模块化照明面板制造技术

本文所描述的系统和方法提供被配置成控制多个电负载的电气面板(例如，模块化电气面板)的示例。所述电气面板可以包括控制电路、存储器、通信电路，和交流电(AC)线路馈电部和/或直流电(DC)线路馈电部。所述电气面板还可以包括多个电源和多个控制模块，其中多于一个控制模块与所述多个电源中的每个电源相关联。每个控制模块可以被配置成从相关联的电源接收DC电力并且将输出电压提供到至少一个电负载。所述电气面板提供关于转换、调节和/或控制的每个阶段是在位于所述电气面板内的控制模块处执行，还是在位于电负载处的附件模块处执行的灵活性。

Modular lighting panel

The systems and methods described herein provide examples of electrical panels (e.g., modular electrical panels) configured to control multiple electrical loads. The electrical panel may include a control circuit, a memory, a communication circuit, an AC line feed unit and/or a DC line feed unit. The electric panel can also include a plurality of power sources and a plurality of control modules, more than one of which is associated with each power source in the plurality of power sources. \u6bcf\u4e2a\u63a7\u5236\u6a21\u5757\u53ef\u4ee5\u88ab\u914d\u7f6e\u6210\u4ece\u76f8\u5173\u8054\u7684\u7535\u6e90\u63a5\u6536DC\u7535\u529b\u5e76\u4e14\u5c06\u8f93\u51fa\u7535\u538b\u63d0\u4f9b\u5230\u81f3\u5c11\u4e00\u4e2a\u7535\u8d1f\u8f7d\u3002 The electrical panel provides flexibility regarding whether each stage of conversion, regulation and/or control is performed at a control module located within the electrical panel or at an accessory module located at the electrical load.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】模块化照明面板相关申请的交叉参考本申请要求2016年7月22日提交的第62/365,773号临时美国专利申请的权益，所述申请的公开内容以其全文引用的方式并入本文中。
技术介绍
发光二极管(LED)光源(即，LED光引擎)通常用于代替常规白炽灯、荧光灯、或卤素灯等或作为常规白炽灯、荧光灯、或卤素灯等的替代物。LED光源可以包括安装在单个结构上并设置在合适外壳中的多个发光二极管。与白炽灯、荧光灯和卤素灯相比，LED光源通常更高效且具有更长的使用寿命。为了适当地照明，LED驱动器控制装置(即，LED驱动器)可以耦合到LED光源，用于调节供应到LED光源的电力。LED驱动器可以调节提供到LED光源的电压、供应到LED光源的电流、或这两者。在标题都为“用于发光二极管光源的负载控制装置(LOADCONTROLDEVICEFORALIGHT-EMITTINGDIODELIGHTSOURCE)”的于2010年7月23日提交的第8,492,987号共同转让的美国专利以及2013年3月14日公开的第2013/0063047号美国专利申请公开案中更详细地描述LED驱动器的示例，这两个专利的全部公开内容特此以其全文引用的方式并入本文。随着电气基础设施变化以适应可再生能源(例如，风能、光伏太阳能、燃料电池等)，可能会出现直流电(DC)配电的趋势，因为这是产生许多这些技术的原生版本。例如，光伏太阳能阵列产生DC电力并且DC电力通常直接存储在电池中。从那里，可以从电池组直接获取电力作为直流电(DC)，或者直流电可以被反转为交流电以供电器使用。随着这种移动到DC移动电源的预期，需要将电力直接用作DC电力，而不是将DC电力转换成AC电力。许多AC电负载实际上需要DC电力来运行，并且传统上需要整流来使AC电力对电负载有用。许多AC电负载也采用有源功率因数校正(PFC)，以便最小化AC干线(mains)上的不必要谐波的产生。然而，整流和有源功率因数校正操作引入效率损耗。最后，现有电气面板(例如，照明面板)通常仅包括用于控制电负载的操作的最少量硬件，其中大部分(如果不是全部)的电力转换和负载控制功能远离电负载处的面板。例如，电气面板通常将AC干线电压提供到附接的电负载，并且电负载通常包括将所接收的AC干线电压转换成用于电负载的合适驱动电压必需的所需处理器、转换器、和控件。例如，典型的灯具不仅包括发光元件本身，而且还包括将所接收的AC干线电压转换成用于照明负载的驱动电压所需的硬件和软件(例如，LED驱动器、镇流器等)。这样往往会产生昂贵且笨重的灯具。
技术实现思路
本文所描述的系统和方法提供负载控制系统的示例，所述负载控制系统包括电气面板(例如，模块化电气面板)，其中电气面板被配置成控制多个电负载。电气面板可以包括控制电路、存储器和通信电路。电气面板可以包括交流电(AC)线路馈电部、直流电(DC)线路馈电部，或电池组馈电部中的一个或多个。AC线路馈电部可以连接到AC电力源，而DC线路馈电部可以连接到DC电力源(例如，一个或多个替代能量装置，例如但不限于：光伏(PV)系统、风力涡轮机系统、水电系统等)，并且电池组馈电部可以连接到电池组。电气面板可以是例如照明面板，并且多个电负载可以包括至少照明负载(例如，LED光引擎)。电气面板可以是例如遮光面板，并且多个电负载可以包括至少电动窗上用品(motorizedwindowtreatment)。电气面板还可以包括多个电源和多个控制模块，其中多于一个控制模块可以与多个电源中的每个电源相关联。每个电源可以被配置成接收AC电力并提供DC电力，而一个或多个电源还可以被配置成接收DC输入并输出所接收DC电力的转换版本。每个控制模块可以被配置成从相关联电源接收DC电力并且将输出电压提供到至少一个电负载。控制模块可以提供被调节成提供用于操作和控制相关联电负载的电力的输出电压，或者控制模块可以提供随后由电负载处的附件模块接收的输出电压，其中附件模块执行调节和/或控制的最后阶段，用于为电负载供电。因此，电气面板提供关于转换、调节、和/或控制的每个阶段是在位于电气面板内的控制模块处执行，还是在位于电负载处的附件模块处执行的灵活性。例如，电气面板可以被配置成在紧急情况期间将DC电力从电池组馈电部提供到至少一个电负载，由此消除了本地和/或专用电池位于电负载处用于应急电源的需要。电气面板还可以包括并网逆变器(grid-tieinverter)，其可以提供用于从DC线路馈电部(例如，以及转而DC电力源)到AC线路馈电部(例如，以及转而AC电网)的电连接。因此，电气面板的控制电路可以被配置成通过AC线路馈电部将DC电力馈送到电网。此外，控制电路可以被配置成例如，基于本文所描述的一个或多个因素(例如，来自电网的AC电力的当日时间定价)而确定是将来自AC线路馈电部的AC电力还是将来自DC线路馈电部的DC电力提供到至少一个电源。一个或多个电源可以是多馈电部电源。例如，一个或多个电源可以被配置成当使用电源上的AC输入从AC线路馈电部接收AC电力时操作电负载，并且被配置成当使用电源上的DC输入从DC线路馈电部接收DC电力时操作电负载。控制模块可以被配置成输出不同类别的电力(例如，低电压类别2、低电压类别1、高电压类别1等)。例如，第一控制模块可以被配置成输出第一类别的电力，并且第二控制模块可以被配置成输出第二类别的电力，第二类别不同于第一类别。此外，一个或多个电源可以被配置成基于到电负载的链路上的所测量电流、到电负载的链路上的所测量电压、到电负载的链路上的所测量功率、或来自电负载的反馈中的一个或多个，确定其正在操作低功率类别2电源、低功率类别1电源，还是高功率类别1电源。一个或多个控制模块可以被配置成通过双线链路将DC电路和通信提供到电负载。例如，控制模块可以被配置成通过将定时窗注入DC电压内来提供通信，定时窗由四个偏移中的一个偏移表征，其中每个偏移对应于不同数据传输(例如，“00”、“01”、“10”或“11”)。附图说明图1是示例负载控制系统的简化框图。图2是图1的负载控制系统的示例电源和控制模块的简化框图。图3是图2的控制模块的示例正向转换器和电流感测电路的简化框图。图4是用于将数字消息传送到电负载的通过照明面板的控制模块产生的DC电压的时序图的示例。图5是通过电气面板执行的分类检测过程的示例流程图。图6是通过电气面板执行的并网逆变器控制过程的示例。具体实施方式图1是示例负载控制系统100的简化框图。负载控制系统100可以包括电气面板(例如，照明面板102)和一个或多个电负载。照明面板102可以包括面板控制电路104(例如，面板控制器)、存储器105、通信电路106、照明面板电源107、一个或多个电源(例如，AC/DC功率转换器)，以及一个或多个控制模块。电负载可以包括一个或多个照明负载，例如但不限于LED光引擎(LEDlightengine)150和一个或多个电动窗上用品160。因此，照明面板102可以为多个不同类型的电负载提供电力和控制。照明面板102可以控制传递到诸如LED光引擎150的电负载的电力量，并且因此控制光引擎的强度。取决于特定照明系统，LED光引擎150可以包括单个LED或串联、并联或以其合适组合连接的多个LED本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制多个电负载的电气控制面板，所述控制面板包括：控制电路；多个电源，其中每个电源被配置成接收交流电(AC)电力并输出直流电(DC)电力；以及多个控制模块，其中多于一个控制模块与所述多个电源中的每一个相关联；以及其中所述多个控制模块中的控制模块被配置成从相关联的电源接收DC电力，并且被配置成通过双线链路将包括数字消息的DC电压提供到至少一个电负载。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.22 US 62/365,7731.一种用于控制多个电负载的电气控制面板，所述控制面板包括：控制电路；多个电源，其中每个电源被配置成接收交流电(AC)电力并输出直流电(DC)电力；以及多个控制模块，其中多于一个控制模块与所述多个电源中的每一个相关联；以及其中所述多个控制模块中的控制模块被配置成从相关联的电源接收DC电力，并且被配置成通过双线链路将包括数字消息的DC电压提供到至少一个电负载。2.根据权利要求1所述的控制面板，其中所述控制模块被配置成将所述数字消息编码成所述DC电压的脉宽调制(PWM)占空比。3.根据权利要求2所述的控制面板，其中所述控制模块被配置成对所述DC电压进行脉宽调制(PWM)，以将参考边缘和数据边缘引入所述DC电压中，其中所述数字消息的比特在相对于所述DC电压的所述参考边缘的激发时间测量的所述DC电压的所述数据边缘的激发时间中进行编码。4.根据权利要求3所述的控制面板，其中在所述参考边缘的激发时间与所述数据边缘的激发时间之间的时间段定义时间窗，所述时间窗由多个不同偏移表征，每个偏移对应于不同数据传输。5.根据权利要求3所述的控制面板，其中连续参考边缘之间的时间段是一致的并且定义通信时间段。6.根据权利要求5所述的控制面板，其中基于所述电负载确定所述通信时间段。7.根据权利要求2所述的控制面板，其中当所述控制模块不将数字消息发射到所述电负载时，所述控制模块被配置成提供完全导通DC电压。8.根据权利要求1所述的控制面板，其中所述控制模块被配置成通过将时间窗注入所述DC电压内来提供所述数字消息，所述时间窗由多个偏移表征，每个偏移对应于不同数据传输。9.根据权利要求2所述的控制面板，其中所述多个偏移包括四个偏移。10.根据权利要求1所述的控制面板，其中所述控制模块和所述相关联电源被配置成通过DC总线连接彼此通信。11.根据权利要求1所述的控制面板，其中所述控制模块被配置成经由附件模块通过所述双线链路将所述DC电压和所述数字消息提供到所述电负载；并且其中所述控制模块被配置成从所述附件模块接收响应数字消息。12.根据权利要求1所述的控制面板，其中所述多个电负载包括照明负载和电动窗上用品。13.根据权利要求1所述的控制面板，其中第一控制模块被配置成输出第一类别的电力，并且第二控制模块被配置成输出第二类别的电力，所述第二类别不同于所述第一类别。14.根据权利要求1所述的控制面板，其中所述控制电路被配置成配置控制模块以在电气类别下操作，并且所述控制模块被配置成基于所述电气类别而设置控制输出限制。15.根据权利要求1所述的控制面板，其中所述多个电源被配置成基于到所述电负载的链路上的所测量电流、到所述电负载的链路上的所测量电压、到所述电负载的链路上的所测量功率、或来自所述电负载的反馈中的一个或多个而确定所述多个电源正在操作低功率类别2电源、低功率类别1电源、还是高功率类别1电源。16.根据权利要求1所述的控制面板，其中所述电负载的子集包括附件模块，并且相关联的控制模块和附件模块协同操作，以为所述电负载的操作和控制提供适当电力。17.一种用于控制多个电负载的电气控制面板，所述控制面板包括：控制电路；交流电(AC)线路馈电部；直流电(DC)线路馈电部，所述直流电(DC)线路馈电部被配置成提供来自至少一个DC电力源的DC电力；多个电源，其中每个电源被配置成接收AC电力并输出DC电力；以及多个控制模块，其中多于一个控制模块与所述多个电源中的每一个相关联，并且每个控制模块被配置成从相关联的电源接收DC电力并将DC电压提供到至少一个电负载，所述至少一个电负载包括至少一个紧急电负载；其中所述控制电路被配置成：确定经由所述AC线路馈电部的AC电力损耗；以及响应于经由所述AC线路馈电部损耗AC电力，经由所述DC线路馈电部向所述至少一个紧急电负载提供DC电力。18.根据权利要求17所述的控制面板，其中所述DC电力源包括光伏(PV)系统、风力涡轮机系统、水电系统、和电池组中的一个或多个。19.根据权利要求17所述的控制面板，其中所述控制电路被配置成在安装所述控制面板和所述电负载之后，确定哪些电负载作为紧急电负载操作。20.根据权利要求17所述的控制面板，其中所述控制电路被配置成基于来自系统管理员的输入而确定哪些电负载作为紧急电负载操作。21.根据权利要求17所述的控制面板，其中专用电池未连接到所述紧急电负载。22.根据权利要求17所述的控制面板，其中所述电源被进一步配置成经由所述DC线路馈电部接收DC电力并且输出所述DC电力；以及其中所述控制电路被配置成响应于经由所述AC线路馈电部损耗AC电力而从所述DC线路馈电部向所述紧急电负载的相关联的电源提供DC电力。23.根据权利要求22所述的控制面板，进一步包括：开关电路，所述开关电路被配置成在将AC电力或DC电力引导到所述电源之间切换。24.根据权利要求22所述的控制面板，进一步包括：并网逆变器，所述并网逆变器被配置成在将AC电力或DC电力引导到所述电源之间切换。25.根据权利要求17所述的控制面板，其中所述控制电路被配置成响应于经由所述AC线路馈电部损耗AC电力而调整所述紧急电负载的一个或多个特征。26.根据权利要求25所述的控制面板，其中所述控制电路被配置成响应于经由所述AC线路馈电部损耗AC电力而减小所述紧急电负载的设置强度水平。27.根据权利要求17所述的控制面板，其中所述DC线路馈电部包括电池组馈电部，所述电池组馈电部被配置成提供来自电池组的DC电力。28.根据权利要求17所述的控制面板，其中所述多个电负载包括照明负载和电动窗上用品...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯图尔特·W·德扬，小罗伯特·C·纽曼，马修·W·努赫费尔，迈克尔·W·佩西纳，托马斯·M·希勒，
申请(专利权)人：卢特龙电子公司，
类型：发明
国别省市：美国,US