Dc功率分配系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種直流(DC)功率分配系統(tǒng)、DC功率分配方法和DC功率分配計算機程序。本發(fā)明進一步涉及一種供DC功率分配系統(tǒng)中使用的電源控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]DC功率分配系統(tǒng)通過例如EMerge聯(lián)盟占用空間標準(EMerge標準)限定。目前，在依照EMerge標準的DC功率分配系統(tǒng)中，一個或若干個電源單元電連接到一個或若干個功率條以便向所述一個或若干個功率條提供DC功率，其中一個或若干個像燈那樣的電消耗器也電連接到所述一個或若干個功率條以便接收所述一個或若干個電源單元提供的DC功率。在安裝DC功率分配系統(tǒng)時，困難的是選擇供應足夠驅動電消耗器的DC功率的電源單元的恰當數(shù)量。依照EMerge標準，電源單元被配置成提供DC功率，直到預定義功率極限，其中如果該功率極限被超過，那么整個DC功率分配系統(tǒng)關斷。為了避免DC功率分配系統(tǒng)的這種關斷，可以過指定(overspecify)電源，即電源單元的數(shù)量可以被選擇為使得電源單元的功率極限肯定不會被超過。然而，該過指定伴隨相對大量的未使用的功率，以及因而相對較低的電源效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種DC功率分配系統(tǒng)、DC功率分配方法和DC功率分配計算機程序，其允許更高效地提供DC功率。本發(fā)明進一步涉及一種供DC功率分配系統(tǒng)中使用的電源控制系統(tǒng)。
[0004]在本發(fā)明的第一方面中，提出了一種DC功率分配系統(tǒng)，其中該DC功率分配系統(tǒng)包括:
-電導體，其用于將來自若干個電源單元的DC功率引導至電消耗器，
-若干個電源單元，其用于向電消耗器提供DC功率，其中這些電源單元電連接到電導體，
-電消耗器，其電連接到電導體以便從所述若干個電源單元接收DC功率，
-功耗信息提供系統(tǒng)，其用于提供指示電消耗器消耗的功率的功耗信息，以及 -電源控制系統(tǒng)，其用于根據(jù)提供的功耗信息控制電源單元。
[0005]由于功耗信息提供系統(tǒng)提供指示電消耗器消耗的功率的功耗信息，并且由于電源控制系統(tǒng)根據(jù)提供的功耗信息控制電源單元，因而電源可以適應DC功率分配系統(tǒng)中實際需要的功率，即若干個電源單元可以電連接到電導體，而不過指定DC功率分配系統(tǒng)并且因此不必在電源單元的低效操作條件下提供DC功率。而且，DC功率分配系統(tǒng)的安裝可以相對簡單，因為安裝者只需將一定數(shù)量的電源單元附接到電導體，這肯定防止了過載條件，其中仍然可以向DC電源提供高效率，因為實際的DC電源根據(jù)提供的功耗信息加以控制。
[0006]電導體可以被認為是DC功率分配系統(tǒng)的功率條或者匯流條部件。DC功率分配系統(tǒng)可以包括一個或若干個電導體。所述若干個電源單元優(yōu)選地并聯(lián)連接以便供應功率。這些電源單元可以被認為是電源模塊。
[0007]DC功率分配系統(tǒng)可以包括一個或多個可以被認為是外設的電消耗器。電消耗器可以例如為像照明器那樣的照明設備、像用于檢測房間中的人的存在性傳感器那樣的傳感器、揚聲器等等。電源單元優(yōu)選地包括用于將交流(AC)功率轉換成對應的DC功率的功率轉換器。DC功率分配系統(tǒng)可以例如安裝在建筑物中，尤其是如果至少一些所述電消耗器為燈，則安裝在房間的天花板處以便例如照亮房間。因此，DC功率分配系統(tǒng)可以是建筑物的照明系統(tǒng)。
[0008]在一個實施例中，DC功率分配系統(tǒng)進一步包括電消耗器控制單元，該控制單元用于將命令發(fā)送至電消耗器以便控制電消耗器并且也將命令發(fā)送至電源單元，其中功耗信息提供系統(tǒng)包括分派給電源單元的若干個功耗信息提供子單元，其中分派給電源單元的功耗信息提供子單元適于基于發(fā)送的命令確定功耗信息，其中電源控制系統(tǒng)包括分派給電源單元的若干個電源控制子單元，其中分派給電源單元的電源控制子單元適于根據(jù)對應功耗信息提供子單元確定的功耗信息控制對應電源單元。特別地，功耗信息提供子單元和電源控制子單元可以是對應電源單元的部分，使得電源單元可以適于監(jiān)視發(fā)送至電消耗器的命令并且自動地提供電消耗器所需的功率。電源單元，尤其是功耗信息提供子單元，可以適于可知悉到電消耗器的不同命令以及有關功率要求。例如，它們可以包括可以在相應表格中提供的、不同命令與有關功率要求之間的分派以便根據(jù)檢測的命令提供功耗信息。
[0009]為了在不同系統(tǒng)與單元之間通信，可以提供通信系統(tǒng)，其可以是有線或無線通信系統(tǒng)。例如，信息可以經(jīng)由有線通信線或者經(jīng)由Zigbee傳送。
[0010]至少一個電源單元可以在其中供應較高功率的高功率模式下以及在其中供應較低功率的低功率模式下操作，其中分派給該電源單元的對應電源控制子單元可以適于控制該電源單元，使得它在對應功耗信息提供子單元確定的功耗信息指示電消耗器需要較低功率或更少功率的情況下處于低功率模式下。例如，如果功耗信息提供子單元檢測到指示電消耗器處于或者應當切換至其中只需較低功率的條件的命令，那么對應電源控制子單元可以控制對應電源單元，使得它處于，特別是切換至低功率模式，該低功率模式可以被認為是一種待機模式。例如，如果檢測的命令指示電消耗器將關斷或者切換至其待機模式，那么對應電源單元可以適于切換至其低功率模式。這允許以相對簡單的方式使電源適應低負荷情形，從而可以提高供應功率的效率。
[0011]而且，至少一個電源單元可以在其中供應較高功率的高功率模式下以及在其中供應較低功率的低功率模式下操作，其中分派給該電源單元的對應電源控制子單元可以適于控制該電源單元，使得它在對應功耗信息提供子單元確定的功耗信息指示電消耗器需要超過所述較低功率的情況下處于高功率模式下。例如，如果檢測到指示電消耗器已經(jīng)或者應當關斷的命令，那么對應電源單元可以切換至低功率模式。功耗信息提供子單元和電源控制子單元可以適于使得如果在該待機情形下檢測到新命令，則在新檢測的命令指示需要較高功率的情況下將對應電源單元切換至其高功率模式，即將其喚醒以便供應較高功率。
[0012]此外，為了提供功耗信息，功耗信息提供系統(tǒng)可以包括分派給電源單元以便確定對應電源單元的輸出功率的若干個輸出功率確定單元，其中對應電源單元可以適于將對應確定的輸出功率傳送至電源控制系統(tǒng)以便將功耗信息提供給電源控制系統(tǒng)。因此，在該實施例中，功耗信息提供系統(tǒng)由所述若干個輸出功率確定單元形成，其中電源控制系統(tǒng)可以基于對應電源單元傳送的部分負荷條件調(diào)度功率輸送。這也可能導致供應的功率適應所述一個或若干個電消耗器實際需要的所需功率，從而提高供應功率的效率。
[0013]在一個優(yōu)選的實施例中，電源控制系統(tǒng)也適于控制電消耗器。因此，相同的控制系統(tǒng)可以用于控制電源以及用于控制所述一個或若干個電消耗器，從而減少控制單元并且因此減少安裝工作?？梢员徽J為是一種中央控制系統(tǒng)的集成控制系統(tǒng)可以適于基于傳送的部分負荷條件決定電源單元可以何時關斷或者切換至其待機模式。
[0014]進一步優(yōu)選的是，功耗信息提供系統(tǒng)和電源控制系統(tǒng)集成在相同的單元中，其中功耗信息提供系統(tǒng)適于基于電源控制系統(tǒng)對電消耗器的控制確定功耗信息。這可以進一步減少安裝DC功率分配系統(tǒng)所需的單元的數(shù)量并且因此進一步減少安裝工作。而且，由于功耗信息是基于控制系統(tǒng)對電消耗器的控制而確定的，可以不提供關于功耗的附加信息以便根據(jù)所需的功率控制電源單元，從而允許實現(xiàn)簡化的DC功率分配系統(tǒng)。
[0015]在一個實施例中，電源單元適于將識別信息發(fā)送至電源控制系統(tǒng)，其中識別信息指示可由對應電源單元供應的功率，其中電源控制系統(tǒng)適于也根據(jù)識別信息控制電源單元。識別信息可以直接指示可由對應電源單元供應的功率，或者間接地指示，即，例如，識別信息可以提供可以與表格一起使用的信息以便確定可由對應電源單元供應的功率，所述表格可以存儲在電源控制系統(tǒng)中并且所述表格包括對應識別信息與可供應功率之間的分派。因此，控制系統(tǒng)可以通過例如控制線從電源單元獲得識別信息，并且可以包括將對應識別信息分派給可由對應電源單元供應的功率的表格。該信息可以用于在需要時激活電源單元。同樣地，在這種情況下，電源控制系統(tǒng)可以適于控制電消耗器。
[0016]在一個優(yōu)選的實施例中，電源控制系統(tǒng)形成位于與電消耗器的外殼分離且與電源單元的外殼分離的外殼中的單元，其中電源控制系統(tǒng)的外殼以及因而相應電源控制單元可與將電源單元和電消耗器添加至DC功率分配系統(tǒng)分開地添加至DC功率分配系統(tǒng)。電源控制系統(tǒng)可以例如作為可以作為額外部件掛接到電導體的附加盒而提供，該電導體優(yōu)選地為功率軌線。該盒可以作為額外項目而提供，以便優(yōu)化DC功率分配系統(tǒng)，其中顧客可以決定該顧客是否喜歡具有包括安裝的附加盒的這樣的優(yōu)化系統(tǒng)。因此，通過將電源控制系統(tǒng)作為單獨的附加盒提供，可以修改DC功率分配系統(tǒng)，使得電源自動地適應實際需要的功率以便降低DC功率分配系統(tǒng)的功耗并且因此提高該系統(tǒng)的效率。
[0017]優(yōu)選地，電源單元可在其中供應較高功率的高功率模式下以及在其中供應較低功率的低功率模式下操作，其中功耗信息提供系統(tǒng)適于將對應電源單元供應的輸出功率作為功耗信息而提供，其中電源控制系統(tǒng)適于根據(jù)功耗信息順序地將電源單元切換至高功率模式，其中如果對于已經(jīng)切換至高功率模式的電源單元而言，提供了比閾值輸出功率更大的輸出功率，那么將下一個電源單元切換至高功率模式。因此，例如，可以控制電源單元，使得它們以如下方式共享負荷:首先，一個電源單元采取滿負荷，并且如果單個電源單元供應的功率不夠，則下一個電源單元附加地切換至高功率模式，以此類推，直到操作于激活模式(即高功率模式)的電源單元滿足電導體上的負荷要求。這個控制電源單元的過程確保了只有一個電源單元操作于部分負荷條件下，優(yōu)選地其他電源單元滿負荷或者處于待機模式下，從而非常尚效地提供DC功率。
[0018]同樣優(yōu)選的是，電源單元可在其中供應較高功率的高功率模式下以及在其中供應較低功率的低功率模式下操作，其中電源控制系統(tǒng)適于控制電源單元，使得其中各個電源單元操作于高功率模式的總時間相差小于預定義閾值。特別地，電源控制系統(tǒng)優(yōu)選地適于使得每個電源單元處于高功率模式下達基本上相同的時間。特別地，電源控制系統(tǒng)可以適于隨機地或者以調(diào)度方式分派應當向電消耗器供應功率的電源單元，使得電源單元的平均服務時間(即電源單元操作于高功率模式下的各個總時間)相等。這可以降低一個電源單元遠多于另一個電源單元被使用并且因而相對較早地發(fā)生故障的可能性，即，可以增大其中檢查DC功率分配系統(tǒng)的可操作性的維修間隔。
[0019]在一個實施例中，電源單元可以適于發(fā)送指示對應電源單元提供的功率和指示可由對應電源單元提供的附加功率的命令以及接收這些命令，其中功耗信息提供系統(tǒng)可以包括分派給電源單元的若干個功耗信息提供子單元，其中分派給電源單元的功耗信息提供子單元可以適于基于對應電源單元接收的命令確定功耗信息，其中電源控制系統(tǒng)可以包括分派給電源單元的若干個電源控制子單元，其中分派給電源單元的電源控制子單元適于基于接收的命令確定可由其他電源單元提供的附加功率，并且根據(jù)對應功耗信息提供子單元確定的功耗信息和可由所述其他電源單元提供的附加功率控制對應電源單元。特別地，電源單元可以適于定期