CN108370158A - 适用于电网馈电的驱动电路、驱动装置和驱动方法 - Google Patents

Abstract

一种用于驱动电器的驱动电路，所述驱动电路具有：双线电力输入、用于连接到所述电器的第一输出、第二双线输出、内部能量源以及开关装置。所述开关装置可被配置成：至少第一模式，其中双线电力输入连接到第二双线输出并且所述内部能量源被与到双线电力输入的直接连接隔离，以及第二模式，其中内部能量源串联在双线电力输入的第一线和第二双线输出的对应第一线之间。第一模式被用于电器的正常操作，并且第二模式被用于电网馈电。

Description

适用于电网馈电的驱动电路、驱动装置和驱动方法

技术领域

本发明总体上涉及来自分布式能量源的电网馈电（grid feeding）领域，更具体地涉及能够实现电网馈电的驱动电路和方法。

背景技术

电能经常由位于离电能被消耗的地方若干英里远的发电站产生。电能产生和电能消耗之间的位置失配会导致在涉及配送（distribute）所产生的电能时出现的一些组织上的挑战。让问题更复杂的是，在一天中的特定的某段时间（其被称为高峰时间）通常消耗更多的电能。例如，高峰时间是多个消费者同时需要加热器单元或空调单元等高能量电器（appliance）的时间。

在高峰时期的能量需求导致对试图产生必需量的电能的发电站和试图将所产生的能量从发电站输送给消费者的配电网二者的压力。由于为了产生更多的电力而在不那么高效的状态下运行发电站，所以在高峰时期产生电能的成本增加。

使用当前的发电和配电网络拓扑，必须在电能产生和配电能力两方面进行大量投入，以便跟上不断增长的能量需求的步伐。然而，尽管在高峰时期对发电站和配电网施加了繁重的需求，但同样的发电站在低需求时段期间并未得到充分利用。对于基于燃料的发电厂来说，这种需求波动可能尤其成问题，基于燃料的发电厂以恒定的电能生产水平更容易且高效地运行。因此，如果发电站每天只被充分利用较少的小时数，那么建立更多的发电站来应对高峰需求是不经济的。然而，合理的是建议：可以在现有发电站未得到充分利用的时间段期间生产和储存能量。将这种储存的能量局限于发电站或特意建造的商用电力库（power bank）并不能缓解高峰时期期间对配电网施加的压力。因此，缓解对发电站施加的高峰需求的实用方法是在非高峰时间期间产生和配送能量，且然后在高峰时段期间使用预先配送的储存能量来缓解在高峰时段期间对发电站和配电网施加的压力。然而，这种方法将依赖于端用户安装相对昂贵的能量储存装置，这可能是不期望的。

能量储存有潜力显著改变与高峰时间能量产生和输送相关联的挑战。利用与其他硬件集成的能量源使得分布式能量源能够被引入到端用户，同时将对支出的影响降至最低程度。在通过使用智能负载管理来提高电力系统可靠性和降低置于发电和配电系统上的高峰负载的过程中，分布式能量源的势头不断增长并发挥至关重要的作用。

尽管储存的电能以直流电的形式被恢复，但市电电力（mains electricity）是以交流电的形式配送和消耗的。交流电形式被用于市电电力，因为它更便于传输，并且它是从发电机固有地恢复电能所用的形式。电力转换的问题相对琐碎（trivial）。市电逆变器的实现允许储存的DC电能转换为适合用于市电供电的设备的AC形式。

电能供应商在降低施加在发电和配电系统上的高峰负载方面有既得利益。他们已经试图通过使用需求侧管理激励（例如通过在非高峰时段期间供给较低价格的能源，或通过愿意在高峰时段期间向供给者支付所提供的补充电能的上网电价补贴（feed intariff）来缓解这个问题；这些方案设想了通过改变消费者行为而获得的成功的电力管理。需求侧管理的主要目标之一是使得能基于给定时间的发电成本来动态地设置电价。动态定价在理论上会造成供需场景，并因此导致高峰能源消耗的减少，然而这不太可能成为端用户容易采用的方案。

智能负载管理的实现是在帮助消费者利用优惠的非高峰能源费率，而不招致高峰时期的电力成本增加或者牺牲公用事业设备（utility）的使用时的关键的下一步骤。能够利用分布式能量储存装置进行需求侧管理的驱动电路有助于消费者减少他们的实时能量需求和能量成本，且同时提供应急备份系统，以便在停电的情况下向关键设施（例如照明）提供能量。

控制当前分布式能量储存系统的驱动电路能够通过在高峰时段期间结束充电循环并使用储存的能量为附接的电器供电来提供高峰负载管理。该系统充分地工作以为附接的电器供电，但它不能在任何情况下都完全利用储存的电力。例如，如果有比附接的电器所需要的多的储存的能量，则所储存的能量将不会被以最有效的方式使用以降低置于发电站和能量配送网络上的高峰负载。

发明内容

将期望把分布式能量源中未得到充分利用的储存能量连接到未直接附接到该分布式能量源的电器上，或者更优选地将储存的能量输送回市电电源，以便利用诸如上网电价补贴之类的需求侧管理激励。此外，如果分布式能量储存网络能够以比典型能量储存单元的电压大的电压与市电逆变器相对接，将是有利的。这将使得与较小的电压失配相关联的增加的效率能够被实现。甚至附加的，如果分布式能量储存装置可串联连接并提供用于电网馈电的高电压，从而提高电网馈电效率，将是有利的。

基本思想是设计现有线路与能量源之间的开关装置，其中所述开关装置可分别配置成不同的模式，以便对于正常操作被与其他能量源隔离（isolate），并与其他能量源串联连接用于电网馈电。

本发明由权利要求限定。

根据本发明一个方面的示例，提供了一种用于驱动电器的驱动电路，包括：

双线电力输入；

第一输出，用于连接到所述电器；

第二双线输出；

内部能量源；以及

开关装置，其中所述第二双线输出经由所述开关装置耦接到所述双线电力输入，并且所述开关装置可被配置成：

第一模式，其中双线电力输入连接到第二双线输出，并且所述内部能量源被与到双线电力输入的直接连接隔离；以及

第二模式，其中内部能量源串联在双线电力输入的第一线和第二双线输出的对应第一线之间。

例如，双线电力输入可以充当市电输入，并且然后当开关装置在第一模式下时向电器提供电源。在这种情况下，可以在菊花链中连接多个驱动电路，其中电源与驱动电路中的每一个连接。

在第一模式下，内部能量源被与双线电力输入隔离，并被与其他能量源隔离。这意指它可以被驱动电路用于（例如，当双线电力输入发生中断时）向电器提供电力，因此它位于驱动电路的输出侧；或者可以使用提供给双线电力输入的电力对其进行充电，并且它再次地位于驱动电路的输出侧。

在第二模式下，内部能量源串联在输入和第二双线输出之间。因此，它连接到输入和输出，并且该连接使得实现分布式能量储存装置和输入线之间的某种连接。更具体地，这意指当多个驱动电路耦接在一起时，可以跨双线电力输入呈现内部能量源的串联连接。这可以用于例如电网馈电。这向电力输入呈现了更大的电压用于电网馈电，以便提供高效率。

驱动电路提供附接的电器的电力管理，例如以允许消费者充分利用低成本的非高峰能量来运行电器并对内部能量源进行充电。然后消费者可以在高峰时段期间从电力供应商提供的上网电价补贴中受益。

所述开关装置可被配置成第三模式，所述第三模式是串联末端模式，其中所述内部能量源串联在所述双线电力输入的第一线和第二双线输出的第二线之间。

在第三模式下，链中的最后一个驱动电路可以连接回到电网。这意指当多个驱动电路被使用第二操作模式以串联配置耦接在一起时，通过实现最后一个驱动电路在该第三模式下操作，可以跨双线电力输入完成串联连接。这完成了回到电力输入的串联连接。

所述开关装置可以进一步包括：

第一开关，串联在双线电力输入的第一线和第二双线输出的对应第一线之间；以及

第二开关，用于将内部能量储存器与第一开关并联连接。

第一开关由此实现第一模式，通过该第一模式，所有双线电力输入连接在一起，并且第二开关实现第二模式，通过该第二模式，内部能量源串联在双线电力输入的一条线（例如火线）和第二双线输出的对应线之间。

所述开关装置优选地包括：

第三开关，串联在内部能量源的一个端子和第二双线输出的第二线之间；以及

双线电力输入的第二线与第二双线输出的对应第二线之间的直接连接。

该第三开关使得菊花链末端处的驱动电路的内部能量源的一个端子能够连接到双线电力输入的第二线，例如连接到零线。这完成了内部能量源的串联连接。

双线电力输入的第一线可以包括市电火线，并且双线电力输入的第二线包括市电零线。

与市电火线和市电零线的直接连接允许驱动电路与市电布线直接对接以使电网馈电便利。

所述驱动电路可以包括耦接到所述双线电力输入的驱动器单元，其中所述驱动器单元适于：

控制从所述双线电力输入或从所述内部能量源向所述电器的电力供应；以及

控制内部能量源的充电。

内部能量源例如包括可再充电电池。驱动器单元控制电池的充电以及也控制使用所储存的电池能量来供给负载。例如，这可以给出备用电源，或者它可以使得实现时移，通过该时移，内部能量源在低电价时期期间充电并且在高电价时间期间放电。如果不需要储存的能量，储存的能量可以被反馈送回电网。如果菊花链由第一模式下的单元形成，则所有驱动器单元以并联方式与输入线连接。

所述开关装置可被配置成第四模式，所述第四模式是并联馈电模式，其中所述内部能量源跨第一双线电力输入的第一线和第二线呈现，并且所述双线电力输入的第一线不与所述第二双线输出的第一线相连。因此，内部能量源与第一双线电力输入并联。

注意，第三模式和第四模式的开关配置可以是相同的。第四模式可以与第一模式（这是正常操作模式）下的其他驱动电路组合地使用。通过这种方式，第四模式使得单个内部能量源能够跨双线电力输入呈现，这可以用于例如并联地从单个内部能量源进行电网馈电。

根据本发明的另一方面的示例还提供一种电器单元，包括：

电器，例如照明单元；以及

驱动电路。

这提供了电器连同相关联的驱动电路。

根据本发明另一方面所述的示例提供了一种驱动装置，包括：

一组驱动电路，其每一个如上文所定义的那样在链中连接在一起，其中一个驱动电路的第二双线输出连接到所述链中下一个驱动电路的双线电力输入，其中每个驱动电路用于驱动相应的电器。

这提供了包括串联连接的驱动器单元的驱动装置，每个驱动器单元驱动相应的电器。它们可以全部是相同的。

根据本发明另一方面的示例提供了一种驱动装置或能量储存系统，包括：

在串联链中连接在一起的多个驱动电路，每个驱动电路具有上文所定义的三个模式，其中一个驱动电路的第二双线输出连接到所述链中下一个驱动电路的双线电力输入，其中开关装置可被配置成：

正常模式，其中所有驱动电路的开关装置被配置成所述第一模式；以及

电网馈电模式，其中除链末端处的驱动电路之外的所有驱动电路的开关装置被配置成第二模式并且位于链末端处的驱动电路被配置成第三模式。

这提供了包括多个驱动电路的驱动装置或能量储存系统，每个驱动电路具有跨第一双线电力输入串联提供的内部能量源，提供同时地从串联的多个内部能量源进行电网馈电的能力。

所述开关装置可以被配置成并联馈电模式，其中单个驱动电路适于在第四模式下操作，在所述第四模式下所述内部能量源与双线电力输入并联并且双线电力输入的第一线不与第二双线输出的第一线相连，而所述链中的其他驱动电路适于在第一模式下操作。

这种装置允许来自单个驱动电路的内部电源跨双线电力输入并联地施加。例如，这可以用于单个内部能量源的电网馈电。这在其中多个驱动器单元的内部电源不具有相同水平的剩余电源容量的情况下（例如，如果一些单元已经以比其他单元更高的速率耗尽）可能是有利的。

此外，所述驱动装置或能量储存系统可以使一个驱动电路的双线电力输入连接到市电火线和零线，同时一个驱动电路的第二双线输出连接到所述链中的下一个驱动电路的双线电力输入，用于通过所述链传输电力。这通过驱动装置提供了连续的电源，而不需要使市电电源单独地延伸到每个驱动电路。

驱动电路可以各自包括无线收发器以使得实现彼此或其他用户输入设备之间的通信。驱动电路间通信可以帮助每个电器确定正确的操作模式。无线收发器的使用消除了对安装任何额外电缆的需要，并允许操作者与驱动器单元对接。

根据本发明另一方面的示例提供了一种使用驱动电路来驱动电器的方法，所述驱动电路具有：双线电力输入、用于连接到所述电器的第一输出、用于连接到另一个驱动电路的第二双线输出以及内部能量源，其中所述方法包括，在不同时期，将开关装置配置成：

第一模式，其中双线电力输入耦接到第二双线输出，并且所述内部能量源被与到双线电力输入的直接连接隔离；以及

第二模式，其中内部能量源串联在双线电力输入的第一线和第二双线输出的对应第一线之间。

所述方法可以包括将开关装置配置成：

第三模式，所述第三模式是串联末端模式，其中所述内部能量源串联在所述双线电力输入的第一线和第二双线输出的第二线之间；或者

第四模式，所述第四模式是并联馈电模式，其中所述内部能量源与双线电力输入并联，并且所述双线电力输入的第一线不与所述第二双线输出的第一线相连。

所述模式可以取决于电器的需要在不同时期使用。

该方法涉及使用驱动电路来配置开关装置，所述开关装置用于有效地管理内部能量源以向电器供应能量或用于电网馈电。

所述方法还可以包括控制从所述双线市电输入或从所述内部能量源到电器的电力供应，并控制所述内部能量源的充电。

本发明的这些和其他方面根据下文描述的（多个）实施例将是显然的，并将参照这些（多个）实施例进行说明。

附图说明

现在将参考附图详细描述本发明的示例，在附图中：

图1示出了以第一操作模式操作的驱动电路；

图2示出了以第二操作模式操作的驱动电路；

图3示出了以第三操作模式操作的驱动电路；

图4示出了包含全部在第一操作模式下的三个驱动电路的驱动装置；

图5示出了包含三个驱动电路的驱动装置，头两个驱动电路在第二操作模式下并且最后一个驱动电路在第三操作模式下；

图6示出了包含三个驱动电路的驱动装置，第一个驱动电路和最后一个驱动电路在第一操作模式下，而第二个驱动电路在第四操作模式下。

具体实施方式

本发明提供了一种用于驱动电器的驱动电路，所述驱动电路具有：双线电力输入、用于连接到所述电器的第一输出、第二双线输出、内部能量源以及开关装置。所述开关装置可被配置成：至少第一模式，其中双线电力输入连接到第二双线输出并且所述内部能量源被与到双线电力输入的直接连接隔离，以及第二模式，其中内部能量源串联在双线电力输入的第一线和第二双线输出的对应第一线之间。第一模式被用于电器的正常操作，并且第二模式被用于电网馈电。

驱动电路是模块化单元，并且多个单元可以连接在一起以形成驱动装置。然后可以相应地配置每个单元的开关装置以限定整个驱动装置的整体操作模式。驱动装置可以由相同的模块化单元形成，但这不是必需的。

整体操作模式包括正常操作模式，其中每个驱动电路从市电驱动其连接的电器，其中内部能量源例如提供备用电源。还启用电网馈电模式，在电网馈电模式中内部能量源串联连接以将能量馈送回市电电网。

在将要描述组合的驱动装置的不同可能模式之前，将首先描述模块化单元之一以及它的开关装置的不同配置。

图1示出了四种操作模式的第一操作模式下的驱动电路7（即一个模块化单元）。如下面将要描述的那样，所描述的第三模式和第四模式在个体的驱动电路的水平上是相同的，但它们以不同的组合使用，使得存在驱动装置的四种整体模式。

驱动电路7包括具有火线（live line）1a和零线（neutral line）1b的双线电力输入1以及用于连接到电器10的第一双线输出2，电器10在该示例中被示出为LED装置。

存在具有第一线3a和第二线3b的第二双线输出3。

内部能量源4充当备用能量供应，但它也用作能量储存系统，所述能量储存系统用于在非高峰时期从电网充电并在高峰时期馈送回电网。

开关装置包括三个开关5a、5b、5c（其中之一是双极开关）。为了实现下面描述的操作模式，开关装置最少需要三个开关，然而在不同的实施方式中它可以包括四个或更多个开关。

开关装置的开关是电子控制的，并且它们可以包括继电器或晶体管。

双线电力输入1的第一线1a经由第一开关5a电连接到第二双线输出3的第一线3a。双线电力输入的第一线1a例如用于连接到市电火线。双线电力输入1的第二线1b永久地电连接到第二双线输出3的第二线3b。双线电力输入的第二线1b例如用于连接到市电零线。

如下文将示出的，驱动电路用于串联连接在链中，其中一个驱动电路的第二双线输出3连接到下一驱动电路的第一输入1。因此，可以看出，开关5a使得链中每个驱动电路的市电火线输入1a能够连接在一起。

内部能量源4的正极端子经由第二开关5b的一个开关元件连接到双线电力输入1的第一线1a。内部能量源4的负极端子连接到第二双线输出的第一线3a。因此，内部能量源与第一开关5a并联连接。这意指第一输入1的第一线1a可以连接到第二双线输出的第一线3a，要不然内部能量源4可以串联在双线电力输入1的第一线1a和第二双线输出的第一线3a之间。

内部能量源4的负极端子还经由第三开关5c连接到第二双线输出的第二线3b。

在该示例中，开关装置5a、5b、5c包括作为单极单掷开关的第一开关5a、作为双极单掷开关的第二开关5b和作为单极单掷开关的第三开关5c。

内部能量源4可以例如包括可再充电电池或诸如超级电容器之类的某种类型的电容器。例如，这可以给出备用电源，或者它可以使得能进行时移，通过该时移，内部能量源在低电价时期期间充电并且在高电价时间期间放电。如果储存的能量不被需要，它可以被馈送回电网。

驱动器单元6被用于控制包括开关在内的电路的部分或整个电路、内部能量源的充电和放电以及向电器的电输出，例如以提供对于向电器10以及向内部能量源4的能量供应的管理。驱动器单元6电连接到内部能量源4的正极端子、连接到双线电力输入的第一线1a和第二线1b以及连接到第一输出2，以便连接到电器10。

对于LED驱动电路的示例，驱动器单元6是已知的LED驱动器，诸如开关模式电源，也是用于控制内部能量供给4的充电和放电的控制电路。驱动器单元6是例如硬件设备，包括处理器，用于执行可以存储在内部存储器中的软件。驱动器单元6事实上可以包括任何定制或市售的处理器、中央处理单元（CPU）、数字信号处理器（DSP）、辅助处理器或微芯片形式的基于半导体的微处理器。

图1示出了第一操作模式下的驱动电路。

在第一模式下，开关装置5a、5b、5c被配置成使得第一开关5a短路，以从双线电力输入1提供电力直到（through to）第二双线输出3。第二开关5b开路，以使内部电源4与驱动电路7的双线电力输入1 隔离。第三开关5c开路，也用于使内部电源4与驱动电路的输入侧隔离。该模式提供输入电力在驱动电路之间的耦接，但内部能量源4由驱动器单元6控制并且通过驱动器单元6与电路的输入侧隔离。

图2示出了第二操作模式下的驱动电路7。

开关装置5a、5b、5c被配置成使得第一开关5a开路，以便断开双线电力输入1和第二双线输出3之间的直接连接，准备好让内部能量源4替代（in place of）第一开关被引入。开关5b短路，以将内部电源串联引入双线电力输入1的第一线1a和第二双线输出的第一线3a之间。内部能量源因此与输入和输出耦接，准备好与其他能量源串联连接并用于电网馈电。第三开关5c开路，以防止第二双线输出3的第二线3b接地。在该操作模式下，内部能量源串联在双线电力输入1的第一线和第二双线输出3的对应第一线之间。

这意指当多个驱动电路耦接在一起时，内部能量源4的串联连接可以呈现为跨双线电力输入1。这可以被用于例如电网馈电。这向对于电网馈电的电力输入呈现了更大的电压。然而，在第二种操作模式下耦接在一起的多个驱动电路会导致不完整的电路，因此第三模式是必要的。

图3示出了第三操作模式下的驱动电路7。这可以被认为是串联末端模式。

在第三操作模式下，开关装置被配置成使得第一开关5a开路，以便断开从双线电力输入1直到第二双线输出3的直接连接，并且开关5b短路，以将内部电源4耦接在双线电力输入1的第一线1a与第二双线输出3的第一线3a之间，准备用于电网馈电。内部能量源4因此呈现为跨第一双线电力输入1的第一线1a和第二线1b。

与第二操作模式不同，第三开关5c被切换成短路。第三开关5c仅需要在链中的最后一个驱动电路中闭合，因此，在除一系列驱动电路的最后一个驱动电路外，第三开关5c都可以不存在，以降低生产成本。可替换地，所有驱动电路可以是相同的，并且外部开关可以耦接到串联中的最后一个驱动电路。

这第三模式有两个功能，下面将对此进行说明。第一功能是上述末端模式。当多个驱动电路以串联配置耦接在一起时，例如在第二操作模式下，串联链中的最后一个驱动电路附加地提供最后一个内部能量源4的负极端子与零线（即，与地）的连接。

第二功能是并联馈电模式，其中选定的内部能量源与第一双线电力输入1并联连接。这可以被认为是第四操作模式，即使开关配置是与第三操作模式相同的。

当在第二操作模式和第三操作模式下使用驱动电路时，所得到的内部能量源的串联配置对于电网馈电是有利的，原因在于当在DC和AC之间转换时增加的电压提供了效率益处。

驱动电路例如可以是LED照明灯具或照明器的一部分，并且每个驱动电路中的内部能量源是16.4伏DC 60瓦时（Watt Hour）锂离子电池。所储存的电压显著低于市电电压，市电电压可以在110至230伏AC的范围内。通过使用现有的双线路公用事业设备供电线将各个照明器串联的分布式电池源组合在一起，允许储存的能量的显著电压增加以支持其他负载或电网馈电。例如，四个16.4伏DC 60瓦时的锂离子电池可串联连接以达到65.6伏DC和240Wh。240Wh能量可以在高峰时段期间支持其他内部负载或以240W的功率向电网馈电一小时。

使用串联配置避免了与并联地接合（join）多个直流电源相关联的问题，例如可能导致电池损坏的循环电流。使用现有的电源线（如双线路市电公用事业设备布线）在源之间配送电力去除了与安装这样的系统相关联的一些成本。

图4示出了包括上述多个驱动电路7、8、9的驱动装置。它另外示出了在输入处的主开关12和电网馈电逆变器14。在该实例中，驱动装置包含全部在第一操作模式下的三个驱动电路7、8、9。第一操作模式用于使用驱动单元6对内部能量源4进行充电并且为电器10供电。在第一操作模式下，内部能量源4被与双线电力输入1 隔离。这意指它可以由驱动电路7用作输入向电器10提供电力，或者它可以作为输出被使用提供给双线电力输入1的电力进行充电。每个驱动电路基本上独立地起作用。

图5示出了包含三个驱动电路7、8、9的驱动装置，其中头两个驱动电路7、8被配置成处于第二操作模式下并且最后一个驱动电路9被配置成处于第三操作模式下。这提供了驱动器单元7的串联连接。为了使电路完整，链的最后一个驱动电路中使用的另外的操作模式是必需的。

尽管开关装置的配置不同，链中的驱动电路7可以全部是相同的单元。例如，如果内部能量源4包括DC储存元件，则可以使用诸如并网逆变器之类的中间转换器来在储存的能量与市电电源所使用的交流电流之间进行转换，以便进行电网馈电。

图6示出了包含三个驱动电路7的驱动装置，其中第一个驱动电路和最后一个驱动电路被配置成处于第一操作模式下，而第二个驱动电路8处于第四操作模式下。该配置使得（该示例中的驱动电路8的）个体内部能量源4能够被并联地跨双线电力输入1地施加。提供与双线电力输入1并联的单个内部电源4允许驱动装置提供负载平衡。在一个或多个驱动电路7的内部电源4已经被利用达较少的时间，或者与其他驱动电路7的内部电源4相比具有减少的能量需求的情况下，即使其他单元的可用资源不足，单个驱动电路7的内部电源4也可以提供电网馈电。应用被并联配置用于电网馈电的单个内部能量源4也消除了多个并联电池之间的循环电流的潜在问题。

驱动电路可以使用在现有线路上的高频数据传输、或可替换地使用无线技术来彼此通信、或与其他设备进行通信。例如，可以使用包括ZigBee、蓝牙、Wifi、WiMax、IrDa、NFC或Z-Wave的无线技术。

上面给出了照明电器的一个示例，例如照明器。然而，本发明可以应用于具有能量储存元件的任何电器。各种设备都有备用能量供应，如报警系统和空气处理系统。

所示的开关装置只是实现串联连接内部能量源或将它们彼此隔离所需灵活性的一种方式。

驱动电路不需要连接到电器。驱动电路及其本地能量储存元件可一起构成仅用于时移或电网馈电的分布式能量储存系统。

根据对附图、本公开内容和所附权利要求的研究，本领域的技术人员在实施所要求保护的发明时可以理解并实现所公开的实施例的其他变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“a”或“an”（“一”或“一个”）不排除多个。在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的仅有事实并不指示这些措施的组合不能用于获益。权利要求中的任何附图标记不应当被解释为限制范围。

Claims (15)

1.一种用于驱动电器（10）的驱动电路（7），包括：

双线电力输入（1）；

第一输出（2），用于连接到所述电器；

第二双线输出（3）；

内部能量源（4）；以及

开关装置（5a、5b、5c），其中所述第二双线输出（3）经由所述开关装置（5a、5b、5c）耦接到所述双线电力输入（1），并且所述开关装置能被配置成：

第一模式，其中双线电力输入（1）连接到第二双线输出（3），并且所述内部能量源（4）被与到双线电力输入（1）的直接连接隔离；以及

第二模式，其中内部能量源（4）串联在双线电力输入的第一线（1a）和第二双线输出的对应第一线（3a）之间。

2.根据权利要求1所述的驱动电路（7），其中所述开关装置能被配置成第三模式，所述第三模式是串联末端模式，其中所述内部能量源串联在所述双线电力输入的第一线（1a）和第二双线输出的第二线（3b）之间。

3.根据权利要求1或2所述的驱动电路（7），其中所述开关装置（5a、b、c）包括：

第一开关（5a），串联在双线电力输入的第一线（1a）和第二双线输出的对应第一线（3a）之间；以及

第二开关（5b），用于将内部能量储存器（4）与第一开关（5a）并联连接。

4.根据权利要求3所述的驱动电路（7），其中所述开关装置（5a、b、c）包括：

第三开关（5c），串联在内部能量源（4）的一个端子和第二双线输出的第二线（3b）之间；以及

双线电力输入的第二线（1b）与第二双线输出的对应第二线（3b）之间的直接连接。

5.根据权利要求1所述的驱动电路（7），其中所述双线电力输入的所述第一线（1a）包括市电火线，并且所述双线电力输入的所述第二线（1b）包括市电零线。

6.根据权利要求1所述的驱动电路（7），包括耦接到所述双线电力输入（1）的驱动器单元（6），其中所述驱动器单元（6）适于：

控制从所述双线电力输入（1）或从所述内部能量源（4）向所述电器（10）的电力供应；以及

控制内部能量源（4）的充电。

7.根据权利要求1所述的驱动电路（7），其中所述开关装置（5a、b、c）能被配置成第四模式，所述第四模式是并联馈电模式，其中所述内部能量源（4）与双线电力输入（1）并联，并且所述双线电力输入的第一线（1a）不与所述第二双线输出的第一线（3a）相连。

8.一种电器单元，包括：

电器（10），例如照明单元；以及

根据前述权利要求中任一项所述的驱动电路（7），用于向所述电器（10）提供电力。

9.一种用于驱动一组电器的驱动装置，包括：

在链中连接在一起的一组驱动电路，其中的每个驱动电路如根据权利要求1至7中任一项所述的，其中一个驱动电路（7）的第二双线输出（3）连接到所述链中下一个驱动电路（8）的双线电力输入（1），其中每个驱动电路用于驱动相应的电器（10）。

10.一种驱动装置或能量储存系统，包括：

在串联链中连接在一起的多个驱动电路，其中的每个驱动电路如根据权利要求2所述的，其中一个驱动电路（7）的第二双线输出（3）连接到所述链中下一个驱动电路（8）的双线电力输入（1），其中开关装置（5a、b、c）可被配置成：

正常模式，其中所有驱动电路（7、8、9）的开关装置（5a、b、c）被配置成所述第一模式；以及

电网馈电模式，其中除链（9）末端处的驱动电路之外的所有驱动电路的开关装置（5a、b、c）被配置成第二模式并且位于链（9）末端处的驱动电路被配置成第三模式。

11.根据权利要求10所述的驱动装置或能量储存系统，其中所述开关装置能被配置成并联馈电模式，其中单个驱动电路适于在第四模式下操作，在所述第四模式下所述内部能量源（4）与双线电力输入（1）并联并且所述双线电力输入的第一线（1a）不与所述第二双线输出的第一线（3a）相连，而所述链中的其他驱动电路（7）适于在第一模式下操作。

12.根据权利要求9、10或11所述的装置，其中一个驱动电路的双线电力输入（1）连接到市电火线和零线，其中一个驱动电路（7）的第二双线输出（3）连接到所述链中的下一个驱动电路（8）的双线电力输入（1），用于通过所述链传输电力。

13.一种使用驱动电路（7、8、9）来驱动电器（10）的方法，所述驱动电路（7、8、9）具有：双线电力输入（1）、用于连接到所述电器的第一输出（2）、用于连接到另一个驱动电路（7、8、9）的第二双线输出（3）以及内部能量源（4）；其中所述方法包括在不同时期将开关装置（5a、b、c）配置成：

第一模式，其中双线电力输入（1）耦接到第二双线输出（3），并且所述内部能量源（4）被与到双线电力输入（1）的直接连接隔离；以及

第二模式，其中内部能量源（4）串联在双线电力输入的第一线（1a）和第二双线输出的对应第一线（3a）之间。

14.根据权利要求13所述的方法，包括将开关装置（5a、b、c）配置成：

第三模式，所述第三模式是串联末端模式，其中所述内部能量源串联在所述双线电力输入的第一线和第二双线输出的第二线之间；或者

第四模式，所述第四模式是并联馈电模式，其中所述内部能量源（4）与双线电力输入（1）并联，并且所述双线电力输入的第一线（1a）不与所述第二双线输出的第一线（3a）相连。

15.根据权利要求13或14所述的方法，还包括控制从所述双线市电输入或从所述内部能量源（4）向电器（10）的电力供应，并控制所述内部能量源（4）的充电。