Dc功率分配系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种直流(DC)功率分配系统、DC功率分配方法和DC功率分配计算机程序。本发明进一步涉及一种供DC功率分配系统中使用的电源控制系统。
【背景技术】
[0002]DC功率分配系统通过例如EMerge联盟占用空间标准(EMerge标准)限定。目前，在依照EMerge标准的DC功率分配系统中，一个或若干个电源单元电连接到一个或若干个功率条以便向所述一个或若干个功率条提供DC功率，其中一个或若干个像灯那样的电消耗器也电连接到所述一个或若干个功率条以便接收所述一个或若干个电源单元提供的DC功率。在安装DC功率分配系统时，困难的是选择供应足够驱动电消耗器的DC功率的电源单元的恰当数量。依照EMerge标准，电源单元被配置成提供DC功率，直到预定义功率极限，其中如果该功率极限被超过，那么整个DC功率分配系统关断。为了避免DC功率分配系统的这种关断，可以过指定(overspecify)电源，即电源单元的数量可以被选择为使得电源单元的功率极限肯定不会被超过。然而，该过指定伴随相对大量的未使用的功率，以及因而相对较低的电源效率。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种DC功率分配系统、DC功率分配方法和DC功率分配计算机程序，其允许更高效地提供DC功率。本发明进一步涉及一种供DC功率分配系统中使用的电源控制系统。
[0004]在本发明的第一方面中，提出了一种DC功率分配系统，其中该DC功率分配系统包括:
-电导体，其用于将来自若干个电源单元的DC功率引导至电消耗器，
-若干个电源单元，其用于向电消耗器提供DC功率，其中这些电源单元电连接到电导体，
-电消耗器，其电连接到电导体以便从所述若干个电源单元接收DC功率，
-功耗信息提供系统，其用于提供指示电消耗器消耗的功率的功耗信息，以及 -电源控制系统，其用于根据提供的功耗信息控制电源单元。
[0005]由于功耗信息提供系统提供指示电消耗器消耗的功率的功耗信息，并且由于电源控制系统根据提供的功耗信息控制电源单元，因而电源可以适应DC功率分配系统中实际需要的功率，即若干个电源单元可以电连接到电导体，而不过指定DC功率分配系统并且因此不必在电源单元的低效操作条件下提供DC功率。而且，DC功率分配系统的安装可以相对简单，因为安装者只需将一定数量的电源单元附接到电导体，这肯定防止了过载条件，其中仍然可以向DC电源提供高效率，因为实际的DC电源根据提供的功耗信息加以控制。
[0006]电导体可以被认为是DC功率分配系统的功率条或者汇流条部件。DC功率分配系统可以包括一个或若干个电导体。所述若干个电源单元优选地并联连接以便供应功率。这些电源单元可以被认为是电源模块。
[0007]DC功率分配系统可以包括一个或多个可以被认为是外设的电消耗器。电消耗器可以例如为像照明器那样的照明设备、像用于检测房间中的人的存在性传感器那样的传感器、扬声器等等。电源单元优选地包括用于将交流(AC)功率转换成对应的DC功率的功率转换器。DC功率分配系统可以例如安装在建筑物中，尤其是如果至少一些所述电消耗器为灯，则安装在房间的天花板处以便例如照亮房间。因此，DC功率分配系统可以是建筑物的照明系统。
[0008]在一个实施例中，DC功率分配系统进一步包括电消耗器控制单元，该控制单元用于将命令发送至电消耗器以便控制电消耗器并且也将命令发送至电源单元，其中功耗信息提供系统包括分派给电源单元的若干个功耗信息提供子单元，其中分派给电源单元的功耗信息提供子单元适于基于发送的命令确定功耗信息，其中电源控制系统包括分派给电源单元的若干个电源控制子单元，其中分派给电源单元的电源控制子单元适于根据对应功耗信息提供子单元确定的功耗信息控制对应电源单元。特别地，功耗信息提供子单元和电源控制子单元可以是对应电源单元的部分，使得电源单元可以适于监视发送至电消耗器的命令并且自动地提供电消耗器所需的功率。电源单元，尤其是功耗信息提供子单元，可以适于可知悉到电消耗器的不同命令以及有关功率要求。例如，它们可以包括可以在相应表格中提供的、不同命令与有关功率要求之间的分派以便根据检测的命令提供功耗信息。
[0009]为了在不同系统与单元之间通信，可以提供通信系统，其可以是有线或无线通信系统。例如，信息可以经由有线通信线或者经由Zigbee传送。
[0010]至少一个电源单元可以在其中供应较高功率的高功率模式下以及在其中供应较低功率的低功率模式下操作，其中分派给该电源单元的对应电源控制子单元可以适于控制该电源单元，使得它在对应功耗信息提供子单元确定的功耗信息指示电消耗器需要较低功率或更少功率的情况下处于低功率模式下。例如，如果功耗信息提供子单元检测到指示电消耗器处于或者应当切换至其中只需较低功率的条件的命令，那么对应电源控制子单元可以控制对应电源单元，使得它处于，特别是切换至低功率模式，该低功率模式可以被认为是一种待机模式。例如，如果检测的命令指示电消耗器将关断或者切换至其待机模式，那么对应电源单元可以适于切换至其低功率模式。这允许以相对简单的方式使电源适应低负荷情形，从而可以提高供应功率的效率。
[0011]而且，至少一个电源单元可以在其中供应较高功率的高功率模式下以及在其中供应较低功率的低功率模式下操作，其中分派给该电源单元的对应电源控制子单元可以适于控制该电源单元，使得它在对应功耗信息提供子单元确定的功耗信息指示电消耗器需要超过所述较低功率的情况下处于高功率模式下。例如，如果检测到指示电消耗器已经或者应当关断的命令，那么对应电源单元可以切换至低功率模式。功耗信息提供子单元和电源控制子单元可以适于使得如果在该待机情形下检测到新命令，则在新检测的命令指示需要较高功率的情况下将对应电源单元切换至其高功率模式，即将其唤醒以便供应较高功率。
[0012]此外，为了提供功耗信息，功耗信息提供系统可以包括分派给电源单元以便确定对应电源单元的输出功率的若干个输出功率确定单元，其中对应电源单元可以适于将对应确定的输出功率传送至电源控制系统以便将功耗信息提供给电源控制系统。因此，在该实施例中，功耗信息提供系统由所述若干个输出功率确定单元形成，其中电源控制系统可以基于对应电源单元传送的部分负荷条件调度功率输送。这也可能导致供应的功率适应所述一个或若干个电消耗器实际需要的所需功率，从而提高供应功率的效率。
[0013]在一个优选的实施例中，电源控制系统也适于控制电消耗器。因此，相同的控制系统可以用于控制电源以及用于控制所述一个或若干个电消耗器，从而减少控制单元并且因此减少安装工作。可以被认为是一种中央控制系统的集成控制系统可以适于基于传送的部分负荷条件决定电源单元可以何时关断或者切换至其待机模式。
[0014]进一步优选的是，功耗信息提供系统和电源控制系统集成在相同的单元中，其中功耗信息提供系统适于基于电源控制系统对电消耗器的控制确定功耗信息。这可以进一步减少安装DC功率分配系统所需的单元的数量并且因此进一步减少安装工作。而且，由于功耗信息是基于控制系统对电消耗器的控制而确定的，可以不提供关于功耗的附加信息以便根据所需的功率控制电源单元，从而允许实现简化的DC功率分配系统。
[0015]在一个实施例中，电源单元适于将识别信息发送至电源控制系统，其中识别信息指示可由对应电源单元供应的功率，其中电源控制系统适于也根据识别信息控制电源单元。识别信息可以直接指示可由对应电源单元供应的功率，或者间接地指示，即，例如，识别信息可以提供可以与表格一起使用的信息以便确定可由对应电源单元供应的功率，所述表格可以存储在电源控制系统中并且所述表格包括对应识别信息与可供应功率之间的分派。因此，控制系统可以通过例如控制线从电源单元获得识别信息，并且可以包括将对应识别信息分派给可由对应电源单元供应的功率的表格。该信息可以用于在需要时激活电源单元。同样地，在这种情况下，电源控制系统可以适于控制电消耗器。
[0016]在一个优选的实施例中，电源控制系统形成位于与电消耗器的外壳分离且与电源单元的外壳分离的外壳中的单元，其中电源控制系统的外壳以及因而相应电源控制单元可与将电源单元和电消耗器添加至DC功率分配系统分开地添加至DC功率分配系统。电源控制系统可以例如作为可以作为额外部件挂接到电导体的附加盒而提供，该电导体优选地为功率轨线。该盒可以作为额外项目而提供，以便优化DC功率分配系统，其中顾客可以决定该顾客是否喜欢具有包括安装的附加盒的这样的优化系统。因此，通过将电源控制系统作为单独的附加盒提供，可以修改DC功率分配系统，使得电源自动地适应实际需要的功率以便降低DC功率分配系统的功耗并且因此提高该系统的效率。
[0017]优选地，电源单元可在其中供应较高功率的高功率模式下以及在其中供应较低功率的低功率模式下操作，其中功耗信息提供系统适于将对应电源单元供应的输出功率作为功耗信息而提供，其中电源控制系统适于根据功耗信息顺序地将电源单元切换至高功率模式，其中如果对于已经切换至高功率模式的电源单元而言，提供了比阈值输出功率更大的输出功率，那么将下一个电源单元切换至高功率模式。因此，例如，可以控制电源单元，使得它们以如下方式共享负荷:首先，一个电源单元采取满负荷，并且如果单个电源单元供应的功率不够，则下一个电源单元附加地切换至高功率模式，以此类推，直到操作于激活模式(即高功率模式)的电源单元满足电导体上的负荷要求。这个控制电源单元的过程确保了只有一个电源单元操作于部分负荷条件下，优选地其他电源单元满负荷或者处于待机模式下，从而非常尚效地提供DC功率。
[0018]同样优选的是，电源单元可在其中供应较高功率的高功率模式下以及在其中供应较低功率的低功率模式下操作，其中电源控制系统适于控制电源单元，使得其中各个电源单元操作于高功率模式的总时间相差小于预定义阈值。特别地，电源控制系统优选地适于使得每个电源单元处于高功率模式下达基本上相同的时间。特别地，电源控制系统可以适于随机地或者以调度方式分派应当向电消耗器供应功率的电源单元，使得电源单元的平均服务时间(即电源单元操作于高功率模式下的各个总时间)相等。这可以降低一个电源单元远多于另一个电源单元被使用并且因而相对较早地发生故障的可能性，即，可以增大其中检查DC功率分配系统的可操作性的维修间隔。
[0019]在一个实施例中，电源单元可以适于发送指示对应电源单元提供的功率和指示可由对应电源单元提供的附加功率的命令以及接收这些命令，其中功耗信息提供系统可以包括分派给电源单元的若干个功耗信息提供子单元，其中分派给电源单元的功耗信息提供子单元可以适于基于对应电源单元接收的命令确定功耗信息，其中电源控制系统可以包括分派给电源单元的若干个电源控制子单元，其中分派给电源单元的电源控制子单元适于基于接收的命令确定可由其他电源单元提供的附加功率，并且根据对应功耗信息提供子单元确定的功耗信息和可由所述其他电源单元提供的附加功率控制对应电源单元。特别地，电源单元可以适于定期