過載檢測設備的製作方法

2023-10-09 08:04:44 3

過載檢測設備的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用於檢測DC系統（5）中的過載條件的過載檢測設備（1），該DC系統（5）包括DC電壓源（4）和電氣連接到DC電壓源的若干電氣設備（8，9，10）。過載檢測設備包括：過載檢測單元，用於檢測過載條件；以及減小單元，用於如果過載檢測單元檢測到過載條件，減小若干電氣設備中的電氣設備消耗的電力。由於如果過載檢測單元檢測到過載條件，過載檢測設備減小若干電氣設備中的電氣設備消耗的電力，過載條件可以被移除，而無需人工幹預。這允許DC系統的改進的恢復。
【專利說明】過載檢測設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種過載檢測設備，其用於檢測直流(DC)系統中的過載條件。本發明還涉及用於檢測DC系統中的過載條件的對應的過載檢測方法和過載檢測電腦程式，以及包括過載檢測設備的DC系統。
【背景技術】
[0002]NexTek公司的DC電壓源連續監視單個匯流條上的總負載，其中一檢測到過載，就完全切斷匯流條與連接到它的所有負載，並且然後進入重試對匯流條供電的模式。特別地，其驗證過載是否仍然存在。如果過載仍然存在，其重新切斷電力。典型地，因為負載未被調節，過載仍然存在，一直到做出某種人工幹預為止。結果，DC電壓源電子設備陷入其不能退出的活鎖，並且需要緊急召喚安裝者。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在於提供用於檢測DC系統中的過載條件的過載檢測設備、過載檢測方法和過載檢測電腦程式，其在已經檢測到過載條件之後允許DC系統的改進的恢復。本發明的另外的目的在於提供包括過載檢測設備的對應的DC系統。
[0004]在本發明的第一方面中，呈現了用於檢測DC系統中的過載條件的過載檢測設備，其中，DC系統包括DC電壓源和電氣連接到DC電壓源的若干電氣設備，並且其中，過載檢測設備包括用於檢測過載條件的過載檢測單元，以及，如果過載檢測單元檢測到過載條件，用於減小若干電氣設備中的電氣設備消耗的電力的減小單元。
[0005]由於如果過載檢測單元檢測到過載條件，過載檢測設備減小由若干電氣設備中的電氣設備消耗的電力，過載條件可以被移除，而無需人工幹預。這允許DC系統的改進的恢復。
[0006]過載檢測單元優選地檢測DC系統中的負載是否大於預定義的電力限制。例如，過載檢測單元可以被適配成檢查如EMerge標準中定義的100VA的限制。其可以包括用於檢測過載條件的零電力檢測器。
[0007]優選的是，減小單元被適配成，如果過載檢測單元檢測到過載條件，防止若干電氣設備中的電氣設備消耗來自DC電壓源的電力。優選地，減小單元包括用於在不應再被供給電壓的電氣設備處斷開電路的開關。
[0008]進一步優選地，過載檢測設備被適配成布置在DC電壓源和若干電氣設備中的至少一個之間，其中，減小單元被適配成，如果過載檢測單元檢測到過載條件，中斷DC電壓源和若干電氣設備中的所述至少一個之間的電氣連接。特別地，過載檢測設備可以被適配成確保在正常操作中(即，如果沒有檢測到過載條件)，能量在過載檢測設備的兩側流動，並且，如果檢測到過載條件，中斷電氣連接。
[0009]過載檢測設備可以被適配成電氣連接至少兩個電導體，其中，若干電氣設備中的至少一個電氣連接到至少兩個電導體中的一個，並且其中，至少兩個電導體中的其它電導體電氣連接到DC電壓源。至少兩個電導體優選為匯流條。對應地，過載檢測單元優選地被適配成檢測匯流條上的過載條件。匯流條可以是現貨供應的匯流條。它們可以由具有2x2電氣層的金屬製成。過載檢測設備因此可以被視為連接現貨供應的匯流條的獨立連接器。
[0010]過載檢測設備還可以被適配成集成在用於在DC電壓源和若干電氣設備中的至少一個之間的位置處將若干電氣設備與DC電壓源電氣連接的電導體中。
[0011]在優選實施例中，減小單元被適配成，在已經檢測到過載條件之後並且在防止電氣設備消耗來自DC電壓源的電力之前，等待延遲時間。這確保並非防止所有電氣設備消耗來自DC電壓源的電力，而是僅防止相對小數量的電氣設備、特別是僅僅單個電氣設備消耗來自DC電壓源的電力。延遲時間可以被選擇成使得如果檢測到過載條件，以希望的順序防止電氣設備消耗來自DC電壓源的電力。
[0012]優選地，延遲時間隨著到DC電壓源的距離減少而增加。如果DC電壓源包括用於檢測DC系統中的過載條件的過載檢測單元，其中DC電壓源被適配成如果檢測到過載條件，切斷電力供給，並且如果不再檢測到過載，接通電力供給，則不同的延遲時間確保如果發生過載條件，首先防止具有到DC電壓源的最大距離的電氣設備進一步由DC電壓源供電，其中，如果過載條件仍然存在，其次防止具有到DC電壓源的第二大距離的電氣設備由DC電壓源供電，以此類推，一直到DC電壓源檢測到過載條件不再存在，於是，DC電壓源接通電力供
5口 O
[0013]減小單元可以包括存儲單元，其中存儲延遲時間與到DC電壓源的距離之間的第一指派。另外，減小單元可以包括用戶接口以用於允許用戶將指派、距離和/或直接是延遲時間輸入到存儲單元。在實施例中，減小單元被適配成確定電氣設備到DC電壓源的距離，包括距離與延遲時間之間的指派，並且基於所確定的距離以及距離與延遲時間之間的指派來確定延遲時間。
[0014]優選的是，減小單元被適配成，只要檢測到過載條件，就依據由電氣設備的相應負載定義的順序，逐個地防止電氣設備消耗來自DC電壓源的電力。優選地，只要檢測到過載條件，就以負載增加的順序逐個地切斷電氣設備，即，首先切斷具有最小負載的電氣設備，其次切斷具有第二小負載的電氣設備，等等。這可以確保電氣設備消耗最大的可能負載，以便提供可用電力的良好利用。
[0015]開關過程可以通過使用比如Zigbee的通信機制執行，即，減小單元可以包括經由通信機制控制電氣設備的控制器。
[0016]進一步優選的是，減小單元被適配成，如果依據該順序已經防止其後的電氣設備消耗電力，則回復電氣設備的電力消耗。因此，只要檢測到過載條件，電氣設備可以以負載增加的順序逐個地被切斷，其中，如果其後的電氣設備被切斷，電氣設備被重新接通，即，首先切斷具有最小負載的電氣設備，其次切斷具有第二小負載的電氣設備，並且具有最小負載的電氣設備被重新接通，等等。這可以確保僅切斷移除過載條件所需的最小負載，從而提供可用電力的良好利用。
[0017]減小單元可以被適配成確定電氣設備的負載。替換地，另一單元可以被用於確定電氣設備的負載，其中，可以向減小單元指示所確定的負載，以用於允許減小單元依據電氣設備的負載來防止電氣設備消耗來自DC電壓源的電力。
[0018]可以通過使用在先的負載測量來確定電氣設備的負載，其中，結果得到的負載或電氣設備依據其負載的對應順序可以存儲在存儲單元中，其中，在操作中，可以從存儲單元檢索負載信息。替換地，每個電氣設備可以經由例如Zigbee將其負載傳送到減小單元，以便允許減小單元依據電氣設備的負載確定電氣設備的順序。
[0019]還優選的是，減小單元被適配成確定最小數量的電氣設備，使得如果防止這些電氣設備消耗來自DC電壓源的電力，過載條件不再存在，並且被適配成防止這些電氣設備消耗來自DC電壓源的電力。例如，減小單元可以被適配成確定具有以下負載的電氣設備:該負載足夠大到立即將DC系統帶回到可接受的總負載。這同樣提供了可用電力的良好利用。
[0020]在另外的優選實施例中，減小單元被適配成，如果檢測到過載條件，依據請求規則請求電氣設備消耗較少的電力。因此，類似於智能電網部件，減小單元可以請求一個或若干電氣設備消耗較少的電力，使得過載條件可以被移除。請求規則可以定義如果檢測到過載條件，哪些電氣設備應當被切斷。例如，如果電氣設備是用於光照房間的燈，請求規則可以例如定義切斷某些房間中的某些燈，而不應當切斷其它燈，以確保最小要求的光照水平。
[0021]在本發明的另外的方面中，呈現了用於將DC電壓源與若干電氣設備電氣連接的電導體，其中，電導體包括如權利要求1中限定的過載檢測設備。電導體優選為匯流條。
[0022]在本發明的另外的方面中，呈現了 DC系統，其中，DC系統包括用於將DC電力供給到電氣設備的DC電壓源、電氣設備、用於將DC電壓源與電氣設備電氣連接的電導體，以及如權利要求1中限定的過載檢測設備。
[0023]優選的是，DC電壓源包括電壓源過載檢測單元，其用於檢測DC系統中的過載條件，其中DC電壓源被適配成，如果檢測到過載條件，切斷電力供給，並且如果不再檢測到過載，接通電力供給。DC電壓源可以被適配成如果檢測到如EMerge標準中定義的100VA的限制則被切斷。特別地，也可以被視為電力供給模塊(PSM)的DC電壓源可以被適配成符合EMerge標準。同樣，可以被視為外設的電氣設備可以符合EMerge標準。
[0024]在實施例中，過載檢測設備被適配成在第一持續時間中執行過載檢測和電力消耗減小過程，其中，DC電壓源被適配成在第二持續時間中執行過載檢測和電力切斷過程，其中，第一持續時間小於第二持續時間。特別地，過載檢測設備可以如此之快而使得在其已經檢測到過載條件之後，在DC電壓源切斷電力供給之前，恢復正常條件。在這種情況下，DC電壓源正好繼續正常運轉。
[0025]在本發明的另外的方面中，呈現了用於檢測DC系統中的過載條件的過載檢測方法，其中，DC系統包括DC電壓源和電氣連接到DC電壓源的若干電氣設備，其中，過載檢測方法包括通過過載檢測單元檢測過載條件，以及，如果過載檢測單元檢測到過載條件，通過減小單元減小若干電氣設備中的電氣設備消耗的電力。
[0026]在本發明的另外的方面中，呈現了用於檢測DC系統中的過載條件的過載檢測電腦程式，其中，DC系統包括DC電壓源和電氣連接到DC電壓源的若干電氣設備，其中，過載檢測電腦程式還包括用於，當過載檢測電腦程式在控制如權利要求1中限定的過載檢測裝置的計算機上運行時，導致過載檢測裝置實施如權利要求14中限定的過載檢測方法的步驟的程序代碼工具。
[0027]應當理解，權利要求1的過載檢測設備、權利要求10的電導體、權利要求11的DC系統、權利要求14的過載檢測方法以及權利要求15的過載檢測電腦程式具有類似和/或相同的優選實施例，特別是如從屬權利要求中所限定的。[0028]應當理解，本發明的優選實施例也可以是從屬權利要求與相應的獨立權利要求的任意組合。
[0029]本發明的這些和其它方面將從以下描述的實施例顯而易見，並且參照以下描述的實施例闡述本發明的這些和其它方面。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]在附圖中:
圖1、3、5和7示意性和示例性地示出了包括過載檢測設備的DC系統的不同實施例，
圖2、4、6和8示意性和示例性地示出了 DC系統的過載檢測設備的實施例，以及圖9示出示例性地圖示了用於檢測DC系統中的過載條件的過載檢測方法的實施例的流程圖。
【具體實施方式】
[0031]圖1不意性和不例性地不出了 DC系統5的實施例,其包括:DC電壓源4,用於向電氣設備8、9、10供給DC電力；電導體6、7，用於將DC電壓源4與電氣設備8、9、10電氣連接；以及，過載檢測設備I。
[0032]DC電壓源4包括電壓源過載檢測單元40，用於檢測DC系統5中的過載條件，其中，DC電壓源4被適配成，如果檢測到過載條件，關斷電力供給，並且，如果不再檢測到過載條件或在預定義的時間已經過去之後，接通電力供給。DC電壓源可以被適配成如果檢測到如EMerge標準中定義的100VA的限制則被切斷。特別地，DC電壓源4可以被適配成符合EMerge 標準。
[0033]在圖2中示意性和示例性地示出的過載檢測設備I被適配成檢測DC系統5中的過載條件，並且包括:過載檢測單元2，用於檢測過載條件；以及，減小單元3，用於如果過載檢測單元2檢測到過載條件，減小由若干電氣設備8、9、10中的電氣設備消耗的電力。過載檢測單元2優選地檢測DC系統5中的負載是否大於預定義的電力限制。例如，過載檢測單元2可以被適配成檢查如EMerge標準中定義的100VA的限制。過載檢測單元2可以包括用於檢測過載條件的零電力檢測器。零電力檢測器檢測是否存在零電力。如果存在零電力，假設DC電壓源4已經檢測到過載條件，並且因此，使其自身被切斷。因此，零電力檢測器允許通過檢測DC電壓源4是否已經切斷電力供給來間接檢測過載條件。過載檢測單元也可以被適配成直接檢測電力，並將檢測到的電力與例如100VA的預定義的上限電力進行比較。
[0034]減小單元3被適配成，如果過載檢測單元2檢測到過載條件，防止電氣設備10消耗來自DC電壓源4的電力。在該實施例中，減小單元3包括開關，其用於斷開不應再被供給電壓的電氣設備10處的電路。為了允許減小單元3防止電氣設備10消耗來自DC電壓源4的電力，過載檢測設備10被布置在DC電壓源4和電氣設備10之間。特別地，過載檢測設備I被適配成確保在正常操作中(即，如果沒有檢測到過載條件)，能量在過載檢測設備I的兩側流動，以及，如果檢測到過載條件，中斷電氣連接。
[0035]過載檢測設備I電氣連接兩個電導體6、7，其可以被視為第一電導體6和第二電導體7，其中，DC電壓源4電氣連接到第一電導體6，並且電氣設備10電氣連接到第二電導體7。[0036]電導體6、7為匯流條。它們可以為現貨供應的匯流條。另外，匯流條可以由具有2x2電氣層的金屬製成。對應地，過載檢測設備I可以為用於連接現貨供應的匯流條的獨立連接器。在另一個實施例中，過載檢測設備還可以被適配成集成在DC電壓源和至少一個電氣設備之間的電導體中，特別是集成在匯流條中。
[0037]如果過載檢測單元2被適配成與由DC電壓源4執行的過載條件檢測獨立地檢測過載條件，過載檢測設備I可以被適配成在第一持續時間中執行過載檢測和電力消耗減小過程，並且DC電壓源4可以被適配成在第二持續時間中執行過載檢測和電力切斷過程，其中，第一持續時間可以小於第二持續時間。特別地，過載檢測設備I可以如此之快而使得在它檢測到過載條件之後恢復正常條件，即，例如，在DC電壓源4切斷電力供給之前，電氣設備10被切斷。在這種情況下，DC電壓源4正好繼續正常運轉。結果也可以是較快的解決。
[0038]圖3示意性和示例性地示出了 DC系統的另外的實施例。DC系統105也包括:DC電壓源4 ;電氣設備108到112 ;電導體106、107、116、141，在該實施例中，其為用於將DC電壓源4與電氣設備108到112電氣連接的匯流條；以及，過載檢測設備101、113、114。DC電壓源4、電導體106、107、116、141以及電氣設備108到112可以類似於以上參照圖1描述的對應兀件。例如，電氣設備為光源、傳感器或其它電氣設備。
[0039]過載檢測設備101、113、114中的每一個包括:過載檢測單元，用於檢測過載條件；以及減小單元，用於如果過載檢測單元檢測到過載條件，減小電氣設備消耗的電力。圖4示例性和示意性地示出了過載檢測設備101的過載檢測單元102和減小單元103。減小單元103被適配成在已經檢測到過載條件之後並且在防止相應的電氣設備消耗來自DC電壓源4的電力之前，等待延遲時間。過載檢測設備101、113、114中的每一個包括這樣的減小單元，其被適配成在已經檢測到過載條件之後並且在防止相應的電氣設備消耗來自DC電壓源的電力之前，等待延遲時間。延遲時間隨著到DC電壓源4的距離減少而增加。例如，針對圖3中所示的過載檢測設備114的延遲時間小於針對過載檢測設備113的延遲時間。不同的延遲時間確保如果發生過載條件，首先防止具有到DC電壓源4的最大距離的電氣設備112進一步由DC電壓源4供電，其中，如果過載條件仍然存在，其次防止具有到DC電壓源的第二大距離的電氣設備111由DC電壓源4供電，以此類推，一直到DC電壓源4檢測到過載條件不再存在，於是，DC電壓源4接通電力供給。
[0040]減小單元可以包括用戶接口以用於允許用戶將相應的延遲時間直接輸入到減小單元。減小單元還可以包括存儲單元，其中存儲延遲時間與到DC電壓源的距離之間的指派，其中，減小單元可以包括圖形用戶接口以用於允許用戶輸入相應的距離，或者，減小單元可以被適配成確定相應的距離，其中減小單元可以進一步被適配成基於距離和距離與延遲時間之間的指派來確定延遲時間。為了確定相應的距離，可以在減小單元中實現已知的距離測量技術。例如，減小單元可以被適配成執行電壓的精確測量，並且基於該電壓確定距離。特別地，由於來自DC電壓源的電壓隨著到DC電壓源的距離增加而下降(這是因為電導體以及連接和開關設備中的電阻)，到DC電壓源的距離可以基於所測量的電壓來確定。
[0041]圖5示意性和示例性地示出了 DC系統的另外的實施例。DC系統205包括DC電壓源4，其經由作為匯流條的電導體206與電氣設備208、209、210電氣連接。DC電壓源4和電導體206可以類似於以上參照圖1和3描述的DC電壓源和電導體。電氣設備208、209、210可以是光源、傳感器或其它電氣設備。DC系統205還包括在圖6中示例性和示意性地示出的過載檢測設備201。過載檢測設備201包括:過載檢測單元202，用於檢測DC系統205中的過載條件；以及，減小單元203，用於如果過載檢測單元202檢測到過載條件，減小電氣設備消耗的電力。過載檢測單元202可以類似於以上參照圖1和2描述的過載檢測單元2。減小單元203被適配成，只要檢測到過載條件，就依據由電氣設備208、209、210的相應負載定義的順序，逐個地防止電氣設備208、209、210消耗來自DC電壓源4的電力。優選地，只要檢測到過載條件，電氣設備208、209、210就以負載增加的順序逐個地被切斷，即，首先切斷具有最小負載的電氣設備，其次切斷具有第二小負載的電氣設備，等等。為了允許減小單元203選擇性地接通和切斷電氣設備208、209、210，減小單元203包括控制器，其用於經由比如Zigbee的通信機制214來控制電氣設備208、209、210。減小單元203可以被適配成，依據該順序，如果已經防止其後的電氣設備消耗電力，則回復電氣設備的電力消耗。因此，只要檢測到過載條件，電氣設備208、209、210就可以以負載增加的順序逐個地被切斷，其中，如果其後的電氣設備被切斷，電氣設備被重新接通，即，首先切斷具有最小負載的電氣設備，其次切斷具有第二小負載的電氣設備，並且具有最小負載的電氣設備被重新接通，等等。替換地，減小單元203可以被適配成依據其它的裝箱算法來控制電氣設備208、209、210。
[0042]電氣設備208、209、210可以被適配成經由通信機制214向減小單元203發送它們的負載。替換地，電氣設備208、209、210的負載可以存儲在減小單元203的存儲單元中，其中，所存儲的負載可以在電氣設備208、209、210的負載被測量之後已經由用戶輸入。在另外的實施例中，減小單元可以被適配成確定電氣設備的負載，或者，可以使用另一單元來用於確定電氣設備的負載，其中，可以經由比如Zigbee的通信機制向減小單元指示所確定的負載，以用於允許減小單元依據電氣設備的負載來防止電氣設備消耗來自DC電壓源的電力。
[0043]一般地，減小單元203可以被適配成，如果檢測到過載條件，依據請求規則請求電氣設備消耗較少的電力。因此，類似於智能電網部件，減小單元203可以請求一個或若干電氣設備消耗較少的電力，使得過載條件可以被移除。請求規則可以定義如果檢測到過載條件則應當切斷哪些電氣設備。例如，如果電氣設備208、209、210是用於光照房間的燈，請求規則可以定義，例如，切斷某些房間中的某些燈，而不切斷其它燈，以確保最小所需光照水平。另外，減小單元203可以被適配成確定最小數量的電氣設備，使得如果防止這些電氣設備消耗來自DC電壓源4的電力，過載條件不再存在，並且被適配成防止這些電氣設備消耗來自DC電壓源4的電力。例如，減小單元203可以被適配成確定具有以下負載的電氣設備:該負載足夠大到立即將DC系統205帶回到可接受的總負載。
[0044]圖7示意性和示例性地示出了 DC系統的另外的實施例。圖7中所示的DC系統305包括:第一 DC電壓源4 ；電導體306、307、316，用於將DC電壓源4與第一、第二以及第三電氣設備308、309、310電氣連接；具有電壓源過載檢測單元340的第二 DC電壓源315 ；以及，第一和第二過載檢測設備301、317。DC電壓源4、315類似於以上參照圖1、3和5描述的DC電壓源。電導體306、307、316類似於以上參照圖1、3和5描述的電導體，並且優選為匯流條。電氣設備308、309、310例如是燈、傳感器或其它電氣設備。過載檢測設備301、317經由通信機制314 (其可以為Zigbee機制)與電氣設備308、309、310通信。第一和第二通信設備301、317類似，其中，在圖8中示意性和示例性地示出第一過載檢測設備301。[0045]第一過載檢測設備301包括:過載檢測單元302，用於檢測DC系統305中的過載條件；以及，減小單元303，用於如果過載檢測單元302檢測到過載條件，減小電氣設備消耗的電力。過載檢測單元302類似於以上參照圖2、4和6描述的過載檢測單元。減小單元303包括比如微控制器的控制器以及用於經由通信機制314與電氣設備308、309、310通信的通信元件。特別地，減小單元303經由通信機制314接收電氣設備308、309、310的負載，並且包括用於依據斷開規則斷開電路的開關，斷開規則可以存儲在減小單元303的存儲單元中。斷開規則定義取決於哪些負載條件，哪個過載檢測設備應當斷開電路。這允許一種負載平衡。例如，如果已知第一電氣設備308和/或第三電氣設備310有時需要引起過載條件的電力，斷開規則可以定義無論何時第一電氣設備308需要過多電力，第一過載檢測單元301應當斷開電路，使得第二電氣設備309仍然由第二電力供給315供電。斷開規則還可以定義，無論何時第一電氣設備308需要相對低的電力、特別是被切斷，並且第三電氣設備310需要相對高的電力，第二過載檢測設備317斷開電路。在這種情況下，第二電氣設備309由第一 DC電壓源4供電。過載檢測設備301、317分離區段，因此使得實現優化的電力平衡。
[0046]圖9示出示例性地圖示了用於檢測包括DC電壓源和電氣連接到DC電壓源的若干電氣設備的DC系統中的過載條件的過載檢測方法的實施例的流程圖。
[0047]在步驟401中，過載檢測設備的過載檢測單元檢測過載條件，並且，在步驟402中，如果過載檢測單元檢測到過載條件，通過過載檢測設備的減小單元減小若干電氣設備中的電氣設備消耗的電力。
[0048]DC配電系統可以引起負載電力部件的簡化，通過分配和轉換損耗的減小引起節能，並且引起本地綠色能量源的簡化集成。在DC配電系統中，DC電壓源可以包括AC/DC轉換單元，用於將AC電壓轉換在所需的DC電壓中。替換地或此外，DC能量源、特別是再生性DC能量源可以被用作DC電壓源。出於安全原因，DC電壓源優選地限制所供給的電壓和電流。例如，DC電壓源可以被適配成滿足要求與針對低電壓(24V)DC安裝的NFPA國家電氣規程一致的EMerge聯盟規範，因此將可用電力限制到每個電導體、特別是每個匯流條100VA。
[0049]在實踐中，負載可以高於預見，並且可發生過載。這樣的過載可以由DC系統的不穩定性(特別是比如接通之後的電容初始充電的操作階段)或由市電的假信號產生。在自管理系統中，可以添加比所供應的更多的電氣設備，這也可以引起過載條件。
[0050]比如NexTek公司的DC電壓源的已知DC電壓源連續監視單個匯流條上的總負載。一檢測到過載，就完全切斷匯流條與連接到它的所有負載，並且然後進入重試對匯流條供電的模式。特別地，其驗證過載是否仍然存在。如果仍然存在，其重新切斷電力。典型地，因為負載未被調節，過載仍然存在，一直到做出某種人工幹預為止。結果，DC電壓源電子設備陷入其不能退出的活鎖，並且需要緊急召喚安裝者。取決於外設和電力供給的確切組合，可以存在令用戶不快的副作用，比如閃光、持續開啟和關閉。
[0051]以上參照例如圖1和2描述的過載檢測設備允許過載期間安裝部分的自動恢復。安裝的完整性和穩定性可以在沒有外部幹預的情況下得到保證。存在召喚維護的較小緊急性，因為系統完整性將不表現出威脅。如果發生一個以上的過載，系統仍將起作用，並且一般將不會被完全切斷。另外，在過載發生之前，過載可以附加地被用於指示一個或若干匯流條能夠支持的可用負載餘量。例如，以上參照圖5和6描述的過載檢測設備201可以接收電氣設備208、209、210需要的電力，並且可以將結果得到的所需總電力與總可用電力進行比較，以便確定為可以安裝的可能的附加電氣設備留下多少電力。過載檢測設備可以包括顯示器以用於允許過載檢測設備向用戶示出剩餘可用電力。
[0052]過載檢測設備可以被視為過載斷路器，即在正常操作中確保存在兩側流動的能量，但是一旦檢測到過載條件就斷開電路的電子設備的一小部分。該檢測器可以被添加到特殊的匯流條，或者，替換地，它可以以現有的現貨供應的匯流條之間的連接器的形式成形。
[0053]過載斷路器檢查匯流條上的過載條件，並且，如果檢測到過載，斷開電路。該過載檢測一般不是為了安全性而需要的，並且可以建立在以下事實上:在過載條件中，DC電壓源可能已經切斷電力。作為在過載斷路器位置處斷開的結果，匯流條的僅僅一部分是斷開連接的，即，並未連接到DC電壓源(即並未連接到電力供給)的斷路器側上的匯流條的部分。由此，負載被減小到允許電力限制以下的水平，但是匯流條的主要部分仍可以起作用。
[0054]DC電壓源中的故障恢復機制可以成功恢復，因為在重供電時，一個或若干供電匯流條的僅較小部分被供電。如上面參照圖3和4所提到的，為了確保最大的可能部分保持被供電，過載斷路器可以在切斷之前添加延遲。優選地，將延遲選擇為使得其隨著到電力供給連接器的距離增加而減少。該距離可以例如通過當集成在匯流條中時的配置來編碼。也可以自動檢測距離。然後，首先是離電力供給連接器最遠的過載斷路器斷開連接匯流條的其餘部分。如果這是足夠的，電力供給的故障恢復將自動重啟負載(即電氣設備)的其餘部分。如果不夠，下一個過載斷路器將斷開連接，以此類推。
[0055]在實施例中，可以基於Zigbee的控制機制可以被用於改進恢復。例如，在初始電路已經被過載斷路器(即被過載檢測設備)斷開，並且電力供給已經確保其自動重啟之後，系統中的實體(例如，過載斷路器)可以確定在系統上哪個設備具有最低負載。這可以通過使用Zigbee、特別是通過使用Zigbee的屬性和/或通過使用在先的負載測量來完成。例如，斷開過載的過載斷路器可以確定在系統上具有最低可能負載的電氣設備。通過控制機制，它可以切斷該電氣設備。這從系統移除負載。隨後，它撤銷其自身的過載斷開，並且基本上重連接匯流條。如果被切斷的電氣設備足夠大到將系統負載帶回到例如100VA的界限之下，系統成功恢復，並且僅僅切斷一個負載。如果切斷該單個負載(即該單個電氣設備)是不夠的，並且如果匯流條上的總負載仍然過高，可以觸發另一輪的電力過載、過載斷開和恢復。在另一實施例中，過載斷路器可以被適配成切斷具有以下負載的電氣設備:該負載足夠高到立即將系統帶回到可接受的總負載。另外，像智能電網的接口可以被用於請求電氣設備消耗較少的電力。自動恢復連同電力供給中的現有恢復機制一起允許DC系統的大得多的部分在召喚安裝者之前繼續成功的操作。
[0056]EMerge標準提供了針對例如Armstrong條使用的匯流條的標準，其為具有2x2電氣層的金屬條，但其不包括電子設備。過載檢測設備可以集成在另外具有相同的電氣和機械特性的這樣的匯流條中。EMerge標準還指定了用於連接匯流條的機械特徵。過載檢測設備優選地被適配成使得其以以下方式滿足該標準:其可以被視為適合於滿足EMerge標準的匯流條的獨立連接器。替換地，過載檢測設備也可以被適配成集成到匯流條中。過載檢測設備可以被適配成滿足針對基於安全性的電力的美國國家電氣規程限制。特別地，過載檢測設備可以被適配成檢查針對常見的UL Class 2的100VA (最大4A處，24V)的限制。[0057]過載檢測設備的電子設備可以包括比如零電力檢測器的過載檢測單元以及減小單元，減小單元可以包括:開關單元，用於在過載處斷開電路；以及可選地，負載或條選擇機制以及通信/控制工具，用於通過例如Zigbee斷開連接特定負載。例如，參照圖3，在實施例中，過載檢測設備101、113和114可以被適配成定期從電氣設備108到112收集關於電力和能量使用的信息或其它專用信息，諸如，電氣設備108是否為緊急照明設備以及電氣設備112是否為遊戲控制臺。過載檢測設備還可以被適配成，基於所收集的信息，如果已經檢測到過載條件，選擇性地切斷電氣設備108到112中的至少一個。例如，如果已經檢測到過載條件，過載檢測設備114可以切斷遊戲控制臺112，並且過載檢測設備101不切斷緊急照明設備108。可以例如通過使用若干匯流條與DC電壓源之間的若干過載檢測設備來提供條選擇，其中這些過載檢測設備中的每一個被布置成使得，如果相應的過載檢測設備斷開電路，相應的整個匯流條被切斷。
[0058]過載檢測設備可以包括控制單元，特別地，過載檢測設備的減小單元可以包括控制單元。例如，過載檢測設備可以感測過載，並且，一旦電力控制器(即DC電壓源)切斷一個或若干匯流條，過載檢測設備可以獨立切斷最小負載。如果切換最小負載已經引起過載條件的移除，電力將然後被重啟，並且一個或若干匯流條將被重新供電並起作用。如果過載仍然存在，過載檢測設備可以接通最小負載並切斷下一個最小負載。以此方式，可以發現過載，並且一個或若干匯流條將仍然以大量電氣設備被供電。如果關於源的沉重性(heaviness)的信息可用，這種感測機制也可以被用於負載平衡。此外，過載檢測設備也可以使用關於負載功能的信息並且相應地動作。例如，其可以僅僅接通特定房間中的一些燈或燈的特定群組中的一些燈，以便確保仍然提供最小化需要的光照水平。或者，過載檢測設備可以切斷特定負載類型，例如，它可以優選地切斷強光燈而不是一般燈。負載平衡/削峰(peak shedding)也可以被用於買入來自市電或直接來自發電廠的最便宜的可用電力。例如，在圖7中，第一 DC電壓源4和第二 DC電壓源315可以對應於不同種類的能量源，比如替換的現場能量源、諸如電池之類的能量存儲單元、按需定價能量源等等。過載檢測設備301、317可以被適配成斷開電路，使得希望的DC電壓源對電氣設備供電。在實施例中，過載檢測設備是電池供電的，並且可以與DC系統中的主導裝置通信，DC系統也可以被視為DC電壓分布網絡。主導裝置可以集成到DC電壓源中，並且其可以被適配成執行關於電壓分布的另外的操作。
[0059]在實施例中，過載檢測設備可以被適配成使得在過載檢測設備已經檢測到過載條件之後，在過載檢測設備以及可選地電氣設備之間發生通信。為了執行通信，設備可以包括可以被適配成使用Zigbee的通信單元。通信揭示信息，基於該信息，可以決定執行哪種行動，例如，哪個過載檢測設備應當斷開電路。例如，該信息為關於相應的電氣設備消耗的電力的信息。
[0060]DC系統可以被適配成與EMerge聯盟24V DC電網標準一致。它可以被適配成在專業以及消費者/SOHO (居家辦公)使用中的各種各樣的應用。特別地，其可以被適配用於照明、HVAC (加熱、通風和空氣調節)、感測、數據中心、工作場所裝備等等應用。
[0061]儘管在以上描述的實施例中將Zigbee優選用作通信機制，但是在其它實施例中，也可以使用比如IP或DALI的其它通信機制。
[0062]本領域技術人員在實踐所要求保護的發明時通過研究附圖、本公開和隨附的權利要求，可以理解並做出所公開的實施例的其它變型。
[0063]在權利要求中，詞語「包括」不排除其它元件或步驟，並且不定冠詞「一」或「一個」不排除多個。
[0064]單個單元或設備可以滿足權利要求中記載的若干項的功能。在相互不同的從屬權利要求中記載某些措施這一僅有事實並不指示不能使用這些措施的組合來獲益。
[0065]由一個或若干單元或設備執行的比如檢測過載條件、減小電氣設備消耗的電力、在電氣設備和過載檢測設備之間通信、將當前負載與負載限制進行比較、基於預定義的規則確定所需的行動等等操作可以由任何其它數量的單元或設備執行。例如，以上描述為由減小單元執行的操作也可以由任何其它數量的不同單元或設備執行。依據過載檢測方法的這些操作和/或對過載檢測設備的控制以及因此對DC系統的控制可以實現為電腦程式的程序代碼工具和/或專用硬體。
[0066]電腦程式可以存儲/分布在合適的介質(諸如光學存儲介質或固態介質)上，與其它硬體一起或作為其它硬體的一部分被供給，但是也可以以其它的形式分布，諸如經由網際網路或其它有線或無線電信系統。
[0067]權利要求中的任何參考標號不應被解釋為限制範圍。
【權利要求】
1.一種用於檢測DC系統(5 ；105 ；205 ;305)中的過載條件的過載檢測設備，所述DC系統(5 ；105 ；205 ；305)包括DC電壓源(4 ；315)和電氣連接到DC電壓源(4 ；315)的若干電氣設備(8，9，10 ;108…112 ；208,209,210 ;308，309，310)，所述過載檢測設備(I ；101 ；201 ；301，317)包括: -用於檢測過載條件的過載檢測單元(2 ；102 ；202 ；302), -如果過載檢測單元(2 ；102 ；202 ;302)檢測到過載條件，用於減小若干電氣設備(8，9，10 ;108…112 ;208，209，210 ;308，309，310)中的電氣設備消耗的電力的減小單元(3 ；103 ；203 ;303)。
2.如權利要求1中限定的過載檢測設備，其中減小單元(3；103 ；203 ;303)被適配成，如果過載檢測單元(2 ；102 ；202 ;302)檢測到過載條件，防止若干電氣設備(8，9，10 ;108…112 ;208，209，210 ;308，309，310)中的電氣設備消耗來自DC電壓源(4 ；315)的電力。
3.如權利要求2中限定的過載檢測設備，其中過載檢測設備(I；101 ；201 ；301,317)被適配成布置在DC電壓源(4 ；315)和若干電氣設備中的至少一個之間，其中減小單元(3 ；103 ；203 ;303)被適配成，如果過載檢測單元(2 ；102 ；202 ;302)檢測到過載條件，中斷DC電壓源(4 ;315)和若干電氣設備中的所述至少一個之間的電氣連接。
4.如權利要求3中限定的過載檢測設備，其中過載檢測設備被適配成集成在用於在DC電壓源和若干電氣設備 中的至少一個之間的位置處將若干電氣設備與DC電壓源電氣連接的電導體中。
5.如權利要求2中限定的過載檢測設備，其中減小單元(103)被適配成，在已經檢測到過載條件之後並且在防止電氣設備消耗來自DC電壓源的電力之前，等待延遲時間。
6.如權利要求1中限定的過載檢測設備，其中減小單元(203)被適配成，只要檢測到過載條件，就依據由電氣設備的相應的負載定義的順序，逐個地防止電氣設備(208, 209, 210)消耗來自DC電壓源(4)的電力。
7.如權利要求6中限定的過載檢測設備，其中減小單元(203)被適配成，如果依據所述順序已經防止其後的電氣設備消耗電力，回復電氣設備的電力消耗。
8.如權利要求2中限定的過載檢測設備，其中減小單元(203)被適配成確定最小數量的電氣設備，使得如果防止這些電氣設備消耗來自DC電壓源(4)的電力則過載條件不再存在，並且被適配成防止這些電氣設備消耗來自DC電壓源的電力。
9.如權利要求1中限定的過載檢測設備，其中減小單元(203)被適配成，如果檢測到過載條件，依據請求規則請求電氣設備消耗較少的電力。
10.一種用於將DC電壓源與若干電氣設備電氣連接的電導體，其中，所述電導體包括如權利要求1中限定的過載檢測設備。
11.一種DC系統,包括: -DC電壓源(4 ;315)，用於將DC電力供給到電氣設備(8，9，10 ;108…112 ;208，209，.210 ；308,309,310), -電氣設備(8，9，10 ;108…112 ;208，209，210 ;308，309，310)， -電導體(6，7 ;106，107，116，141 ；206 ;306，307，316)，用於將 DC 電壓源(4 ;315)與電氣設備(8，9，10 ;108…112 ;208，209，210 ;308，309，310)電氣連接， -如權利要求1中限定的過載檢測設備(I ；101 ；201 ;301，317)。
12.如權利要求11中限定的DC系統，其中DC電壓源(4;315)包括電壓源過載檢測單元，其用於檢測DC系統(5 ；105 ；205 ；305)中的過載條件，其中DC電壓源(4 ；315)被適配成，如果檢測到過載條件，切斷電力供給，並且如果不再檢測到過載，接通電力供給。
13.如權利要求12中限定的DC系統，其中過載檢測設備(I；101 ；201 ;301，317)被適配成在第一持續時間中執行過載檢測和電力消耗減小過程，其中DC電壓源(4 ;315)被適配成在第二持續時間中執行過載檢測和電力切斷過程，其中第一持續時間小於第二持續時間。
14.一種用於檢測DC系統(5 ；105 ；205 ；305)中的過載條件的過載檢測方法，所述DC系統(5 ；105 ；205 ;305)包括DC電壓源(4 ;315)以及電氣連接到DC電壓源(4 ;315)的若干電氣設備(8，9，10 ;108…112 ;208，209，210 ;308，309，.310)，所述過載檢測方法包括: -通過過載檢測單元(2 ；102 ；202 ；302)檢測過載條件， -如果過載檢測單元(2 ；102 ；202 ;302)檢測到過載條件，通過減小單元(3 ；103 ；203 ；303)減小若干電氣設備(8，9，10 ;108…112 ;208，209，.210 ;308，309，310)中的電氣設備消耗的電力。
15.一種用於檢測DC系統(5 ；105 ；205 ;305)中的過載條件的過載檢測電腦程式，所述DC系統(5 ；105 ；205 ;305)包括DC電壓源(4 ;315)和電氣連接到DC電壓源(4 ；315)的若干電氣設備(8，9，10 ； 108...112 ;208，209，.210 ;308，309，310)，所述過載檢測電腦程式包括用於當過載檢測電腦程式在控制如權利要求1中限定的過載檢測設備(I ;101 ；201 ；.301，317)的計算機上運行時，導致過載檢測設備(I ；101 ；.201 ;301，317)實施如權利要求14中限定的過載檢測方法的步驟的程序代碼工具。
【文檔編號】H02H3/093GK104011956SQ201280063861
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2012年12月20日 優先權日:2011年12月22日
【發明者】M.A.範哈特斯坎普, M.E.阿拉康-裡維羅, M.溫特, B.埃德曼恩, M.H.J.德拉艾傑 申請人:皇家飛利浦有限公司