CN113039694A - Dc电源设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种DC电源设备（100），用于经由有线连接（104a）向外部DC受电设备（102a）供应操作的DC电力，该DC电源设备包括：DC电力输出接口（106a）；通信单元（108），被配置为接收指示关闭时间跨度（ts）的关闭请求信号（S1），在该关闭时间跨度期间不需要操作的DC电力，并且被配置为提供关闭触发信号（S2）；DC受电设备检测单元（110a），被配置为确定DC受电设备的已连接状态和已断开状态并且提供指示上述状态的连接状态信号（S3）；和电力控制单元（112），被配置为在接收到关闭触发信号时在关闭时间跨度期间禁用操作的DC电力的提供，并且在接收到指示已断开状态的连接状态信号时重新启用操作的DC电力的提供，因而改善对操作的DC电力提供的控制。

Description

DC电源设备

技术领域

本发明针对一种DC电源设备、一种电气装置、一种用于操作DC电源设备的方法、以及一种计算机程序。

背景技术

US 7409566 B1公开了一种检测电路，该检测电路监控从远程设备接收的硬件级信号的电压转换，该电压转换指示远程设备连接到诸如网络线缆的有线连接。如果检测电路没有感测到硬件级信号中的电压转换，则假定远程设备已经从网络线缆中拔掉或断开，并且检测电路产生立即或延迟的控制信号以终止通过网络线缆供应操作的电力。

US 2007/288784 A1公开了一种用于以太网供电的方法，包括：多个以太网供电端口；以及与多个以太网供电端口中的每一个通信的管理站，该管理站可操作以：在预定调度的基础上，禁用多个以太网供电端口中的至少一个第一以太网供电端口。该管理站进一步可操作以接收进入指示；以及响应于接收到的进入指示，启用禁用的至少一个第一以太网供电端口。

发明内容

改善对向连接到DC电源设备的DC受电设备提供操作的DC电力的控制将是有益的。

根据本发明的第一方面，提供了一种DC电源设备，用于经由有线连接向外部DC受电设备供应操作的DC电力。DC电源设备包括DC电力输出接口，用于经由有线连接向DC受电设备提供操作的DC电力。DC电力输出接口在电力提供启用模式下以及在电力提供禁用模式下可操作，在该电力提供启用模式下操作的DC电力根据请求可传送至DC受电设备，在该电力提供禁用模式下操作的DC电力不可传送至DC受电设备。DC电源设备还包括通信单元，该通信单元被配置为经由DC电力输出接口接收指示关闭时间跨度的关闭请求信号，在该关闭时间跨度期间DC受电设备不需要操作的DC电力，并且被配置为提供对其进行指示的关闭触发信号。另外，DC电源设备包括DC受电设备检测单元，该DC受电设备检测单元被配置为检测已连接状态并检测已断开状态，在该已连接状态中DC受电设备经由有线连接被连接到DC电力输出接口，在该已断开状态中有线连接断开，并且被配置为提供对其进行指示的连接状态信号，以及电力控制单元，该电力控制单元连接到DC电力输出接口、通信单元和DC受电设备检测单元，并且被配置为：接收关闭触发信号和连接状态信号；在接收到关闭触发信号时，在关闭时间跨度期间，在电力提供禁用模式下驱动DC电力输出接口的操作；以及在接收到指示已断开状态的连接状态信号时，即使当关闭时间跨度尚未过去时，也在电力提供启用模式下驱动DC电力输出接口的操作。

本发明的DC电源设备实现了对向已连接的外部DC受电设备提供操作的DC电力的改善管理。

用于经由有线连接向DC受电设备提供操作的DC电力的DC电源设备的DC电力输出接口在两种不同的操作模式下可操作：

a）在第一操作模式（本文称为电力提供启用模式）下，使得能够经由有线连接从DC电源设备向外部DC受电设备提供操作的DC电力，使得如果存在对外部DC受电设备的电力请求，则可以经由有线连接传送操作的DC电力。

b）在第二操作模式（本文称为电力提供禁用模式）下，提供操作的DC电力是不可传送的，或者换句话说，是不被允许的。当DC电源设备的DC电力输出接口处于电力提供禁用模式时，无论是否请求操作的DC电力来操作外部DC受电设备，都不可以经由DC电力输出接口和有线连接向外部DC受电设备提供操作的DC电力。因此，当在电力提供禁用模式下操作时，无法从DC电力输出接口汲取操作的DC电力。

本发明的第一方面的DC电源因此被配置为在两种操作模式下操作，但是对于给定时间点的给定有线连接，仅一种操作模式是激活的。

DC电源设备的通信单元被配置为接收关闭请求信号。关闭请求信号包括关于时间跨度（即关闭时间跨度）的信息，在该时间跨度中，DC受电设备将不需要操作的DC电力。在接收到关闭请求信号时，通信单元向电力控制单元提供指示关闭时间跨度的关闭触发信号。

DC电源设备还包括DC受电设备检测单元，该DC受电设备检测单元被配置为确定DC受电设备是否经由有线连接被连接到DC电源设备。DC受电设备检测单元确定DC受电设备的连接状态，即它检测：DC受电设备是否处于已连接状态，其中DC受电设备经由有线连接被连接到DC电力输出接口；或者有线连接是否已经断开，并因此DC受电设备处于已断开状态。

注意，外部DC受电设备当前没有请求操作的DC电力，因为它例如通过使用其内部开关已经被切断，但是仍然经由有线连接被连接到DC电源设备，该外部DC受电设备被认为处于已连接状态。这是由于以下事实：有线连接仍然将DC电源设备连接到外部DC受电设备。因此，已连接状态不是DC受电设备是否正在接收操作的DC电力的指示，而是是否存在连接DC电源设备和DC受电设备的有线连接的指示。

DC受电设备检测单元还被配置为提供连接状态信号，该连接状态信号指示外部DC受电设备是处于已连接状态还是处于已断开状态。

进一步，第一方面的DC电源设备包括电力控制单元，该电力控制单元被配置为接收来自通信单元的关闭触发信号和来自DC受电设备检测单元的连接状态信号。当电力控制单元接收到关闭触发信号时，该关闭触发信号指示外部DC受电设备在给定的关闭时间跨度内将不需要DC操作的电力，电力控制单元驱动DC电力输出接口在关闭时间跨度的持续时间内在电力提供禁用模式下操作。当在电力提供禁用模式下操作时，在任何状况下都不可以向外部DC受电设备提供操作的DC电力。

当在电力提供禁用模式下操作时，DC电源设备被配置为确定连接状态，即外部DC受电设备的已连接状态和已断开状态之一，如上所解释的那样。当电力控制单元接收到指示外部DC受电设备处于已断开状态（即，有线连接断开）的连接状态信号时，即使在关闭时间跨度还尚未过去的情况下，控制单元也被配置为驱动DC电力输出接口以在电力提供启用模式下操作。

因此，当在电力提供禁用模式下操作时，已断开状态的确定导致DC电源设备、并且更具体地是DC电力输出接口将它的操作模式改变为电力提供启用模式。换句话说，通过断开外部DC受电设备和DC电源设备之间的有线连接来将外部DC受电设备从DC电源设备拔掉，即使关闭时间跨度还尚未过去，也迫使关闭时间跨度结束。因此，将连接状态信号发送到电力控制单元以控制DC电力输出接口的操作模式具有以下优点：如果有线连接在关闭时间跨度已经过去之前断开，则关闭时间跨度的持续时间可以临时（ad-hoc）减少。在DC受电设备已经与DC电源设备断开并且同一或另一个外部DC受电设备已经连接到同一DC电力输出接口的情况下，这使得能够在关闭时间跨度已经过去之前提供操作的DC电力。

应该注意，启用或禁用操作的DC电力的提供要区别于提供所述操作的DC电力或中止所述操作的DC电力的提供。启用操作的DC电力的提供是实际提供DC电力的先决条件。即使没有DC电力被提供，也可以启用DC电力的提供。

本发明的第一方面的DC电源设备因此被有利地配置为改善对连接到其上的DC受电设备的电力传送的控制。

在下文中，将描述本发明的第一方面的DC电源设备的实施例。

在优选实施例中，DC电源设备包括多个DC电力输出接口，每个DC电力输出接口用于经由相应的有线连接提供DC电力。本发明的DC电源设备的改善功能优选地针对它的DC电力输出接口中的每个来实施。然而，在一些其他实施例中，本发明的DC电源设备的改善功能仅针对一些DC电力输出接口来实施。对于其他DC电力输出接口，没有检测到已连接或已断开状态，并且因此，这些其他实施例中的电力控制单元响应于关闭请求信号控制经由这些其他DC电力输出接口的电力传送，而不在已连接状态和已断开状态之间进行区分。

在一些实施例中，关闭请求信号指示在关闭时间跨度的持续时间内立即中断提供操作的DC电力的请求。在其他实施例中，关闭请求信号指示在除当前时间点之外的给定时间点中断提供操作DC电力的请求。关闭时间跨度的时间跨度值可以具有范围从零到无穷大的值。无穷大的值意味着DC电力输出接口将在电力提供禁用模式下操作，除非（并且直到）有线连接断开。

在一个特定实施例中，通过控制允许或阻止向DC电力接口提供操作的DC电力的开关单元来执行在电力提供启用模式和电力提供禁用模式下驱动DC电力输出接口的操作。在另一个实施例中，在电力提供启用模式和电力提供禁用模式下的操作是由中央处理单元或微处理器软件控制的过程。

在特定实施例中，DC电源设备包括多个DC电力输出接口，每个DC电力输出接口被配置为向相应的外部DC受电设备提供相应的操作的DC电力。在这个实施例中，每个DC电力输出接口被配置为独立于其余DC电力输出接口的当前操作模式而在电力提供启用模式和电力提供禁用模式下操作。

在根据本发明的第一方面的优选实施例中，电力控制单元进一步被配置为在关闭时间跨度到期时在电力启用模式下驱动DC电力输出接口的操作。因此，当关闭时间跨度过去并且连接状态尚未从已连接状态改变到已断开状态时，电力控制单元驱动DC电力接口以在电力提供启用模式下操作，其中DC电源被配置为根据请求提供操作的DC电力。换句话说，在关闭时间跨度已经过去之后，DC电源设备的这个实施例被配置为通过在电力提供启用模式下驱动DC电力输出接口的操作来重新启用对DC电源设备的电力的提供。

在DC电源设备的实施例中，用于检测DC受电设备是否连接到DC电力输出接口的DC受电设备检测单元被配置为：经由控制DC电力输出接口并经由有线连接产生并提供具有预定电压量的电测试信号；确定响应于电测试信号经由DC电力输出接口提供的电流量是否具有预定电流值范围内的电流值；以及根据其提供连接状态信号。这里要注意，尽管电测试信号将一定量的电力传递到经由有线连接被连接的外部DC受电设备，但是该量的电力不被认为是操作的DC电力。有利地，电测试信号的电压量是相对低的，以便在DC受电设备的待机操作期间维持低电力消耗，即DC受电设备没有操作，但是连接到DC电源设备，并且准备请求操作的DC电力，并且因此电测试信号没有提供足够的电力来操作DC受电设备。

替代地，在DC电源设备的另一个实施例中，用于检测DC受电设备是否连接到DC电力输出接口的DC受电设备检测单元被配置为：经由DC电力输出接口并经由有线连接产生并提供具有预定电压量的电测试信号；确定经由有线连接被连接到DC电力输出接口的有效电阻是否具有预定电阻值范围内的电阻值；以及根据其提供连接状态信号。

在另一个实施例中，并且不管连接状态信号是根据电流值的确定还是电阻值的确定来提供的，DC受电设备检测单元被配置为产生并提供DC电力输出接口，以提供电测试信号作为脉冲串，脉冲串的每个脉冲仅在预定的脉冲时间跨度期间具有不消失的电压量，脉冲串因此在各个脉冲之间具有消失的电压量，并且其中该DC受电设备检测单元被配置为基于仅在脉冲时间跨度期间检测到的电流量或有效电阻来在已连接状态和已断开状态之间进行区分。因此，连接状态仅在脉冲时间跨度期间并且不在脉冲串具有消失的电压值的时间期间被显著确定。如本文所描述，以脉冲串形式提供测试信号进一步降低了在待机条件下（即当DC受电设备不操作但仍经由有线连接被连接到DC电源设备并准备请求操作的DC电力时）的电力消耗。

在另一个实施例中，通信单元包括无线信号输入单元，该无线信号输入单元被配置为根据预定的无线通信协议经由无线连接接收关闭请求信号。包括无线信号输入单元的这个特定通信单元可以在上述第一方面的DC电源设备的任一实施例中实施。

附加地或替代地，在另一个实施例中，通信单元被配置为经由有线连接接收关闭请求信号。这在其中电力和通信信号通过同一有线连接传输的系统中特别有利。在这个实施例中，有线连接既适合于从DC电源设备向DC受电设备传输操作的DC电力，并且也适合于根据预定的通信协议传输通信信号，关闭请求信号在这个意义上是通信信号。此外，在这个实施例中，DC电力输出接口进一步被配置为接收关闭请求信号并将它提供至通信单元。在另一个实施例中，DC电力输出接口形成有线连接所连接的输出接口的一部分。这个输出接口还包括被配置为接收关闭请求信号的通信信号接口。

在包括多于一个DC电力输出接口的特定实施例中，一个或多个外部DC受电设备连接到相应的DC电力输出接口。在这个实施例中，关闭请求信号可以经由有线连接由若干DC电力输出接口之一接收，但是可以被引导用于控制不同DC电力输出接口的操作模式。

附加地或替代地，在另一个实施例中，DC电力输出接口中的至少一个被配置为连接到外部系统控制设备，该外部系统控制设备适合于为连接到DC电源设备的外部DC受电设备提供相应的关闭请求信号。

其中通信单元被配置为经由有线连接接收关闭请求信号的特定实施例被配置为在以太网供电（PoE）技术的意义上作为供电设备（PSE）操作，这依赖于以太网有线连接来根据预定的通信协议传输操作的电力以及通信信号两者。在这个实施例中，通信单元被配置为根据IEEE 802.3协议、具体是IEEE 802.3 BASE-T以太网通信协议经由有线传输接收关闭请求信号。

具体地，在一个实施例中，通信单元被配置为根据逻辑链路发现协议（LLDP）接收关闭请求信号作为逻辑链路发现协议帧。

在另一个实施例中，通信单元被配置为接收形成逻辑链路发现协议的“断电（Power down）”字段（field）的一部分的关闭请求信号。

以太网供电标准IEEE 802.3bt引入了新的字段，作为LLDP协议的以太网供电特定部分的一部分。通过经由以太网链路形式的有线连接相互连接的设备使用LLDP协议来相互交换信息。通常，信息交换与以太网链路各端上的设备的状态有关。LLDP协议本质上是可扩展的。由IEEE P802.3bt引入的修改将若干特征添加至LLDP协议。例如，称为“断电”字段的特征在第79.3.2.6g条中被定义，并且允许符合以太网供电技术的外部DC受电设备向DC受电设备（即PoE情况下的供电设备）指示它不再需要电力并且可以关闭，即可以中止提供操作的电力。这对于降低在待机操作期间的电力消耗特别有利。另外，DC受电设备还可以指示它愿意保持不受电的时间跨度。这个时间跨度被称为关闭时间跨度，并且也可以设置为无穷大，即DC电力设备根本不再需要操作的DC电力。然而，在大多数情况下，关闭请求信号将指示有限的关闭时间跨度，在该关闭时间跨度期间DC供电设备希望关闭。

在关闭时间跨度已经过去之后，DC电源设备（在这种情况下充当PSE）被配置为通过在电力提供启用模式下驱动DC电力输出接口的操作来重新启用对DC电源设备的电力的提供。

另外，充当PSE的DC电源设备被方便地配置为确定外部DC受电设备是否经由有线连接被连接到或不被连接到DC电源设备。IEEE 802.3定义了检测过程，其中当暴露于电压值在2.7和10.1 V之间的电压时，符合该技术的所有已连接的DC受电设备需要连接25千欧姆的有效电阻。仅当PSE可以检测到这样的有效电阻时，才允许PSE提供操作的DC电力。这防止了向开放连接提供电力的风险。DC受电设备检测单元因此被配置为根据检测过程是成功的（即符合PoE技术的DC受电设备经由有线连接被连接）还是不成功的（即在DC受电设备和DC电源设备之间被连接的有线连接已经在同时被断开）来提供连接状态信号。

向电力控制单元发送连接状态信号具有以下优点：如果有线连接在关闭时间跨度已经过去之前断开，则关闭时间跨度的时间长度可以临时减少。

例如，如果上面讨论的DC电源设备的任一实施例（不必需符合IEEE 802.3协议）接收到关闭请求信号，该关闭请求信号用于在给定的关闭时间流逝间隔内停止向经由有线连接被连接到DC电力输出接口的外部DC受电设备提供操作的DC电力，该关闭时间流逝间隔甚至可以被设置为持续无穷大的时间，则在关闭时间流逝间隔的持续时间内不再允许从该特定DC电力输出接口提供操作的DC电力。在不提供一种机制来覆盖这种禁止的情况下，即使该DC受电设备被断开并且新的DC受电设备连接到同一DC电力输出接口，这个新连接的设备也将不会接收到操作的DC电力，直到关闭时间跨度已经到期。

根据本发明的第二方面，描述了一种电气装置。该电气装置包括根据本发明的第一方面或其任一实施例的DC电源设备、DC受电设备和关闭条件确定单元。DC受电设备经由有线连接被连接到DC电源设备，并且包括用于经由有线连接从DC电源设备接收操作的DC电力的DC电力输入接口。关闭条件控制单元包括关闭条件确定单元，该关闭条件确定单元被配置为基于预定关闭条件的满足来确定在预定关闭时间跨度内是否需要关闭DC受电设备。关闭条件控制单元还包括关闭条件通信单元，该关闭条件通信单元连接到关闭条件确定单元并且被配置为在关闭条件满足时向DC电源设备提供关闭请求信号。

第二方面的电气装置因此共享第一方面的DC电源设备或其任一实施例的优点。

在下文中，将呈现本发明的第二方面的实施例。

在实施例中，关闭条件确定单元包括感测单元、定时单元或其组合。感测单元包括例如存在传感器、光传感器、温度传感器、或与DC受电设备的特定功能相关的其他传感器。

在特定实施例中，DC受电设备包括关闭条件控制单元作为内部单元。在这个实施例中，关闭条件控制单元连接到DC电力输入接口。在特别有利的实施例中，关闭条件控制单元被配置为经由有线连接从DC电源设备接收操作的DC电力。在替代实施例中，关闭条件控制单元由诸如电池的内部电源设备供电。DC受电设备因此被配置为确定在预定关闭时间跨度内是否需要关闭DC受电设备，并且向DC电源设备提供关闭请求信号。在实施例中，关闭请求信号的提供经由有线连接被提供至DC电源设备。在另一个实施例中，关闭请求信号的提供附加地或替代地基于无线通信协议无线地完成。在这个实施例中，DC电源设备进一步包括无线通信单元，如上面参考本发明的第一方面的特定实施例所描述。

在优选实施例中，DC受电设备包括用于提供室内或室外照明的照明设备，该照明设备被配置为经由有线连接从DC电源设备接收操作的DC电力。作为示例，在实施例中，照明设备包括关闭条件确定单元，该关闭条件确定单元包括存在传感器和定时单元并且被配置为当在给定小时后的给定时间跨度内尚未检测到存在（例如，在9 PM之后的最后30分钟时间内没有检测到存在）时提供关闭请求信号。照明设备然后可以断定它可以安全地关闭直到下一个早晨，并且然后发送关闭请求信号，该关闭请求信号请求在关闭时间跨度内中断提供操作的电力。如果在关闭时间跨度期间照明设备断开，则DC电力输出接口返回到电力提供启用操作模式，使得如果连接了新的DC受电设备或者重新连接了同一DC受电设备，则可以在需要时向它供应操作的DC电力。照明设备优选地包括用于提供室内或室外照明的多个LED。

根据本发明的第三方面，描述了一种用于操作DC电源设备的方法，该DC电源设备用于经由有线连接向外部DC受电设备供应操作的DC电力。DC电源设备具有DC电力输出接口，用于经由有线连接向DC受电设备提供操作的DC电力，DC电力输出接口在电力提供启用模式下以及在电力提供禁用模式下可操作，在该电力提供启用模式下操作的DC电力根据请求可传送至DC受电设备，在该电力提供禁用模式下操作的DC电力不可传送至DC受电设备。该方法包括：

-经由DC电力输出接口接收指示关闭时间跨度的关闭请求信号，在该关闭时间跨度期间DC受电设备不需要操作的DC电力，并且向电力控制单元提供对其进行指示的关闭触发信号；

-确定已连接状态和已断开状态，在该已连接状态中DC受电设备经由有线连接被连接到DC电力输出接口，在该已断开状态中有线连接断开，并且向电力控制单元提供对其进行指示的连接状态信号；以及

-在接收到关闭触发信号时，在关闭时间跨度期间，在电力提供禁用模式下驱动DC电力输出接口的操作；以及

-在接收到指示已断开状态的连接状态信号时，即使当关闭时间跨度尚未过去时，也在电力提供启用模式下驱动DC电力输出接口的操作。

本发明的第三方面的方法共享第一方面的DC电源或其任一实施例的优点。

根据本发明的第四方面，描述了一种包括指令的计算机程序，当该程序由计算机执行时，该指令使计算机实行本发明的第三方面的方法。

应当理解，权利要求1的DC电源设备、权利要求10的电气装置、和权利要求14的方法和权利要求15的计算机程序具有类似和/或相同的优选实施例，具体如从属权利要求中所定义。

应当理解，本发明的优选实施例也可以是从属权利要求或上述实施例与相应独立权利要求的任何组合。

参考下文描述的实施例，本发明的这些和其他方面将是清楚的并得以阐明。

附图说明

在以下附图中：

图1示出了经由有线连接被连接到两个外部DC受电设备的DC电源设备的实施例的框图，全部形成电气装置。

图2a和图2b示出了描述关闭请求信号和连接状态信号与DC电源设备的DC电力输出接口的操作模式的相互作用的时间图。

图3示出了描述对电测试信号的响应和连接状态信号之间的相互作用的时间图。

图4示出了经由有线连接被连接到两个外部DC受电设备的DC电源设备的另一个实施例的框图。

图5示出了用于操作DC电源设备的方法的实施例的流程图。

具体实施方式

图1示出了电气装置101的实施例的框图，该电气装置101包括经由相应的有线连接104a、104b连接到两个外部DC受电设备102a、102b的DC电源设备100。

DC电源设备100被配置为经由有线连接104a、104b向外部DC受电设备102a、102b供应操作的DC电力。这个示例性DC电源设备包括两个DC电力输出接口106a、106b，用于向相应的DC受电设备提供操作的DC电力。未示出的其他DC电源设备包括一个、三个或更多个DC电力输出接口。每个DC电力输出接口在电力提供启用模式下以及在电力提供禁用模式下可操作，在该电力提供启用模式下操作的DC电力根据请求可传送至DC受电设备，在该电力提供禁用模式下操作的DC电力在任何状况下都不可传送至DC受电设备。任何DC电力输出接口的操作模式都不取决于剩余DC电力输出接口的操作模式。DC电源设备还包括通信单元108，该通信单元108被配置为接收指示关闭时间跨度的关闭请求信号，在该关闭时间跨度期间DC受电设备不需要操作的DC电力，并且被配置为提供对其进行指示的关闭触发信号S2。另外，DC受电设备检测单元110a、110b被配置为确定已连接状态和已断开状态，在该已连接状态中DC受电设备经由有线连接被连接到相应的DC电力输出接口，在该已断开状态中有线连接断开，并且被配置为提供对其进行指示的连接状态信号S3。图1示出了每个DC电力输出接口的DC受电设备检测单元。替代的DC电源设备（未示出）包括连接到所有DC电力输出接口的单个DC受电设备检测单元。

关闭触发信号S2和连接状态信号S3两者都被提供至电力控制单元112，该电力控制单元112连接到DC电力输出接口、通信单元和DC受电设备检测单元。

图2a和图2b示出了描述关闭请求信号S2和连接状态信号S3与DC电源设备的DC电力输出接口的操作模式OM的相互作用的时间图。在给定时间，操作模式OM是在图3a和图3b中指示为On的电力提供启用模式和在图2a和图2b中指示为Off的电力提供禁用模式中的一种，并且在该电力提供启用模式下操作的DC电力根据请求被传送至DC受电设备，并且在该电力提供禁用模式下操作的DC电力在任何状况下都不被传送至DC受电设备。在接收到关闭触发信号S2时，电力控制单元212被配置为在关闭时间跨度ts期间，在电力提供禁用模式Off下驱动DC电力输出接口的操作。在图2a中，在关闭时间跨度ts期间，电力控制单元没有接收到指示断开有线连接的连接状态信号。因此，一旦关闭时间跨度到期，操作模式OM改变为电力提供启用模式On。在图2b上所示的示例中，指示断开有线连接的连接状态信号S3在关闭时间跨度到期之前被接收。这个连接状态信号的接收致使电力控制单元在电力提供启用模式On下驱动DC电力输出接口的操作。

因此，在接收到指示已断开状态的连接状态信号时，即使当关闭时间跨度尚未过去时，电力控制单元也被配置为在电力提供启用模式下驱动DC电力输出接口的操作。具体地，在符合IEEE 802.3和以太网供电的DC供应设备的情况下，当接收到指示已断开状态的连接状态信号时，DC电源设备适当地开始DC受电设备检测例程。因此，可以通过移除DC电源设备和DC受电设备之间的连接来中断关闭时间跨度。替代地，当接收到指示已断开状态的连接状态信号时，DC电源设备开始提供操作的DC电力。由于没有DC受电设备经由有线连接被连接到DC电源设备，因此没有检测到维持电力特征（signature），并且根据以太网供电标准，在预定的时间跨度之后，将终止提供操作的DC电力，并且DC电源设备将开始DC受电设备检测例程。

为了确定DC受电设备是否连接到DC电力输出接口，DC受电设备检测单元106a、106b被配置为：控制DC电力输出接口经由有线连接104a、104b提供具有预定电压量的电测试信号；确定在DC电力输出接口处汲取的电流量是否具有属于预定电流值范围的电流值；以及根据其提供连接状态信号。然而，要注意，尽管电测试信号将一定量的电力传递到经由有线连接被连接的外部DC受电设备，但是该量的电力不被认为是操作的DC电力。

在另一示例性DC电源设备中，DC受电设备检测单元替代地或附加地被配置为：基于对电测试信号的响应来确定经由有线传输连接到DC电力输出接口的有效电阻是否具有属于预定电阻值范围的电阻值；以及根据其提供连接状态信号。

进一步，并且不管连接状态信号是根据电流值的确定还是电阻值的确定来提供的，另一示例性DC电源设备的设备检测单元被配置为控制DC电力输出接口提供电测试信号作为脉冲串，每个脉冲持续预定的脉冲时间跨度，脉冲串在脉冲之间具有消失的电压量，并且其中DC受电设备检测单元被配置为仅根据检测到的对脉冲的响应来确定已连接状态。因此，连接状态仅在脉冲时间跨度期间确定，并且不在脉冲串具有消失的电压值的时间期间确定。如本文所描述，以脉冲串形式提供测试信号进一步降低了在待机条件下（即当DC受电设备不操作但仍经由有线连接被连接到DC电源设备时）的电力消耗。

这参照图3示出，图3示出了描述对电测试信号的响应和连接状态信号之间的相互作用的时间图。在时间t₁，电力控制单元接收关闭触发信号（未示出），该关闭触发信号导致DC电力输出接口在Off模式操作，如上面参考图3a和图3b所解释的。从t₁起，DC电源设备提供电测试信号，以确定外部DC受电设备是处于已连接状态还是已断开状态。图3示出了对所提供的电测试信号的响应R、R'，并且要么可以是在DC电力输出接口处汲取的测量电流值，要么可以是在DC电力输出接口处确定的有效电阻值。在所确定的有效电阻方面，R是对电测试信号的示例性响应，该电测试信号在测试阶段的整个持续时间内具有恒定电压值。也在有效电阻方面，R'是对电测试信号的示例性响应，该电测试信号是在脉冲之间具有消失的电压值的脉冲串。在时间t1和t2之间，DC受电设备经由有线连接被连接到DC电源设备。在这种情况下，对电测试信号的响应R的确定值是恒定值A的所确定的有效电阻，其被解释为连接状态是已连接状态。在时间t2，有线连接断开，并且因此对测试信号的响应R发生变化。这种变化被解释为连接状态从已连接状态改变为已断开状态，并导致电力控制单元在电力提供启用模式下驱动DC电力输出接口的操作。在响应R'的情况下，仅在脉冲期间（即在电测试信号不具有消失的电压值的脉冲串的那些阶段期间）执行连接状态的确定。仅在那些时刻，测量有效电阻，并且可以确定连接状态从已连接状态到已断开状态的改变。因此，如果断开发生在电测试信号具有消失的电压值的时间，则在下一个脉冲期间将确定连接状态的改变的检测。

在DC电源设备100中，由DC受电设备经由有线连接104a、104b提供关闭请求信号。这里，DC电力输出接口106a、106b进一步被配置为接收关闭请求信号并将其提供至通信单元108。替代地，在示例性DC电源设备中，DC电力输出接口形成输出接口的一部分，有线连接被连接至该输出接口。输出接口还包括被配置为接收关闭请求信号的通信信号接口。

优选的DC电源设备被配置为根据IEEE 802.3标准在以太网供电（PoE）技术的意义上充当供电设备PSE。在这个示例性DC电源设备中，DC电力输出接口包括以太网连接器，以太网线缆可以连接到该以太网连接器。以太网线缆在这个讨论的意义上是有线连接，并且它被配置为将操作的DC电力从DC电源设备传递到与其连接的外部DC受电设备。DC电力输出接口和有线连接还被配置为使用预定的通信协议来传递通信信号，关闭请求信号是这种意义上的通信信号。

以太网供电标准IEEE 802.3bt引入了新的字段作为LLDP协议的以太网供电特定部分的一部分。通过经由以太网链路形式的有线连接相互连接的设备使用LLDP协议来相互交换信息。通常，信息交换与以太网链路各端上的设备的状态有关。LLDP协议本质上是可扩展的。由IEEE P802.3bt引入的修改将若干特征添加至LLDP协议。例如，称为“断电”字段的特征在第79.3.2.6g条中被定义，并且允许符合以太网供电技术的外部DC受电设备向DC电源设备（即PoE情况下的供电设备）指示它不再需要电力并且可以关闭，即可以中止提供操作的电力。这对于降低在待机操作期间的电力消耗特别有利。另外，一些DC受电设备被配置为指示它愿意保持不受电的时间跨度。这个时间跨度被称为关闭时间跨度，并且也可以设置为无穷大，即DC电力设备根本不再需要操作的DC电力。然而，在大多数情况下，关闭请求信号将指示有限的关闭时间跨度，在该关闭时间跨度期间DC供电设备希望关闭。

另外，充当PSE的DC电源设备被方便地配置为确定外部DC受电设备是否经由有线连接被连接到或不被连接到DC电源设备。IEEE 802.3定义了检测过程，其中当暴露于电压值在2.7和10.1 V之间的电压时，符合该技术的所有已连接的DC受电设备需要连接25千欧姆的有效电阻。因此，在这个具体的DC电源设备中，电测试信号是电压信号、优选地是电压脉冲串形式的脉冲电压信号，在信号是脉冲串的情况下，其电压值在2.7和10.1 V之间，并且脉冲之间为零。在施加所述电压范围时，仅当PSE可以检测到25千欧姆的有效电阻时，才允许PSE提供操作的DC电力。因此，DC受电设备检测单元被配置为确定DC电力输出接口处的有效电阻值，并且当有效电阻值为25千欧姆时确定已连接状态，否则确定已断开状态。

图4示出了电气装置401的另一个实施例。以下讨论将集中在当比较图1的电气装置101与图4的电气装置401时不同的那些特征上。保持不变的特征使用相同的数字表示，除了第一位数字，其对于图1的电气装置101是“1”并且对于图4的电气装置401是“4”。

DC电源设备400进一步包括无线信号输入单元414，该无线信号输入单元414被配置为根据预定的无线通信协议经由无线连接接收关闭请求信号S1。在这个电气装置401中，关闭请求信号由关闭条件控制单元450提供。关闭条件控制单元450包括关闭条件确定单元452，该关闭条件确定单元452被配置为基于预定关闭条件的满足来确定在预定关闭时间跨度内是否需要关闭DC受电设备402a、402b。关闭条件控制单元450还包括关闭条件通信单元454，该关闭条件通信单元454连接到关闭条件确定单元452并且被配置为在关闭条件满足时向DC电源设备400的通信单元408提供关闭请求信号S1。在电气装置401中，关闭条件控制单元是DC电源设备400和DC受电设备402a、402b两者外部的单元。经由无线连接执行与DC电源设备的通信。在另一种电气装置中，关闭条件控制单元连接到DC电力输出接口，并且被配置为经由有线连接发送关闭请求信号。在另一种电气装置中，一个或多个DC受电设备包括关闭条件控制单元作为内部单元。即使当连接到DC电力输出接口时，关闭条件控制单元也可以被配置为向连接到另一个DC电力输出接口的DC受电设备提供关闭请求信号。

在示例性电气装置中，DC受电设备包括照明设备，该照明设备优选地包括发光二极管，并且更优选地符合IEEE 802.3标准。

图5示出了用于操作DC电源设备的方法的实施例的流程图，该DC电源设备用于经由有线连接向外部DC受电设备供应操作的DC电力。DC电源设备具有DC电力输出接口，用于经由有线连接向DC受电设备提供操作的DC电力，DC电力输出接口在电力提供启用模式下以及在电力提供禁用模式下可操作，在该电力提供启用模式下操作的DC电力根据请求被传送至DC受电设备，在该电力提供禁用模式下操作的DC电力不被传送至DC受电设备。该方法包括：在步骤502中，接收指示关闭时间跨度的关闭请求信号，在该关闭时间跨度期间DC受电设备不需要操作的DC电力；以及在步骤504中，向电力控制单元提供对其进行指示的关闭触发信号。该方法还包括：在步骤506中，确定已连接状态和已断开状态，在该已连接状态中DC受电设备经由有线连接被连接到DC电力输出接口，在该已断开状态中有线连接断开；以及在步骤508中，向电力控制单元提供对其进行指示的连接状态信号。在接收到关闭触发信号时，该方法包括：在步骤510中，在关闭时间跨度期间，在电力提供禁用模式下驱动DC电力输出接口的操作。此外，在接收到指示已断开状态的连接状态信号时，该方法包括：在步骤512中，即使当关闭时间跨度尚未过去时，也在电力提供启用模式下驱动DC电力输出接口的操作。

总之，本发明涉及一种DC电源设备，用于经由有线连接向外部DC受电设备供应操作的DC电力，该DC电源设备包括：DC电力输出接口；通信单元，被配置为接收指示关闭时间跨度的关闭请求信号，在该关闭时间跨度期间不需要操作的DC电力，并且被配置为提供关闭触发信号；DC受电设备检测单元，被配置为确定DC受电设备的已连接状态和已断开状态，并且提供对其进行指示的连接状态信号；和电力控制单元，被配置为在接收到关闭触发信号时在关闭时间跨度期间禁用操作的DC电力的提供，并且在接收到指示已断开状态的连接状态信号时重新启用操作的DC电力的提供，因而改善对操作的DC电力提供的控制。

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“一”或“一个”不排除多个。

单个步骤或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项的功能。在相互不同的从属权利要求中列举某些措施的纯粹事实不意味着这些措施的组合不能被有利地使用。

权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。

Claims (15)

1.一种DC电源设备（100），用于经由有线连接（104a、104b）向外部DC受电设备（102a、102b）供应操作的DC电力，所述DC电源设备包括：

-DC电力输出接口（106a、106b），用于经由所述有线连接向DC受电设备提供操作的DC电力，所述DC电力输出接口在电力提供启用模式下以及在电力提供禁用模式下可操作，在所述电力提供启用模式下操作的DC电力根据请求可传送至所述DC受电设备，在所述电力提供禁用模式下操作的DC电力不可传送至所述DC受电设备；

-通信单元（108），被配置为经由所述DC电力输出接口接收指示关闭时间跨度（ts）的关闭请求信号（S1），在所述关闭时间跨度期间所述DC受电设备不需要操作的DC电力，并且被配置为提供对其进行指示的关闭触发信号（S2）；其中所述关闭请求信号由所述DC受电设备经由所述有线连接提供；

-DC受电设备检测单元（110a、110b），被配置为检测已连接状态并检测已断开状态，在所述已连接状态中所述DC受电设备经由所述有线连接被连接到所述DC电力输出接口，在所述已断开状态中所述有线连接断开，并且被配置为提供对其进行指示的连接状态信号（S3）；其中所述已连接状态是是否存在连接所述DC电源设备和所述DC受电设备的有线连接的指示；和

-电力控制单元（112），连接到所述DC电力输出接口、所述通信单元和所述DC受电设备检测单元，并且被配置为：

-接收所述关闭触发信号和所述连接状态信号；

-在接收到所述关闭触发信号时，在所述关闭时间跨度期间，在所述电力提供禁用模式下驱动所述DC电力输出接口的操作；以及

-在接收到指示所述已断开状态的所述连接状态信号时，在所述电力提供启用模式下驱动所述DC电力输出接口的操作。

2.根据权利要求1所述的DC电源设备，其中所述电力控制单元进一步被配置为在所述关闭时间跨度到期时，在电力启用模式下驱动所述DC电力输出接口的操作。

3.根据权利要求1所述的DC电源设备，其中用于检测DC受电设备是否连接到所述DC电力输出接口的所述DC受电设备检测单元被配置为：

-经由所述DC电力输出接口和所述有线连接产生并提供具有预定电压量的电测试信号；

-确定在提供所述电测试信号期间经由所述DC电力输出接口提供的电流量是否具有预定电流值范围内的电流值；以及

-根据其提供所述连接状态信号。

4.根据权利要求1所述的DC电源设备，其中用于检测DC受电设备是否连接到所述DC电力输出接口的所述DC受电设备检测单元被配置为：

-经由所述DC电力输出接口和所述有线连接产生并提供具有预定电压量的电测试信号，

-确定经由所述有线连接被连接到所述DC电力输出接口的有效电阻是否具有预定电阻值范围内的电阻值；以及

-根据其提供所述连接状态信号。

5. 根据权利要求3或4所述的DC电源设备，其中

-所述DC受电设备检测单元被配置为产生并提供所述电测试信号作为脉冲串，所述脉冲串的每个脉冲仅在预定脉冲时间跨度期间具有不消失的电压量，所述脉冲串因此在各个脉冲之间具有消失的电压量，并且其中

-所述DC受电设备检测单元被配置为基于仅在脉冲时间跨度期间检测到的所述电流量或所述有效电阻来在所述已连接状态和所述已断开状态之间区分。

6.根据权利要求1所述的DC电源设备，其中所述通信单元包括无线信号输入单元（414），所述无线信号输入单元（414）被配置为根据预定的无线通信协议经由无线连接接收所述关闭请求信号。

7.根据权利要求1所述的DC电源设备，其中所述通信单元被配置为经由所述有线连接接收所述关闭请求信号。

8. 根据权利要求7所述的DC电源设备，其中所述通信单元被配置为根据IEEE 802.3协议接收所述关闭请求信号。

9.根据权利要求7所述的DC电源设备，其中所述通信单元被配置为根据逻辑链路发现协议接收所述关闭请求信号作为逻辑链路发现协议帧。

10.一种电气装置，包括：

-根据权利要求1的DC电源设备；

-DC受电设备，经由有线连接被连接到所述DC电源设备，所述DC受电设备包括DC电力输入接口，用于经由所述有线连接从所述DC电源设备接收操作的DC电力；和

-关闭条件控制单元（450），包括：

-关闭条件确定单元（542），被配置为基于预定关闭条件的满足，确定在预定关闭时间跨度内是否需要关闭DC受电设备；和

-关闭条件通信单元（454），连接到所述关闭条件确定单元并且被配置为在关闭条件满足时向所述DC电源设备提供关闭请求信号；其中所述关闭请求信号由所述DC受电设备经由所述有线连接提供。

11.根据权利要求10所述的电气装置，其中所述DC受电设备包括所述关闭条件控制单元作为连接到所述DC电力输入接口的内部单元。

12.根据权利要求11所述的电气装置，其中所述关闭条件通信单元被配置为经由所述有线连接向所述DC电源设备提供所述关闭请求信号。

13. 根据权利要求10所述的电气装置，其中所述DC受电设备包括用于提供室内或室外照明的照明设备，所述照明设备被配置为经由所述有线连接从所述DC电源设备接收操作的DC电力。

14.一种用于操作DC电源设备的方法（500），所述DC电源设备用于经由有线连接向外部DC受电设备供应操作的DC电力，所述DC电源设备具有DC电力输出接口，用于经由所述有线连接向DC受电设备提供操作的DC电力，所述DC电力输出接口在电力提供启用模式下以及在电力提供禁用模式下可操作，在所述电力提供启用模式下操作的DC电力根据请求可传送至所述DC受电设备，在所述电力提供禁用模式下操作的DC电力不可传送至所述DC受电设备，所述方法包括

-经由所述DC电力输出接口接收（502）指示关闭时间跨度的关闭请求信号，在所述关闭时间跨度期间所述DC受电设备不需要操作的DC电力，并且向电力控制单元提供（504）对其进行指示的关闭触发信号；其中所述关闭请求信号由所述DC受电设备经由所述有线连接提供；

-确定（506）已连接状态和已断开状态，在所述已连接状态中DC受电设备经由所述有线连接被连接到所述DC电力输出接口，在所述已断开状态中所述有线连接断开，并且向电力控制单元提供（508）对其进行指示的连接状态信号；其中所述已连接状态是是否存在连接所述DC电源设备和所述DC受电设备的有线连接的指示；

-在接收到所述关闭触发信号时，在所述关闭时间跨度期间，在所述电力提供禁用模式下驱动所述DC电力输出接口的操作（510）；以及

-在接收到指示所述已断开状态的所述连接状态信号时，即使当所述关闭时间跨度尚未过去时，也在所述电力提供启用模式下驱动所述DC电力输出接口的操作（512）。

15.一种包括指令的计算机程序，当所述程序由计算机执行时，所述指令使所述计算机实行权利要求14所述的方法。

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