CN104704921A - 用于利用通信协议通过三相电力系统通信的方法和装置 - Google Patents

用于利用通信协议通过三相电力系统通信的方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104704921A
CN104704921A CN201380054179.2A CN201380054179A CN104704921A CN 104704921 A CN104704921 A CN 104704921A CN 201380054179 A CN201380054179 A CN 201380054179A CN 104704921 A CN104704921 A CN 104704921A
Authority
CN
China
Prior art keywords
phase
packet
voltage
line
illuminating equipment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201380054179.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104704921B (zh
Inventor
W.P.范德布鲁格
C.A.维巴克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from PCT/IB2012/055615 external-priority patent/WO2013061206A2/en
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Publication of CN104704921A publication Critical patent/CN104704921A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104704921B publication Critical patent/CN104704921B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10Controlling the light source
    • H05B47/175Controlling the light source by remote control
    • H05B47/185Controlling the light source by remote control via power line carrier transmission
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B3/00Line transmission systems
    • H04B3/54Systems for transmission via power distribution lines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

涉及利用通过供给照明器材的电力线传输的通信协议来控制诸如照明器材的装置的方法和装置。例如,在一些实施例中,经由电气耦合到三相电力系统的变压器(20、120)的切换来通过三相电力系统传输数据。可选地,可利用单个变压器(20、120)将数据传输到耦合于三相电力系统的第一相线的至少一个装置,并且传输到耦合于三相电力系统的第二相线的至少一个装置。

Description

用于利用通信协议通过三相电力系统通信的方法和装置
技术领域
本发明一般涉及对连接到三相电力系统的装置的控制。更具体地,本文公开的各个创新方法和装置涉及利用通过供给照明器材的三相电力系统传输的通信协议来控制诸如该照明器材的装置。
背景技术
已经设计了能够接收控制信号以用于控制其一个或多个方面的照明器材。例如,一些照明器材接收可以至少选择性规定这样的照明器材的调光水平的控制信号。
用于传输这样的控制信号的一个现有解决方案利用从控制器延伸到照明器材的一个或多个独立控制线。然后通过控制线发送数据包以控制照明器材。该数据包和通信可遵守诸如DMX或DALI之类的通信协议。这样的解决方案的实施可具有一个或多个缺点。例如,这样的解决方案要求一个或多个单独线的运转并且包含对布线长度和/或布线方法的限制,这可能不适合诸如街道照明之类的某些应用。
其它现有解决方案使得能够在不安装新线的情况下传输这样的控制信号。例如,一些解决方案利用通过电力线(PLC)的无线控制信号或通信。然而,这样的解决方案的实施可具有一个或多个缺点。例如,这样的解决方案要求将特别的硬件调制解调器和/或无线电设备安装在每个个体照明器材处。这样的特别仪器通常是极度昂贵的和/或可能不容易安装在现有照明器材或支撑照明器材的灯杆中。而且,例如,使得能够在不安装新线的情况下传输这样的控制信号的其它解决方案可具有一个或多个缺点,例如不适用于三相电力系统设施。
因此,在本领域中需要提供用于利用通过供给照明器材的三相电力系统传输的通信协议来控制连接到三相电力系统的装置的方法和装置。
发明内容
本公开针对与利用通过供给照明器材的电力线传输的通信协议来控制诸如照明器材的装置有关的创新方法和装置。在一些实施例中,将干线AC电力的幅度调制用于这样的通信。例如,在一些实施例中,经由电气耦合到三相电力系统的变压器的切换来通过三相电力系统传输数据。可选地,可以利用单个变压器来将数据传输到耦合于三相电力系统的第一相线的至少一个装置,传输到耦合于三相电力系统的第二相线的至少一个装置,和/或传输到耦合于三相电力系统的第三相线的至少一个装置。而且,例如,在一些实施例中,经由接收编码电压并且比较该电压的多个部分或完整正弦周期的电压水平以确定到来的数据包,在照明器材处接收数据。可以基于所接收的数据控制照明器材的一个或多个方面。可选地,在一些实施例中,通信协议可以是单向通信协议。而且,可选地,在一些实施例中,可以附加地或替代地利用通信协议来控制非照明器材设备。
一般而言,在一个方面中,提供了一种经由对耦合到三相电力系统的单个变压器的操纵来通过三相电力系统将数据包传输到照明器材网络的方法,并且该方法包括以下步骤:识别照明器材数据包,该照明器材数据包基于指示照明器材网络的一个或多个照明器材的适当照明器材设置的数据;并且在多个周期时间段期间切换电气耦合到三相电力系统的单个变压器,该三相电力系统包括第一相线、第二相线、第三相线和中性线。切换单个变压器引起在以下各项中的每个之间可测量的电压降和电压升中的一个:第一相线和中性线,第二相线和中性线,以及第三相线和中性线。与数据包对应地完成切换单个变压器,使得电压降和电压升中的至少一个对应于数据包。
在一些实施例中,变压器的切换发生在第一组周期时间段期间的第一相位处,并且发生在第二组周期时间段期间的第二相位处。在那些实施例的一些版本中,第一相位和第二相位具有大约一百二十度的相差。在一些实施例中,变压器的切换发生在第三组周期时间段期间的第三相位处,并且第二相位和第三相位具有大约一百二十度的相差。
在一些实施例中,变压器与三相电力系统的中性线串联连接。
在一些实施例中,变压器包括:与第一相线串联连接的第一次级绕组;与第二相线串联连接的第二次级绕组;以及与第三相线串联连接的第三次级绕组。
在一些实施例中,经过变压器的电流的和基本上为零并且三相电力系统是基本上平衡的。
在一些实施例中,将指示适当照明器材设置的数据存储在存储器中。
在一些实施例中,指示适当照明器材设置的数据基于从至少一个传感器接收的数据。
在一些实施例中,电压降和电压升中的至少一个小于四伏。
在一些实施例中,周期时间段包括半正弦周期时间段。
一般而言,在另一方面中,提供一种确定通过三相电力系统传输的数据包信息并且基于数据包信息控制照明器材的方法,并且该方法包括以下步骤:在第一控制器处,通过三相电力系统的第一相线和中性线接收第一输入电力波形;在第一控制器处,比较第一输入电力波形的多个第一正弦周期时间段的电压水平;在第一控制器处,基于第一正弦周期时间段中的哪些具有减小的电压水平以及哪些具有非减小的电压水平来确定到来的数据包;经由第一控制器,基于通过第一输入电力波形接收的到来的数据包来控制第一照明器材的至少一个方面,第一照明器材由第一输入电力波形电气供电;在第二控制器处,通过三相电力系统的第二相线和中性线接收第二输入电力波形;在第二控制器处,比较第二输入电力波形的多个第二正弦周期时间段的电压水平,其中第二输入电力波形的第二正弦周期时间段的接收在时间上与第一输入电力波形的第一正弦周期时间段的接收重叠;其中第二正弦周期时间段中的减小的电压水平和非减小的电压水平之间的差别大约是第一正弦周期时间段中的减小的电压水平和非减小的电压水平之间的差别的一半。
在一些实施例中,第二正弦周期时间段中的减小的电压水平和非减小的电压水平之间的差别小于两伏。
在一些实施例中,基于到来的数据包来控制第一照明器材和第二照明器材的调光水平。
在一些实施例中,正弦周期时间段包括半正弦周期。
在一些实施例中,该方法进一步包括以下步骤:在第一控制器处,比较第一输入电力波形的多个附加第一正弦周期时间段的电压水平;在第二控制器处,比较第二输入电力波形的多个附加第二正弦周期时间段的电压水平,其中第二输入电力波形的附加第二正弦周期时间段的接收在时间上与第一输入电力波形的附加第一正弦周期时间段的接收重叠;在第二控制器处,基于附加第二正弦周期时间段中的哪些具有减小的电压水平以及哪些具有非减小的电压水平来确定到来的数据包;以及经由第二控制器,基于通过第二输入电力波形接收的到来的数据包来控制第二照明器材的至少一个方面,第二照明器材由第二输入电力波形电气供电;其中附加第一正弦周期时间段中的减小的电压水平和非减小的电压水平之间的差别大约是附加第二正弦周期时间段中的减小的电压水平和非减小的电压水平之间的差别的一半。
在一些实施例中,该方法进一步包括:在第二控制器处,基于第二正弦周期时间段中的哪些具有减小的电压水平以及哪些具有非减小的电压水平来确定到来的数据包;以及经由第二控制器,基于通过第二输入电力波形接收的到来的数据包来控制第二照明器材的至少一个方面,第二照明器材由第二输入电力波形电气供电。
一般而言,在另一方面中,在三相电力系统中实施通信系统的方法包括以下步骤:将单个变压器电气耦合到三相电力系统的至少一个线,三相电力系统包括中性线和三个相线,三个相线中的至少一个相线供给照明器材网络,该单个变压器在多个正弦周期时间段期间与信息数据包对应地选择性引起与三相电力系统的三个相线中的每个相关地可辨认的电压变更。
在一些实施例中,该方法进一步包括在照明器材网络的至少一个照明器材中的镇流器的控制器中实施软件的步骤,该镇流器耦合到一个相线和中性线;其中控制器监测在该一个相线和该中性线上的电压;其中该软件基于正弦周期时间段中的哪些具有电压变更来确定到来的数据包;并且其中控制器基于该到来的数据包控制该照明器材的一个或多个方面。
在一些实施例中,单个变压器与三相电力系统的中性线串联连接。
在一些实施例中,单个变压器包括:与第一相线串联连接的第一次级绕组;与第二相线串联连接的第二次级绕组;以及与第三相线串联连接的第三次级绕组。
如本文为了本公开的目的而使用的,术语“发光二极管”或“LED”应当被理解为包括任何电致发光二极管或能够响应于电信号而生成辐射的其它类型的基于载流子注入/结的系统。
术语“光源”应当被理解为指代各种辐射源中的任一个或多个,包括但不限于,基于LED的源(包括如上文定义的一个或多个LED)、白炽源(例如灯丝灯、卤素灯)、荧光源、磷光源、高强度放电源(例如钠蒸汽灯、汞蒸汽灯和金属卤化物灯)、激光器、其它类型的电致发光源、火致发光源(例如火焰)、烛光源(例如汽灯罩、碳弧辐射源)、光致发光源(例如气体放电源)、使用电子饱和的阴极发光源、流电发光源、结晶发光源、运动发光源、热致发光源、摩擦发光源、声致发光源、辐射发光源、以及发光聚合物。
术语“照明器材”在本文用于指代处于特别形状因数、组合或封装中的一个或多个照明单元的实施方式或布置。术语“照明单元”在本文用于指代包括一个或多个相同或不同类型的光源的装置。给定的照明单元可以具有(多个)光源的各种安装布置、包围/外壳布置和形状、和/或电气和机械连接配置中的任一个。附加地,给定照明单元可选地可与涉及(多个)光源的操作的各种其它部件(例如控制电路系统)相关联(例如包括其、与其耦合和/或与其封装在一起)。
本文使用术语“控制器”一般描述涉及一个或多个光源的操作的各种装置。可以以多种方式(例如利用专用硬件)实施控制器以执行本文讨论的各个功能。“处理器”是采用可使用软件(例如微代码)编程以执行本文讨论的各个功能的一个或多个微处理器的控制器的一个示例。可以在采用或不采用处理器的情况下实施控制器,并且控制器也可以被实施为用于执行一些功能的专用硬件和用于执行其它功能的处理器(例如一个或多个被编程的微处理器和相关电路系统)的组合。可以在本公开的各个实施例中采用的控制器部件的示例包括但不限于,常规微处理器、专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)。
在各个实施方式中,处理器或控制器可以与一个或多个存储介质(本文一般地称为“存储器”,例如易失性和非易失性计算机存储器,例如RAM、PROM、EPROM和EEPROM、软盘、致密盘、光盘、磁带等)相关联。在一些实施方式中,存储介质可以被编码有一个或多个程序,当一个或多个程序在一个或多个处理器和/或控制器上执行时,执行本文讨论的功能中的至少一些。各个存储介质可被固定在处理器或控制器内,或者可以是便携式的,使得存储在其上的一个或多个程序可被加载到处理器或控制器内以致实施本文讨论的本发明的各个方面。术语“程序”或“计算机程序”在本文中被用于在一般意义上指代可用来对一个或多个处理器或控制器编程的任何类型的计算机代码(例如软件或微代码)。
术语“可寻址”在本文用于指代被配置为接收旨在用于多个设备(包括其自己)的信息(例如数据),并且对旨在用于其的特别信息选择性地做出响应的设备(例如一般的光源、照明单元或器材、与一个或多个光源或照明单元相关联的控制器或处理器、其它非照明相关设备等)。术语“可寻址”通常结合联网环境(或下文进一步讨论的“网络”)来使用,在联网环境中,多个设备经由某一通信介质或多个通信介质耦合在一起。
在一种网络实施方式中,耦合到网络的一个或多个设备可用作耦合到网络的一个或多个其它设备(例如以主/从关系)的控制器。在另一实施方式中,联网环境可包括被配置为控制耦合到该网络的设备中的一个或多个的一个或多个专用控制器。通常,耦合到网络的多个设备各自可访问存在于通信介质或多个通信介质上的数据;然而,给定设备可以是“可寻址的”,因为其被配置为例如基于分配给它的一个或多个特定标识符(例如“地址”)来与网络选择性地交换数据(即,接收来自网络的数据和/或传输数据到网络)。
如本文使用的术语“网络”指代促进任意两个或多个设备之间的和/或耦合到网络的多个设备之中的信息(例如用于设备控制、数据存储、数据交换等)的输送的两个或多个设备(包括控制器或处理器)的任意互连。如应当容易认识到的,适合互连多个设备的网络的各个实施方式可以包括任何各种网络拓扑并且采用任何各种通信协议。附加地,在根据本公开的各个网络中,两个设备之间的任一个连接可以表示两个系统之间的专用连接,或替代地非专用连接。除了承载旨在用于该两个设备的信息之外,这样的非专用连接可承载不一定旨在用于该两个设备中的任一个的信息(例如开放网络连接)。
应当认识到,将前述概念和下文更详细讨论的附加概念(假设这样的概念不相互矛盾)的所有组合设想为本文公开的创新主题的部分。特别地,将出现在本公开的结尾处的要求保护的主题的所有组合设想为本文公开的创新主题的部分。还应当认识到,还可能出现在通过引用并入的任何公开文本中的本文明确采用的术语应当被赋予与本文公开的特定概念最一致的含义。
附图说明
在图中,贯穿不同的视图,同样的附图标记一般指代相同部分。而且,图不一定是按照比例的,相反一般将重点放置在图示本发明的原理。
图1图示了与三相电力系统的中性线串联放置的单个通信变压器的示意图。通信变压器和三相电力系统供应三个不同的照明器材组。
图2图示了具有三个单独的次级绕组的单个通信变压器的示意图,其中次级绕组中的每个与三相电力系统的相线之一串联放置。通信变压器和三相电力系统供应三个不同的照明器材组。
图3图示了针对三相电力系统的一个周期的相对于时间的电压和电流。
图4图示了三相电力系统的单个相线在其周期的一部分上的第一和第二正弦电压波形。
图5图示了经由对变压器的操纵来传输数据包的实施例。
图6图示了偏移电气耦合到三相电力系统的单个变压器的切换的相位的实施例。
图7图示了分析输入电力波形并且基于对输入电力波形的分析确定数据包信息的实施例。
图8图示了可被包括在图1或2的照明器材组的照明器材中的一个或多个中的照明器材的实施例。
具体实施方式
已经设计了利用控制信号来控制照明器材的一个或多个方面的照明器材控制系统。例如,一些照明器材能够接收通过从控制器延伸到照明器材的一个或多个独立控制线传输的所生成的数据包。数据包和通信可遵守通信协议,例如DMX或DALI。然而,这样的解决方案要求单独线的运转并且包含对布线配置的限制,这对于诸如街道照明之类的某些应用来说是不适合的。其它现有解决方案使得能够在不安装新线的情况下传输这样的控制信号。然而,这样的解决方案可具有一个或多个缺点,例如要求将特别的硬件调制解调器和/或无线电设备安装在每个个体照明器材处,其通常过度昂贵和/或可能不适于现有照明器材。
因此,申请人已意识到需要提供用于利用通过三相电力系统传输的通信协议来控制连接到三相电力系统的装置的方法和装置,该三相电力系统供给照明器材,并且可选地不要求安装多个变压器。
更一般地,申请人已意识并且认识到将有益的是,提供用于利用通过供给照明器材的三相电力系统传输的通信协议来控制诸如照明器材之类的装置的方法和装置。
鉴于上文,本发明的各个实施例和实施方式针对连接到三相电力系统的装置的控制。
在以下详细描述中,为了解释而非限制的目的,陈述公开特别细节的代表性实施例,以便提供对要求保护的发明的彻底理解。然而,已具有本公开的益处的本领域技术人员将认识到,根据本教导的不偏离本文公开的特别细节的其它实施例保持在所附权利要求的范围内。而且,可省略对熟知的装置和方法的描述,以致不使代表性实施例的描述变得晦涩。这样的方法和装置明显处于所要求保护的发明的范围内。例如,本文公开的方案的各个实施例特别适合调节街道照明网络中的街道照明器材的调光水平。相应地,为了说明的目的,可以结合这样的街道照明网络来讨论所要求保护的发明。然而,在不偏离所要求保护的发明的范围或精神的情况下设想到该方案的其它配置和应用。例如,在一些应用中,该方案可以在室内照明环境中实施,例如控制办公室环境中的多个室内照明器材。
参见图1,在一个实施例中,与三相干线电源1的中性线5串联放置通信变压器20。三相干线电源1还包括第一相线6、第二相线7和第三相线8。通信变压器20可以在供给分配面板的该干线电源1的变压器的下游。所提供的任何干线供应变压器和分配面板可以提供对通过相线6、7、8和中性线5供应到相应照明器材组46、47、48的输出的保护、路由和/或切换。
通信变压器20包括与中性线5串联的次级绕组24以及耦合到第一相线6并且与次级绕组24电感式耦合的初级绕组22。在一些实施例中,初级绕组22可以替代地耦合到第二相线7或第三相线8。初级绕组24包括可被选择性地激活以变更通信变压器20的状态的多个电气可致动的开关25a、25b。当开关25b闭合并且开关25a断开时,变压器20被接通并且将电压添加到中性线5。在一些实施例中,所添加的电压可以是大约一伏。添加电压到中性线5将导致供应到照明器材组46、47、48中的每个的降低的电压,因为相线6、7、8中的每个与中性线5之间的电压差在将电压添加到中性线5时降低。在一些实施例中,变压器20可附加地或替代地配置为降低中性线5上的电压(例如通过改变初级绕组到次级绕组的比率,通过改变变压器20的连接的极性)。当开关25a也闭合时,变压器20被短路并且没有电压被添加到中性线,并且当开关25b闭合时,将添加电压。在一些实施例中,可省略开关25a。在这样的实施例中,当开关25b断开时,将没有电压被添加到中性线5。而且,在省略开关25a的那些实施例中的一些中,当开关25b断开时,变压器20可饱和并形成非线性串联阻抗。
还在图1中图示了控制器28,控制器28电气耦合到开关25a、25b并且电气耦合到第一相线6和中性线5。在图1中通过点线图示控制器28到开关25a和25b的电气耦合。在一些实施例中,控制器28可替代地耦合到中性线5和第二相线7或第三相线8。控制器28选择性激活如本文描述的开关25a、25b中的至少一个以在供应到照明器材组46、47、48中的每个的输出电压中编码通信数据包。例如,为了传输二进制数据包,控制器28可在相线6、7、8其中之一的某些半正弦周期期间选择性激活开关25a以引起那些半正弦周期期间照明器材组46、47、48处的电压减小(由此表示二进制“低”)并且在某些其它半正弦周期期间不激活开关25a(由此表示二进制“高”)。而且,例如,在切换变压器20引起电压降时的替代实施例中,为了传输二进制数据包,控制器28可在某些半正弦周期期间选择性激活一个或多个开关以引起那些半正弦周期期间照明器材组46、47、48处的电压增加(由此表示二进制“高”)并且在其它半正弦周期期间不激活开关中的该一个(由此表示二进制“低”)。可以在相线6、7、8中的所选一个的直接连续零交叉之间可选地激活该(多个)开关。在一些实施例中,可以在变压器20中可选地提供附加开关。例如,在一些实施例中,可以在变压器20中利用变压器120的开关配置,同时维持次级绕组24与中性线5串联。
在一些实施例中,可以将变压器20安装在与一组街道照明器材相关联的馈电柱或街道柜中。在一些实施例中,变压器20可足够小以装配于DIN安装轨上。通信变压器20仅需要供应降低其连接到的第一相线6的电压所需的电力。例如,如果通信变压器20实行一伏调制并且第一相线6是二百三十伏,则通信变压器20的额定功率仅需要是电源变压器的额定的1/230以用于二百三十伏线。相应地,在某些实施例中,通信变压器20可以可选地具有相对小的尺寸。
在一些实施例中,例如在三相系统基本上平衡时,流经中性线5的电流将是零或几乎零。在这样的平衡配置中,变压器20将具有磁芯的很少磁化,或者没有磁芯的磁化。相应地,可以利用相对较小的变压器20来提供到连接于中性线5和相线6、7、8之间的非常大的电气负载的通信。例如,假定在每个照明器材组46、47、48中的路灯的10kVA串以及在半正弦周期(或其它正弦周期时间段)上的1到2伏电压降/升以传输如本文描述的数据包,则变压器20可被配置为处置平衡配置中的40瓦或更小。
在一些实施例中,可以提供包括初级绕组和次级绕组的通信变压器。可提供一个或多个抽头,包括一个或多个上正常抽头和/或下正常抽头,由此使得能够经过抽头的电子切换实现绕组的匝数比中的相应增大和/或减小,以及在通信变压器被激活时实现中性线5和相线6、7、8之间的电压差的对应减小和/或增大。
参考图2,通信变压器120的另一实施例被图示为耦合到三相干线电源1。在一些实施例中,当中性线5在图1的变压器20的安装位置之前和之后两者都包含到地的多个连接时,可利用图2的配置。通信变压器120可以在供给分配面板的三相干线电源1的变压器的下游。通信变压器120包括单个变压器芯,该芯具有与第一相线6串联连接的第一次级绕组124a、与第二相线7串联连接的第二次级绕组124b、以及与第三相线8串联连接的第三次级绕组124c。通信变压器120还包括经由开关125a、125b、125c、125d与中性线5和相线6选择性耦合的初级绕组122。初级绕组122还与次级绕组124a、124b、124c电感式耦合。
耦合到初级绕组的是可被选择性激活以变更通信变压器120的状态的电气可致动开关125a、125b、125c、125d。当开关125b和125d闭合并且开关125a和125c断开时,变压器120被接通并且将电压添加到相线6、7、8。在一些实施例中,所添加的电压可以是大约一伏。添加电压到相线6、7、8将导致增大的电压被供应到照明器材组46、47、48中的每个,因为在添加电压到相线6、7、8时,相线6、7、8中的每个与中性线5之间的电压差增大。在一些实施例中,变压器120可附加地或替代地被配置为减小相线6、7、8上的电压。例如,当开关125a和125c闭合并且开关125b和125d断开时,到相线6、7、8的电压减小。当开关125b和125c闭合并且开关125a和125d断开时,没有电压被添加到相线6、7、8。
在图1中还图示了控制器128,控制器128电气耦合到开关125a、125b、125c、125d。在图2中利用虚线图示控制器128和开关125a、125b、125c、125d之间的电气耦合。控制器128还电气耦合到第一相线6和中性线5。在一些实施例中,控制器128可替代地耦合到中性线和第二相线7或第三相线8。控制器128选择性激活如本文描述的开关125a、125b中的一个或多个,以在供应到照明器材组46、47、48中的每个的输出电压中编码通信数据包。
在一些实施例中,可以将变压器120安装在与一组街道照明器材相关联的馈电柱或街道柜中。在一些实施例中,变压器120可足够小以装配于DIN安装轨上。通信变压器120仅需要供应升高或降低其连接到的相线6、7、8的电压所需的电力。例如,如果通信变压器120实行一伏调制并且每个相线6、7、8是二百三十伏,则通信变压器20的额定功率仅需要是电源变压器的额定的3/230以用于二百三十伏线。相应地,在某些实施例中,通信变压器120可以可选地具有相对较小的尺寸。
在一些实施例中,可以提供包括初级绕组和三个次级绕组的通信变压器。可提供一个或多个抽头,包括一个或多个上正常抽头和/或下正常抽头,由此使得能够经过抽头的电子切换实现绕组的匝数比中的相应增大和/或减小,以及在通信变压器被激活时实现中性线5和相线6、7、8之间的电压差的对应减小和/或增大。
转到图3,图示了针对三相电力系统的一个周期的相对于时间的电压(或电流)。图示的周期是360°或2π弧度并且沿着从左到右移动的轴来图示,针对90°、180°、270°和360°提供标签。标绘的波形A对应于三相电力系统的第一相线的瞬时电压或电流的变化。标绘的波形B对应于三相电力系统的第二相线的瞬时电压或电流的变化。标绘的波形C对应于三相电力系统的第三相线的瞬时电压或电流的变化。如所图示的,波形A、B、C具有三分之一周期(120°或(2π)/3弧度)的相位分离。
转到图4,图示了两个完整正弦周期上的第一正弦波形Y和第二正弦波形Z。正弦波形Y表示在没有通过相线或中性线传输编码数据包时三相电力系统的一个相线与三相电力系统的中性线之间的测量的电压差。例如,其可表示在没有通过相应变压器20、120传输编码数据包时图1或2的相线6、7、8其中之一与中性线5之间的电压差。正弦波形Z表示在通过相线或中性线传输编码数据包时三相电力系统的一个相线与三相电力系统的中性线之间的测量的电压差。例如,其可表示在经由相应变压器20、120传输编码数据包时图1或2的相线6、7、8其中之一与中性线5之间的电压差。
在波形Z的前两个零交叉(通过竖直虚线指示)之间,相对于波形Y发生电压降ΔV1。在一些实施例中,电压降ΔV1可大约是一伏并且可经由单个开关的切换引起。在其它实施例中,其它电压降可发生并且可以可选地利用多于一个开关(例如可利用与变压器的一个或全部两个绕组相关联的多个抽头)。在第二和第三零交叉与第三和第四零交叉之间,没有电压降发生,如可通过基本上相互镜像的波形Y和波形Z看到的那样。在第四和第五零交叉之间,相对于波形Y发生电压降ΔV2。在一些实施例中,电压降ΔV2可以是大约一伏并且可经由变压器的单个开关的切换引起。因此,传输的波形B包括“低”半正弦周期、接着是两个“高”半正弦周期、然后是另一“低”半正弦周期。附加的编码半正弦周期可继续如期望那样被传输。
在图4中,经由与三相电力系统的图示的一个相线的相位同相的变压器的切换来实施图示的编码数据包。编码数据包还将通过三相系统的其它两个相线传输,但是将不与那两个相线同相,因为它们具有与图示的数据包的三分之一周期的相位分离。相应地,变压器的切换将与其它两个相线的相位异相120°。与其它两个相线的相位异相120°的变压器的切换将仍然导致两个相线中的电压升或降,但是该电压升或降的幅度相对于同相相线中的电压升或降可减小大约2的因数。在一些实施例中,可增大由于变换器的切换引起的电压降/升的量,以补偿异相相线中的电压升或降的减小。例如,在一些实施例中,电压降/升的量可能加倍。在一些实施例中,同一数据包可被多次传输和/或编码有冗余和/或误差校验以增强异相相线上的数据包的正确解析的可能性。
转到图5,图示了经由变压器的操纵来传输数据包的实施例。其它实施方式可以以不同顺序执行步骤,省略某些步骤,和/或执行与图5中图示的那些不同的步骤和/或附加的步骤。为了方便,将参考可执行该方法的一个或多个部件描述图5的方面。该部件可包括例如图1的控制器28和/或图2的控制器128。相应地,为了方便,将结合图5描述图1和2的方面。
在步骤500,识别照明器材数据包。在一些实施例中,照明器材数据包可以是用于实施一个或多个照明器材处的调光水平的数据包。例如,如果期望的调光水平是中等调光水平,则可将该调光水平信息并入包括多个字节的照明器材数据包内。例如,照明器材数据包可以包括二十四位:八位起始代码;八位调光代码(并入中等调光指令);以及八位结束代码。照明器材数据包可以可选地采用一种或多种技术以增加鲁棒性。例如,在一些实施例中,可利用8到14调制(EFM),使得半正弦周期的编码规则地改变。换言之,该编码可确保没几个连续半正弦具有相同电压水平,由此使得照明器材的控制器更容易比较连续半正弦周期以检测电压水平。而且,例如,在一些实施例中,可以可选地在数据包中利用里德-所罗门冗余填充、CRC校验、校验和、和/或其它编码以增大鲁棒性。例如,当期望添加冗余信息到数据包时,可利用里德-所罗门,其中意图是处置数据包的传输和/或接收中的位误差。
而且,例如,在一些实施例中,可利用用于数据包的编码方法,其中映射具有N位的数据帧以传输具有M位的帧,其中M大于N。这样的编码方法可通过将数据包映射到都仅具有0和1的短序列的代码来将冗余位添加到数据包。这样的编码方法可提供一个或多个益处。例如,这样的编码方法可通过仅使用具有0和1的短序列的传输帧来使得能够实现低频回避。而且,例如,这样的编码方法可通过识别何时接收未被使用的传输代码来使得能够实现误差检测,因为存在与数据帧的数量(2N)相比更多的传输帧代码(2M)。而且,例如,这样的编码方法可通过选择最近的匹配传输代码以校正位误差来使得能够实现瞬时误差校正。而且,例如,这样的编码方法可通过使得能够在接收器侧的多个(例如3个或更多)连续位被解析为0或1时识别干线电压上的幅度改变来使得能够实现猝发误差恢复。响应于将多个连续位解析为0或1,接收器可调节被用来检测电压平均的装置的时间常量以加速从这样的猝发误差状况的恢复。而且,例如,这样的编码方法可通过校验到来的数据的所有M个可能队列上的误差计数并且将具有最低误差计数的队列识别为正确队列来使得能够实现同步。
作为可被利用的编码方法的示例,可将6个冗余位添加到4个数据位以产生一组10位代码。可使用编码方案将4位数据的16个可能值映射到该组10位代码。例如,在该编码方案中,没有10位代码可包含多于两个连续的0或1。相应地,传输这样的代码的数据包应当不引起到所连接的设备的电源中的非期望干扰。10位代码也可以相互足够不同,以通过选择最近的匹配传输代码提供2位的校正。10位代码也可提供同步。仅在解码器正确地同步时,才将在不具有误差的情况下解码任意两个连续传输的10位代码。例如,如果控制器努力从接收的一系列位中解码10位,但是考虑中的10位包括来自一个10位代码的最后5位以及来自下一10位代码的开始5位,则控制器将检测到误差,因为那些位将不对应于该组中的10位代码中的一个。在这样的情况下,控制器将保持沿着接收的一系列位‘移动’,每次移动一位,直到发现考虑中的10位对应于该组中的10位代码中的一个。控制器然后将被同步到接收的位流。
下文示出了可使用编码方案映射到该组10位代码的4位数据的16个可能值的一个示例。
可以可选地基于从一个或多个传感器、网络连接、存储器和/或其它源接收的输入来确定照明器材数据包。例如,在一些实施例中,可从存储在与控制器28或128相关联的存储器中的明细表检索用于照明器材组46、47、48的调光水平。而且,例如,在一些实施例中,可经由来自一个或多个传感器的输入整体或部分确定调光水平,该传感器例如是光传感器(检测例如环境光水平)、接近传感器(检测例如汽车或行人的存在)和/或RF传感器(检测例如从邻近照明器材网络发送的信号、来自中央控制系统的信号和/或来自车辆的信号)。尽管在图5的方法的描述的一些方面中讨论调光水平,但是具有本公开的益处的本领域技术人员将意识和认识到,在替代的实施例中,可控制照明器材的附加或替代方面。例如,在一些实施例中,可控制照明器材的基于LED的光源的颜色输出,和/或可控制激活照明器材的多个光源中的哪些。可通过将地址数据编码在其中来将控制信息引导到一个或多个可寻址照明器材,和/或可将控制信息引导到组中的所有照明器材。
在步骤505,对应于数据包在多个周期时间段期间切换电气耦合到三相电力系统的单个变压器。例如,可以对应于数据包在多个半正弦周期期间切换变压器20。在一些实施例中,可经由一个或多个开关的致动来切换变压器。例如,在一些实施例中,可在与数据高对应的半正弦周期期间致动变压器120的适当开关125a、125b、125c、125d,并且可在与数据低对应的半正弦周期期间不致动变压器120的适当开关125a、125b、125c、125d。可选地,可在多个连续周期上编码数据包。在其它实施例中,可将一个或多个未编码周期插入数据包中。
在一些实施例中,可在一段时间未编码地传输由三相电力系统供应的电压,并且然后可对应于数据包在多个周期期间再次切换变换器。在某些实施例中,可连续传输(可选地在一段时间之后)数据包,其中除非数据包被再传输,否则照明器材将回复到之前或默认的状态。例如,在一些实施例中,将大约每五分钟传输调光水平。如果照明器材在最近调光水平指令的六分钟内未接收到更新的调光水平指令,则该照明器材可回复到之前或默认的状态(例如利用预加载的明细表),直到接收到另一调光水平指令为止。
在一些实施例中,可以仅在多个正半周期或多个负半周期上编码数据包。例如,在一些实施例中,可以在与数据高对应的正半正弦周期期间致动变压器20、120的开关之一,并且可在与数据低对应的正半正弦周期期间不致动变压器20、120的开关之一。在这样的实施例中,在负半正弦周期期间将不根据数据包来致动开关。在这样的实施例中,负半正弦周期可不承载任何数据或可相反承载单独的数据包。例如,在一些实施例中,可仅在正半正弦周期上编码数据包,并且可仅在负半正弦周期上编码第二数据包。
可以将负半正弦周期和正半正弦周期视为两个完全独立的通信信道。可在独立的通信信道之间单独地处置同步、包解码、冗余编码和命令编码(信道的时序和/或状态)、和/或数据有效载荷。而且,两个独立的通信信道可以可选地处于两个不同的状态中。例如,正半周期信道可以是同步的并且被用于解码和执行命令,同时负信道处于其中它仍未被用于识别假和真幅度水平的状态中。在一些实施例中,仅在多个正半周期或多个负半周期中的仅一个上编码数据包可使数据通信对于不对称负载所引起的噪声更加鲁棒。例如,利用二极管减小功率的DC负载可仅在正或负半周期其中之一中(取决于二极管极性)承载电流,这在DC负载处于减小的功率状态中时可引起不对称幅度变化。如果这样的负载将正半周期减小5伏(经由电阻损耗)并且将负半周期减小0伏,则在正半周期和负半周期两者上发送的、利用2伏电压降来传输数据的数据包将被这样的不对称幅度变化毁坏。然而,如果仅在正半周期或仅在负半周期上发送数据包并且该数据包利用2伏电压降,则该数据包将不会被毁坏。
转到图6,图示了偏移电气耦合到三相电力系统的单个变压器的切换的相位的实施例。其它实施方式可以以不同顺序执行步骤,省略某些步骤,和/或执行与图6中图示的那些不同和/或附加的步骤。为了方便,将参考可执行该方法的一个或多个部件来描述图6的方面。该部件可包括例如图1的控制器28和/或图2的控制器128。相应地,为了方便,将结合图6描述图1和2的方面。
在一些实施例中,当执行图5的步骤505时,可执行步骤506-508。通常来说,步骤506-508利用变压器的切换来在变压器的三个不同切换相位中的每个期间再发送给定数据包至少一次。在一些实施例中,三个不同相位中的每个之间的相位差可以是大约120°。在一些实施例中,三个不同相位中的每个将对应于三相电力系统的三个相线其中之一的相位。相应地,在这样的实施例中,可与第一相线同相地传输该数据包至少一次,与第二相线同相地传输该数据包至少一次,并且与第三相线同相地传输该数据包至少一次。
在一些实施例中,可利用图6的步骤传输仅某些数据包。在一些实施例中,在单个变压器的切换中未实施图6的步骤以通过三相系统的多个线提供数据包。如本文讨论的,与给定相线的相位异相的变压器的切换将仍然导致给定相线中的电压升或降,但是给定相线中的电压升或降的幅度将相对于同相相线中的电压升或降而减小。在一些实施例中,通过变压器的切换引起的电压降/升的量可增大以补偿在异相相线中的电压升或降的减小。在一些实施例中,可多次传输同一数据包和/或可利用冗余和/或误差校验来编码同一数据包以增强异相相线上的数据包的解析的可能性。
在步骤506,对应于数据包在第一组多个周期时间段期间在第一相位处切换第一变压器。在一些实施例中,第一相位可基本上对应于三相电力系统的第一相线的相位。例如,第一相位可基本上对应于第一相线6的相位。在对应于第一相线6的相位的第一相位处的单个变压器的切换将引起对应于数据包并且基本上等于由单个变压器建立的电压升/降的第一照明器材组46处的电压升/降。
在步骤507,对应于数据包在第二组多个周期时间段期间在第二相位处切换单个变压器。在一些实施例中,第二相位可基本上对应于三相电力系统的第二相线的相位。例如,第二相位可基本上对应于第二相线7的相位。在对应于第二相线7的相位的第二相位处的单个变压器的切换将引起对应于数据包并且基本上等于由单个变压器建立的电压升/降的第二照明器材组47处的电压升/降。
在步骤508,对应于数据包在第三组多个周期时间段期间在第三相位处切换单个变压器。在一些实施例中,第三相位可基本上对应于三相电力系统的第三相线的相位。例如,第三相位可基本上对应于第三相线8的相位。在对应于第三相线8的相位的第三相位处的单个变压器的切换将引起对应于数据包并且基本上等于由单个变压器建立的电压升/降的第三照明器材组48处的电压升/降。在一些实施例中,可省略步骤506、507和508中的一个并且在变压器的两个不同切换相位中的每个期间可呈现给定数据包至少一次。
尽管同一数据包被描述为在开关的三个切换相位处传输,但是在一些实施例中,可在不同切换相位期间传输不同数据包。这可使得能够利用单个变压器实现多个通信信道。例如,与相应相线同相地传输的数据包可以仅通过该相线中的装置而起作用。例如,照明器材的控制器可仅对与其所连接到的三相照明系统的相应相线同相的数据包起作用。
转到图7,分析输入电力波形并且基于对输入电力波形的分析确定数据包信息的方法的实施例。其它实施方式可以以不同顺序执行步骤,省略某些步骤,和/或执行与图7中图示的那些不同和/或附加的步骤。为了方便,将参考可执行该方法的一个或多个部件描述图7的方面。该部件可包括例如图8的控制器54。相应地,为了方便,将结合图7描述图8的方面。
该方法包括接收输入电力波形的步骤700。在一些实施例中,可过采样输入电力波形。在一些实施例中,控制器54可接收输入电力波形。可以通过三相电力系统的单个相线和中性线接收输入电力波形。在一些实施例中,可以可选地在接收步骤之前首先通过模数转换器来变更输入电力波形。
在步骤705,比较该电力波形的多个周期以确定那些周期中的哪些具有电压降并且哪些没有。例如,在一些实施例中,将分析每个连续半正弦周期以确定其是具有电压降还是没有电压降。而且,例如在一些实施例中,将分析每四个半正弦周期以确定其是具有电压降还是没有电压降。在其它实施例中,比较多个半正弦周期以确定那些周期中的哪些具有电压升并且哪些没有。在一些实施例中,控制器54可比较电力波形的多个周期以确定那些周期中的哪些具有电压降并且哪些没有。
而且,例如在一些实施例中,将仅分析每个正半正弦周期以确定其是具有电压降还是没有电压降,或者将仅分析每个负半正弦周期以确定其是具有电压降还是没有电压降。例如在一些实施例中,可仅在正半正弦周期上编码数据包并且仅分析正半正弦周期以确定数据包。而且,例如在一些实施例中,可仅在正半正弦周期上编码第一数据包并且仅分析正半正弦周期以确定第一数据包。可仅在负半正弦周期上编码第二数据包并且仅分析负半正弦周期以确定第二数据包。可将负半正弦周期和正半正弦周期视为两个完全独立的通信信道。可在独立的通信信道之间完全单独地处置同步、包解码、冗余编码和命令编码(信道的时序和/或状态)、和/或数据有效载荷。而且,两个独立的通信信道可以可选地处于两个完全不同的状态。
在一些实施例中,可利用低通滤波器和/或其它装置来平均所接收的输入电力波形并且可在确定半周期是具有电压降还是电压升时利用该平均。AC干线电压中的幅度的非希望突然改变将缓慢增大或减小该平均,这可引起半周期是具有电压降还是电压升的确定的暂时误差。这样的误差将持续,直到低通滤波器已调节到新的正常平均值。在一些实施方式中,响应于检测到AC干线电压中的幅度的突然改变,可调节低通滤波器以加快正常平均值的调节。当已利用编码方法来将数据包映射到都仅具有0和1的短序列的代码时,在接收器侧处的多个序列位被解析为0或1时,可识别AC干线的幅度中的这样的突然改变。接收器可响应于将多个序列位解析为0或1而调节被用于检测电压平均的装置的时间常量以加速从这样的猝发误差的恢复。
在步骤710,基于周期中的哪些具有电压降并且哪些没有来确定所传输的数据包。例如,可将电压降的包解析为数字低并且将没有电压降的包解析为数字高。可选地,可利用一个或多个算法,例如里德-所罗门、CRC校验、校验和、和/或前向误差校正来解码和/或校正所接收的包。例如,如果利用里德-所罗门编码来传输数据包,则可以利用里德-所罗门算法来对其解码。
在步骤715,如果必要,可基于在步骤710确定的数据包来调节至少一个光源的照明属性。例如,数据包可包括指示调光水平的一个或多个位。如果这样的调光水平不同于当前调光水平,则可经由镇流器52来调节光源56的调光水平。
在步骤720,控制器54可以可选地针对将被传输的承载半正弦周期的附加数据来等待一段时间。例如,在某些实施例中可连续传输(可选地在一段时间之后)数据包,并且除非数据包在某一时间段内被接收,否则照明器材将回复到之前或默认的状态。例如,在一些实施例中,将大约每分钟传输调光水平。如果照明器材未在最近调光水平指令的一分钟内接收到更新的调光水平指令,则控制器54可引起镇流器52逐步回复到以完全输出功率驱动光源56。可选地,在一些实施例中,当经由数据包未检测到调光信号时,完全输出功率可以是默认的。与一天期间的干线电力的可选柜水平切换相组合,这样的解决方案可以对于利用数据包传输的误差状况是非常鲁棒的。而且,在一些替代实施例中,如果照明器材并未在某一时间量内接收到更新的调光水平指令或者以其它方式失去与来自变压器的输出的正确通信,则其它照明控制可附加地或替代地操作照明器材。例如,尤其响应于照明器材的日光传感器的输出,可以默认控制照明器材。
尽管联系调光水平讨论了图7的方法的方面,但是已具有本公开的益处的本领域技术人员将意识和认识到,在替代的实施例中,可控制照明器材的附加或替代的方面。例如,在一些实施例中,可控制照明器材的颜色输出和/或可控制激活照明器材的哪些光源。
尽管本文描述的方法和装置的方面讨论了在多个半正弦周期期间对电压的操纵,但是已具有本公开的益处的本领域技术人员将意识和认识到,在替代的实施例中,可利用正弦周期的附加或替代的时间段。例如,在一些实施例中,操纵可发生在四分之一正弦周期上、四分之三正弦周期上和/或多于一个正弦周期(例如一个半正弦周期)上。例如,在一些实施例中,操纵可替代地发生在半正弦周期和四分之三正弦周期上。控制器28和/或128可被恰当地配置为传输任何这样的替代正弦周期时间段,并且控制器54可被恰当地配置为接收并分析任何这样的替代正弦周期时间段。而且,如本文描述的变压器的切换相位的任何相位偏移(例如参见图6)可以可选地被配置用于任何这样的替代正弦周期时间段。
图8图示了电气耦合在图1和2的第一相线6和中性线5之间的照明器材组46的照明器材46A的实施例。照明器材组47和/或48可以可选地包括一个或多个类似照明器材。照明器材46A包括接收第一相线6和中性线5的镇流器52。镇流器52包括监测第一相线6和中性线5之间的电压差的控制器54。在一些实施例中,可将模数转换器置于控制器54和第一相线6和中性线5之间。控制器54可以可选地过采样经由模数转换器所接收的输入,以实现比由模数转换器独自可实现的分辨率更大的精度。控制器54然后可比较周期(例如半正弦周期)以检测哪些周期受电压降或电压升影响并且哪些没有。例如,如果图3的波形Z通过第一相线6和中性线5传输,则控制器54可确定所接收的输入中存在“低”半正弦周期,接着是两个“高”半正弦周期,然后是另一个“低”半正弦周期。控制器54可基于所接收的编码电力来控制照明器材46A的一个或多个方面。例如,如果接收到调光水平编码数据,则控制器54可引起镇流器52在所传输的调光水平下操作光源56。
在一些实施例中,控制器54和模数转换器可类似于当前在灯镇流器中使用的硬件(例如以测量在镇流器处所接收的电压)。在那些实施例的一些版本中,可以在现有控制器54上安装更新的软件。在那些实施例的其它版本中,控制器54和/或镇流器可以是新的。类似于当前在灯驱动器中使用的硬件的经修改的硬件的使用可使得能够在现有器材中容易并入经修改的硬件。
尽管本文已经描述和图示了若干创新实施例,但是本领域普通技术人员将容易设想到用于执行本文描述的功能和/或获得本文描述的结果和/或本文描述的一个或多个优点的各种其它手段和/或结构,并且这样的变化和/或修改中的每一个被视为处于本文描述的创新实施例的范围内。更一般地,本领域技术人员将容易认识到,本文描述的所有参数、尺寸、材料和配置是示例性的,并且实际参数、尺寸、材料和/或配置将取决于该创新教导将用于的具体应用或多个应用。通过仅仅使用例行试验,本领域技术人员将认识到,或能够确认本文描述的具体创新实施例的很多等同形式。因此,应当理解的是,仅通过示例的方式呈现前述实施例,并且在所附权利要求及其等同形式的范围内,可以以如具体描述和要求保护的方式不同的方式实践创新实施例。本公开的创新实施例针对本文描述的每一个个体特征、系统、制品、材料、装备和/或方法。此外,两个或更多个这样的特征、系统、制品、材料、装备和/或方法的任意组合(如果这样的特征、系统、制品、材料、装备和/或方法不相互矛盾的话)包括在本公开的创新范围内。
如本文定义和使用的所有定义应当被理解为控制在字典定义、通过引用并入的文档中的定义和/或所定义的术语的普通含义之上。
如本文在说明书和权利要求书中使用的不定冠词“一个”和“一”应当被理解为表示“至少一个”,除非明确相反声明。
如本文在说明书和权利要求书中使用的短语“和/或”应当被理解为表示如此连结的元素中的“任一个或两者”,即在一些情况下连结地存在并且在其它情况下分离地存在的元素。利用“和/或”列出的多个元素应当以同一方式解释,即如此连结的元素中的“一个或多个”。除了通过“和/或”子句具体标识的元素之外,可以可选地存在其它元素,无论与具体标识的那些元素相关还是不相关。
如本文在说明书和权利要求书中使用的,关于一个或多个元素的列表的短语“至少一个”应当被理解为表示从元素列表中的任何一个或多个元素中选择的至少一个元素,但是不一定包括元素列表中具体列出的每一个元素中的至少一个,并且不排除元素列表中的元素的任意组合。该定义还允许可以可选地存在除了短语“至少一个”所涉及的元素列表中具体标识的元素之外的元素,无论与具体标识的那些元素相关还是不相关。
还应当理解的是,除非明确相反声明,否则在本文要求保护的包括多于一个步骤或行为的任何方法中,方法的步骤或行为的顺序不一定受限于方法的步骤或行为被记载的顺序。而且,在权利要求中出现于括号中的附图标记(如果存在的话)仅仅被提供用于方便并且不应当被解释为以任何方式限制权利要求。
在权利要求中,以及在上文的说明书中,诸如“包括”、“包含”、“承载”、“具有”、“含有”等所有过渡短语应当被理解为开放式的,即表示包括但不限于。仅仅过渡短语“由……构成”和“基本上由……构成”应当分别是封闭式或半封闭式过渡短语。

Claims (23)

1. 一种经由对耦合到三相电力系统的单个变压器的操纵来通过所述三相电力系统将数据包传输到照明器材网络的方法,包括:
识别照明器材数据包(500),所述照明器材数据包基于指示照明器材网络的一个或多个照明器材的适当照明器材设置的数据;
在多个周期时间段期间切换电气耦合到三相电力系统的单个变压器(505),所述三相电力系统包括第一相线、第二相线、第三相线和中性线;
其中切换所述单个变压器引起在以下各项中的每个之间可测量的电压降和电压升中的一个:所述第一相线和所述中性线,所述第二相线和所述中性线,以及所述第三相线和所述中性线;
其中与所述数据包对应地完成切换所述单个变压器,使得所述电压降和所述电压升中的所述至少一个对应于所述数据包。
2. 如权利要求1所述的方法,其中所述变压器的切换发生在第一组所述周期时间段期间的第一相位处,并且发生在第二组所述周期时间段期间的第二相位处。
3. 如权利要求2所述的方法,其中所述变压器与所述三相电力系统的所述中性线串联连接。
4. 如权利要求2所述的方法,其中所述变压器包括:
与所述第一相线串联连接的第一次级绕组;
与所述第二相线串联连接的第二次级绕组;以及
与所述第三相线串联连接的第三次级绕组。
5. 如权利要求2所述的方法,其中所述第一相位和所述第二相位具有大约一百二十度的相差。
6. 如权利要求5所述的方法,其中所述变压器的切换发生在第三组所述周期时间段期间的第三相位处,并且其中所述第二相位和所述第三相位具有大约一百二十度的相差。
7. 如权利要求1所述的方法,其中所述变压器与所述三相电力系统的所述中性线串联连接。
8. 如权利要求1所述的方法,其中所述变压器包括:
与所述第一相线串联连接的第一次级绕组;
与所述第二相线串联连接的第二次级绕组;以及
与所述第三相线串联连接的第三次级绕组。
9. 如权利要求1所述的方法,其中经过所述变压器的电流的和基本上为零。
10. 如权利要求1所述的方法,其中将指示适当照明器材设置的所述数据存储在存储器中。
11. 如权利要求1所述的方法,其中指示适当照明器材设置的所述数据基于从至少一个传感器接收的数据。
12. 如权利要求1所述的方法,其中所述电压降和所述电压升中的所述至少一个小于四伏。
13. 如权利要求1所述的方法,其中所述周期时间段包括半正弦周期时间段。
14. 一种确定通过三相电力系统传输的数据包信息并且基于所述数据包信息控制照明器材的方法,包括:
在第一控制器处,通过三相电力系统的第一相线和中性线接收第一输入电力波形(700);
在所述第一控制器处,比较所述第一输入电力波形的多个第一正弦周期时间段的电压水平(705);
在所述第一控制器处,基于所述第一正弦周期时间段中的哪些具有减小的电压水平以及哪些具有非减小的电压水平来确定到来的数据包(710);
经由所述第一控制器,基于通过所述第一输入电力波形接收的所述到来的数据包来控制第一照明器材的至少一个方面(715),所述第一照明器材由所述第一输入电力波形电气供电;
在第二控制器处,通过所述三相电力系统的第二相线和所述中性线接收第二输入电力波形(700);
在所述第二控制器处,比较所述第二输入电力波形的多个第二正弦周期时间段的电压水平(705),其中所述第二输入电力波形的所述第二正弦周期时间段的接收在时间上与所述第一输入电力波形的所述第一正弦周期时间段的接收重叠;
其中所述第二正弦周期时间段中的所述减小的电压水平和所述非减小的电压水平之间的差别大约是所述第一正弦周期时间段中的所述减小的电压水平和所述非减小的电压水平之间的差别的一半。
15. 如权利要求14所述的方法,其中所述第二正弦周期时间段中的所述减小的电压水平和所述非减小的电压水平之间的差别小于两伏。
16. 如权利要求14所述的方法,其中基于所述到来的数据包来控制所述第一照明器材和所述第二照明器材的调光水平。
17. 如权利要求14所述的方法,其中所述正弦周期时间段包括半正弦周期。
18. 如权利要求14所述的方法,进一步包括:
在所述第一控制器处,比较所述第一输入电力波形的多个附加第一正弦周期时间段的电压水平;
在所述第二控制器处,比较所述第二输入电力波形的多个附加第二正弦周期时间段的电压水平,其中所述第二输入电力波形的所述附加第二正弦周期时间段的接收在时间上与所述第一输入电力波形的所述附加第一正弦周期时间段的接收重叠;
在所述第二控制器处,基于所述附加第二正弦周期时间段中的哪些具有减小的电压水平以及哪些具有非减小的电压水平来确定所述到来的数据包;以及
经由所述第二控制器,基于通过所述第二输入电力波形接收的所述到来的数据包来控制第二照明器材的至少一个方面,所述第二照明器材由所述第二输入电力波形电气供电;
其中所述附加第一正弦周期时间段中的所述减小的电压水平和所述非减小的电压水平之间的差别大约是所述附加第二正弦周期时间段中的所述减小的电压水平和所述非减小的电压水平之间的差别的一半。
19. 如权利要求14所述的方法,进一步包括:在所述第二控制器处,基于所述第二正弦周期时间段中的哪些具有减小的电压水平以及哪些具有非减小的电压水平来确定所述到来的数据包;以及,经由所述第二控制器,基于通过所述第二输入电力波形接收的所述到来的数据包来控制第二照明器材的至少一个方面,所述第二照明器材由所述第二输入电力波形电气供电。
20. 一种在三相电力系统中实施通信系统的方法,包括:
将单个变压器电气耦合到三相电力系统的至少一个线,所述三相电力系统包括中性线和三个相线,所述三个相线中的至少一个相线供给照明器材网络,所述单个变压器在多个正弦周期时间段期间与信息数据包对应地选择性引起与所述三相电力系统的所述三个相线中的每个相关的可辨认的电压变更。
21. 如权利要求20所述的方法,进一步包括:
在所述照明器材网络的至少一个照明器材中的镇流器的控制器中实施软件,所述镇流器耦合到所述一个相线和所述中性线;
其中所述控制器监测在所述一个相线和所述中性线上的电压;
其中所述软件基于所述正弦周期时间段中的哪些具有所述电压变更来确定到来的数据包;并且
其中所述控制器基于所述到来的数据包控制所述照明器材的一个或多个方面。
22. 如权利要求20所述的方法,其中所述单个变压器与所述三相电力系统的所述中性线串联连接。
23. 如权利要求20所述的方法,其中所述单个变压器包括:
与所述第一相线串联连接的第一次级绕组;
与所述第二相线串联连接的第二次级绕组;以及
与所述第三相线串联连接的第三次级绕组。
CN201380054179.2A 2012-10-16 2013-01-31 用于利用通信协议通过三相电力系统通信的方法和装置 Expired - Fee Related CN104704921B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IBPCT/IB2012/055615 2012-10-16
PCT/IB2012/055615 WO2013061206A2 (en) 2011-10-25 2012-10-16 Methods and apparatus for controlling a lighting fixture utilizing a communication protocol
PCT/IB2013/050815 WO2014060853A1 (en) 2012-10-16 2013-01-31 Methods and apparatus for communication over a three-phase power system utilizing a communication protocol

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104704921A true CN104704921A (zh) 2015-06-10
CN104704921B CN104704921B (zh) 2017-10-17

Family

ID=47997613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380054179.2A Expired - Fee Related CN104704921B (zh) 2012-10-16 2013-01-31 用于利用通信协议通过三相电力系统通信的方法和装置

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2910088B1 (zh)
JP (1) JP6178858B2 (zh)
CN (1) CN104704921B (zh)
WO (1) WO2014060853A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3235349B1 (de) * 2015-02-20 2021-08-18 Siemens Mobility GmbH Helligkeitsregelung einer lichtsignalanlage
GB2548209B (en) * 2016-03-07 2018-03-21 Intelligent Growth Solutions Ltd Controllable power and lighting system

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4513224A (en) * 1982-09-22 1985-04-23 Pacific Power Control, Inc. Fluorescent-lighting-system voltage controller
JPH02241233A (ja) * 1989-02-16 1990-09-25 Thermo King Corp 電力線通信システム
US20050231128A1 (en) * 1997-01-02 2005-10-20 Franklin Philip G Method and apparatus for the zonal transmission of data using building lighting fixtures
US20090134699A1 (en) * 2007-11-23 2009-05-28 Korea Electro Technology Research Institute Signal Coupling Apparatus For Power Line Communications Using A Three-Phase Four-Wire Power Line
CN101453247A (zh) * 2007-11-29 2009-06-10 爱博德株式会社 利用电源线的数据通讯方法及装置
JP2010205733A (ja) * 2009-03-05 2010-09-16 Universal Lighting Technologies Inc 新しい、安価な電力線通信制御装置およびノイズへの耐性が高い放電照明安定器用の受信器
CN201986235U (zh) * 2011-03-25 2011-09-21 哈尔滨东大方正电力有限公司 照明调压动力分配装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3721830A (en) * 1971-06-18 1973-03-20 Tokyo Electric Power Co Pulse dip carrier system using ac distribution line
DE3064877D1 (en) * 1979-04-12 1983-10-27 Light Regulation Handel Apparatus for transmitting information on an alternating current line
JPS57501007A (zh) * 1980-06-10 1982-06-03
US5872429A (en) * 1995-03-31 1999-02-16 Philips Electronics North America Corporation Coded communication system and method for controlling an electric lamp

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4513224A (en) * 1982-09-22 1985-04-23 Pacific Power Control, Inc. Fluorescent-lighting-system voltage controller
JPH02241233A (ja) * 1989-02-16 1990-09-25 Thermo King Corp 電力線通信システム
US20050231128A1 (en) * 1997-01-02 2005-10-20 Franklin Philip G Method and apparatus for the zonal transmission of data using building lighting fixtures
US20090134699A1 (en) * 2007-11-23 2009-05-28 Korea Electro Technology Research Institute Signal Coupling Apparatus For Power Line Communications Using A Three-Phase Four-Wire Power Line
CN101453247A (zh) * 2007-11-29 2009-06-10 爱博德株式会社 利用电源线的数据通讯方法及装置
JP2010205733A (ja) * 2009-03-05 2010-09-16 Universal Lighting Technologies Inc 新しい、安価な電力線通信制御装置およびノイズへの耐性が高い放電照明安定器用の受信器
CN201986235U (zh) * 2011-03-25 2011-09-21 哈尔滨东大方正电力有限公司 照明调压动力分配装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2910088B1 (en) 2018-11-21
JP6178858B2 (ja) 2017-08-09
CN104704921B (zh) 2017-10-17
EP2910088A1 (en) 2015-08-26
JP2015536527A (ja) 2015-12-21
WO2014060853A1 (en) 2014-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6486685B2 (ja) 通信プロトコルを使用して照明器具を制御する方法及び装置
US10594398B2 (en) Multi-media communication device
JP5475798B2 (ja) 交流駆動光源を用いてデータ信号を輝度出力に埋め込む照明装置及び方法
US8331796B2 (en) Method and device for communicating data using a light source
US8680771B2 (en) Controller customization system with phase cut angle communication customization data encoding
EP2282611A2 (en) Apparatus for controlling integrated lighting ballasts in a series scheme
JP2011238564A (ja) 照明システム
CN104938027A (zh) 用于向线电压上插入信令跃迁的控制器
WO2013001408A1 (en) Methods for encoding and decoding coded light
CN104704921A (zh) 用于利用通信协议通过三相电力系统通信的方法和装置
JP6306056B2 (ja) 電力波形を介する通信
KR101293182B1 (ko) 전력선을 이용한 조명의 조도 조절 시스템 및 조도 조절 방법
Visconti et al. Bidirectional communication system on power line integrated on electronic board for driving of LED and HID lamps

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20170310

Address after: Eindhoven

Applicant after: KONINKL PHILIPS N.V.

Address before: Holland Ian Deho Finn

Applicant before: Koninkl Philips Electronics NV

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20171017

Termination date: 20200131