CN108352992A

CN108352992A - 电力提供设备和方法

Info

Publication number: CN108352992A
Application number: CN201680048693.9A
Authority: CN
Inventors: M.温德特; L.伊塞博德特; M.J.德鲁伊特; J.J.布里曼
Original assignee: Koninklijke Philips NV
Current assignee: Signify Holding BV
Priority date: 2015-08-20
Filing date: 2016-08-05
Publication date: 2018-07-31
Anticipated expiration: 2036-08-05
Also published as: US20180239407A1; EP3338402A1; US11775039B2; CN108352992B; WO2017029137A1; EP3338402B1

Abstract

本发明涉及一种用于将电力提供至多个电力接收设备（31）的电力提供设备（2）、一种包括这种电力提供设备（2）的电力分配系统、一种用于将电力提供至多个电力接收设备（31）的方法和一种相应的计算机程序。在备用期间，电力提供设备（2）有利地被供给有来自专用或者调整用于低能耗的电力源（1）（例如上行链路端口（23）或者共享的电力总线）的电力。从这种电力源（1）提取的电流（或者提供至下行链路电力接收设备（31）的电力）被测量，并且例如导数被使用以便就在电流增加开始时探测电流增加。此信息可以被使用，使得干线电源（29）被启动，以便可用于比通过来自备用电力源（1）的级联供电可用的更多的电力需求。

Description

电力提供设备和方法

技术领域

本发明涉及一种用于将电力提供至多个电力接收设备的电力提供设备，一种包括这种电力提供设备的电力分配系统，一种用于将电力提供至多个电力接收设备的方法和一种相应的计算机程序。

背景技术

用于将电力提供至多个电力接收设备的已知概念是以太网供电（在下文中也称为“PoE”；例如描述于IEE802.3af/at标准并且目前正被扩展到IEEE Task Force P802.3bt中的4对电力）。

在PoE的上下文中，电力提供设备被称作电力供应装置（PSE），并且电力接收设备被称作受电设备（PD）。然而要注意，PSE也可以从另一PSE接收电力，使得这种PSE具有双重状态：相对于上行链路PSE为PD和相对于下行链路PD为PSE（例如见WO2011/151773A1，其中备用期间的电源由上游PoE交换机/PSE提供）。

例如，在PoE照明系统（见图1，下文讨论）中，PD例如可以是光源、用户接口设备（UI）和传感器。

根据GB2462312A的、布置成用于在以太网供电（PoE）系统中使用的电力控制系统包含电池，连接到电池并且用于对电池充电的电池充电单元，以及布置成监测电池的充电水平并且作为响应将电流引导至电池或者引导电流从电池离开的处理器。用于将电力传递至负载的以太网供电系统包含受电设备和配置成将DC电力供给至受电设备的以太网电力供应设备。

当现在主要负载切断（这可以意味着照明系统中灯光被切断）时，仅仅连接系统以及传感器和UI会需要被供给电力。典型地，在这种所谓的备用情况期间所要求的电力是非常低的。在如图1中示出的示例中，典型的值可以是每个空载节点约0.5W，导致在八端口PSE中4W的总数加上PoE交换机/PSE的内部电力需要。

这种电力需求小到足以被上行链路PSE容易地满足，即使用于获取备用电力的其他手段也可以被采用。保持在PoE内，备用情况允许将干线电力转换至PoE电力水平的PSE的干线电源可以被完全地切断，因为PSE的交换机仍然可以从上行链路受电工作。

在备用情况中，没有负载被呈现给PSE的操作电源（或者干线电源），其在正常（满电力）操作期间提供待分配至PD的电力。如果这种操作电源维持是激活的，则仅仅由于电源是激活的，能量被浪费。另一方面，如果电源是未激活的，关于从备用情况转变至正常操作情况的问题出现。由于操作电源被切断时可以由PSE供给的电力是相当有限的，随着所连接的PD的电力需求不断上升，过电力保护情况可以发生（电力需求超过可用电力），使得至PD的电力提供暂时地停止，从而可能导致闪烁或者类似情况。

发明内容

本发明的一目的是提供顾及降低或者甚至避免上述缺点的一种用于将电力提供至多个电力接收设备的电力提供设备、一种包括这种电力提供设备的电力分配系统、一种用于将电力提供至多个电力接收设备的方法和一种相应计算机程序。特别地，本发明尝试提供一种顾及对于电力接收设备的无缝电力可用性而没有能量的不适当浪费的方案。

在本发明的第一方面中，提出一种用于将电力提供至多个电力接收设备的电力提供设备，其包含：操作电力单元，其布置成在电力提供设备的操作模式中从外部操作电力源接收操作电力；备用电力单元，其布置成在电力提供设备的备用模式中从备用电力源接收备用电力，备用电力低于操作电力；电力分配单元，其布置成将从操作电力单元或者备用电力单元接收的电力转送至一个或者多个电力接收设备；和电力控制单元，其布置成控制操作电力单元以在接通状态和切断状态之间切换，其中电力控制单元包括布置成监测由电力分配单元转送的电力的电力监测部分，其中电力控制单元布置成，当电力监测部分探测到由电力分配单元转送的电力在预定监测周期上的增加超过预定探测阈值时，控制操作电力单元以切换至接通状态，因此从备用模式切换至操作模式。

在本发明的第二方面中，提出一种电力分配系统，其包含：操作电力源，比操作电力源提供更少电力的备用电力源，耦合至操作电力源和备用电力源的根据第一方面的电力提供设备，和耦合至电力提供设备的多个电力接收设备。

在本发明的第三方面中，提出一种通过电力提供设备将电力提供至多个电力接收设备的方法，其包含：备用电力提供步骤，其中电力提供设备在备用模式中从备用电力源接收备用电力并且将电力转送至一个或者多个电力接收设备；转变步骤，其中电力提供设备在备用模式中从备用电力源接收备用电力并且将电力转送至一个或者多个电力接收设备并且为从外部操作电力源的电力接收做准备；以及操作电力提供步骤，其中电力提供设备在操作模式中从操作电力源接收操作电力并且将电力转送至一个或者多个电力接收设备，当完成准备从操作电力源的电力接收时操作电力提供步骤跟随转变步骤，备用电力低于操作电力，其中在备用电力步骤期间，监测由电力提供设备转送的电力的监测子步骤被提供，其中当在监测子步骤中探测到所转送电力在预定监测周期上的增加超过预定探测阈值时，该方法从备用电力提供步骤行进至转变步骤。

本发明顾及一种系统，在该系统中从电力提供设备至多个电力接收设备的电源被提供，并且该系统允许不同水平的有效备用供给。发明人意识到可以利用非常快速的方法探测在备用期间电力提供设备的电力需要的增加。考虑到干线供给电路系统的快速上电，这可以以这种方式完成：使得供给需求很早被探测到。

如上文指出，在备用期间，电力提供设备有利地被供给有来自专用或者调整用于低能耗的电力源（例如上行链路端口或者共享的电力总线）的电力。从这种电力源提取的电流（或者提供至下行链路电力接收设备的电力）被测量，并且例如导数被使用以便就在电流增加开始时探测电流增加。此信息可以被使用，使得干线电源被启动，以便可用于比通过来自备用电力源的分级供电可用的更多的电力需求。

特别是在以太网供电的上下文中，令人感兴趣的特征是将从更高分级水平接收的电力向下转送到在中间的PSE的负载（PD）。本发明例如提供在中间的PSE（2）中的电力管理并且允许硬件/软件手段被采用以保证在PSE的负载（即，连接至PSE的PD）处的无缝电力可用性。

本发明的要点在于对于在从备用供给至操作供给上的优选地无缝切换的支持。在此，然而要注意，在“紧急事件”的情况中，操作电源也可以被提供，该紧急事件例如是这样的情况，其中—或许仅仅暂时地—比当前可用的电力更多的电力被需要并且其中这种附加电力的包括可能不被即时地提供）。发明人的核心思想是，每当当前电力需求（例如，由电力接收设备提取的电流）开始增长多于某电力变化阈值时，操作电源被（重新）激活。

要注意，电力接收设备的备用电力要求或者需求会随时间轻微地变化，即使这种轻微变化不指示例如从电力接收设备的备用状态至消耗更多电力的操作状态的变化。这种轻微增加的原因的示例可以是电池的附加充电，对于要求更高电力传输的无线链路的更高噪声水平，或者一些部件中增加的损耗。优选地，探测阈值以这种方式被确定，使得这种可预期的轻微增加—在正常环境下—不导致切换至操作电力单元的接通状态。

在优选实施例中，电力监测部分布置成通过监测电流而监测所转送的电力。

在显著数目的实施方式中，恒定的（或者基本上恒定的）电压被提供，使得电流的变化的测量直接地反映电力的变化。

在优选实施例中，电力监测部分布置成比较分别地转送的第一电力和第二电力，其中转送第一电力的时间和转送第二电力的时间之间的间隔对应于监测周期。

如果监测周期短到足以顾及探测是足够早的从而控制操作电力单元切换至接通状态，则不必须连续地监测电力/电流。通过在间隔中探测或者测量所转送的电力（例如，借助于所提取的电流），该间隔本身已经提供电力随时间变化的平均。

在优选实施例中，电力监测部分布置成确定所转送电力的一阶导数，其中电力控制单元布置成，当电力监测部分探测到所转送电力的一阶导数完全在预定监测周期期间超过预定探测导数阈值或者所转送电力的一阶导数在预定监测周期上的平均值超过预定探测导数阈值时，控制操作电力单元切换至接通状态。

替代测量所转送电力本身（即以绝对值或者相对值），并且考虑所转送电力随着时间流逝的发展，导数（即，电力的变化速率）可以直接地被测量。在此，优选测量一阶导数。然而，如果在具体实施方式中，二阶导数的测量顾及合理结果（特别是在二阶导数测量的低噪声方面），二阶导数也可以被考虑（除了测量一阶导数之外或者作为测量一阶导数的替换）。

在优选实施例中，电力控制单元具有备用状态和控制状态，其中电力控制单元布置成，当电力监测部分探测到由电力分配单元转送的电力在预定预探测监测周期上的增加超过预定预探测阈值时，从备用状态切换至控制状态；并且其中在控制状态中，电力控制单元布置成，当电力监测部分探测到由电力分配单元转送的电力在预定监测周期上的增加超过预定探测阈值时，控制操作电力单元切换至接通状态，其中预探测监测周期长于监测周期和/或预探测阈值低于探测阈值。

有可能提供“高度重视”的状态，在该状态中例如采样频率更高（即，电力和/或导数的探测之间的间隔更短）。这种方式的益处是，由于更长间隔的原因，提供了在测量上的平滑效果（因为短时间峰不会导致操作模式中的不合理变化）。

然而在另一方面，总是使用最高可能采样频率的益处是增加的电力需求的起始可以尽可能早被探测到。

在优选实施例中，鉴于由电力分配单元转送的电力与备用电力的限制相比较，预定探测阈值被调整。在这种实施例中，例如依赖于当前转送电力和基于备用电力源的待转送最大电力之间的差异，提供对探测阈值的修改。例如，如果当前转送电力已经相当接近最大所支持电力，则更灵敏的（即，更低的）探测阈值可以被提供。

所确定的探测阈值的调整不必须对应于例如当前转送电力和在备用期间可能的最大电力之间差异的连续函数，因为类似分步调整的其他关系也是可能的。另外，调整不必须被连续地或者准连续地提供，并且如果在可能的调整之间提供间隔，这会是足够的，只要间隔和预定监测周期被如此选择：使得电力消耗中的过多增加可以被恰当地探测到。

在优选实施例中，备用电力源是电力源设备，其布置成将电力提供至多个电力提供设备和/或电力接收设备，其中电力提供设备包括用于与电力源设备协商所提供的备用电力的量的协商单元。

进行关于备用电力的协商的能力给出这样的益处：备用电力也可以调整到所连接的电力接收设备（和电力提供设备）在备用期间的实际需要，因此顾及在位于根据本发明的电力提供设备上的分级处可用的电力的高效分配。

在上文优选实施例的修改中，电力控制单元布置成，当电力监测部分探测到由电力分配单元转送的电力在预定重新协商监测周期上的增加超过预定重新协商阈值时，导致与电力源设备重新协商所提供的备用电力的量。

如果重新协商监测周期对应于电力监测周期，所述重新协商阈值小于探测阈值。假如重新协商监测周期长于电力监测周期，重新协商阈值可以对应于探测阈值。

在上文修改的有利变型中，备用电力单元布置成，至少在重新协商需要的周期期间，从辅助备用电力源（例如，内部（可能地可再充电的）电池或者外部电力总线）接收备用电力。

如果所提供电力的重新协商包括（例如，由自发过载情况导致的或者对由其他手段（例如LLDP）提供的信号做出反应的）电力削减（如例如在以太网供电的已知上下文中情况正是如此），电力提供设备可以尝试这种重新协商，同时确保在重新协商过程期间备用电力可以仍然从辅助备用电力源接收并且转送至电力接收设备。优选地，辅助备用电力源提供足够电力，使得在失败的重新协商的情况中仍然存在足够时间用于对操作电力单元上电。

因此，如果存在所转送电力的增加，该增加没有大到足以触发操作电力单元的切换至接通状态，但是该增加具有这样的幅度，该幅度然而将证明尝试增加可用备用电力的量是合理的（例如，如果由于电力接收设备的老化，电力需求中存在相当小但是稳定的增加），则电力提供设备可以利用电力源设备的过电力循环以便顾及所提供备用电力的重新协商。

在优选实施例中，备用电力源是外部电力总线和内部电池中的至少一个。

依赖于在备用期间的电力需要，电力可以以各种方式（包括内部电源）提供。

在优选实施例中，电力提供设备是根据以太网供电标准的电力源装置。

在上文优选实施例的修改中，电力提供设备布置成根据以太网供电标准从备用电力源接收备用电力。

本发明可以特别有益地被使用于以太网供电的上下文中。然而要注意，本发明不限于以太网供电。

在优选实施例中，电力监测部分布置成将由电力分配单元转送的电力和/或转送至具体电力接收设备的电力的量与相应的过电力阈值进行比较，其中电力提供设备布置成基于电力监测部分的比较结果而停止将电力转送至电力接收设备中的一个或者多个。

电力监测部分也可以被用作针对过电力情况的保障。就基于电力提供设备的现有设计而设计根据本发明的电力提供设备的实施方式而言，可以有益的是与针对过电力情况的先前提供的电路系统保障分开地提供电力监测部分，由于这种传统电路系统通常并非被设计用于对所转送电力的小的变化的快速探测。

在优选实施例中，电力提供设备进一步包含设置单元，其布置成基于当前转送电力和/或备用电力的电力限制而调整预定监测周期和/或预定探测阈值。

跟随这种调整，电力提供设备可以“学习”到实际实施方式的典型情况。

在优选实施例中，电力提供设备进一步包含通信单元，其布置成探测提供至电力接收设备中的一个或者多个的通信数据，其中电力控制单元布置成，当所探测通信数据指示电力接收设备中的一个或者多个的电力需求的迫近增加时，控制操作电力单元以切换至接通状态。

除了所转送电力的探测外，另外的信息可以被用于识别电力接收设备的电力需求即将增加的情况。这种附加信息例如可以被导出以用于被给到电力接收设备的数据或者命令。特别是在以太网供电和相似概念的上下文中，用于提供电力的电缆也用于通信，使得通信数据的探测可以以容易的方式实现。然而，电力提供设备可以被提供有其他通信手段或者协议（例如无线或者蓝牙），以便探测被给到所耦合的电力接收设备的通信数据。

在本发明的另外方面中，提出一种用于将电力提供至多个电力接收设备的计算机程序，软件产品包含程序代码手段，该程序代码手段用于当软件产品在根据本发明的电力提供设备上运行时致使该电力提供设备执行根据本发明的方法的步骤。

应理解，权利要求1的电力提供设备、权利要求13的电力分配系统、权利要求14的用于提供电力的方法和权利要求15的计算机程序具有特别是如从属权利要求中定义的相似和/或相同的优选实施例。

应理解，本发明的优选实施例也可以是从属权利要求或者上文实施例与相应的独立权利要求的任意组合。

本发明的这些和其他方面将从下文描述的实施例是显而易见的，并且参照下文描述的实施例被阐述。

附图说明

在下列附图中：

图1示出按照本发明一实施例的电力分配系统，

图2示意性地示出按照本发明另一实施例的电力提供设备的元件，

图3示出一曲线图，其图示按照本发明一实施例的电流监测，并且

图4示出一流程图，其图示根据本发明一实施例的提供电力的方法。

具体实施方式

图1示出按照本发明一实施例的电力分配系统。

图1中示出的电力分配系统10提供利用级联以太网供电方案的常规照明系统的基础功能。

该系统包括中央PSE 1，其操作为两个另外的PSE 2的备用电力源，该两个另外的PSE各自是本发明的电力提供设备2的示例。

中央PSE 1具有数据连接18和电力连接19（即，中央PSE被供给有来自干线（未示出）的电力）。它通过电缆11、14从相应的PoE端口连接至另外的PSE 2。

从中央PSE 1至另外的PSE 2的经由电缆的上行链路连接11借助于插线电缆11被提供。

对于该系统和PoE方案来说固有的是，中央PSE 1在经由电缆的连接11上可以供给仅仅有限的电力，使得可以从中央PSE 1提供至另外的PSE 2的电力的量对于连接至另外的PSE 2的所有载荷的典型常规操作不是足够的，但是对于仅仅需要最小电力的备用模式是足够的。

另外的PSE 2被提供有到干线电源29的连接22。为了耦合至电缆11/中央PSE 1，该另外的PSE包括端口23。除了这个进入端口23之外，另外的PSE 2装备有多个发送端口24，形式为照明元件31、32，用户接口设备33和/或传感器34的电力接收设备借助插线电缆6可连接至该发送端口24。

连接22耦合至干线电力电路21，其是操作电力单元的一示例。

另外的PSE 2包括按钮25和信号指示器26。通过按压按钮25，系统10的用户能够在安装后人工地校准在典型备用情况期间的电流（或者更加通常地电力需求）。信号指示器26被用于示出备用状态，例如用于诊断。

图2示意性地示出按照本发明另一实施例的电力提供设备的元件。

与图1中示出的另外的PSE 2相比，图2示出的PSE 2'的轻微修改之处在于它还被装备以被提供有来自辅助DC电力总线27的电力。因此，在这个实施例中，存在三种潜在的电力源：AC干线29；辅助DC电力总线27和PoE上行链路电力11。

除了上文所述的干线电力电路21（操作电力单元的示例）、进入端口23（其通向作为包括协商单元的备用电力单元的示例的上行链路PD单元231）和发送端口24之外，作为本发明的电力提供设备的示例的PSE 2'另外包括备用管理器211（作为电力控制单元的部分的示例）、电流观测器212（作为电力监测部分的示例）和数据观测器213（作为通信单元的示例）。另外提供PSE管理器28（电力分配单元的示例），其包括用于选择性地将电力供给至发送端口24中的一个的交换机281-28n。由于借助PoE提供电力的通常概念是已知的，对PSE管理器28的另外解释是不需要的。

（由备用管理器211和电流观测器212提供的）全面PSE电力管理不断地监测至发送端口24的电力/电流流动。这意味着测量由全部连接PD 31要求的电力。由于发明人预料集成有常规PSE管理电路系统28的电流流动的典型可用监测将不允许足够快的响应，分开的电流测量在这个实施例中被使用。

已知的PSE管理器28本身能够测量（每信道的）电流，然而在这个实施例中外部电流变送器（LEM）被使用，因为对PSE管理器的I²C电流测量寄存器的轮询太慢。备用管理器211在各电势源之间切换并且激活/不激活干线供给21。

只要总PD负载基本上低于在上行链路上与上行链路中央PSE 1协商的电力，干线供给不被激活并且电力从上行链路取得。这个协商由上行链路PD单元231进行，其是可级联PSE 2'的部分。可替换地，备用电力也可以从辅助DC电力总线27路由。

备用管理器211可以正在使用由数据观测器213在所传输数据包上提供的数据观测，以影响采用哪个电力源的决定。例如，流至PD 31中的一个的数据可以已经控制待重新激活的电源21。

另外，一旦按压按钮（在图2中未示出），备用管理器布置成，基于当前转送电力和备用电力的电力限制，调整预定监测周期和预定探测阈值。

图3示出一曲线图，其图示按照本发明一实施例的电流监测。

本发明的核心是从在上行链路上被供电的备用情况（在上文讨论的实施例中使用级联PoE）切换至干线供给的过程。如果这个过程没有足够快以能够运送所要求的电力，上行链路将进入过电力保护并且PD将经历短的电力故障。为了快速地切换至干线供给，电流监测可以使用如在图3中图示的自适应采样技术。

备用管理器（见图2）可以使用硬件手段以评估电流导数dI/dt。如果导数基本上高于预定义阈值，干线供给将再次被重新激活。

图3示出在备用情况的结束期间的电流波形100。放大部分110给出更多细节。在某些时间101处，电流102的样本被取得。样本之间的距离是时间t₁。当样本中的差异△I变得高于定义的阈值时，样本之间的距离降低至t₂。在此示例中，距离降低至25%。

需要注意，可替换地或者另外，为了对样本时刻之间的迅速电流变化起作用，连续地测量的电流的导数（HW电路系统）可以与dI/dt阈值比较。此比较的输出可以启用电源21（通过uC中断）。

电力由电力提供设备提供至多个电力接收设备。

在第一备用电力提供步骤50中，电力提供设备从备用电力源接收电力并且将电力转送至一个或者多个电力接收设备。

然后，存在转变步骤51，其中电力提供设备从备用电力源接收电力并且将电力转送至一个或者多个电力接收设备并且准备从外部操作电力源的电力接收。

跟随转变步骤51，存在操作电力提供步骤52，其中电力提供设备从操作电力源接收电力并且将电力转送至一个或者多个电力接收设备。

在完成从操作电力源的电力接收的准备之后（不在之前—但是不一定直接在其之后），操作电力提供步骤52跟随转变步骤51。

在备用电力步骤50期间，重复地提供监测由电力提供设备转送的电力的监测子步骤53。

当在监测子步骤53中探测到所转送电力在预定监测周期上的增加超过预定探测阈值时，该方法从备用步骤50行进至转变步骤51。

尽管在附图和前文描述中，本发明已经被详细地图示和描述，这种图示和描述将被认为是图示性的或者示例性的而不是限制性的；本发明不限于所公开的实施例。

通过研究附图、公开文本和所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和达成对于所公开实施例的其他变型。

例如，可能在遵循以太网供电以外的方案而分配电力的实施例中操作本发明。

另外，本发明不限于包括（操作和备用）电源、（多个）电力提供设备和电力接收设备的三层次，因为电力接收设备可以再次被实施使得另外的电力接收设备可以被提供有另外水平中的电力。

操作电力单元不限于具有仅仅切断状态和一个接通状态，因为不同水平的接通状态也被考虑。例如可能的是，操作电力单元被模块化设计，即，包括若干（可能地独立的）操作电力子单元，每个操作电力子单元可以具有接通状态和切断状态，从而导致在操作电力单元的切断状态（子单元也处于它们的切断状态）和操作电力单元的接通状态（其中所有子单元也处于它们的接通状态）之间的多个状态。不同子单元不一定必须具有相同的额定功率或者功率容量。

在本发明的上下文中，情况不一定是在这样的多个状态之间存在区别，因为该状态中的任意一个可以利用当电力监测部分探测到由电力分配单元转送的电力在预定监测周期上的增加超过预定探测阈值时该操作电力单元切换至的接通状态被识别。

然而可能的是，在切换至接通状态后所需要的电力的量在切换前（例如基于电力接收设备的电力消耗的增加的量）被估计或者基于外部信息（例如，由通信单元接收的信息）被确定，并且适于这种电力需求的具体接通状态（即，子单元的接通和切断状态的组合）然后被选择并且被切换至。

另外考虑的是，电力提供设备包括若干操作电力单元，其中每个电力单元被提供用于端口（即，所连接的电力接收设备）的具体集合。本发明可以在此处被实施使得由指定至具体操作电力单元的电力接收设备的（固定的或者选择性指定的）集合消耗的电力独立于不属于该集合的电力接收设备消耗的电力被考虑。然而还可能的是，超过预定探测阈值的由电力分配单元转送的电力在预定监测周期上的增加的探测也可以用于控制与所考虑的电力接收设备不那么相关的操作电力单元的接通状态。换言之，选定数目的电力接收设备的备用状态即将结束的发现可以指示其他电力接收设备存在相似情况。

在本发明的优选实施例中，备用电力源借助以太网供电或者以类似方式提供电力。可替换地或者另外，外部电力总线和/或内部电池可以被提供作为备用电力源。然而，作为另外替换或者还另外，假如备用电力单元布置成也从干线电力高效地提供低备用电力，备用电力源也可以是干线。

在本发明一实施方式中，提供一种用于在电力分配系统中无缝地为电力接收设备供给的方法，其中对于电力接收设备的电流的总和的电流监测被用于结束备用操作。在这种实施方式中，备用电力根据以太网供电从上行链路被提供，然而也可能的是，分开的备用供给总线被提供作为干线供给的替换用于备用。特别地，可以观测电流的导数。每当它大于阈值时，备用操作将被结束。dI/dt阈值比较器可以被实施以在样本时刻之间起作用，并且一旦dI/dt值跨过阈值，干线供给就尽可能快地被启用。依赖于实施方式的具体需要，每当后续样本之间的电流差异大于预定义阈值时，样本距离可以被调整（被降低）。另一方面，特别是从嵌入式观点，发明人认为系统的行为在固定的采样速率处是更加可预测的，该采样速率可以尽可能高以便避免太晚从备用模式切换至操作模式。本发明也可以包括一种与全面系统控制系统组合的结束备用的方法，例如，通过监测和解析到处于备用模式的负载设备的流量或者命令。

尽管上面的讨论主要地聚焦于照明系统，本发明也可以用于其他上下文中。这个发明的特别有用的应用可以被提供于PoE照明、HVAC和传感网络，例如在高效的低负载和备用支持是至关重要的或者非常期望的专业建筑物中。

在权利要求中，词语“包含”不排除其他要素或者步骤，并且不定冠词“一（a或者an）”不排除复数。

单个处理器、设备或者其他单元可以履行在权利要求中叙述的若干项目的功能。某些措施被叙述在相互不同的从属权利要求中的纯粹事实不表明这些措施的组合不能被有利地使用。

比如电力的转送、监测、探测、比较和控制的操作可以被实施为计算机程序的程序代码手段或者实施为专用硬件。

计算机程序可以存储和/或分布于与其他硬件一起供给或者作为其他硬件的部分而供给的合适介质上，诸如光学存储介质或者固态介质，但是也可以以其他形式分布，诸如经由互联网或者其他有线或者无线电信系统。

权利要求中的任何附图标记不应该被解释为限制范围。

Claims

1.一种用于将电力提供至多个电力接收设备（31、32、33、34）的电力提供设备（2、2'），包含：

- 操作电力单元（21），其布置成在该电力提供设备（2、2'）的操作模式中从外部操作电力源（29）接收操作电力，

- 备用电力单元（231），其布置成在该电力提供设备（2、2'）的备用模式中从备用电力源（1）接收备用电力，该备用电力低于该操作电力，

- 电力分配单元（28），其布置成将从该操作电力单元或者该备用电力单元接收的电力转送至一个或者多个电力接收设备（31、32、33、34），和

- 电力控制单元（211、212），其布置成控制该操作电力单元（21）以在接通状态和切断状态之间切换，

其中该电力控制单元（211、212）包括布置成监测由该电力分配单元（28）转送的电力的电力监测部分（212），

其中该电力控制单元（211、212）布置成，当该电力监测部分（212）探测到由该电力分配单元（28）转送的电力在预定监测周期上的增加超过预定探测阈值时，控制该操作电力单元（21）以切换至该接通状态，因此从该备用模式切换至该操作模式。

2.根据权利要求1的电力提供设备（2、2'），

其中该电力监测部分（212）布置成通过监测电流而监测所转送电力。

3.根据权利要求1的电力提供设备（2、2'），

其中该电力监测部分（212）布置成将分别转送的第一电力和第二电力进行比较，其中转送该第一电力的时间和转送该第二电力的时间之间的间隔对应于该监测周期。

4.根据权利要求1的电力提供设备（2、2'），

其中该电力监测部分（212）布置成确定所转送电力的一阶导数，

其中该电力控制单元（211、212）布置成，当该电力监测部分（212）探测到所转送电力的一阶导数完全在该预定监测周期期间超过预定探测导数阈值、或者所转送电力的一阶导数在该预定监测周期上的平均值超过该预定探测导数阈值时，控制操作电力单元（21）以切换至该接通状态。

5.根据权利要求1的电力提供设备（2、2'），

其中该电力控制单元（211、212）具有备用状态和控制状态，

其中该电力控制单元（211、212）布置成，当该电力监测部分（212）探测到由该电力分配单元（28）转送的电力在预定预探测监测周期上的增加超过预定预探测阈值时，从该备用状态切换至该控制状态，并且

其中在该控制状态中，该电力控制单元（211、212）布置成，当该电力监测部分（212）探测到由该电力分配单元（28）转送的电力在该预定监测周期上的增加超过该预定探测阈值时，控制该操作电力单元（21）以切换至该接通状态，

其中该预探测监测周期长于该监测周期和/或该预探测阈值低于该探测阈值。

6.根据权利要求1的电力提供设备（2、2'），

其中该备用电力源（1）是布置成将电力提供至多个电力提供设备（2、2'）和/或电力接收设备（31、32、33、34）的电力源设备（1），

其中该电力提供设备（2、2'）包括用于与该电力源设备（1）协商所提供的备用电力的量的协商单元（231）。

7.根据权利要求1的电力提供设备（2'），

其中该备用电力源是外部电力总线（27）和内部电池中的至少一个。

8.根据权利要求1的电力提供设备（2、2'），

其中该电力提供设备（2、2'）是根据以太网供电标准的电力源装置。

9.根据权利要求8的电力提供设备（2、2'），

其中该电力提供设备（2、2'）布置成根据以太网供电标准从该备用电力源（1）接收备用电力。

10.根据权利要求1的电力提供设备（2、2'），

其中该电力监测部分布置成将由该电力分配单元转送的电力和/或转送至具体电力接收设备的电力的量与对应的过电力阈值进行比较，

其中该电力提供设备布置成基于该电力监测部分的比较结果而停止将电力转送至一个或者多个电力接收设备。

11.根据权利要求1的电力提供设备（2、2'），

- 进一步包含设置单元（211），其布置成基于当前转送电力和/或该备用电力的电力限制而调整该预定监测周期和/或该预定探测阈值。

12.根据权利要求1的电力提供设备（2、2'），

- 进一步包含通信单元（213），其布置成探测提供至该电力接收设备中的一个或者多个的通信数据，

其中该电力控制单元（211、212）布置成，当所探测的通信数据指示该电力接收设备（31、32、33、34）中的一个或者多个的电力需求的迫近增加时，控制该操作电力单元（21）以切换至该接通状态。

13.一种电力分配系统（10），包含：

- 操作电力源（29），

- 备用电力源（1），其比该操作电力源（29）提供更少的电力，

- 根据权利要求1的电力提供设备（2、2'），其耦合至该操作电力源（29）和该备用电力源（1），和

- 多个电力接收设备（31、32、33、34），其耦合至该电力提供设备（2、2'）。

14.一种由电力提供设备（2、2'）将电力提供至多个电力接收设备（31、32、33、34）的方法，包含：

- 备用电力提供步骤（50），其中该电力提供设备（2、2'）在备用模式中从备用电力源（1、27）接收备用电力并且将电力转送至一个或者多个电力接收设备（31、32、33、34）；

- 转变步骤（51），其中该电力提供设备（2、2'）在该备用模式中从该备用电力源（1）接收备用电力并且将电力转送至一个或者多个电力接收设备（31、32、33、34）并且为从外部操作电力源（29）的电力接收做准备；以及

- 操作电力提供步骤（52），其中该电力提供设备（2、2'）在操作模式中从该操作电力源（29）接收操作电力并且将电力转送至一个或者多个电力接收设备（31、32、33、34），当完成从该操作电力源（29）的电力接收的准备时，该操作电力提供步骤（52）跟随该转变步骤（51），该备用电力低于该操作电力，

其中在该备用电力步骤（50）期间，监测由该电力提供设备（2、2'）转送的电力的监测子步骤（53）被提供，

其中当在该监测子步骤（53）中探测到所转送电力在预定监测周期上的增加超过预定探测阈值时，该方法从该备用电力提供步骤（50）行进至该转变步骤（51）。

15.一种用于将电力提供至多个电力接收设备（31、32、33、34）的软件产品，该软件产品包含程序代码手段，该程序代码手段用于当该软件产品在根据权利要求1的电力提供设备（2、2'）上运行时，致使该电力提供设备（2、2'）执行如权利要求14所述的方法的步骤。