电力提供设备和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于将电力提供至多个电力接收设备（31）的电力提供设备（2）、一种包括这种电力提供设备（2）的电力分配系统、一种用于将电力提供至多个电力接收设备（31）的方法和一种相应的计算机程序。在备用期间，电力提供设备（2）有利地被供给有来自专用或者调整用于低能耗的电力源（1）（例如上行链路端口（23）或者共享的电力总线）的电力。从这种电力源（1）提取的电流（或者提供至下行链路电力接收设备（31）的电力）被测量，并且例如导数被使用以便就在电流增加开始时探测电流增加。此信息可以被使用，使得干线电源（29）被启动，以便可用于比通过来自备用电力源（1）的级联供电可用的更多的电力需求。

Power supply equipment and methods

The invention relates to an electric power supply device (2) for supplying the power to a plurality of power receiving devices (31), an electric power distribution system including the power supply device (2), a method for providing the power to a plurality of power receiving devices (31) and a corresponding computer program. During standby, the power supply device (2) is advantageously supplied with power from a dedicated or adjusted power source (1) for low energy consumption (such as an uplink port (23) or a shared electric bus). The current extracted from the power source (1) (or electricity supplied to the downlink power receiving device (31)) is measured and, for example, the derivative is used in order to increase the detection current at the start of the increase of the current. This information can be used so that the trunk power supply (29) is started so that more power demand can be used than the cascaded power supply from the standby power source (1).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力提供设备和方法
本专利技术涉及一种用于将电力提供至多个电力接收设备的电力提供设备，一种包括这种电力提供设备的电力分配系统，一种用于将电力提供至多个电力接收设备的方法和一种相应的计算机程序。
技术介绍
用于将电力提供至多个电力接收设备的已知概念是以太网供电（在下文中也称为“PoE”；例如描述于IEE802.3af/at标准并且目前正被扩展到IEEETaskForceP802.3bt中的4对电力）。在PoE的上下文中，电力提供设备被称作电力供应装置（PSE），并且电力接收设备被称作受电设备（PD）。然而要注意，PSE也可以从另一PSE接收电力，使得这种PSE具有双重状态：相对于上行链路PSE为PD和相对于下行链路PD为PSE（例如见WO2011/151773A1，其中备用期间的电源由上游PoE交换机/PSE提供）。例如，在PoE照明系统（见图1，下文讨论）中，PD例如可以是光源、用户接口设备（UI）和传感器。根据GB2462312A的、布置成用于在以太网供电（PoE）系统中使用的电力控制系统包含电池，连接到电池并且用于对电池充电的电池充电单元，以及布置成监测电池的充电水平并且作为响应将电流引导至电池或者引导电流从电池离开的处理器。用于将电力传递至负载的以太网供电系统包含受电设备和配置成将DC电力供给至受电设备的以太网电力供应设备。当现在主要负载切断（这可以意味着照明系统中灯光被切断）时，仅仅连接系统以及传感器和UI会需要被供给电力。典型地，在这种所谓的备用情况期间所要求的电力是非常低的。在如图1中示出的示例中，典型的值可以是每个空载节点约0.5W，导致在八端口PSE中4W的总数加上PoE交换机/PSE的内部电力需要。这种电力需求小到足以被上行链路PSE容易地满足，即使用于获取备用电力的其他手段也可以被采用。保持在PoE内，备用情况允许将干线电力转换至PoE电力水平的PSE的干线电源可以被完全地切断，因为PSE的交换机仍然可以从上行链路受电工作。在备用情况中，没有负载被呈现给PSE的操作电源（或者干线电源），其在正常（满电力）操作期间提供待分配至PD的电力。如果这种操作电源维持是激活的，则仅仅由于电源是激活的，能量被浪费。另一方面，如果电源是未激活的，关于从备用情况转变至正常操作情况的问题出现。由于操作电源被切断时可以由PSE供给的电力是相当有限的，随着所连接的PD的电力需求不断上升，过电力保护情况可以发生（电力需求超过可用电力），使得至PD的电力提供暂时地停止，从而可能导致闪烁或者类似情况。
技术实现思路
本专利技术的一目的是提供顾及降低或者甚至避免上述缺点的一种用于将电力提供至多个电力接收设备的电力提供设备、一种包括这种电力提供设备的电力分配系统、一种用于将电力提供至多个电力接收设备的方法和一种相应计算机程序。特别地，本专利技术尝试提供一种顾及对于电力接收设备的无缝电力可用性而没有能量的不适当浪费的方案。在本专利技术的第一方面中，提出一种用于将电力提供至多个电力接收设备的电力提供设备，其包含：操作电力单元，其布置成在电力提供设备的操作模式中从外部操作电力源接收操作电力；备用电力单元，其布置成在电力提供设备的备用模式中从备用电力源接收备用电力，备用电力低于操作电力；电力分配单元，其布置成将从操作电力单元或者备用电力单元接收的电力转送至一个或者多个电力接收设备；和电力控制单元，其布置成控制操作电力单元以在接通状态和切断状态之间切换，其中电力控制单元包括布置成监测由电力分配单元转送的电力的电力监测部分，其中电力控制单元布置成，当电力监测部分探测到由电力分配单元转送的电力在预定监测周期上的增加超过预定探测阈值时，控制操作电力单元以切换至接通状态，因此从备用模式切换至操作模式。在本专利技术的第二方面中，提出一种电力分配系统，其包含：操作电力源，比操作电力源提供更少电力的备用电力源，耦合至操作电力源和备用电力源的根据第一方面的电力提供设备，和耦合至电力提供设备的多个电力接收设备。在本专利技术的第三方面中，提出一种通过电力提供设备将电力提供至多个电力接收设备的方法，其包含：备用电力提供步骤，其中电力提供设备在备用模式中从备用电力源接收备用电力并且将电力转送至一个或者多个电力接收设备；转变步骤，其中电力提供设备在备用模式中从备用电力源接收备用电力并且将电力转送至一个或者多个电力接收设备并且为从外部操作电力源的电力接收做准备；以及操作电力提供步骤，其中电力提供设备在操作模式中从操作电力源接收操作电力并且将电力转送至一个或者多个电力接收设备，当完成准备从操作电力源的电力接收时操作电力提供步骤跟随转变步骤，备用电力低于操作电力，其中在备用电力步骤期间，监测由电力提供设备转送的电力的监测子步骤被提供，其中当在监测子步骤中探测到所转送电力在预定监测周期上的增加超过预定探测阈值时，该方法从备用电力提供步骤行进至转变步骤。本专利技术顾及一种系统，在该系统中从电力提供设备至多个电力接收设备的电源被提供，并且该系统允许不同水平的有效备用供给。专利技术人意识到可以利用非常快速的方法探测在备用期间电力提供设备的电力需要的增加。考虑到干线供给电路系统的快速上电，这可以以这种方式完成：使得供给需求很早被探测到。如上文指出，在备用期间，电力提供设备有利地被供给有来自专用或者调整用于低能耗的电力源（例如上行链路端口或者共享的电力总线）的电力。从这种电力源提取的电流（或者提供至下行链路电力接收设备的电力）被测量，并且例如导数被使用以便就在电流增加开始时探测电流增加。此信息可以被使用，使得干线电源被启动，以便可用于比通过来自备用电力源的分级供电可用的更多的电力需求。特别是在以太网供电的上下文中，令人感兴趣的特征是将从更高分级水平接收的电力向下转送到在中间的PSE的负载（PD）。本专利技术例如提供在中间的PSE（2）中的电力管理并且允许硬件/软件手段被采用以保证在PSE的负载（即，连接至PSE的PD）处的无缝电力可用性。本专利技术的要点在于对于在从备用供给至操作供给上的优选地无缝切换的支持。在此，然而要注意，在“紧急事件”的情况中，操作电源也可以被提供，该紧急事件例如是这样的情况，其中—或许仅仅暂时地—比当前可用的电力更多的电力被需要并且其中这种附加电力的包括可能不被即时地提供）。专利技术人的核心思想是，每当当前电力需求（例如，由电力接收设备提取的电流）开始增长多于某电力变化阈值时，操作电源被（重新）激活。要注意，电力接收设备的备用电力要求或者需求会随时间轻微地变化，即使这种轻微变化不指示例如从电力接收设备的备用状态至消耗更多电力的操作状态的变化。这种轻微增加的原因的示例可以是电池的附加充电，对于要求更高电力传输的无线链路的更高噪声水平，或者一些部件中增加的损耗。优选地，探测阈值以这种方式被确定，使得这种可预期的轻微增加—在正常环境下—不导致切换至操作电力单元的接通状态。在优选实施例中，电力监测部分布置成通过监测电流而监测所转送的电力。在显著数目的实施方式中，恒定的（或者基本上恒定的）电压被提供，使得电流的变化的测量直接地反映电力的变化。在优选实施例中，电力监测部分布置成比较分别地转送的第一电力和第二电力，其中转送第一电力的时间和转送第二电力的时间之间的间隔对应于监测周期。如果监测周本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将电力提供至多个电力接收设备（31、32、33、34）的电力提供设备（2、2'），包含：‑ 操作电力单元（21），其布置成在该电力提供设备（2、2'）的操作模式中从外部操作电力源（29）接收操作电力，‑ 备用电力单元（231），其布置成在该电力提供设备（2、2'）的备用模式中从备用电力源（1）接收备用电力，该备用电力低于该操作电力，‑ 电力分配单元（28），其布置成将从该操作电力单元或者该备用电力单元接收的电力转送至一个或者多个电力接收设备（31、32、33、34），和‑ 电力控制单元（211、212），其布置成控制该操作电力单元（21）以在接通状态和切断状态之间切换，其中该电力控制单元（211、212）包括布置成监测由该电力分配单元（28）转送的电力的电力监测部分（212），其中该电力控制单元（211、212）布置成，当该电力监测部分（212）探测到由该电力分配单元（28）转送的电力在预定监测周期上的增加超过预定探测阈值时，控制该操作电力单元（21）以切换至该接通状态，因此从该备用模式切换至该操作模式。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.20 EP 15181671.71.一种用于将电力提供至多个电力接收设备（31、32、33、34）的电力提供设备（2、2'），包含：-操作电力单元（21），其布置成在该电力提供设备（2、2'）的操作模式中从外部操作电力源（29）接收操作电力，-备用电力单元（231），其布置成在该电力提供设备（2、2'）的备用模式中从备用电力源（1）接收备用电力，该备用电力低于该操作电力，-电力分配单元（28），其布置成将从该操作电力单元或者该备用电力单元接收的电力转送至一个或者多个电力接收设备（31、32、33、34），和-电力控制单元（211、212），其布置成控制该操作电力单元（21）以在接通状态和切断状态之间切换，其中该电力控制单元（211、212）包括布置成监测由该电力分配单元（28）转送的电力的电力监测部分（212），其中该电力控制单元（211、212）布置成，当该电力监测部分（212）探测到由该电力分配单元（28）转送的电力在预定监测周期上的增加超过预定探测阈值时，控制该操作电力单元（21）以切换至该接通状态，因此从该备用模式切换至该操作模式。2.根据权利要求1的电力提供设备（2、2'），其中该电力监测部分（212）布置成通过监测电流而监测所转送电力。3.根据权利要求1的电力提供设备（2、2'），其中该电力监测部分（212）布置成将分别转送的第一电力和第二电力进行比较，其中转送该第一电力的时间和转送该第二电力的时间之间的间隔对应于该监测周期。4.根据权利要求1的电力提供设备（2、2'），其中该电力监测部分（212）布置成确定所转送电力的一阶导数，其中该电力控制单元（211、212）布置成，当该电力监测部分（212）探测到所转送电力的一阶导数完全在该预定监测周期期间超过预定探测导数阈值、或者所转送电力的一阶导数在该预定监测周期上的平均值超过该预定探测导数阈值时，控制操作电力单元（21）以切换至该接通状态。5.根据权利要求1的电力提供设备（2、2'），其中该电力控制单元（211、212）具有备用状态和控制状态，其中该电力控制单元（211、212）布置成，当该电力监测部分（212）探测到由该电力分配单元（28）转送的电力在预定预探测监测周期上的增加超过预定预探测阈值时，从该备用状态切换至该控制状态，并且其中在该控制状态中，该电力控制单元（211、212）布置成，当该电力监测部分（212）探测到由该电力分配单元（28）转送的电力在该预定监测周期上的增加超过该预定探测阈值时，控制该操作电力单元（21）以切换至该接通状态，其中该预探测监测周期长于该监测周期和/或该预探测阈值低于该探测阈值。6.根据权利要求1的电力提供设备（2、2'），其中该备用电力源（1）是布置成将电力提供至多个电力提供设备（2、2'）和/或电力接收设备（31、32、33、34）的电力源设备（1），其中该电力提供设备（2、2'）包括用于与该电力源设备（1）协商所提供的备用电力的量的协商单元（231）。7.根据权利要求1的电力提供设备（2'），其中该备用电力源是外部电力总线（...

【专利技术属性】
技术研发人员：M温德特，L伊塞博德特，MJ德鲁伊特，JJ布里曼，
申请(专利权)人：飞利浦照明控股有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL