CN106797695B - 用于控制电力/数据通信系统的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于控制像PoE系统那样的电力/数据通信系统的负荷（2）（特别是照明单元）的控制系统（4），其中，提供了定义电力/数据通信系统的负荷的所期望的电力电平的命令。确定由所提供的命令造成的总电力改变量，以及负荷被控制成当被设置为所期望的电力电平时，如果所确定的总电力改变量大于预定义的电力改变阈值,则使得负荷的总电力消耗的斜率被减小。因此，如果所提供的命令可能导致总电力改变量造成像熔断保险丝那样的问题，则负荷可被控制成使得当被设置为所期望的电力电平时，负荷的总电力消耗的斜率以及从而例如熔断保险丝的可能性被减小。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于控制像以太网供电（PoE）系统那样的电力/数据通信系统的控制系统、方法和计算机程序。本发明还涉及包括几个负荷的电力/数据通信系统和控制系统。
背景技术
电力/数据通信系统例如是PoE系统。如果在包括几个PoE负荷的PoE系统中，PoE负荷基本上同时被接通，则可能生成相对大的浪涌电流（inrush current），这例如可以熔断保险丝或损坏PoE系统的部件。
WO 2012/028981 A1公开了一种用于PoE设施的管理单元。管理单元包括可被连接到外部设备的几个端口，其中管理单元适配于根据预定的切换规则控制在端口处传递的电力。
WO 2013/062567 A1公开了一种网络电力设备，其包括可为网络电力设备提供电力和通信的网络连接器、可为网络电力设备提供电力的电力源、和用来协商来自经由网络连接器被连接的电源装置（PSE）设备的电力的电力协商模块。网络电力设备还包括用于指示协商失败的失败指示器。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于控制如PoE系统那样的电力/数据通信系统的负荷的控制系统、方法、和计算机程序，其允许减小电力/数据通信系统的保险丝熔断或部件损坏的可能性，特别是如果几个负荷应当基本上同时被接通时。本发明的另外的目的是提供一种包括几个负荷的电力/数据通信系统和控制系统。
本发明的第一方面,呈现了一种用于控制电力/数据通信系统的负荷的控制系统，其中，控制系统包括：
-命令提供单元，用于提供定义系统的负荷的所期望的电力电平的命令，
-总电力改变确定单元，用于基于所提供的命令而确定将由所提供的命令造成的总电力改变量，
-控制单元，用于控制负荷以使得当被设置为所期望的电力电平时，如果所确定的总电力改变量大于预定义的电力改变阈值，则负荷的总电力消耗的斜率被减小。
因此，首先确定所提供的命令是否可能会如下这样的总电力改变量，即：其过大以致于总电力改变量可能造成如保险丝熔断或电力/数据通信系统的部件损坏的问题。如果是这种情形，即，如果总电力改变量是相对大的，则控制单元控制负荷，以使得当被设置为所期望的电力电平时，负荷的总电力消耗的斜率被减小，其中，总电力消耗的这种减小的斜率允许减小例如电力/数据通信系统的保险丝熔断或部件损坏的可能性。
电力/数据通信系统优选地是组合的电力和数据系统，其允许经由相同连接（例如，经由相同电缆）提供电力和用于数据通信。优选地，电力/数据通信系统是PoE系统，其中，负荷优选地是PoE负荷，命令控制单元优选地是用于提供PoE命令的PoE命令提供单元，以及控制单元优选地是PoE控制单元。PoE系统优选地按照IEEE 802.af或IEEE 802.3at标准。然而，电力/数据通信系统也可以是另一系统，其允许经由相同连接提供电力和数据通信，所述连接如是通用串行总线（USB）系统、电力线通信（PLC）系统、通过数据线的电力（PoDL）系统（特别是按照单对以太网PoDL电力IEEE802.3bu标准）等等。电力/数据通信系统也可以是无线电力/数据通信系统，其允许无线电力和数据传输。
而且，电力/数据通信系统优选地是照明系统，以及几个负荷优选地包括照明单元。命令可以直接或间接定义相应电力电平。例如，命令可以定义某些要由相应负荷实行的动作，如接通、改变光的调光水平和/或颜色（如果负荷是照明单元的话）、移动相应负荷（例如，移动相应负荷的照明头）等等，其中，总电力改变确定单元可包括表格等等，以用于确定与相应动作相关联的相应电力电平，以便允许总电力改变确定单元确定总电力改变。
总电力改变确定单元优选地适配于确定将被造成的总电力改变量，如果按照所提供的命令同时设置负荷的电力电平的话，即，例如如果按照命令基本上同时接通负荷的话。
命令提供单元可以适配于提供定义几个负荷的所期望的电力电平的命令和/或定义单个负荷的所期望的电力电平的命令。例如，在一个实施例中，可以由命令提供单元提供命令，其指示电力/数据通信系统的几个或所有的负荷应当被接通。
在一个实施例中，控制单元适配于把对于相应负荷达到相应所期望的电力电平所需的单独电力改变量细分成单独电力改变子量，以及控制相应的单独负荷，以使得其电力电平在不同时间按照相应的单独电力改变子量进行改变。而且，在一个实施例中，控制单元适配于按照命令而控制负荷的电力电平，以使得不同的负荷在不同时间被设置为其所期望的电力电平。在不同时间的这种电力电平的改变导致总电力消耗的斜率的非常有效的减小。
在一个实施例中，控制单元适配于其他控制在什么时间相应负荷被设置成其相应所期望的电力电平。因此，相应电力设置时间可被其他地延时，即，负荷可以不按常规的次序被设置为所期望的电力电平，其可以由例如其位置或地址定义，但以其他的方式。这会导致这样的效果，即：在电力电平应该改变的负荷位于其中的所有区域中，在短时间中实行至少某些电力电平的改变。例如，如果负荷是照明单元，则这些区域全部都在相对短时间中至少稍微被照明。然而，在一个实施例中，电力电平设置时间也可以在时间上以其它方式（例如，线性地）分布。
在一个实施例中，控制单元适配于按照命令来控制负荷的电力电平，以使得不同的负荷在预定义的时间间隔内在不同时间被设置成其所期望的电力电平。特别地，控制单元可以适配于将电力电平设置时间其他分布到预定义的时间间隔内，在所述电力电平设置时间处，相应负荷要被设置成其相应的电力电平，以及按照其他分布的电力电平设置时间而控制负荷。预定义的时间间隔可被看作为是最大其他延迟时间。
优选地，控制单元适配于控制负荷，以使得如果所确定的总电力改变量较小，则负荷的总电力消耗的斜率将较大，以及如果所确定的总电力改变量较大，则负荷的总电力消耗的斜率将较小。特别地，优选地，控制单元适配于按照命令而控制负荷的电力电平，以使得不同的负荷在预定义的时间间隔内在不同电力电平设置时间被设置成其所期望的电力电平，其中，如果所确定的总电力改变量较小，则预定义的时间间隔较小，以及如果所确定的总电力改变量较大，则预定义的时间间隔较大。因此，斜率的减小可以适配于相应预期的总电力改变量。这会导致这样的效果，即：总电力消耗的减小的斜率不小于对于显著减小例如电力/数据通信系统的熔断保险丝或损坏的部件的可能性所要求的。换句话说，负荷可以仍旧非常快速达到其所期望的电力电平，其中，例如电力/数据通信系统的熔断保险丝或损坏的部件的可能性仍旧被减小。
优选地，控制单元还适配于接收命令，以便如果所确定的总电力改变量大于预定义的电力改变阈值则修改命令，以及以便发送所修改的命令到负荷，其中，命令被修改，以使得当被设置为所期望的电力电平时，负荷的总电力消耗的斜率被减小。因此，负荷可以只通过修改从控制系统发送到相应负荷的命令以相对简单的方式被控制，即，电力/数据获取系统的标准负荷（像已知的标准PoE负荷）可以被使用，其中，负荷的控制通过修改发送到负荷的命令而被修改。
在优选实施例中，控制系统包括斜率减小规则提供单元，以用于提供定义负荷的控制的斜率减小规则，以使得当负荷被设置为所期望的电力电平时，总电力消耗的斜率被减小，其中，控制单元适配于如果所确定的总电力改变量大于预定义的电力改变阈值则按照斜率减小规则而控制负荷。而且，在一个实施例中，控制系统包括电力消耗测量单元，以用于当负荷按照斜率减小规则被控制时，测量负荷的总电力消耗，其中，斜率减小规则提供单元适配于取决于总电力消耗的所测量的斜率而修改斜率减小规则。特别地，如果负荷的总电力消耗的所测量的斜率大于预期，则斜率减小规则可被修改，以使得所述斜率在将来的情形下将较小。例如，如果总电力消耗的斜率通过把不同负荷的电力电平设置时间分布在预定义的时间间隔内而被减小，则这个预定义的时间间隔可以增大，以便减小在将来的情形下的斜率。这样，可以提供自学习过程，其改进了斜率减小规则。
在一个实施例中，控制系统包括电力消耗测量单元，以用于测量负荷的总电力消耗的斜率，其中，控制单元适配于控制负荷，以使得如果总电力消耗的所测量的斜率大于预定义的斜率阈值则负荷的总电力消耗的斜率被减小。这可以进一步减小例如电力/数据通信系统的保险丝熔断或部件损坏的可能性。
在本发明的另外的方面，呈现了一种电力/数据通信系统，其中，电力/数据通信系统包括几个负荷和如在权利要求1中定义的用于控制电力/数据通信系统的负荷的控制系统。
在本发明的另外的方面，呈现了一种用于控制电力/数据通信系统的负荷的控制方法，其中，控制方法包括：
-由命令提供单元提供定义负荷的所期望的电力电平的命令，
-由总电力改变确定单元基于所提供的命令而确定将由所提供的命令造成的总电力改变量，
-由控制单元控制负荷，以使得当被设置为所期望的电力电平时，如果所确定的总电力改变量大于预定义的电力改变阈值，则负荷的总电力消耗的斜率被减小。
在本发明的另一方面，呈现了一种用于控制电力/数据通信系统的负荷的计算机程序，其中，所述计算机程序包括程序代码装置，以用于当计算机程序在控制系统上运行时造成如在权利要求1中定义的控制系统实行如在权利要求14中定义的控制方法的步骤。
将理解，权利要求1的控制系统、权利要求14的控制方法和权利要求15的计算机程序具有类似的和/或相同的优选实施例，特别地，如在从属权利要求中定义的。
将理解，本发明的优选实施例也可以是从属权利要求的任何组合或以上实施例与相应从属权利要求的任何组合。
本发明的这些和其它方面从此后描述的实施例将变得显而易见，以及通过参照此后描述的实施例进行阐述。
附图说明
在以下图中：
图1示意地和示例地示出了包括PoE照明单元的PoE照明系统的实施例，
图2示意地和示例地示出了图1中所示的PoE照明系统的PoE控制系统，
图3示意地和示例地图示了PoE命令的修改，以便减小PoE照明单元的总电力消耗的斜率，
图4示出了示意图示用于控制PoE照明系统的PoE照明单元的PoE控制方法的实施例的流程图，以及
图5示意地和示例地图示了用于减小PoE照明单元的总电力消耗的斜率的PoE命令的另一修改。
具体实施方式
图1示意地和示例地示出了作为PoE照明系统1的电力/数据通信系统的实施例，所述PoE照明系统1包括经由以太网电缆3连接到PoE控制系统4的几个PoE照明单元2。在这个实施例中，PoE控制系统4是PoE PSE。PoE PSE接收PoE命令，以用于经由以太网电缆5控制PoE照明单元2和经由电力电缆6控制电力。另外，电力电缆6可以是以太网电缆。然而，电力电缆6也可以是用于将电力供应到PoE PSE 4的另一种电缆。电力可以经由电缆6例如通过市电电源或另一PoE PSE被供应到PoE PSE 4。PoE命令可以经由以太网电缆5 由另外的控制系统提供到PoE PSE 4，该命令可能请求PoE照明单元2在某些时间（例如，如果PoE照明单元被安装在办公室中的话，在早晨当人们到达办公室时）被接通。
PoE PSE 4被示意地和示例地在图2中更详细地示出。PoE控制系统4包括PoE通信单元7，以用于经由以太网电缆5接收定义PoE负荷2的所期望的电力电平的PoE命令，以及以用于将所接收的PoE命令提供到总电力改变确定单元9和PoE控制单元10。由于PoE通信单元7将PoE命令提供到总电力改变确定单元9和PoE控制单元10，所以它被看作为PoE命令提供单元。总电力改变确定单元9适配于基于所提供的PoE命令确定（即，估计）将由所提供的PoE命令造成的总电力改变量。PoE命令定义了PoE负荷2的所期望的电力电平，其中，基于PoE负荷2的定义的所期望的电力电平和PoE负荷2的当前电力电平，总电力改变确定单元9可以确定如果执行所提供的PoE命令则将造成的总电力改变量。在一个示例中，所有PoE照明单元2被关断，并且所提供的PoE命令指示所有PoE照明单元2应该被接通，其中在这种情形下，总电力改变确定单元9通过合计由每个PoE照明单元2在其相应接通状态下所要求的电力而确定总电力改变量。
PoE控制单元10适配于控制PoE照明单元2，以使得当被设置为所期望的电力电平时，例如当接通时，如果所确定的总电力改变量大于预定义的电力改变阈值，则PoE照明单元2的总电力消耗的斜率被减小。在这个实施例中，PoE控制单元适配于接收PoE命令，以便如果所确定的总电力改变量大于预定义的电力改变阈值则修改PoE命令，其中PoE命令可被修改以使得生成要被发送到不同PoE照明单元的几个所修改的PoE命令，以及经由PoE通信单元11、PoE连接器14和以太网电缆3将所修改的PoE命令发送到PoE照明单元2，其中PoE命令被修改以使得当被设定为所期望的电力电平时，PoE照明单元2的总电力消耗的斜率被减小。具体地，PoE控制单元10适配于如果所确定的总电力改变量大于预定义的电力改变阈值，则按照由斜率减小规则提供单元12提供的斜率减小规则控制PoE照明单元2。
PoE控制系统4还包括电力分布器8，以用于分布经由在以太网连接器14 之间的电力电缆6接收到的电力。特别地，PoE控制单元10在相应PoE照明单元2接收到相应PoE命令后，经由PoE通信单元11与相应PoE照明单元2协商要被供应到相应PoE照明单元2的电力，以及按照协商的结果来控制电力分布器8分布电力。应当指出，为了简明起见，图2仅仅示出了三个以太网连接器14。PoE控制系统4当然可包括更多以太网连接器14，例如，八个以太网连接器，如在图1中示意地和示例地图示的。
PoE命令定义了要由相应PoE照明单元2实行的某些动作，如接通、改变由相应照明单元2提供的光的调光水平和/或颜色、改变光的方向等等。总电力改变确定单元9可包括表格等等，以用于确定与由相应PoE命令定义的相应动作相关联的相应电力电平，以便允许总电力改变确定单元9确定总电力改变。
在这个实施例中，PoE控制单元10适配于按照PoE命令而控制PoE照明单元2的电力电平，以使得不同PoE照明单元2在不同时间被设置到其所期望的电力电平。而且，在这个实施例中，PoE控制单元10适配于其他控制在什么时间相应PoE照明单元2被设置为其相应的所期望的电力电平，其中对应的电力电平设置时间被其他地分布在由斜率减小规则定义的预定义的时间间隔内。这在图3中示意地和示例地图示。
在图3图示的示例中，PoE命令20经由以太网电缆5接收，所述PoE命令20指示所有PoE照明单元2应当被接通。PoE控制单元10按照斜率减小规则修改该PoE命令20，以使得生成应当被发送到不同PoE照明单元2的几个PoE命令21，其中这些PoE命令21其他地分布在预定义的最大其他延迟时间内（即，在预定义的时间间隔内）的时间t上。因此，如果PoE照明单元2应当被接通，则为了缓和电力消耗步骤，最终被发送到PoE照明单元的PoE命令被其他延迟，而并非是照明强度可能进行斜坡变化。在这个示例中，最大其他延迟时间确定电力改变在时间上延伸得多长。
PoE控制单元10优选地适配于控制PoE照明单元2，以使得如果所确定的总电力改变量较小，则PoE照明单元2的总电力消耗的斜率将较大，以及如果所确定的总电力改变量较大，则PoE照明单元2的总电力消耗的斜率将较小。特别地，PoE控制单元10适配于如果所确定的总电力改变量较小，则将电力电平设置时间（其中，不同PoE照明单元2被设置为其所期望的电力电平）分布在较小的预定义时间间隔上，并且如果所确定的总电力改变量较大，则将其分布在较大的预定义时间间隔上。例如，如果所确定的总电力改变小于10W，则当被设置为所期望的电力电平时PoE照明单元2的总电力消耗的斜率可以不被修改。如果所确定的总电力改变在10W与30W之间，则电力电平设置时间可以散布在10ms内。如果所确定的总电力改变在30W与70W之间，则电力电平设置时间可以散布在30ms内。如果所确定的总电力改变在70W与100W之间，则电力电平设置时间可以散布在50ms内。以及，如果所确定的总电力改变大于100W，则电力电平设置时间可以散布在100ms内。因此，可以使用对应的表格或计算公式，以便对于少量的所控制的电力作出少量缓和，以及当电力电平（即，所确定的总电力改变）高时作出强的缓和。
PoE控制系统4还包括电力消耗测量单元13，用于测量PoE照明单元2的电力消耗，特别是用于当PoE照明单元2按照斜率减小规则被控制时测量PoE照明单元2的总电力消耗的斜率。斜率减小规则提供单元12适配于取决于总电力消耗的所测量的斜率而修改斜率减小规则。斜率减小规则的修改可以由修改规则定义，该修改规则取决于总电力消耗的所测量的斜率，定义斜率减小规则应当如何被修改。例如，修改规则可以定义：如果在考虑所修改的PoE命令21和所使用的预定义的时间间隔的情况下，PoE照明单元2的总电力消耗的所测量的斜率大于预期，则电力电平设置时间被分布在其中的预定义的时间间隔应当被扩大预定义的时间。因此，作为对于通过PoE控制系统4（它可以是PoE开关）所传送的某些PoE命令的反应的电力消耗（特别是电流消耗）可以被监控，其中该监控可用来自动适配斜率减小规则。
在一个实施例中，斜率减小规则提供单元适配于确定在迭代过程中，电力电平设置时间应当被分布在其中的预定义的时间间隔，其中迭代过程从预定义的最大时间间隔开始。而且，对于预定义的命令可以预定义目标斜率。例如，对于定义所有PoE照明单元应该被接通的命令，可以预定义总电力消耗的特定目标斜率。PoE控制单元然后可以适配于按照这个预定义的PoE命令，控制PoE负荷的电力电平，以使得不同的PoE负荷在不同的时间被设置为其所期望的电力电平，其中这些电力电平设置时间被分布在预定义的最大时间间隔内。电力消耗测量单元然后可以测量PoE负荷的总电力消耗的斜率，并且所测量的斜率可以与预定义的目标斜率相比较。如果所测量的斜率小于目标斜率，则预定义的时间可以从预定义的最大时间间隔中减去，以便在迭代过程的第一步骤中减小其中电力电平设置时间应当被分布在其中的时间间隔。在迭代过程的下一个步骤中，PoE控制单元把电力电平设置时间分布在第一步骤得到的减小的时间间隔内，以及电力消耗测量单元再次测量PoE负荷的总电力消耗的斜率。所测量的斜率与目标斜率进行比较，并且如果所测量的斜率仍旧小于目标斜率，则通过从当前时间间隔中减去预定义的时间而进一步减小时间间隔。这些迭代步骤可以重复进行，直至所测量的斜率相似于目标斜率为止，由此定义最优化的时间间隔，其可以在PoE照明系统正常操作期间被使用。
因此，在执行迭代过程的同时，监控其他化反应允许调节电力电平设置时间被分布在其中的时间间隔，以使得它被最优化。这可以是特别令人感兴趣的，如果PoE照明单元比起其它PoE照明单元花费更多或更少的时间进行反应，或对于不同的照明参数具有不同的延时和因此对应的不同的命令的话。特别地，对于定义PoE负荷的电力电平的每个命令，可以通过迭代过程确定特定的时间间隔。
PoE照明单元2的总电力消耗的所测量的斜率也可以用来控制PoE照明单元2，以使得如果总电力消耗的所测量的斜率大于预定义的斜率阈值，则PoE照明单元2的总电力消耗的斜率被减小。因此，PoE照明单元2的总电力消耗的斜率可能不仅在如果由总电力改变确定单元确定的所确定的（即，所估计的）总电力消耗改变大于预定义的电力改变阈值的情况下被减小，而且可能也在如果总电力消耗的所测量的斜率大于预定义的斜率阈值的情况下被减小。
在下面，将参照图4中示出的流程图示例地描述用于控制PoE照明系统的PoE照明单元的PoE控制方法的实施例。
在步骤101，定义PoE照明单元的所期望的电力电平的PoE命令由PoE命令提供单元提供。例如，提供如下这样的PoE命令，即：其指示几个或所有的PoE照明单元应当被接通，由此定义当被接通时由PoE照明单元所要求的相应电力电平。在步骤102，由总电力改变确定单元基于所提供的PoE命令确定（即估计）将由所提供的PoE命令造成的总电力改变量。例如，如果几个或所有的PoE照明单元应当被接通，则由要被接通的PoE照明单元所要求的电力电平可被合计，以便确定总电力改变量。总电力改变确定单元可包括表格，其包含关于当被接通时由相应PoE照明单元所要求的电力电平的信息。在步骤103，确定所确定的总电力改变量是否大于预定义的电力改变阈值。如果是这种情形，则在步骤104，PoE照明单元被控制成使得PoE照明单元2的总电力消耗的斜率当被设置为所期望的电力电平时被减小。例如，对应的电力电平设置时间可以其他地分布在预定义的时间间隔内，其可被看作为是最大延迟时间。如果所确定的总电力改变量不大于预定义的电力改变阈值，则PoE照明单元仅仅按照在步骤101提供的未修改的PoE命令被控制。因此，在步骤105，PoE照明单元的总电力消耗的斜率当被设置为所期望的电力电平时不被减小。
以太网电缆不仅用于电力传输，也用来经由IP协议远程地控制照明单元。PoE命令是IP命令，它可以寻址大量的PoE照明单元，这可导致显著的电力改变，特别是显著的电流改变。例如，当在工作时间之前建筑物的照明控制系统命令建筑物中的所有楼层上的过道照明单元被接通时，这可能会造成PoE电源供给侧的浪涌电流。另外，当命令被错误地分布时，这造成大量的照明单元闪烁，这可能会导致诸如熔断保险丝或损坏硬件那样的问题。黑客攻击也可能会针对这个问题。
因此，以上参照图1到3描述的PoE系统和以上参照图4描述的PoE控制方法优选地适配于缓解由于负荷命令（即由于PoE命令）所造成的电流峰值的问题。就由负荷控制命令（即由PoE命令）造成的浪涌电流和电流尖脉冲而言的潜在问题被确定，以及如果PoE命令可能具有造成麻烦的潜在性，则命令流程被影响，以便减小总电力消耗率（如果PoE照明单元是按照PoE命令被控制的话），特别是减小电流改变率，以及一次缓解问题。由于对命令的总体平滑即使在浪涌不具有危险的情形下也可能过多得改变所打算的照明行为，因此PoE控制系统和方法优选地使用一种合计被寻址的（即，作为目标的）照明单元的数目和电力消耗方面的相关改变的算法。如果电力改变低于所给定的阈值，则可以省略平滑过程（即，减小总电力消耗的斜率）。
虽然在上述的实施例中，当被设置到所期望的电力电平时，为了减小PoE照明单元的总电力消耗的斜率，电力电平设置时间被分布在预定义的时间间隔内，但在其它实施例中，PoE照明单元的总电力消耗的斜率可以以另一种方式被减小。例如，PoE控制单元10可以适配于把对于相应PoE照明单元2达到相应所期望的电力电平所需的单独电力改变量细分成单独电力改变子量，以及控制相应的单独照明单元2，以使得其电力电平在不同时间按照相应的单独电力改变子量进行改变。特别地，如图5中示意地和示例地图示的，定义所有的照明单元2应当被接通到其最大光强度的PoE命令20可被修改成几个调亮的PoE命令22，其中，每个调亮的PoE命令22定义每个照明单元2应当被设置为的相应中间调光状态。因此，例如，在数据路径中的接通/关断PoE命令可被修改成一系列调亮/调暗命令，以便减慢该过程。中间调亮状态的数目和经历这些调光状态的时间确定了原始电力消耗步骤的延伸。另外，这些参数可以由斜率减小规则定义，该斜率减小规则在如上所述的自动自学习过程中在操作期间被修改。特别地，同样在这个实施例中，调光状态被分布在其中的时间间隔可以在从预定义的最大时间间隔开始的迭代过程中被确定，以便把消耗步骤分布在足够大的、但不一定必须是大的时间间隔内。这是特别令人感兴趣的，如果不同的调光状态导致不同的电力反应步骤的话，即导致不同的电力消耗步骤的话，例如，在使用粗黑色曲线的调光情形下，其中不仅是亮度而且谱含量受影响，这可能导致非线性的电力与调光关系以及与调光水平有关的时间延迟。
虽然在上述的实施例中PoE系统的PoE负荷是照明单元，但是在其它实施例中，PoE系统还可以包括其它PoE负荷，其中电力改变步骤被平滑化，以便减小例如熔断保险丝或损坏部件的可能性。PoE系统（其可以是PoE照明系统或另一PoE系统）可用于例如办公室或其它建筑物中。
PoE系统是直流（DC）电力分布系统。与交流（AC）电力分布系统相比，DC电力分布系统允许简化负荷电力部件、通过减小分布和转换损耗而进行能量节省、以及本地绿色能源的简化集成。但DC电力分布系统常常遭受浪涌—在设备通电时增加的电流消耗的影响。不像在AC系统中完成的，DC负荷可以有利地在电力输入端处具有电容器。这样的电容器阻止负荷本身的电流纹波完全传播到电力网并且平滑尖脉冲，特别是短的过电压脉冲，以便保护负荷。但这样的输入电容器在无论何时电网需要加电时都将产生过大的电流，因为所有的电容需要被立刻充电。对于浪涌的特定源例如是基于卤素白炽灯的照明设备，因为灯丝需要几倍的标称电流，直至灯达到温度为止。浪涌的缺点可以是例如在启动时由于超过电流限制导致临时的电力和装置的不可提供性，和由浪涌和保护造成的用户可察觉的通电/断电效应，如灯闪烁，以及在掉电后系统无法接通。
PoE负荷可以被分组，其中由PoE命令提供单元提供的PoE命令可以定义一个组的所有PoE负荷的电力电平。特别地，PoE命令可以规定：一个组的所有PoE负荷应当被接通或关断。例如，在一个房间中的所有灯可以都由存在检测器自动控制，或在一个房间中的灯可以被指派到不同的组，通过光传感器（例如，用于在窗口侧/过道侧的办公室照明的日光整合）、或者多个工作场所的或任务指派的按钮而被控制。在另一个示例中，在宾客到达之前启用旅馆房间可能要求打开HVAC（供暖、通风和空调）、默认照明和电视以用于基本的宾客信息等等。在再一个示例中，为工作场所供电可能要求打开台式计算机、屏幕、打印机、扬声器和智能电话对接站。
虽然在上述的实施例中，电力/数据通信系统是PoE系统，但在其它实施例中，电力/数据获取系统也可以是另一系统，诸如USB系统、PLC系统、PoDL系统等等。特别是，PoDL系统可以用于在像汽车那样的照明应用内的汽车应用或在汽车内的其它应用。
本领域技术人员在实践所要求保护的发明时从附图、公开内容和所附权利要求的学习中将理解和实现对于所公开的实施例的其它变例。
在权利要求中，单词“包括”不排除其他单元或步骤，以及不定冠词 “一”或“一个”不排除多个。
单个单元或设备可以满足在权利要求中引述的几项的功能。某些措施在互相不同的从属权利要求中被引述的单纯事实不指示着这些措施的组合不能被加以使用。
由一个或几个单元或设备执行的、像总电力改变的确定、负荷的控制、斜率减小规则的修改等等那样的过程可以由任何其它数目的单元或设备执行。例如，步骤102到105可以由单个单元或由其它数目的不同单元执行。这些过程，特别是按照控制方法的控制可以被实施为计算机程序的程序代码装置和/或作为专用硬件。
计算机程序可被存储/分布在连同其它硬件一起或作为其它硬件的一部分被提供的适当的介质上，诸如光学存储介质或固态介质，但也可以以其它形式（诸如经由互联网或其他有线或无线电信系统）被分布。
在权利要求中的任何参考标号不应当被解读为限制范围。
本发明涉及一种用于控制像PoE系统那样的电力/数据通信系统的负荷（特别是照明单元）的控制系统，其中，提供了定义电力/数据通信系统的负荷的所期望的电力电平的命令。确定将由所提供的命令造成的总电力改变量，以及负荷被控制成使得当被设置为所期望的电力电平时，如果所确定的总电力改变量大于预定义的电力改变阈值，则负荷的总电力消耗的斜率被减小。因此，如果所提供的命令可能导致总电力改变量造成像熔断保险丝那样的问题，则负荷可被控制成使得当被设置为所期望的电力电平时，负荷的总电力消耗的斜率以及因此例如熔断保险丝的可能性被减小。
Claims (15)
1.一种用于控制电力/数据通信系统的负荷以缓解由于定义所述电力/数据通信系统的负荷（2）的所期望的电力电平的命令而引起的电流峰值的问题的控制系统，其中所述控制系统（4）包括：
-命令提供单元（7），用于提供所述命令，
-总电力改变确定单元（9），用于基于所提供的命令来确定将由于所提供的命令而造成的总电力改变量，
-控制单元（10），用于随着时间来控制所述负荷（2），以致如果所确定的总电力改变量大于预定义的电力改变阈值，当被设置为所期望的电力电平时，所述负荷（2）的总电力消耗的斜率被减小。
2.如在权利要求1中定义的控制系统，其中所述控制单元（10）适配于：将对于相应的负荷达到相应的所期望的电力电平所需要的单独电力改变量细分为单独电力改变子量，以及控制相应的单独负荷，以致其电力电平在不同的时间按照相应的单独电力改变子量进行改变。
3.如在权利要求1中定义的控制系统，其中所述控制单元（10）适配于按照所述命令来控制所述负荷（2）的电力电平，以致不同的负荷（2）在不同的时间被设置为其所期望的电力电平。
4.如在权利要求3中定义的控制系统，其中所述控制单元（10）适配于随机控制在什么时间相应的负荷（2）被设置为其相应的所期望的电力电平。
5.如在权利要求3中定义的控制系统，其中所述控制单元（10）适配于按照所述命令来控制所述负荷（2）的电力电平，以致不同的负荷（2）在预定义的时间间隔内在不同的时间被设置为其所期望的电力电平。
6.如在权利要求1中定义的控制系统，其中所述控制单元（10）适配于控制所述负荷（2），以致如果所确定的总电力改变量较小，则所述负荷（2）的总电力消耗的斜率将较大，而如果所确定的总电力改变量较大，则所述负荷（2）的总电力消耗的斜率将较小。
7.如在权利要求6中定义的控制系统，其中所述控制单元（10）适配于按照所述命令来控制所述负荷（2）的电力电平，以致不同的负荷（2）在预定义的时间间隔内在不同的电力电平设置时间被设置为其所期望的电力电平，其中如果所确定的总电力改变量较小，则预定义的时间间隔较小，而如果所确定的总电力改变量较大，则预定义的时间间隔较大。
8.如在权利要求1中定义的控制系统，其中所述控制单元（10）适配于：接收所述命令，如果所确定的总电力改变量大于预定义的电力改变阈值，则修改所述命令，以及将所修改的命令发送到所述负荷（2），其中所述命令被修改，以致当被设置为所期望的电力电平时，所述负荷（2）的总电力消耗的斜率被减小。
9.如在权利要求1中定义的控制系统，其中所述控制系统（4）包括斜率减小规则提供单元（12），用于提供定义所述负荷(2)的控制的斜率减小规则，以致当所述负荷(2)被设置为所期望的电力电平时，总电力消耗的斜率被减小，其中所述控制单元（10）适配于：如果所确定的总电力改变量大于预定义的电力改变阈值，则按照斜率减小规则来控制所述负荷(2)。
10.如在权利要求9中定义的控制系统，其中所述控制系统（4）包括电力消耗测量单元（13），用于当所述负荷（2）按照斜率减小规则被控制时测量所述负荷（2）的总电力消耗的斜率，其中所述斜率减小规则提供单元（12）适配于取决于所测量的总电力消耗的斜率来修改斜率减小规则。
11.如在权利要求1中定义的控制系统，其中所述控制系统（4）包括电力消耗测量单元（13），用于测量所述负荷（2）的总电力消耗的斜率，其中所述控制单元（10）适配于控制所述负荷（2），以致如果所测量的总电力消耗的斜率大于预定义的斜率阈值，所述负荷（2）的总电力消耗的斜率被减小。
12.一种电力/数据通信系统，包括若干负荷（2）和如在权利要求1中定义的用于控制负荷（2）的控制系统。
13.如在权利要求12中定义的电力/数据通信系统，其中所述电力/数据通信系统是照明系统，以及所述负荷（2）是照明单元。
14.一种用于控制电力/数据通信系统的负荷以缓解由于定义所述电力/数据通信系统的负荷（2）的所期望的电力电平的命令而引起的电流峰值的问题的控制方法，其中所述控制方法包括：
-由命令提供单元（7）提供所述命令，
-由总电力改变确定单元（9）基于所提供的命令来确定将由于所提供的命令而造成的总电力改变量，
-由控制单元（10）随着时间来控制所述负荷（2），以致如果所确定的总电力改变量大于预定义的电力改变阈值，当被设置为所期望的电力电平时，所述负荷（2）的总电力消耗的斜率被减小。
15.一种计算机可读介质，包括用于控制电力/数据通信系统（1）的负荷（2）的计算机程序，所述计算机程序包括程序代码，用于当所述计算机程序在控制系统（4）上运行时，造成如在权利要求1中定义的控制系统实行如在权利要求14中定义的控制方法的步骤。
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