可参数化配电及管理方法和装置的制作方法

专利名称：可参数化配电及管理方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明提供了一种用于可参数化且可控配电和管理的方法和装 置。具体而言，本发明应用于家庭或工业电网及这些网络的扩展。
背景技术：
例如通过连接到两个馈电线和/或单相网络的可选中线，要求电源 的每一个设备直接地或者通过电插座这样的接口连接到电网。电力因 而从电源点(例如电力系统)分配到连接的设备。
一般地，常规网络以二态和统一方式供给电力到所有分配点。也 就是说，网络可以同时供给或切断对于所有连接设备的电力。
然而，并不是所有设备都以相同方式工作。例如，诸如传真机或 录像机的一些设备经常需要置于待用状态以维持可用或者用于编程记 录，而像电视机或扫描仪这样的设备在不使用时则可以完全断电。
关闭这些设备的电源的唯一方法是每次手动断开它们。例如，对 于家庭网络而言，这些设备一天必须物理地断开若干次。因为这一因 素，这些设备一般并不被完全断电，且它们继续以待用模式耗电，当 存在大量的设备时，这是更加有危害的。

发明内容
本发明的目的是改正这些缺点。
为此，本发明提供了一种用于分配和管理电力的装置，该装置包
括
一连接到电源的至少一个部件，
一从所述电源分配电力的至少一个点，其特征在于，其还包括
一选择部件，被设计为使得从至少两个不同分配模式选择的配电 模式与至少一个配电点相关；以及
一至少一个调节部件，被设计为，对于至少一个所述分配模式中的每一个，调节与所述配电模式相关的每个配电点所分配的电源的至 少一个物理特性。
归功于这些措施，配电点根据连接设备的特性被配置。例如，其 中分配模式包括"非待用"模式，即，对于分配点，可以完全切断电 力。每次设备被连接到分配点时，你可以同时定义它是否需要待用。 因而，通过用于单个网络的中央命令，你可以很容易的完全切断除需 要保持待用的设备之外的所有设备的电力。
归功于这些措施，通过基于连接设备的特性参数化每个分配点的 特性，配电网络可以被动态地配置。
应当注意，本发明可应用于但不限于工业网络或家用网络。它也 可以集成在现有网络的可扩展插座，例如多功能插座中。
根据特定特征，选择部件被设计为使得分配模式之一包括永久让 所述电源经过。
根据特定特征，选择部件被设计为使得分配模式之一包括用于每 个相关分配点的电源的直接或延迟的开启和关闭。
归功于这些措施，配电网络可以在每个分配点提供很多模式。其 根据用户的需要变得完全可参数化。
根据特定特征，选择部件和调节部件由独立电源供电。
根据特定特征，选择部件和/或调节部件包括装配有用户可以交互 的接口的至少一个接触器，所述接触器被设计为提供代表用户在其接 口上交互的信号。选择部件和/或调节部件可以位于与其他部件不同的 地理位置。
根据特定特征，所述调节部件包括被设计为接收和解释交互或人 类存在的至少一个检测器或无线接触器。
根据特定特征，所述调节部件包括至少一个接收器，该接收器被 设计成接收和解释代表独立装置经由无线网络发送的命令的信号。
归功于这些措施，通过以直接接触的方式与接触器或检测器交互， 通过与附近区域中遥控器交互，且甚至当用户不直接在场时，用户可 以容易地经由若干部件调节整个网络。例如，当他/她离开一个地点去
另一个地点时，用户可以使用他/她的移动电话发送信号以启动加热器; 因而，系统解释该信号且对于加热系统所连接的分配点供电。根据特定特征，分配模式选择部件包括位于分配点的至少一个转 换器，所述转换器包括用户可以交互的接口，所述转换器被设计为根 据分配点处用户与其接口之间的交互而参数化分配模式。
根据特定特征，调节部件至少包括两个部件-
_接口模块，被设计成提供代表用户与所述接口模块交互的信号，
以及
_用于每个可参数化分配点的转换模块，被设计成根据接口模块 提供的信号调节所述配电点分配的电源的至少一个物理特性。
信号在接口模块和转换模块之间通过有线或无线传输传递。 归功于这些措施，分配网络可包括独立基座。例如，用于接口模 块的一个基座以及连接到被分配电力的电源的基座，每个基座包括至 少一个分配点。
根据特定特征，每个转换模块包括发射器，该发射器被设计成再 发射从接口模块或另 一转换模块接收的信号。
归功于这些措施，来自接口模块的信号可以在所有分配点上中继， 尤其当基座是具有有限范围(例如红外)的无线基座时。
根据特定特征，每个转换模块包括位于相应的分布点的至少一个 电子、电气或机电开关，且该开关被设计为根据来自接口模块的信号 中断或许可电力到所述分配点的通道。
根据特定特征，调节部件此外还包括管理模块，该管理模块被设 计为指派唯一标识符到每个分配点，且发送与单个分配模式的至少一 个标识符相关的转换命令到所有转换模块。
根据特定特征，转换模块被设计为存储其分配点标识符且基于与 所述命令相关的接收器标识符识别用于它的每个命令。
归功于这些措施，装置提供用于管理具有很多分配模式的网络的 简单解决方案。另外，它简化了布缆。
根据特定特征，选择部件被设计为，当设备连接到分配点或应选 择部件请求时从设备接收信号，且基于所述信号关联分配模式与设备 所连接的分配点的标识符。
所述信号可以是关于设备特性或预定分配模式的信息。
归功于这些措施，分配点在设备与之相连时自动选择电力分配模式，且能够为设备提供有意义的信号。
根据特定特征，转换模块被设计为检测与相关分配点相连的设备 的存在且告知选择模块该情况。
根据特定特征，选择模块被设计为在设备断开时复位分配点为缺 省模式。
归功于这些措施，装置提供用于处理下面情况的解决方案如果 动态模式中分配点被关闭，当它断开时以连接第二设备时，因为设备 不被供电，它不能发送信息到选择部件以用于实施参数化。
根据特定特征，选择部件和调节部件包括用于检查装置管理权利 的系统。
归功于这些措施，装置为其整个网络及其安装提供安全。这对于 工业网络可能是极其有用的。
根据特定特征，每个分配点包括与分配模式一样多的连接。因而， 每个连接代表一个分配模式，且除了中线之外，每个连接均链接到所 述电源的有效线上。
根据分配模式选择，分配点被连接到一个且仅连接到一个相 应连接。
归功于这些措施，用于有限数目分配模式的装置被极大地简化。 根据第二方面，本发明提供了一种用于分配和管理电力的方法， 该方法包括
一针对电源对至少一个分配点供电的步骤，
一参数化至少一个分配点使得可以将从至少两个不同分配模式选 择的配电模式关联到每个配电点的步骤，以及
一针对所述分配模式其中至少一个，调节与所述配电模式相关的 每个配电点所分配的电源的至少一个物理特性的步骤。
根据第三方面，本发明提供了包括如上简要描述的装置的多功能 插座。
该方法和该功能多插座的优点、目的和特性类似于上面简要描述 的分配和管理装置的优点、目标和特性，此处不做重复。


参考附录中包括的附图，从下面作为非限制性示例的描述可以显 见本发明的其他优点、目的和特性。
图1示意性表示本发明的装置的第一实施例； 图2示意性表示第一实施例的变型；
图la示意性表示根据第一实施例的家庭装置的部分说明，其中分 配点是墙装插座；
图3示意性表示本发明的装置的第二实施例； 图4示意性表示第二实施例的第一变型； 图5示意性表示第二实施例的第二变型； 图6示意性表示本发明的装置的第三实施例；以及 图7示意性表示第三实施例的变型。
具体实施例方式
如图1所示，在第一实施例中，配电装置使用两个分配模式，一 个模式已知为"永久"，且一个模式已知为"动态"。永久模式对应于 用于分配点的永久电源。对照地，动态模式对应于分配点的特定 (ad-hoc)电源，其中后者可以根据来自用户的命令供电或不供电。
图1示出了装置100，该装置100包括连接到电源(例如电力系统) 的部件101以及两个分配点1081和1082，这两个分配点分别链接到两 个选择部件(两个转换器)1061和1062，每个选择部件均使得两个分 配模式之一被选择。选择部件1061和1062通过路径1021直接连接到 电源或者经由调节部件(电转换器)104连接到电源。因此，选择部件 判断哪个路径将分配点链接到电源。
当用户将使用待用功能的第一设备连接到分配点1081时，用户开 启转换器来选择永久分配模式。因而，设备经由路径1021直接连接到 电源。
当用户将第二设备连接到分配点1082且用户不希望待用功能时， 用户开启转换器来选择动态分配模式。因而，设备经由调节部件104 被连接到电源。
如此，例如当用户离开一个地点时，他/她希望切断所有不必要的 电源，他/她仅需要将转换器104置于打开位置，这将在维持第一设备的电源的同时切断第二设备的电源。当他/她希望再次供电时，他/她仅 需要将转换器置于闭合位置。
因而，归功于本发明的使用，通过调节电源的特性，在这种情况 下批准或阻止其通路，你可以切断电源或以动态模式对分配点供电以 及对连接到这些分配点的设备供电，同时维持网络中其他分配点的永 久供电。
在第一实施例的变型中，如图2所示，装置110包括参数化分配
点1181和另一非参数化分配点1182，该参数化分配点1181装配有两 个连接11811和11812，每个接线对应于一个分配模式，提供选择分配 模式的部件，该非参数化分配点1182不使用选择部件。连接11811经 由调节部件(电转换器)114连接到电源；且连接11812和11821直接 经由路径1121连接到电源。在这种变型中，直接连接到分配点1181 和1182的各自连接11813和11822的电源包括中线或地相(ground phase)。这样，可以减小装置中线的数目。
因而，归功于本发明的使用，用户在一个分配点上具有若干连接。 用户通过直接连接设备到对应于所选分配模式的连接来选择分配模 式。
图la部分地说明了根据第一实施例的包括墙装插座的家庭配电装 置，该装置具有"永久"和"动态"分配模式。
图la示出装置120，该装置120包括连接到电源的部件、壁式正 反开关124和两个墙框1201和1202，每个墙框分别包括墙装插座1281 和1282，且每个墙框分别包括滑动转换器1261和1262。对于墙装插 座1281和1282，转换器1261和1262使得两个分配模式之一被选择。 开关124实现电源和具有"动态"分配模式的墙装插座之间的连接， 该开关具有中断(OFF位置)和建立(ON位置)的"动态"分配模式。
当用户将使用"待用"功能的第一设备连接到墙装插座1281时， 用户将滑动开关1261置于标记为"P"的位置。
当用户将第二设备连接到墙装插座1282且用户不希望待用功能 时，用户将滑动开关1261置于标记为"D"的位置。
与此，例如当用户离开一个地点时，他/她希望切断所有不必要的 电源，他/她仅需要将例如靠近出口的开关124置于OFF位置，这在维持第一设备的电源的同对切断第二设备的电源。当他/她希望再次供电
时，他/她仅需要将转换器置于ON位置。
在第二实施例中，如图3所示，配电装置200也使用两个分配模 式，永久和动态模式。每个调节部件包括至少两个模块，接口模块和 转换模块。
图3示出了装置200，该装置200包括连接到电源的部件201以及 两个分配点2081和2082，这两个分配点分别链接到使用两个分配模式 的两个选择部件(两个转换器)2061和2062上，每个选择部件或者通 过路径2021直接连接到电源或者分别经由转换模块(电转换器)2042 和2043连接到电源。公共接口模块(转换器)2041允许信号被发送到 所有转换模块2042和2043，该信号代表在接口上的用户交互。
和第一实施例中一样，在该第二实施例中，用户针对连接的每个 设备选择分配模式。例如当他/她离开一个地点时，他/她希望切断所有 不必要的电源，接收用户关断电源的请求的公共接口模块发送代表性 信号到所有转换模块2042和2043，该转换模块2042和2043负责切断 对动态模式中的所有分配点供电。在下面的第二实施例的变型中，作 为示例,详细示出各个部件和/或模块之间的通信部件。当他/她希望再次 供电时，他/她仅需要发送命令以开启电源。
在第二实施例的变型中，如图4所示，装置210包括连接到电源 的部件211以及两个分配点2181和2182。这些点分别经由转换模块(转 换器)2142和2143连接到电源。缺省地，这些模块是通过模块，且因 此允许电力经过以到达分配点。公共接口模块(转换器)2041允许代 表用户在其接口上交互的信号被发送到两个选择模块(转换器)2061 和2062。依赖于分配模式，这两个选择模块2061和2062将信号传送 或者将信号不传送到分配点的转换模块。
缺省地，装置处于永久模式。因此，分配点被链接到电源。选择 部件不传送接口模块的信号到转换模块。对照地，当用户选择动态模 式时，选择部件发射接口模块的信号到相应的转换模块。分配点因此 通过公共接口模块被控制。
在第二实施例的变型中，如图3或4所示，接口模块通过电源直 接供电。在其他变型中，接口模块例如通过其他源(例如电池)供电。在第二实施例的变型中，如图3或4所示，基于电力线载波技术，
接口模块发送的信号例如经由幅度调节直接被电信号运载；转换模块包括能够解释调制信号的调节检测器。选择部件包括开启或断开调节检测器。
在第二实施例的变型中，如图5所示，信号由接口模块2241通过无线介质(例如，红外或者无线电波)经由无线电发射器2252发射。以这种方式，每个转换模块2242、 2243分别包括能够接收和解释信号发送的相同类型的接收器2254、 2256。
例如，在第二实施例的这种变型中，如图5所示，每个转换模块(转换器)2242、 2243分别包括无线电接收器2254、 2256和无线电发射器2255、 2257，该无线电接收器2254、 2256分别能够接收公共接口模块2241最初发送的无线电信号，且该无线电发射器2255、 2257分别能够发送相同的无线电信号到其他临近的转换模块。
因而，接口模块是独立于分配装置的模块，例如，是遥控器。这尤其简化了这种装置的安装。例如，为了在现有家庭网络中安装这种装置，你仅需要使用墙装插座形式的这种装置的可参数化分配点代替标准墙装插座，而无需重新连接整个网络。通过专用遥控器或转换为该功能的遥控器控制该装置。
在第二实施例的这种变型中，如图5所示，接口模块2241包括接收器2251，该接收器2251被设计为接收和解释代表独立装置(例如，移动电话或计算机终端)经由固定或无线数据网络发送的命令的信号。
因而，例如，为了在到达现场之前远程命令加热系统的启动，用户使用他/她的手机将代表加热开启请求的信号或消息发送到相应的接口模块。在接收、检查和解释信号之后，该接口模块发送启动命令到与加热管理系统连接的与该分配模式相关的所有分配点。管理系统启动加热。
在第三实施例中，如图6所示，每个分配点具有唯一标识符。调节部件包括至少两个部分，管理模块和转换模块。当从用户接收请求时，管理模块以集中化方式处理选择分配点的分配模式且将与接收器的标识符相关的命令发送到所有转换模块。仅对应于标识符的模块处理命令。说明书第9/ll页
图6示出了装置300，该装置300包括连接到电源的部件301以及两个分配点3081和3082。这些点分别经由转换模块(转换器)3042和3043连接到所述电源。管理模块3041被设计为指派唯一标识符到每个分配点，以关联分配模式与标识符且解释代表人类交互的命令信号。另外，管理模块3041被设计为经由其发射器3052将代表标识符的信号或与至少一个标识符相关的转换请求发送到它们的转换模块3042和3043。转换模块3042和3043分别包括接收器3054和3056，该接收器3054和3056被设计成存储标识符且识别命令是否针对它们且在命令针对它们时处理命令。
因而，当装置加电时，管理模块指派标识符到每个转换模块，转换模块在存储器中存储标识符。归功于管理模块的接口，对于连接到分配点的每个设备，用户根据设备的特性使用分配点标识符将它关联到分配模式。管理模块自动分组与相同分配模式(例如动态模式)相关的标识符。在离开地点之前，用户经由管理模块接口发起命令，将代表具有所有相关接收器标识符的命令的信号发送到所有转换模块。接收器识别它们且执行命令。
这样，分配点的参数化在管理模块中被集中。
在第三实施例的变型中，如图6所示，发射器2252与接收器3054和3056之间的通信是无线通信。
在第三实施例的变型中，如图6所示，管理模块被设计成将分配点的参数化和调节单独限制给具有这些权利的管理员。
这样，装置为其整个网络和其安装提供安全性，这对于工业网络可能是尤其有用的。
在第三实施例的变型中，如图7所示，当连接到分配点时，设备
的特性被传送到管理模块。
图7示出了装置310，该装置310包括连接到电源的部件311、两个分配点3181和3182以及两个信息点3191和3292。管理模块3141被设计成向每个分配点指派唯一标识符。分配点分别经由两个转换模块(转换器)3142和3143连接电源。这些模块分别包括中继模块3155和3157，且被设计成分别经由信息点3155和3157接收设备3101和3102发送的信息信号，且发送所有或部分信息到具有分配点标识符的管理模块的接收器3151 。管理模块3141被设计成接收和处理该信息以关联分配模式与该标识符，且因此关联分配模式与分配点。另外，管理模块3141被设计为经由其发射器3152将代表与至少一个标识符相关的接口上人类交互的信号发送到转换模块3142和3143。模块3142和3143分别包括接收器3154和3156且被设计成存储标识符以在命令是针对它们时识别命令且处理命令。
这样，分配模式的参数化是完全自动的。实际上，当设备连接到分配点时，管理模块接收该设备的特性和分配点的标识符，且自动关联分配模式与该标识符。管理模块还将它与关联相同分配模式的分配点的其他标识符聚合成组。
在第三实施例的这种变型中，如图7所示，转换模块被设计成检测连接到相关分配点的设备的存在，且告知管理模块该情况。如果设备断开，管理模块复位分配点为缺省模式。
贯穿说明书，电源被定义为能够以所有形式传递电能量流的源。它可以是直流或交流、单相或三相的，且它可以具有或不具有中线。
贯彻说明书，描述了两个分配模式，永久模式和动态模式。然而，本发明不限于这两种分配模式。例如，本发明可以扩展成在预定时间周期之后执行命令的延期模式。
贯穿说明书，作为示例，描述了被设计成允许从源到分配点的功率流通过或切断该功率流的调节部件。然而，调节部件并不限于这些功能且被设计成调节电源的所有特性。例如，能量流电压的调节。
贯穿说明书，作为示例，描述了包括被设计成提供代表用户在其接口上交互的信号的电学转换器的调节部件或接口模块。然而，本发明可以包括遍布在不同地理区域的若干转换器，每个转换器被设计成提供代表性信号。
贯穿说明书，作为示例，描述了当用户与所述转换器交互时执行电学交换的电转换器。然而，本发明可以使用所有类型的转换器，例如机械或电转换器、遥控开关、接触或非接触膜转换器、使用光转换、阻抗、电容变化的转换器(例如，Reed、 PushGate、压电和霍尔效应接触器)、无线电波遥控的无接触检测转换器。
贯穿说明书，开关被定义为在用户与所述开关交互时执行断电的
14特殊的转换器。
贯穿说明书，作为示例， 一些链接被描述为有线的且一些链接被描述为无线的。然而，本发明可以使用有线和/或无线的所有链接。
权利要求
1.一种用于分配和管理电力的装置，该装置包括连接到电源的至少一个部件(101)，从所述电源分配电力的至少一个点(1081)，其特征在于，所述装置还包括选择部件(1061)，被配置为使得从至少两个不同分配模式中选择的配电模式与至少一个配电点相关；以及至少一个调节部件(104)，被配置为，对于至少一个所述分配模式中的每一个，调节与所述配电模式相关的每个配电点所分配的电源的至少一个物理特性。
2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述选择部件被配置为使得分配模式之一包括永久让所述电源经过。
3. 根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述选择部件被配置为使得分配模式之一包括对于每个相关分配点的电源的直接或延迟的开启或关闭。
4. 根据权利要求1至3其中任意一项所述的装置，其特征在于，所述选择部件和调节部件由独立电源供电。
5. 根据权利要求1至4其中任意一项所述的装置，其特征在于，所述选择部件(1061)和所述调节部件(104)均包括装配有用户能交互的接口的至少一个接触器，所述接触器被配置为提供代表在接口上的用户交互的信号。
6. 根据权利要求1至5其中任意一项所述的装置，其特征在于，所述调节部件(104)包括被配置为接收和解释交互或人类行为的至少一个检测器或无线接触器。
7. 根据权利要求1至6其中任意一项所述的装置，其特征在于，所述调节部件(104)包括至少一个接收器(2251)，该接收器(2251)被配置成接收和解释代表独立装置经由无线网络发送的命令的信号。
8. 根据权利要求1至7其中任意一项所述的装置，其特征在于，所述分配模式的选择部件包括位于分配点的至少一个转换器，所述转换器包括用户能进行交互的接口，所述转换器被配置为根据分配点处用户与接口之间的交互而对分配模式进行参数化。
9. 根据权利要求1至7其中任意一项所述的装置，其特征在于，所述调节部件至少包括两个部件接口模块(2041)，被配置成提供代表用户与所述接口模块交互的信号，以及用于每个可参数化分配点的转换模块(2042或2043)，被配置成根据接口模块提供的信号调节所述配电点所分配的电源的至少一个物理特性。
10. 根据权利要求9所述的装置，其特征在于每个转换模块包括发射器(2255或2257)，该发射器(2255或2257)被配置成再发射从接口模块或另一转换模块接收的信号。
11. 根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，每个转换模块包括位于相应的分配点的至少一个电子、电气或机电开关，且该开关被配置为根据来自接口模块的信号中断或许可电力到所述分配点的通道o
12. 根据权利要求9至11其中任意一项所述的装置，其特征在于，所述调节部件还包括管理模块(3041)，该管理模块(3041)被配置为指派唯一标识符到每个分配点，且将与单一分配模式的至少一个标识符相关的转换命令发送到所有转换模块。
13. 根据权利要求9至12其中任意一项所述的装置，其特征在于，所述转换模块(3142)被配置为存储其分配点标识符且基于与所述命令相关的接收器标识符识别针对所述转换模块的每个命令。
14. 根据权利要求12或13其中任意一项所述的装置，其特征在于，所述选择部件被配置为，当所述设备连接到分配点或应选择部件请求时从设备接收信号，且基于所述信号关联分配模式与设备所连接的分配点的标识符。
15. 根据权利要求9至14其中任意一项所述的装置，其特征在于，所述转换模块被配置成检测与相关分配点相连的设备的存在且告知选择模块该情况。
16. 所述选择模块被配置为在设备断开时复位分配点为缺省模式。
17. 根据权利要求1至16其中任意一项所述的装置，其特征在于，所述选择部件和调节部件包括用于检查装置的管理权利的系统。
18. 根据权利要求1至8其中任意一项所述的装置，其特征在于，每个分配点包括与分配模式一样多的连接。
19. 一种用于分配和管理电力的方法，该方法包括为电源的至少一个分配点供电的步骤，参数化至少一个分配点以将从至少两个不同分配模式中选择的配电模式关联到每个配电点的步骤，以及针对所述分配模式中的至少一个，调节与所述配电模式相关的每个配电点所分配的电源的至少一个物理特性的步骤。
20. —种多功能插座，其特征在于，其包括根据权利要求1至18其中任意一项所述的装置。
全文摘要
本发明涉及电力分配和管理装置，该装置包括连接到电源的至少一个部件(101)；电源的至少一个配电点(1081)；选择部件(1061)，能将从至少两个不同分配模式中选择的配电模式与至少一个配电点相关，以及至少一个调节部件(104)，能对于至少一个所述分配模式中的每一个，控制与所述配电模式相关的每个配电点所分配的电源的至少一个物理特性。
文档编号H02J4/00GK101682189SQ200880015493
公开日2010年3月24日 申请日期2008年5月13日 优先权日2007年5月10日
发明者罗大卫 申请人:罗大卫