表示可以從測(cè)量的常規(guī)方法或者 使用這種參數(shù)得到的至少一些變化。例如，術(shù)語(yǔ)"大體上"、"約"、"基本上"可以在此使用來 表示處于制造公差中。
[0035] 雖然術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三，等在此可被用于說明不同的元件、組件、區(qū)域、層，和/ 或部段，但是這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部段不應(yīng)被這些術(shù)語(yǔ)所限制。這些術(shù)語(yǔ)可僅被 用于將一個(gè)元件、組件、區(qū)域、層或部段與另一個(gè)區(qū)域、層，或部段區(qū)分開。諸如"第一"、"第 二"的術(shù)語(yǔ)，以及其它序數(shù)詞的術(shù)語(yǔ)在此被使用時(shí)，除非上下文明確指出，否則并不意味著 序列或順序。因此，在下面所討論的第一元件、組件、區(qū)域、層，或部段可被稱為第二元件、組 件、區(qū)域、層，或部段，而不背離示例實(shí)施例的教導(dǎo)。
[0036] 與空間相關(guān)的術(shù)語(yǔ)，諸如"里"、"外"、"在…之下"、"下面"、"下部"、"在…之上"、"上 部"，以及類似術(shù)語(yǔ)在本文中可用于更容易對(duì)一個(gè)元件或特征與另一個(gè)（些）元件或特征的 關(guān)系進(jìn)行說明?？臻g相關(guān)的術(shù)語(yǔ)可意圖涵蓋裝置在使用中或操作中除圖中描繪的方向以外 的不同定向。例如，如果裝置在圖中被翻轉(zhuǎn)，則被描述為在其它元件或特征"下面"或"之 下"的元件將被定向成在其它元件或特征"之上"。因此，示例術(shù)語(yǔ)"下面的"可涵蓋上方和 下面兩種定向。裝置可被另外地定向（旋轉(zhuǎn)90度或在其他方向上），并且據(jù)此對(duì)在此所使 用的術(shù)語(yǔ)相關(guān)的描述進(jìn)行解釋。
[0037] 為了說明和描述的目的，提供了對(duì)實(shí)施例的前述說明。其并不意圖為排他性的或 限制所揭示的內(nèi)容。特定實(shí)施例中的個(gè)體的元件、意圖的或者記載的用途或特征通常并不 限于特定的實(shí)施例，但在可應(yīng)用的情況下是可互換的，并且可在所選實(shí)施例中使用，即使未 明確地示出或被描述。相同事物也可以多種方式變化。這樣的變化并不被認(rèn)為是背離了本 揭示內(nèi)容，并且所有這樣的變體意圖被包括在本揭示內(nèi)容的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種在環(huán)境控制系統(tǒng)中使用的具有無線功能的溫控器，所述溫控器包括： 控制器，其具有無線網(wǎng)絡(luò)接口，所述無線網(wǎng)絡(luò)接口被配置成依據(jù)工作周期將所述溫控 器間歇地連接在無線網(wǎng)絡(luò)中，所述工作周期具有連接時(shí)間和睡眠時(shí)間，在所述連接時(shí)間內(nèi) 所述溫控器被連接在所述無線網(wǎng)絡(luò)中，在所述睡眠時(shí)間內(nèi)所述溫控器未被連接在所述無線 網(wǎng)絡(luò)中；以及 竊電電路，其被配置成通過所述環(huán)境控制系統(tǒng)的"在線模式"負(fù)載竊取電能并為電容器 充電以供電給所述無線網(wǎng)絡(luò)接口； 所述控制器被配置成依據(jù)用于將所述電容器充電至閾值電壓的時(shí)間來調(diào)節(jié)至少所述 睡眠時(shí)間。
2. 如權(quán)利要求1所述的溫控器，其中，用于為所述電容器充電的所述時(shí)間隨通過所述 "在線模式"負(fù)載的電流而改變。
3. 如權(quán)利要求1所述的溫控器，其中，所述竊電電路包括： 電流互感器，其被配置成從所述"在線模式"負(fù)載獲取電流； 整流器，其與所述電流互感器連接并被配置成為所述電容器充電；以及 調(diào)節(jié)器電路，其用于供電給所述無線網(wǎng)絡(luò)接口，所述調(diào)節(jié)器電路由所述電容器供電。
4. 如權(quán)利要求3所述的溫控器，其中： 所述控制器被配置成監(jiān)控對(duì)所述電容器的充電，并基于所述監(jiān)控控制所述調(diào)節(jié)器電 路；并且/或者 所述調(diào)節(jié)器電路包括降壓電路。
5. 如權(quán)利要求1所述的溫控器，其中，所述竊電電路被配置成不使用環(huán)境控制系統(tǒng)公 共"C"線竊電。
6. 如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的溫控器，其中： 所述控制器被配置成，基本上僅在來自所述竊電電路的電能可使用時(shí)，提供所述溫控 器與所述無線網(wǎng)絡(luò)的間歇連接；并且/或者 所述控制器被配置成，當(dāng)來自所述竊電電路的電能變成不可用時(shí)，將所述溫控器與所 述無線網(wǎng)絡(luò)斷開連接，并且，當(dāng)來自所述竊電電路的電能已經(jīng)恢復(fù)時(shí)，將所述溫控器重新連 接在所述無線網(wǎng)絡(luò)中；并且/或者 所述睡眠時(shí)間隨著通過所述"在線模式"負(fù)載的電流的增加而縮短。
7. -種在環(huán)境控制系統(tǒng)中使用的具有無線功能的溫控器，所述溫控器包括： 控制器，其具有無線網(wǎng)絡(luò)接口，所述無線網(wǎng)絡(luò)接口被配置成依據(jù)工作周期將所述溫控 器間歇地連接在無線網(wǎng)絡(luò)中，所述工作周期具有連接時(shí)間和睡眠時(shí)間，在連接時(shí)間內(nèi)所述 溫控器被連接在所述無線網(wǎng)絡(luò)中，而在睡眠時(shí)間內(nèi)所述溫控器未被連接在所述無線網(wǎng)絡(luò) 中；以及 竊電電路，其被配置成通過所述環(huán)境控制系統(tǒng)的"在線模式"負(fù)載竊取電能，并在隨通 過所述"在線模式"負(fù)載的電流而變化的時(shí)間段內(nèi)為儲(chǔ)能裝置充電，以為所述無線網(wǎng)絡(luò)接口 提供電能； 所述控制器被配置成依據(jù)所述變化的時(shí)間段來調(diào)節(jié)至少所述睡眠時(shí)間。
8. 如權(quán)利要求7所述的溫控器，其中，所述竊電電路包括： 電流互感器，其被配置成從所述"在線模式"負(fù)載獲取電流； 整流器，其與所述電流互感器連接并被配置成為所述儲(chǔ)能裝置充電；以及 調(diào)節(jié)器電路，用于供電給所述無線網(wǎng)絡(luò)接口，所述調(diào)節(jié)器電路由所述儲(chǔ)能裝置供電。
9. 如權(quán)利要求8所述的溫控器，其中： 所述儲(chǔ)能裝置包括電容器，并且所述控制器被配置成監(jiān)控對(duì)所述電容器的充電，并基 于所述監(jiān)控來控制所述調(diào)節(jié)器電路；并且/或者 所述調(diào)節(jié)器電路包括降壓電路。
10. 如權(quán)利要求7所述的溫控器，其中，所述竊電電路被配置成不使用環(huán)境控制系統(tǒng)公 共"C"線竊電。
11. 如權(quán)利要求7至10中任一項(xiàng)所述的溫控器，其中， 所述控制器被配置成，基本上僅當(dāng)來自所述竊電電路的電能可用時(shí)，提供所述溫控器 與所述無線網(wǎng)絡(luò)的間歇連接；并且/或者 所述控制器被配置成，當(dāng)來自所述竊電電路的電能變成不可用時(shí)，使所述溫控器與所 述無線網(wǎng)絡(luò)斷開連接，并且，當(dāng)來自所述竊電電路的電能恢復(fù)時(shí)，將所述溫控器重新連接在 所述無線網(wǎng)絡(luò)中；并且/或者 所述睡眠時(shí)間隨通過所述"在線模式"負(fù)載的電流的增加而縮短。
12. -種在無線網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通信的方法，所述方法通過環(huán)境控制系統(tǒng)的無線溫控器執(zhí) 行，所述方法包括： 控制所述溫控器的無線網(wǎng)絡(luò)接口以依據(jù)工作周期將所述溫控器間歇地連接在無線網(wǎng) 絡(luò)中，所述工作周期具有連接時(shí)間和睡眠時(shí)間，在所述連接時(shí)間內(nèi)所述溫控器被連接在所 述無線網(wǎng)絡(luò)中，并且在所述睡眠時(shí)間內(nèi)所述溫控器未被連接在所述無線網(wǎng)絡(luò)中； 通過所述環(huán)境控制系統(tǒng)的"在線模式"負(fù)載竊取電能； 使用竊取的電能為儲(chǔ)能裝置充電，以供電給所述無線網(wǎng)絡(luò)接口；以及 依據(jù)將所述儲(chǔ)能裝置充電至閾值電壓的時(shí)間調(diào)節(jié)至少所述睡眠時(shí)間。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述睡眠時(shí)間段隨通過所述"在線模式"負(fù)載的 電流的增加而縮短。
14. 如權(quán)利要求12或13所述的方法，其中： 所述儲(chǔ)能裝置包括電容器；并且 所述方法進(jìn)一步包括： 確定工作周期定時(shí)器是否到期和/或所述電容器是否被充電至所述閾值電壓；以及 基于所述確定，開始連接時(shí)間并重新設(shè)置定時(shí)器。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK104112347SQ201410163042
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月22日
【發(fā)明者】B.C.齊克斯, W.P.巴特勒, D.L.佩里 申請(qǐng)人:艾默生電氣公司