CN102237680A - 智能功率设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了智能功率设备。一种功率设备可以包括耦合至线路中的导线的通道，其中每个通道被耦合至线路中的与其他通道不同的一条线路，并且其中这些通道通过导线将直流功率信号递送给负载设备。每个负载设备可以由不同的一个直流功率信号供电。功率设备可以包括功率通信器，该功率通信器在传送直流功率信号的导线上与负载设备通信。功率通信器可以基于在导线上的通信来为负载设备确定目标功率水平。负载设备可以调节直流功率信号中的功率量，以匹配目标功率水平。

Description

智能功率设备
技术领域
本申请涉及功率传输，更具体地涉及功率与数据一起传输。
背景技术
建筑物中的功率按照诸如120伏、220伏、240伏、277伏、480伏或者任何其他适当电压的固定电压的交变电流(AC)被分发。布线将AC传输至遍布建筑物的多个设备。设备可以被组合到电路中，从而使得每个电路上的多个设备能够在公共电线上接收它们的功率。公共电线可以包括两条或三条导线。例如，公共电线可以包括三条10美国电线标准(AWG)导线：一条地或接地导线、一条带电导线以及一条中性导线。安装在建筑物中的布线可能需要充分地足以携带大量电流，因为最终连接至每个电路的设备的类型和数量在安装时是未知的。
诸如白炽灯和具有AC单相感应发动机的家用风扇之类的消耗AC的设备可以直接使用从建筑物布线接收的AC功率。诸如电视和计算机之类的消耗直流(DC)的设备可以包括开关电源(SMPS)。开关电源可以将在建筑物布线上接收的AC转换为具有适合于特定的消耗DC的设备的电压的DC。
发明内容
提供了一种包括电耦合至多条线路的功率设备的系统，其中该功率设备在每条线路上生成直流功率信号。该系统可以包括电耦合至线路的负载设备。负载设备可以由在每条线路上生成的直流功率信号供电。每个负载设备被耦合至与其他负载设备不同的一条线路。该系统可以包括电耦合至线路的负载通信器(load communicator)，从而使得每个负载通信器被耦合至与其他负载通信器不同的一条线路。负载通信器可以经由向负载设备传送直流功率信号的导线向功率设备发送数据。功率设备可以调节每条线路上的直流功率信号中的功率，以匹配各个负载设备的功率水平。
提供了一种包括耦合至线路的通道的功率设备，其中每个通道被耦合至与其他通道不同的一条线路，并且通道在线路中的导线上将直流功率信号递送给负载设备。每个负载设备可以由与其他负载设备不同的直流功率信号供电。功率设备可以包括功率通信器(power communicator)，该功率通信器在传送直流功率信号的导线上与负载设备通信。功率通信器可以基于在导线上的通信来为负载设备确定目标功率水平。负载设备可以调节直流功率信号中的功率量，以匹配目标功率水平。
提供了一种对固定在建筑物上的负载设备供电的方法。多条线路中的每条线路上的直流功率信号可以通过功率设备生成。直流功率信号对负载设备供电。每个负载设备被耦合至与其他负载设备不同的一条线路。在功率设备处经由向负载设备传送直流功率信号的导线接收来自负载设备的信息。基于所述信息为负载设备中的每个负载设备确定目标功率水平。功率设备可以调节线路中的每条线路上的直流功率信号中的功率量，以匹配负载设备中的每个负载设备的目标功率水平。
参考示出了本发明的优选实施例的附图，通过下面的描述将明白本发明的其他目的和优点。
附图说明
参考下面的附图和说明，将更好地理解实施例。图中的组件不一定是按比例的，而是强调图示出本发明的原理。另外在图中，贯穿不同的视图相同的参考标号指示相应的部分。
图1示出了使用功率设备来智能地对建筑物中的负载设备供电的系统的示例；
图2示出了使用功率设备来智能地对至少一个负载设备供电的示例系统的硬件示意图；以及
图3示出了系统对负载设备供电的逻辑的示例流程图。
具体实施方式
功率设备可以通过多条线路为多个负载设备提供DC功率信号。负载设备可以包括灯具(light fixture)、传感器、发动机、显示屏或者消耗电功率的任何其他设备。负载设备可以由DC功率信号供电。每个负载设备可以通过与其他负载设备不同的一条线路来接收DC功率信号。一条或多条线路的DC功率信号可以被多个负载设备使用。DC功率信号可以是脉冲宽度调制(PWM)信号。
每个负载设备可以包括负载通信器(load communicator)。替代地或者另外，负载通信器可以电耦合至负载设备处或者负载设备附近的线路。负载通信器可以是经由相同的一条或多条导线向功率设备发送数据或者从功率设备接收数据的任何电路，这些导线在线路上将DC功率信号传送给负载设备。例如，每条线路可以包括向相应的一个负载设备传送DC功率信号的两条导线。两条以上线路可以被包括在单条电缆中。例如，五类电缆(Category 5)可以包括四条线路，每条线路是包括两条拧在一起的导线的双绞线布线，因为在五类电缆中总共有八条导线。负载通信器可以改变负载端的两条导线之间的阻抗，以便发送数据给功率设备。替代地，相同的五类电缆可以包括七条线路，其中八条导线中的七条对应于这七条线路，并且第八条导线是地。替代地或者另外，每条线路可以包括单条导线。
功率设备可以基于从负载通信器发送给功率设备的数据，来确定适于每个负载设备的功率水平。例如，功率水平可以包括期望的电流水平、期望的电压水平、期望的平均功率或者它们的任意组合。功率设备可以调节每条线路上的DC功率信号中的功率，以匹配适于各个负载设备的功率水平。例如，功率设备可以向发动机发送比发送给灯具的功率更高的功率。为了调节DC功率信号中的功率，功率设备可以改变DC功率信号的电压幅度、DC功率信号的电流幅度、DC功率信号的占空比或者它们的任意组合。
负载设备可以包括专用于该类型的负载设备的负载通信器。例如，负载通信器可以是设计用于与灯具一起工作的光适配器。负载通信器可以与诸如传感器之类的其他设备通信。例如，光适配器可以从光传感器接收所测量的光水平(light level)。负载设备然后可以基于与目标光水平相比而言所测量的光水平来确定灯具的功率水平。通过调节去往灯具的DC功率信号的功率水平，功率设备可以将屋子中的全部光调节得与目标光水平相匹配。
功率设备可以包括接收各种输出通道卡和入口(inlet)卡的模块化基座(chassis)。每个输出通道卡可以提供与其他输出通道卡不同的最大功率水平。每个入口卡可以从不同类型的电源接收功率。例如，一个入口卡可以从诸如电网之类的AC(交变电流)源接收功率，而第二入口卡可以从诸如太阳电池板之类的DC源接收功率。
功率设备可以包括与诸如LAN(局域网)之类的数据网通信的网络接口控制器。功率设备可以经由数据网在负载通信器和计算设备之间中继数据。所以，计算设备可以与负载设备通信。
本文中描述的系统和方法的一个技术优势在于，相对于其他系统而言功率可以被更高效地递送给负载设备。每个负载设备不需要将AC变换为DC。下面描述的系统和方法的另一个技术优势在于，可以在整个建筑物中使用比建筑物布线便宜的布线来对负载设备供电。另一个技术优势在于，不需要向专门用于向负载设备传送功率的网络补充专门用于通信的覆盖网。又一个技术优势在于，可以基于与负载设备的通信能力来实现创新的技术方案。
1.智能功率设备
图1示出了使用功率设备102来智能地对建筑物104中的负载设备供电的系统100的示例。图1中所示的负载设备的示例包括灯具106、应急灯108、HVAC(加热、通风、空调)系统中的伺服发动机110以及触摸屏显示器112。负载设备可以包括更多、更少或者不同的设备。负载设备106、108、110和112可以被安装遍布整个建筑物104。负载设备可以被固定于建筑物104，例如在建筑物104的表面上、在建筑物104的结构中或者建筑物104中的任何其他合适的位置。例如，负载设备可以被固定到天花板上、墙上、地面上、管道上、箱柜上或者任何其他建筑物位置或者固定于其中。替代地或者另外，负载设备可以被安装在建筑物104的外部，或者建筑物中，而不是被固定。功率设备102可以被放置在建筑物104中。替代地，功率设备102可以被放置于建筑物104外部，例如，被放置于车库、室外箱柜、街灯中或者任何其他适当的位置。
系统100可以包括功率设备102和负载设备。系统100可以包括更多、更少或者不同的元件。例如，系统100可以包括从功率设备102向负载设备传输功率并且对在功率设备102和负载设备之间传送的数据进行传输的线路114。替代地或者另外，系统100可以包括与一个或多个负载设备相邻的负载通信器116。替代地或者另外，一个或多个负载设备可以包括图1中所示的负载通信器116。负载通信器可以与每个负载设备配对。替代地或者另外，一个负载通信器116可以代表被电耦合至同一线路的多个负载设备与功率设备102通信，其中负载通信器116和功率设备102被电耦合至该线路。在一个示例中，系统100可以包括一个或多个传感器118，诸如光传感器、运动检测器、温度计、微粒传感器(particulatesensor)、放射能传感器或者测量物理量并将物理量转换为电磁信号的任何其他类型的设备。例如，传感器118可以测量空气中的O2、CO2、CO、VOC(挥发性有机化合物)、湿度、蒸发的LPG(液化石油气)、NG(天然气)、氡或者霉菌的量；测量容器中的LPG、NG或者其他燃料的量；以及测量扩音器和/或超声换能器的声波。传感器118可以与负载通信器116、功率设备102、负载设备202、或者它们的任意组合通信。在一个实施例中，系统100可以包括数据网120、计算设备122或者它们二者。
功率设备102可以是既利用DC功率信号被供电又与一个或多个负载设备通信的任意设备或者设备的组合，其中DC功率信号和通信是通过线路114中的一条或多条共用导线传送的。在替代实施例中，功率设备102可以包括向房屋中的负载设备提供功率的电路，其中该房屋与包括与负载设备通信的电路的房屋是分离的。功率设备102可以通过与负载通信器116通信来与负载设备通信，其中该负载通信器电耦合至线路，无论负载通信器116是被包括在负载设备中还是独立于负载设备的设备。负载设备102可以基于从负载通信器116接收的信息来调节DC功率信号中的功率。
功率设备102根据接收自至少一个电源124和126的功率，在去往负载设备的线路114上生成DC功率信号。功率设备102可以从诸如来自公共事业公司的电力网、气驱动发电机、风驱动发电机之类的一个或多个AC源124或者AC源124的任意组合接收功率。替代地或者另外，功率设备102可以从诸如电池、太阳电池板之类的一个或多个DC源126或者任何其他DC电源接收功率。
建筑物104可以是用于或者计划用于支持或者庇护任何用途或者连续居住的任何人造建筑。例如，建筑物104可以是居民住宅、商业建筑、移动住宅或者可以向人类、动物或者任何其他有形物体提供庇护场所的建筑。
灯具106可以是利用电力创造人造光的任何电气设备或者设备组合。灯具106可以对来自包括在或者安装在灯具106中的一个或多个照明器的光进行分发、过滤或变换。替代地或者另外，灯具106可以包括一个或多个照明器和/或镇流器。照明器可以包括白炽灯泡、LED(发光二极管)灯、荧光灯、CFL(紧凑型荧光灯)、CCFL(冷阴极荧光灯)或者任何其他已知或者以后发现的生成人造光的设备。灯具106的示例包括作业灯/壁灯、线性荧光高顶灯(high-bay)、聚光灯、凹式吸顶灯、桌灯、商用暗灯或者任何其他包括一个或多个照明器的设备。灯具106或者任何其他类型的负载设备可以包括或者可以被电耦合至变换器，该变换器在灯具106消耗AC时将DC功率信号转换为AC。
应急灯108可以是在紧急情况下提供照明的任何设备或设备的组合。例如，应急灯108可以包括电池，其中应急灯108中的照明器可以利用该电池来供电。在来自AC源124的功率缺失的情况下，应急灯108中的照明器可以被电池点亮。电池可以利用通过线路114接收的DC功率信号来充电。应急灯108中的负载通信器116可以测试电池，并且将测试结果发送给功率设备102。
功率设备102可以为任何类型的发动机供电，并且可以与任何类型的发动机通信。例如，功率设备102可以为吊扇发动机、制动器、HVAC系统中的控制管道中的空气流动的伺服发动机110、调节窗户中的通气窗或者窗帘的制动器、调节遮光帘或者百叶窗的制动器或者任何其他类型的发动机供电并与它们通信。替代地或者另外，功率设备102可以与负载通信器116通信，其中该负载通信器116调节光可以穿过的窗户或者其他表面的不透明度。
功率设备102可以对任何控制设备供电，并可以与该控制设备通信。例如，功率设备102可以对触摸屏显示器112、键盘或者任何其他适当的输入设备或者交互设备供电，并与它们通信。
负载通信器116可以是通过线路114中的任意线路与功率设备102通信的任何电路、设备或者设备的组合。负载通信器116可以向功率设备102发送数据，从功率设备102接收数据，或者它们的任意组合。
在一个示例中，功率设备102可以在数据网120上通信。数据网120可以是局域网(LAN)、无线局域网(WLAN)、个域网(PAN)、广域网(WAN)、互联网、电力线宽带(BPL)、任何其他已知或者随后开发的通信网络、或者它们的任意组合。例如，数据网120可以包括通过以太网电缆130与功率设备102通信、或者被集成在功率设备102或者相邻的通信设备中的无线路由器128。数据网120可以包括诸如网络交换机、网络集线器、路由器、以太网交换机、或者任何其他类型的网络设备之类的任何数目的设备。
功率设备可以在数据网120上与一个或多个计算设备122通信。计算设备122可以是包括处理器的任意设备，其中该处理器诸如为一般处理器、中央处理单元、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器、现场可编程门阵列(FPGA)、数字电路、模拟电路、或者它们的任意组合。计算设备122的示例包括膝上型计算机、桌上型计算机、服务器、蜂窝电话、PDA(个人数字助理)、平板电脑、诸如HVAC控制器、家庭自动化系统、控制面板之类的客户化应用设备、或者可以与功率设备102通信的任何其他类型的设备。
在系统100的操作期间，功率设备102可以确定适于每个负载设备的功率水平。适当的功率水平可以使用以功率设备102和负载设备之间的通信为基础的任何机制来确定。
例如，功率设备102可以通过线路114中的每条线路接收电耦合至每条线路114的负载设备的类型的指示。例如，负载设备的类型可以为LED装置、特定型号和品牌的LED装置、荧光灯、可调荧光灯、具有特定额定瓦数的灯具、吊扇、显示设备、HVAC控制器、光传感器、运动传感器、或者任何其他种类的设备。功率设备102或者计算设备122可以基于负载设备的类型为每个负载设备确定目标功率水平。在一个示例中，白炽灯具可以具有比LED灯具更高的目标功率水平。在第二示例中，目标功率水平可以依赖于负载设备的品牌和型号。作为另一个示例，负载设备可以包括诸如制造商、零件编号、序列号、或者任何其他的识别负载设备的信息的识别数据。负载通信器116和/或负载设备可以使用识别数据来在互联网上查找负载设备，在功率设备102中查找负载设备，或者在数据网120上的任何其他系统中查找负载设备。替代地或者另外，功率设备102可以利用接收自负载通信器116和/或负载设备的识别数据来查找负载设备。例如，功率设备102可以在互联网上、功率设备102的存储器中或者数据网120上的任何其他系统中查找负载设备。诸如目标功率水平之类的负载设备的参数可以被与识别数据相关联，并且被作为查找结果返回。
替代地或者另外，功率设备102可以通过每条线路114接收功率设备102生成的以便对负载设备202供电的目标功率水平。例如，触摸屏显示器112可以请求功率设备102在线路114上生成5伏的DC功率信号，从而使得功率设备102可以对触摸屏112供电。
替代地或者另外，功率设备102可以与多个负载设备通信，以确定负载设备的目标功率水平。在一个示例中，负载设备可以包括灯具106和触摸屏显示器112。触摸屏显示器112可以作为控制由灯具106生成的光量的变光开关进行操作。触摸屏显示器112可以显示调节目标光水平的滑动控件。功率设备102可以接收通过滑动控件设置的目标光水平。功率设备102可以将发送给灯具106的DC功率信号中的功率量调节得与目标光水平相匹配。例如，功率设备102可以存储对于特定品牌的LED装置的目标光水平和目标功率水平之间的映射。已经从灯具106接收到灯具106为特定品牌的LED装置的指示的功率设备102在映射中查找接收自触摸屏112的目标光水平。功率设备102将发送给灯具106的DC功率信号中的功率量调整节与在映射中找出的目标光水平相匹配。替代地或者另外，功率设备102可以切断或者调暗灯具116的子集，从而使得传感器118向功率设备102指示测量到的建筑物104的照明区域中的光水平与目标光水平相匹配。
系统100可以使用任何其他机制来基于功率设备102和一个或多个负载设备之间的通信确定目标功率水平。例如，如果电耦合至线路114的每个负载设备具有与其他负载设备不同的目标功率水平，则功率设备102可以在每条线路114上生成具有不同于其他线路114上的DC功率信号的功率水平的DC功率信号。
为了生成DC功率信号，功率设备102可以从一个或多个电源124和126提取功率。功率设备102可以基于负载设备请求的功率量、电源124和126所提供的功率量、一天中的时刻、或者基于任何其他适当的条件(例如，被连接至仅一种类型的电源)来动态地选择电源124和126之一。例如，功率设备102可以在白天从太阳电池板电源提取功率，并且在晚上从电力网提取功率。替代地或者另外，在所测量的外部光水平处于阈值水平之上的情况下，功率设备102可以从太阳电池板电源提取功率。替代地或者另外，在来自AC源124的功率水平下降到特定阈值之下的情况下，功率设备102可以从DC源126提取功率。例如，在来自AC源124的功率中断的情况下，功率设备102可以切换到作为DC源126的备用电池。例如，在电力网上存在电力故障、断路器松动、或者阻碍AC电源124向功率设备102递送功率的任何其他情况发生的情况下，AC源124以被中断。
替代地或者另外，功率设备102可以利用第一电源对负载设备的子集供电，并且可以利用第二电源对负载设备的第二子集供电。例如，功率设备102可以利用诸如太阳电池板之类的DC源126对灯具106供电，并且利用AC源124对诸如触摸屏显示器112之类的其他设备供电。替代地，如果电源124或126可以提供有限量的功率，则功率设备102可以响应于可以从电源124或126获取的有限量的功率，而有选择地关断和/或降低负载设备的功率消耗。在一个示例中，功率设备102可以单方降低发送给负载设备的功率。例如，功率设备102可以使灯变暗。如果负载设备是在功率降低时不能适当工作的一种设备(诸如发动机)，则功率设备102可以决定不降低传送给此负载设备的功率。当更多功率可用时，功率设备102可以恢复去往负载设备的原始功率水平。在第二示例中，鉴于有限量的可用功率，功率设备102可以向负载设备传送降低功率消耗的请求。如果任何一个负载设备能够降低功率消耗，则该负载设备可以向功率设备102发送降低后的目标功率水平，或者指示该负载设备可以以降低后的功率操作。例如，如果负载设备是可以在一天中的任意时刻运行的装置，则该负载设备可以响应于降低功率消耗的请求而向功率设备102发送降低后的目标功率水平。随后，该负载设备可以向功率设备102发送对于原始目标功率水平的请求。替代地或者另外，功率设备102可以向该负载设备传送可以从电源124或126获取更多功率的指示。
2.相同导线上的供电和通信
图2示出了使用功率设备102来智能地对至少一个负载设备202供电的示例系统200的硬件示图。功率设备102通过单条线路204(诸如，图1中所示的线路114中的一条线路)既可以对负载设备202供电，又可以与负载通信器116通信。功率设备102还可以通过单条线路204对负载通信器116供电。图2中所示的单条线路204包括两条导线CDR1和CDR2。线路204可以是能够传送电磁信号的任何适当的有形介质。例如，线路204可以是双绞线布线、以太网布线、10AWG(美国线规)建筑物布线、或者任何其他类型的包括至少两条导线的布线或者环路。线路204的长度可以是任何适当的长度。
系统200可以包括负载设备202、负载通信器116、传感器118、以及功率设备102。系统200可以包括额外、更少、或者更多的组件。在一个示例中，系统200可以包括计算设备122。在第二示例中，系统200可以只包括负载设备202，其中负载设备202包括负载通信器116。
在图2中所示的示例中，由于负载设备202从功率设备102提取功率，所以负载设备202被当作负载设备。结果，负载设备202可以是第一负载设备，并且负载通信器116可以是第二负载设备，如图2中所示。由于负载通信器116从负载设备202或者从负载设备202附近与功率设备102通信，所以负载通信器116被当作负载通信器。功率设备102和负载通信器116之间的通信可以是单向或双向的。
功率设备102可以是通过一条或两条导线CDR1和CDR2提供功率并且通过相同的导线通信的任何设备或者设备的组合。功率设备102可以通过导线CDR1和CDR2向负载设备提供功率，作为DC(直流)信号。另外，功率设备102可以通过包括在其他线路114中的额外导线提供功率并通信，诸如图1中所示。
功率设备102可以通过信号的脉冲宽度调制(PWM)、信号的幅度调制、或者它们的组合来控制由DC功率信号递送的功率量。信号的PWM包括改变信号的占空比，以改变所递送的功率量。占空比是信号处于“有效”状态的时间的比例，对于周期性函数，可以表示为：占空比D＝T/T，其中T是功能处于有效状态的持续时间，T是功能的周期。替代地或者另外，功率设备102可以在保持恒定的占空比的同时，改变脉冲宽度调制信号的幅度以改变递送给负载设备的平均功率量。
功率设备102可以生成任何类型的脉冲宽度调制信号，诸如脉冲波、方形波、或者矩形波。当信号的电压或电流超过所确定的阈值时，可以认为信号处于有效状态。在一个示例中，诸如矩形波，当占空比是1/2或者0.5之外的值时，可以提供脉冲宽度调制。
功率设备102可以在保持恒定的占空比的同时，使用脉冲宽度调制信号的频率调制来向负载设备202发送数据。通过保持恒定的占空比，功率设备102可以继续向负载设备202递送恒定的平均功率量。例如，功率设备102可以生成n个交替波形，其中每个波形具有相同的占空比，但是具有不同的频率。每个交替波形可以代表通过线路进行传送的n个可能的状态中的一种状态。替代地或者另外，可以使用不同的向负载通信器116发送数据的方法。
功率设备102可以包括功率变换器206、功率通信器208、数据恢复电路210、以及网络接口控制器212。功率设备102可以包括额外、更少、或者不同的组件。在一个示例中，功率设备102可以不包括网络接口控制器212。在第二示例中，功率设备102可以包括源选择器214。在第三示例中，功率设备102可以包括多个功率变换器206，每个功率变换器用于一条线路114。
功率变换器206可以包括在导线CDR1和CDR2上生成以对负载设备202供电的DC功率信号的任何电路。功率变换器206的示例包括开关型电源、AC到DC(交变电流到直流)变换器、DC到DC(直流到直流)变换器、固定频率PWM变换器、可变频率准谐振ZCS/ZVS(零电流切换/零电压切换)变换器、电压变换器、电流变换器、迟滞变换器(hystereticconverter)、PWM降压变换器、以及任何其他适当的电源。
功率通信器208可以是控制由功率变换器206生成的DC功率信号以通过线路204发送数据的任何电路、设备、或者设备的组合。替代地或者另外，功率通信器208可以是从线路204接收数据的任何电路、设备、或者设备的组合。功率通信器208可以通过数据恢复电路210从线路204接收数据。功率通信器208可以经由网络接口控制器212在数据网120上通信。在一个示例中，功率通信器208可以另外控制由功率变换器206生成的DC功率信号，以控制递送给负载设备202的功率量。
功率通信器208可以包括处理器216和存储器218。处理器216可以与存储器218通信。处理器216可以与诸如功率变换器206、数据恢复电路210、以及网络接口控制器212之类的其他组件通信。
存储器218可以是任何已知的或者随后发现的数据存储设备或者它们的组合。存储器218可以包括非易失性和/或易失性存储器，诸如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、闪存、或者任何其他类型的电存储组件。替代地或者另外，存储器218可以包括光、磁(硬盘驱动器)或者任何其他形式的数据存储设备。处理器216可以是一般处理器、中央处理单元、服务器、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器、现场可编程门阵列(FPGA)、数字电路、模拟电路、或者它们的任意组合。处理器216可操作以执行包含在存储器218或其他存储器中的计算机可执行指令或者计算机代码来实现功率通信器208的功能。计算机代码可以包括可以处理器216可执行的指令。计算机代码可以被以任何已知或者随后开发的计算机语言编写，诸如C++、C#、Java、Pascal、Visual Basic、Perl、HyperText标记语言(HTML)、JavaScript、汇编语言、或者它们的任意组合。在一个示例中，存储器218可以包括操作系统，诸如，(马萨诸塞州，波士顿的个人William Croce的注册商标)。
网络接口控制器(NIC)212可以包括使能数据网120上的通信的硬件或者硬件和软件的组合。NIC 212可以提供对数据网120的物理访问，并且可以通过使用媒体访问控制(MAC)地址来提供低级寻址系统。NIC212可以包括被安装在计算机或者其他设备内部的网卡。替代地，NIC 212可以包括作为电路板、计算机主板、路由器、扩充卡、打印机接口、USB(通用串行总线)设备的一部分或者任何其他硬件的一部分的嵌入组件。
源选择器214可以是可以将来自诸如AC源124和DC源126之类的两个以上电源的功率有选择地分发给一个以上功率变换器206的任何电路。源选择器214可以包括例如，用于有选择地分发来自两个以上电源124和126的功率的继电器、功率管、TRIAC(用于交变电流的三极管)、和/或SCR(可控硅整流器)。
数据恢复电路210可以是帮助吸取从线路204接收的数据的任何电路。数据恢复电路210可以对线路204上的从负载通信器116发送的数据信号的全部或部分进行恢复。
负载通信器116可以是通过线路204发送和接收数据的任何电路、设备、或者设备的组合。例如，负载通信器116可以是从传感器118接收光水平信号的光适配器，其中光水平信号指示由传感器118测量的光水平。负载通信器116可以将诸如测量的光水平之类的数据发送给功率设备102。作为另一个示例，负载通信器116可以是从光或者阻抗传感器接收位置信号的发动机适配器，其中位置信号指示发动机的轴的位置。替代地或者另外，负载通信器116可以接收电机轴的旋转速度、螺线管的位置、或者从物理特性测量的任何其他数据。负载通信器116可以包括功率吸收器(power sipper)电路220和通信电路222。负载通信器116可以包括额外、更少、或者不同的组件。例如，负载通信器116可以不包括功率吸收器电路220。
功率吸收器电路220可以是被配置为存储在线路204上接收的功率以生成对通信电路222、传感器118、任何其他适当设备、或者它们的任意组合供电的调节后的DC功率信号的任何电路。功率吸收器电路220可以包括例如线性调节器或者交换调节器(switching regulator)。
通信电路222可以是通过线路204发送和接收信息的任何电路。通信电路222可以包括诸如功率通信器208中包括的处理器216和存储器218之类的处理器和存储器，其中该处理器执行存储器中包含的计算机指令或计算机代码来实现通信电路222的功能。
在系统100或200的操作期间，通信电路222可以使用任意数目的可能的通信技术向功率设备102发送数据。在一个示例中，通信电路222可以改变两条导线CDR1和CDR2之间的阻抗。为此，通信电路22可以连接或者断开导线CDR1和CDR2之间的组件，从而改变线路204上的阻抗。如果功率变换器206包括滞后控制器，则功率设备102的数据恢复电路210可以通过检测功率变换器206的操作频率的变化来检测改变后的阻抗。操作频率是功率变换器206内部的经过滤以在线路204上生成DC功率信号的信号的频率(当DC功率信号有效时)。例如，功率变换器210内部的信号可以利用包括电感器和电容器的滤波器来过滤。功率设备102和通信电路222之间的通信与以下专利申请中描述的控制设备和通信电路之间的通信一样：2009年2月20日递交的名为“TRANSMISSION OFPOWER AND DATA WITH FREQUENCY MODULATION”的美国专利申请12/389,868，其全部内容通过引用被结合于此。所以，通信电路222可以通过改变线路204上的阻抗来向功率设备102发送数据。
在第二示例中，通信电路222可以通过连接或者断开导线之间的组件来改变两条导线CDR1和CDR2之间的电路径中的阻抗。如果功率变换器206是电流源，则改变阻抗会导致线路204上的电压v(t)的变化。数据恢复电路210可以通过将线路电压v(t)和参考电压进行比较来检测线路204上的电压v(t)的变化。如果线路204上的电压v(t)在参考电压以上，则数据恢复电路210可以确定负载通信器116中的通信电路222增大了线路204上的阻抗。功率设备102和负载通信器116之间的通信可以与以下专利申请中描述的控制系统和负载通信器之间的通信一样：2009年8月5日递交的名为“DIGITAL SWITCH COMMUNICATION”的美国专利申请12/536,231，其全部内容通过引用被结合于此。所以，通信电路222可以通过在两条导线CDR1和CDR2之间的电路径中切换接入或者移除电阻元件来向功率设备102发送数据。
在第三示例中，如果负载设备202包括具有二极管正向压降Vd的LED或者任何其他二极管，则在线路204上的DC功率信号的放电周期期间，通信电路222可以短路两条导线CDR1和CDR2。DC功率信号的每个周期可以包括充电周期和放电周期。在充电周期期间，功率设备102有效，并且对线路204充电。在放电周期期间，功率设备102无效，并且不对线路进行充电或放电。如果当放电周期开始时线路204上的电压v(t)大于LED的总二极管正向压降Vd，则线路204上的电压v(t)几乎立即下降到Vd。在其余的放电周期期间，线路204上的电压以功率设备102、线路204、负载通信器116、以及负载设备202中的寄生电损确定的速率下降。如果当放电周期开始时线路204上的电压小于或者等于总二极管正向压降Vd，则线路204上的电压可以简单地以放电周期期间的寄生电损确定的速率下降。结果，线路204在下一个充电周期开始之前可能没有完全放电。然而，如果在放电周期期间通信电路222对两条导线CDR1和CDR2短路，则线路204上的电压v(t)会突然下降到零。功率设备102中的数据恢复电路210可以将线路204上的电压v(t)与放电周期期间特定点处的校准后的参考电压相比较。如果线路204上的电压在校准后的参考电压之下，则数据恢复电路210可以检测到通信电路222对线路204短路。替代地，如果线路204上的电压在校准后的参考电压以上，则数据恢复电路210可以确定通信电路222没有短路线路204。功率设备102和负载通信器116之间的通信可以与以下专利申请中描述的功率设备和负载通信器之间的通信一样：2009年5月14日递交的名为“DISCHARGE CYCLECOMMUNICATION”的美国专利申请12/465,800，其全部内容通过引用被结合于此。所以，如果负载设备202包括具有二极管正向压降Vd的LED或者任何其他二极管，则通信电路222可以在放电周期期间通过对两条导线CDR1和CDR2短路来向功率设备102发送数据。
如上所述，通信电路222可以使用任意数目的可能的通信技术向功率设备102发送数据。如上所述，功率设备102可以使用脉冲宽度调制信号的频率调制向通信电路222发送数据。在一个示例中，功率设备102和通信电路222可以包括可以诸如功率设备102中的处理器216之类的处理器可执行的通信协议模块。通信协议模块可以实现已知或者随后发现的任何通信协议的逻辑。通信协议模块可以被分层叠加，并且可以使用任意上述适当的技术来接收和发送数据。因此，存储在功率设备102的存储器218和负载通信器116的存储器中的软件可以通过调用在通信协议模块中实现的程序性功能来相互通信。通信协议的示例包括TCP/IP(传输控制协议/互联网协议)、RS-232(推荐标准232)、USB(通用串行总线)、或者任何其他类型的通信协议。
在一个示例中，通信协议可以是有助于符号的传输和接收的简单协议。每个符号可以由固定数目的比特(诸如8或16比特)表示。逸出(escape)序列可以是预先定义的符号序列。在一个实施例中，可以通过将对应于硬件中断的特定逸出序列从负载通信器116发送至功率设备102，来将在负载通信器116处生成的硬件中断的通知传送给功率设备102。功率设备102可以检测从负载通信器116接收的符号流中的特定逸出序列，并且，相应地，处理中断。功率设备102例如可以向负载通信器116发送确认逸出序列来指示中断被处理。
3.传感器和监控
负载通信器116、负载设备202、或者它们的任意组合也可以与其他设备通信。在一个示例中，负载通信器102可以与一个或多个传感器118通信。传感器118可以被电耦合至负载通信器102。例如，如果负载通信器116被电耦合至灯具106，则负载通信器116也可以被电耦合至光传感器、运动传感器、任何其他适当的传感器118、或者它们的任意组合。负载通信器116可以处理从传感器118接收的传感器信号。在一个示例中，负载通信器116可以向功率设备102发送基于传感器信号的数据。在第二示例中，负载通信器102可以与负载设备202通信。例如，诸如光适配器之类的负载通信器116可以包括传感器118，并且可以被连接至灯具106。灯具106可以包括其上安装有LED的电路板。该电路板可以包括与负载通信器116通信以识别针对负载通信器116的灯具106的组件。
传感器118、负载通信器116、或者它们二者可以有助于监控负载设备202或者负载设备202的子系统。如上所述，负载设备202可以向负载通信器116发送识别信息。负载设备202还可以向负载通信器116发送描述负载设备202的操作特征的操作参数。如果负载设备202在操作参数以外进行操作，则负载通信器116可以通知功率设备102。替代地或者另外，负载通信器116可以将操作参数中继到功率设备102，而无论操作参数的值如何。
例如，负载通信器116可以被连接至或者被包括在应急灯108中。负载通信器116可以监控应急灯108中的电池的健康情况。负载通信器116可以从应急灯108中的电压表接收电池的电压的测量值。如果电池的电压下降到阈值电压以下，则负载通信器116可以通知功率设备102。替代地或者另外，负载通信器116可以向功率设备102发送电池的电压，而不管电压是否在阈值电压以下。替代地或者另外，功率设备102可以利用对应急灯108供电的DC功率信号对应急灯108中的电池充电。所以，系统100和200可以不断地监控电池健康情况，并且报告寿命末期或者接近寿命末期的情况。
应急灯108中的电池不需要被人工检查。另外，每个应急灯108不需要为了对电池充电而将AC转换为DC。
对由功率设备102结合功率设备102和负载设备202之间的通信生成的功率的中心控制有助于处理紧急事件。例如，功率设备102可以基于紧急情况使应急灯108闪烁或者闪亮(灯具106用在正常情况下)，或者使它们二者都闪烁或者闪亮。为了在特定方向上向建筑物104的居住者进行指示，功率设备102可以顺序接通和切断应急灯108(灯具106用在正常情况下)，或者使它们二者都顺序接通和切断。例如，离出口最远的灯具106可以被首先接通和切断，下一个最远的灯具106可以接着被接通和切断，等等，从而逐渐地移动得更加接近出口。功率设备102然后可以从距离出口最远的灯具106开始重复该处理。
在一个示例中，紧急情况可以由被功率设备102供电的一个或多个传感器118检测。在第二示例中，不同的检测系统可以向功率设备102通知紧急情况。
4.功率的控制
每一条线路114可以被耦合至功率设备102中的各个通道224。功率设备102的通道224为线路114之一提供DC功率信号和通信。通道224可以包括功率变换器206和用于在线路204上提供DC功率信号并进行通信的任何其他电路。每个通道224的最大功率水平可以为20瓦特或者任何其他适当的功率水平。功率设备102可以为第一组通道中的每个通道224生成第一最大功率水平，并且为第二组通道中的每个通道224生成第二最大功率水平。替代地或者另外，功率设备102可以包括接收输出通道卡的模块化基座。每个通道卡可以包括通道224的至少一部分，诸如功率变换器206、或者用于连接适当的功率变换器206的开关之类。一个示例通道卡可以包括多个通道。每个输出通道卡可以为每个通道224提供不同于其他输出通道卡的最大功率水平。替代地或者另外，负载设备202、负载通信器116、或者它们二者可以被电耦合至多条线路114，从而由在多条线路上接收的DC功率信号的组合供电。可以通过将负载通信器116、负载设备202、功率设备、或者它们的任意组合附近的线路114耦合在一起，来将负载设备202电耦合到多条线路114。负载通信器116可以与功率设备102协商，以确定在多条线路114中的哪条线路上执行负载通信器116和功率设备102之间的后续通信。在一个示例中，所有的输出通道卡可以使用一种共同的通信机制。替代地，第一输出通道卡可以使用与第二输出通道卡不同的通信机制。所以，不同类型的输出通道卡可以被插入模块化基座，以便功率设备102向负载设备202提供不同的最大功率水平。
功率设备102可以由诸如在标准建筑物布线上接收的AC源124供电。替代地或者另外，功率设备102可以由诸如电池或者太阳电池板之类的DC源126供电。替代地或者另外，功率设备102的模块化基座可以接收入口卡。入口卡可以被设计为从特定类型的电源接收功率。所以，这种类型的入口卡和与特定配置匹配的卡入口卡可被选择插入功率设备102的模块化基座。第一示例入口卡从标准壁装插座接收AC。第二示例入口卡从太阳电池板接收功率。第三示例入口卡从至少两个源124和126接收功率。第三示例入口卡可以包括源选择器214。替代地或者另外，当插入入口卡时，源选择器214可以被电耦合至至少一个入口卡入口卡。
源选择器214可以确定多个源124和126中的哪一个对功率设备102供电。例如，源选择器214可以基于一天中的时刻、可以从电源获取的功率量、功率设备102在线路114上当前生成的功率量、什么类型的负载设备接收DC功率信号或者基于任意其他标准或者它们的组合来选择电源124和126。功率选择策略可以存储在功率设备102的存储器218中，计算设备122中，或者任意其他存储器或数据库中。功率选择策略可以被源选择器214读取，以确定如何选择电源124和126。
替代地或者另外，源选择器214可以选择电源124和126中的一个来对线路114的第一子集供电，并且选择电源124和126中不同的一个来对线路114的第二子集供电。
功率设备102可以控制DC功率信号，以增加功率设备102的负载因子。设备的负载因子是设备在一段时间内消耗的平均功率与该设备的峰值功率之比。峰值可以是理论上的最大值，而不是测量出的最大值。功率设备102的每个通道都提取电流。功率设备102可以基于通过通道224提取的电流在线路204上生成PWM DC功率信号。功率设备102可以通过交织(interleave)线路114上的PWM DC功率信号来增大功率设备102的负载因子。由于功率设备102可以控制大量线路114上的大量设备，所以功率设备102可以通过交织PWM DC功率信号显著增大负载因子。例如，功率设备102可以对很多线路114上的10个、50个、100个、或者任何其他适当数目的负载设备202供电。
替代地或者另外，计算设备122可以与两个以上功率设备102通信。计算设备122可以在数据网120上与每个功率设备102通信，从而使得由两个功率设备102生成的PWM DC功率信号被交织。例如，由一个功率设备生成的n/2个PWM DC功率信号的占空比可以为1/n，并且由另一个功率设备102生成的n/2个PWM DC功率信号的占空比也可以为1/n。如果n个PWM DC功率信号具有相同的周期T，则每个PWM DC功率信号可以与所选择的一个PWM DC功率信号不同相的相差T/n的因子，从而使得n个信号中没有一个信号与其他信号同相。n个PWM DC功率信号可以为由功率设备102生成的DC功率信号的子集。替代地或者另外，功率设备102可以直接在数据网120上相互通信以交织PWM DC功率信号，而不需要涉及计算设备122。
系统100或者200可以监控功率水平或者诸如功率因子之类的其他功率参数，以改善整体效率并检测潜在的问题区域。负载的功率因子是流入负载的实际功率与流入负载的表观功率之比。功率因子是介于0和1之间的无量纲数。实际功率是设备在特定时间内执行工作的能力。表观功率是负载的电流和电压的乘积。由于存储在负载中的能量以及返回到源的能量，或者由于扭曲了从源提取的电流的波形或者改变了电压和电流波形之间的相位的非线性负载，表观功率将大于实际功率。可以在系统100或200中的不同点处测量功率因子、电压、电流、伏安、功率水平(诸如，以瓦为单位的功率)、或者任何其他适当的有关功率的参数。例如，可以针对每个负载设备202测量功率因子。
例如，功率设备102可以测量功率设备102的输入端的一个或多个参数，输入端从输入源124和126提取功率。功率设备102可以测量功率设备102的输出端的一个或多个参数，在输出端DC功率信号离开功率设备102。替代地或者另外，负载通信器116可以测量负载设备202处的一个或多个参数。负载设备202、负载通信器116、或者它们的任意组合可以根据在负载设备202处进行的测量来确定线路204中的损失。替代地或者另外，这些测量可以一起使用来确定负载设备202是否被适当地连接。例如，如果从功率设备102到负载设备220的功率下降超过阈值，则功率设备102和/或负载通信器116可以指示负载设备202没有被适当连接。例如，功率设备102上的LED、负载通信器116、或者它们二者可以闪烁，以指示不适当的连接。在另一个示例中，计算设备112可以向计算设备112的用户显示负载设备202没有被适当连接的指示。替代地或者另外，系统100或200的任意阶段的效率可以被报告给用户。测量可以实时进行。所以，功率设备102可以判断负载设备220的任意一个输出端的功率水平的变化是否导致了负载设备220中的功率变换的效率的变化。一般，如果输出电压降低，则系统100或200的效率降低(假设输入电压保持相对恒定)。所以，如果输入源124和126的电压固定，则负载设备220中的功率变换的效率可依赖于线路114上测量的平均输出电压。
5.集成
系统100和200可以和其他系统集成在一起。例如，系统100和200可以与RFID(射频识别)系统集成在一起。如果以RFID标签标识的人、动物、或者物体进入建筑物104的区域，则功率设备102可以使该区域中的灯具106中的灯闪烁、改变颜色、变暗或者变亮；使扬声器在该区域中播放警报声音；或者改变到该区域中的任意其他负载设备104的功率或者与这些负载设备通信，来指示RFID标签进入了建筑物104的区域。替代地或者另外，传感器118可以包括RFID阅读器。负载通信器116可以将RFID阅读器检测出的身份发送给功率设备102。功率设备102可以与RFID系统通信来确定该身份是否被授权进入该区域。RFID系统可以包括RFID标识符和相关联的用户身份的数据库。该数据库还可以包括这样的策略，这些策略可以指示用户是否被授权进入特定区域以及响应检测到用户在特定区域中而采取什么行动。所以，系统100和200中的任意一个系统与RFID系统集成在一起可以形成安全系统。如果RFID阅读器检测到的标识没有被存储在RFID标识符的数据库中，则这些系统中的任意一个系统可以采取适当的动作，诸如生成指示在什么地方检测到不明身份的警报。
替代地或者另外，功率设备102可以改变一个或多个负载设备104的功率或者与这些负载设备通信来匹配RFID阅读器检测到的身份的偏好。例如，功率设备102可以改变由该区域中的灯具106生成的光的颜色或量来匹配此身份的偏好。作为另一个示例，功率设备102可以改变发动机或者制动器的位置来匹配此身份的偏好。例如，功率设备102可以响应于RFID标识符进入该区域而改变窗户的位置、窗户中通气窗的位置、门的位置，或者调整任何其他负载设备。
替代地或者另外，系统100和200可以与HVAC系统或者一些其他建筑物控制系统集成在一起。系统100和200可以使用建筑物控制协议来与建筑物控制系统通信。建筑物控制协议的示例包括BACnet、LONWORKS、或者任何其他建筑物控制和自动化协议。BACnet是用于建筑物自动化和控制网络的通信协议。其是ASHARE、ANSI以及ISO标准协议。BACnet被设计用于帮助针对诸如加热、通风、空调控制、照明控制、接入控制之类的应用的建筑物自动化控制系统、火灾检测系统以及与之相关的设备的通信。BACnet协议提供了用于使建筑物自动化设备计算机化以交换信息而不管设备所执行的具体建筑物服务如何的机制。LONWORKS是位于加利福尼亚州的圣何塞的Echelon Corporation的注册商标。替代地，HVAC系统中的所有或部分电气设备可以经由线路114由功率设备102供电。
替代地或者另外，系统100和200可以与包括发动机、传感器或者这二者的系统集成。发动机、传感器或者这二者可以作为负载设备202。功率设备102可以使得发动机、传感器或者这二者改变位置。
负载通信器116、功率通信器208、或者它们二者可以基于负载设备202的身份而被重新编程。例如，功率设备102可以从负载设备202接收识别负载设备202的数据。例如，功率设备102可以从负载通信器116接收识别负载设备202的零件编号。功率设备102可以经由数据网120搜索互联网、发送对于网络服务的请求或者搜索任意系统，以便得到识别出的负载设备202的最新驱动器。功率设备102可以向负载通信器116发送最新驱动器。负载通信器116可以将最新驱动器中包括的计算机指令存储在负载通信器116的存储器中。替代地或者另外，功率设备208可以利用最新驱动器或者用于功率通信器208的驱动器对功率设备208的存储器218中的计算机指令进行更新。
考虑到功率设备102的灵活性，系统100或200可以不与任何其他系统集成，但仍然提供上述功能。例如，系统100或200独自就可以作为安全系统进行操作，而不需与任何其他系统集成。例如，功率设备102可以包括RFID标识符的数据库，并且在负载设备202中可以包括至少一个RFID阅读器。
图3示出了系统100和200对负载设备202供电的逻辑的示例流程图。该逻辑可以包括额外的、不同的、或者更少的操作。这些操作可以被以不同于图3中所示的顺序执行。
该操作可以通过由功率设备102在每条线路114上生成用于对电耦合至线路的负载设备202供电的直流功率信号而开始(310)。DC功率信号中的电流可以处于用于发起通信的最小电流水平，从而避免通过过多电流损坏负载设备202。不同的负载可以被连接至不同的线路。例如，每个负载设备202可以被耦合至与其他负载设备202不同的一条线路114。作为另一个示例，两个以上负载设备202可以被连接至同一条线路204，但是不同的线路114连接至不同的负载。在又一个示例中，两条以上线路114可以与同一负载设备202连接，但是不同群组的线路114连接至不同的负载设备202。这些示例的组合可以被提供。
此操作可以通过在功率设备102处经由向负载设备传送直流功率信号的导线CDR1和CDR2从负载设备202接收信号而继续(320)。例如，负载设备202中的负载通信器116可以改变线路114上的阻抗，功率设备102可以通过检测改变后的阻抗来接收信息。替代地，功率设备102发起通信。
此操作可以通过功率设备102基于所接收的信息确定每个负载设备的目标功率水平而继续(330)。例如，功率设备102可以从负载设备接收目标功率水平。
此操作可以通过功率设备102将每条线路114上的直流功率信号中的功率量调节得与每个负载设备202的目标功率水平相匹配而继续(340)。例如，功率设备102可以改变直流功率信号的占空比。替代地或者另外，功率设备102可以改变直流功率信号的幅度。操作例如可以通过判断是否从负载设备接收到新的目标功率水平而结束。
系统100和200具有很多优势。整个构造提供了灵活性。例如，功率设备102可以与附接至该功率设备102的任何类型的负载设备通信。例如，由于功率设备102与负载设备202通信，所以功率设备102可以提取有关将为负载设备202提供什么样的电压和电流的信息。所以，功率设备102可以识别出发动机、伺服发动机、一般控制器、诸如开关、LCD触摸屏之类的输入设备、或者任何其他类型的设备，并对这些设备供电。功率设备102可以对很多负载设备202供电。另外，多个功率设备102可以被组合在一起来对更多的负载设备202供电。所以，功率设备102既可以对大量负载设备102供电，也可以与它们通信。
系统100和200可以被当作闭环系统，其中该环路介于功率设备102和负载设备202之间。传感器118可以抽取非常少的功率。传感器118可以由单个单元、功率设备102供电。
使用相同的导线CDR1和CDR2来传送功率和进行通信可以避免需对于用于通信的覆盖网的需求。结果，可以简化安装。由于每个负载设备202不必将AC转换为DC，所效率增高。诸如双绞线布线之类的布线相对于建筑物布线而言可比较便宜，因为通过线路204供电的负载设备202的数目可是有限的。负载通信器116可以被便宜地实现，例如，比以太网收发信机花费少。
系统100和200的通信环境可以是相对于AC电力线而言的相对低噪的环境。双绞线布线可以消除来自外部源中的电磁干扰(EMI)。每条线路114上的有限数目的负载设备202可以限制由低功率因子额定负载设备202导致的噪声。
系统100和200可以通过很多不同的方式实现。例如，尽管一些特征被示出存储在计算机可读存储器中(例如，被实现为存储器中的计算机可执行指令或者数据结构的逻辑)，但是所有或部分系统及其逻辑和数据结构可以被存储在、分布在、或者读取自其他机器可读介质。介质可以包括硬盘、柔性盘、CD-ROM、以及信号(诸如，从网络接收的信号或者在传输通过网络的多个数据包上接收的信号)。
系统100和200可以利用额外的、不同的、或者更少的实体实现。作为一个示例，处理器216可以被实现为微处理器、微控制器、DSP、专用集成电路(ASIC)、离散逻辑、或者其他类型的电路或逻辑的组合。作为另一个示例，存储器218可以是非易失性和/或易失性存储器，诸如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、闪存、已知或者以后发现的任何其他类型的存储器、或者它们的任意组合。存储器218可以包括光、磁(硬盘驱动)、或者任意其他形式的数据存储设备。
系统100和200的处理能力可以分布在多个实体中，诸如分布在多个处理器和存储器中，优选地包括多个分布式处理系统。参数、数据库、和其他数据结构可以被分别存储并管理，可以被结合在单个存储器或数据库中，可以被以很多不同方式进行逻辑和物理上的组织，并且可以利用诸如链接表、哈希表、或者隐式存储机制之类的不同类型的数据结构实现。诸如程序或电路之类的逻辑可以被结合或者被分离在多个程序间，分布在多个存储器和处理器上，并且可以在诸如共享库(例如，动态链接库(DLL)之类的库中实现。例如，DLL可以存储准备中间映射或者在映射上实现搜索的代码。作为另一个示例，DLL本身可以提供系统、工具、或者它们二者的部分或者所有功能。
不管所描述的特定实现方式如何，所有的讨论本质上都是示例性的，而不是限制性的。例如，尽管所选择的方面、特征、或者实现方式的组件都被描述为存储在存储器中，但是根据本发明的部分或者所有系统和方法可以被存储在、分布在、或者读取自其他计算机可读介质，例如，诸如硬盘、柔性盘、CD-ROM之类的辅助存储设备上，可以是从网络上接收的信号；或者当前已知或者以后开发的ROM或者RAM的其他形式。另外，各种模型和屏幕显示功能只是这种功能的一个示例，并且包含类似功能的任何其他配置都是可能的。
另外，尽管描述了本发明的具体组件，但是根据本发明的制造方法、系统和物件可以包括额外或者不同的组件。例如，处理器可以被实现为微处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、离散逻辑、或者其他类型的电路或逻辑的组合。类似地，存储器可以是DRAM、SRAM、闪存或者任何其他类型的存储器。此外，标签、数据、数据库、表格、条目、以及其他数据结构可以被分别存储并管理，可以被合并到单个存储器或数据库中，可以被分布，也可以被以很多不同的方式逻辑并物理地组织。程序可以是单个程序的多个部分、分开的多个程序、或者分布在多个存储器和处理器上。
用于实现上述处理、方法、和/或技术的各个逻辑、软件、或者指令可以被提供在计算机可读介质或者存储器或者其他有形介质(诸如，高速缓存、缓冲器、RAM、可移除介质、硬盘驱动)、其他计算机可读存储介质、或者任何其他有形介质或者它们的任意组合上。有形介质包括各种类型的易失性和非易失性存储介质。本文中描述的和图中所示的功能、动作、或者任务可以响应于存储在计算机可读介质中的一组或多组逻辑或指令而执行。这些功能、动作、或者任务独立于特定类型的指令集、存储介质、处理器、或者处理策略，并且可以由单独操作或者组合操作的软件、硬件、集成电路、固件、微代码等执行。类似地，处理策略可以包括多处理、多任务、并行处理等。在一个实施例中，指令被存储在可移除介质设备上，以便由本地或者远程系统读取。在其他实施例中，逻辑或者指令被存储在远程位置中，以便通过计算机网络或者在电话线上传输。在又一个实施例中，逻辑或指令被存储在给定计算机、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)或者系统中。
描述了本发明的各种实施例，本领域技术人员将会明白，在本发明的范围内，很多实施例和实现方式都是可能的。因此，本发明仅受所附权利要求及其等同物的限制。

Claims (20)

1.一种功率设备，包括：
能连接至多条线路中的多条导线的多个通道，每个通道能连接至所述线路中的与其他通道不同的一条线路，其中所述通道将直流功率信号递送给所连接的用于多个负载设备的导线；
功率通信器，其中所述功率通信器被配置为在传送直流功率信号的所述导线上与所述负载设备通信，其中所述功率通信器基于在所述导线上的通信来为所述负载设备确定目标功率水平，并且其中所述通道调节直流功率信号中的功率量以匹配所述负载设备的目标功率水平；以及
处理器，被配置为对所述线路上的直流功率信号进行交织从而使得直流功率信号相互异相，其中所述功率设备的负载因子由于直流功率信号的交织而增大，并且所述线路中的每条线路上的直流功率信号是周期性的。
2.根据权利要求1所述的功率设备，还包括模块化基座，所述模块化基座被配置为接收多个入口卡，入口卡每个入口卡被配置为与其他入口卡从不同电源接收功率。
3.根据权利要求1所述的功率设备，还包括源选择器，该源选择器被配置为确定多个电源中的哪一个电源来为所述功率设备供电。
4.根据权利要求1所述的功率设备，其中，所述源选择器基于从电源能获取的功率量以及所述负载设备所消耗的功率量，来确定多个电源中的哪个电源来为所述功率设备供电。
5.根据权利要求1所述的功率设备，还包括源选择器，该源选择器被配置为选择多个电源之一来为所述通道的第一子集供电，并且选择所述电源中的一个不同的电源来为所述通道的第二子集供电。
6.根据权利要求1所述的功率设备，还包括模块化基座，该模块化基座被配置为接收多个输出通道卡，每个输出通道卡包括所述通道中的各自的一个通道，其中每个输出通道卡为每个通道提供不同于任何一个其他输出通道卡的最大功率水平。
7.一种对固定在建筑物上的多个负载设备供电的方法，所述方法包括：
通过功率设备在多条线路中的各条线路上生成直流功率信号，直流功率信号对所述负载设备供电，每个负载设备被耦合至所述线路中的与其他负载设备不同的一条线路；
在所述功率设备处经由向所述负载设备传送直流功率信号的导线接收来自所述负载设备的信息，所述线路包括所述导线；
基于所述信息为所述负载设备中的每个负载设备确定目标功率水平；
通过所述功率设备调节所述线路中的至少一条线路上的直流功率信号中的功率量，以匹配所述负载设备中的各个负载设备的目标功率水平；以及
通过交织所述线路中的每条线路上的直流功率信号来增大所述功率设备的负载因子，所述线路中的每条线路上的直流功率信号是周期性的。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括利用直流功率信号对应急灯中的电池充电，所述应急灯被包括在所述负载设备中。
9.根据权利要求7所述的方法，还包括：在所述功率设备处经由所述导线从至少一个应急灯接收电池的状况，所述至少一个应急灯被包括在所述负载设备中，并且所述电池位于所述至少一个应急灯中。
10.根据权利要求7所述的方法，还包括：通过接通和切断所述线路中的每条线路上的直流功率信号来使多个灯具中的照明器顺次闪烁，所述灯具闪烁的次序指示在所述建筑物中行进的方向，所述负载设备包括所述灯具。
11.根据权利要求7所述的方法，还包括：测量所述负载设备中的每个负载设备的功率因子。
12.根据权利要求7所述的方法，还包括：
在向所述负载设备中的一个负载设备传送直流功率信号的导线上接收来自所述一个负载设备的功率测量结果；
基于所述功率测量结果来确定所述功率设备和所述一个负载设备之间的功率下降，并且基于所述功率下降来判断所述一个负载设备是否被适当地耦合至导线。
13.根据权利要求7所述的方法，还包括：响应于在所述建筑物中检测到RFID标签，改变去往所述负载设备的子集的直流功率信号。
14.根据权利要求13所述的方法，其中改变去往所述负载设备的子集的直流功率信号包括使灯具中的照明器闪烁，所述灯具被包括在所述负载设备中。
15.根据权利要求7所述的方法，还包括：
接收在所述功率设备处接收的信息中的负载设备的标识；
基于所述负载设备的标识来在所述功率设备处通过数据网接收用于所述负载设备的驱动器；
将所述驱动器从所述功率设备发送到所述负载设备；以及
将所述驱动器存储在所述负载设备的存储器中。
16.一种系统，包括：
电耦合至多条线路的功率设备，其中，所述功率设备在所述线路中的每条线路上提供直流功率信号；
电耦合至所述线路的多个负载设备，这些负载设备由在所述线路中的各条线路上生成的直流功率信号供电，每个负载设备被耦合至所述线路中的与其他负载设备不同的一条线路；以及
电耦合至所述线路的多个负载通信器，每个负载通信器被耦合至所述线路中的与其他负载通信器不同的一条线路，其中：
所述负载通信器经由各条线路的导线来向所述功率设备发送数据，其中所述各条线路向各个负载设备传送直流功率信号；
所述功率设备基于所述数据为所述负载设备中的每个负载设备确定目标功率水平；
所述功率设备调节所述线路中的每条线路上的直流功率信号中的功率，以匹配所述负载设备中的各个负载设备的目标功率水平；并且
所述功率设备从多个电源中选择对所述负载设备中的至少一部分供电的电源。
17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述功率设备包括网络接口控制器，其中所述数据经由所述网络接口控制器在数据网上传送。
18.根据权利要求16所述的系统，其中，额外线路被电耦合至所述负载设备中的一个负载设备和所述功率设备，其中所述一个负载设备由所述额外线路上的直流功率信号和包括在所述多条线路中的一条线路上的直流功率信号的组合供电。
19.根据权利要求18所述的系统，其中，所述负载通信器中的至少一个判断是在所述额外线路上还是在包括在所述多条线路中的一条线路上与所述功率设备通信。
20.根据权利要求16所述的系统，其中，所述功率设备通过对所述线路中的每条线路上的直流功率信号的脉冲宽度调制来向所述负载通信器发送数据。
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