CN101981782A - Dc分配系统 - Google Patents

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Abstract

一种根据一个非限定的实施例的直流电力系统，包括能够被操作以遍及至少一个建筑物来分配直流电压的直流电源(40)，和能够被操作以响应于来自能量收集开关的无线信号将直流负载(18)有选择地连接至直流电压的至少一个控制器(16)。

Description

DC分配系统
背景技术
本申请对2008年4月4日提交的美国临时申请号61/042,449要求优先权。
本申请涉及电力分配系统，并且尤其涉及一种直流(“DC”)分配系统。
用于诸如住宅的房屋的电力系统被设计成交流(“AC”)和AC负载。然而，诸如发光二极管(“LED”)的一些负载可能需要DC来操作。现有的LED照明方案在LED灯中已经加入相当大的电量以将AC转换成DC，从而给LED灯提供电力。其他DC负载需要把插头插入插座的进行AC到DC的转换的AC适配器。
发明内容
一种根据一个非限定的实施例的DC电力系统包括DC电源，能够被操作以遍及至少一个场合来分配DC电压，和至少一个控制器，能够被操作以对于响应于来自能量收集开关的无线信号将DC负载有选择地连接至DC电压。
一种根据一个非限定的实施例的DC照明系统包括DC电源，能够被操作以遍及至少一个场合来分配DC电压，和至少一个控制器，能够被操作以响应于控制信号将DC照明源有选择地连接至DC电压。
一种用于控制场合中的电力的方法，包括将AC电压转换成第一DC电压，在场合中分配DC电压，将第一DC电压转换成第二DC电压，和响应于控制信号将DC负载有选择地连接至第二DC电压。
本发明的这些和其他特征可以从以下详述和附图中得到最好的理解，以下是简要说明。
附图说明
图1示意地图解了第一低压DC分配系统。
图2示意地图解了第二DC分配系统。
图3示意地图解了第三DC分配系统。
图4示意地图解了第四DC分配系统。
图5示意地图解了第五DC分配系统。
图6a示意地图解了第一无线开关应用。
图6b示意地图解了第二无线开关应用。
图7示意地图解了图1的系统横穿房屋的使用。
具体实施方式
图1-5示意地图解了多个DC分配系统10a-e。图1示意地图解了第一DC分配系统10a，该第一DC分配系统10a包括AC电源12和连接到AC电源12的电力转换器14。电力转换器14能够被操作以将来自AC电源12的AC输入电压转换成DC电压。
贯穿本申请，图解了120VAC的AC输入电压的实例。然而，当然可以使用其他AC输入电压。例如，220VAC通常在欧洲被使用，并且可以被用于任何揭示的系统10a-e。遍及至少一个建筑物(参见，例如图7)，电力转换器14经由多根电力线26将电力供给至多个控制器16a-c。
各控制器16经由电力线28被连接至至少一个DC负载18。在一个实例中，DC负载18包括照明负载(例如具有LED的发光设备)。当然，可以使用其他的DC照明负载和其他的DC非照明负载。同样，虽然图1图解了连接至各控制器16的单个负载18，但是当然控制器16可以是多通道控制器，而且其他数量的负载18可以被连接至各控制器16(参见，例如图6a-b)。在一个实例中，每个控制器16a-c能够被操作以接收来自能量收集开关32的无线信号命令(参见图6a-b)。
图2示意地图解了第二DC分配系统10b。代替如图1的系统10a中的单个电力转换器14，系统10b包括多个电力转换器20a-c。在建筑物(例如房屋)的范围中，AC电压可以沿着电力线25分配。多个电力转换器20a-c能够被操作以将AC电压转换成DC电压并且将该DC电压沿着电力线26分配至控制器16。控制器16a-c能够被操作以将DC电压经由电力线28分配至负载18a-c。
图3示意地图解了第三DC分配系统10c，该第三DC分配系统10c包括第一电力转换器22和连接至第一电力转换器22的多个第二电力转换器24a-c。第一电力转换器22能够被操作以将来自AC电源12的AC输入电压转换成第一DC电压，该第一DC电压沿着电力线25被分配。虽然图3图解了作为40VDC的第一DC电压，但是当然可以使用其他的DC电压。多个第二电力转换器24a-c能够被操作以将第一DC电压转换成第二DC电压，该第二DC电压高于或低于第一DC电压。第二DC电压沿着电力线26被分配至控制器16a-c。控制器16a-c能够被操作以将第二DC电压沿着电力线28分配至负载18a-c。
图4示意地图解了第四DC分配系统10d，该第四DC分配系统10d包括DC电源40，DC电源40能够被操作以沿着电力线25分配第一DC电压。DC电源40可以包括，例如，太阳能电源、电池组或多个电池组、或者发电机。为了沿着电力线26分配，多个降压DC转换器42a-c能够被操作以将来自DC电源40的第一DC电压转换成低于第一DC电压的第二DC电压。控制器16a-c能够被操作以将第二DC电压沿着电力线28分配至负载18a-c。当然，降压DC转换器42a-c还可以是升压DC转换器，并且第二DC电压可以高于第一DC电压。
图5示意地图解了第五DC分配系统10e，该第五DC分配系统10e包括第一电力转换器23和连接至第一电力转换器23的多个第二电力转换器41a-c。第一电力转换器23能够被操作以将来自AC电源12的第一AC输入电压转换成高于或低于第一AC电压的第二AC电压。第二AC电压沿着电力线25被分配。多个第二电力转换器41a-c能够被操作以将第二AC电压转换成DC电压。DC电压沿着电力线26被分配至控制器16a-c，控制器16a-c能够被操作以将DC电压沿着电力线28分配至负载18a-c。
图6a示意地图解了第一实例的无线开关应用30a。能量收集开关32a能够被操作以将无线信号传送至接收器34，接收器34与控制器16关联。然而，当然接收器将不需要被包括在控制器16之内，并且可以在控制器16以外。同样，当然控制器16可以充当电力转换器(例如电力转换器20、24等)的外壳。
控制器16响应于从开关32a发送至接收器34的无线信号，有选择地将负载36a-c连接至电源38。负载36a是连接至控制器16的第一通道的照明负载，负载36b是连接至控制器16的第二通道的照明负载，并且负载36c被连接至控制器16的第三通道。如在另一个实例中，控制器16可以被连接至三个项目以上或以下是可能的。一个能量收集开关可以从神韵生活系统(Verve Living Systems)第X3100号产品中获得，并且一个控制器可以从神韵生活系统第X2110号产品中获得。然而，当然并不需要使用该具体的开关和控制器。例如，能量收集开关32a可以对应于运动传感器，该运动传感器能够被操作以打开或关闭照明负载36a-b。
图6b示意地图解了第二实例的无线开关应用30b，其中多个负载43a-d被并联至控制器16’的第一通道，多个负载44a-b被并联至控制器16’的第二通道，以及多个负载46a-c被并联至控制器16’的第三通道。在本实例中，负载43a-d、44a-b以及46a-c是可寻址的、所谓的能够与接收器34’双向通信的“智能负载(smart loads)”。这种可寻址的功能能够使诸如负载43a-d的多个负载在被连接到接收器16’的单个通道的同时被单独地控制。在一个实例中，控制器16’使用DC电力线载波信号与负载43、44、46通信。
图1-4的系统10a-d可应用到各种场合，诸如建筑物(例如，住宅的、商业的以及工业房屋)或者室外空间。图7示意地图解了结合了如图1中所示的多个控制器16的住宅100，控制器16被连接至多个DC负载18。电力电源102经由多个电力线26向多个控制器16供给电力。例如，电力电源102可以对应于AC电源12和电力转换器14的集合(参见图1)、AC电源12本身(参见图2)、AC电源12和第一DC转换器22的集合(参见图3)、DC电源40(参见图4)、或者AC电源12和电力转换器23(参见图5)。
例如，房屋100还包括电力转换器104，该电力转换器104可以对应于系统10b的电力转换器20的其中之一(参见图2)、系统10c的电力转换器24的其中之一(参见图3)、系统10d的降压DC转换器42的其中之一(参见图4)、或者电力转换器41的其中之一(参见图5)。如图6所示，可以将电力转换器104放置在房屋100中的中心位置。
每个控制器16被显示具有与各种DC负载18通信的电力线28，一些DC负载18或者所有的DC负载18可以对应于包括LED的发光设备。如果DC负载18包括LED发光体，则系统10a-e的使用使个体能够经济地向住宅100中的LED发光体提供DC电力，同时避免使用昂贵的具有内置的电力转换的电子仪器的LED发光体。当然，如前所述，可以使用其他的DC负载。如此，可见遍及房屋100场合的第一部分，电力电源(选择性地与电力转换器104结合)分配DC电压，并且遍及房屋100场合的第二部分，控制器16分配DC电压。
插座可以被连接至控制器16，控制器16可以使个体能够避免不得不使用AC适配器来将DC提供至电子项目。同样，还可以使用可将DC转换成AC的“智能插头(smart plug)”的电源插座，因此在建筑物100中仅需要DC布线。
虽然已经揭示本发明的实施例，但是本领域的普通技术人员将认识到某些修改将归入本发明的范围之内。因此，应当研究以下的权利要求书以确定本发明的真实的范围和内容。

Claims (17)

1.一种直流电力系统，其特征在于，包括：
DC电源，能够被操作以遍及至少一个场合来分配DC电压；和
至少一个控制器，能够被操作以响应于来自能量收集开关的无线信号将DC负载有选择地连接至所述DC电压。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述DC负载包括具有至少一个发光二极管的发光设备。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个场合包括房屋。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述DC电源包括电池和发电机中的至少一个。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述DC电源包括AC电源和至少一个电力转换器，所述至少一个电力转换器能够被操作以将来自所述AC电源的电压转换成所述DC电压。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述至少一个电力转换器包括：
至少一个第一电力转换器，能够被操作以将来自所述AC电源的电压转换成第一DC电压，并且能够被操作以遍及所述至少一个场合的第一部分分配所述第一DC电压；和
至少一个第二电力转换器，连接至所述第一电力转换器，以及能够被操作以将所述第一DC电压转换成第二DC电压，并且能够被操作以遍及所述至少一个场合的第二部分将所述第二DC电压分配至所述DC负载，其中所述第二DC电压高于或低于所述第一DC电压。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述DC电源包括：
AC电源，具有第一AC电压；
至少一个第一电力转换器，连接至所述AC电源并且能够被操作以将所述第一AC电压转换成高于或低于所述第一AC电压的第二AC电压；和
至少一个第二电力转换器，能够被操作以将所述第二AC电压转换成DC电压，并且能够被操作以遍及场合将所述DC电压分配至所述DC负载。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括：
至少一个电力转换器，能够被操作以将来自所述DC电源的所述DC电压转换成第二DC电压，所述第二DC电压高于或低于来自所述DC电源的所述DC电压，其中来自所述DC电源的所述DC电压遍及所述至少一个场合的第一部分被分配，并且所述第二DC电压遍及所述至少一个场合的第二部分被分配。
9.一种直流照明系统，其特征在于，包括：
DC电源，能够被操作以遍及至少一个场合来分配DC电压；和
至少一个控制器，能够被操作以响应于控制信号将DC照明源有选择地连接至所述DC电压。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述控制信号是来自能量收集开关的无线信号。
11.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述至少一个场合包括房屋。
12.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述DC电源包括AC电源和至少一个电力转换器，所述至少一个电力转换器能够被操作以将来自所述AC电源的电压转换成DC电压。
13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述至少一个电力转换器包括：
至少一个第一电力转换器，能够被操作以将来自所述AC电源的电压转换成第一DC电压，并且能够被操作以遍及所述至少一个场合的第一部分分配所述第一DC电压；和
至少一个第二电力转换器，连接至所述第一电力转换器，能够被操作以将所述第一DC电压转换成第二DC电压，并且能够被操作以遍及所述至少一个场合的第二部分将所述第二DC电压分配至所述DC负载，其中所述第二DC电压高于或低于所述第一DC电压。
14.如权利要求9所述的系统，其特征在于，进一步包括：
至少一个电力转换器，能够被操作以将来自所述DC电源的所述DC电压转换成第二DC电压，所述第二DC电压高于或低于来自所述DC电源的所述DC电压，其中来自所述DC电源的所述DC电压遍及所述至少一个场合的第一部分被分配，并且所述第二DC电压遍及所述至少一个场合的第二部分被分配。
15.一种用于控制场合中的电力的方法，其特征在于，包括：
将AC电压转换成第一DC电压；
在场合中分配所述DC电压；
将所述第一DC电压转换成第二DC电压；和
响应于控制信号将DC负载有选择地连接至所述第二DC电压。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述控制信号是来自自激开关的无线信号。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述DC负载包括具有至少一个发光二极管的发光设备。
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