CN104541425A - Dc配电系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于将DC电力从电力供应设备（3）分配到电设备（2）的DC配电系统。该电力供应设备可工作在用于经由电导体（4）分别供应较高电力或较低电力到电设备的高电力模式或低电力模式中，其中电设备可以在电设备分别消耗较多电力或较少电力的高电力模式和低电力模式之间切换。电设备控制单元（11）根据由电力供应设备供应的电力来控制电设备的模式。根据提供的电力对电设备的该自动控制可以实现在电力消耗和电力供应之间的更好平衡，并且因此实现供应电力到电设备的改进效率。

Description

DC配电系统

技术领域

本发明涉及用于将来自电力供应设备的DC电力分配到电设备的直流（DC）配电系统以及DC配电方法。本发明进一步涉及用于在DC配电系统中使用的电设备和电导体。

背景技术

通过例如EMerge联盟占据空间标准来定义DC配电系统。当前，在根据EMerge标准的DC配电系统中，即使与标称负载条件相比仅存在非常小部分的负载，也总是以标称电压对电力条进行供电。因此即使连接到电力条的电设备能够管理待机模式（其中由电设备消耗仅非常小的电力），DC配电系统的电力供应设备供应标称电压，使得电力供应设备以不利的工作点工作，在该不利的工作点下，电力供应的效率非常低，例如低于百分之十。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于将DC电力分配到电设备的DC配电系统和DC配电方法，其中可改进供应电力到电设备的效率。本发明的另一目的是提供一种电设备和电导体，其可用于DC配电系统中使得可改进供应电力的效率。

在本发明的第一方面中，提出一种用于将来自电力供应设备的DC电力分配到电设备的DC配电系统，其中DC配电系统包括：

- 用于将DC电力从电力供应设备传导到电设备的电导体，

- 用于经由电导体供应DC电力给电设备的电力供应设备，其中电力供应设备可工作在高电力模式和低电力模式中，在高电力模式中，经由电导体供应较高的电力给电设备，并且在低电力模式中，经由电导体供应较低的电力给电设备，

- 用于从电导体接收DC电力的电设备，其中电设备可在高电力模式和低电力模式之间切换，在高电力模式中电设备消耗较多电力，在低电力模式中电设备消耗较少电力，其中电设备包括用于根据由电力供应设备供应的电力来控制电设备的模式的电设备控制单元。

因为根据电力供应设备在电导体上供应的电力来控制电设备，所以如果供应较低的电力，则可将电设备切换到例如低电力模式中，并且如果供应较高的电力，则可将电设备切换到例如高电力模式中。可因此根据实际供应的电力来自动控制电设备。这可实现在电力消耗和电力供应之间的更好平衡，并且因此实现供应电力到电设备的改进效率。

电导体可被认为是DC配电系统的电力条。

DC配电系统可包括一个或多个电设备。电设备可例如是如灯的照明设备、如用于检测房间中的人的存在传感器的传感器、扩音器等。电力供应设备优选包括一个或多个电力供应器，所述电力供应器为将交流（AC）电力转换为相应的DC电力的电力转换器。DC配电系统可被安装在例如建筑物中，如果电设备中的至少一些是灯的话，则DC配电系统可被特别安装在房间的天花板处以用于例如照射房间。DC配电系统可因此是建筑物的照明系统。

优选的是，较高的电力是DC配电系统的标称电力，并且较低的电力是DC配电系统的待机电力。电力供应设备可以是输出电压受控的，其中可提供例如24V的标称电压用于供应标称电力，并且可提供例如5V的待机电压用于供应待机电力。如果DC配电系统处于待机状况中，则待机电压是足够的，其中基本上不消耗电力。DC配电系统可因此适合于以改进的电力供应效率处置其中可不存在实质的负载的待机状况。对应地，电设备的低电力模式优选是电设备的待机模式，并且电设备的高电力模式优选是电设备的活动模式，其中电设备可以是可完全工作的。

电设备可包括用于测量由电力供应设备供应的电力的测量单元，其中电设备控制单元可以适合于根据测量的供应电力来控制电设备的模式。因此，可以以技术上相对简单的方式根据由电力供应设备在电导体上供应的测量电力来自动控制电设备。如果电力供应设备是输出电压受控的，则测量单元例如是用于测量电流的单元。

在一实施例中，电力供应设备包括用于供应较高电力到电导体的高电力供应器和用于供应较低电力到电导体的低电力供应器，其中在高电力模式中，高电力供应器供应较高电力并且在低电力模式中低电力供应器供应较低电力。特别是，在低电力模式中，可以完全关断高电力供应器。因此，在实施例中，可通过使用不同的电力供应器来以在技术上相对简单的方式提供供应的电力的可切换性。在另一实施例中，电力供应设备可以包括具有将被供应到电导体的可控输出电力的电力供应器，以用于在高电力模式中供应较高电力并且在低电力模式中供应较低电力。

在另外的实施例中，电力供应设备包括用于供应较高电力到电导体的高电力供应器和用于供应较低电力到电导体的低电力供应器，其中在高电力模式中，高电力供应器供应较高电力并且低电力供应器供应较低电力，并且其中在低电力模式中，低电力供应器供应较低电力。因此，在该实施例中，仅高电力供应器需要被切换，因此以技术上甚至更加简单的方式提供可控电力供应设备。

在一实施例中，低电力供应器和高电力供应器处于不同的壳体中。这允许以更加可变的方式安装DC配电系统，这可实现DC配电系统的简化安装。

低电力供应器可经由电气控制元件（如二极管）连接到电导体，其中电气控制元件可以被集成到用于将电导体与低电力供应器连接的电导体连接器中。如果电气控制元件应当被电连接在低电力供应器和电导体之间，则这简化了DC配电系统的安装。

电气控制元件优选是二极管。然而，其还可以是另一电气控制元件，如受控切换元件。例如，其可以是具有感测电路的开关，感测电路测量电流流动的方向并且根据测量的电流流动的方向，尤其以如同二极管的相同方式来控制该开关（其可以是FET）。

DC配电系统可包括多个电导体，其中低电力供应器可以以总线或星形配置连接到多个电导体。多个电导体可以单独地连接到高电力供应器并且并联连接到低电力供应器。例如，每个电导体可以单独地连接到高电力供应器，每个高电力供应器具有电力限制，尤其根据EMerge联盟占据空间标准的UL-Class2限制的大约100W的电力限制，其中电导体可并联连接到低电力供应器，低电力供应器可以与高电力供应器分离。对于每一电导体，可以在相应的电导体与低电力供应器之间存在二极管。然而，替代二极管，也可以使用另一电气控制元件，如继电器或半导体开关。

而且，电力供应设备可包括用于检测在电导体上消耗的电力的电力消耗检测单元和用于根据检测的消耗电力来控制电力供应设备的电力模式的电力供应控制单元。电力供应控制单元可包括根据检测的电力消耗定义切换操作的切换规则。例如，如果电力消耗检测单元检测到电力消耗小于预定义阈值，则可以将电力供应设备切换到低电力模式。切换规则还可以考虑另外的方面，例如时序。

DC配电系统可包括用于切换电设备的切换控制单元。例如，Zigbee可以用于接通和关断各个电设备。

优选地，DC配电系统包括多个电导体，其中电力供应设备适合于供应电力到电导体中的一个或多个电导体，这独立于供应电力到电导体中的其它电导体。这进一步提高电力供应对DC配电系统中的实际电力消耗状况的适应性。

在一实施例中，电导体包括用于传导较高电力的第一子导体和用于传导较低电力的第二子导体。例如，电导体可包括为第一金属元件（如第一线）的第一子导体以用于提供较高电力（例如标称电压），以及为第二金属元件（如第二线）的第二子导体以用于提供较低电力（例如待机电压）。使用具有分离的电气子导体的该电导体来引导不同电力可在技术上简化DC配电系统并且简化该系统的安装。

电力供应设备可适合于供应另外的电力，其中电导体可包括用于传导另外的电力的另外的子导体。因此，电导体可用于供应多个不同电力。例如，第一子导体可以用于供应标称电力，第二子导体可以用于供应第一待机电力并且第三子导体可以用于供应第二待机电力。例如，电力供应设备可以是输出电压受控的并且标称电压可以是24V，第一待机电压可以是5V并且第二待机电压可以是3.3V，其中可以通过使用同一电导体，特别地同时使用来供应这些电压。

在本发明的另外方面中，提出一种用于从DC配电系统的电导体接收DC电力的电设备，其中电设备可在高电力模式和低电力模式之间切换，在高电力模式中，电设备消耗较多电力，并且在低电力模式中，电设备消耗较少电力，其中电设备包括用于根据电导体上的电力来控制电设备的模式的电设备控制单元。

在本发明的另外方面中，提出一种用于将DC电力从电力供应设备传导到DC配电系统中的电设备的电导体，其中电导体包括用于传导较高电力的第一子导体和用于传导较低电力的第二子导体。

在本发明的另外方面中，提出一种用于将来自电力供应设备的DC电力分配到电设备的DC配电方法，其中DC配电方法包括：

- 通过电力供应设备经由电导体供应DC电力到电设备，其中电力供应设备可工作在高电力模式和低电力模式中，在高电力模式中，将较高电力经由电导体供应到电设备，并且在低电力模式中，将较低电力经由电导体供应到电设备，

- 通过电设备接收来自电导体的DC电力，其中电设备可以在高电力模式和低电力模式之间切换，在高电力模式中，电设备消耗较多电力，并且在低电力模式中，电设备消耗较少电力，其中通过电设备控制单元根据电力供应设备供应的电力来控制电设备的模式。

应当理解的是，权利要求1的DC配电系统、权利要求13的电设备、权利要求14的电导体和权利要求15的DC配电方法具有类似和/或相同的优选实施例，特别是如在从属权利要求中限定的优选实施例。

应当理解的是，本发明的优选实施例还可以是从属权利要求与相应独立权利要求的任意组合。

根据下文描述的实施例，本发明的这些和其它方面将是清楚的，并且将参考下文描述的实施例来阐明本发明的这些和其它方面。

附图说明

在附图中：

图1示意性和示例性示出DC配电系统的实施例，

图2示意性和示例性示出DC配电系统的电力供应设备和电设备的实施例，

图3示意性和示例性示出DC配电系统的电力供应设备的另外的实施例，

图4示意性和示例性示出低电力供应器到电力条的电连接，

图5示意性和示例性示出低电力供应器到多个电力条的电连接，

图6示意性和示例性示出具有多个子导体的电力条的实施例，以及

图7示出示例性图示用于将DC电力分配到电设备的DC配电方法的实施例的流程图。

具体实施方式

图1示意性和示例性示出用于分配DC电力到多个电设备2的DC配电系统1的实施例。电设备2附接到DC配电系统1的电导体4。电导体4是电力条，其中DC配电系统1还包括电力供应设备3，电力供应设备3电连接到电力条4，以用于提供DC电力到电力条4。具有电设备2的电力条4可被布置在房间的天花板处并且电设备2可以是灯，使得DC配电系统可以是用于照射房间的照明系统。

图2示意性和示例性示出电力供应设备3和电设备2的实施例。电力供应设备3可工作在高电力模式和低电力模式中，在高电力模式中，经由电力条4供应较高电力到电设备2，并且在低电力模式中，经由电力条4供应较低电力到电设备2。电设备2可在高电力模式和低电力模式之间切换，在高电力模式中，电设备2消耗较多电力，并且在低电力模式中，电设备2消耗较少电力，其中电设备2包括用于根据电力供应设备3供应的电力来控制电设备2的模式的电设备控制单元11。在该实施例中，低电力模式是电设备2的待机模式并且高电力模式是电设备2的活动模式，其中电设备是可完全工作的。对应地，由电力供应设备3供应的较低电力是待机电力并且由电力供应设备3供应的较高电力是标称电力。特别是，电力供应设备3可以是输出电压受控的，使得在低电力模式中供应例如5V的待机电压并且在高电力模式中供应例如24V的标称电压。

电力供应设备3包括用于供应较高电力到电力条4的高电力供应器6和用于供应较低电力到电力条4的低电力供应器7，其中在高电力模式中高电力供应器6供应较高电力并且在低电力模式中低电力供应器7供应较低电力。特别是，在低电力模式中高电力供应器6被完全关断。

在该实施例中，电力供应设备3包括用于通过使用切换信号15控制开关8的电力供应控制单元5，即可经由电力供应控制单元5和开关8控制电力供应设备3，使得高电力供应器6供应较高电力或者低电力供应器7供应较低电力。电力供应控制单元5可以是微处理器或另一控制单元。其可从可由用户致动的外部开关、从例如存在传感器的传感器或从另一装置接收切换信号，使得可自动或手动改变电力模式。DC配电系统1还可包括电力消耗传感器，该电力消耗传感器可以被集成到电力供应设备3内或可以是外部设备，并且其可检测电力条4上的电力消耗状况，其中电力供应控制单元5可适合于根据实际检测的电力消耗状况来致动开关8。电力供应设备3还包括连接器9，特别是通道连接器，以用于连接电力供应设备3到电力条4。

电设备2包括用于测量由电力供应设备3供应的电力的测量单元17，其中电设备控制单元11适合于根据测量的供应电力来控制电设备2的模式。特别是，测量单元17可以适合于测量电力条4上的电压，其中将测量的电压提供到控制供应器10。控制供应器10可适合于比较测量的电压与预定阈值，以便确定电力供应设备3是供应标称电压还是待机电压。如果控制供应器10已经检测到供应待机电压，则经由信号13将其信令通知给电设备控制单元11，于是电设备控制单元11发送信号14到灯供应器12以关断其自身（如果灯供应器12尚未被关断的话）。如果灯供应器12被关断并且如果电设备控制单元11从控制供应器10接收到指示供应标称电压的信号13，则电设备控制单元11发送信号到灯供应器12以接通其自身。

控制供应器10优选包括用于将经由电力条4供应的电力转换为电设备控制单元11所需要的电力的电力转换器。灯供应器12优选也包括电力转换器，其中该电力转换器适合于将标称电力（如果存在的话）转换为电设备2的光源19所需要的电力。

图3示意性和示例性示出可以在图1中示意性和示例性示出的DC配电系统1中使用的电力供应设备的另外的实施例，即替代图1和2中所示出的电力供应设备3，可以使用图3中所示出的电力供应设备103。

电力供应设备103包括用于供应较高电力，特别是用于供应标称电压到电力条4的高电力供应器6，以及用于供应较低电力，特别是待机电压到电力条4的低电力供应器7，其中在高电力模式中高电力供应器6供应较高电力并且低电力供应器7供应较低电力，并且其中在低电力模式中低电力供应器供应较低电力。因此，在该实施例中，仅高电力供应器6需要被切换，由此以技术上相对简单的方式提供可控的电力供应设备103。特别地，电力供应设备103包括用于控制仅切换高电力供应器6的开关108的电力供应控制单元105，而低电力供应器7总是活动的并且经由二极管116连接到电力条4。在该实施例中，电力供应设备103还包括用于检测电力条4上所消耗的电力的电力消耗检测单元117，其中电力供应控制单元105适合于根据检测的消耗电力来控制电力供应设备103的电力模式。电力供应控制单元105可包括定义根据检测的电力消耗切换操作的切换规则。例如，如果电力消耗检测单元117检测到电力消耗小于预定义阈值，则可将电力供应设备3切换到低电力模式，其中该检测的电力消耗可以经由对应的信号118提供到电力供应控制单元105。由电力供应控制单元105使用另外的信号15来控制开关108。由电力供应控制单元105使用的切换规则还可考虑另外的方面，如时序方面。电力消耗检测单元117可以例如是用于监测电力条4上的负载电流的负载电流监测器，其中将对应的负载电流信号118传输到电力供应控制单元105。而且在该实施例中，电力供应设备经由通道连接器9连接到电力条4。

尽管在图2和3中所示出的电力供应设备的实施例中，高电力供应器6和低电力供应器7被集成到单个壳体中，即集成到单个电力供应模块中，但是如果低电力供应器7如上文参考图3所述的那样总是活动的，则低电力供应器7也可以被布置在分离的不同壳体中使得低电力供应器6和高电力供应器7被布置在不同的壳体中。例如，在图3中可移除低电力供应器7和二极管116，其中如图4中示意性和示例性示出的那样，低电力供应器7和二极管116可连接到电力条4。

图4将电力条4更详细显示为包括基础元件122，第一子导体120和第二子导体121附接到基础元件122，其中低电力供应器7和二极管116可以经由线124电连接到第一和第二子导体120、121。二极管116也可以被集成到电导体连接器123内，电导体连接器123如图5中示意性和示例性示出的那样适合于将电力条4与低电力供应器7连接。而且，如果DC配电系统包括必须连接到低电力供应器7的多个电力条，则该电连接可以处于如图5中示意性和示例性示出的总线配置中，或例如处于星形配置中。

在图5中，可将电缆124预安装到若干电力条连接器123，或可将电缆压入电力条连接器123，或在装配时间夹紧。

尽管在图4和5中所示出的实施例中，电力条4包括两个子导体120、121，但是电力条也可以包括多于两个子导体。例如，如图6中示意性和示例性所示的，在实施例中，在该图中通过附图标记204指示的电力条可以包括6个子导体230…236。

在该实施例中，基础元件222在其上部包括处于相对表面上的两个子导体230、231。这些子导体230、231类似于图4和5中示出的子导体120、121。直接在这些子导体之下并且平行于这些子导体，布置另外的子导体235、236。而且，基础元件222的下部包括开口轨234，开口轨234可具有基本上U形的截面，其中将甚至另外的子导体232、233布置在开口轨234的相对表面内。应当注意到在图6中，将虚线的子导体231、232、236布置在基础元件222的侧面上，其将实际上在图6所示的透视图中不是可见的。

在该实施例中，第一子导体230提供接地，第二子导体231提供例如24V的标称电压，第三子导体235提供例如5V的第一待机电压，并且第四子导体236提供例如3.3V的第二待机电压，即电力条204包括用于传导较高电力的子导体231和用于传导较低电力的子导体235、236。

因此，例如，电力供应设备的第一低电力供应器可电连接到例如第三子导体235，电力供应设备的第二低电力供应器可电连接到例如第四子导体236，并且电力供应设备的高电力供应器可电连接到第二子导体231，其中电设备可对应地适合于连接到电力条的不同子导体。例如，电设备的微处理器可电连接到第三子导体235或第四子导体236并且光源可电连接到第二子导体231。通常，如果电设备包括要求不同电压的多个电气元件，则电气元件可以电连接到电力条中传导相应电压的对应子导体。

图6中示意性和示例性示出的电力条204优选被安装在房间的悬吊天花板处，其中电连接到电力条204的电设备中的至少一些是灯。可将子导体230、231、235、236用于电连接悬吊天花板之上的灯，其中这些灯可包括例如用于将灯连接到四个子导体230、231、235、236的四极连接器。可将另外的子导体232、233用于电连接悬挂在房间内部的灯（例如钟摆灯），其中这些灯可包括例如用于连接该灯到两个子导体232、233的二极连接器。在另外的实施例中，替代地或附加地，可还邻近下部子导体232、233布置一个或多个子导体，其提供较低电压。而且，替代上述两个附加的子导体235、236，电力条还可仅包括用于提供单个较低电压的单个子导体。

在下文中，将参考图7中所示的流程图来示例性描述用于分配DC电力到电设备的DC配电方法的实施例。

在步骤301中，通过电力供应设备将DC电力经由电导体供应到电设备，其中电力供应设备可工作在高电力模式和低电力模式中，在高电力模式中，将较高电力经由电导体供应到电设备，并且在低电力模式中，将较低电力经由电导体供应到电设备。

在步骤302中，通过电设备接收来自电导体的DC电力，其中电设备可以在高电力模式和低电力模式之间切换，在高电力模式中，电设备消耗较多电力，并且在低电力模式中，电设备消耗较少电力，其中通过电设备控制单元根据电力供应设备供应的电力来控制电设备的模式。

尽管在图1中仅示出单个电力条，但是DC配电系统当然可包括多个电力条，其中电力供应设备可适合于供应电力到电力条中的一个或多个电力条，这独立于供应电力到电力条中的其它电力条。

已知的DC配电系统是例如根据当前的EMerge联盟占据空间标准版本1.1的系统，其要求利用24V为电力条（其也可以被认为是电力轨）恒定供电，并且灯供应器（其也可被认为是灯驱动器）可具有用于去激活的装置并且可具有用于控制去激活的控制接口。然而，根据当前的EMerge联盟占据空间标准版本1.1的DC配电系统并不提供有效的待机支持。上文参考图1-6描述的DC配电系统的实施例因此提供简单和高效地实现待机供应的机制。

待机状况是不具有实质负载的系统状态。因为当前的EMerge联盟占据空间标准版本1.1要求电力条总是在标称电压下被供电，所以电力供应设备必须正常地工作，即使与标称电力消耗状况相比仅消耗非常小部分的电力。因此，即使电设备能够管理待机模式使得电力消耗激烈下降，根据当前的EMerge联盟占据空间标准版本1.1，电力供应设备将仍然工作在非常不利的工作点，在该工作点处，效率容易下降到例如百分之10以下。

上文参考图1-3描述的电力供应设备可以适合于完全关断主供应器，即高电力供应器，并且将降低的电压放置在电力条上。电设备可然后容易单独通过在相应电力条上的状况来将待机模式与正常模式区分开。上述DC配电系统可因此被认为包括例如图2和3中所示的修改的EMerge电力供应设备和修改的EMerge电设备。

电力供应设备可包括两个电力供应段，即高电力供应器和低电力供应器。首先，高电力供应器（其也可被认为是正常电力供应器）可能够供应处于接通状况的负载（即电设备）。正常电力供应器优选以4A供应24V，即96W，如果多个电力条连接到高电力供应器，则尤其是为每个连接通道，即每个电力条以4A供应24V。其次，低电力供应器可以是用于待机工作的分离的供应器。这可连接到电力供应设备的输出连接器，优选每当将输出控制到待机模式中时。

尽管在上述实施例中，电力供应设备包括仅两个电力供应器，即优选供应标称电压的高电力供应器和优选供应待机电压的低电力供应器，但是在其它实施例中，电力供应设备可包括供应不同DC电压的多于两个的电力供应器。

尽管在上述实施例中，电设备是灯，但是在其它实施例中，电设备还可以是其它电负载，例如传感器、扩音器等。这些其它电设备也可以适合于完全工作在待机电压下。

在一实施例中，每当待机模式在电力供应设备中被禁用时，电力供应设备可切换回到24V的标称EMerge供应电压，并且相应的电设备进入活动状态，例如灯供应器再激活其接通模式，使得光源开始点燃。如果连接到电力条的所有电设备被关断，则电力条可以因此被关断。在一实施例中，这通过监测电流来检测，其中如果监测的电流降到预定义的（特别是可编程的）阈值之下，则将相应通道设定到待机模式。在高电力供应器和低电力供应器之间的切换优选是针对每个通道，即针对每个电力条独立的。因此，电流监测和开关的控制可以是针对每个通道独立的。

在一实施例中，电设备可以在其活动状态中不同地工作。例如，如果电设备是灯，则在活动状态中，灯可以工作在由不同光波长和/或不同光强度定义的不同接通模式中。电设备可包括用于存储最后接通模式的存储单元，其中在电设备从待机状态变为活动状态之后，可以将电设备控制成处于所存储的最后接通模式中。

待机供应器（即低电力供应器）和主供应器（即高电力供应器）可以通过供应所有通道的单个供应模块来实施。因为针对每个通道需要用于在过载（即根据当前的EMerge标准UL-Class2限制的大于4V）的情况下隔离通道的电流监测和切换装置，所以该待机功能并不一定需要关于主供应器的附加组件或电力。这意味着主供应器可包括多个端口，不同电力条可连接到该多个端口，即电力条可以连接到每个端口。根据实际EMerge标准UL-Class2限制，可以存在电流监测和切换装置以用于针对每个端口独立地监测电流并且接通或关断高电力。用于检测过载状况的电流监测硬件还可以用于检测待机状况是否在相应端口存在，即是否在相应电力条上存在，其中在该情况下切换装置可以针对相应通道关断较高电力的供应，即例如标称电压的供应。而且，每个电力条可以通过二极管并联连接到待机供应器，使得如果用于相应通道的较高电力被关断，则将较低电力提供到相应通道。替代二极管，还可使用具有类似功能的另一元件，例如作为同步整流器级已知的具有控制单元的半导体开关。

如果多个电力条连接到电力供应设备，则电力供应设备还可适合于具有内部可用于提供较低电力和/或较高电力的较低电力和较高电力并且针对每个通道独立地在较低电力和较高电力之间切换。这意味着电力供应设备可以包括电力条可连接到的多个端口，其中每个端口可以独立地在较低电力和较高电力之间切换。

尽管在上述实施例中，电力供应设备包括高电力供应器和低电力供应器，但是在另一实施例中，电力供应设备可包括具有将被供应到电力条的可控的输出电力的单个电力供应器，以用于在高电力模式中供应较高电力并且在低电力模式中供应较低电力。特别地，电力供应设备可包括被修改为具有可控输出电力（例如可控输出电压）的主供应器。

如果电力供应设备包括高电力供应器和低电力供应器，则每当相应的电力模式不由输出通道中的任意通道使用，即由电力条中的任意电力条使用时，电力供应设备可适合于关断电力供应器之一。

如果替代双极切换装置，针对每个端口，即每个电力条，如图3中示意性和示例性示出的那样，使用用于高电力供应器的简单的接通/关断开关，则可使用二极管来总是供应较低电力，特别是待机电压到所有端口，即总是到所有电力条。从而，每当电力条的主电力被关断时，待机电压将维持。

DC配电系统可与控制系统（如ZigBee）一起使用。该控制系统可允许接通和关断各个电设备，特别是各个灯。而且，如果在特定EMerge通道上，即在特定电力条上的所有电设备关断，则电力供应设备可检测对应的低电力消耗状况并且例如基于可考虑时序的预定义切换规则自动切换到低电力模式。

在当前的EMerge联盟占据空间标准版本1.1中，如图4和5中所示的那样使用电力条，其可在由标准和安全规范定义的电力耗散方面承载最大负载。承载微处理器、传感器或其它操纵电子装置的所有电设备需要将相应电力条上的电压转换为例如3.3和5V的较低电压。这意味着通常具有最微小形式的智能的每个连接的电设备都需要自己的DC/DC电力转换器以用于其工作。

具有图6中所示的多个电气子导体的电力条可以用于同时供应不同电压到电设备。例如，可以使用第三和第四子导体235、236以用于3.3和5V。以该方式，例如电设备的微控制器可以是活动的，而不具有电力转换。

不同子导体对不同电压的传导可以简化通信和活动微控制器行为（activity），同时将提供较高电力的高电力供应器关断。而且，电力供应设备还可适合于在高电力模式中提供附加的较低电力，即例如可通过使用电力条的子导体来提供标称电压，并且可以通过使用电力条的另一子导体来提供较低电压（其可以被认为是辅助电压）。通过使用不同子导体以用于还提供辅助电压，不需要由相应电设备通过将标称电压转换为辅助电压来在本地生成例如5V DC的辅助电压。换言之，可集中生成辅助电压，这可实现硬件组件和电力消耗的降低，因为可忽略转换步骤。

本领域技术人员根据对附图、公开文本和所附权利要求的研究，在实践所要求保护的发明时可以理解和实现对公开的实施例的其它变型。

在权利要求中，词语“包括”并不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一个”或“一种”不排除多个。

单个单元或设备可满足在权利要求中记载的多个项的功能。在相互不同的从属权利要求中记载某些措施的仅有事实不表明不能使用这些措施的组合来获得益处。

根据DC配电方法对DC配电系统的控制可被实施为计算机程序的程序代码装置和/或实施为专用硬件。

计算机程序可存储/分配在适当的介质上，例如在光学存储介质或固态介质上，与其它硬件一起被供应或作为其它硬件的部分被供应，但是也可以以其它形式来分配，例如经由互联网或其它有线或无线电信系统。

权利要求中的任何附图标记不应当被理解限制范围。

本发明涉及用于将DC电力从电力供应设备分配到电设备的DC配电系统。该电力供应设备可工作在用于经由电导体分别供应较高电力或较低电力到电设备的高电力模式或低电力模式中，其中电设备可以在电设备分别消耗较多电力或较少电力的高电力模式和低电力模式之间切换。电设备控制单元根据由电力供应设备供应的电力来控制电设备的模式。根据提供的电力对电设备的该自动控制可以实现在电力消耗和电力供应之间的更好平衡，并且因此实现供应电力到电设备的改进效率。

Claims (15)

1. 一种用于将DC电力从电力供应设备分配到电设备的DC配电系统，其中所述DC配电系统（1）包括：

- 用于将DC电力从所述电力供应设备（3；103）传导到所述电设备（2）的电导体（4；204），

- 用于经由所述电导体（4；204）供应DC电力给所述电设备（2）的所述电力供应设备（3；103），其中所述电力供应设备（3；103）能够工作在高电力模式和低电力模式中，在所述高电力模式中，经由所述电导体（4；204）供应较高电力给所述电设备（2），并且在所述低电力模式中，经由所述电导体（4；204）供应较低电力给所述电设备（2），

- 用于从所述电导体（4；204）接收DC电力的所述电设备（2），其中所述电设备（2）能够在高电力模式和低电力模式之间切换，在所述高电力模式中所述电设备（2）消耗较多电力，并且在所述低电力模式中所述电设备（2）消耗较少电力，其中所述电设备（2）包括用于根据由所述电力供应设备（3；103）供应的电力来控制所述电设备（2）的模式的电设备控制单元（11）。

2. 根据权利要求1所述的DC配电系统，其中所述电设备（2）包括用于测量由所述电力供应设备（3；103）供应的电力的测量单元（17），其中所述电设备控制单元（11）适合于根据测量的供应电力来控制所述电设备（2）的模式。

3. 根据权利要求1所述的DC配电系统，其中所述电力供应设备（3；103）包括用于供应所述较高电力到所述电导体（4；204）的高电力供应器（6）和用于供应所述较低电力到所述电导体（4；204）的低电力供应器（7），其中在所述高电力模式中，所述高电力供应器（6）供应所述较高电力并且在所述低电力模式中所述低电力供应器（7）供应所述较低电力。

4. 根据权利要求1所述的DC配电系统，其中所述电力供应设备（103）包括用于供应所述较高电力到所述电导体（4；204）的高电力供应器（6）和用于供应所述较低电力到所述电导体（4；204）的低电力供应器（7），其中在所述高电力模式中，所述高电力供应器（6）供应所述较高电力并且所述低电力供应器（7）供应所述较低电力，并且其中在所述低电力模式中所述低电力供应器（7）供应所述较低电力。

5. 根据权利要求4所述的DC配电系统，其中所述低电力供应器和所述高电力供应器处于不同壳体中。

6. 根据权利要求4所述的DC配电系统，其中所述低电力供应器（7）经由电气控制元件（116）连接到所述电导体（4；204）。

7. 根据权利要求6所述的DC配电系统，其中所述电气控制元件（116）被集成到用于将所述电导体（4；204）与所述低电力供应器（7）连接的电导体连接器（123）中。

8. 根据权利要求4所述的DC配电系统，其中所述DC配电系统包括多个电导体（4；204），其中所述低电力供应器（7）以总线或星形配置连接到所述多个电导体（4；204）。

9. 根据权利要求1所述的DC配电系统，其中所述较高电力是所述DC配电系统的标称电力并且所述较低电力是所述DC配电系统的待机电力。

10. 根据权利要求1所述的DC配电系统，其中所述电力供应设备（103）包括用于检测所述电导体（4；204）上消耗的电力的电力消耗检测单元（117）和用于根据检测的消耗电力来控制所述电力供应设备（103）的电力模式的电力供应控制单元（105）。

11. 根据权利要求1所述的DC配电系统，其中所述DC配电系统包括多个电导体（4；204），并且其中所述电力供应设备（3；103）适合于供应电力到所述电导体（4；204）中的一个或多个电导体，这独立于供应电力到所述电导体（4；204）中的其它电导体。

12. 根据权利要求1所述的DC配电系统，其中所述电导体（204）包括用于传导所述较高电力的第一子导体（230）和用于传导所述较低电力的第二子导体（235）。

13. 一种用于从根据权利要求1所述的DC配电系统（1）的电导体（4；204）接收DC电力的电设备，其中所述电设备（2）能够在高电力模式和低电力模式之间切换，在所述高电力模式中，所述电设备（2）消耗较多电力，并且在所述低电力模式中，所述电设备（2）消耗较少电力，其中所述电设备（2）包括用于根据所述电导体（4；204）上的电力来控制所述电设备（2）的模式的电设备控制单元（11）。

14. 一种用于将DC电力从电力供应设备（3；103）传导到根据权利要求1所述的DC配电系统（1）中的电设备（2）的电导体，其中所述电导体（204）包括用于传导所述较高电力的第一子导体（230）和用于传导所述较低电力的第二子导体（232）。

15. 一种用于将DC电力从电力供应设备分配到电设备的DC配电方法，所述DC配电方法包括：

- 通过所述电力供应设备（3；103）经由电导体（4；204）供应DC电力到所述电设备（2），其中所述电力供应设备（3；103）能够工作在高电力模式和低电力模式中，在所述高电力模式中，将较高电力经由所述电导体（4；204）供应到所述电设备（2），并且在所述低电力模式中，将较低电力经由所述电导体（4；204）供应到所述电设备（2），

- 通过所述电设备（2）接收来自所述电导体（4；204）的DC电力，其中所述电设备（2）能够在高电力模式和低电力模式之间切换，在所述高电力模式中，所述电设备（2）消耗较多电力，并且在所述低电力模式中，所述电设备（2）消耗较少电力，其中通过电设备控制单元（11）根据所述电力供应设备（3；103）供应的电力来控制所述电设备（2）的模式。