CN106575872A

CN106575872A - 分布式低电压电力系统

Info

Publication number: CN106575872A
Application number: CN201580041043.7A
Authority: CN
Inventors: J·C·安德鲁斯; K·D·瓦玛; W·L·希利; L·方; J·莫恩; B·E·埃尔韦尔; A·A·曼贾拉奇纳; M·T·温斯莱特
Original assignee: Cooper Technologies Co
Current assignee: Signify Holding BV
Priority date: 2014-05-28
Filing date: 2015-05-22
Publication date: 2017-04-19
Also published as: US9812874B2; AU2015267252A1; US9647459B2; US20180123351A1; US10374438B2; EP3149823A1; US20160329722A1; US20150349535A1; AU2015267252B2; WO2015183748A1

Abstract

在此公开了一种分布式低电压电力系统。该系统可包括生成线路电压电力的电源，以及具有第一线路电压端和第二线路电压端的第一线路电压电缆，其中第一线路电压端耦接到电源。该系统同样可包括第一配电模块(PDM)，该第一配电模块(PDM)包括第一电力传输装置和第一输出信道。该系统可进一步包括具有第一LV端和第二LV端的第一LV电缆，其中第一LV端耦接到第一PDM的第一输出信道。该系统同样可包括以第一LV信号来操作的至少一个第一LV装置，其中第一LV电缆的第二LV端耦接到至少一个第一LV装置。

Description

分布式低电压电力系统

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119要求2014年5月28日提交的题为“分布式低电压电力系统”的美国临时专利申请序列号62/003,607的优先权，其全部内容通过引用并入在此。

技术领域

在此描述的实施例总体上涉及配电系统，以及更具体地涉及用于低电压配电系统的系统、方法和装置。

背景技术

分布式电力系统内的某些装置可以相对于向分布式电力系统馈送的电力的类型和量的不同类型(例如，直流(DC)、交流(AC))和/或量(例如，24V，2A，120V，50mA)的电力来操作。此外，从在分布式电力系统内分配电力的装置接收电力的装置可被相对靠近地放置。

发明内容

一般来说，在一个方面，本公开涉及一种分布式低电压电力系统。该分布式低电压电力系统可包括生成线路电压电力的电源。该分布式低电压电力系统同样可包括具有第一线路电压端和第二线路电压端的第一线路电压电缆，其中第一线路电压端耦接到电源。该分布式低电压电力系统可进一步包括具有第一电力传输装置的第一配电模块(PDM)，其中第一线路电压电缆的第二线路电压端耦接到第一PDM，其中第一PDM通过第一线路电压电缆从电源接收输入电力，其中第一电力传输装置从输入电力生成第一低电压(LV)信号，以及其中第一PDM包括第一输出信道。分布式低电压电力系统同样可包括具有第一LV端和第二LV端的第一LV电缆，其中第一LV端耦接到第一PDM的第一输出信道。该分布式低电压电力系统可进一步包括以第一LV信号来操作的至少一个第一LV装置，其中第一LV电缆的第二LV端耦接到该至少一个第一LV装置，其中该至少一个第一LV装置通过第一LV电缆从第一PDM接收第一LV信号。

在另一方面，本公开可总体上涉及一种配电模块。配电模块可包括被配置成从电源接收高电压(HV)电力的输入部分。配电模块同样可包括电耦接到输入部分的电力传输装置，其中电力传输装置被配置成使用线路电压电力生成至少一个低电压(LV)信号。配电模块可进一步包括电耦接到电力传输装置并具有多个信道的输出部分，其中输出部分的每一个信道被配置成传递至少一个LV信号以供至少一个LV装置使用。

在另一方面，本公开可总体上涉及一种用于在系统内分配低电压电力的方法。该方法可包括从电源接收线路电压电力。该方法同样可包括使用线路电压电力生成第一低电压(LV)信号。该方法可进一步包括通过第一输出信道向至少一个LV装置发送第一LV信号。第一LV信号可操作至少一个LV装置。

在另一方面，本公开可总体上涉及多输出信道负载点(POL)控制模块。该多输出信道负载点(POL)控制模块可包括被配置成接收至少一个低电压(LV)信号的输入部分。多输出信道负载点(POL)控制模块同样可包括电耦接到输入部分的控制器装置，其中控制器装置被配置成基于至少一个LV信号生成至少一个分布式LV信号。多输出信道负载点(POL)控制模块可进一步包括电耦接到控制器装置并具有多个信道的输出部分，其中输出部分的每一个信道被配置成传递至少一个分布式LV信号以供至少一个LV装置使用。

从以下描述和所附权利要求书，这些和其它方面、目的、特征和实施例将是显而易见的。

附图说明

附图仅示出了分布式低电压电力系统的示例实施例，并且因此不被认为是对其范围的限制，因为分布式低电压电力系统可允许其它等效的实施例。附图中所示的元件和特征不一定是按比例的，重点在于清楚地示出示例实施例的原理。另外，某些尺寸或定位可被放大以帮助在视觉上传达这种原理。在附图中，参考标记表示相似或相应但不一定相同的元件。

图1示出了本领域当前已知的分布式电力系统的系统图。

图2示出了根据某些示例实施例的分布式低电压电力系统的系统图。

图3示出了根据某些示例实施例的另一个分布式低电压电力系统的系统图。

图4示出了根据某些示例实施例的又一个分布式低电压电力系统的系统图。

图5示出了根据某些示例实施例的又一个分布式低电压电力系统的系统图。

图6A和6B示出了根据某些示例实施例的又一个分布式低电压电力系统的系统图。

具体实施方式

在此讨论的示例实施例涉及分布式低电压电力系统的系统、设备和方法。虽然在此描述的示例实施例涉及与照明系统一起使用，但是示例实施例同样可用在具有其它类型的装置的系统中。这种其它系统的示例可包括但不限于安全系统、防火系统、应急管理系统和组装系统。因此，示例实施例并不限于与照明系统一起使用。

如在此所述，用户可以是与示例分布式低电压电力系统交互的任何人。用户的示例可包括但不限于消费者、电工、工程师、技工、管道装配工、仪器和控制技术员、顾问、承包商、操作者，以及制造商代表。对于在此示出和描述的任何附图，可省略、添加、重复和/或替换一个或多个部件。因此，特定图中所示的实施例不应被认为受限于在这种图中所示的部件的特定布置。

此外，如果描述了附图的部件但在附图中没有明确地示出或标记，则可将用于另一附图中的相应部件的标签推断给该部件。相反，如果图中的部件被标记但未描述，则针对该部件的描述可与针对另一图中的相应部件的描述基本上相同。在此，在附图中的各种部件的编号方案使得每一个部件是三位数字，并且其它附图中的相应部件具有相同的最后两位数字。

在某些示例性实施例中，在此描述的分布式低电压电力系统(或其部分)满足由一个或多个实体(entity)建立和维护的多个标准、代码、规则和/或其它要求中的一个或多个。这些实体的示例包括但不限于保险商实验室、电气和电子工程师协会以及国家消防协会。例如，将示例PDM(在下面定义)与装置电耦接的布线(导线本身和/或这种导线的安装)可落入在国家电气规范(NEC)中阐述的一个或多个标准内。具体地，NEC取决于所使用的应用，在各种条款(Article)下定义了1类电路和2类电路。

NEC下的1类电路通常使用线路电压(例如，在120VAC与600VAC之间)来操作。用于NEC下的1类电路的布线必须在针对接头(splice)和终端(termination)的电缆管道、导管和外壳中走线。因此，用于1类电路的布线必须由注册电气专业人员安装。相比之下，NEC下的2类电路通常以较低的电力电平(例如，高达100VA，不超过60VDC)来操作。用于NEC下的2类电路的布线不需要在针对接头和终端的电缆管道、导管和/或外壳中走线。具体地，NEC将2类电路定义为在2类电源的负载侧和所连接的设备之间的布线系统的那部分。由于其电力限制，2类电路从起火角度来看是安全的，并提供可接受的电击保护。因此，2类电路的布线可由注册电气专业人员以外的人安装。

作为另一个示例，国际电工委员会(IEC)设定并维护用于系统的电源的多个标准和分类。一个这种分类是分离的或安全的超低电压(SELV)是其中在干燥正常条件下以及单一故障条件下(包括其它电路中的接地故障)电压不能超过25V AC RMS(均方根)(35V AC峰值)或60V DC的电气系统。另一个这种分类是受保护的超低电压(PELV)是在干燥正常条件下以及在单一故障条件下(除了其它电路中的接地故障之外)电压不能超过25V AC RMS(35V AC峰值)或60V DC的一种电气系统。再一个这种分类是功能性超低电压(FELV)是其中在正常条件下电压不能超过25V AC RMS(35V AC峰值)或60V DC的电气系统。

下面将参考附图更全面地描述分布式低电压电力系统的示例实施例，在附图中示出了分布式低电压电力系统的示例实施例。然而，分布式低电压电力系统可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于在此所阐述的示例实施例。相反，提供这些示例实施例以使得本公开将是透彻和完全的，并且将向本领域的普通技术人员充分地传达分布式低电压电力系统的范围。类似但不一定相同，各个附图中的元件(有时也称为部件)由类似的附图标记表示，以便一致。

诸如“第一”和“第二”的术语仅用于将一个部件(或部件的一部分或部件的状态)与另一个部件区分开。这种术语不旨在表示偏好或特定取向，并且不旨在限制分布式低电压电力系统的实施例。在示例实施例的以下详细描述中，阐述了许多特定细节以便提供对本发明的更透彻的理解。然而，对于本领域的普通技术人员将显而易见的是，本发明可在没有这些特定细节的情况下实施。在其它情况下，没有详细描述公知的特征以避免不必要地使描述复杂化。

图1示出了本领域中当前已知的分布式电力系统100的系统图。图1的系统100包括电源110、多个(在本实例中为四个)凹槽灯(troffer light)130、多个(在本实例中为三个)罐灯150、多个(在本实例中为一个)感测装置140，以及多个(在本实例中为一个)控制器190。系统100的所有这些部件通过多个线路电压电缆102彼此电耦接。诸如凹槽灯130、罐灯150和感测装置140的系统100(或在此所述的任何系统)的操作部件通常可被称为“LV装置”。

感测装置140可以是检测一个或多个状况的任何装置。感测装置140的示例可包括但不限于光电池、运动检测器、音频检测器、压力检测器、温度传感器和空气流量传感器。控制器190可以是控制在系统100中的其它装置中的一个或多个装置的任意装置。控制器190的示例可包括但不限于恒温器、调光开关、控制开关、控制面板，以及电力开关。

电源110直接或间接地生成和/或传递电力，该电力是比由在系统100中的各种低电压(LV)装置(例如，凹槽灯130、罐灯150、感测装置140)最终使用的电压更高的电压。由电源110生成或传递的电力可被称为线路电压电力。线路电压电力是通常传递到房屋、建筑物或其它类似结构的电力，该电力在这种结构内或附近供电。电源110同样可生成DC电力。由电源110生成的电压的示例可包括120VAC、240VAC、277VAC和480VAC。如果线路电压电力为交流电力，则频率可以是50Hz、60Hz或一些其它频率。电源110的示例可包括但不限于电池、太阳能电池板、风力涡轮机、电力电容器、能量存储装置、电力变压器、燃料电池、发电机和电路面板。如在此所定义的，线路电压包括通常至少与最大LV信号(在下面描述)一样大并且通常是标称服务电压(诸如120VAC、277VAC或480VDC)的多个电压中的任何一个。

使用线路电压电缆102将线路电压电力直接或间接地从电源110发送到系统100的其它部件。线路电压电缆102可包括由一种或多种导电材料(例如，铜、铝)制成的一个或多个导体。线路电压电缆102(和/或其中的导体)的尺寸(例如，规格)足以承载电源110的线路电压电力。每一个线路电压电缆102可涂覆有由任何合适的材料(例如，橡胶、塑料)制成的绝缘体，以保持电导体与线路电压电缆102中的任何其它导体电绝缘。

在某些示例实施例中，从电源110接收线路电压电力的系统100中的一个或多个LV装置108(在本实例中为凹槽灯130、罐灯150、感测装置140以及控制器190)使用与由电源110生成的线路电压电力的量和类型不同的量和/或类型(例如，DC，AC)的电力。例如，线路电压电力可以是AC电力，并且系统100的LV装置108需要DC电力来操作。在这种情况下，装置可包括本地电力传输装置(未示出)。本地电力传输装置可用于从线路电压电缆102接收线路电压电力并输出LV电力(也称为LV信号)，其中LV电力可由相关联的LV装置108使用。如在此所定义，LV信号具有不超过大约42.4VAC(均方根)或60VDC的电压。

电力传输装置可包括改变线路电压电力的量和/或类型的多个部件中的一个或多个。这种部件可包括但不限于变压器(用于提高或降低AC电力电平)、整流器(用于从AC电力生成DC电力)以及逆变器(用于从DC电力生成AC电力)。电力传输装置可包括固态部件和/或分立部件(例如，电阻器、电容器、二极管)。

在本领域中当前使用的实施例中，每一个LV装置108(例如，凹槽灯130、罐灯150、感测装置140)具有其自己的负载点(POL)控制装置109。每一个POL控制装置109(在其它名称中也称为驱动器或镇流器)通常位于LV装置108的壳体内，并被设计为接收LV信号。当由POL控制装置109接收到LV信号时，POL控制装置109向LV装置108提供电力调节和控制。本领域中当前使用的每一个POL控制装置109仅具有单个输出信道，并且因此仅启用单个LV装置108的单个功能(例如，调光、启用特定颜色的光)。

本领域中当前已知的系统，诸如图1中所示的系统100，至少涉及线路电压信号(例如，120VAC-277VAC)，其同样可包括低电压信号(在下面定义)。在任何情况下，传递到LV装置108(例如，凹槽灯130、感测装置140)的线路电压信号的包括(inclusion)在当前现有的标准和/或规定下不能被分类为“安全”系统。例如，这种系统不能被认为是NEC 2类系统。作为另一示例，这种系统不能被认为没有火灾和/或电击的风险。

此外，不能在逻辑上或理性地组合现有技术的结合以实现在此所描述的示例系统。在一些情况下，修改本领域中已知的一个或多个现有系统以实现在此所描述的示例系统将需要改变该系统的整体架构，基本上使现有系统不可操作。例如，本领域中已知的使用可编程逻辑控制器(PLC)来控制系统中的各个装置的现有系统将不得不被过分地改变，以向耦接到同一PLC信道的装置馈送变化的低电压信号。

作为另一示例，本领域中已知的多个现有系统将低电压信号发送到本身单独地或与其它装置并联的单个装置，而不是串联的多个装置。换句话说，现有系统以点对点架构来操作，并且因此需要在装置和控制器之间的“全垒打(homerun)”布线。根据定义，这种架构是必需的，因为本领域中已知的这种系统以“以太网供电”或PoE模型来操作。如下所述，在此描述的示例系统不使用以太网电缆。

图2示出了根据某些示例实施例的分布式低电压电力系统200的系统图。在一个或多个实施例中，可省略、重复和/或替换图2中所示的部件中一个或多个部件。因此，分布式低电压电力系统的实施例不应被认为受限于图2所示的部件的特定布置。

参考图1和图2，图2的系统200在几个方面不同于图1的系统100。图2的系统200中的电源110和线路电压电缆102与图1的系统100中的电源110和线路电压电缆102基本上相同。此外，LV装置208(在本实例中，凹槽灯230、罐灯250、控制器290和感测装置240(例如，占用传感器、日光传感器、空气质量传感器、温度传感器、压力传感器))基本上与图1的系统100的相应LV装置108相同，例外的是，图2的系统200的LV装置208可能不具有电力传输装置。

具体地，图2的LV装置208(例如，凹槽灯230、罐灯250、控制器290和感测装置240)可不需要电力传输装置，因为这些装置中的每一个装置接收的电力是具有由这种装置使用的类型和量(例如，100W，48VDC)的LV电力。在某些示例实施例中，LV装置208可包括或耦接到电力传输装置，该电力传输装置接收LV信号并且使用POL控制模块209和LV信号来生成由LV装置208所使用的电力的电平和类型。然而，这些LV装置208中的一个或多个可具有执行多个功能中的一个或多个功能的本地控制器功能。这种功能可包括但不限于(如从配电模块220或PDM 220)接收指令，收集并记录操作数据，记录与PDM 220和/或其它装置的通信，以及向PDM 220和/或其它装置发送操作数据。

以上列出的示例LV装置208(例如，凹槽灯230、罐灯250、感测装置240)并不旨在是限制性的。可从PDM 220接收并(直接或间接地)使用LV信号的其它LV装置208的示例可包括但不限于电源(例如，LED驱动器、镇流器、降压转换器、降压升压转换器)、控制器(例如，脉冲宽度调制器、脉冲振幅调制器、恒定电流减少调光器(dimmer))、键盘、触摸屏、调光开关、恒温器、遮光控制器、通用串行总线充电器，以及仪表(例如，水表、气表、电表)。

凹槽灯230、灯泡灯250、控制器290和感测装置240各自直接或间接地电耦接到PDM220。PDM 220使用线路电压电缆102电耦接到电源110。PDM 220可包括电力传输装置，其为在系统200中的一个或多个LV装置208(例如，凹槽灯230、罐灯250、感测装置240)生成多个LV信号中的一个或多个LV信号。PDM 220可具有输入部分(例如，输入信道221)、输出部分(例如，输出信道222、输出信道223)以及电力传输装置229。PDM 220的电力传输装置229可与在上面针对图1的系统100中的装置中的每一个装置描述的电力传输装置基本上相同。

在某些示例实施例中，PDM 220的输入部分可包括从电源110接收线路电压电力的一个或多个输入信道221。当PDM 220具有多个输入信道221时，每一个输入信道211可具有与PDM 220的其它输入信道221相同或不同的量和/或类型的线路电压。PDM 220的输出部分可包括多个(例如，一个、两个、五个、十个)输出信道(例如，输出信道222、输出信道223)中的一个或多个，其中输出部分中的每一个输出信道(同样称为出口信道)传递一个或多个LV信号以供电耦接到PDM 220的输出部分的输出信道的系统200的一个或多个LV装置208使用。

一个输出信道的LV信号的电力的量和/或类型可基本上与PDM 220的输出部分的另一个输出信道的LV信号的电力的量和/或类型相同或不同。例如，PDM 220的每一个输出信道可输出100W，48VDC的电力(同样被称为LV信号)。由PDM 220的输出信道传递的LV信号可处于恒定电平和/或可变电平。LV信号可改变一个或多个装置的状态(例如，开、关、变暗、待机)。另外或可替代地，LV信号可发送数据(例如，指令、请求、信息、状态)。

在某些示例实施例中，一个或多个LV电缆204被用于将系统200中的LV装置208中的每一个LV装置(例如，凹槽灯230、罐灯250、感测装置240)直接或间接地耦接到PDM 220。LV电缆204可具有一个或多个导体对。LV电缆204的每一个导体对可传递表示电力信号和/或通信信号的LV信号。在一些情况下，LV电缆204具有承载电力信号的至少一个导体对和承载控制信号的至少一个导体对。LV电缆204可以是压力通风设计的(plenum rated)。例如，一个或多个LV电缆204可在没有导管或电缆托架的吊顶中使用。

使用输出信道(在本实施例中为输出信道222)，PDM 220同样可使用通信链路206与一个或多个控制器290通信。通信链路206可以是LV电缆204、以太网电缆或一些其它有线技术。另外或可替代地，通信链路206可以是使用无线技术的网络(例如，Wi-Fi、Zigbee、6LoPan)。控制器290可以可通信地耦接到除了系统200的PDM 220之外的一个或多个其它系统。类似地，PDM 220可耦接到一个或多个其它系统中的一个或多个其它PDM。系统200可具有多个PDM 220、控制器290和/或一个或多个LV装置208，其中系统200中的每一个PDM 220提供LV电力并且彼此通信(发送并接收数据)。

除了上面关于图1所列出的控制器190的能力之外，图2的控制器290可与PDM 220通信(例如，向PDM 220发送指令，从PDM 220接收关于一个或多个LV装置208的数据)。由控制器290向PDM 220发送的指令可影响耦接到PDM 220的一个或多个特定信道的所有装置、耦接到PDM 220的一个或多个特定信道的特定装置或其任何组合的操作。在PDM 220、控制器290以及系统200的一个或多个装置中的控制器之间的通信可包括数据的传输(发送和/或接收)。在PDM 220、控制器290和/或LV装置208(例如，凹槽灯230、罐灯250、感测装置240)之间的通信可使用有线和/或无线技术通过LV电缆204和/或通信链路206进行。

这种数据可包括指令、状态报告、通知和/或任何其它类型的信息。在PDM 220、控制器290和/或LV装置208(例如，凹槽灯230、罐灯250、感测装置240)之间发送的数据和/或指令的特定示例可包括但不限于光的水平、光衰减速率、需求响应、区域的占用、日光的检测、安全覆盖、温度、电力测量、功率因数的测量或计算、操作状态、操作模式、调光曲线、颜色和/或相关色温(CCT)、手动动作、制造信息、性能信息、保修信息、空气质量测量、固件更新、软件更新、阴影位置、装置标识符。

PDM 220、控制器290和/或LV装置208(例如，凹槽灯230、罐灯250、感测装置240)之间的通信可基于多个因素中的一个或多个。例如，通信可基于在系统200的一个或多个部件内的软件和/或硬件中阐述的算法或公式。作为另一示例，通信可基于与LV装置208或系统的其它部件相关联的事件。这种事件可包括但不限于光强度、紧急情况、需求响应、时间流逝以及时间扫描。

在PDM 220、控制器290和/或LV装置208(例如，凹槽灯230、罐灯250、感测装置240)之间的通信可使用有线和/或无线技术通过LV电缆204和/或通信链路206进行。

在某些示例实施例中，PDM 220可包括通信和诊断能力。通信可以与控制器290、耦接到PDM 220的一个或多个装置、系统200中的其它PDM 220、用户装置和/或系统200的任何其它部件进行。诊断能力可用于系统220整体的操作，用于PDM 220的操作，用于耦接到PDM220的一个或多个LV装置208的操作，用于系统200中的一个或多个其它PDM的操作，和/或用于系统200的任何其它部件的操作。

PDM 220、控制器290和/或一个或多个LV装置208的POL控制器209可包括基于硬件处理器的部件，其使用集成电路、分立部件和/或其它机械和/或电子架构来执行软件指令。另外，或者在替代方案中，PDM 220、控制器290和/或一个或多个LV装置208的POL控制器209可包括多个非基于硬件的部件中的一个或多个。这种非基于硬件的部件的示例可包括一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)。

使用本领域中已知的FPGA和/或其它类似装置允许PDM 220、控制器290和/或一个或多个LV装置208的POL控制器209是可编程的并且根据某些逻辑规则和阈值工作，而不使用或有限使用硬件处理器。PDM 220同样可具有多个其它硬件和/或软件部件中的一个或多个，包括但不限于存储库、存储器、应用接口和安全模块。类似地，系统200中的控制器290和/或一个或多个LV装置208的POL控制模块209可包括一个或多个软件和/或硬件部件，包括但不限于上面对于PDM 220所列出的那些。

图3示出了根据某些示例实施例的另一分布式低电压电力系统300的系统图。在一个或多个实施例中，可省略、重复和/或替换图3所示的一个或多个部件。因此，分布式低电压电力系统的实施例不应被认为受限于图3所示的部件的特定布置。

参考图1-3，在本实例中的系统300位于单层多用户办公大楼中。办公大楼可包括大厅300、多个储藏室(例如，储藏室385、储藏室386)、大型会议室387、多个办公区域(例如办公区域379、办公区域382、办公区域383、办公区域384和办公区域389)、多个小会议室388和连接所有上述办公空间的走廊381。在该系统300中，存在多个PDM 320，其中针对每一个办公空间指定至少一个PDM 320。

系统300中的每一个PDM 320(在PDM 320的输入信道221处)使用线路电压电缆302彼此电耦接和/或耦接到电源(未示出，但可以是例如墙壁插座或对该大楼馈电的其它电力)。此外，系统300中的每一个PDM 320使用一个或多个LV电缆304(在输出信道(例如，输出信道323)处)耦接到一个或多个LV装置308。

图4示出了根据某些示例实施例的又一分布式低电压电力系统的系统图。在一个或多个实施例中，可省略、重复和/或替换图4中所示的一个或多个部件。因此，分布式低电压电力系统的实施例不应被认为受限于图4所示的部件的特定布置。

参考图1-4，系统400具有PDM 420，其具有通过LV电缆404提供LV信号的三个信道。PDM 420的一个信道向两个凹槽灯430、光电池/定时器441和另一凹槽灯430提供串行的LV信号。PDM 420的另一信道向三个罐灯450、不同的凹槽灯431以及逆变器460提供串行的LV信号，该逆变器460使用线路电压电缆402将AC电力馈送到墙壁插座470。PDM 420的第三信道向运动传感器440、三个凹槽灯430以及另一运动传感器440提供串行的LV信号。

如上所讨论，在当前实施例中，单个POL控制模块(例如，POL控制模块409)用于控制单个LV装置的操作的单个方面。这导致高成本，因为POL控制模块相对于LV装置的其它部件相对昂贵。在某些示例实施例中，具有多个输出信道的新的POL控制模块用于控制多个LV装置和/或单个LV装置的多个功能。

例如，图5示出了根据某些示例实施例的又一分布式低电压电力系统500的系统图。此外，图6A和6B示出了根据某些示例实施例的又一分布式低电压电力系统600的系统图。在一个或多个实施例中，可省略、重复和/或替换图5和图6中所示的一个或多个部件。因此，分布式低电压电力系统的实施例不应被认为受限于图5、图6A和图6B中所示的部件的特定布置。

参考图1-6B，除了如下所述之外，图5的系统500基本上与图4的系统400相同。在本实例中，仅存在PDM 520的一个输出信道523。PDM 520的输出信道523使用LV电缆504耦接到示例多输出信道POL控制模块535。多输出信道POL控制模块535与上述POL控制模块基本上相同并且在本领域中使用，例外的是，示例多输出信道POL控制模块535的输出部分具有多个(在本实例中为四个)输出信道(在本实例中为输出信道538A、输出信道538B、输出信道538C和输出信道538D)。

在一些示例实施例中，多输出信道POL控制模块535包括输入部分(在本实例中，由输入信道536定义)和输出部分。输出部分可包括多个输出信道(例如，输出信道538A、输出信道538B、输出信道538C、输出信道538D)，其中每一个输出信道538耦接到LV装置508。例如，如图5中所示，每一个输出信道538耦接到罐灯550。

多输出信道POL控制模块535可使用一个或多个通信链路505耦接到LV装置508。通信链路505可以是LV电缆504、以太网电缆或一些其它有线技术。另外或可替代地，通信链路505可以是使用无线技术(例如，Wi-Fi、Zigbee、6LoPan)的网络。多输出信道POL控制模块535可被可通信地耦接到除了系统500的PDM 520之外的一个或多个其它PDM。

多输出信道POL控制模块535的输出部分同样可包括输出信道537，其允许多输出信道POL控制模块535使用LV电缆504连接到另一多输出信道POL控制模块535和/或一个或多个其它LV装置508。系统500可具有多输出信道POL控制模块535，其中系统500的每一个多输出POL控制模块535向多个LV装置508提供电力调节和控制。

在本实例中，由于多输出信道POL控制模块535的输入信道536经由LV电缆504连接，所以多输出信道POL控制模块535被分类为连接到2类网络的2类(低电力，高达100瓦)装置。在某些示例实施例中，多输出信道POL控制模块535是与多输出信道POL控制模块535耦接到的LV装置508分离的装置。在这种情况下，多输出信道POL控制模块535可位于物理上靠近多输出信道POL控制模块535耦接到的LV装置508。

通过采用单个多输出信道POL控制模块535控制图5的多个LV装置508，因为LV装置508不需要POL控制模块，所以每一个LV装置508的成本与本领域中当前使用的类似LV装置相比更低。此外，即使多个LV装置508由多输出信道POL控制模块535控制，由多输出信道POL控制模块535提供给一个LV装置508的电力调节和控制可与由多输出信道POL控制模块535提供给其它LV装置508的电力调节和控制相同和/或不同。

另外或可替代地，多输出信道POL控制模块635可与LV装置608(例如，图6A的罐灯650)集成。在这种情况下，多输出信道POL控制模块635可提供针对单个LV装置608提出(address)多个功能(例如，调光、颜色选择)的电力调节和控制。例如，如图6A和6B中的系统600中所示，罐灯650包括控制罐灯650的三个不同颜色输出的多输出信道POL控制模块635。与图5的多输出信道POL控制模块535一样，示例多输出信道POL控制模块635的输出部分具有多个(在本实例中为三个)输出信道(在本实例中为输出信道638A、输出信道638B和输出信道638C)。

在某些示例实施例中，多输出信道POL控制模块635包括输入部分(在本实例中，由输入信道636限定)和输出部分。输出部分可包括多个输出信道(例如，输出信道638A、输出信道638B、输出信道638C)，其中每一个输出信道638耦接到LV装置608的不同部分(在本实例中分别是红色LED 692、绿色LED 693和蓝色LED 694)。因此，多输出信道POL控制模块635可单独地打开/关闭每一个LED。多输出信道POL控制模块635可使用一个或多个(在本实例中，每一个输出信道为一个)通信链路605耦接到LV装置608的LED。通信链路605可与上述的通信链路505基本上相同。

多输出信道POL控制模块635的输入信道636可使用LV电缆604可通信地耦接到一个或多个装置(例如，PDM)。多输出信道POL控制模块635的输出部分同样可包括输出信道637，其允许多输出信道POL控制模块635使用LV电缆604连接到系统600的一个或多个其它部件(例如，一个或多个其它LV装置608)。系统600可具有多输出信道POL控制模块635，其中系统600的每一个多输出POL控制模块635向多个LV装置608和/或单个LV装置608的多个功能提供电力调节和控制。

在本实例中，由于多输出信道POL控制模块635的输入信道636经由LV电缆604连接，所以包括多输出信道POL控制模块635的LV装置608被分类为连接到2类网络的2类(低电力，高达100瓦特)装置。在某些示例实施例中，多输出信道POL控制模块635是LV装置608的一部分，并且控制LV装置608的多个功能。这种功能的示例可包括但不限于用于具有多个照明器的LV装置608的颜色改变、暖调光、CCT调谐和上下灯(up-down light)。

通过采用集成的单个多输出信道POL控制模块635来控制图6A和6B的LV装置608的多个功能，与本领域中当前使用的类似LV装置相比较，因为LV装置608不需要多个POL控制模块，所以LV装置608的成本更低。此外，虽然在图6A和6B中未示出，但是图6A和6B的系统600与图5的系统500之间的混合情形可以是可能的，其中与LV装置608集成的多输出信道POL控制模块635可为该LV装置608的一个或多个功能提供电力调节和控制，同时同样为耦接到多输出信道POL控制模块635的输出信道638的一个或多个其它LV装置608提供电力调节和控制。

多输出信道POL控制模块(例如，多输出信道POL控制模块535、多输出信道POL控制模块635)可被配置并且具有通信能力(包括可编程性)，诸如上面针对PDM和/或控制器(例如，控制器290)讨论的那些。例如，为了单独控制多输出信道POL控制模块的每一个输出信道，可以以多种方式中的一种或多种来配置每一个输出信道，以基于LV信号的内容、一天中的时间、事件的发生和/或一些其它触发来启用每一个输出信道。

示例实施例提供了许多益处。这种益处的示例包括但不限于：能量使用上的减少；系统的更简单的安装、更换、修改和维护；作为2类装置和/或系统的资格；符合一个或多个适用标准和/或法规；减少对注册电工的需求；减少设备停机时间；降低维护成本，避免灾难性故障；增加系统设计和实施方式的灵活性；设备故障的预知；改进维修计划；以及劳动力和材料的降低成本。示例实施例同样可与现有系统集成(例如，改装(retrofit))。

示例性实施例是电安全的。对于任何用户安装、使用、替换和/或维护示例实施例的任何部分，示例系统或其任何部分可免于火灾或电击的风险(或显著降低的风险)。例如，馈送装置的LV信号可允许用户维持装置而不用担心火灾或电击。虽然以上描述了2类系统和SELV/PELV/FELV，但是示例实施例可符合世界各地的多个类似标准和/或规定中的一个或多个。

虽然参考示例性实施例进行了在此描述的实施例，但是本领域技术人员应当理解，各种修改都在本公开的范围和精神内。本领域技术人员应理解，在此描述的示例实施例不限于任何具体讨论的应用，并且在此描述的实施例是说明性的而不是限制性的。从示例性实施例的描述中，其中所示的元件的等同物将为本领域技术人员所知，并且使用本公开构造其它实施例的方式将为本领域的从业者所知。因此，示例实施例的范围不限于此。

Claims

1.一种分布式低电压电力系统，包括：

电源生成线路电压电力；

第一线路电压电缆，其包括第一线路电压端和第二线路电压端，其中所述第一线路电压端耦接到所述电源；

第一配电模块(PDM)，其包括第一电力传输装置，其中所述第一线路电压电缆的所述第二线路电压端耦接到所述第一PDM，其中所述第一PDM通过所述第一线路电压电缆从所述电源接收所述输入电力，其中所述第一电力传输装置从所述输入电力生成第一低电压(LV)信号，以及其中所述第一PDM包括第一输出信道；

第一LV电缆，其包括第一LV端和第二LV端，其中所述第一LV端耦接到所述第一PDM的所述第一输出信道；以及

至少一个第一LV装置，其以所述第一LV信号来操作，其中所述第一LV电缆的所述第二LV端耦接到所述至少一个第一LV装置，其中所述至少一个第一LV装置通过所述第一LV电缆从所述第一PDM接收所述第一LV信号。

2.根据权利要求1所述的分布式低电压电力系统，进一步包括：

第二LV电缆，其具有第三LV端和第四LV端，其中所述第三LV端耦接到所述第一PDM的第二输出信道；以及

至少一个第二LV装置，其以由所述第一PDM生成的第二LV信号来操作，其中所述第二LV电缆的所述第四LV端耦接到所述至少一个第二LV装置，其中所述至少一个第二LV装置通过所述第二LV电缆从所述第一PDM接收所述第二LV信号。

3.根据权利要求1所述的分布式低电压电力系统，进一步包括：

第二线路电压电缆，其具有第三线路电压端和第四线路电压端，其中所述第二线路电压端耦接到所述电源；

第二PDM，其包括第二电力传输装置，其中所述第二线路电压电缆的所述第四线路电压端耦接到所述第二PDM，其中所述第二PDM通过所述第二线路电压电缆从所述电源接收所述输入电力，其中所述第二电力传输装置从所述输入电力生成第二LV信号，以及其中所述第二PDM包括第二输出信道；

第二LV电缆，其具有第三LV端和第四LV端，其中所述第三LV端耦接到所述第二PDM的所述第二输出信道；以及

至少一个第二LV装置，其以所述第二LV信号来操作，其中所述第二LV电缆的所述第四LV端耦接到所述至少一个第二LV装置，其中所述至少一个第二LV装置通过第二LV电缆从所述第二PDM接收所述第二LV信号。

4.根据权利要求1所述的分布式低电压电力系统，其中所述至少一个第一LV装置包括跟踪所述至少一个第一LV装置的活动的至少一个第一本地控制器。

5.根据权利要求4所述的分布式低电压电力系统，其中所述第一PDM进一步包括可通信地耦接到所述至少一个第一本地控制器的PDM控制器，其中所述PDM控制器被配置成向所述至少一个第一本地控制器发送本地数据，并且从所述至少一个第一本地控制器接收本地数据。

6.根据权利要求5所述的分布式低电压电力系统，进一步包括：

至少一个外部控制器，其可通信地耦接到所述第一PDM的所述PDM控制器，其中所述至少一个外部控制器向所述PDM控制器发送系统数据并从所述PDM控制器接收所述系统数据，其中所述系统数据包括所述本地数据。

7.根据权利要求1所述的分布式低电压电力系统，其中所述第一LV信号是直流电力。

8.根据权利要求1所述的分布式低电压电力系统，其中所述至少一个第一LV装置符合2类装置的资格。

9.根据权利要求1所述的分布式低电压电力系统，其中传递到所述至少一个第一LV装置的所述第一LV信号降低了对用户的火灾和电击的风险。

10.根据权利要求1所述的分布式低电压电力系统，其中所述第一LV电缆包括用于提供电力的至少一个第一导体对和用于提供通信信号的至少一个第二导体对。

11.根据权利要求1所述的分布式低电压电力系统，其中所述至少一个LV装置用于照明应用。

12.根据权利要求1所述的分布式低电压电力系统，进一步包括：

至少一个多输出信道负载点控制模块，其设置在所述第一PDM和所述至少一个第一LV装置之间。

13.一种配电模块，包括：

输入部分，其被配置成从电源接收高电压(HV)电力；

电力传输装置，其电耦接到所述输入部分，其中所述电力传输装置被配置成使用所述线路电压电力生成至少一个低电压(LV)信号；以及

输出部分，其电耦接到所述电力传输装置并且包括多个信道，其中所述输出部分的所述多个信道中的每一个信道被配置成传递所述至少一个LV信号以供至少一个LV装置使用。

14.根据权利要求13所述的配电模块，进一步包括：

PDM控制器，其被配置成向至少一个第一本地控制器发送本地数据并从至少一个第一本地控制器接收所述本地数据。

15.一种方法，用于在系统内分配低电压电力，所述方法包括：

从电源接收线路电压电力；

使用所述线路电压电力生成第一低电压(LV)信号；以及

通过第一输出信道向至少一个LV装置发送所述第一LV信号，

其中所述第一LV信号操作所述至少一个LV装置。

16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：

响应于发送所述第一LV信号，接收所述至少一个LV装置的状态；以及

基于所述状态评估所述至少一个LV装置。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述LV信号被发送到多输出信道负载点(POL)控制模块，其中所述多输出信道POL控制模块包括多个输出信道，其中所述多个输出信道中的一个输出信道耦接到所述至少一个LV装置。

18.一种多输出信道负载点(POL)控制模块，包括：

输入部分，其被配置成接收至少一个低电压(LV)信号；

控制器装置，其电耦接到所述输入部分，其中所述控制器装置被配置成基于所述至少一个LV信号来生成至少一个分布式LV信号；以及

输出部分，其电耦接到所述控制器装置并且包括多个信道，其中所述输出部分的所述多个信道中的每一个信道被配置成传递所述至少一个分布式LV信号以供至少一个LV装置使用。

19.根据权利要求18所述的POL控制模块，进一步包括：

主体，其容纳所述输入部分、所述输出部分和所述控制器装置，其中所述主体靠近所述至少一个LV装置设置。

20.根据权利要求18所述的POL控制模块，其中所述控制装置设置在所述至少一个LV装置内，其中所述至少一个LV装置包括多个LV功能，以及其中所述多个信道中的每一个信道可通信地耦接到所述多个LV功能中的每一个LV功能。