用于自动交流配电和直流配电的服务面板电路制造技术

本发明专利技术公开了用于自动交流配电和直流配电的服务面板电路。一种断路器包括适于耦合到AC电源输入的第一端子、适于耦合到DC电源输入的第二端子、以及适于耦合到建筑物中的配电电路的电源连接线的第三端子。当所述断路器安装在所述建筑物的服务面板中时，所述电源连接线连接在插座和所述断路器之间。所述断路器还包括适于监测DC电源输入电压水平的检测电路，以及开关电路。当所述检测电路检测到所述电压低于阈值水平时，所述开关电路适于在默认条件下将所述第三端子耦合到所述AC电源输入，并且当所述检测电路检测到所述电压等于或大于所述阈值水平时将所述第三端子耦合到所述DC电源输入。

【技术实现步骤摘要】
用于自动交流配电和直流配电的服务面板电路相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§119(e)，要求于2017年1月20日提交、名称为“ServicePanelCircuitforAutomaticACandDCPowerDistribution(用于自动交流配电和直流配电的服务面板电路)”、申请号为No.62/448,892的美国临时申请的优先权，其全部内容通过引用整体并入本文中。本申请涉及于2016年12月22日提交、名称为“SystemforLocalDCPowerDistribution(用于本地直流配电的系统)”、申请号为15/389,187的美国申请，其全部内容通过引用整体并入本文中。
技术介绍
本专利技术涉及电力配电，并且更具体地，涉及在建筑物中自动进行交流(AC)和直流(DC)配电的电路。建筑物的电力电源主要使用AC电源。AC电源通过主服务面板进入房屋或建筑物，其通过包括壁插座(wallsocket)的已有AC配电电路进行分配，其中AC电源可用于为电子装置、器件或设备供电。有时，一个或更多子面板被连接到主服务面板的输出，以进一步对建筑物中的更多接线连接进行配电。可再生能源，如风力涡轮机、光伏(PV)面板或太阳能电池板，产生DC电源。通常，由这样的可再生能源在建筑物中产生的DC电源被转换成AC电源，然后通过功率计发送到AC电网。之后，AC电源通过功率计和AC服务面板被从AC电网中撤出，以用于通过已有的AC分配电路进行分配。许多电子设备，例如笔记本电脑或蜂窝电话，要求通过电源适配器使用DC电源进行设备操作或对电池进行充电，该电源适配器用以将在壁插座处传输的交流电转换为设备使用的直流电。将直流电转换成交流电，然后再转换回直流电的序列逆变和转换，是一种低效的能源使用方式。因此，需要减少由于将直流电源顺序地逆变为交流电源，然后再次转换成用于电子器件的直流电源而浪费的电能。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例，提出了一种在AC电源输入和DC电源输入之间进行选择以用于输送到建筑物中的多个配电电路的方法。所述多个配电电路中的第一个配电电路包括第一电源线和第一插座。所述第一电源线连接在所述第一插座和第一断路器之间。所述第一电源线通过所述第一断路器选择性地耦合到所述AC电源输入或所述DC电源输入。所述DC电源输入端、所述AC电源输入和所述第一断路器布置在所述建筑物的服务面板中。所述方法包括使用所述第一电路断路器中的检测电路来监测所述DC电源输入的电压水平，当所述检测电路使用所述第一断路器中的开关电路检测到所述DC电压水平低于阈值水平时将第一电源线耦合到所述AC电源输入，当所述检测电路检测到所述DC电压水平等于或大于所述阈值水平时，将所述第一电源线耦合到所述DC电源输入。根据一个实施例，所述方法还包括使用在所述服务面板中布置的AC主断路器将所述AC电源输入从所述第一断路器断开连接。根据一个实施例，所述方法还包括使用在所述服务面板中布置的DC主断路器，将所述DC电源输入从所述第一断路器断开连接。根据一个实施例，所述多个配电电路自适应地耦合到所述AC电源输入和所述DC电源输入。根据一个实施例，所述多个配电电路中的第二配电电路包括第二电源线和第二插座。所述第二电源线连接在所述第二插座和第二断路器之间。所述第二断路器布置在所述服务面板上。所述方法还包括在将所述第二电源线耦合到所述DC电源输入的同时将所述第一电源线耦合到所述AC电源输入。根据一个实施例，所述多个配电电路中的第二配电电路包括第二电源线和第二插座。所述第二电源线连接在所述第二插座和第二断路器之间。所述第二断路器布置在所述服务面板上。所述方法还包括当所述检测电路检测到所述DC电压水平等于或大于所述第一阈值水平时将所述第一电源线耦合到所述DC电源输入，而当所述检测电路检测到所述DC电压水平等于或大于不同于所述第一阈值水平的第二阈值水平时将所述第二电源线耦合到所述DC电源输入。根据一个实施例，所述方法进一步包括通过禁用所述检测电路来将所述DC电源输入与所述第一断路器解耦合。根据一个实施例，所述多个配电电路中的所述第一配电电路包括连接在所述第一插座和所述第一断路器之间的第二电源线。所述方法进一步包括当所述检测电路检测到所述DC电压水平低于所述阈值水平时将所述第二电源线耦合到所述AC电源输入，并且当所述检测电路检测到所述电压水平等于或大于所述第一阈值水平时将所述第二电源线耦合到所述DC电源输入。根据一个实施例，所述第一电源线是AC热线，而所述第二电源线是中性线。根据一个实施例，所述第一电源线上的第一AC电压与所述第二电源线上的第二AC电压呈180度异相。根据一个实施例，当所述检测电路检测到所述电压水平等于或大于所述第一阈值水平时，所述第一电源线与所述第二电源线处于相同的DC电势。根据一个实施例，所述方法进一步包括在所述第一断路器中，监测与所述第一电源线相关联的电涌，当检测到AC电涌时自动将所述AC电源输入从所述第一断路器断开，并且当检测到DC电涌时自动将所述DC电源输入从所述第一断路器断开。根据一个实施例，所述第一插座设置在所述建筑物的墙壁的表面上。根据本专利技术的一个实施例，断路器包括适于耦合到AC电源输入的第一端子、适于耦合到DC电源输入的第二端子以及适于耦合到建筑物中的配电电路的第一电源线的第三端子。当所述断路器安装在所述建筑物的服务面板中时，所述第一电源线连接在插座和所述断路器之间。所述断路器还包括适于监测所述DC电源输入的电压水平的检测电路。所述断路器还包括开关电路，其适于在当所述检测电路检测到所述电压水平低于阈值水平时的默认状态下将所述第三端子耦合到所述AC电源输入，并且当所述检测电路检测到所述电压水平等于或大于所述阈值水平时，将所述第三端子耦合到所述DC电源输入。根据一个实施例，所述开关电路包括单极双掷继电器。所述单极双掷继电器包括耦合到所述第三端子的单极、耦合到所述AC电源输入的常闭第一掷，以及耦合到所述DC电源输入的常开第二掷。根据一个实施例，所述开关电路进一步包括功率晶体管，其被配置为响应于所述检测电路而激励所述单极双掷继电器，从而将所述常开第二掷耦合到所述DC电源输入。根据一个实施例，所述开关电路包括配置为单极双掷开关的至少两个晶体管。所述单极双掷开关包括耦合到所述第三端子的单极、耦合到所述AC电源输入的常闭第一掷，以及耦合到所述DC电源输入的常开第二掷。根据一个实施例，所述断路器还包括适于连接到所述配电电路的第二电源线的第四端子。所述第二电源线连接在所述插座和所述断路器之间。所述开关电路进一步适于在所述默认条件下将所述第四端子耦合到所述AC电源输入，并且当所述检测电路检测到所述电压水平等于或大于所述阈值水平时，将所述第四端子耦合到所述DC电源输入。根据一个实施例，所述第一电源线是AC热线而所述第二电源线是中性线。根据一个实施例，所述第一电源线上的第一AC电压与所述第二电源线上的第二AC电压呈180度异相。根据一个实施例，当所述检测电路检测到所述电压水平等于或大于所述第一阈值水平时，所述第一电源线与所述第二电源线处于相同的DC电势。根据一个实施例，所述开关电路包括双极双掷继电器。所述双极双掷继电器包括耦合到所述第三端子的第一极、耦合到所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应地在AC电源输入和DC电源输入之间进行选择以用于输送到建筑物中的多个配电电路的方法，其中所述多个配电电路中的一个配电电路包括至少一个电源连接线和插座，其中所述至少一个电源连接线连接在所述插座与断路器之间，其中所述至少一个电源连接线通过所述断路器选择性地耦合到所述AC电源输入或所述DC电源输入；其中所述DC电源输入、所述AC电源输入以及所述电路断路器被布置在服务面板中，所述方法包括：使用所述断路器中的检测电路监测所述DC电源输入的电压水平；当所述检测电路检测到所述电压水平低于阈值水平时，使用所述断路器中的开关电路将所述至少一个电源连接线耦合到所述AC电源输入；以及当所述检测电路检测到所述电压水平等于或大于所述阈值水平时，将所述至少一个电源连接线耦合到所述DC电源输入。

【技术特征摘要】
2017.01.20 US 62/448,8921.一种自适应地在AC电源输入和DC电源输入之间进行选择以用于输送到建筑物中的多个配电电路的方法，其中所述多个配电电路中的一个配电电路包括至少一个电源连接线和插座，其中所述至少一个电源连接线连接在所述插座与断路器之间，其中所述至少一个电源连接线通过所述断路器选择性地耦合到所述AC电源输入或所述DC电源输入；其中所述DC电源输入、所述AC电源输入以及所述电路断路器被布置在服务面板中，所述方法包括：使用所述断路器中的检测电路监测所述DC电源输入的电压水平；当所述检测电路检测到所述电压水平低于阈值水平时，使用所述断路器中的开关电路将所述至少一个电源连接线耦合到所述AC电源输入；以及当所述检测电路检测到所述电压水平等于或大于所述阈值水平时，将所述至少一个电源连接线耦合到所述DC电源输入。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括布置AC主断路器，以断开到所述服务面板的所述AC电源输入。3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括布置DC主断路器，以断开到所述服务面板的所述DC电源输入。4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将所述多个配电电路中的一个配电电路耦合到所述AC电源输入，同时将所述多个配电电路中的另一个配电电路耦合到所述DC电源输入。5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：当所述电压水平等于或大于第一阈值水平时，将所述多个配电电路中的一个配电电路耦合到所述DC电源输入；以及当所述电压水平等于或大于不同于所述第一阈值水平的第二阈值水平时，将所述多个配电电路中的另一个配电电路耦合到所述DC电源输入。6.根据权利要求1所述的方法，其中禁用电压检测器使所述DC电源输入与所述断路器解耦合。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述服务面板是电气组件，所述方法进一步包括在所述AC电源输入与所述DC电源输入之间自适应地切换，以对能量储存装置进行充电。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个电源连接线包括AC热线和第一中性线。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述服务面板中的所述AC电源输入包括第二中性线、第一热线和与所述第一热线呈180度异相的第二热线，所述方法进一步包括：将所述AC热线耦合到从所述第一热线和所述第二热线组成的组中所选择的一个；以及当所述断路器将所述至少一个电源连接线耦合到所述AC电源输入时，将所述第一中性线耦合到所述第二中性线。10.根据权利要求8所述的方法，进一步包括当所述断路器将所述至少一个电源连接线耦合到所述DC电源输入时，将所述DC电源输入耦合到从所述AC热线和所述第一中性线组成的组中的所选择的一个。11.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：当所述断路器将所述至少一个电源连接线耦合到所述DC电源输入时，将所述AC热线和所述第一中性线耦合到所述DC电源输入。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述插座包括AC端子和中性端子，所述方法进一步包括：将所述AC端子耦合到所述AC热线；以及将所述中性端子耦合到所述第一中性线，其中当所述至少一个电源连接线耦合到所述DC电源输入时，所述AC端子和所述中性端子具有相等的DC电势。13.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个电源连接线包括第一AC热线和第二AC热线。14.根据权利要求13所述的方法，其中所述服务面板中的所述AC电源输入包括第一热线和与所述第一热线呈180度异相的第二热线，所述方法进一步包括：将所述第一AC热线耦合到所述第一热线；以及当所述断路器将所述至少一个电源连接线耦合到所述AC电源输入时，将所述第二AC热线耦合到所述第二热线。15.根据权利要求13所述的方法，进一步包括当所述断路器将所述至少一个电源连接线耦合到所述DC电源输入时，将所述DC电源输入耦合到从所述第一AC热线和所述第二AC热线组成的组中所选择的一个。16.根据权利要求13所述的方法，进一步包括当所述断路器将所述至少一个电源连接线耦合到所述DC电源输入时，将所述第一AC热线和所述第二AC热线耦合到所述DC电源输入。17.根据权利要求16所述的方法，其中所述插座包括第一AC端子和第二AC端子，其中所述第一AC端子耦合到所述第一AC热线，并且所述第二AC端子耦合到所述第二AC热线，所述方法进一步包括：当所述至少一个电源连接线耦合到所述DC电源输入时，将所述第一AC端子和所述第二AC端子设定为相等的DC电势。18.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在所述断路器中监测所述至少一个电源连接线的电涌；以及当检测到AC电涌时自动断开到所述断路器的所述AC电源输入，并且当检测到DC电涌时自动断开到所述断路器的所述DC电源输入。19.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将所述插座布置在所述建筑物的墙壁的表面上。20.一种形成断路器的方法，包括：形成耦合到AC电源输入的第一端子；形成耦合到DC电源输入的第二端子；在建筑物的多个配电电路中的至少一个配电电路中，形成耦合到至少一个电源连接线的输出端子；形成监测所述DC电源输入的电压水平的检测电路；以及形成开关电路，在默认条件下所述开关电路将所述输出端子耦合到所述AC电源输入，并且当所述检测电路检测到所述电压水平等于或大于阈值水平时，所述开关电路耦合到所述DC电源输入。21.根据权利要求20所述的方法，其中所述至少一个电源连接线包括AC热线和第一中性线，其中服务面板中的所述AC电源输入包括第二中性线和第一热线，所述方法进一步包括：形成所述开关电路，以包括具有第一极公共端子、第二极公共端子、第一极常开端子、第一极常闭端子、第二极常开端子和第二极常闭端子的双极双掷继电器；将所述AC热线耦合到所述第一极公共端子，并且将所述第一中性线耦合到所述第二极公共端子；当所述DC电源输入的所述电压水平低于所述阈值水平时，将所述AC热线耦合到所述第一极常闭端子，所述第一极常闭端子耦合到所述第一热线，并且将所述第一中性线耦合到所述第二极常闭端子，所述第二极常闭端子耦合到所述第二中性线；以及当所述电压水平等于或大于所述阈值水平时，使用所述开关电路，将所述AC热线从所述第一极常闭端子切换到耦合到所述DC电源输入的所述第一极常开端子，并且将所述第一中性线从所述第二极常闭端子切换到耦合到所述DC电源输入的所述第二极常开端子。22.根据权利要求20所述的方法，其中所述至少一个电源连接线包括第一AC热线和第二AC热线，其中服务面板中的所述AC电源输入包括第一热线和与所述第一热线呈180度异相的第二热线，所述方法进一步包括：形成所述开关电路，以包括具有第一极公共端子、第二极公共端子、第一极常开端子、第一极常闭端子、第二极常开端子和第二极常闭端子的双极双掷继电器；将所述第一AC热线耦合到所述第一极公共端子，并且将所述第二AC热线耦合到所述第二极公共端子；当所述DC电源输入的所述电压水平低于所述阈值水平时，将所述第一AC热线耦合到所述第一极常闭端子，所述第一极常闭端子耦合到所述第一热线，并且将所述第二AC热线耦合到所述第二极常闭端子，所述第二极常闭端子耦合到所述第二热线；以及当所述电压水平等于或大于所述阈值水平时，使用所述开关电路，将所述第一AC热线从所述第一极常闭端子切换到耦合到所述DC电源输入的所述第一极常开端子，并且将所述第二AC热线从所述第二极常闭端子切换到耦合到所述DC电源输入的所述第二极常开端子。23.根据权利要求20所述的方法，其中所述开关电路包括至少四个晶体管，以实现所述双极双掷继电器的多个功能。24.根据权利要求20所述的方法，其中所述至少一个电源连接线包括AC热线，其中服务面板中的所述AC电源输入包括第一热线和与所述第一热线呈180度异相的第二热线，所述方法进一步包括：形成所述开关电路，以包括具有第一极公共端子、第一极常开端子、第一极常闭端子的单极双掷继电器；将所述AC热线耦合到所述第一极公共端子；当所述DC电源输入的所述电压水平低于所述阈值水平时，将所述AC热线耦合到所述第一极常闭端子，所述第一极常闭端子耦合到所述第一热线；以及当所述电压电平等于或大于所述阈值水平时，使用所述开关电路，将所述AC热线从所述第一极常闭端子切换到耦合到所述DC电源输入的所述第一极常开端子。25.根据权利要求24所述的方法，其中所述开关电路包括至少两个晶体管，以实现单极双掷继电器的多个功能。26.根据权利要求20所述的方法，进一步包括形成所述断路器以包括由所述检测电路控制的传输栅极，其中当所述电压水平等于或大于所述阈值水平时，所述传输栅极将所述DC电源输入耦合到第三端子。27.根据权利要求26所述的方法，进一步包括将DC安全装置连接到所述断路器的所述第二端子，以检测所述DC电源输入和所述至少一个电源连接线中的异常浪涌，其中当检测到所述异常浪涌时，所述DC安全装置通过禁用电压检测器的输出来自动地使所述传送栅极呈三态。28.根据权利要求20所述的方法，其中所述AC电源输入包括至少一个热线，所述方法进一步包括将AC安全装置连接到所述断路器的所述第一端子，以检测所述AC电源输入以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈拱辰，
申请(专利权)人：陈拱辰，
类型：发明
国别省市：美国,US