用于电力导体到用电设备的配电的安全断电制造技术

技术编号:23866435 阅读:71 留言:0更新日期:2020-04-18 17:20
公开了用于配电系统中的远程配电的安全断电。配电系统包括一或多个配电电路,每一配电电路用以通过载流电力导体将来自电源的电力远程分配给远程单元,从而为远程单元操作提供电力。远程单元用以使电力与电力导体解耦,从而使远程单元的负载与配电系统断开连接。配电系统中的电流测量电路测量在电力导体上流动的电流,并将电流测量结果提供给控制器电路。为安全起见,控制器电路用以响应于检测到来自电源的电流超过指示负载的阈值电流水平,而使电源与电力导体断开连接。

Safe power-off for power distribution from power conductor to electrical equipment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电力导体到用电设备的配电的安全断电优先权本申请要求于2017年3月31日提交的专利技术名称为“用于电力导体到用电设备的配电的安全断电”的美国临时专利申请案第62/479,656号的优先权,其全部内容以引用的方式并入本文中。
技术介绍
本公开大体涉及通过电源线将电力分配给一或多个用电设备,且更具体地涉及将电力远程分配给配电系统中的远程单元,所述配电系统可包括例如用于操作远程单元的用电组件的分布式通信系统(DCS),诸如,分布式天线系统(DAS)。无线客户对无线通信服务的要求越来越高,例如蜂窝通信服务和Wi-Fi服务。因此,小型蜂窝小区以及最近的Wi-Fi服务正在室内部署。同时,一些无线客户在常规蜂窝网络服务差的区域(例如在某些建筑物内)或蜂窝网络覆盖很少的区域中使用他们的无线通信设备。对于这两个问题的交集,一种响应是使用分布式天线系统(DAS)。DAS包括远程天线单元(RAU),所述RAU用以在RAU的天线范围内接收通信信号并将其发送到客户端设备。当部署在建筑物或其他室内环境中时,DAS尤其有用,在这些环境中,无线通信设备可能无法有效地从来源接收射频(RF)信号。就此而言,图1示出了无线分布式通信系统(WDCS)100,所述WDCS100用以向远程覆盖区域102(1)-102(N)分配通信服务,其中“N”是远程覆盖区域的数量。图1中的WDCS100以DAS104的形式提供。DAS104可以用以支持各种通信服务,这些通信服务可以包括例如蜂窝通信服务、无线通信服务,例如RF识别(RFID)跟踪、无线保真(Wi-Fi)、局域网(LAN)以及无线LAN(WLAN),用于基于位置服务的无线解决方案(基于蓝牙、Wi-Fi全球定位系统(GPS)信号等)及其组合。远程覆盖区域102(1)-102(N)由连接到中央单元108(例如,前端控制器、中央单元或前端单元)的RAU106(1)-106(N)创建并以其为中心。中央单元108可以通信地耦合到源收发器110,诸如基站收发台(BTS)或基带单元(BBU)。就此而言,中央单元108从源收发器110接收下行通信信号112D,以分配给RAU106(1)-106(N)。例如,下行通信信号112D可包括数据通信信号和/或通信信令信号。中央单元108配置有滤波电路和/或其他信号处理电路,所述电路用以在特定频率带宽(即,频率通信频带)中支持特定数量的通信服务。中央单元108通过通信链路114将下行通信信号112D在其频率上传送到RAU106(1)-106(N)。继续参考图1,RAU106(1)-106(N)用以通过通信链路114从中央单元108接收下行通信信号112D。下行通信信号112D用以分配给RAU106(1)-106(N)中的各个远程覆盖区域102(1)-102(N)。RAU106(1)-106(N)还配置有滤波器及其他信号处理电路,所述电路用以支持由中央单元108支持的所有或部分特定通信服务(即,频率通信频带)。在非限制性实例中,通信链路114可以是有线通信链路、无线通信链路或基于光纤的通信链路。RAU106(1)-106(N)中的每一者可包括RF发射机/接收机116(1)-116(N)及可操作地连接到RF发射机/接收机116(1)-116(N)的相应天线118(1)-118(N),以将通信服务无线分配到各个远程覆盖区域102(1)-102(N)内的用户设备(UE)120。RAU106(1)-106(N)还用以从各个远程覆盖区域102(1)-102(N)中的UE120接收上行通信信号112U,以分配给源收发器110。因为RAU106(1)-106(N)包括需要电力才能工作的组件,例如RF发射机/接收机116(1)-116(N),所以有必要向RAU106(1)-106(N)提供电力。在一个实施例中,每一RAU106(1)-106(N)可以从本地电源接收电力。在另一实施例中,RAU106(1)-106(N)可以由远程电力远程供电。例如,中央单元108可包括电源122,所述电源122用以通过通信链路114向RAU106(1)-106(N)远程供电。例如,通信链路114可以是包括用于将电流(例如,直流电(DC))传送到RAU106(1)-106(N)的电导体的电缆。如果WDCS100是基于光纤的WDCS,其中通信链路114包括光纤,则通信链路114可以是“混合”电缆,所述“混合”电缆包括用于传送下行通信信号112D和上行通信信号112U的光纤,以及用于将电流传送到RAU106(1)-106(N)的单独的电导体。某些法规,例如IEC60950-21,为安全起见,例如在人接触电线的情况下,在峰值用电期间可能会将由电源122通过通信链路114远程传送的DC量限制为小于为RAU106(1)-106(N)供电所需的量。解决远程配电限制的一种解决方案是采用多个导体,并通过多个导体分离来自电源122的电流,以使任何一个电导体上的电流低于规定的极限。另一种解决方案包括以较高的电压提供远程电力,以便可以在相同的电力水平下分配较低的电流。例如,假定将要由电源122通过通信链路114向RAU106(1)-106(N)提供300瓦的电力。如果电源122的电压为60伏(V),则电流将为5安培(A)(即,300W/60V)。但是,如果使用400伏的电源122,则流经电线的电流将为0.75A。但是,在人接触电导体的情况下,可以进一步调节通过电导体传输的高电压,以防止不希望的电流流过人体。因此,这些安全措施可能需要其他保护措施,例如使用保护导管,这可能会使安装更加困难并增加成本。本文引用的任何参考文献均不构成现有技术。申请人明确保留对任何引用文件的准确性和相关性提出质疑的权利。
技术实现思路
本公开的实施方案涉及用于电力导体到用电设备系统的配电的安全断电。作为非限制性实施例,可以在分布式通信系统(DCS)中提供这种配电。例如,DCS可以是无线DCS,例如分布式天线系统(DAS),其用以通过物理通信介质将通信信号(包括无线通信信号)从中央单元分配到多个远程单元,然后在远程单元的无线通信范围内将其从远程单元无线地分配到客户端设备。在本文公开的示例性方面中,DCS包括一或多个配电系统,每一配电系统用以通过载流电导体(“电力导体”)将来自电源的电力远程分配给远程单元,以为远程单元的用电组件操作提供电力。例如,配电系统可以安装在多层建筑物的每一楼层中,在所述多层建筑物中安装了DCS,以向安装在给定楼层上的远程单元提供电力。每一配电系统包括电流测量电路,所述电流测量电路用以测量由电源通过电力导体传递到远程单元的电流。每一配电系统还包括控制器电路,所述控制器电路用以通过管理通信链路与从配电电路接收电力的远程单元进行通信。远程单元用以从其用电部件的电力导体解耦,从而使远程单元的负载与配电系统断开连接。然后,电流测量电路测量在电力导体上流动的电流,并将电流测量结果提供给控制器电路。为安全起见,控制器电路用以响应于检测到来自电源的电流超过阈值电流水平而使电源与电力导体断开连接。例如,接触电力导体的人将向电源施加负载,这将导致电流本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种配电系统,所述配电系统包括:/n一或多个配电电路,每一配电电路包括:/n配电电力输入端,所述配电电力输入端用以接收电源分配的电流;/n配电电力输出端,所述配电电力输出端用以通过与多个远程单元中的指定远程单元耦合的电力导体分配所接收的电流;/n配电开关电路,所述配电开关电路耦合在所述配电电力输入端与所述配电电力输出端之间,所述配电开关电路包括配电开关控制输入端,所述配电开关控制输入端用以接收指示配电电力连接模式的配电电力连接控制信号;/n所述配电开关电路用以响应于指示配电电力连接状态的所述配电电力连接模式而闭合以将所述配电电力输入端耦合到所述配电电力输出端;并且/n所述配电开关电路进一步用以响应于指示配电电力断开状态的所述配电电力连接模式而断开以使所述配电电力输入端与所述配电电力输出端解耦;以及/n电流测量电路,所述电流测量电路耦合到所述配电电力输出端并包括电流测量输出端;/n所述电流测量电路用以测量所述配电电力输出端处的电流,并基于在所述配电电力输出端处测量的电流在所述电流测量输出端上产生电流测量结果;以及/n控制器电路,所述控制器电路包括:/n一或多个电流测量输入端,所述电流测量输入端通信地耦合到所述一或多个配电电路的所述一或多个电流测量电路的所述一或多个电流测量输出端;并且/n对于所述一或多个配电电路中的配电电路,所述控制器电路用以:/n产生指示所述配电电力连接模式的所述配电电力连接控制信号到所述配电电路的所述配电开关控制输入端,指示所述配电电力连接状态;/n确定当所述配电开关电路闭合以将所述配电电力输入端耦合到所述配电电力输出端时,所述配电电路的所述一或多个电流测量输入端中的电流测量输入端上的所述测量电流是否超过预定阈值电流水平;以及/n响应于所述配电电路的所述测量电流超过所述预定阈值电流水平,将指示所述配电电力连接模式的所述配电电力连接控制信号传送到所述配电电路的所述配电开关控制输入端,指示所述配电电力断开状态。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170331 US 62/479,6561.一种配电系统,所述配电系统包括:
一或多个配电电路,每一配电电路包括:
配电电力输入端,所述配电电力输入端用以接收电源分配的电流;
配电电力输出端,所述配电电力输出端用以通过与多个远程单元中的指定远程单元耦合的电力导体分配所接收的电流;
配电开关电路,所述配电开关电路耦合在所述配电电力输入端与所述配电电力输出端之间,所述配电开关电路包括配电开关控制输入端,所述配电开关控制输入端用以接收指示配电电力连接模式的配电电力连接控制信号;
所述配电开关电路用以响应于指示配电电力连接状态的所述配电电力连接模式而闭合以将所述配电电力输入端耦合到所述配电电力输出端;并且
所述配电开关电路进一步用以响应于指示配电电力断开状态的所述配电电力连接模式而断开以使所述配电电力输入端与所述配电电力输出端解耦;以及
电流测量电路,所述电流测量电路耦合到所述配电电力输出端并包括电流测量输出端;
所述电流测量电路用以测量所述配电电力输出端处的电流,并基于在所述配电电力输出端处测量的电流在所述电流测量输出端上产生电流测量结果;以及
控制器电路,所述控制器电路包括:
一或多个电流测量输入端,所述电流测量输入端通信地耦合到所述一或多个配电电路的所述一或多个电流测量电路的所述一或多个电流测量输出端;并且
对于所述一或多个配电电路中的配电电路,所述控制器电路用以:
产生指示所述配电电力连接模式的所述配电电力连接控制信号到所述配电电路的所述配电开关控制输入端,指示所述配电电力连接状态;
确定当所述配电开关电路闭合以将所述配电电力输入端耦合到所述配电电力输出端时,所述配电电路的所述一或多个电流测量输入端中的电流测量输入端上的所述测量电流是否超过预定阈值电流水平;以及
响应于所述配电电路的所述测量电流超过所述预定阈值电流水平,将指示所述配电电力连接模式的所述配电电力连接控制信号传送到所述配电电路的所述配电开关控制输入端,指示所述配电电力断开状态。


2.如权利要求1所述的配电系统,其中:
每一所述一或多个配电电路进一步包括:
配电管理通信输出端,所述配电管理通信输出端耦合到与所述多个远程单元中的所述指定远程单元耦合的管理通信链路;并且
对于所述一或多个配电电路中的配电电路,所述控制器电路进一步用以:
在耦合到所述指定远程单元的所述配电管理通信输出端上,将包括指示远程电力断开状态的远程电力连接模式的远程电力连接信号传送到所述配电电路,以使所述指定远程单元将电流与所述配电电路的所述电力导体解耦。


3.如权利要求2所述的配电系统,响应于所述配电电路的所述测量电流不超过所述预定阈值电流水平,将包括所述配电电力连接模式的所述配电电力连接控制信号传送到所述配电电路的所述配电开关控制输入端,指示所述配电电力连接状态。


4.如权利要求2所述的配电系统,其中对于所述一或多个配电电路中的所述配电电路,所述控制器电路进一步用以:
在确定所述配电电路的所述一或多个电流测量输入端中的电流测量输入端上的所述测量电流是否超过所述预定阈值电流水平之前,在所述配电管理通信输出端上传送包括指示所述远程电力断开状态的所述远程电力连接模式的所述远程电力连接信号。


5.如权利要求2所述的配电系统,其中对于所述一或多个配电电路中的所述配电电路,所述控制器电路进一步用以:
在耦合到所述指定远程单元的所述配电管理通信输出端上,将包括指示远程电力连接状态的所述远程电力连接模式的所述远程电力连接信号传送到所述配电电路,以使所述指定远程单元耦合到所述配电电路的电力导体。


6.如权利要求5所述的配电系统,其中对于所述一或多个配电电路中的所述配电电路,所述控制器电路用以:
在传送包括指示所述远程电力断开状态的所述远程电力连接信号的所述远程电力连接信号之后,在经过预定时间之后,传送包括指示所述远程电力连接状态的所述远程电力连接模式的所述远程电力连接信号。


7.如权利要求5所述的配电系统,其中对于所述一或多个配电电路中的所述配电电路,所述控制器电路用以:
在传送包括指示所述远程电力断开状态的所述远程电力连接模式的所述远程电力连接信号之前,传送包括指示所述远程电力连接状态的所述远程电力连接模式的所述远程电力连接信号。


8.如权利要求6所述的配电系统,其中对于所述一或多个配电电路中的所述配电电路,所述控制器电路用以重复执行以下操作:
在所述配电管理通信输出端上,传送包括指示所述远程电力断开状态的所述远程电力连接模式的所述远程电力连接信号;以及
在传送包括指示所述远程电力断开状态的所述远程电力连接信号的所述远程电力连接信号之后,在经过预定时间之后,在所述配电管理通信输出端上传送包括指示所述远程电力连接状态的远程电力连接模式的所述远程电力连接信号。


9.如权利要求1所述的配电系统,其中对于所述一或多个配电电路中的每一配电电路:
所述配电电力输出端包括所述配电管理通信输出端;并且
所述配电系统进一步包括多路复用电路,所述多路复用电路耦合在所述配电开关电路与所述配电电力输出端之间;
所述多路复用电路用以在所述配电电力输出端上,将所述配电电力连接控制信号及所述远程电力连接信号复用到所述指定远程单元。


10.如权利要求2所述的配电系统,其中对于所述一或多个配电电路中的每一配电电路:
所述配电电力输出端包括所述配电管理通信输出端;并且
所述配电系统进一步包括组合电路,所述组合电路耦合在所述配电开关电路与所述配电电力输出端之间;
所述组合电路用以在所述配电电力输出端上,将所述配电电力连接控制信号及所述远程电力连接信号组合到所述指定远程单元。


11.如权利要求1所述的配电系统,其中:
所述一或多个配电电路中的每一配电电路进一步包括:
第二电流测量电路,所述第二电流测量电路耦合到所述电流测量电路,并包括第二电流测量输出端;
所述第二电流测量电路用以测量所述配电电力输出端处的电流,并基于在所述配电电力输出端处测量的电流在所述第二电流测量输出端上产生第二电流测量结果;
所述控制器电路进一步包括:
一或多个第二电流测量输入端,所述第二电流测量输入端通信地耦合到所述一或多个配电电路的所述一或多个第二电流测量电路的所述一或多个第二电流测量输出端;并且
对于所述一或多个配电电路中的配电电路,所述控制器电路进一步用以:
确定所述配电电路的所述一或多个第二电流测量输入端中的第二电流测量输入端上的所述测量电流是否超过所述预定阈值电流水平;以及
响应于所述配电电路的所述第二测量电流超过所述预定阈值电流水平,将包括所述配电电力连接模式的所述配电电力连接控制信号传送到指示所述配电电力断开状态的所述配电电路的所述配电开关控制输入端。


12.如权利要求1所述的配电系统,其中:
所述一或多个配电电路中的每一配电电路进一步包括:
第二电流测量电路,所述第二电流测量电路耦合到所述电流测量电路,并包括第二电流测量输出端;
所述第二电流测量电路用以测量所述配电电力输出端处的电流,并基于在所述配电电力输出端处测量的电流在所述第二电流测量输出端上产生第二电流测量结果;
所述控制器电路进一步包括:
一或多个第二电流测量输入端,所述第二电流测量输入端通信地耦合到所述一或多个配电电路的所述一或多个第二电流测量电路的所述一或多个第二电流测量输出端;并且
对于所述一或多个配电电路中的配电电路,所述控制器电路进一步用以:
确定所述配电电路的所述一或多个第二电流测量输入端中的第二电流测量输入端上的所述测量电流是否超过所述预定阈值电流水平;以及
响应于所述配电电路的所述第二测量电流超过所述预定阈值电流水平,将包括所述配电电力连接模式的所述配电电力连接控制信号传送到指示所述配电电力断开状态的所述配电电路的所述配电开关控制输入端。


13.如权利要求1所述的配电系统,其中:
所述一或多个配电电路中的每一配电电路进一步包括:
第二电流测量电路,所述第二电流测量电路包括第二电流测量输出端;
所述第二电流测量电路用以测量第二配电电力输出端处的电流,并基于在所述第二配电电力输出端处测量的电流在所述第二电流测量输出端上产生第二电流测量结果;
所述控制器电路进一步包括:
一或多个第二电流测量输入端,所述第二电流测量输入端通信地耦合到所述一或多个配电电路的所述一或多个第二电流测量电路的所述一或多个第二电流测量输出端;并且
对于所述一或多个配电电路中的配电电路,所述控制器电路进一步用以:
确定所述电流测量输入端上的所述测量电流与所述第二电流测量输入端上的所述第二测量电流之间的差测量电流;
确定所述差测量电流是否超过所述预定阈值电流水平;以及
响应于所述配电电路的所述差测量电流超过所述预定阈值电流水平,将包括所述配电电力连接模式的所述配电电力连接控制信号传送到指示所述配电电力断开状态的所述配电电路的所述配电开关控制输入端。


14.如权利要求1所述的配电系统,其中所述控制器电路进一步用以周期性地产生看门狗信号;并且
所述配电系统进一步包括看门狗控制器,所述看门狗控制器用以:
接收所述看门狗信号;以及
响应于在预定时间段内未接收到所述看门狗信号,使所述配电电力连接控制信号指示所述配电电力断开状态。


15.如权利要求1所述的配电系统,其中所述预定阈值电流水平小于200毫安(mA)。


16.如权利要求1所述的配电系统,其中所述预定阈值电流水平小于100mA。


17.如权利要求1所述的配电系统,进一步包括:壳体,所述壳体容纳所述控制器电路、所述电流测量电路和所述电源。


18.如权利要求17所述的配电系统,其中所述控制器电路进一步用以:
将所述配电电力输出端的电压水平从第一电压水平降低到第二电压水平,以通过耦合到所述指定远程单元的所述电力导体分配所述接收的电流;
将所述配电电力输出端的所述电压水平从所述第二电压水平提高到所述第一电压水平,以通过耦合到所述指定远程单元的所述电力导体分配所述接收的电流;以及
确定当响应于所述配电输出端的所述电压水平的升高,所述配电开关电路闭合以将所述配电电力输入端耦合到所述配电电力输出端时,所述配电电路的所述一或多个电流测量输入端中的所述电流测量输入端上的所述测量电流是否超过所述预定阈值电流水平。
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【专利技术属性】
技术研发人员:阿米·哈扎尼
申请(专利权)人:康宁光电通信有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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