CN115836452A - 控制系统中的直流配电 - Google Patents

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CN115836452A CN202180046935.1A CN202180046935A CN115836452A CN 115836452 A CN115836452 A CN 115836452A CN 202180046935 A CN202180046935 A CN 202180046935A CN 115836452 A CN115836452 A CN 115836452A
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Abstract

一种控制系统可包括用于为所述控制系统的控制装置中的内部储能元件充电的直流(DC)电源总线。例如，所述控制装置可以是被配置来调整覆盖材料的位置以控制进入空间的日光的量的电动窗帘。所述系统可包括可在所述DC电源总线上生成DC电压的总线电源供应器。例如，所述DC电源总线可从所述总线电源供应器围绕建筑物的楼层的周边延伸并且可连接到所述楼层上的所有所述电动窗帘(例如，以菊花链配置)。过功率保护电路可被配置来在总线电流超过阈值达一定时间段的情况下将所述总线电源供应器断开连接。

Description

控制系统中的直流配电
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年9月16日提交的临时美国专利申请号63/078,976以及2020年10月23日提交的临时美国专利申请号63/105,033的权益，所述临时美国专利申请的公开内容全文以引用方式并入本文。
背景技术
典型窗帘(诸如卷帘、布帘、罗马帘和/或软百叶帘)可安设在窗户或开口前方，以控制可进入用户环境的光的量和/或提供私密性。可调整窗帘上的覆盖材料(例如，遮光织物)以控制进入用户环境的日光的量和/或提供私密性。可手动地控制和/或使用电动驱动系统自动地控制覆盖材料以实现能源节约和/或提高的占用者的舒适度。例如，可升高覆盖材料以允许光进入用户环境并且允许减少照明系统的使用。还可降低覆盖材料以减少太阳眩光的发生。
发明内容
一种控制系统可包括用于为所述控制系统的控制装置中的内部储能元件充电(例如，涓流充电)的电源总线。例如，所述控制装置可以是被配置来调整覆盖材料的位置以控制进入空间的日光的量的电动窗帘。所述系统可包括可在所述电源总线上生成直流(DC)电压的总线电源供应器。所述总线电源供应器可生成总线电流以为连接到所述电源总线的一个或多个装置供电。所述总线电源供应器可包括过功率保护电路，所述过功率保护电路被配置来将所述总线电源供应器(例如，所述总线电源供应器的功率转换器)与所述电源总线断开连接。例如，所述过功率保护电路可被配置来在所述总线电流超过阈值达一定时间段的情况下将所述总线电源供应器断开连接。在一些示例中，所述总线电源供应器可配置有多个阈值，其中每个阈值具有不同相关联时间限制。所述电源总线可从所述总线电源供应器围绕建筑物的楼层的周边延伸并且可连接到所述楼层上的所有所述电动窗帘(例如，以菊花链配置)。以这种方式对所述电源总线进行接线可大幅减少安设的安设劳力和接线成本，以及减少接线错误的可能性。
每个控制装置可被配置来控制所述内部储能元件何时从所述总线电压充电。例如，每个控制装置可被配置来响应于经由通信电路接收的消息来确定何时从所述总线电压为所述内部储能元件充电。每个控制装置可被配置来发射包括所述内部储能元件的储存水平的消息。所述内部储存元件的所述储存水平可以是最大容量的百分比(例如，所述最大储存容量的60％)或最大电压的百分比，或所述内部储存元件的预设电压电平。
可在配电系统中使用驱动单元(例如，马达驱动单元，诸如用于电动窗帘的驱动单元)，其中所述配电系统可包括所述总线电源供应器和多个驱动单元。所述驱动单元可包括功率限制电路，所述功率限制电路被配置来传导来自电源总线的电流并且生成供应电压。所述驱动单元可包括负载电路(例如，马达驱动电路)，所述负载电路被配置来接收所述供应电压并且控制递送到电负载的功率。所述驱动单元可包括控制电路，所述控制电路被配置来：基于所述驱动单元所需的功率量、所述多个驱动单元所需的累积总功率以及所述总线电源供应器的功率容量来确定所述驱动单元可从所述电源总线消耗的分配功率量。所述控制电路可被配置来控制所述功率限制电路以从所述电源总线消耗所述分配功率量。例如，所述控制电路被配置来：基于所述驱动单元所需的所述功率量和所述多个驱动单元所需的所述累积总功率来确定用于所述驱动单元的比例功率量，并且可被配置来基于用于所述驱动单元的所述比例功率量和所述总线电源供应器的功率容量来确定所述分配功率量。所述控制电路可被配置来基于由所述多个驱动单元传导到所述电源总线上的电流的量值来确定所述多个驱动单元所需的所述累积总功率。
所述驱动单元还可包括内部储能元件，所述内部储能元件被配置来为所述负载电路的多个操作储存足够功率。在此类示例中，所述驱动单元所需的所述功率量可以是基于所述负载电路为所述电负载供电所需的功率量和跨所述内部储能元件的电压。
所述总线电源供应器可被配置来在周期性时间段的接通部分期间在所述电源总线上提供所述总线电压，并且被配置来在所述周期性时间段的关断部分期间不在所述电源总线上提供所述总线电压。在此类情况下，所述控制电路可被配置来测量在所述周期性时间段的所述关断部分期间的跨所述电源总线的所述总线电压的量值，其中跨所述电源总线的所述总线电压的所述量值可指示所述多个驱动单元所需的所述累积总功率。
例如，所述控制电路可被配置来在所述周期性时间段的所述关断部分期间将功率需求电流传导到所述电源总线上，其中所述功率需求电流的量值可以与所述驱动单元所需的所述功率量成比例。所述控制电路可被配置来测量在所述周期性时间段的所述关断部分期间的跨所述电源总线的所述总线电压的量值。所述控制电路可被配置来基于所述驱动单元所需的所述功率和在所述周期性时间段的所述关断部分期间的跨所述电源总线的所述总线电压的所述量值来估算所述驱动单元在所述周期性时间段的下一个接通部分期间可消耗的所述总线电源供应器的所述功率容量的比例量。所述控制电路可被配置来控制所述功率限制电路以在所述周期性时间段的所述下一个接通部分期间从所述电源总线消耗所述分配功率量，其中所述分配功率量可以是基于所述驱动单元可消耗的所述比例量乘以所述总线电源供应器的所述功率容量来确定。在一些示例中，所述控制电路可被配置来基于所述驱动单元为所述电负载供电、为所述马达驱动单元的内部储能元件充电所需的功率以及所述马达驱动单元的待机功耗来确定所述驱动单元所需的所述功率量。
所述控制电路可被配置来在控制所述功率限制电路以从所述电源总线消耗所述分配功率量之前向所述总线电源供应器发信号通知所述驱动单元的所需功率量。
所述驱动单元可以是包括多个驱动单元和总线电源供应器的系统的一部分，所述总线电源供应器包括被配置来在所述电源总线上生成所述总线电压的功率转换器，其中所述总线电源供应器可具有限定所述总线电源供应器可够通过所述电源总线递送的最大功率量的功率容量。所述总线电源供应器的特征可在于限定标称功率阈值的标称功率容量，在等于或低于所述标称功率阈值的情况下，所述总线电源供应器可无限期地向所述多个驱动单元供应功率，其中所述标称功率阈值可小于由所述总线电源供应器的所述功率容量限定的所述最大功率量。所述总线电源供应器可被配置来在等于或低于所述标称功率阈值的情况下向所述电源总线连续地供应功率，而不被所述总线电源供应器的过功率保护电路中断或断开连接。所述总线电源供应器可被配置来以大于所述标称功率容量的一个或多个增加功率容量向所述多个驱动单元供应功率达长达但不长于相应预定增加功率时间段。
所述总线电源供应器可包括功率转换器电路和过功率保护电路。所述过功率保护电路可被配置来响应于所述功率转换器电路的输出功率的量值超过第一增加功率阈值达超过第一增加功率时间段来将所述总线电压与所述电源总线断开连接，并且可被配置来响应于所述功率转换器电路的所述输出功率的所述量值超过第二增加功率阈值达超过第二增加功率时间段来将所述总线电压与所述电源总线断开连接。
所述总线电源供应器可包括可变电阻器，并且所述总线电源供应器可被配置来调整所述可变电阻器的可变电阻以调整由所述电源总线上的所述马达驱动单元中的每一个估算的所述分配功率。所述可变电阻的增大可致使所述多个驱动单元中的每一个的所述控制电路确定所述多个驱动单元所需的所述累积总功率已增大。
一种用于控制多个电负载的负载控制系统可包括总线电源供应器和多个驱动单元(例如，马达驱动单元)。所述总线电源供应器可包括功率转换器。所述总线电源供应器可被配置来在周期性时间段的接通部分期间在电源总线上生成总线电压，并且被配置来在所述周期性时间段的关断部分期间不在所述电源总线上生成所述总线电压。所述总线电源供应器可具有限定所述总线电源供应器可通过所述电源总线递送的最大功率量的功率容量。
驱动单元可包括功率限制电路，所述功率限制电路被配置来传导来自所述电源总线的电流并且生成供应电压。所述驱动单元可包括内部储能元件和/或负载电路。所述负载电路可被配置来接收所述供应电压并且控制递送到电负载的功率。所述驱动单元可包括控制电路，所述控制电路被配置来确定驱动单元为所述电负载供电和为所述内部储能元件充电所需的功率量。所述控制电路可被配置来在所述周期性时间段的所述关断部分期间将功率需求电流传导到所述电源总线上。所述功率需求电流的量值可与所述驱动单元所需的所述功率量成比例。所述控制电路可被配置来测量在所述周期性时间段的所述关断部分期间的跨所述电源总线的所述总线电压的量值。所述控制电路可被配置来基于所述驱动单元所需的所述功率和在所述周期性时间段的所述关断部分期间的跨所述电源总线的所述总线电压的所述量值来估算所述驱动单元在所述周期性时间段的下一个接通部分期间可消耗的所述总线电源供应器的所述功率容量的比例量。所述控制电路可被配置来控制所述功率限制电路以在所述周期性时间段的所述下一个接通部分期间从所述电源总线消耗所述比例功率量。所述分配功率量可基于所述驱动单元可消耗的所述比例量乘以所述总线电源供应器的所述功率容量来确定。跨所述电源总线的所述总线电压的所述量值可表示所述多个驱动单元所需的所述累积总功率。
一种可在用于控制多个电负载的负载控制系统中使用的总线电源供应器可包括功率转换器电路和过载保护电路。所述功率转换器电路可被配置来在负载控制系统的DC电源总线上生成DC总线电压。所述过电流保护电路可被配置来响应于所述电源总线的总线电流的量值超过第一电流阈值达第一时间段或超过第二电流阈值达第二时间段来将所述功率转换器电路与所述电源总线断开连接。在一些示例中，所述过电流保护电路可被配置来使可控导电装置不导通以将所述功率转换器电路与所述电源总线断开连接。例如，所述可控导电装置可包括处于反串联配置的两个场效应晶体管(FET)。所述第一电流阈值可小于所述第二电流阈值，并且所述第一时间段可长于所述第二电流阈值。
所述过电流保护电路可包括第一比较器和第二比较器，所述第一比较器被配置来将所述总线电流与所述第一电流阈值进行比较，所述第二比较器被配置来将所述总线电流与所述第二电流阈值进行比较。所述过电流保护电路可还包括第一定时器和第二定时器，所述第一定时器被配置来确定所述第一时间段是否已过去，所述第二定时器被配置来确定所述第二时间段是否已过去。所述过电流保护电路可包括锁存电路，所述锁存电路被配置来将所述功率转换器电路与所述电源总线断开连接。所述过电流保护电路可被进一步配置来当所述总线电流超过瞬时跳闸电流时瞬时地将所述功率转换器电路与所述电源总线断开连接。
被配置来向多个装置提供总线电压的一种总线电源供应器可包括第一可控开关电路和第二可控开关电路。所述第二可控开关电路可耦接在所述第一可控开关电路的连结点与通过感测电阻器的电路公共端之间。所述总线电源供应器可包括控制电路，所述控制电路被配置来：对于周期性时间段的接通部分，使所述第一可控开关电路导通并且使所述第二可控开关电路不导通，以在所述周期性时间段的所述接通部分期间在所述电源总线上提供所述总线电压，并且对于所述周期性时间段的关断部分，使所述第一可控开关电路不导通并且使所述第二可控开关电路不导通，以在所述周期性时间段的所述关断部分期间不在所述电源总线上提供所述总线电压。所述控制电路可被配置来测量所述周期性时间段的所述关断部分期间的跨所述电源总线的总电压量，并且基于所述测量结果确定所述多个装置的总功率需求。
所述总线电源供应器可包括第一电源连接器和第二电源连接器，所述第一电源连接器用于从外部电源供应器接收输入电压，所述第二电源供应器被配置来连接到所述电源总线，其中所述总线被配置来电耦接到所述多个装置。所述第一可控开关电路可耦接在功率转换器的输出端与所述第二电源连接器之间。所述第二可控开关电路可耦接在所述第一可控开关电路和所述第二电源连接器的连结点与通过感测电阻器的电路公共端之间。所述第二可控开关电路和所述感测电阻器可并联耦接在所述第二电源连接器的端子之间。所述外部电源供应器可包括用于生成AC干线线路电压的交流电源。
所述感测电阻器可包括可变电阻器。所述控制电路可被配置来调整所述可变电阻器的可变电阻以调整所述总线电源供应器在所述周期性时间段的所述接通部分期间可通过所述电源总线递送的功率量。在一些示例中，所述总线电源供应器可包括功率转换器电路，并且所述总线电源供应器可具有限定所述功率转换器电路的最大输出功率的功率容量。在此类示例中，所述控制电路可被配置来调整所述可变电阻器的所述可变电阻以调整所述功率转换器电路的所述输出功率的量值。所述控制电路可被配置来调整所述可变电阻器的所述可变电阻以调整所述多个装置的所述总功率需求。所述总线电源供应器的特征可在于限定标称功率阈值的标称功率容量，在等于或低于所述标称功率阈值的情况下，所述总线电源供应器可无限期地向所述多个装置供应功率。所述总线电源供应器可被配置来调整所述可变电阻器的所述可变电阻以允许所述多个装置在所述电源总线上消耗大于(例如，和/或小于)所述标称功率阈值的功率量值。
所述总线电源供应器包括电流源，并且所述总线电源供应器可被配置来在所述周期性时间段的所述关断部分期间将电流传导到所述电源总线上以调整所述多个装置所消耗的功率量。
所述总线电源供应器可被配置来以大于所述标称功率容量的一个或多个增加功率容量向所述多个装置供应功率达长达但不长于相应预定增加功率时间段。例如，所述总线电源供应器可包括过功率保护电路，所述过功率保护电路被配置来响应于过功率状况来将所述总线电压与所述电源总线断开连接。所述第一可控开关电路可耦接在所述过功率保护电路的输出端与所述电源总线之间。所述总线电源供应器可在等于或低于所述标称功率阈值的情况下向所述电源总线连续地供应功率，而不被所述总线电源供应器的所述过功率保护电路中断或断开连接。所述总线电源供应器可包括功率转换器电路。所述过功率保护电路可被配置来响应于所述功率转换器电路的输出功率的量值超过第一增加功率阈值达超过第一增加功率时间段来将所述总线电压与所述电源总线断开连接，并且可被配置来响应于所述功率转换器电路的所述输出功率的所述量值超过第二增加功率阈值达超过第二增加功率时间段来将所述总线电压与所述电源总线断开连接。
总线电源供应器可包括功率转换器电路和过电流保护电路，所述功率转换器电路被配置来生成供电电压，所述过电流保护电路被配置来从所述功率转换器电路接收所述供电电压并且在所述电源总线上提供所述总线电压。所述过电流保护电路可被配置来响应于所述供电电压的量值超过第一功率阈值达第一时间段来将所述功率转换器电路与所述电源总线断开连接，和/或响应于所述供电电压的所述量值超过第二功率阈值达第二时间段来将所述功率转换器电路与所述电源总线断开连接，其中所述第一功率阈值小于所述第二功率阈值，并且所述第一时间段长于所述第二时间段。所述过电流保护电路可被进一步配置来当所述总线电流的所述量值超过最大功率阈值时瞬时地将所述功率转换器电路与所述电源总线断开连接。
附图说明
图1是具有负载控制装置和电动窗帘的负载控制系统的简化框图。
图2A至图2C是用于控制系统的直流(DC)配电系统的平面图。
图3是电动窗帘的示例性马达驱动单元的框图。
图4A是负载控制系统的DC配电系统中所使用的示例性总线电源供应器的框图。
图4B是负载控制系统的DC配电系统中所使用的总线电源供应器的示例性过功率保护电路的框图。
图4C是负载控制系统的DC配电系统中所使用的总线电源供应器的示例性过功率保护电路的框图。
图4D示出过功率保护电路的增加功率阈值和相关联的增加功率时间段的示例。
图5示出波形的示例，所述波形示出连接到DC配电系统的电源总线的总线电源供应器的操作。
图6是电动窗帘的示例性马达驱动单元的框图。
图7是DC配电系统中所使用的控制装置的示例。
图8示出波形的示例，所述波形示出连接到DC配电系统中的电源总线的两个马达驱动单元的操作。
图9是可由马达驱动单元的控制电路执行的示例性程序的流程图。
图10A是可由总线电源供应器执行的示例性程序的流程图。
图10B是可由总线电源供应器执行的示例性程序的流程图。
图11是示例性DC配电系统的框图。
图12是示出总线电源供应器的输出功率的示例性波形。
具体实施方式
图1是用于控制从交流(AC)电源(未示出)递送到一个或多个电负载的功率量的示例性负载控制系统的简图。负载控制系统100可包括系统控制器110(例如，负载控制器或中央控制器)，所述系统控制器可操作来经由有线通信链路和/或无线通信链路发射和/或接收数字消息。例如，系统控制器110可经由有线数字通信链路104耦接到一个或多个有线控制装置。系统控制器110可被配置来发射和/或接收无线信号(例如，射频(RF)信号106)，以与一个或多个无线控制装置通信。负载控制系统100可包括用于控制电负载的多个控制源装置和/或多个控制目标装置。控制源装置可以是可操作来发射数字消息的输入装置，所述数字消息被配置来经由控制目标装置控制电负载。例如，控制源装置可响应于用户输入、占用/空置状况、所测量光强度的变化和/或其他输入信息而发射数字消息。控制目标装置可以是被配置来接收数字消息并且响应于所接收数字消息而控制相应电负载的负载控制装置。负载控制系统100的单个控制装置既可作为控制源装置操作，也可作为控制目标装置操作。系统控制器110可被配置来从控制源装置接收数字消息，并且响应于从控制源装置接收的数字消息而将数字消息发射到控制目标装置。控制源装置和控制目标装置也可或替代地可直接通信。
负载控制系统100可包括用于控制照明负载122的负载控制装置，诸如调光器开关120。调光器开关120可被适配成壁挂式安设在标准电壁箱中。调光器开关120可包括桌面或插入式负载控制装置。调光器开关120可包括切换致动器124(例如，按钮)和/或强度调整致动器126(例如，摇臂开关)。切换致动器124的连续致动可切换(例如，关闭和打开)照明负载122。强度调整致动器126的上部部分或下部部分的致动可分别增加或减少递送到照明负载122的功率量，并且可将照明负载的强度从最小强度(例如，大约1％)增大到最大强度(例如，大约100％)或从所述最大强度减小到所述最小强度。调光器开关120还可包括可以线性阵列布置并且可照亮以提供照明负载122的强度的反馈的多个视觉指示器128，例如发光二极管(LED)。调光器开关120可被配置来经由RF信号106从系统控制器110接收数字消息并且响应于所接收数字消息而控制照明负载122。调光器开关120也可或替代地可耦接到有线数字通信链路104。壁挂式安设的调光器开关的示例在1993年9月28日发布的名称为“LIGHTING CONTROL DEVICE”的美国专利号5,248,919和2017年6月13日发布的名称为“WIRELESS LOAD CONTROL DEVICE”的美国专利号9,679,696中进行更详细描述，所述美国专利的全部公开内容特此以引用方式并入。
负载控制系统100还可包括一个或多个远程定位的负载控制装置，诸如用于驱动相应LED光源132的发光二极管(LED)驱动器130(例如，LED光引擎)。LED驱动器130可远程地定位在例如相应LED光源132的照明器材中。LED驱动器130可被配置来经由数字通信链路104从系统控制器110接收数字消息并且响应于所接收数字消息而控制相应LED光源132。LED驱动器130可耦接到单独数字通信链路(诸如
Figure BDA0004028565500000111
或数字可寻址照明接口(DALI)通信链路)，并且负载控制系统100可包括耦接在数字通信链路104与单独通信链路之间的数字照明控制器。LED驱动器132可包括内部RF通信电路，或者可耦接到外部RF通信电路(例如，安设在照明器材外部，诸如安设到天花板)，以用于发射和/或接收RF信号106。负载控制系统100还可包括其他类型的远程定位的负载控制装置，诸如例如用于驱动荧光灯的电子调光镇流器。
负载控制系统100还可包括多个日光控制装置，例如，电动窗帘，诸如电动卷帘140，以控制进入其中可安设负载控制系统的建筑物的日光的量。电动卷帘140可包括覆盖材料(例如，窗帘织物142)。覆盖材料可围绕卷管缠绕以升高和/或降低窗帘织物142。电动卷帘140可包括马达驱动单元144(例如，电子驱动单元)。马达驱动单元144可位于电动卷帘的卷管内部。马达驱动单元144可耦接到数字通信链路104以用于发射和/或接收数字消息。马达驱动单元144可包括控制电路。控制电路可被配置来例如响应于经由数字通信链路104从系统控制器110接收的数字消息而调整窗帘织物142的位置。马达驱动单元144中的每一个可包括用于存储用于与其他装置关联的关联信息和/或用于控制电动卷帘140的指令的存储器。马达驱动单元144可包括内部RF通信电路。马达驱动单元144还可或替代地可耦接到外部RF通信电路(例如，位于卷管外部)以用于发射和/或接收RF信号106。负载控制系统100可包括其他类型的日光控制装置，诸如例如蜂窝帘、布帘、罗马帘、软百叶帘、百叶帘、打褶帘、张拉卷帘系统、电致变色或智能窗和/或其他合适的日光控制装置。
负载控制系统100可包括一种或多种其他类型的负载控制装置，诸如例如包括调光器电路和白炽灯或卤素灯的拧入式灯具；包括镇流器和紧凑型荧光灯的拧入式灯具；包括LED驱动器和LED光源的拧入式灯具；用于打开和关闭器具的电子开关、可控断路器或其他开关装置；用于控制一个或多个插入式负载的插入式负载控制装置、可控电插座或可控电源板；用于控制马达负载(诸如天花风扇或排气扇)的马达控制单元；用于控制电动窗帘或投影屏的驱动单元；电动内部或外部百叶窗；用于加热和/或冷却系统的恒温器；用于控制暖通空调(HVAC)系统的设定点温度的温度控制装置；空调机；压缩机；电踢脚板加热器控制器；可控风门；可变空气量控制器；新鲜空气进气控制器；通风控制器；用于散热器和辐射供暖系统中的液压阀；湿度控制单元；加湿器；除湿器；热水器；锅炉控制器；水池泵；冰箱；冷冻箱；电视机或计算机监视器；摄像机；音频系统或放大器；电梯；电源供应器；发电机；充电器，诸如电动车辆充电器；和/或替代能量控制器。
负载控制系统100可包括一个或多个输入装置，例如诸如有线小键盘装置150、电池供电遥控装置152、占用传感器154、日光传感器156和/或阴影传感器158。有线小键盘装置150可被配置来响应于有线小键盘装置的一个或多个按钮的致动而经由数字通信链路104将数字消息发射到系统控制器110。电池供电遥控装置152、占用传感器154、日光传感器156和/或阴影传感器158可以是被配置来经由RF信号106将数字消息发射到系统控制器110(例如，直接发射到系统控制器)的无线控制装置(例如，RF发射器)。例如，电池供电遥控装置152可被配置来响应于电池供电遥控装置152的一个或多个按钮的致动而经由RF信号106将数字消息发射到系统控制器110。占用传感器154可被配置来响应于检测到其中可安设负载控制系统100的空间中的占用状况和/或空置状况而经由RF信号106将数字消息发射到系统控制器110。日光传感器156可被配置来响应于检测到不同量的自然光强度而经由RF信号106将数字消息发射到系统控制器110。阴影传感器158可被配置来响应于检测到来自其中可安设负载控制系统100的空间外部的外部光强度而经由RF信号106将数字消息发射到系统控制器110。系统控制器110可被配置来响应于例如从有线小键盘装置150、电池供电遥控装置152、占用传感器154、日光传感器156和/或阴影传感器158所接收的数字消息而将一个或多个数字消息发射到负载控制装置(例如，调光器开关120、LED驱动器130和/或电动卷帘140)。虽然系统控制器110可从输入装置接收数字消息和/或将数字消息发射到负载控制装置以用于控制电负载，但输入装置可直接与负载控制装置通信以用于控制电负载。
负载控制系统100可包括可耦接到数字通信链路104的无线适配器装置160。无线适配器装置160可被配置来接收RF信号106。无线适配器装置160可被配置来响应于经由RF信号106从无线控制装置中的一个接收的数字消息而经由数字通信链路104将数字消息发射到系统控制器110。例如，无线适配器装置160可在数字通信链路104上重新发射从无线控制装置接收的数字消息。
占用传感器154可被配置来检测其中可安设负载控制系统100的空间中的占用状况和/或空置状况。占用传感器154可响应于检测到占用状况和/或空置状况而经由RF信号106将数字消息发射到系统控制器110。系统控制器110可被配置来分别响应于接收到占用命令和空置命令而打开和关闭照明负载122和/或LED光源132中的一者或多者。占用传感器154可作为空置传感器操作，使得照明负载响应于检测到空置状况而关闭(例如，响应于检测到占用状况而不打开)。
日光传感器156可被配置来测量其中安设负载控制系统的空间中的总光强度。日光传感器156可经由RF信号106将包括所测量光强度的数字消息发射到系统控制器110。数字消息可用于经由一个或多个控制负载控制装置(例如，调光器开关120、马达驱动单元144、LED驱动器130)来控制电负载(例如，照明负载122的强度、用于控制覆盖材料的水平高度的电动窗帘140、LED光源132的强度)。
阴影传感器158可被配置来测量来自其中可安设负载控制系统100的空间外部的外部光强度。阴影传感器158可安装在建筑物的正面，诸如窗户的外部或内部，以根据太阳在天空中的位置来测量外部自然光强度。阴影传感器158可检测直射阳光何时直接照射到阴影传感器158中、何时反射到阴影传感器158上或者何时被诸如云或建筑物的外部手段阻挡，并且可发送指示所测量光强度的数字消息。阴影传感器158可经由RF信号106将包括所测量光强度的数字消息发射到系统控制器110。数字消息可用于经由一个或多个控制负载控制装置(例如，调光器开关120、马达驱动单元144和/或LED驱动器130)来控制电负载(例如，照明负载122的强度、用于控制覆盖材料的水平高度的电动窗帘140和/或LED光源132的强度)。阴影传感器158也可称为窗传感器、阴天传感器或太阳传感器。
负载控制系统100可包括其他类型的输入装置，诸如：温度传感器；湿度传感器；辐射计；压力传感器、烟雾检测器、一氧化碳检测器、空气质量传感器、运动传感器；安全传感器；接近传感器；夹具传感器(fixture sensor)；分区传感器；小键盘；动能或太阳能遥控；钥匙扣；蜂窝电话；智能电话；平板计算机；个人数字助理；个人计算机；膝上型计算机；时钟；视听控制器；安全装置；功率监测装置(诸如功率计、能量计、效用分计、效用率计)；中央控制发射器；住宅；商业或工业控制器或这些输入装置的任何组合。这些输入装置可经由RF信号106将数字消息发射到系统控制器110。数字消息可用于经由一个或多个控制负载控制装置(例如，调光器开关120、马达驱动单元144和/或LED驱动器130)来控制电负载(例如，照明负载122的强度、用于控制覆盖材料的水平高度的电动窗帘140和/或LED光源132的强度)。
系统控制器110可被配置来根据时钟计划表控制负载控制装置(例如，调光器开关120、LED驱动器130和/或电动卷帘140)。时钟计划表可存储在系统控制器的存储器中。时钟计划表可由系统控制器的用户(例如，使用系统控制器110的编程模式的系统管理员)定义。时钟计划表可包括多个时钟事件。时钟事件可具有事件时间和对应命令或预设。系统控制器110可被配置来跟踪当前时间和/或日期。系统控制器110可在每个时钟事件的相应事件时间处发射适当命令或预设。
负载控制系统100可以是自动化窗帘控制系统的一部分。系统控制器110可根据自动化窗帘控制信息控制遮光帘。例如，自动窗帘控制信息可包括太阳的角度、传感器信息、云层的量和/或天气数据，诸如历史天气数据和实时天气数据。例如，在整个日历日的过程中，自动化窗帘控制系统的系统控制器110可基于太阳的所估算位置或传感器信息来多次调整窗帘织物的位置。自动化窗帘控制系统可确定窗帘的位置以便影响性能指标。自动化窗帘系统可命令系统控制器110将窗帘调整到所确定位置以便影响性能指标。自动化窗帘控制系统可根据时钟计划表操作。基于时钟计划表，系统控制器可在整个日历日内改变窗帘的位置。可设置时钟计划表以防止日光穿透距离超过进入内部空间(例如，工作空间、过渡空间或社交空间)的最大距离。可将最大日光穿透距离设置为用户的工作空间。系统控制器110可根据所收集传感器信息调整窗帘的位置。
系统控制器110可操作来经由网络通信总线162(例如，以太网通信链路)耦接到网络(诸如无线或有线局域网(LAN))，例如以便访问互联网。系统控制器110可经由网络通信总线162连接到网络交换机164(例如，路由器或以太网交换机)，以用于允许系统控制器110与其他系统控制器通信以控制其他电负载。系统控制器110可例如使用Wi-Fi技术无线地连接到网络。系统控制器110可被配置来经由网络与一个或多个网络装置(诸如智能电话、个人计算机166、膝上型计算机、平板装置(例如，手持式计算装置)、支持无线通信的电视和/或任何其他合适的无线通信装置(例如，启用互联网协议的装置))通信。网络装置可操作来在一个或多个互联网协议分组中将数字消息发射到系统控制器110。
负载控制系统100的操作可使用个人计算机166或其他网络装置来编程和/或配置。个人计算机166可执行图形用户界面(GUI)配置软件，以用于允许用户对负载控制系统100可如何操作进行编程。配置软件可生成限定负载控制系统100的操作和/或性能的负载控制信息(例如，负载控制数据库)。例如，负载控制信息可包括关于负载控制系统的不同负载控制装置(例如，调光器开关120、LED驱动器130和/或电动卷帘140)的信息。负载控制信息可包括关于以下的信息：负载控制装置与输入装置(例如，有线小键盘装置150、电池供电遥控装置152、占用传感器154、日光传感器156和/或阴影传感器158)之间的关联和/或负载控制装置可如何对从输入装置接收的输入作出响应。
系统控制器110可被配置来自动地控制电动窗帘(例如，电动卷帘140)。可控制电动窗帘以节约能源和/或改进其中可安设负载控制系统100的建筑物的占用者的舒适度。例如，系统控制器110可被配置来响应于时钟计划表、日光传感器156和/或阴影传感器158而自动地控制电动卷帘140。卷帘140可由有线小键盘装置150和/或电池供电遥控装置152手动地控制。
图2A至图2C是用于可安设在建筑物202中的控制系统(例如，图1所示的负载控制系统100)的直流(DC)配电系统200的平面图。控制系统可包括用于控制通过相应窗户204进入建筑物202的日光的量的一个或多个电动窗帘240(例如，图1所示的电动卷帘140)。每个电动窗帘240可包括相应卷管和相应覆盖材料(未示出)，诸如图1所示的电动卷帘140的窗帘织物142。电动窗帘240还可包括被配置来调整相应覆盖材料的位置的相应马达驱动单元244(例如，图1所示的马达驱动单元144)。每个马达驱动单元244可包括内部储能元件，诸如一个或多个可再充电电池和/或超级电容器(例如，如下文将更详细地描述)。
DC配电系统200可包括可经由电源总线292(例如，DC电源总线)电耦接到电动窗帘240的马达驱动单元244的总线电源供应器290(例如，2类电源供应器)。总线电源供应器290可电耦接到用于接收AC干线线路电压的交流(AC)干线供应器。总线电源供应器290可被配置来在总线电源供应器292上(例如，从AC干线线路电压)生成总线电压，以用于为马达驱动单元244的储能元件充电(例如，涓流充电)。电源总线292可以菊花链配置电耦接到马达驱动单元244。例如，每个马达驱动单元244可包括两个电源连接器(例如，电源输入连接器和电源输出连接器)以实现马达驱动单元的每个菊花链接。总线电源供应器290可被配置来在某些条件下(例如，响应于当前需要为马达驱动单元的内部储能元件充电的马达驱动单元244的数量)调整(例如，临时调整)DC总线电压的量值。总线电源供应器290可被配置来执行系统控制器(例如，系统控制器110)的功能(例如，本文所述的示例性功能中的任一种)。此外，在一些示例中，总线电源供应器290可包括系统控制器(例如，系统控制器110)。
如图2A所示，电源总线292可以是可围绕建筑物202的整个楼层的周边延伸(例如，以近似完整环路)以用于为楼层上所有马达驱动单元244的储能元件充电的单个电缆(例如，单个电线段)。电源总线292的电缆可包括用于将总线电压从总线电源供应器290分配到DC配电系统200的马达驱动单元244的至少两个或更多个电线(例如，电导体)。例如，建筑物可包括多个楼层并且DC配电系统200可包括多个相应电源总线292，其中电源总线292中的一个位于建筑物的楼层中的每一个上。AC干线电源可通过每个楼层上的单个断路器294耦接到建筑物的每个楼层上的电源总线292。
马达驱动单元244的储能元件可使相应电动窗帘240的覆盖材料移动的能力(例如，为所述覆盖材料的移动供电的能力)有限。例如，马达驱动单元244的储能元件可具有为覆盖材料的预定次数的移动(例如，完整移动)供电的能力，其中覆盖材料的完整移动可以是从完全升高位置(例如，完全打开位置)到完全降低位置(例如，完全关闭位置)的移动或从完全降低位置到完全升高位置的移动。马达驱动单元244可被配置来限制例如一定时间段(例如，一天)内的移动(例如，完整移动)的次数和/或移动的总量(例如，卷管的旋转次数)(例如，防止在极限处或在超过极限之后的未来移动)。例如，马达驱动单元244可被配置来对一天期间的移动(例如，完整移动)的次数计数并且防止覆盖材料在移动的次数(例如，预定次数)超过移动阈值(例如，小于或等于十个完整移动，诸如大约五个至十个完整移动)之后的未来移动。此外，马达驱动单元244可被配置来存储一天期间的移动总量(例如，以马达的旋转和/或覆盖材料的下边缘的线性移动距离为单位)，并且防止覆盖材料在移动总量超过距离阈值(例如，预定移动量)之后的未来移动。例如，距离阈值可以是表示覆盖材料在完全降低位置与完全升高位置之间的四次完整移动的值。马达驱动单元244还可被配置来限制移动频率。马达驱动单元244可在当天结束时、在移动停止后的预定时间段结束时和/或在内部储能元件已充电到可接受水平时再次允许覆盖材料移动。
马达驱动单元244可被配置来经由通信链路(未示出)(诸如有线或无线通信链路)彼此通信。例如，如果马达驱动单元244被配置来发射和接收无线信号(诸如射频(RF)信号)，则电源总线292可简单地包括用于向马达驱动单元供应电压和电流的两个电导体。此外，电源总线292可以与有线数字通信链路(例如，RS-485数字通信链路)封装在一起以允许马达驱动单元244经由有线通信链路进行通信。此外，马达驱动单元244可被配置来通过经由电源总线292的两个电导体传输信号(例如，使用电力线通信(PLC)技术)来彼此通信。
马达驱动单元244可被配置来获知DC配电系统200中的其他马达驱动单元244的储能元件的储存水平(例如，呈储能元件的最大储存容量的百分比和/或储能元件的电压电平)。例如，马达驱动单元244可各自周期性地发射其储能元件的储存水平。
马达驱动单元244可各自被配置来控制内部储能元件何时充电。多个马达驱动单元244可同时为内部储能元件充电。此外，一次可将有限数量的马达驱动单元244(例如，每次一个)配置来为内部储能元件充电。马达驱动单元244可被配置来协调马达驱动单元244中的每一个何时为其内部储能元件充电。马达驱动单元244可被配置来通过经由通信链路进行通信来彼此仲裁以便确定哪个(哪些)马达驱动单元244目前应当为其内部储能元件充电。马达驱动单元244可被配置来基于马达驱动单元的功率需要来优先考虑哪个马达驱动单元应当为其内部储能元件充电。例如，DC配电系统200中的所有马达驱动单元中具有最低储存水平的马达驱动单元244可被配置来在其他马达驱动单元之前为其储能元件充电。
另一个装置(诸如系统控制器(例如，系统控制器110)和/或总线电源供应器290)可与马达驱动单元244通信以管理一个或多个马达驱动单元244中的哪一个目前正在为其内部储能元件充电(例如基于一个或多个内部储能元件的一个或多个储存水平)。系统控制器可被配置来获知何时需要多个遮光帘同时移动(例如，作为时钟计划表的一部分，在一天结束时关闭所有电动窗帘)。例如，系统控制器可存储电动窗帘240的移动历史并且可被配置来基于对预期接下来移动的电动窗帘(例如，最可能移动的电动窗帘)的确定来确定哪个马达驱动单元244应当为其内部储能元件充电。因此，马达驱动单元244可被配置来基于电动窗帘240的过去和/或预期使用来控制它们的内部储能元件的充电(例如，将所述元件充电至特定储存水平)。
马达驱动单元244可被配置来在正常功率模式下操作。在正常功率模式下，马达驱动单元244可被配置来使它们的马达以正常速度旋转。此外，在正常功率模式下，马达驱动单元244可被配置来将它们的内部储能元件充电至最大容量，或者在一些示例中，将所述元件充电至小于最大容量，诸如最大容量的60％。马达驱动单元244可被配置来在高功率要求事件期间和/或在能量耗尽事件期间在低功率模式下操作。高功率要求事件可以是多个负载控制装置的高能量使用时段，例如，诸如当许多(例如，多于一个或大部分)电动窗帘需要同时移动时和/或当马达驱动单元244的许多(例如，多于一个或大部分)内部储能元件正在充电时。能量耗尽事件可以是例如当DC配电系统200在马达驱动单元244的许多(例如，大部分)内部储能元件耗尽(例如，低于阈值储存水平诸如20％)的条件下操作时。当在低功率模式下操作时，马达驱动单元244可被配置来例如控制马达以较慢速度旋转(例如，以降低马达的功耗)和/或延迟马达的移动或操作。
系统控制器和/或总线电源供应器290可通过将消息发射到马达驱动单元244(例如，到马达驱动单元244的控制电路)来致使马达驱动单元244进入低功率模式。例如，系统控制器和/或总线电源供应器290可被配置来(例如，经由RF信号106)将数字消息发射到马达驱动单元244以用于致使马达驱动单元进入低功率模式。替代地或附加地，总线电源供应器290可被配置来检测高功率要求事件(例如，通过测量总线电源供应器的输出电流的量值)并且通过在电源总线292上生成脉冲发信号通知马达驱动单元244。例如，总线电源供应器290可通过临时增加DC总线电压的量值来生成脉冲和/或可临时降低DC总线电压的量值(例如，降低至大约零伏)。马达驱动单元244可被配置来响应于检测到DC总线电压的量值中的脉冲而进入低功率模式。
在一些情况下，可能需要一个电动窗帘240比另一个电动窗帘移动得更频繁。如果马达驱动单元244中的一个确定其内部储能元件具有大储存水平(例如，与其他马达驱动单元中的一个或多个的储存水平相比)，则马达驱动单元244可被配置来与其他马达驱动单元(例如，其他马达驱动单元的内部储能元件)中的一个或多个共享来自其内部储能元件的电荷。此外，多个马达驱动单元244可被配置来与多个其他马达驱动单元共享电荷。
如图2B所示，DC配电系统200还可包括可耦接到马达驱动单元244中的两个之间的电源总线292的补充储能元件296(例如，外部储能元件)。补充储能元件296可被配置来例如在马达驱动单元244的内部储能元件被充电至合适的水平时从总线电源供应器292充电。例如，在能量耗尽事件期间，补充储能元件296可被配置来为在电源总线292上位于补充储能元件296下游的马达驱动单元244(例如，在补充储能元件296之后电耦接到电源总线292的马达驱动单元的子集)的内部储能元件充电。此时，补充储能元件296可被配置来与总线电源供应器290以及在电源总线292上位于补充储能元件296上游的马达驱动单元244(例如，电耦接到补充储能元件296与总线电源供应器290之间的电源总线292的马达驱动单元的子集)断开连接。例如，补充储能元件可包括用于与总线电源供应器290断开连接的内部开关电路，诸如继电器。DC配电系统200可包括多于一个补充储能元件296。
系统控制器可被配置来(例如，当DC配电系统200在马达驱动单元244的大部分内部储能元件能量耗尽的条件下操作时)确定能量耗尽事件的存在。例如，补充储能元件296可被配置来当需要补充储能元件296来为下游马达驱动单元244的内部储能元件充电时登录存储器和/或向系统控制器报告。系统控制器可被配置来优化马达驱动单元244何时使它们的内部储能元件移动和/或为它们的内部储能元件充电，以避免进一步能量耗尽事件。例如，个人计算机166可被配置来向建筑物管理者发送警报以指示DC配电系统200在马达驱动单元244的大部分内部储能元件能量耗尽的条件下操作。
如图2C所示，总线电源供应器290可包括连接到围绕建筑物202的楼层延伸的两个电源总线支路292a、292b(例如，电耦接到马达驱动单元244的两个电缆)的两个输出端298a、298b。例如，总线电源供应器290可包括经由电源总线292a的第一电缆电耦接到多个电动窗帘的马达驱动单元的第一子集的第一输出端298a，以及经由电源总线292b的第一电缆电耦接到多个电动窗帘的马达驱动单元的第二子集的第二输出端298b。利用两个电源总线支路292a、292b，总线电源供应器290与位于电源总线支路292a、292b的端部处的马达驱动单元244之间的距离可减小。
图3是控制系统(例如，图1所示的负载控制系统100)中所使用的示例性DC配电系统300的框图。DC配电系统300可包括总线电源供应器310(例如，总线电源供应器290)、一个或多个马达驱动单元330a、330b、330c(例如，马达驱动单元244)以及电源总线340(例如，DC总线电压)。控制系统可包括(例如，电动卷帘140和/或电动窗帘240的)一个或多个马达驱动单元330a-330c。例如，当马达驱动单元330a-330c被配置为电动卷帘或电动窗帘的马达驱动单元时，马达驱动单元330a-330c可调整相应覆盖材料的位置以控制通过相应窗户进入建筑物的日光的量。电源总线340可以菊花链配置电耦接到马达驱动单元330并且被配置来向马达驱动单元330a-330c提供总线电压VBUS。虽然被示出为三个马达驱动单元330a-330c，但更多或更少的马达驱动单元可耦接到电源总线340。
每个马达驱动单元330a-330c可包括各自可以是马达或马达驱动单元330内部的其他负载的相应内部负载电路332a、332b、332c。例如，在一些示例中，每个内部负载电路332a-332c可包括内部储能元件、马达驱动电路和马达的任何组合。虽然参考马达驱动单元330进行描述，但任何控制源装置和/或控制目标装置可连接到电源总线340并且被配置来以类似于马达驱动单元330的方式操作。马达驱动单元330的储能元件可使相应电动窗帘的覆盖材料移动的能力(例如，为所述覆盖材料的移动供电的能力)有限。例如，马达驱动单元330的储能元件可具有为覆盖材料的预定次数的移动(例如，完整移动)供电的能力，其中覆盖材料的完整移动可以是从完全降低位置到完全升高位置的移动或从完全升高位置到完全降低位置的移动。储能元件可以是超级电容器、可再充电电池和/或其他合适的储能装置的任何组合。马达驱动单元330可各自被配置来控制内部储能元件何时充电。多个马达驱动单元330可同时为内部储能元件充电。
每个马达驱动单元330a-330c还可包括可耦接到电源总线340的相应电流源334a、334b、334c。例如，马达驱动单元330a的电流源334a可耦接在正端子T1a与负端子T2a之间，马达驱动单元330b的电流源334b可耦接在正端子T1b与负端子T2b之间，并且马达驱动单元330c的电流源334c可耦接在正端子T1c与负端子T2c之间。每个马达驱动单元330a-330c还可包括可被配置来通过相应二极管336a、336b、336c从电源总线340充电的相应储能元件338a、338b、338c(例如，诸如电容器)。
总线电源供应器310可包括功率转换器电路320、第一可控开关电路322、第二可控开关电路326和感测电阻器324。在一些示例中，感测电阻器324可以是可具有可由总线电源供应器310控制的电阻RVAR的可变电阻器。总线电源供应器310还可包括控制电路(未示出)，诸如微处理器、可编程逻辑器件(PLD)、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者任何合适的处理装置或控制电路。总线电源供应器310可被配置来使用功率转换器电路320在电源总线340上生成总线电压VBUS。当第一可控开关电路322导通并且第二可控开关电路326不导通时，总线电压VBUS可被提供到电源总线340。总线电压VBUS可用于为马达驱动单元330a-330c的储能元件338a-338c充电(例如，涓流充电)。此外，虽然未在图3中示出，但总线电源供应器310可电耦接到AC干线供应器以用于接收AC干线线路电压，并且功率转换器电路320可以是被配置来接收AC干线线路电压并生成总线电压VBUS的AC至DC转换器。控制电路可确定例如当第一可控开关电路322不导通并且第二可控开关电路326导通时的总线电压VBUS的量值。例如，控制电路可基于一个或多个感测信号来确定通过电源总线340传导的电流的量值。控制电路可控制感测电阻器324的电阻RVAR以调整在控制电路确定总线电压VBUS的量值时接收到的感测信号的量值(例如，如下文将更详细地解释)。
电源总线340可以菊花链配置电耦接到马达驱动单元330a-330c。例如，每个马达驱动单元330a-330c可包括两个电源连接器(例如，电源输入连接器和电源输出连接器)以实现马达驱动单元的每个菊花链接。替代地，每个马达驱动单元330a-330c可包括单个电源连接器，并且菊花链接(例如，电源输入和电源输出接线的连接)可发生在单个电源连接器的端子处或单个电源连接器的外部(例如，使用具有端接在单个电源连接器处的第三电线的接线螺母)。这些只是进行菊花链接线的各种方式。电源总线340的电缆可包括用于将来自功率转换器电路320的总线电压VBUS分配到DC配电系统300的马达驱动单元330a-330c的至少两个或更多个电线(例如，电导体)。总线电源供应器310可被配置来在某些条件下(例如，响应于目前需要为马达驱动单元的内部储能元件338a-338c充电和/或驱动其相应马达的马达驱动单元330a-330c的数量)调整(例如临时调整)总线电压VBUS的量值。总线电源供应器310可被配置来执行系统控制器(例如，系统控制器110)的功能(例如，如本文所述的示例性功能中的任一种)。此外，在一些示例中，DC配电系统300可包括系统控制器(例如，系统控制器110)。
总线电源供应器310可具有可限定总线电源供应器310可通过电源总线340向马达驱动单元330a-330c递送的最大功率量的功率容量PCAP(例如，有限功率容量)。当马达驱动单元330a-330c中的一个操作其内部负载电路332a-332c(例如，马达)时，马达驱动单元可能消耗操作内部负载电路所需的来自电源总线340的大部分(例如，所有)功率。如果大部分(例如，所有)马达驱动单元330a-330c同时操作它们的内部负载电路332a-332c(例如，和/或需要为它们的相应内部储能元件338a-338c再充电)，则所需功率的累积总量可能超过功率转换器电路320的功率容量PCAP，这在一些情况下可能致使总线电源供应器310变得过载。当总线电源供应器310变得过载时，总线电源供应器310可能过热，经受产品寿命缩短，降低总线电压VBUS的量值，致使总线电压VBUS的量值漂离期望操作范围等。即使总线电源供应器310未变得过载，功率也可能在马达驱动单元330a-300c之间不均匀地分配。现有系统的一个限制在于马达驱动单元可能知晓它需要多少功率，但马达驱动单元可能不知晓所有其他马达驱动单元需要多少功率。
DC配电系统300可包括作为主装置操作的系统控制器(例如，系统控制器110)，所述系统控制器获知每个马达驱动单元330a-300c的所需功率(例如，所需功率)并且对马达驱动单元330a-300c中的每一个在任何给定时间处可能消耗的功率的量进行仲裁。但使用系统控制器来对系统300内的功率分配进行仲裁会增加开销，包括必要物理部件、增加的通信带宽以及实现马达驱动单元330a-330c与系统控制器之间的例行通信的必要计算资源。例如，如果马达驱动单元330a-330c被配置来例行地(诸如每一秒)使用数字和/或无线通信技术传送它们的所需功率，则可能需要大量带宽资源。因此，图3所示的DC配电系统300的总线电源供应器310和马达驱动单元330a-330c可被配置来使用电源总线340使马达驱动单元330a-330c中的每一个能够传送所需功率PREQ，能够获知所有马达驱动单元330a-330c的总所需功率PTOT，能够确定马达驱动单元330a-330c在特定时间处可能消耗的分配功率PALLOC(例如，总线电源供应器310的功率容量的比例量(例如，100W))，并且能够仅消耗来自跨电源总线340的总线电压VBUS的分配功率PALLOC。
总线电源供应器310可使用具有周期性时间段TPBUS(例如，大约一秒)的周期性循环以协调方式操作第一可控开关电路322和第二可控开关电路326。总线电源供应器310可在周期性时间段TPBUS的接通部分TON期间在电源总线340上提供总线电压VBUS。总线电源供应器310可在周期性时间段TPBUS的关断部分TOFF期间不在电源总线340上提供总线电压VBUS，例如，以允许马达驱动单元330a-330c各自将它们的所需功率PREQ传送到总线电源供应器310和DC配电系统300中的其他马达驱动单元。总线电源供应器310可使用功率转换器电路320生成总线电压VBUS。总线电源供应器310可在周期性时间段TPBUS的接通部分TON期间通过使可控开关电路322导通并且使可控开关电路326不导通来在电源总线340上提供总线电压VBUS。当可控开关电路322导通并且可控开关电路326不导通并且在电源总线340上提供总线电压VBUS时，马达驱动单元330a-330c可从总线电压VBUS为它们的内部储能元件338a-338c充电和/或驱动它们的内部负载电路332a-332c(例如，马达)。
总线电源供应器310例如可在周期性时间段TPBUS的关断部分TOFF期间使可控开关电路322不导通并且使可控开关电路326导通，例如，以允许马达驱动单元330a-330c各自在电源总线340上进行传送(例如，传送所需功率PREQ)。例如，总线电源供应器310可在周期性时间段TPBUS周期性地使可控开关电路322不导通并且使可控开关电路326导通。例如，接通部分TON可以是大约995毫秒并且关断部分TOFF可以是大约5毫秒。应当理解，即使总线电源供应器310在关断部分TOFF期间不在电源总线340上提供总线电压VBUS，总线电压VBUS在关断部分TOFF期间也可具有非零量值，例如，以允许马达驱动单元330a-330c在电源总线340上传送所需功率PREQ。此外，即使总线电源供应器310在每个时间段的关断部分TOFF内不在电源总线340上提供总线电压VBUS，每个马达驱动单元330a-330c的储能元件338a-338c也可各自作为用于保持马达驱动单元的输入电压的总线电容器操作，例如，该总线电容器可用于在每个周期性时间段TPBUS的关断部分TOFF期间为相应内部负载电路332a-332c供电。
当可控开关电路322不导通并且可控开关电路326导通时(例如，在关断部分TOFF期间)，马达驱动单元330a-330c(例如，电流源334a-334c)可将功率需求电流IPR(例如，小电流)传导到电源总线340上。功率需求电流IPR的量值可取决于马达驱动单元330的所需(例如，所请求)功率PREQ(例如，与之成比例)。例如，紧接在周期性时间段TPBUS的关断部分TOFF之前或开始时，每个马达驱动单元330a-330c可基于例如相应内部负载电路338a-338c的功率需求(例如，马达驱动单元是否正在驱动其马达，并且如果是，驱动马达需要多少功率等和/或相应内部储能元件338a-338是否需要再充电)来估算其所需功率。然后，在周期性时间段TPBUS的关断部分TOFF开始之后，马达驱动单元330a-330c可各自将相应功率需求电流IPRa、IPRb、IPRc输出到电源总线340上，其中功率需求电流IPR的量值取决于马达驱动单元的所需功率PREQ(例如，与之成比例)。马达驱动单元330a-330c可各自控制相应电流源334a-334c在周期性时间段TPBUS的关断部分TOFF期间将相应功率需求电流IPRa、IPRc传导到电源总线340上。周期性时间段TPBUS的关断部分TOFF也可称为通信时段。
当可控开关电路322不导通并且可控开关电路326导通时(例如，在关断部分TOFF期间)，马达驱动单元330a-330c可各自检测总线电压VBUS的量值(例如，其可指示在电源总线340上的功率需求电流IPRa、IPRb、IPRc的量值)，例如，以确定在电源总线上的马达驱动单元330a-330c的总需求功率PTOT。因此，每个马达驱动单元330a-330c知道其所需功率PREQ和在电源总线340上的马达驱动单元330a-330c的总所需功率PREQ。在当可控开关电路322导通并且可控开关电路326不导通时的下一个循环(例如，下一个周期性时间段TPBUS)期间(例如，在下一个接通部分TON期间)，马达驱动单元330a-330c可各自消耗其来自电源总线的分配功率PALLOC以为相应储能元件338a-338c充电和/或驱动它们的内部负载电路332a-332c(例如，马达)。
虽然在跨电源总线传送所需功率PREQ的上下文中进行描述，但在其他示例中，马达驱动单元330a-330c可传送所需量的其他资源，诸如电流、电压、带宽、通信资源、时间等。
图4A是负载控制系统的DC配电系统(例如，图1所示的负载控制系统100、DC配电系统300等)中所使用的示例性总线电源供应器400(例如，总线电源供应器290和/或总线电源供应器310)的框图。总线电源供应器400(例如，2类电源供应器)可经由电源总线(例如，电源总线340)电耦接到马达驱动单元中的一个或多个(例如，马达驱动单元244和/或马达驱动单元330a-330c)。例如，总线电源供应器400可包括用于从外部电源供应器(例如，诸如来自AC电源的AC干线线路电压VAC)接收输入电压的一个或多个电源连接器，诸如电源连接器410(例如，包括两个电源端子，诸如正端子和负端子)。总线电源供应器400还可包括电源连接器412，所述电源连接器可连接到电源总线，所述电源总线以菊花链配置电耦接到一个或多个马达驱动单元。总线电源供应器400可被配置来生成总线电压VBUS，并且电源连接器412可将总线电压VBUS提供到电源总线。例如，总线电压VBUS可具有小于60伏(例如，大约50伏，诸如48伏)的2类限制的量值。连接到电源总线的马达驱动单元可通过电源连接器412传导来自总线电源供应器400的输出电流IOUT。
总线电源供应器400可包括功率转换器电路420、过功率保护电路430(例如，过电流保护电路)和电源总线管理电路440。功率转换器电路420可耦接到电源连接器410，以用于接收输入电压(例如，AC干线线路电压VAC)，并且生成DC供电电压VPS_DC。功率转换器电路420可以是AC/DC转换器或DC/DC转换器，例如，这取决于电源连接器410是连接到AC电源还是连接到DC电源。DC供电电压VPS_DC可以是相对恒定电压。例如，DC供电电压VPS_DC的量值可以是大约50伏。
过功率保护电路430可在正常操作条件下将DC供电电压VPS_DC耦接到电源总线并且输出受保护供电电压VPS_PRT(例如，也具有DC量值)。总线电源供应器400还可响应于功率转换器电路420的输出功率POUT超过阈值(诸如功率转换器电路420的功率容量PCAP)而将功率转换器电路420与电源总线断开连接(例如，禁用总线电源供应器400)。过功率保护电路430可通过监测传导通过过功率保护电路430的电流(例如，所监测电流IMON)来确定总线电源供应器400的输出功率POUT(例如，因为受保护供电电压VPS_PRT具有DC量值)。所监测电流IMON可以是输出电流IOUT加上电源总线管理电路440所消耗的任何电流。所监测电流IMON可大致(例如，几乎)等于输出电流IOUT。例如，电源总线管理电路440所消耗的电流可能很小(例如，可忽略不计)。此外，在总线电源供应器400不包括电源总线管理电路440的情况下，所监测电流IMON可等于输出电流IOUT。因此，电源供应器400的输出功率POUT可等于输出电流IOUT乘以总线电压VBUS(例如，POUT＝VOUT·IOUT)。
在示例中，过功率保护电路430可具有多个定时阈值，其中每个阈值与不同功率阈值和时间量(例如，不同时间量)相关联。在一些示例中，过功率保护电路430可被配置来通过使可控导通开关电路不导通来将功率转换器电路420与电源总线断开连接。此外，过功率保护电路430可被配置来保持功率转换器电路420与电源总线断开连接，直到例如到总线电源供应器400的功率通过从总线电源供应器400完全移除功率完全循环然后再次恢复(例如，总线电源供应器400已被关闭并且再次打开)。
总线电源供应器400的过功率保护电路430可具有标称功率容量(例如，大约85瓦，诸如84瓦)。例如，标称功率容量PCAP-NOM的特征可在于标称功率阈值PTH-NOM，在等于或低于所述标称功率阈值的情况下，总线电源供应器400可无限期地供应功率(例如，当功率转换器电路420在等于或低于标称功率阈值PTH-NOM的情况下操作时，过功率保护电路430可能永远不会将总线电源供应器400与电源总线断开连接)。例如，总线电源供应器400可在等于或低于标称功率阈值PTH-NOM的情况下连续向电源总线供应功率而不被过功率保护电路430中断和/或断开连接。标称功率容量PCAP-NOM可对应于总线电源供应器400的额定电流(例如，总线电源供应器400的额定连续电流)。过功率保护电路430可被配置来例如通过将功率转换器电路420与电源总线断开连接来防止总线电源供应器400的输出功率POUT无限期地超过标称功率阈值PTH-NOM。
过功率保护电路430可允许总线电源供应器400以大于标称功率容量PTH-NOM的一个或多个增加功率容量操作(例如，供应功率)达长达但不长于相应预定增加功率时间段(例如，基于增加功率容量的不同相应时间段)。允许总线电源供应器400以增加功率容量之一操作达相应预定增加功率时间段可允许总线电源供应器400应对在电源总线上所消耗的功率的峰型。例如，消耗来自电源总线的功率的装置可全部同时或当发生高功率要求事件时以更高水平消耗功率，所述高功率要求事件可例如在耦接到电源总线的多个(例如，所有)马达驱动单元同时驱动它们的马达的情况下发生。
过功率保护电路430可配置有大于标称功率容量的多个不同功率容量，其中多个不同功率容量中的每一个与功率转换器电路420可在等于或低于该增加功率容量的情况下供应功率而不使过功率保护电路430跳闸的不同增加功率时间段相关联。例如，过功率保护电路430可配置有第一增加功率容量，所述第一增加功率容量的特征可在于第一增加功率阈值PTH-IP1(例如，大约150瓦，诸如148瓦)和第一增加功率时间段TIP1(例如，大约60分钟)，在所述第一增加功率时间段期间，总线电源供应器400可在等于或低于第一增加功率阈值PTH-IP1(例如，并且高于标称功率阈值PTH-NOM)的情况下操作而不跳闸。如果功率转换器电路420的输出功率POUT超过标称功率阈值PTH-NOM(例如，大约85瓦)并且保持低于第一增加功率阈值PTH-IP1(例如，大约150瓦)达超过第一增加功率时间段TIP1(例如，大约60分钟)，则过功率保护电路430可跳闸并且将功率转换器电路420与电源总线断开连接。
过功率保护电路430还可配置有第二增加功率容量，所述第二增加功率容量的特征可在于第二增加功率阈值PTH-IP2(例如，大约240瓦，诸如237瓦)和第二增加功率时间段TIP2(例如，大约两分钟)，在所述第二增加功率时间段，总线电源供应器400可在等于或低于第二增加功率阈值PTH-IP2(例如，并且高于第一增加功率阈值PTH-IP1)的情况下操作而不跳闸。如果功率转换器电路420的输出功率POUT超过第一增加功率阈值PTH-IP1(例如，大约150瓦)并且保持低于第二增加功率阈值PTH-IP2(例如，大约240瓦)达超过第二增加功率时间段TIP2(例如，大约两分钟)，则过功率保护电路430可跳闸并且将功率转换器电路420与电源总线断开连接。虽然用两个增加功率容量进行描述，但过功率保护电路430可配置有更多或更少的增加功率容量。
过功率保护电路430可被配置来当功率转换器电路420的输出功率POUT超过最大功率阈值PTH-MAX时(例如，当所监测电流IMON的量值超过最大电流阈值ITH-MAX时)瞬时地(例如，近瞬时地)将功率转换器电路420与电源总线断开连接。过功率保护电路430可使用例如可被视为近瞬时的第三增加功率时间段TIP3(例如，小于大约200毫秒)来确定输出功率POUT的量值是否超过最大功率阈值PTH-MAX。例如，最大功率阈值PTH-MAX可等于过功率保护电路430的最高增加功率容量的增加功率阈值(例如，最大功率阈值PTH-MAX可等于第二增加功率阈值PTH-IP2)。如果输出功率超过最大功率阈值PTH-MAX(例如，大约240瓦)达超过第三增加功率时间段TIP3(例如，小于大约200毫秒)，则过功率保护电路430可跳闸并且将功率转换器电路420与电源总线断开连接。
在一些示例中，过功率保护电路430可单独依赖于模拟电路来将功率转换器电路420与DC电源总线断开连接(例如，瞬时地断开连接和/或一定时间段后断开连接)。如果所监测电流IMON的量值超过增加功率阈值中的一个或多个，则模拟电路可避开对微控制器的需要。避开对微控制器的需要可允许过功率保护电路430确定所监测电流IMON的量值已超过增加功率阈值中的一个并且比使用微控制器(例如，数字电路)可实现的更快地(例如，瞬时地或近瞬时地)将总线电源供应器400与DC电源供应器断开连接。
过功率保护电路430可被配置来确定功率转换器电路420的输出功率POUT超过增加功率容量中的一个达超过与该增加功率容量相关联的相应时间段。例如，过功率保护电路430可被配置来确定传导通过过功率保护电路430的所监测电流IMON的量值超过与增加功率容量中的每一个相关联的相应电流阈值达超过与该增加功率容量相关联的相应增加功率时间段。当过功率保护电路430确定所监测电流IMON的量值超过相应电流阈值达超过与该增加功率容量相关联的相应增加功率时间段时，过功率保护电路430可将功率转换器电路420与电源总线断开连接(例如，禁用总线电源供应器400)。在一些示例中，过功率保护电路430可维持功率转换器电路420与DC电源总线断开连接，直到总线电源供应器400通过从总线电源供应器400完全移除功率完全循环然后再次恢复(例如，总线电源供应器400已被关闭并且再次打开)。
过功率保护电路430可包括控制电路，诸如微处理器、可编程逻辑器件(PLD)、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或任何合适的处理装置或控制电路。在示例中，过功率保护电路430可包括微控制器和/或模拟电路，所述模拟电路被配置来执行确定，维持电压信号，将总线电源供应器400与DC电源总线断开连接，作为定时器操作，比较信号，和/或过功率保护电路430内的任何其他功能。
电源总线管理电路440可包括耦接在过功率保护电路430的输出端与第二电源连接器412之间的第一可控开关电路442。电源总线管理电路440可包括位于第一可控开关电路442与第二电源连接器412的连结点与通过可变电阻器446的电路公共端之间的第二可控开关电路444，其中第二可控开关电路444和可变电阻器446并联耦接在第二电源连接器412的端子之间。
电源总线管理电路440还可包括用于控制电源总线管理电路440的操作的控制电路448。控制电路448可包括例如微处理器、可编程逻辑器件(PLD)、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)和/或任何合适的处理装置或控制电路。控制电路448可被配置来生成用于使第一可控开关电路442导通和不导通的第一开关控制信号VSW1、用于使第二可控开关电路444导通和不导通的第二开关控制信号VSW2以及用于控制可变电阻器446的电阻RVAR的可变电阻器控制信号VRES-CNTL。控制电路448可以协调或互斥方式控制第一可控开关电路442和第二可控开关电路444的操作。控制电路448可被配置来从最小电阻RMIN到标称电阻RNOM(例如，最大电阻)控制可变电阻器446的电阻RVAR，和/或调解最小电阻RMIN与标称电阻RNOM之间的电阻。
控制电路448可接收第一功率需求信号，诸如电压感测信号VV-SENSE，所述第一功率需求信号可具有例如当第一可控开关电路442不导通并且第二可控开关电路444导通时(例如，在时间段的关断部分TOFF期间)指示总线电压VBUS的量值的量值。控制电路448还可接收第二功率需求信号，诸如电流感测信号VI-SENSE，所述第二功率需求信号可具有例如当第一可控开关电路442不导通并且第二可控开关电路444导通时(例如，在时间段的关断部分TOFF期间)指示传导通过可变电阻器446的感测电流ISENSE(例如，以及在电源总线上传导的总电流ITOTAL)的量值的量值。
控制电路448可使用可变电阻器控制信号VRES-CNTL来调整可变电阻器446的电阻RVAR以例如调整由电源总线上的马达驱动单元中的每一个确定(例如，估算)的分配功率PALLOC。此外，例如，当第一可控开关电路442不导通并且第二可控开关电路444导通时(例如，在时间段的关断部分TOFF期间)，可变电阻器446的电阻RVAR的值的调整可引起电压感测信号VV-SENSE和电流感测信号VI-SENSE的量值的调整。此外，在一些示例中，控制电路448可将可变电阻器446的电阻RVAR控制成大于电源总线(例如，构成电源总线的导线)上的电阻，但不会大到使得它延迟其在每个周期性时间段TPBUS的关断部分tOFF期间使导线电容放电所花费的时间。例如，可变电阻器的标称电阻RNOM可以是100欧姆。总线电源供应器可被配置来在电源总线上提供高端量的功率达有限时间量(例如，高达240瓦达两分钟)。
电源总线管理电路440还可包括低压电源供应器449，所述低压电源供应器接收受保护供电电压VPS_PRT并且生成供应电压VCC(例如，大约3.3V)以用于为控制电路448和总线电源供应器400的其他低压电路供电。
此外，在一些示例中，电源总线管理电路440可包括可耦接到电源总线的电流源。例如，不是调整可变电阻器446的电阻RVAR，而是控制电路448可被配置来将电流传导到可变电阻器446中(例如，在周期性时间段的关断部分期间)，例如，以降低由耦接到电源总线的马达驱动单元确定的分配功率PALLOC。例如，通过在周期性时间段的关断部分期间将电流传导到电源总线上，马达驱动单元将估算更大的关断部分期间的电源总线上的所需电流量，这将致使它们减少其在周期性时间段的下一个接通部分期间的比例分配量。
图4B是用于负载控制系统的DC配电系统中所使用的总线电源供应器(例如，总线电源供应器400)的示例性过功率保护电路450(例如，过功率保护电路430)的框图。过功率保护电路450(例如，过电流保护电路)可接收功率转换器电路的输出电压(例如，图4A的功率转换器电路420的DC供电电压VPS_DC)，并且可输出受保护供电电压(例如，图4A的受保护供电电压VPS_PRT)。过功率保护电路450可包括功率监测电路452(例如，电流监测电路)、可控开关电路454、锁存电路458、驱动电路471以及多个阈值比较和定时电路，诸如第一阈值比较和定时电路456a至第N阈值比较和定时电路456n。
功率监测电路452可被配置来监测功率转换器电路420的输出功率POUT的量值。例如，功率监测电路452可被配置来通过监测流过过功率保护电路450的电流(例如，所监测电流IMON)的量值来监测功率转换器电路420的输出功率POUT的量值。功率监测电路452可接收DC供电电压VPS-DC并且可测量功率监测电路中(例如，跨功率监测电路的电阻器)形成的感测电压VSNS的量值，以便确定流过电阻器的所监测电流IMON的量值。功率监测电路452可生成功率监测信号，诸如电流监测信号VI-MON，所述功率监测信号可具有可与跨电流监测电路452的电阻器形成的感测电压VSNS的量值和/或所监测电流IMON的量值成比例的量值。因此，电流监测信号VI-MON的量值可指示所监测电流IMON的量值。
多个阈值比较和定时电路456a-465n可与过功率保护电路450的相应功率电平相关联。多个阈值比较和定时电路456a-465n可接收电流监测信号VI-MON并且输出相应信号，所述相应信号可用于当功率转换器电路的输出功率POUT的量值超过相应增加功率阈值达超过与过功率保护电路450的相应增加功率阈值相关联的相应增加功率时间段时使可控开关电路454不导通。由于由功率转换器电路生成的DC供电电压VPS_DC(例如，以及总线电压VBUS)的量值维持近似恒定，因此多个阈值比较和定时电路456a-465n可通过确定通过过功率保护电路450的电流(例如，所监测电流IMON的量值)大于相应电流阈值达超过与过功率保护电路450的相应增加功率阈值相关联的相应增加功率时间段来确定功率转换器电路的输出功率POUT的量值超过相应增加功率阈值。
图4D示出过功率保护电路(例如，过功率保护电路430、过功率保护电路450、过功率保护电路460等)的增加功率阈值和相关联的增加功率时间段的示例。多个阈值比较和定时电路456a-465n可被配置来允许功率转换器电路的输出功率POUT(例如，如由所监测电流IMON的量值所指示)保持在标称功率范围RangeNOM内(例如，等于或低于标称功率阈值PTH-NOM，诸如大约85瓦)而不使可控开关电路454不导通。多个阈值比较和定时电路456a-465n可被配置来允许功率转换器电路的输出功率POUT(例如，如由所监测电流IMON的量值所指示)保持在第一功率范围Range1内(例如，高于标称功率阈值PTH-NOM并且等于或低于第一增加功率阈值PTH-IP1，诸如介于大约84瓦至150瓦之间)达第一时间段(例如，第一增加功率时间段TIP1，诸如大约60分钟)而不使可控开关电路454不导通。多个阈值比较和定时电路456a-465n可被配置来允许功率转换器电路的输出功率POUT(例如，如由所监测电流IMON的量值所指示)保持在第二功率范围Range2内(例如，高于第一增加功率阈值PTH-IP1并且等于或低于第二增加功率阈值PTH-IP2，诸如介于大约150瓦至240瓦之间)达第二时间段(例如，第二增加功率时间段TIP2，诸如大约2分钟)而不使可控开关电路454不导通。
过功率保护电路450可包括可与第一功率阈值PTH1相关联的第一阈值比较和定时电路456a。例如，第一功率阈值PTH1可等于标称功率阈值PTH-NOM。由于功率转换器电路的DC供电电压VPS_DC的量值近似恒定，因此第一阈值比较和定时电路456a可使用对应于第一功率阈值PTH1(例如，大约85瓦，诸如84瓦)的第一电流阈值ITH1(例如，大约1.7安，诸如1.75安)。过功率保护电路450可被配置来接收电流监测信号VI-MON，并且将电流监测信号VI-MON的量值与第一电压阈值VI-TH1进行比较，所述第一电压阈值可对应于第一电流阈值ITH1。使用电流监测信号VI-MON，第一阈值比较和定时电路456a可被配置来确定通过过功率保护电路450的所监测电流IMON的量值是否大于第一电流阈值ITH1达第一增加功率时间段TIP1(例如，大约60分钟)。例如，第一电压阈值VI-TH1的量值可以是对应于第一电流阈值ITH1的量值的量值。
过功率保护电路450可包括可与第二功率阈值PTH2相关联的第二阈值比较和定时电路。例如，第二功率阈值PTH2可等于第一增加功率阈值PTH-IP1。第二阈值比较和定时电路的特征可在于第二电流阈值ITH2(例如，其可对应于第二功率阈值PTH2，诸如大约3安，诸如3.08安)和第二增加功率时间段TIP2(例如，大约2分钟)。第二阈值比较和定时电路可被配置来确定通过过功率保护电路450的所监测电流IMON的量值大于第二电流阈值ITH2(例如，通过确定电流监测信号VI-MON的量值大于第二电压阈值VI-TH2)达第二增加功率时间段TIP2。
此外，在一些示例中，过功率保护电路450可包括可与瞬时功率阈值相关联的第三阈值比较和定时电路。例如，瞬时功率阈值可等于最大功率阈值PTH-MAX。第三阈值比较和定时电路的特征可在于第三电流阈值ITH2(例如，其可对应于瞬时功率阈值，诸如大约4.8安，诸如4.94安)和第三增加功率时间周期TIP3(例如，其可以是基本上瞬时的，诸如大约200毫秒)。第二阈值比较和定时电路可被配置来确定通过过功率保护电路450的所监测电流IMON的量值大于瞬时功率阈值(例如，通过确定电流监测信号VI-MON的量值大于最大电压阈值VI-MAX)达第三增加功率时间段TIP3。
如果第一比较和定时电路至第N比较和定时电路中的任一个确定所监测电流IMON的量值大于相应阈值达相应时间段，则比较和定时电路将控制禁用信号VI-DSBL，所述禁用信号可用于使可控开关电路454不导通。此外，虽然参考三个阈值比较和定时电路进行描述，但过功率保护电路450可包括多个阈值比较和定时电路456a-456n，其中每个阈值比较和定时电路可与相应标称或增加功率阈值相关联，并且可配置有相应电流阈值和/或时间段。
锁存电路458可接收禁用信号VI-DSBL，所述禁用信号可由比较和定时电路中的任一个控制，并且作为响应，锁存电路458生成锁存信号VLATCH。驱动电路471可被配置来从锁存电路458接收锁存信号VLATCH，并且作为响应，生成用于控制可控开关电路454的驱动信号VDR。例如，驱动电路471可响应于接收到锁存信号VLATCH而使可控开关电路454不导通，这继而可将功率转换器电路420与电源总线断开连接。因此，如果第一比较和定时电路至第N比较和定时电路中的任一个确定所监测电流IMON的量值大于相应电流阈值达相应时间段，则可使可控开关电路454非导通以将功率转换器电路420与电源总线断开连接。
当可控开关电路454将功率转换器电路420与电源总线断开连接时，锁存电路458可被配置来维持可控开关电路454不导通以保持功率转换器电路420与电源总线断开连接。也就是说，锁存电路458可维持功率转换器电路420处于与电源总线断开连接的状态，直到到总线电源供应器400的功率通过从总线电源供应器400完全移除功率完全循环然后再次恢复(例如，总线电源供应器400已被关闭并且再次打开)。替代地或另外，锁存电路458可在超时时段之后重置(例如，使可控开关电路454导通)(例如，而不需要总线电源供应器400关闭并且再次打开)。
图4C是负载控制系统的DC配电系统(例如，DC配电系统300)中所使用的总线电源供应器(例如，总线电源供应器400)的示例性过功率保护电路460(例如，图4A的过功率保护电路430和/或图4B的过功率保护电路450)的框图。过功率保护电路460可包括功率监测电路(诸如电流监测电路462(例如，电流监测电路452))、第一阈值比较和定时电路466a(例如，第一阈值比较和定时电路456a)、第二阈值比较和定时电路466n(例如，过功率保护电路450的附加阈值比较和定时电路中的一个)、锁存电路468(例如，锁存电路458)、驱动电路473(例如，驱动电路471)以及可控开关电路464(例如，可控开关电路454)。
电流监测电路462可包括电阻器470(例如，感测电阻器)和放大器480。电流监测电路462的电阻器470可与可控开关电路464串联耦接并且可将所监测电流IMON传导通过过功率保护电路460。电流监测电路462可被配置来从总线电源供应器的功率转换器电路(例如，功率转换器电路420)接收DC供电电压VPS_DC，可控开关电路464可被配置来产生受保护供电电压VPS_PRT。
可控开关电路464可包括一对场效应晶体管(FET)Q475a和Q475b(例如，以反串联配置布置)。FET Q475a和Q475b的栅极可从驱动电路472接收驱动信号VDR以用于使FETQ475a和Q475b导通和不导通。可控开关电路464可接收驱动信号VDR，并且被配置来当驱动信号VDR为低时变得不导通并且当驱动信号VDR为高时变得导通。
驱动电路472可包括输入端473，所述输入端可被拉高至供应电压VCC(例如，通过电阻器414)以使FET Q475a和Q475b导通。驱动电路472的输入端473也可耦接到通过电阻器408和电容器406的串联组合的电路公共端。例如，当总线电源供应器上电并且低压电源供应器(例如，低压电源供应器449)开始生成供应电压VCC时，驱动电路472的输入端473处的电压可能相对于时间开始上升。当输入端473处的电压的量值超过驱动电路472的开启电压(例如，大约1.6伏至2伏)时，驱动电路472可使FET Q475a和Q475b导通。由电阻器408、414和电容器406形成的电阻器-电容器(RC)电路可在总线电源供应器首次接收功率时与可控开关电路464变得导通时之间提供一些延迟(例如，以允许总线电源供应器的电路在可控开关电路464变得导通之前上电)。FET Q475a和Q475b可维持处于导通状态，同时驱动电路472的输入端473处的电压的量值维持高于大约开启电压。
电流监测电路462可被配置来监测(例如，测量)传导通过电流监测电路462和可控开关电路464的所监测电流IMON的量值。电流监测电路462的放大器480可被配置来接收跨电阻器470形成的感测电压VSNS。放大器480可输出对应于感测电压VSNS的量值的电流监测信号VI-MON。例如，电流监测信号VI-MON的量值可与感测电压VSNS的量值成比例(例如，基本上成比例)，并且因此与所监测电流IMON的量值成比例。
第一阈值比较和定时电路466a可包括定时器484、比较器482和逻辑与门486。第一阈值比较和定时电路466a可被配置来允许过功率保护电路460以第一功率范围Range1(例如，介于大约85瓦与150瓦之间)操作达第一时间段(例如，大约60分钟)。比较器482可被配置来接收电流监测信号VI-MON(例如，在正输入端处)和第一电压阈值VI-TH1(例如，在负输入端处)。第一电压阈值VI-TH1可对应于第一电流阈值ITH1(例如，大约1.7安)和/或第一功率阈值PTH1(例如，大约85瓦)。在一些示例中，第一功率阈值PTH1可对应于标称功率阈值PTH-NOM。
比较器482可被配置来将电流监测信号VI-MON的量值与第一电压阈值VI-TH1进行比较，以确定功率转换器电路的输出功率POUT是否大于第一功率阈值PTH1。如果电流监测信号VI-MON的量值低于第一电压阈值VI-TH1(例如，功率转换器电路的输出功率POUT小于或等于标称功率阈值PTH-NOM)，则比较器482可将其输出驱动为低，并且如果电流监测信号VI-MON的量值高于第一电压阈值VI-TH1(例如，功率转换器电路的输出功率POUT大于标称功率阈值PTH-NOM)，则比较器可将其输出驱动为高。
定时器484可被配置来当比较器482的输出被驱动为高时(例如，在以下情况下：电流监测信号VI-MON的量值高于第一电压阈值VI-TH1，从而表示所监测电流IMON的量值高于第一电流阈值ITH1)起动并运行达第一时间段。只要比较器482的输出被驱动为高(例如，只要所监测电流IMON的量值高于第一电流阈值ITH1)，定时器484就可继续运行。在所监测电流IMON的量值保持高于第一电流阈值ITH1时，定时器484可被配置来将其输出驱动为低，直到定时器484达第一时间段期满。如果所监测电流IMON的量值下降到低于第一电流阈值ITH1，则比较器482的输出可以被驱动为低并且定时器484可停止并重置为零。如果在所监测电流IMON的量值保持高于第一电流阈值ITH1的同时定时器484到达第一时间段期满，定时器484可被配置来将其输出驱动为高。
逻辑与门486可接收比较器482和定时器484的输出。当比较器482的输出或定时器484的输出中的任一者被驱动为低时，逻辑与门486可将其输出驱动为低。当比较器482和定时器484两者的输出被驱动为高(例如，从而表示所监测电流IMON的量值保持高于第一电流阈值ITH1达第一时间段)时，逻辑与门486可将其输出驱动为高以控制禁用信号VI-DSBL。
第二阈值比较和定时电路466b可包括定时器490、比较器488和逻辑与门492。第二阈值比较和定时电路466b可被配置来允许过功率保护电路460在第二功率范围Range2(例如，介于大约150瓦与240瓦之间)操作达第二时间段(例如，大约2分钟)。比较器488可被配置来接收电流监测信号VI-MON(例如，在正输入端处)和第二电压阈值VI-TH2(例如，在负输入端处)。第二电压阈值VI-TH2可对应于第二电流阈值ITH2(例如，大约3安)和/或第二功率阈值PTH2(例如，150瓦)。
比较器488可被配置来将电流监测信号VI-MON的量值与第二电压阈值VI-TH2进行比较，以确定功率转换器电路的输出功率POUT是否大于第二功率阈值PTH2。如果电流监测信号VI-MON的量值低于第二电压阈值VI-TH2(例如，功率转换器电路的输出功率POUT小于第二功率阈值PTH2)，则比较器488可将其输出驱动为低，并且如果电流监测信号VI-MON的量值高于第二电压阈值VI-TH2(例如，功率转换器电路的输出功率POUT大于第二功率阈值PTH2)，则比较器可将其输出驱动为高。
定时器490可被配置来当比较器488的输出被驱动为高时(例如，在以下情况下：电流监测信号VI-MON的量值高于第二电压阈值VI-TH2，从而表示所监测电流IMON的量值高于第二电流阈值ITH2)起动并运行达第二时间段。第二时间段可短于第一时间段。只要比较器488的输出被驱动为高(例如，只要所监测电流IMON的量值高于第二电流阈值ITH2)，定时器490就可继续运行。在所监测电流IMON的量值保持高于第二电流阈值ITH2时，定时器490可被配置来将其输出驱动为低，直到定时器490达第二时间段期满。如果所监测电流IMON的量值下降到低于第二电流阈值ITH2，则比较器488的输出可被驱动为低并且定时器490可停止并重置为零。如果在所监测电流IMON的量值已保持高于第二电流阈值ITH2时定时器490达第二时间段期满，则定时器490可被配置来将其输出驱动为高。
逻辑与门492可接收比较器488和定时器490的输出。在比较器488的输出或定时器490的输出中的任一者被驱动为低时，逻辑与门492可将其输出驱动为低。当比较器488和定时器490两者的输出被驱动为高(例如，从而表示所监测电流IMON的量值已保持高于第二电流阈值ITH2达第二时间段)时，逻辑与门492可将其输出驱动为高以控制禁用信号VI-DSBL。
虽然用两个阈值比较和定时电路466a、466b进行描述，但过功率保护电路460可包括任何数量的阈值比较和定时电路(例如，各自具有不同功率阈值和时间段)。例如，过功率保护电路460可包括阈值比较和定时电路466c，所述阈值比较和定时电路被配置来当电流监测信号VI-MON超过第三电压阈值VI-TH3达第三时间段(例如，大约200毫秒)时输出禁用信号VI-DSBL。第三电压阈值VI-TH3可对应于第三电流阈值ITH2(例如，大约4.8安)和/或最大功率阈值PTH-MAX(例如，240瓦)。因此，过功率保护电路460可被配置来当输出功率POUT超过最大功率阈值PTH-MAX时瞬时地(例如，近瞬时地)与电源总线断开连接。
第二时间段短于第一时间段的效果可在于，例如，如果超过第一电流阈值ITH1和第二电流阈值ITH2(例如，或任何其他阈值)两者达第二定时器的持续时间，则第二定时器490将在第一定时器484之前到期并且使过功率保护电路460跳闸。换句话说，如果同时超过两个电流阈值达相同持续时间，则(例如，较高阈值的)较短时间段将是致使过功率保护电路460将功率转换器电路与电源总线断开连接的时间段。
如上所提及，在一些示例中，总线电源供应器可被配置来在某些条件下(例如，响应于当前需要为马达驱动单元的内部储能元件充电和/或驱动其相应马达的马达驱动单元的数量)调整(例如，临时调整)总线电压VBUS的量值。如果总线电源供应器调整总线电压VBUS的量值，则总线电源供应器可调整电流阈值的量值(例如，如第一电压阈值VI-TH1和第二电压阈值VI-TH2所指示)，例如，以将功率阈值保持处于同一水平。
锁存电路468可包括比较器494、电阻器474、476、478、402、404以及二极管405。锁存电路468可被配置来接收禁用信号VI-DSBL，所述禁用信号可耦接到比较器494的负输入端。锁存电路486可包括有包括电阻器474、476的第一分压器和包括电阻器478、402的第二分压器。第一分压器的电阻器474、476的连结点可耦接到比较器494的负输入端，并且电阻器478、402的连结点可耦接到比较器494的正输入端。电阻器474、476、478、402可被设定大小成使得比较器494的正输入端处的电压的量值大于比较器的负输入端处的电压的量值(例如，不受来自阈值比较和定时电路466a、466b的影响)。因此，当禁用信号VI-DSBL的量值为低时(例如，如果所监测电流IMON的量值未超过电流阈值达相应时间段)，比较器494可将其输出驱动为高。当禁用信号VI-DSBL被驱动为高时(例如，在所监测电流IMON的量值已超过电流阈值达相应时间段的情况下)，比较器494可将其输出驱动为低并且因此将锁存信号VLATCH驱动为低。
电阻器404和二极管405可串联耦接在比较器494的正输入端与输出端之间。当比较器494的输出被驱动为低时，比较器494的正输入端可通过电阻器404和二极管405被拉低，使得禁用信号VI-DSBL无法导致比较器494的输出再次被驱动为高。换句话说，一旦禁用信号VI-DSBL已被驱动为高，比较器494的输出就可将锁存信号VLATCH维持为(例如，锁存为)低电平。
驱动电路472可通过二极管495从锁存电路468接收锁存信号VLATCH并且可根据锁存信号VLATCH控制驱动信号VDR。例如，如果锁存信号VLATCH为高，则驱动电路472可将驱动信号VDR控制为使可控开关电路464导通。当锁存信号VLATCH被驱动为低时，驱动电路472的输入端473可通过二极管495被拉低(例如，低于驱动电路的开启电压)以致使驱动电路472控制驱动信号VDR以使可控开关电路464不导通。因此，如果阈值比较和定时电路466a、466b中的任一者将禁用信号VI-DSBL驱动为高(例如，如果所监测电流IMON的量值已超过电流阈值达相应时间段)，则锁存电路458可将锁存信号VLATCH驱动为低，这可致使驱动电路472使可控开关电路464不导通。例如，驱动电路472可使FET Q475a和Q475b不导通，以当功率转换器电路已超过电流阈值达相应时间段时将功率转换器电路与电源总线断开连接。
此外，驱动电路472可配置有最大电流阈值ITH-MAX以用于响应于传导通过过功率保护电路460的极大电流而使可控开关电路464不导通。例如，驱动电路472也可接收电流监测信号VI-MON以用于确定监测电流IMON的量值。如果所监测电流IMON的量值超过最大电流阈值ITH-MAX(例如，其对应于最大功率阈值PTH-MAX)，则驱动电路472可被配置来使FET Q475a和Q475b近瞬时地(例如，在小于200毫秒内)将功率转换器电路420与电源总线断开连接。
图5示出了波形的示例，其示出连接到DC配电系统(例如，DC配电系统300)中的电源总线(例如，DC电源总线)的总线电源供应器(例如，总线电源供应器400)的操作。虽然参考总线电源供应器400进行描述，但波形可适用于本文所述的DC电源供应器(例如，总线电源供应器290、总线电源供应器310和/或总线电源供应器400)中的任一个。
总线电源供应器400可以协调方式操作第一可控开关电路442和第二可控开关电路444以在电源总线上生成总线电压VBUS并且允许马达驱动单元将它们的所需功率传送到DC配电系统中的其他马达驱动单元。控制电路448可周期性地(例如，每一秒)操作第一可控开关电路442和第二可控开关电路444。例如，控制电路448可对于周期性时间段TPBUS中的每一个的接通部分TON(例如，大约995毫秒)，使第一可控开关电路442导通并且使第二可控开关电路444不导通，并且对于达周期性时间段TPBUS中的每一个的关断部分TOFF(例如，大约五毫秒)，使第一可控开关电路442不导通并且使第二可控开关电路444导通。因此，总线电源供应器400可在接通部分TON期间在电源总线上提供总线电压VBUS，并且可在关断部分TOFF期间停止在电源总线上提供总线电压VBUS。然而，应当理解，功率转换器电路420被配置来生成DC供电电压VPS_DC而不管第一可控开关电路442的状态如何。
参考图5，控制电路448可在周期性时间段TPBUS中的每一个的关断部分TOFF开始时(例如，在时间t1处)使第一可控开关电路442不导通并且使第二可控开关电路444导通。在第一可控开关电路442不导通并且第二可控开关电路444导通时，马达驱动单元可将它们的所需功率传送到电源总线上。例如，在周期性时间段TPBUS中的每一个的关断部分TOFF期间，马达驱动单元可将功率需求电流IPR(例如，小电流)传导到电源总线上。功率需求电流IPR的量值取决于马达驱动单元的所需功率PREQ(例如，与之成比例)。因此，在周期性时间段TPBUS中的每一个的关断部分TOFF期间，总线电压VBUS的量值可取决于DC配电系统的马达驱动单元的总所需功率PTOT(例如，与之成比例)。此外，控制电路448可接收指示总线电压VBUS的量值的电压感测信号VV-SENSE和/或指示传导通过可变电阻器446的感测电流ISENSE(例如，以及传导通过电源总线的电流)的量值的电流感测信号VI-SENSE。因此，控制电路448可确定要在下一后续周期性时间段TPBUS中使用的DC配电系统的所有马达驱动单元的总所需功率PTOT。
在作为周期性时间段TPBUS的关断部分TOFF的结束(例如，接通部分TON的开始)的时间t2处，控制电路448可使第一可控开关电路442导通并且使第二可控开关电路444不导通。在第一可控开关电路442导通并且第二可控开关电路444不导通时，功率转换器电路420可生成DC供电电压VPS_DC以使得总线电源供应器400能够在电源总线上提供总线电压VBUS，并且马达驱动单元可通过总线电压VBUS为它们的内部储能元件充电和/或驱动它们的内部负载电路(例如，马达)。此外，在周期性时间段TPBUS的接通部分TON期间，马达驱动单元可从电源总线消耗其分配功率PALLOC以为它们的内部储能元件充电和/或驱动它们的内部负载电路(例如，马达)。
在一些示例中，总线电源供应器400的标称功率容量PCAP-NOM和/或可变电阻器446的标称电阻RNOM(例如，最大电阻)可由总线电源供应器400和/或马达驱动单元知晓。在关断部分TOFF期间，每个马达驱动单元可控制其电流源以将相应功率需求电流IPR传导到电源总线上，这可导致总线电压VBUS的等于电源总线上的总线电压贡献VBUS_ONE_DRIVE(例如，作为总线电压VBUS的量值的至少一部分)的量值变化。例如，总线电压贡献VBUS_ONE_DRIVE的量值可等于来自马达驱动单元的电流源(例如，电流源334a-334c)的功率需求电流IPR的量值乘以可变电阻器446的电阻RVAR。在关断部分TOFF期间的总线电压VBUS的量值可等于马达驱动单元330a-330c的电流源的功率需求电流IPR的总和乘以可变电阻器446的电阻RVAR。因此，每个马达驱动单元可使用功率需求电流IPR的量值(例如，其可与其所需功率PREQ成比例)和总线电压VBUS的量值(例如，其可与马达驱动单元的总所需功率PREQ-TOT成比例)来估算可能消耗的总线电源供应器400的标称功率容量PCAP-NOM的比例量KP(例如，KP＝所需功率/总所需功率)。马达驱动单元可各自将被允许(例如，被分配)来从电源总线消耗的分配功率PALLOC确定为比例量KP乘以总线电源供应器400的标称功率容量PCAP-NOM。
在一些示例中，总线电源供应器400可控制可变电阻器446的电阻RVAR以调整由电源总线上的马达驱动单元中的每一个估算的分配功率PALLOC。例如，控制电路448可使得对于每个马达驱动单元看起来好像所有马达驱动单元所需的(例如，所请求的)累积总功率大于(例如，或小于)所有马达驱动单元所需的实际总功率。由于每个马达驱动单元被配置来仅消耗它们的总所需功率的比例量，因此控制电路448可调整可变电阻器446的电阻RVAR以调整累积总所需功率的量值以使得看起来所有马达驱动单元的总累积所需功率已增加(例如，或减少)。因此，控制电路448可致使每个马达驱动单元在下一个接通部分TON期间消耗更少(例如，或更多)功率。例如，如果可变电阻器446的电阻RVAR增加，则所有马达驱动单元的总累积所需功率对于马达驱动单元来说将显得必须更大，这可致使每个马达驱动单元的分配功率PALLOC减少。
在一些示例中，可能期望总线电源供应器400将可用于所有马达驱动单元的总线电源供应器400的功率容量调整到高于标称功率容量PCAP-NOM。替代地或另外，总线电源供应器400可配置有一个或多个增加功率容量，并且总线电源供应器400可被配置来例如当总线电源供应器400的输出功率POUT超过增加功率容量达一定时间段(例如，小于与该增加功率容量相关联的时间段的一定时间段，诸如在总线电源供应器400使可控开关电路454不导通之前的时间)时致使马达驱动单元从电源总线消耗更少功率。
图6是电动窗帘的示例性马达驱动单元500(例如，图1的电动卷帘140的马达驱动单元144中的一个和/或图2至图2C的电动窗帘240的马达驱动单元244中的一个和/或图3的马达驱动单元330中的一个)的框图。马达驱动单元500可包括可被耦接(例如，机械地)用于升高和降低覆盖材料的马达510(例如，DC马达)。例如，马达510可耦接到电动窗帘的卷管以用于使卷管旋转以升高和降低覆盖材料(例如，柔性材料，诸如遮光织物)。马达驱动单元500可包括负载电路，诸如马达驱动电路520(例如，H桥驱动电路)，所述负载电路可生成脉宽调制(PWM)电压VPWM以用于驱动马达510(例如，以使覆盖材料在完全降低与完全升高位置之间移动)。
虽然用马达510、马达驱动单元520和半效应传感器540进行描述，但在一些示例中，马达驱动单元500可能不包括这些部件中的任一者，而是可以是另一种类型的周期性负载，诸如包括感测电路(例如，具有更高功率处理的占用感测电路，诸如雷达)的高功率传感器、诸如LED驱动器和照明负载的周期性光源、在短时间段内消耗高功率的光源(例如，当点亮灯时比在稳态操作期间需要更多功率的镇流器、位于很少经常光顾的位置(诸如壁橱)的照明负载、短时时钟或定时器上的照明负载(诸如由运动、事件触发或在预定当日时间触发的外部照明负载)等)、电动房间分隔器和/或相机(例如，被配置来检测一个或多个窗户处的眩光，检测占用者等)。此外，虽然主要被描述为用于电动窗帘的马达驱动单元，但马达驱动单元500可出于任何目的驱动任何种类的马达，诸如用于冷凝器的马达、用于燃炉的燃烧器等。
马达驱动单元500可包括用于控制马达驱动单元500的操作的控制电路530。控制电路530可包括例如微处理器、可编程逻辑器件(PLD)、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或任何合适的处理装置或控制电路。
控制电路530可被配置来生成用于控制马达驱动电路520以控制马达510的旋转速度的驱动信号VDRV。例如，驱动信号VDRV可包括脉宽调制信号，并且马达510的旋转速度可取决于脉宽调制信号的占空比。此外，控制电路530可被配置来生成用于控制马达驱动电路520以控制马达510的旋转方向的方向信号VDIR。控制电路530可被配置来控制马达510在完全降低位置PLOWERED与完全升高位置PRAISED之间调整电动窗帘的遮光织物的当前位置PPRES。
控制电路530还可接收指示马达510的当前功率消耗的马达功率信号VPM。例如，马达功率信号VPM可具有指示马达510的当前功率消耗的量值。例如，在一些示例中，马达驱动电路520可对驱动信号VDRV进行滤波，测量经滤波驱动信号的量值(例如，其指示驱动信号VDRV的平均量值)，并且将经滤波驱动信号的量值乘以供应电压VSUP的量值以确定生成马达功率信号VPM所处的量值。
马达驱动单元500可包括旋转位置感测电路，例如霍尔效应传感器(HES)电路540，所述旋转位置感测电路可被配置来生成可指示马达510的旋转位置和旋转方向的两个霍尔效应传感器(HES)信号VHES1、VHES2。HES电路540可包括用于响应于可附接到马达的驱动轴的磁体来生成相应HES信号VHES1、VHES2的两个内部感测电路。例如，磁体可以是具有交替的北极区域和南极区域的圆形磁体。例如，磁体可具有两个相反的北极和两个相反的南极，使得HES电路540的每个感测电路在马达的驱动轴的完整旋转期间经过两个北极和两个南极。HES电路540的每个感测电路可当感测电路靠近磁体的北极时将相应HES信号VHES1、VHES2驱动到高状态并且当感测电路靠近南极时将其驱动到低状态。控制电路530可被配置来响应于由HES电路540生成的HES信号VHES1、VHES2来确定马达510正在旋转。此外，控制电路530可被配置来响应于HES信号VHES1、VHES2来确定马达510的旋转位置和旋转方向。
马达驱动单元500可包括一个或多个电源连接器，诸如两个电源连接器550a、550b(例如，各自包括两个电源端子，诸如正端子和负端子)，所述一个或多个电源连接器用于经由电源总线(例如，电源总线292)从例如外部电源供应器(例如，总线电源供应器292、总线电源供应器310或总线电源供应器400)接收总线电压VBUS。例如，两个电源连接器550a、550b中的一者可以是连接到上游马达驱动单元的电源输入连接器，并且两个电源连接器550a、550b中的另一者可以是连接到下游马达驱动单元的电源输出连接器，这可实现马达驱动单元的简单接线(例如，以菊花链配置)。马达驱动单元500可包括二极管D554，所述二极管被配置来接收总线电压VBUS并且跨总线电容器CBUS产生输入电压VIN。
总线电压VBUS可通过缩放电路536耦接到控制电路530，所述缩放电路可生成经缩放总线电压VBUS_S。控制电路530可被配置来响应于经缩放总线电压VBUS_S的量值来确定总线电压VBUS的量值。例如，控制电路530可基于经缩放总线电压VBUS_S来确定每个周期性时间段TPBUS的接通部分TON和关断部分TOFF。此外，控制电路可使用经缩放总线电压VBUS_S来确定在关断部分TOFF期间的电源总线上的所有装置的总所需功率(例如，所请求功率)量。
马达驱动单元500可包括功率限制电路552，所述功率限制电路被配置来接收输入电压VIN并且生成供应电压VSUP。功率限制电路552可从电源总线和/或总线电容CBUS汲取输入电流IIN。供应电压VSUP的量值可小于输入电压VIN的量值。例如，功率限制电路552可充当限制器(例如，功率限制器和/或电流限制器)，并且在一些示例中，可包括用作限制器的功率转换器电路。控制电路530可被配置来使用功率限制控制信号VPL来控制功率限制电路552的操作以控制(例如，增减)输入电流IIN的量值和/或供应电压VSUP的量值。供应电压VSUP可通过缩放电路532耦接到控制电路530，所述缩放电路可生成经缩放供应电压VSUP_S。控制电路530可被配置来响应于经缩放供应电压VSUP_S的量值来确定供应电压VSUP的量值。
马达驱动单元500可包括充电电路553(例如，其接收供应电压VSUP)和储能元件555。储能元件555可包括一个或多个超级电容器、可再充电电池或其他合适的储能装置。马达驱动单元的超级电容器可具有在大约12-26J/cm3的范围内的储能容量。相比之下，电解电容器可具有大约1J/cm3(例如，在超级电容器的约1/10至1/30的范围内)的储能容量，而电池具有大于大约500J/cm3(例如，超级电容器的储能容量的约15至50倍(或更多))的储能容量。
充电电路553可被配置来通过供应电压VSUP为储能元件555充电以跨储能元件555产生储存电压VES。充电电路553还可被配置来从储能元件555汲取电流以使用储存电压VES来生成(例如，补充)供应电压VSUP。储存电压VES可通过缩放电路534耦接到控制电路530，所述缩放电路可生成经缩放储存电压VES_S。控制电路530可被配置来响应于经缩放储存电压VES_S的量值来确定储存电压VES的量值。
马达驱动单元500可包括电流源电路570，所述电流源电路可跨电源连接器550a、550b耦接。控制电路530可被配置来使用电流源控制信号VCS来控制电流源电路570的操作以控制(例如，在每个周期性时间段TPBUS的关断部分TOFF期间)传导到电源总线上的功率需求电流IPR(例如，源电流)的量值，其中功率需求电流IPR的量值取决于马达驱动单元500的所需功率(例如，与之成比例)。控制电路530可基于马达510的当前功耗PMOT(例如，使用马达功率信号VPM的量值)、储能元件555的电荷的电压衰减的量值(例如，通过确定储存电压VES的量值与储能元件555的最大储存电压VES_MAX之间的差)和/或马达驱动单元500的待机功耗PSTANDBY(例如，除马达510之外的电路的功耗)的任何组合来估算要传导到电源总线上的功率需求电流IPR的量值。
在一些示例中，控制电路530可基于(例如，进一步基于)一个或多个缩放因子(例如，缩放因子KIPR、KPM和KES)来估算要传导到电源总线上的功率需求电流IPR的量值。例如，控制电路530可使用马达510的当前功耗PMOT、储存电压VES的量值、最大储存电压VES_MAX以及缩放因子KIPR、KPM和KES来估算功率需求电流IPR的量值，例如，
Figure BDA0004028565500000511
缩放因子KIPR的值可基于总线电源供应器中的感测电阻器的电阻(例如，可变电阻器426的标称电阻RNOM)和在每个周期性时间段TPBUS的关断部分TOFF期间的电源总线上的总线电压VBUS的最大可能电压(例如，平均总线电压VBUS的一半)。KPM可基于马达510的功率使用需求，并且缩放因子KES的值可基于储能元件(例如，跨储能元件的储存电压VES的量值)。在一些示例中，缩放因子KIPR可等于一，并且缩放因子KPM可等于1/5000。缩放因子KES可以是马达驱动单元当其储能元件为空(例如，储能电压VES＝0V)时可请求的最大功率量。KES的值*VES_MAX可被选择成使得其远远小于KPM*VPM。在一些示例中，缩放因子KIPR可等于来自所有装置的总功率需求电流IPR除以在关断部分TOFF期间的总所需功率。应当理解，在一些示例中，可省略缩放因子。
控制电路530可估算功率限制电路552可(例如，在导通部分TON期间)从电源总线和/或总线电容器CBUS消耗以为储能元件555充电和/或驱动马达510的分配功率PALLOC。控制电路530可估算总线电源供应器(例如，总线电源供应器400)的标称功率容量PCAP-NOM的马达驱动单元500被允许(例如，被分配)来从电源总线消耗的比例量KP。例如，比例量KP可等于马达驱动单元500的所需功率PREQ除以电源总线上的马达驱动单元(例如，所有马达驱动单元)的总所需功率PTOT，例如，
KP＝PREQ/PTOT。 等式2
控制电路530可被配置来通过将标称功率容量PCAP-NOM乘以比例量KP来估算分配功率PALLOC，例如，
PALLOC＝KP PCAP-NOM。 等式3
控制电路530可基于分配功率PALLOC来控制功率限制电路552，使得马达驱动单元500在每个周期性时间段TPBUS的接通部分TON期间从功率总线消耗标称功率容量PCAP-NOM的比例量KP。此外，并且例如，马达驱动单元500可在每个周期性时间段TPBUS的关断部分TOFF期间从总线电容器CBUS消耗分配功率PALLOC。
马达驱动单元500还可包括电源供应器558，所述电源供应器接收供应电压VSUP并生成低压供应电压VCC(例如，大约3.3V)以用于为控制电路530和马达驱动单元500的其他低压电路供电。电源供应器558可例如当控制电路530控制马达驱动电路520以使马达510旋转时传导来自储能元件555和/或功率限制电路552的电流。
在一些示例中，充电电路553被配置来从电源总线传导满足(或超过)马达驱动电路520驱动马达510所需的峰型电流的平均电流。然而，在其他示例中，充电电路553被配置来从电源总线传导远小于马达驱动电路520驱动马达510所需的峰型电流的平均电流。储能元件555的储存水平可当马达510旋转时降低并且可随着充电电路553为储能元件充电(例如，涓流充电)而缓慢增加。例如，马达驱动单元500的储能元件555可具有为覆盖材料的预定数量的完整移动(例如，小于或等于10次完整移动，诸如大约5-10次完整移动)供电的能力。
马达驱动单元500可包括通信电路542，所述通信电路允许控制电路530发射和接收通信信号，例如，有线通信信号和/或无线通信信号(诸如射频(RF)信号)。例如，马达驱动单元500可被配置来与外部控制装置(例如，图2A至图2C所示的马达驱动单元244)传送信号。
马达驱动单元500还可包括具有一个或多个按钮的用户界面544，这些按钮允许用户在电动窗帘的设置和配置期间向控制电路530提供输入。控制电路530可被配置来控制马达510响应于窗帘移动命令而控制覆盖材料的移动，所述窗帘移动命令接收自经由通信电路542接收的通信信号或来自用户界面544的按钮的用户输入。用户界面544还可包括视觉显示器，例如，一个或多个发光二极管(LED)，所述视觉显示器可被控制电路530照亮，以向电动窗帘系统的用户提供反馈。马达驱动单元500可包括存储器(未示出)，所述存储器被配置来存储遮光织物的当前位置PPRES和/或极限(例如，完全升高位置PRAISED和完全降低位置PLOWERED)。存储器可实现为外部集成电路(IC)或控制电路530的内部电路。
在一些示例(例如，替代示例)中，控制电路530可被配置来经由通信电路542周期性地传输包括储能元件555的储存水平(例如，储存电压VES的量值)的消息。控制电路530可被配置来通过经由通信电路542接收的消息获知耦接到DC配电系统中的电源总线的其他马达驱动单元的储能元件的储存水平。控制电路530可被配置来与其他马达驱动单元通信以协调充电电路553中的每一个何时为其储能元件555充电。控制电路530可生成充电使能信号VCHRG，以用于启用和禁用充电电路553(例如，以基于与其他马达驱动单元的通信来为储能元件555充电)。
马达驱动单元500还可包括通过二极管D562耦接在储能元件555与电源连接器550a、550b之间的可控开关电路560。控制电路530可生成开关控制信号VSW以用于使可控开关电路560导通和不导通。控制电路530可被配置来使可控开关电路560导通以绕过马达驱动单元500的一个或多个部件(例如，充电电路553和二极管D554)并且允许储能元件555为耦接到电源总线的其他马达驱动单元的储能元件充电。控制电路530可允许储能元件555基于其他马达驱动单元的储能元件的储存水平(例如，如果其他马达驱动单元的储能元件的储存水平为低)、基于从系统控制器接收的消息、基于从另一个马达驱动单元接收的消息、基于另一个马达驱动单元正在从电源总线充电的确定、基于另一个马达驱动单元在使用中/使马达移动、基于另一个马达驱动单元具有即将到来的能量使用事件的确定和/或基于另一个马达驱动单元具有高功率要求事件来为耦接到电源总线的其他马达驱动单元的储能元件充电。
此外，在一些示例中，马达驱动单元500可包括与开关560串联或代替所述开关的升压转换器(未示出)。在此类示例中，控制电路530可被配置来当将储能元件555连接到电源总线时(例如，当将来自储能元件555的功率提供到电源总线时)增加跨储能元件555的电压(例如，使之升压)。例如，当内部储存元件555具有低额定电压时，在马达驱动单元500中包括升压转换器可能是有益的。
DC配电系统(例如，图1所示的负载控制系统100和/或DC配电系统300)可包括多种不同类型的控制装置，诸如各种输入装置。例如，如上所述，DC配电系统可包括一个或多个有线小键盘装置、一个或多个电池供电遥控装置、一个或多个占用传感器、一个或多个日光传感器、一个或多个阴影传感器、一个或多个雷达传感器和/或一个或多个相机(例如，它们被配置来检测一个或多个窗户处的眩光、检测占用者等)。
图7是DC配电系统(例如，图1所示的负载控制系统100)中所使用的控制装置600(例如，输入装置，诸如有线小键盘装置150、电池供电遥控装置152、占用传感器154、日光传感器156和/或阴影传感器158)的示例。控制装置600可包括负载电路610。例如，负载电路610可包括传感器和/或感测电路(例如，当控制装置600是占用传感器、日光传感器和/或阴影传感器时)和/或光源，诸如一个或多个LED(例如，当控制装置600是小键盘、电池供电遥控装置或低功率光源时)。然而，在一些示例中，例如当控制装置600是例如无线适配器电路时，控制装置600可不包括负载电路610，因为控制装置600已经包括通信电路642。
控制装置600可包括用于控制控制装置600的操作的控制电路630。控制电路630可包括例如微处理器、可编程逻辑器件(PLD)、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或任何合适的处理装置或控制电路。控制电路630可被配置来生成用于控制负载电路610以例如在控制装置600包括负载电路的示例中控制内部负载的控制信号VCNTL。
控制装置600可包括通信电路642，所述通信电路允许控制电路630发射和接收通信信号，例如，有线通信信号和/或无线通信信号(诸如射频(RF)信号)。例如，控制装置600可被配置来与外部控制装置(例如，负载控制系统100中的任何控制目标装置)传送信号。控制装置600还可包括具有一个或多个按钮的用户界面644，这些按钮允许用户向控制电路630提供输入，例如，以控制一个或多个控制目标装置。用户界面644还可包括视觉显示器，例如，一个或多个发光二极管(LED)，所述视觉显示器可被控制电路630照亮，以向控制装置600的用户提供反馈。或者，替代地，视觉显示器(例如，一个或多个LED)可以是负载电路610的一部分。控制装置600可包括被配置来存储控制装置600的一个或多个操作设置的存储器(未示出)。存储器可实现为外部集成电路(IC)或实现为控制电路630的内部电路。
控制装置600可包括一个或多个电源连接器，诸如两个电源连接器650a、650b(例如，各自包括两个电源端子，诸如正端子和负端子)，所述一个或多个电源连接器用于经由电源总线(例如，电源总线292)从例如外部电源供应器(例如，总线电源供应器292、总线电源供应器310或总线电源供应器400)接收总线电压VBUS。例如，两个电源连接器650a、650b中的一者可以是连接到上游马达驱动单元的电源输入连接器，并且两个电源连接器650a、650b中的另一者可以是连接到下游马达驱动单元的电源输出连接器，这可实现马达驱动单元和其他装置到电源总线的简单接线(例如，以菊花链配置)。
控制装置600可被配置来(例如，使用总线电压VBUS)从电源总线汲取相对恒定的电流。也就是说，控制装置600可从电源总线消耗相对恒定且连续的功率量。这与耦接到电源总线的马达驱动单元形成对比，后者操作相对不频繁(例如，每天几次)，但在其操作时需要大量功率。
控制装置600可包括跨电源连接器650a、650b耦接的电流源电路670。在一些示例中，控制电路630可被配置来使用电流源控制信号VCSC来控制电流源电路670的操作以控制(例如，在每个周期性时间段TPBUS的关断部分TOFF期间)传导到电源总线上的功率需求电流IPR(例如，源电流)的量值，其中传导到电源总线上的功率需求电流IPR的量值取决于控制装置600的所需功率PREQ(例如，与之成比例)。在一些示例中，例如，当控制装置600从电源总线汲取恒定电流时(例如，当输入电流VIN的量值随时间推移相对恒定时)，控制电路630可将功率需求电流IPR的量值控制为对于每个周期性时间段TPBUS的关断部分TOFF是相同值。然而，在一些示例中，电流源电路670不受电流源控制信号VCSC控制，而是被配置(例如，预配置)来在每个周期性时间段TPBUS的关断部分TOFF期间传导恒定功率需求电流IPR(例如，具有大约3mA的量值)。
最后，在一些示例中，控制装置600可不包括电流源电路670，并且控制装置600可从电源总线消耗恒定的功率量并且不使用功率需求电流IPR将此功率传送到电源总线上的其他装置。在此类示例中，连接到电源总线的总线电源供应器(例如，总线电源供应器400)可例如通过平均化电源总线上的稳态负载来确定连接到电源总线的一个或多个控制装置600所需的恒定功率量。因此，总线电源供应器然后可在每个周期性时间段TPBUS的关断部分TOFF期间控制可变电阻器的电阻RVAR，以确保一个或多个恒定功率负载在电源总线上被连续提供足够电源功率(例如，不管耦接到电源总线的任何峰型负载(诸如一个或多个马达驱动单元)的功率需要如何)。
总线电压VBUS可通过缩放电路636耦接到控制电路630，所述缩放电路可生成经缩放总线电压VBUS_S。控制电路630可被配置来响应于经缩放总线电压VBUS_S的量值来确定总线电压VBUS的量值。此外，使用经缩放总线电压VBUS_S,控制电路630可被配置来确定DC电源总线上的所有其他装置的功率请求和/或确定DC电源总线上的总线电源供应器何时开始和停止生成总线电压VBUS(例如，以确定每个周期性时间段TPBUS的接通部分TON和关断部分TOFF)。
控制装置600还可包括电源供应器652，所述电源供应器接收输入电压VIN并且生成供应电压VCC(例如，大约3.3V)以用于为控制电路630和控制装置600的其他低压电路供电。控制电路630可接收指示电源供应器652正在使用的功率的供电控制信号VPS_CNTL。供应电压VCC可通过缩放电路632耦接到控制电路630，所述缩放电路可生成经缩放供应电压VCC_S。控制电路630可被配置来响应于经缩放供应电压VCC_S的量值来确定供应电压VCC的量值。在一些示例中，电源供应器652可由控制电路630控制(例如，经由功率限制控制信号VPL)以限制供应电压VCC。例如，控制电路630可被配置来使用功率限制控制信号VPL来控制电源供应器652的操作以控制供应电压VCC的量值。
图8示出波形的示例，其示出了连接到DC配电系统(例如，DC配电系统300)的电源总线(例如，DC电源总线)的两个马达驱动单元(例如，马达驱动单元500)的操作。在图8中，第一马达驱动单元(MDU“A”)首先操作其马达，并且第二马达驱动单元(MDU“B”)其次操作其马达。第一马达驱动单元和第二马达驱动单元可耦接到同一DC电源总线(例如，电源总线292、340)并且从同一总线电源供应器(例如，总线电源供应器310、400)供应总线电压VBUS。
如上所述，总线电源供应器可周期性地(例如，每一秒)操作第一可控开关电路和第二可控开关电路(例如，第一可控开关电路442和第二可控开关电路444)。例如，如上所提及，总线电源供应器可使第一可控开关电路导通并且使第二可控开关电路不导通达每个时间段TPBUS的接通部分TON(例如，995毫秒)，并且使第一可控开关电路不导通并且使第二可控开关电路导通达每个时间段TPBUS的关断部分TOFF(例如，五毫秒)。因此，总线电源供应器可在接通部分TON期间在电源总线上提供总线电压VBUS，并且可在关断部分TOFF期间停止在电源总线上提供总线电压VBUS。
在时间t1之前，第一马达驱动单元和第二马达驱动单元的相应马达可被停止，并且跨相应储能元件(例如，储能装置555)的储存电压VES(A)、VES(B)可处于稳态条件(例如，处于恒定最大容量VES_MAX)。此外，在时间t1之前，第一马达驱动单元处的输入电流IIN(A)和第二马达驱动单元处的输入电流IIN(B)可处于稳态条件。例如，供应电压VSUP(A)、VSUP(B)可处于相对小恒定值。在时间t1处，第一马达驱动单元可例如响应于接收到指示电动窗帘的覆盖材料的新位置的用户输入或控制信号来控制驱动信号VDRV以驱动其马达(例如，马达310)。第一马达驱动单元可消耗来自储能装置的功率来驱动马达，并且因此，跨储能元件的储存电压VES(A)可在时间t1处起开始降低。此外，第一马达驱动单元的马达功率信号VPM(A)可指示马达正在使用的功率。
在时间t2处，总线电源供应器可使第一可控开关电路不导通并且使第二可控开关电路导通以停止跨电源总线生成总线电压VBUS。时间t2可表示时间段TPBUS的关断部分TOFF的开始。在一些示例中，第一马达驱动单元和/或第二马达驱动单元可被配置来当总线电压VBUS的量值下降到低于阈值时确定周期性时间段TPBUS的关断部分的出现。在时间t2处(例如，或紧接在时间t2之前)，第一马达驱动单元和第二马达驱动单元可估算它们来自电源总线的所需功率。然后，在时间t2处(例如，或紧接在时间t2之后)，第一马达驱动单元和第二马达驱动单元可以取决于相应马达驱动单元的所需功率(例如，与之成比例)的量值将功率需求电流IPR提供到电源总线上。例如，第一马达驱动单元可使用电流源控制信号VCSC来控制电流源电路(例如，电流源电路570)的操作，以控制传导到电源总线上的功率需求电流IPR(A)的量值，其中功率需求电流IPR(A)的量值取决于第一马达驱动单元的所需功率(例如，与之成比例)。
如上所提及，第一马达驱动单元可基于马达正在使用的功率(例如，使用马达功率信号VPM(A))、储能元件555的电荷的衰减水平(例如，通过将储存电压VES的量值与储能元件555的最大储存电压VES_MAX进行比较)以及在一些示例中一个或多个缩放因子来估算功率需求电流IPR(A)的量值。由于第二马达驱动单元在时间t2处未驱动其马达，并且第二马达驱动单元的储能元件高于阈值电压电平(诸如VES_MAX)，因此第二马达驱动单元可不控制要传导到电源总线上的功率需求电流IPR(B)的量值(例如，将功率需求电流IPR(B)的量值控制为零)。
在时间段TPBUS的关断部分TOFF开始之后(例如，在时间t2之后)的时间延迟TDELAY处，第一马达驱动单元和第二马达驱动单元可例如使用经缩放总线电压VBUS_S来测量跨电源总线的总电压量。例如，第一马达驱动单元可测量时间t10处跨电源总线的总电压量。基于第一马达控制单元的期望功率量和所有马达驱动单元的总所需功率量，第一马达驱动单元可估算其在下一个接通部分TON期间可消耗的功率量(例如，比例功率量)。例如，第一马达驱动单元可将分配功率量估算为其期望功率量(例如，基于功率需求电流IPR(A))除以电源总线上的所有装置的总所需功率(例如，基于总线电压VBUS)的比例分数。在时间t2与时间t3之间的关断部分TOFF期间，总线电压VBUS的量值可等于总线电源供应器的可变电阻器的电阻RVAR乘以功率需求电流IPR(A)的量值(例如，VBUS＝RVAR·IPR(A))。
在时间t3处，总线电源供应器可使第一可控开关电路导通并且使第二可控开关电路不导通，以在周期性时间段TPBUS中的下一个周期性时间段的接通部分TON(例如，995毫秒)内提供总线电压VBUS。时间t3可对应于周期性时间段TPBUS的前一个周期性时间段的关断部分TOFF的结束和下一个时间段TPERIOD的接通部分TON的开始。此外，在时间t3处，第一马达驱动单元和第二马达驱动单元可基于所执行估算来开始消耗来自DC电源总线的分配功率量(例如，比例功率量)。例如，第一马达驱动单元可基于在当前时间段TPERIOD的接通部分TON期间的来自DC电源总线的所估算功率分配(例如，第一马达驱动单元有权获得)来控制功率限制电路(例如，功率限制电路552)的操作。第一马达驱动单元可在时间段TPBUS中的当前一个时间段的接通部分TON期间消耗来自电源总线的分配功率PALLOC以驱动马达并且为第一马达驱动单元的内部储能元件再充电。因此，第一马达驱动单元的输入电流IIN(A)可在时间t3处开始增加，并且储能元件可开始再充电。例如，第一马达驱动单元的功率限制电路(例如，功率限制电路552)可控制输入电流IIN(A)在时间t3处增加(例如，逐渐增加)。由于总线电压VBUS基本上恒定，因此输入功率与输入电流IIN(A)成比例(例如，如图8所示)。
此外，由于第二马达驱动单元在先前时间段TPBUS的关断部分TOFF期间不从DC电源总线请求任何功率(例如，第二马达驱动单元在关断部分TOFF期间未生成功率需求电流IPR(B))，因此第二马达驱动单元在当前时间段TPBUS的接通部分TON期间可不消耗来自DC电源总线的任何功率(例如，另外的功率)。因此，第二马达驱动单元的输入电流IIN(B)在当前时间段TPBUS的接通部分TON期间不增加。
在时间t4处，第二马达驱动单元可例如响应于接收到指示电动窗帘的覆盖材料的新位置的用户输入或控制信号来生成驱动信号VDRV以驱动其马达。第二马达驱动单元可消耗来自储能装置的功率来驱动马达，并且因此，跨储能元件的储存电压VES(B)可在时间t4处起开始降低。此外，第二马达驱动单元的马达功率信号VPM(B)可指示马达正在使用的功率。
在时间t5处，总线电源供应器可使第一可控开关电路不导通并且使第二可控开关电路导通以停止跨DC电源总线生成总线电压VBUS。时间t5可表示时间段TPBUS的关断部分TOFF的开始。在时间t5处(例如，或紧接在时间t5之前)，第一马达驱动单元和第二马达驱动单元可估算它们来自DC电源总线的所需功率。然后，在时间t5处(例如，或紧接在时间t5之后)，第一马达驱动单元和第二马达驱动单元可以取决于相应马达驱动单元的所需功率(例如，与之成比例)的量值将功率需求电流IPR提供到DC电源总线上。例如，第一马达驱动单元可控制电流源电路的操作，以控制传导到DC电源总线上的功率需求电流IPR(A)的量值，其中功率需求电流IPR(A)的量值取决于第一马达驱动单元的所需功率(例如，与之成比例)。类似地，第二马达驱动单元可控制电流源电路的操作，以控制传导到DC电源总线上的功率需求电流IPR(B)的量值，其中功率需求电流IPR(B)的量值取决于第二马达驱动单元的所需功率(例如，与之成比例)。由于第一马达驱动单元和第二马达驱动单元两者将相应功率需求电流IPR(A)、IPR(B)提供(例如，传导)到DC电源总线上，因此在时间t5与t6之间的关断部分TOFF期间的总线电压VBUS的量值可大于在时间t2与t3之间的关断部分TOFF期间的总线电压VBUS的量值(例如，是其两倍)。例如，在时间t5与时间t6之间的关断部分TOFF期间，总线电压VBUS可等于总线电源供应器的可变电阻器的电阻RVAR乘以功率需求电流IPR(A)和IPR(B)的量值的组合(例如，VBUS＝RVAR·(IPR(A)+IPR(B)))。
在时间t11处，(例如，在从时间t5处的时间段TPBUS的关断部分TOFF的开始起的时间延迟TDELAY之后)，第一马达驱动单元和第二马达驱动单元可测量跨DC电源总线的总线电压VBUS的量值(例如，使用经缩放总线电压VBUS_S)。例如，第一马达驱动单元和第二马达驱动单元可在时间t11处测量跨DC电源总线的总线电压VBUS的量值。基于马达控制单元的期望功率量和所有马达驱动单元的总所需功率量，第一马达驱动单元和第二马达驱动单元可估算各自在下一个时间段TPBUS期间可消耗的分配功率量(例如，比例功率量)。例如，第一马达驱动单元和第二马达驱动单元可估算分配功率量作为其期望功率量(例如，基于第一马达驱动单元的功率需求电流IPR(A)的量值，并且基于第二马达驱动单元的功率需求电流IPR(B)的量值)除以DC电源总线上的所有装置的总所需功率(例如，基于关断部分TOFF期间的总线电压VBUS)的比例分数。
在时间t6处，总线电源供应器可使第一可控开关电路导通并且使第二可控开关电路不导通，以在下一个时间段TPBUS的接通部分TON(例如，995毫秒)内提供总线电压VBUS。在时间t6处，第一马达驱动单元和第二马达驱动单元可基于所执行估算来开始消耗来自DC电源总线的分配(例如，比例)功率量。例如，第一马达驱动单元可基于第一马达驱动单元在当前时间段TPBUS的接通部分TON期间有权从DC电源总线获得的所估算比例的功率来控制功率限制电路的操作，并且第二马达驱动单元可进行同样的操作。第一马达驱动单元可在当前时间段TPBUS的接通部分TON期间消耗分配(例如，比例)量的总线电压VBUS以驱动马达并且为第一马达驱动单元的内部储能元件再充电，并且同样地，第二马达驱动单元可进行同样的操作。因此，第二马达驱动单元的输入电流IIN(B)可开始增加，并且第二马达驱动单元的储能元件的储能电压VES(B)可开始再充电。然而，在时间t6处，由于第二马达驱动单元现在正在消耗来自DC电源总线的功率，因此第一马达驱动单元的输入电流IIN(A)可基于正在消耗来自DC电源总线的功率的一个或多个另外的马达驱动单元来减小一定偏移量。最后，虽然未示出，但第一马达驱动单元的储能元件可在时间段的关断部分TOFF期间(例如，在时间t5与时间t6之间)稍微减少，并且在此类情况下,将在下一个时间段TPBUS的接通部分TON开始时再充电。
图9是可由马达驱动单元的控制电路(例如，图1的电动卷帘140的马达驱动单元144中的一个的控制电路、图2A至图2C的电动窗帘240的马达驱动单元244中的一个的控制电路和/或图5的马达驱动单元500的控制电路)执行例如以从DC电源总线消耗分配(例如，比例)功率量的示例性程序900的流程图。马达驱动单元的控制电路可周期性地(例如，每一秒)执行程序900。马达驱动单元可耦接到DC电源总线(例如，DC电源总线292)并且被从总线电源供应器(例如，总线电源供应器400)供应总线电压VBUS。
总线电源供应器可使第一可控开关电路导通并且使第二可控开关电路不导通达每个时间段TPBUS的接通部分TON(例如，995毫秒)，并且使第一可控开关电路不导通并且使第二可控开关电路不导通达每个时间段TPBUS的关断部分TOFF(例如，五毫秒)。因此，总线电源供应器可在接通部分TON期间在DC电源总线上提供(例如，生成)总线电压VBUS，并且可在关断部分TOFF期间停止提供(例如，生成)总线电压VBUS。
马达驱动单元的控制电路可在910处开始程序900。在910处，控制电路可确定一个或多个操作特性，诸如内部负载(诸如马达)当前使用的功率量、跨储能元件的当前电压等。例如，控制电路可接收指示马达驱动单元的操作特性的一个或多个内部信号(例如，电压)。例如，控制电路单元可确定(例如，测量)由诸如马达的内部负载使用的功率量(例如，使用马达功率信号VPM)。控制电路单元可确定(例如，测量)跨马达驱动单元的内部储能元件的电压(例如，基于储能元件电压信号VES_S)。控制电路单元可确定可跨内部储能元件存储的最大电压，所述最大电压例如可预先配置在马达驱动单元中(例如，存储在其存储器中)。
在912处，控制电路可确定马达驱动单元预期在下一个时间段TPBUS期间需要的期望功率量。控制电路可基于马达当前使用的功率(例如，使用马达功率信号VPM)、内部储能元件中的电压量(例如，通过将VES与内部储能元件VES_MAX的最大储存电压进行比较)以及在一些示例中一个或多个缩放因子来估算期望功率量。在一些示例中，代替确定内部储能元件中的电压量，控制电路可确定内部储能元件的总储存容量或最大储存容量的百分比，这可能不需要控制电路测量内部储能元件的电压(例如，诸如使用库仑计数)。控制电路可确定(例如，计算)要传导到电源总线上的功率需求电流IPR的量值。功率需求电流IPR的量值可取决于在下一个时间段TPBUS期间的马达驱动单元的所需功率(例如，与之成比例)。控制电路可基于马达当前使用的功率(例如，使用马达功率信号VPM)、内部储能元件中的电压量(例如，通过将VES与内部储能元件的最大储存电压VES_MAX进行比较)以及在一些示例中一个或多个缩放因子来估算功率需求电流IPR。例如，控制电路可基于上文提及并且在下文重新叙述的等式1来估算功率需求电流IPR。
Figure BDA0004028565500000641
在一些示例中，控制电路可确定马达驱动单元将请求的待机功率量PSTANDBY而不管马达驱动单元的其他功率需求如何。例如，在一些示例中，期望功率量将不小于待机功率量PSTANDBY。
在914处，控制电路可将期望功率量传送到DC电源总线上的其他装置。例如，控制电路可将功率需求电流IPR传送到DC电源总线上的其他装置(例如，总线电源供应器、马达驱动单元500和/或装置600)。控制电路可使用模拟技术通过DC电源总线传送功率需求电流IPR。例如，控制电路可使用电流源控制信号VCSC来控制电流源电路(例如，电流源电路570)的操作，以控制传导到DC电源总线上的功率需求电流IPR的量值。替代地，控制电路可使用数字技术通过DC电源总线或使用无线或有线数字通信技术(例如，使用通信电路542，诸如数字有线协议(例如，rs485))来传送期望功率量。
在916处，控制电路可确定DC电源总线上的所有其他装置的所需功率。例如，控制电路可通过确定关断时段期间的DC总线电压VBUS的量值(例如，使用经缩放总线电压VBUS_S)来确定关断部分TOFF期间DC电源总线上的所有装置的所需功率的总累积量。替代地，控制电路可通过从其他装置接收一个或多个无线信号(例如，使用通信电路542)来确定DC电源总线上的所有装置的总所需功率量。
在918处，控制电路可计算马达驱动单元在下一个时间段TPBUS的接通部分TON期间可消耗的总功率的分数。例如，控制电路可将期望功率量估算为其期望功率量(例如，基于功率需求电流IPR)除以电源总线上的所有装置的总所需功率(例如，基于总线电压VBUS)的经缩放分数。
例如，控制电路可估算总线电源供应器的标称功率容量PCAP-NOM的马达驱动单元被允许(例如，被分配)来从DC电源总线消耗的比例量KP。例如，比例量KP可等于马达驱动单元的所需功率PREQ(例如，在912处确定的期望功率量)除以电源总线上的所有马达驱动单元的总所需功率PTOT(例如，在916处确定的所有装置的所需功率)，例如，KP＝PREQ/PTOT。 等式2
在920处，控制电路可计算在下一个时间段TPBUS的接通部分TON期间它可从DC电源总线消耗的分配功率量。例如，控制电路可估算它可从DC电源总线消耗的绝对功率量，并且在一些示例中，将该功率缩放成电压。在一些示例中，从910和920，总线电源供应器可使第一可控开关电路不导通并且使第二可控开关电路导通(例如，910-920可在时间段TPBUS的关断部分TOFF期间发生)。
例如，控制电路可估算功率限制电路可从DC电源总线和/或总线电容器CBUS(例如，在随后接通部分TON期间)消耗以为储能元件充电和/或驱动马达的分配功率PALLOC。控制电路可被配置来通过将电源供应器的标称功率容量PCAP-NOM乘以比例量KP(例如，在918处确定的总功率的分数)来估算分配功率PALLOC，例如，
PALLOC＝KP PCAP-NOM。 等式3
最后，在922处，控制电路可基于分配功率量调整马达驱动单元的输入电流IIN。例如，控制电路可基于它可从DC电源总线消耗的计算功率量来生成供应电压VSUP。例如，控制电路可控制功率限制控制信号VPL来控制功率限制电路(例如，功率限制电路552)以控制供应电压VSUP的量值，使得供应电压VSUP的量值等于(例如，或小于)马达驱动单元可从DC电源总线消耗的计算机功率量。在922处，总线电源供应器可使第一可控开关电路导通并且使第二可控开关电路不导通(例如，920可在下一个时间段TPBUS的接通部分TON期间发生)。
例如，使用模拟技术，控制电路可在916处确定马达驱动单元可从DC电源总线汲取的总电流量ITOTAL，其中ITOTAL＝VPRAD/RVAR。然后控制电路可在918和920处确定分配功率量PALLOC，其中PALLOC＝PCAP-NOM·(PREQ/PTOT)。最后，在922处，控制电路可确定用于控制输入电流IIN的量值的功率限制控制信号VPL的量值，其中VPL＝KPL·PALLOC。此外，使用数字技术并且在一些示例中，控制电路可在916处对来自所有马达驱动单元的所需功率求和。控制电路可确定分配功率量PALLOC，其中在918和920处PALLOC＝PREQ/PTOTAL。并且控制电路可确定输入电流的电流极限ILIMIT，其中ILIMIT＝PALLOC/VBUS，并且可控制限制电路(例如，功率限制电路552)以在922处将输入电流限制为电流极限ILIMIT。
图10A是可由诸如过功率保护电路(例如，过功率保护电路430、过功率保护电路450、和/或过功率保护电路460)和/或总线电源供应器的电源总线管理电路(例如，电源总线管理电路440)的总线电源供应器执行的示例性程序1000的流程图。例如，过功率保护电路的控制电路可执行程序1000。此外，在一些示例中，电源总线管理电路的控制电路(例如，电源总线管理电路440的控制电路448)可执行程序1000。过功率保护电路可周期性地执行程序1000。过功率保护电路可执行程序1000以检测和防范过功率(例如，过电流)状况。过功率保护电路可执行程序1000以允许总线电源供应器以大于总线电源供应器的标称功率容量PTH-NOM的一个或多个增加功率容量操作达长达但不长于相应预定增加功率时间段。
过功率保护电路可通过在1010处对电流监测信号(例如，电流监测信号VI-MON)进行采样来确定传导通过过功率保护电路的所监测电流IMON的量值。例如，过功率保护电路可响应于跨感测电阻器产生的感测电压来生成电流监测信号VI-MON，所监测电流IMON传导通过所述感测电阻器。电流监测信号VI-MON的量值可表示传导通过过功率保护电路的所监测电流IMON(例如，从功率转换器电路流向电源总线的电流)的量值。
在1012处，过功率保护电路可确定电流监测信号VI-MON的量值是否大于电压阈值VI-TH。例如，电压阈值VI-TH可以是如本文所述的第一、第二、第三或第N电压阈值。电压阈值VI-TH可对应于电流阈值ITH，所述电流阈值指示过功率保护电路何时以与相应增加功率时间段相关联的特定功率电平操作，其中所述功率转换器电路可在等于或低于所述特定功率电平的情况下操作达增加功率相应时间段。例如，电压阈值VI-TH可对应于总线电源供应器的增加功率阈值，并且可与增加功率时间段相关联，如本文所提及。
如果在1012处电流监测信号VI-MON的量值大于电压阈值VI-TH，则过功率保护电路可在1014处确定电压阈值VI-TH的定时器是否正在运行。定时器可基于增加功率时间段，所述增加功率时间段可特定于电压阈值VI-TH。例如，如本文所提及，第一电压阈值VI-TH1可与第一增加功率时间段TIP1(例如，大约60分钟)相关联，第二电压阈值VI-TH2可与第二增加功率时间段TIP2(例如，大约2分钟)相关联等。在一些示例中，定时器可实现为阈值比较和定时电路(例如，阈值比较和定时电路456a-465n)、定时器(例如，定时器484、490)，和/或实现为作为控制电路的一部分的定时器。如果在1014处VI-TH的定时器未在运行，则过功率保护电路可在返回到1010之前在1024处起动(例如，设置)电压阈值VI-TH的定时器。例如，定时器可被配置来起动从零递增计数的定时器值并且运行达与相应功率电平相关联的增加功率时间段(例如，或者从增加功率功率时间段递减计数到零)。
如果在1014处VI-TH的定时器正在运行，则过功率保护电路可在1016处确定VI-TH的定时器是否已到期(例如，与相应功率电平相关联的增加功率时间段是否已过去)。例如，在1016处，过功率保护电路可将定时器值与定时器阈值(例如，其可以是与相应增加功率电平相关联的增加功率时间段)进行比较，并且如果定时器值达到或超过定时器阈值，则确定定时器已到期。替代地，定时器可以是递减计数的定时器，并且在1016处，过功率保护电路可当定时器值达到零时确定定时器已到期。
如果在1016处定时器已到期，则在1018处，过功率保护电路可将功率转换器电路与电源总线断开连接并且例如通过使可控开关电路不导通(例如，通过使可控开关电路454或464不导通)退出程序1000。因此，通过执行程序1000，过功率保护电路被配置来当所监测电流IMON的量值已超过电流阈值达与相应增加功率阈值相关联的增加功率时间段的持续时间时将功率转换器电路与电源总线断开连接。
如果在1016处，定时器尚未到期，则过功率保护电路可返回到1010以再次对电流监测信号VI-MON进行采样。例如，电流监测信号VI-MON可继续超过阈值直到定时器到期，或者电流监测信号VI-MON可在定时器到期之前停止超过阈值。如果在1012处，电流监测信号VI-MON的量值不大于电压阈值VI-TH，则在1020处，过功率保护电流可确定定时器是否已经正在运行。如果定时器已经正在运行，则过功率保护电路可停止并重置电压阈值VI-TH的对应定时器并且退出程序1000。如果在1020处，电压阈值VI-TH的定时器尚未在运行，则过功率保护电路可退出程序1000。
整个程序1000可针对多个增加功率阈值和/或增加功率时间段进行重复(例如，并行地和/或顺序地)。例如，功率电平可对应于总线电源供应器的各种功率电平，并且每个增加功率阈值可与相应时间段相关联。因此，程序1000可允许总线电源供应器以大于总线电源供应器的标称功率容量PTH-NOM的一个或多个增加功率容量操作达长达但不长于相应预定增加功率时间段。此外，程序1000可允许过功率保护电路评估所监测电流IMON的量值是否已在等于或低于多种不同增加功率阈值的情况下操作(例如，已超过多种不同相应电流阈值)达相应增加功率时间段。
在一些示例中，在于1012处确定电流监测信号VI-MON的量值大于电压阈值VI-TH之后，过功率保护电路可向一个或多个马达驱动单元发送消息(例如，模拟信号、数字消息等)，所述消息指示总线电源供应器的输出功率的量值超过总线电源供应器的标称功率容量PTH-NOM和/或要求一个或多个马达驱动单元逐步降低它们的消耗功率以避免未来跳闸。
图10B是可由诸如电源总线管理电路(例如，电源总线管理电路440)的总线电源供应器执行的示例性程序1050的流程图。例如，电源总线管理电路的控制电路(例如，电源总线管理电路440的控制电路448)可执行程序1050。控制电路可周期性地执行程序1050。控制电路可执行程序1050以允许总线电源供应器以大于总线电源供应器的标称功率容量PTH-NOM的一个或多个增加功率容量操作达长达但不长于相应预定增加功率时间段。例如，控制电路可执行程序1050以调整感测电阻器(例如，可变电阻器446)的电阻RVAR以例如调整由电源总线上的马达驱动单元中的每一个确定(例如，估算)的分配功率PALLOC，以防止总线电源供应器的输出功率POUT超过增加功率阈值达超过该增加功率阈值的相应增加功率时间段。控制电路可被配置来将可变电阻器的电阻RVAR控制在最小电阻RMIN与标称电阻RNOM(例如，最大电阻)之间。
控制电路可在1060处对电流感测信号VI-SENSE进行采样。电流感测信号VI-SENSE可具有指示传导通过电源总线管理电路的感测电阻器(例如，可变电阻器446)的感测电流ISENSE的量值的量值。例如，电流感测信号VI-SENSE可指示例如在周期性时间段的关断部分TOFF期间(例如，当第一可控开关电路442不导通并且第二可控开关电路444导通时)在电源总线上传导的总电流ITOTAL。
在1062处，控制电路可根据电流感测信号VI-SENSE确定总所需电流IREQ-TOTAL。总所需电流IREQ-TOTAL可等于例如在周期性时间段的关断部分TOFF期间由耦接到电源总线的多个马达驱动单元传导到电源总线上的功率需求电流IPR的总量值。如上所提及，功率需求电流IPR的量值可取决于马达驱动单元的所需(例如，所请求)功率PREQ(例如，与之成比例)，并且因此总所需电流IREQ-TOTAL可等于耦接到电源总线的所有马达驱动单元的总所需功率。
在1064处，控制电路可确定总所需电流IREQ-TOTAL是否大于电压阈值VI-TH。如本文所述，电压阈值VI-TH1可对应于电流阈值ITH1和/或功率阈值PTH。在一些示例中，电压阈值VI-TH可以是如本文所述的第一、第二、第三或第N电压阈值。在此类示例中，电压阈值VI-TH可与总线电源供应器的增加功率阈值相对应，并且可与增加功率时间段相关联，如本文所提及。然而，在其他示例中，电压阈值VI-TH可被配置成略小于第一、第二、第三或第N电压阈值。
如果在1064处总所需电流IREQ-TOTAL的量值大于电压阈值VI-TH，则控制电路可在1066处确定电压阈值VI-TH的定时器是否正在运行。定时器可特定于电压阈值VI-TH。在一些示例中，定时器可被配置成略小于用于增加功率时间段的定时器。例如，第一电压阈值VI-TH1可与第一时间段TIP1(例如，大约58分钟，其略小于60分钟)相关联，第二电压阈值VI-TH2可与第二时间段TIP2(例如，大约1分50秒，其可略小于2分钟)相关联等。因此，程序1050中所使用的定时器可被配置来在程序1000中所使用的定时器之前到期。
如果在1066处VI-TH的定时器未在运行，则控制电路可在1072处起动(例如，设置)电压阈值VI-TH的定时器。在1074处，控制电路可控制可变电阻器的电阻RVAR以增加总线电源供应器的功率容量。例如，控制电路可减小可变电阻器的电阻RVAR，以使得对于马达驱动单元看起来好像所有马达驱动单元的总累积所需功率已减小，这可致使每个马达驱动单元的分配功率PALLOC在周期性时间段的下一个接通部分期间增大。在于1074处控制可变电阻器的电阻RVAR之后，控制电路可返回到1060。然而，在一些示例中可省略1074，并且控制电路可被配置来在于1072处起动定时器之后返回到1060。
如果在1066处VI-TH的定时器正在运行，则控制电路可在1068处确定VI-TH的定时器是否已到期。如果在1068处定时器已到期，则控制电路可控制可变电阻器的电阻RVAR以减少总线电源供应器的功率容量。例如，控制电路可减小可变电阻器的电阻RVAR，以使得对于马达驱动单元看起来好像所有马达驱动单元的总累积所需功率已增大，这可致使每个马达驱动单元的分配功率PALLOC在周期性时间段的下一个接通部分期间减小。因此，通过执行程序1050，控制电路可被配置来调整可变电阻器的电阻RVAR以调整总线电源供应器的功率容量，以例如调整由电源总线上的马达驱动单元中的每一个确定(例如，估算)的分配功率PALLOC，以防止总线电源供应器的输出功率POUT超过增加功率阈值达超过该增加功率阈值的相应增加功率时间段。
如果在1068处，定时器尚未到期，则控制电路可返回到1060以再次对电流感测信号VI-SENSE进行采样。例如，总所需电流IREQ-TOTAL可继续超过电压阈值VI-TH，直到定时器到期，或者总所需电流IREQ-TOTAL可在定时器到期之前停止超过阈值。如果在1064处，总所需电流IREQ-TOTAL不大于电压阈值VI-TH，则在1076处，控制电流可确定定时器是否已经正在运行。如果定时器已经正在运行，则控制电路可在1078处停止并重置电压阈值VI-TH的对应定时器并且退出程序1050。如果在1076处，电压阈值VI-TH的定时器尚未在运行，则控制电路可退出程序1050。
整个程序1050可针对多个阈值和/或时间段进行重复(例如，并行地和/或顺序地)，其中例如，阈值和/或时间段中的每一者可略小于本文所述的增加功率阈值和/或增加功率时间段(例如，以确保控制电路在过功率保护电路跳闸之前具有调整可变电阻器的可变电阻RVAR的能力)。
图11是示例性DC配电系统1100的框图。DC配电系统1100可包括(例如，电动卷帘140的)一个或多个电动窗帘1150。例如，电动窗帘1150可各自包括相应马达驱动单元1152，所述马达驱动单元被配置来调整相应覆盖材料1154的位置以控制通过相应窗户进入建筑物的日光的量。
DC配电系统1100可包括DC电源总线1140(例如，2类电源总线)并且可以菊花链配置电耦接到马达驱动单元1152。DC配电系统1100还可包括被配置来经由DC电源总线1140向马达驱动单元1152提供受保护供电电压VPS_PRT的总线电源供应器1110(例如，2类受保护电源供应器)。虽然被示出为四个马达驱动单元1152，但在一些示例中，更多或更少的马达驱动单元1152可耦接到DC电源总线1140。
每个马达驱动单元1152可包括一个或多个电源连接器、二极管和总线电容器、控制电路、通信电路、用户接口、电源供应器、马达驱动电路、旋转位置感测电路、和/或马达。此外，马达驱动单元1152可包括功率转换器电路以将受保护供电电压VPS_PRT转换为用于驱动马达的马达电压。然而，马达驱动单元1152可不包括任何储能元件(例如，储能元件555，诸如一个或多个超级电容器、可再充电电池或其他合适的储能装置)和相关联电路，诸如功率限制电路、充电电路、电流源以及耦接在储能元件与电源连接器之间的可控切换电路。例如，马达驱动单元1152中的每一个可类似于图6的马达驱动单元500，但不包括功率限制电路552、充电电路553、储能元件555、电流源570、可控开关电路560、以及缩放电路中的一个或多个。因此，在没有储能元件555的情况下，马达驱动单元1150可被迫在移动时从总线电源供应器1110消耗驱动其内部马达所需的所有功率(例如，可能缺乏消耗为预定数量的完整移动诸如少于或等于10次完整移动供电所需的功率的能力)。
总线电源供应器1110可经由DC电源总线1140电耦接到马达驱动单元1152中的一个或多个。例如，总线电源供应器1110可包括一个或多个电源连接器(例如，电源连接器410，其可包括两个电源端子，诸如正端子和负端子)以用于从外部电源供应器(诸如用于接收AC干线线路电压VAC的AC干线供应器)接收输入电压。总线电源供应器1110还可包括连接到DC电源总线1140的电源连接器(例如，电源连接器412)，所述DC电源总线电耦接到一个或多个马达驱动单元1152。总线电源供应器1110可被配置来生成受保护供电电压VPS_PRT，并且电源连接器412可向DC电源总线1140提供受保护供电电压VPS_PRT。连接到DC电源总线1140的马达驱动单元1152可通过总线电源供应器1110的电源连接器的输出从总线电源供应器1110传导输出电流。
总线电源供应器1110可包括功率转换器电路1120，所述功率转换器电路耦接到输入电源连接器以用于接收输入电压(例如，AC干线线路电压VAC)并且用于生成直流(DC)供电电压VPS_DC。功率转换器电路1120可以是总线电源供应器400的功率转换器电路420的示例。功率转换器电路1120可以是AC/DC转换器或DC/DC转换器，例如，这取决于总线电源供应器1110是连接到AC电源还是DC电源。
总线电源供应器1110可包括过功率保护电路1130，所述过功率保护电路被配置来在正常情况下接收DC供电电压VPS_DC并且输出受保护供电电压VPS_PRT。总线电源供应器1110还可响应于功率转换器1120的输出功率超过阈值来将功率转换器1120与DC电源总线1140断开连接(例如，禁用总线电源供应器1110)。过功率保护电路1130可以是总线电源供应器400的过功率保护电路430的示例。
如上文关于过电流保护电路430所提及，过功率保护电路1130可通过监测传导通过过功率保护电路1130的电流(例如，所监测电流IMON)来监测总线电源供应器1110的输出功率(例如，因为受保护供电电压VPS_PRT具有DC量值)。例如，过功率保护电路1130可具有多个定时阈值，其中每个阈值与不同功率电平和相应时间量相关联。在一些示例中，过功率保护电路1130可被配置来通过打开开关(例如，可控导电开关电路)将功率转换器电路1120与DC电源总线1140断开连接。此外，过功率保护电路1110可被配置来保持功率转换器电路1120与DC电源总线断开连接，直到例如到总线电源供应器1110的功率完全循环(例如，总线电源供应器1110已被打开并且再次关闭)或者到总线电源供应器1110的功率已移除(例如，总线电源供应器1110已关闭)然后再次恢复。
应注意，总线电源供应器1110可不包括电源总线管理电路，诸如总线电源供应器400的电源总线管理电路440。因此，总线电源供应器1110可与总线电源供应器400相同，不同之处在于总线电源供应器1110不包括电源总线管理电路440。
图12是示例性波形1200，其示出了总线电源供应器1110当连接到包括多个(例如，四个)马达驱动单元1152的DC配电系统1100中的DC电源总线1140时的输出功率。如上所提及，马达驱动单元1152在不直接从DC电源总线1140汲取更高量的电流的情况下可能不能够为马达的多次完整操作储存足够功率。并且，同样如上所提及，总线电源供应器1110可包括过功率保护电路1130。在没有马达驱动单元1152在驱动它们的内部马达的情况期间，总线电源供应器的输出功率可处于待机功率PSB电平(例如，每个马达驱动单元.5瓦或1瓦，共计1.6瓦、2瓦或4瓦)。待机功率PSB可表示当马达驱动单元1152未驱动它们的内部马达时由连接到DC电源总线1140的马达驱动单元1152消耗的组合标称或待机功率。
当所有马达驱动单元1152各自接收到将相应覆盖材料1154从完全降低位置升高到完全升高位置的命令时，马达驱动单元1152可被配置来一起使覆盖材料1154移动。所有马达驱动单元1150将它们的电动窗帘从完全降低位置升高到完全升高位置所花费的时间段可由移动时间段TMOVE(例如，大约60秒)表示。例如，在时间t1处，马达驱动单元1150中的每一个的电动窗帘可处于完全降低位置，并且所有马达驱动单元1150可响应于接收到命令来开始驱动它们的马达。并且，在时间t2处，所有马达驱动单元1150可停止驱动它们的马达并且电动窗帘可处于完全升高位置。
如图表1200所示，在移动时间段TMOVE期间，总线电源供应器1110的输出功率可超过标称功率电平，但可维持低于总线电源供应器1110的最大增加功率阈值(例如，240瓦)。应注意，即使马达驱动单元1150不包括能够为马达的多次完整操作储存足够功率的内部储能元件，情况也是如此，并且因此，总线电源供应器1110供应全功率以驱动连接到DC电源总线的马达驱动单元1150的相应马达。此外，应理解，当电动窗帘接近完全降低位置时，总线电源供应器1110的输出功率最高，并且随着它们朝向完全升高位置升高而降低。因此，在移动时间段TMOVE期间，总线电源供应器1110的输出功率可不超过总线电源供应器1110的标称功率电平(例如，85瓦)达超过第一增加功率时间段(例如，60分钟)，并且也不超过第一增加功率阈值(例如，150瓦)达超过第二增加功率时间段(例如，2分钟)。因此，即使多个(例如四个)马达驱动单元1150全部同时驱动它们的马达，总线电源供应器1110的过功率保护电路1130也不跳闸。
虽然未示出，但同时降低所有马达驱动单元1150的电动窗帘所需的组合功率小于升高所有马达驱动单元1150的电动窗帘所需的组合功率。例如，当降低电动窗帘时，马达驱动单元1150可驱动马达减慢电动窗帘由于重力而降低的速度。也就是说，重力将致使电动窗帘更快地下降，但使用马达来打破并维持下降为更恒定的运动。因此，总线电源供应器1110的输出功率当同时降低所有电动窗帘时比当升高它们时小。因此，即使所有马达驱动单元1152的电动窗帘以一致的重复方式升高和降低，总线电源供应器1110的输出功率也不超过最大增加功率阈值(例如，240瓦)，可不超过总线电源供应器的标称功率电平(例如，85瓦)达超过第一增加功率时间段(例如，60分钟)，并且也可不超过第一增加功率阈值(例如，150瓦)达超过第二增加功率时间段(例如，2分钟)。此外，完成升高、随后降低的平均输出功率可(例如，可始终)低于总线电源供应器1110的标称连续功率电平(例如，85瓦)。
虽然用电动窗帘1150的马达驱动单元1152进行描述，但图11所示的DC配电系统1100的总线电源供应器1110可被配置来为其他类型的周期性负载供电，诸如包括感测电路(例如，具有更高功率处理能力的占用感测电路，诸如雷达)的高功率传感器、诸如LED驱动器和照明负载的周期性光源、短时间段内消耗高功率的光源(例如，当照亮灯时比稳态操作期间需要更多功率的镇流器、位于很少经常光顾的位置(诸如壁橱)的照明负载、短时时钟或定时器上的照明负载(诸如由运动、事件触发或在预定当日时间触发的外部照明负载)等)、电动房间分隔器、相机(例如，被配置来检测一个或多个窗户处的眩光，检测占用者等)和/或类似项。此外，马达驱动单元1152可各自出于任何目的驱动任何种类的马达，诸如用于冷凝器的马达、用于燃炉的燃烧器等。

Claims (124)

1.一种用于在包括总线电源供应器和多个驱动单元的配电系统中使用的驱动单元，所述驱动单元包括：
功率限制电路，所述功率限制电路被配置来传导来自电源总线的电流并且生成供应电压；
负载电路，所述负载电路被配置来接收所述供应电压并且控制递送到电负载的功率；以及
控制电路，所述控制电路被配置来：
基于所述驱动单元所需的功率量、所述多个驱动单元所需的累积总功率以及所述总线电源供应器的功率容量来确定所述驱动单元能够从所述电源总线消耗的分配功率量；并且
控制所述功率限制电路以从所述电源总线消耗所述分配功率量。
2.如权利要求1所述的驱动单元，其还包括：
内部储能元件，所述内部储能元件被配置来为所述负载电路的多个操作储存足够功率；并且
其中所述驱动单元所需的所述功率量是基于所述负载电路为所述电负载供电所需的功率量和跨所述内部储能元件的电压。
3.如权利要求1所述的驱动单元，其中所述控制电路被配置来：
基于所述驱动单元所需的所述功率量和所述多个驱动单元所需的所述累积总功率来确定用于所述驱动单元的比例功率量；并且
基于用于所述驱动单元的所述比例功率量和所述总线电源供应器的功率容量来确定所述分配功率量。
4.如权利要求1所述的驱动单元，其中所述控制电路被配置来基于由所述多个驱动单元传导到所述电源总线上的电流的量值来确定所述多个驱动单元所需的所述累积总功率。
5.如权利要求1所述的驱动单元，其中所述总线电源供应器被配置来在周期性时间段的接通部分期间在所述电源总线上提供总线电压，并且被配置来在所述周期性时间段的关断部分期间不在所述电源总线上提供所述总线电压；并且
其中所述控制电路被配置来测量在所述周期性时间段的所述关断部分期间的跨所述电源总线的所述总线电压的量值，其中跨所述电源总线的所述总线电压的所述量值指示所述多个驱动单元所需的所述累积总功率。
6.如权利要求5所述的驱动单元，其中所述控制电路被配置来：
在所述周期性时间段的所述关断部分期间将功率需求电流传导到所述电源总线上，其中所述功率需求电流的量值与所述驱动单元所需的所述功率量成比例；
测量在所述周期性时间段的所述关断部分期间的跨所述电源总线的所述总线电压的量值；
基于所述驱动单元所需的所述功率和在所述周期性时间段的所述关断部分期间的跨所述电源总线的所述总线电压的所述量值来估算所述驱动单元在所述周期性时间段的下一个接通部分期间能够消耗的所述总线电源供应器的所述功率容量的比例量；并且
控制所述功率限制电路以在所述周期性时间段的所述下一个接通部分期间从所述电源总线消耗所述分配功率量，其中所述分配功率量是基于所述驱动单元能够消耗的所述比例量乘以所述总线电源供应器的所述功率容量来确定。
7.如权利要求6所述的驱动单元，其中所述控制电路被配置来基于所述驱动单元为所述电负载供电、为马达驱动单元的内部储能元件充电所需的功率以及所述马达驱动单元的待机功耗来确定所述驱动单元所需的所述功率量。
8.如权利要求6所述的驱动单元，其中跨所述电源总线的所述总线电压的所述量值表示所述多个驱动单元所需的所述累积总功率。
9.如权利要求1所述的驱动单元，其中所述控制电路被配置来在控制所述功率限制电路以从所述电源总线消耗所述分配功率量之前向所述总线电源供应器发信号通知所述驱动单元的所需功率量。
10.如权利要求1所述的驱动单元，其中所述驱动单元包括通信电路，并且其中所述控制电路被配置来基于经由所述通信电路接收的一个或多个数字消息来确定所述多个驱动单元所需的所述累积总功率。
11.如权利要求1所述的驱动单元，其中所述驱动单元包括用于电动窗帘的马达驱动单元；
其中所述负载电路包括用于马达的马达驱动电路，所述马达被配置来控制所述电动窗帘的覆盖材料的移动以控制进入空间的日光的量；并且
其中所述马达驱动电路由所述供应电压供电。
12.一种系统，其包括：
多个根据权利要求1所述的驱动单元；以及
总线电源供应器，所述总线电源供应器包括被配置来在所述电源总线上生成总线电压的功率转换器，其中所述总线电源供应器具有限定所述总线电源供应器能够通过所述电源总线递送的最大功率量的功率容量。
13.如权利要求12所述的系统，其中所述总线电源供应器的特征在于限定标称功率阈值的标称功率容量，在等于或低于所述标称功率阈值的情况下，所述总线电源供应器能够无限期地向所述多个驱动单元供应功率，其中所述标称功率阈值小于由所述总线电源供应器的所述功率容量限定的所述最大功率量。
14.如权利要求13所述的系统，其中所述总线电源供应器被配置来在等于或低于所述标称功率阈值的情况下向所述电源总线连续地供应功率，而不被所述总线电源供应器的过功率保护电路中断或断开连接。
15.如权利要求13所述的系统，其中所述总线电源供应器被配置来以大于所述标称功率容量的一个或多个增加功率容量向所述多个驱动单元供应功率达长达但不长于相应预定增加功率时间段。
16.如权利要求15所述的系统，其中所述总线电源供应器包括功率转换器电路和过功率保护电路，其中所述过功率保护电路被配置来响应于所述功率转换器电路的输出功率的量值超过第一增加功率阈值达超过第一增加功率时间段来将所述总线电压与所述电源总线断开连接，并且被配置来响应于所述功率转换器电路的所述输出功率的所述量值超过第二增加功率阈值达超过第二增加功率时间段来将所述总线电压与所述电源总线断开连接。
17.如权利要求15所述的系统，其中所述总线电源供应器包括可变电阻器，并且所述总线电源供应器被配置来调整所述可变电阻器的可变电阻以调整由所述电源总线上的马达驱动单元中的每一个估算的分配功率。
18.如权利要求17所述的系统，其中所述可变电阻的增大致使所述多个驱动单元中的每一个的所述控制电路确定所述多个驱动单元所需的累积总功率已增大。
19.如权利要求12所述的系统，其中所述总线电源供应器包括：
第一可控开关电路；
第二可控开关电路，其中所述第二可控开关电路耦接在所述第一可控开关电路的连结点与通过感测电阻器的电路公共端之间；以及
控制电路，所述控制电路被配置来：
对于周期性时间段的接通部分，使所述第一可控开关电路导通并且使所述第二可控开关电路不导通，以在所述周期性时间段的所述接通部分期间在所述电源总线上提供所述总线电压，并且对于所述周期性时间段的关断部分，使所述第一可控开关电路不导通并且使所述第二可控开关电路不导通，以在所述周期性时间段的所述关断部分期间不在所述电源总线上提供所述总线电压；
测量在所述周期性时间段的所述关断部分期间的跨所述电源总线的总电压量；并且
基于所述测量结果来确定多个装置的总功率需求。
20.如权利要求19所述的系统，其还包括：
第一电源连接器和第二电源连接器，所述第一电源连接器用于从外部电源供应器接收输入电压，所述第二电源供应器被配置来连接到所述电源总线，其中所述总线被配置来电耦接到所述多个装置；
其中所述第一可控开关电路耦接在功率转换器的输出端与所述第二电源连接器之间；并且
其中所述第二可控开关电路耦接在所述第一可控开关电路和所述第二电源连接器的连结点与通过所述感测电阻器的电路公共端之间，其中所述第二可控开关电路和所述感测电阻器并联耦接在所述第二电源连接器的端子之间。
21.一种用于控制多个电负载的负载控制系统，所述负载控制系统包括：
总线电源供应器，所述总线电源供应器包括被配置来在电源总线上生成总线电压的功率转换器，其中所述总线电源供应器具有限定所述总线电源供应器能够通过所述电源总线递送的最大功率量的功率容量；以及
多个驱动单元，其中每个驱动单元包括：
功率限制电路，所述功率限制电路被配置来传导来自所述电源总线的电流并且生成供应电压；
负载电路，所述负载电路被配置来接收所述供应电压并且控制递送到电负载的功率；以及
控制电路，所述控制电路被配置来：
基于所述驱动单元所需的功率量、所述多个驱动单元所需的累积总功率以及所述总线电源供应器的功率容量来确定所述驱动单元能够从所述电源总线消耗的分配功率量；并且
控制所述功率限制电路以从所述电源总线消耗所述分配功率量。
22.如权利要求21所述的负载控制系统，其中每个驱动单元还包括内部储能元件，所述内部储能元件被配置来为所述负载电路的多个操作储存足够功率；并且
其中所述驱动单元所需的所述功率量是基于所述负载电路为所述电负载供电所需的功率量和跨所述内部储能元件的电压。
23.如权利要求21所述的负载控制系统，其中所述驱动单元中的每一个的所述控制电路被配置来：
基于所述驱动单元所需的所述功率量和所述多个驱动单元所需的所述累积总功率来确定用于所述驱动单元的比例功率量；并且
基于用于所述驱动单元的所述比例功率量和所述总线电源供应器的所述功率容量来确定所述分配功率量。
24.如权利要求21所述的负载控制系统，其中所述多个驱动单元中的每一个的所述控制电路被配置来基于由所述多个驱动单元传导到所述电源总线上的电流的量值来确定所述多个驱动单元所需的所述累积总功率。
25.如权利要求21所述的负载控制系统，其中所述总线电源供应器被配置来在周期性时间段的接通部分期间在所述电源总线上提供所述总线电压，并且被配置来在所述周期性时间段的关断部分期间不在所述电源总线上提供所述总线电压。
26.如权利要求25所述的负载控制系统，其中所述驱动单元中的每一个的所述控制电路被配置来测量在所述周期性时间段的所述关断部分期间的跨所述电源总线的所述总线电压的量值，其中跨所述电源总线的所述总线电压的所述量值指示所述多个驱动单元所需的所述累积总功率。
27.如权利要求25所述的负载控制系统，其中所述驱动单元包括通信电路，并且其中所述驱动单元中的每一个的所述控制电路被配置来在所述周期性时间段的所述关断部分期间通过所述电源总线从所述多个驱动单元中的每一个接收消息，其中每个消息指示所述多个驱动单元中的一个所需的功率。
28.如权利要求25所述的负载控制系统，其中所述驱动单元中的每一个的所述控制电路被配置来：
在所述周期性时间段的所述关断部分期间将功率需求电流传导到所述电源总线上，其中所述功率需求电流的量值与所述驱动单元所需的所述功率量成比例；
测量在所述周期性时间段的所述关断部分期间的跨所述电源总线的所述总线电压的量值；
基于所述驱动单元所需的所述功率和在所述周期性时间段的所述关断部分期间的跨所述电源总线的所述总线电压的所述量值来估算所述驱动单元在所述周期性时间段的下一个接通部分期间能够消耗的所述总线电源供应器的所述功率容量的比例量；并且
控制所述功率限制电路以在所述周期性时间段的所述下一个接通部分期间从所述电源总线消耗所述分配功率量，其中所述分配功率量是基于所述驱动单元能够消耗的所述比例量乘以所述总线电源供应器的所述功率容量来确定。
29.如权利要求28所述的负载控制系统，其中所述驱动单元中的每一个的所述控制电路被配置来基于所述驱动单元为所述电负载供电、为马达驱动单元的内部储能元件充电所需的功率以及所述马达驱动单元的待机功耗来确定所述驱动单元所需的所述功率量。
30.如权利要求28所述的负载控制系统，其中在所述周期性时间段的所述关断部分期间的跨所述电源总线的所述总线电压的所述量值表示所述多个驱动单元所需的所述累积总功率。
31.如权利要求21所述的负载控制系统，其中所述总线电源供应器包括过电流保护电路，所述过电流保护电路被配置来响应于所述电源总线的总线电流的量值超过第一电流阈值达第一时间段或超过第二电流阈值达第二时间段来将功率转换器电路与所述电源总线断开连接。
32.如权利要求21所述的负载控制系统，其中所述驱动单元中的每一个的所述控制电路被配置来在控制所述功率限制电路以从所述电源总线消耗所述分配功率量之前向所述总线电源供应器发信号通知所述驱动单元的所需功率量。
33.如权利要求21所述的负载控制系统，其中所述驱动单元包括通信电路，并且其中所述控制电路被配置来基于经由所述通信电路接收的一个或多个数字消息来确定所述多个驱动单元所需的所述累积总功率。
34.如权利要求21所述的负载控制系统，其中所述多个驱动单元中的每一个是用于电动窗帘的马达驱动单元；
其中所述负载电路包括用于马达的马达驱动电路，所述马达被配置来控制所述电动窗帘的覆盖材料的移动以控制进入空间的日光的量；并且
其中所述马达驱动电路由所述供应电压供电。
35.如权利要求21所述的负载控制系统，其中所述总线电源供应器的特征在于限定标称功率阈值的标称功率容量，在等于或低于所述标称功率阈值的情况下，所述总线电源供应器能够无限期地向所述多个驱动单元供应功率，其中所述标称功率阈值小于由所述总线电源供应器的所述功率容量限定的所述最大功率量。
36.如权利要求35所述的负载控制系统，其中所述总线电源供应器被配置来在等于或低于所述标称功率阈值的情况下向所述电源总线连续地供应功率，而不被所述总线电源供应器的过功率保护电路中断或断开连接。
37.如权利要求35所述的负载控制系统，其中所述总线电源供应器被配置来以大于所述标称功率容量的一个或多个增加功率容量向所述多个驱动单元供应功率达长达但不长于相应预定增加功率时间段。
38.如权利要求37所述的负载控制系统，其中所述总线电源供应器包括功率转换器电路和过功率保护电路，其中所述过功率保护电路被配置来响应于所述功率转换器电路的输出功率的量值超过第一增加功率阈值达超过第一增加功率时间段来将所述总线电压与所述电源总线断开连接，并且被配置来响应于所述功率转换器电路的所述输出功率的所述量值超过第二增加功率阈值达超过第二增加功率时间段来将所述总线电压与所述电源总线断开连接。
39.如权利要求37所述的负载控制系统，其中所述总线电源供应器包括可变电阻器，并且所述总线电源供应器被配置来调整所述可变电阻器的可变电阻以调整由所述电源总线上的马达驱动单元中的每一个估算的分配功率。
40.如权利要求39所述的负载控制系统，其中所述可变电阻的增大致使所述多个驱动单元中的每一个的所述控制电路确定所述多个驱动单元所需的所述累积总功率已增大。
41.一种用于控制多个电负载的负载控制系统，所述负载控制系统包括：
总线电源供应器，所述总线电源供应器包括功率转换器，其中所述总线电源供应器被配置来在周期性时间段的接通部分期间在电源总线上生成总线电压，并且被配置来在所述周期性时间段的关断部分期间不在所述电源总线上生成所述总线电压，其中所述总线电源供应器具有限定所述总线电源供应器能够通过所述电源总线递送的最大功率量的功率容量；以及
多个驱动单元，其中每个驱动单元包括：
功率限制电路，所述功率限制电路被配置来传导来自所述电源总线的电流并且生成供应电压；
内部储能元件；
负载电路，所述负载电路被配置来接收所述供应电压并且控制递送到电负载的功率；以及
控制电路，所述控制电路被配置来：
确定所述驱动单元为所述电负载供电和为所述内部储能元件充电所需的功率量；
在所述周期性时间段的所述关断部分期间将功率需求电流传导到所述电源总线上，其中所述功率需求电流的量值与所述驱动单元所需的所述功率量成比例；
测量在所述周期性时间段的所述关断部分期间的跨所述电源总线的所述总线电压的量值；
基于所述驱动单元所需的所述功率和在所述周期性时间段的所述关断部分期间的跨所述电源总线的所述总线电压的所述量值来估算所述驱动单元在所述周期性时间段的下一个接通部分期间能够消耗的所述总线电源供应器的所述功率容量的比例量；并且
控制所述功率限制电路以在所述周期性时间段的所述下一个接通部分期间从所述电源总线消耗所述比例功率量，其中分配功率量是基于所述驱动单元能够消耗的所述比例量乘以所述总线电源供应器的所述功率容量来确定。
42.如权利要求41所述的负载控制系统，其中跨所述电源总线的所述总线电压的所述量值表示所述多个驱动单元所需的累积总功率。
43.如权利要求41所述的负载控制系统，其中所述驱动单元中的每一个的所述控制电路被配置来基于所述驱动单元为所述电负载供电、为马达驱动单元的内部储能元件充电所需的功率以及所述马达驱动单元的待机功耗来确定所述驱动单元所需的所述功率量。
44.如权利要求41所述的负载控制系统，其中所述驱动单元中的每一个的所述控制电路被配置来从所述电源总线消耗所述比例功率量以驱动所述电负载和为所述驱动单元的所述内部储能元件再充电。
45.如权利要求41所述的负载控制系统，其中所述总线电源供应器还包括第一可控开关电路、第二可控开关电路和感测电阻器；并且
其中对于所述周期性时间段的所述接通部分，所述总线电源供应器被配置来使所述第一可控开关电路导通并且使所述第二可控开关电路不导通，并且对于所述周期性时间段的所述关断部分，使所述第一可控开关电路不导通并且使所述第二可控开关电路不导通。
46.如权利要求41所述的负载控制系统，其中所述驱动单元中的每一个的所述控制电路被配置来基于由所述电负载正在使用的功率和所述内部储能元件中的电压量来估算所述功率需求电流。
47.如权利要求46所述的负载控制系统，其中所述驱动单元中的每一个的所述控制电路被配置来进一步基于马达驱动单元的待机功耗来估算所述功率需求电流。
48.如权利要求46所述的负载控制系统，其中所述驱动单元中的每一个的所述控制电路被配置来基于所述内部储能元件的储存电压的量值与所述内部储能元件的最大储存电压之间的差值来所述内部储能元件中的所述电压量。
49.如权利要求41所述的负载控制系统，其中所述控制电路被配置来在所述周期性时间段的所述关断部分开始之后测量跨所述电源总线的总电压量。
50.如权利要求41所述的负载控制系统，其中所述控制电路被配置来当所述总线电压的量值下降到低于阈值时确定所述周期性时间段的所述关断部分的出现。
51.如权利要求41所述的负载控制系统，其中所述总线电源供应器的特征在于限定标称功率阈值的标称功率容量，在等于或低于所述标称功率阈值的情况下，所述总线电源供应器能够无限期地向所述多个驱动单元供应功率，其中所述标称功率阈值小于由所述总线电源供应器的所述功率容量限定的所述最大功率量。
52.如权利要求51所述的负载控制系统，其中所述总线电源供应器被配置来在等于或低于所述标称功率阈值的情况下向所述电源总线连续地供应功率，而不被所述总线电源供应器的过功率保护电路中断或断开连接。
53.如权利要求51所述的负载控制系统，其中所述总线电源供应器被配置来以大于所述标称功率容量的一个或多个增加功率容量向所述多个驱动单元供应功率达长达但不长于相应预定增加功率时间段。
54.如权利要求53所述的负载控制系统，其中所述总线电源供应器包括功率转换器电路和过功率保护电路，其中所述过功率保护电路被配置来响应于所述功率转换器电路的输出功率的量值超过第一增加功率阈值达超过第一增加功率时间段来将所述总线电压与所述电源总线断开连接，并且被配置来响应于所述功率转换器电路的所述输出功率的所述量值超过第二增加功率阈值达超过第二增加功率时间段来将所述总线电压与所述电源总线断开连接。
55.如权利要求53所述的负载控制系统，其中所述总线电源供应器包括可变电阻器，并且所述总线电源供应器被配置来调整所述可变电阻器的可变电阻以调整由所述电源总线上的马达驱动单元中的每一个估算的分配功率。
56.如权利要求55所述的负载控制系统，其中所述可变电阻的增大致使所述多个驱动单元中的每一个的所述控制电路确定所述多个驱动单元所需的累积总功率已增大。
57.如权利要求55所述的负载控制系统，其中所述总线电源供应器被配置来调整所述可变电阻器的所述可变电阻以允许所述多个驱动单元在所述电源总线上消耗大于所述标称功率阈值的功率量值。
58.如权利要求55所述的负载控制系统，其中所述总线电源供应器被配置来调整所述可变电阻器的所述可变电阻以致使所述多个驱动单元在所述电源总线上消耗小于或等于所述标称功率阈值的功率量值。
59.如权利要求53所述的负载控制系统，其中所述总线电源供应器包括电流源，并且所述总线电源供应器被配置来在所述周期性时间段的所述关断部分期间将电流传导到所述电源总线上以调整由所述电源总线上的马达驱动单元中的每一个估算的分配功率。
60.如权利要求41所述的负载控制系统，其中所述多个驱动单元中的每一个是用于电动窗帘的马达驱动单元；
其中多个负载控制装置中的每一个的所述负载电路包括用于马达的马达驱动电路，所述马达被配置来控制所述电动窗帘的覆盖材料的移动以控制进入空间的日光的量；并且
其中所述马达驱动电路由所述供应电压供电。
61.一种用于向多个装置提供总线电压的总线电源供应器，所述总线电源供应器包括：
第一可控开关电路；
第二可控开关电路，其中所述第二可控开关电路耦接在所述第一可控开关电路的连结点与通过感测电阻器的电路公共端之间；以及
控制电路，所述控制电路被配置来：
对于周期性时间段的接通部分，使所述第一可控开关电路导通并且使所述第二可控开关电路不导通，以在所述周期性时间段的所述接通部分期间在电源总线上提供所述总线电压，并且对于所述周期性时间段的关断部分，使所述第一可控开关电路不导通并且使所述第二可控开关电路不导通，以在所述周期性时间段的所述关断部分期间不在所述电源总线上提供所述总线电压；
测量在所述周期性时间段的所述关断部分期间的跨所述电源总线的总电压量；并且
基于所述测量结果来确定所述多个装置的总功率需求。
62.如权利要求61所述的总线电源供应器，其还包括：
第一电源连接器和第二电源连接器，所述第一电源连接器用于从外部电源供应器接收输入电压，所述第二电源供应器被配置来连接到所述电源总线，其中所述总线被配置来电耦接到所述多个装置。
63.如权利要求62所述的总线电源供应器，其中所述第一可控开关电路耦接在功率转换器的输出端与所述第二电源连接器之间；并且
其中所述第二可控开关电路耦接在所述第一可控开关电路和所述第二电源连接器的连结点与通过所述感测电阻器的电路公共端之间，其中所述第二可控开关电路和所述感测电阻器并联耦接在所述第二电源连接器的端子之间。
64.如权利要求62所述的总线电源供应器，其中所述外部电源供应器包括用于生成AC干线线路电压的交流电源。
65.如权利要求61所述的总线电源供应器，其中所述感测电阻器包括可变电阻器，并且其中所述控制电路被配置来：
调整所述可变电阻器的可变电阻以调整所述总线电源供应器在所述周期性时间段的所述接通部分期间能够通过所述电源总线递送的功率量。
66.如权利要求65所述的总线电源供应器，其还包括：
功率转换器电路，其中所述总线电源供应器具有限定所述功率转换器电路的最大输出功率的功率容量；并且
其中所述控制电路被配置来调整所述可变电阻器的所述可变电阻以调整所述功率转换器电路的所述输出功率的量值。
67.如权利要求65所述的总线电源供应器，其中所述控制电路被配置来调整所述可变电阻器的所述可变电阻以调整所述多个装置的所述总功率需求。
68.如权利要求65所述的负载控制系统，其中所述总线电源供应器的特征在于限定标称功率阈值的标称功率容量，在等于或低于所述标称功率阈值的情况下，所述总线电源供应器能够无限期地向所述多个装置供应功率；并且
其中所述总线电源供应器被配置来调整所述可变电阻器的所述可变电阻以允许所述多个装置在所述电源总线上消耗大于所述标称功率阈值的功率量值。
69.如权利要求65所述的负载控制系统，其中所述总线电源供应器的特征在于限定标称功率阈值的标称功率容量，在等于或低于所述标称功率阈值的情况下，所述总线电源供应器能够无限期地向所述多个装置供应功率；并且
其中所述总线电源供应器被配置来调整所述可变电阻器的所述可变电阻以致使所述多个装置在所述电源总线上消耗小于或等于所述标称功率阈值的功率量值。
70.如权利要求61所述的负载控制系统，其中所述总线电源供应器包括电流源，并且所述总线电源供应器被配置来在所述周期性时间段的所述关断部分期间将电流传导到所述电源总线上以调整所述多个装置所消耗的功率量。
71.如权利要求61所述的总线电源供应器，其中所述总线电源供应器具有限定所述总线电源供应器能够通过所述电源总线递送的最大功率量的功率容量；并且
其中所述总线电源供应器的特征在于限定标称功率阈值的标称功率容量，在等于或低于所述标称功率阈值的情况下，所述总线电源供应器能够无限期地向所述多个装置供应功率，其中所述标称功率阈值小于由所述总线电源供应器的所述功率容量限定的所述最大功率量。
72.如权利要求71所述的负载控制系统，其中所述总线电源供应器被配置来以大于所述标称功率容量的一个或多个增加功率容量向所述多个装置供应功率达长达但不长于相应预定增加功率时间段。
73.如权利要求71所述的总线电源供应器，其还包括：
过功率保护电路，所述过功率保护电路被配置来响应于过功率状况来将所述总线电压与所述电源总线断开连接，其中所述第一可控开关电路耦接在所述过功率保护电路的输出端与所述电源总线之间。
74.如权利要求73所述的总线电源供应器，其中所述总线电源供应器被配置来在等于或低于所述标称功率阈值的情况下向所述电源总线连续地供应功率，而不被所述总线电源供应器的所述过功率保护电路中断或断开连接。
75.如权利要求73所述的负载控制系统，其中所述总线电源供应器包括功率转换器电路，其中所述过功率保护电路被配置来响应于所述功率转换器电路的输出功率的量值超过第一增加功率阈值达超过第一增加功率时间段来将所述总线电压与所述电源总线断开连接，并且被配置来响应于所述功率转换器电路的所述输出功率的所述量值超过第二增加功率阈值达超过第二增加功率时间段来将所述总线电压与所述电源总线断开连接。
76.一种用于在电源总线上生成总线电压以用于控制多个电动窗帘的总线电源供应器，所述总线电源供应器包括：
功率转换器电路，所述功率转换器电路被配置来生成供电电压；
过电流保护电路，所述过电流保护电路被配置来从所述功率转换器电路接收所述供电电压并且在所述电源总线上提供所述总线电压；
其中所述过电流保护电路被配置来：
响应于所述供电电压的量值超过第一功率阈值达第一时间段来将所述功率转换器电路与所述电源总线断开连接；并且
响应于所述供电电压的所述量值超过第二功率阈值达第二时间段来将所述功率转换器电路与所述电源总线断开连接，其中所述第一功率阈值小于所述第二功率阈值，并且所述第一时间段长于所述第二时间段。
77.如权利要求76所述的总线电源供应器，其中所述过电流保护电路被配置来使可控导电装置不导通以将所述功率转换器电路与所述电源总线断开连接。
78.如权利要求77所述的总线电源供应器，其中所述可控导电装置包括处于反串联配置的两个场效应晶体管(FET)。
79.如权利要求76所述的总线电源供应器，其中所述过电流保护电路包括第一比较器和第二比较器，所述第一比较器被配置来将总线电流的量值与所述第一功率阈值进行比较，所述第二比较器被配置来将所述总线电流的所述量值与所述第二功率阈值进行比较。
80.如权利要求79所述的总线电源供应器，其中所述过电流保护电路还包括第一定时器和第二定时器，所述第一定时器被配置来确定所述第一时间段是否已过去，所述第二定时器被配置来确定所述第二时间段是否已过去。
81.如权利要求79所述的总线电源供应器，其中所述过电流保护电路包括锁存电路，所述锁存电路被配置来将所述功率转换器电路与所述电源总线断开连接。
82.如权利要求81所述的总线电源供应器，其中所述锁存电路被进一步配置来无限期地将所述功率转换器电路与所述电源总线维持处于断开连接状态。
83.如权利要求76所述的总线电源供应器，其中所述过电流保护电路被进一步配置来当所述总线电流的所述量值超过最大功率阈值时瞬时地将所述功率转换器电路与所述电源总线断开连接。
84.如权利要求83所述的总线电源供应器，其中每个马达驱动单元包括：
电源连接器，所述电源连接器被配置来从所述电源总线接收所述总线电压；
遮光帘马达驱动单元电源供应器，所述遮光帘马达驱动单元电源供应器被配置来传导来自所述电源总线的电流，传导来自电动窗帘的内部储能元件的电流，并且生成供应电压；
负载控制电路，所述负载控制电路被配置来接收所述供应电压并且控制递送到遮光帘马达的功率；以及
控制电路，所述控制电路被配置来控制所述遮光帘马达驱动单元电源供应器从所述电源总线汲取功率以为所述内部储能元件充电或者为所述电动窗帘的移动供电。
85.一种用于控制多个电动窗帘的负载控制系统，所述负载控制系统包括：
总线电源供应器，所述总线电源供应器被配置来在电源总线上生成总线电压，所述总线电源供应器包括功率转换器电路和过电流保护电路，所述功率转换器电路被配置来生成供电电压，所述过电流保护电路被配置来从所述功率转换器电路接收所述供电电压并且在所述电源总线上提供所述总线电压；以及
用于所述多个电动窗帘的多个驱动单元，所述驱动单元耦接到所述总线电压以用于从所述电源总线汲取总线电流；
其中所述过电流保护电路被配置来：
传导由所述驱动单元汲取的所述总线电流；
确定所述总线电流的量值；
将所述总线电流的所述量值与第一电流阈值进行比较；
将所述总线电流的所述量值与第二电流阈值进行比较；并且
当所述总线电流的所述量值超过所述第一电流阈值达第一时间段时，或者当所述总线电流的所述量值超过所述第二电流阈值达第二时间段时，将所述功率转换器电路与所述电源总线断开连接。
86.如权利要求85所述的负载控制系统，其中所述过电流保护电路被配置来使可控导电装置不导通以将所述功率转换器电路与所述电源总线断开连接。
87.如权利要求86所述的负载控制系统，其中所述可控导电装置包括处于反串联配置的两个场效应晶体管(FET)。
88.如权利要求85所述的负载控制系统，其中所述第一电流阈值小于所述第二电流阈值，并且所述第一时间段长于所述第二时间段。
89.如权利要求85所述的负载控制系统，其中所述过电流保护电路包括第一比较器和第二比较器，所述第一比较器被配置来将所述总线电流的所述量值与所述第一电流阈值进行比较，所述第二比较器被配置来将所述总线电流的所述量值与所述第二电流阈值进行比较。
90.如权利要求89所述的负载控制系统，其中所述过电流保护电路还包括第一定时器和第二定时器，所述第一定时器被配置来确定所述第一时间段是否已过去，所述第二定时器被配置来确定所述第二时间段是否已过去。
91.如权利要求89所述的负载控制系统，其中所述过电流保护电路包括锁存电路，所述锁存电路被配置来将所述功率转换器电路与所述电源总线断开连接。
92.如权利要求91所述的负载控制系统，其中所述锁存电路被进一步配置来无限期地将所述功率转换器电路与所述电源总线维持处于断开连接状态。
93.如权利要求85所述的负载控制系统，其中所述过电流保护电路被进一步配置来当所述总线电流的所述量值超过瞬时跳闸电流时瞬时地将所述功率转换器电路与所述电源总线断开连接。
94.如权利要求85所述的负载控制系统，其中每个马达驱动单元包括：
电源连接器，所述电源连接器被配置来从所述电源总线接收所述总线电压；
遮光帘马达驱动单元电源供应器，所述遮光帘马达驱动单元电源供应器被配置来传导来自所述电源总线的电流，传导来自电动窗帘的内部储能元件的电流，并且生成供应电压；
负载控制电路，所述负载控制电路被配置来接收所述供应电压并且控制递送到遮光帘马达的功率；以及
控制电路，所述控制电路被配置来控制所述遮光帘马达驱动单元电源供应器从所述电源总线汲取功率以为所述内部储能元件充电或者为所述电动窗帘的移动供电。
95.一种用于为多个电负载供电的总线电源供应器，所述总线电源供应器包括：
功率转换器电路，所述功率转换器电路被配置来生成用于为所述电负载供电的总线电压，所述多个电负载被配置来传导来自所述功率转换器电路的总线电流；以及
过电流保护电路，所述过电流保护电路包括：
可控开关电路，所述可控开关电路被配置来将所述总线电流传导通过所述电负载；
电流监测电路，所述电流监测电路被配置来确定所述总线电流的量值；
第一阈值比较和定时电路，所述第一阈值比较和定时电路被配置来将所述总线电流的所述量值与同第一功率电平相关联的第一电流阈值进行比较，并且当所述总线电流的所述量值超过所述第一电流阈值达与所述第一功率电平相关联的第一时间段时调整电流禁用信号的量值；
第二阈值比较和定时电路，所述第二阈值比较和定时电路被配置来将所述总线电流的所述量值与同第二功率电平相关联的第二电流阈值进行比较，并且当所述总线电流的所述量值超过所述第二电流阈值达与所述第二功率电平相关联的第二时间段时调整所述电流禁用信号的所述量值；以及
锁存电路，所述锁存电路被配置来响应于所述电流禁用信号的所述量值来使所述可控开关电路不导通以将所述功率转换器电路与所述电负载断开连接，并且独立于所述电流禁用信号的所述量值维持所述可控开关电路不导通。
96.如权利要求95所述的总线电源供应器，其中所述可控开关电路包括处于反串联配置的两个场效应晶体管(FET)。
97.如权利要求95所述的总线电源供应器，其中所述第一电流阈值小于所述第二电流阈值，并且所述第一时间段长于所述第二时间段。
98.如权利要求95所述的总线电源供应器，其中所述第一阈值比较和定时电路包括被配置来将所述总线电流的所述量值与所述第一电流阈值进行比较的第一比较器，并且所述第二阈值比较和定时电路包括被配置来将所述总线电流的所述量值与所述第二电流阈值进行比较的第二比较器。
99.如权利要求98所述的总线电源供应器，其中所述第一阈值比较和定时电路包括被配置来确定所述第一时间段是否已过去的第一定时器，并且所述第二阈值比较和定时电路包括被配置来确定所述第二时间段是否已过去的第二定时器。
100.如权利要求95所述的总线电源供应器，其中所述锁存电路被进一步配置来无限期地将所述功率转换器电路与所述电源总线维持处于断开连接状态。
101.如权利要求95所述的总线电源供应器，其中所述过电流保护电路被进一步配置来当所述总线电流的所述量值超过瞬时跳闸电流时瞬时地将所述功率转换器电路与所述电源总线断开连接。
102.一种用于控制多个电负载的负载控制系统，所述负载控制系统包括：
多个电动窗帘，其中每个电动窗帘包括驱动单元；以及
总线电源供应器，所述总线电源供应器包括：
功率转换器电路，所述功率转换器电路被配置来在电源总线上生成总线电压；以及
过电流保护电路，所述过电流保护电路被配置来响应于所述电源总线的总线电流的量值超过第一电流阈值达第一时间段或超过第二电流阈值达第二时间段来将所述功率转换器电路与所述电源总线断开连接。
103.如权利要求102所述的负载控制系统，其中所述过电流保护电路被配置来使可控导电装置不导通以将所述功率转换器电路与所述电源总线断开连接。
104.如权利要求103所述的负载控制系统，其中所述可控导电装置包括处于反串联配置的两个场效应晶体管(FET)。
105.如权利要求102所述的负载控制系统，其中所述第一电流阈值小于所述第二电流阈值，并且所述第一时间段长于所述第二电流阈值。
106.如权利要求102所述的负载控制系统，其中所述过电流保护电路包括第一比较器和第二比较器，所述第一比较器被配置来将所述总线电流与所述第一电流阈值进行比较，所述第二比较器被配置来将所述总线电流与所述第二电流阈值进行比较。
107.如权利要求106所述的负载控制系统，其中所述过电流保护电路还包括第一定时器和第二定时器，所述第一定时器被配置来确定所述第一时间段是否已过去，所述第二定时器被配置来确定所述第二时间段是否已过去。
108.如权利要求107所述的负载控制系统，其中所述过电流保护电路包括锁存电路，所述锁存电路被配置来将所述功率转换器电路与所述电源总线断开连接。
109.如权利要求102所述的负载控制系统，其中所述过电流保护电路被进一步配置来当所述总线电流超过瞬时跳闸电流时瞬时地将所述功率转换器电路与所述电源总线断开连接。
110.一种系统，其包括：
总线电源供应器，所述总线电源供应器被配置来在电源总线上生成总线电压，所述总线电源供应器包括：
功率转换器电路，所述功率转换器电路被配置来生成输出电压；以及
过电流保护电路，所述过电流保护电路被配置来：
接收来自所述功率转换器电路的所述输出电压；
将总线电流传导到多个电负载；
确定所述总线电流的量值；
将所述总线电流的所述量值与同第一时间段相关联的第一电流阈值进行比较；
将所述总线电流的所述量值与同第二时间段相关联的第二电流阈值进行比较；
其中，当所述总线电流的量值超过所述第一电流阈值达所述第一时间段或超过所述第二电流阈值达所述第二时间段时，所述过电流保护电路被配置来将所述功率转换器电路与所述电源总线断开连接。
多个电负载，所述多个电负载被配置来接收所述总线电压并且传导来自所述电源总线的电流。
111.如权利要求110所述的负载控制系统，其中所述多个电负载包括至少一个峰型电负载，所述至少一个峰型电负载被配置来间歇地传导来自所述电源总线的电流量，并且其中由所述峰型负载传导的来自所述电源总线的所述电流量超过高电流阈值。
112.如权利要求110所述的负载控制系统，其中所述多个电负载包括多个遮光帘马达驱动单元，每个遮光帘马达驱动单元包括：
电源连接器，所述电源连接器被配置来从所述电源总线接收所述总线电压；
遮光帘马达驱动单元电源供应器，所述遮光帘马达驱动单元电源供应器被配置来传导来自所述电源总线的电流，传导来自电动窗帘的内部储能元件的电流，并且生成供应电压；
负载控制电路，所述负载控制电路被配置来接收所述供应电压并且控制递送到遮光帘马达的功率；以及
控制电路，所述控制电路被配置来控制所述遮光帘马达驱动单元电源供应器从所述电源总线汲取功率以为所述内部储能元件充电或者为所述电动窗帘的移动供电。
113.如权利要求110所述的负载控制系统，其中所述过电流保护电路被配置来使可控导电装置不导通以将所述功率转换器电路与所述电源总线断开连接。
114.如权利要求113所述的负载控制系统，其中所述可控导电装置包括处于反串联配置的两个场效应晶体管(FET)。
115.如权利要求110所述的负载控制系统，其中所述第一电流阈值小于所述第二电流阈值，并且所述第一时间段长于所述第二时间段。
116.如权利要求110所述的负载控制系统，其中所述过电流保护电路包括第一比较器和第二比较器，所述第一比较器被配置来将所述总线电流的所述量值与所述第一电流阈值进行比较，所述第二比较器被配置来将所监测电流与所述第二电流阈值进行比较。
117.如权利要求116所述的负载控制系统，其中所述总线电源供应器还包括第一定时器和第二定时器，所述第一定时器被配置来确定所述第一时间段是否已过去，所述第二定时器被配置来确定所述第二时间段是否已过去。
118.如权利要求117所述的负载控制系统，其中所述过电流保护电路包括锁存电路，所述锁存电路被配置来将所述总线电源供应器与所述电源总线断开连接。
119.如权利要求118所述的负载控制系统，其中所述锁存电路被进一步配置来无限期地将所述功率转换器电路与所述电源总线维持处于断开连接状态。
120.如权利要求110所述的负载控制系统，其中所述过电流保护电路被进一步配置来当所述总线电流的所述量值超过瞬时跳闸电流时瞬时地将所述功率转换器电路与所述电源总线断开连接。
121.一种用于向多个装置提供总线电压的总线电源供应器，所述总线电源供应器包括：
功率转换器，所述功率转换器被配置来在周期性时间段的接通部分期间在电源总线上生成所述总线电压，并且被配置来在所述周期性时间段的关断部分期间不在所述电源总线上生成所述总线电压。
控制电路，所述控制电路被配置来：
确定在所述周期性时间段的关断部分期间的总请求功率量；并且
基于所述总请求功率量和一个或多个功率阈值来调整所述总线电源供应器的可变电阻器的可变电阻，以确保所述功率转换器保持不超过阈值输出功率达超过预定时间量。
122.如权利要求1所述的配电系统，其中所述总线电源供应器包括所述控制电路。
123.一种被配置来在DC电源总线上生成DC总线电压的总线电源供应器，所述总线电源供应器包括：
功率转换器电路，所述功率转换器电路被配置来生成输出电压；以及
过电流保护电路，所述过电流保护电路包括：
第一放大器，所述第一放大器被配置来：
从所述功率转换器电路接收所述输出电压；并且
生成具有一定量值的电流监测电压信号，所述量值指示所监测电流的量值，其中所监测电流是从所述功率转换器电路传导通过所述过电流保护电路的电流；
第一比较器，所述第一比较器被配置来：
接收所述电流监测电压信号；
将所述电流监测电压信号与第一阈值进行比较；并且
在所述电流监测电压信号大于所述第一阈值的情况下，生成第一阈值信号；
第一定时器，其中所述第一定时器被配置来监测所述第一阈值信号达第一时间段，并且在所述第一定时器接收所述第一阈值信号达所述第一时间段的持续时间的情况下，生成禁用信号；
第二个比较器，所述第二比较器被配置来：
接收所述电流监测电压信号；
将所述电流监测电压信号与第二阈值进行比较；并且
在所述电流监测电压信号大于所述第二阈值的情况下，生成第二阈值信号；
第二定时器，其中所述第二定时器被配置来监测所述第二阈值信号达第二时间段，并且在所述第二定时器接收所述第二阈值信号达所述第二时间段的持续时间的情况下，生成所述禁用信号；
锁存电路，所述锁存电路被配置来接收所述禁用信号并且响应于所述禁用信号来输出锁存信号；以及
可控开关电路，所述可控开关电路被配置来响应于所述锁存信号来将功率转换器电路与所述DC电源总线连接或断开连接。
124.一种系统，其包括：
如权利要求123所述的总线电源供应器；以及
多个驱动单元，其中每个驱动单元包括：
电源连接器，所述电源连接器被配置来从所述DC电源总线接收所述DC总线电压；
驱动单元电源供应器，所述驱动单元电源供应器被配置来传导来自所述DC电源总线的电流，传导来自内部储能元件的电流，并且生成供应电压；
负载控制电路，所述负载控制电路被配置来接收所述供应电压并且控制递送到电负载的功率；以及
控制电路，所述控制电路被配置来控制所述驱动单元电源供应器从所述DC电源总线汲取功率。
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