菊花鏈?zhǔn)较到y(tǒng)中的功率協(xié)商的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于分配DC電網(wǎng)系統(tǒng)(諸如一一但不限于一一照明系統(tǒng))中的功率的方法和設(shè)備的領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]US 2012/0286574 A1公開(kāi)了一種具有配備有第一電源、連接到第一電源的輸出的第一可再充電電池和連接到第一可再充電電池的輸出的第一功率消耗部分的第一單元的電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)還包括第二可再充電電池和用于在第一可再充電電池與第二可再充電電池之間共享電力的電力線。
[0003]US 2007/0029879 A1公開(kāi)了一種DC功率分配系統(tǒng)，包括被配置成向至少一個(gè)DC供電的電子設(shè)備提供DC功率的DC功率轉(zhuǎn)換器和用于將DC功率轉(zhuǎn)換器耦合到至少一個(gè)DC出口的至少一個(gè)DC導(dǎo)體集，其中DC出口被適配成將至少一個(gè)DC供電的電子設(shè)備連接到DC功率分配系統(tǒng)。
[0004]US 7，923，857 B2公開(kāi)了一種用于向飛機(jī)甲板上的多個(gè)致動(dòng)器供應(yīng)功率的系統(tǒng)。系統(tǒng)包括供應(yīng)交流電的多個(gè)發(fā)電機(jī)和被配置成向功率負(fù)載供應(yīng)功率的多個(gè)常規(guī)主電氣盒，其中多個(gè)常規(guī)主電氣盒具有多個(gè)功率輸送單元并且定位在飛機(jī)的第一和第二側(cè)處。功率負(fù)載包括空調(diào)單元、保護(hù)以抵抗結(jié)冰的單元以及發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)器。系統(tǒng)還包括被配置成每一個(gè)經(jīng)由多個(gè)功率輸送單元從至少一個(gè)常規(guī)主盒接收功率并且僅向致動(dòng)器負(fù)載供應(yīng)功率的兩個(gè)專(zhuān)用主盒，其中兩個(gè)專(zhuān)用主盒連接到飛機(jī)的第一和第二側(cè)處的多個(gè)常規(guī)主電氣盒并且其中致動(dòng)器負(fù)載包括飛行控件和車(chē)輪制動(dòng)器。
[0005]DE 197 57 113 A1公開(kāi)了一種用于從DC功率網(wǎng)絡(luò)向消費(fèi)者供應(yīng)DC功率的耦合網(wǎng)絡(luò)，其中耦合網(wǎng)絡(luò)包括用于接通和關(guān)斷電源的電路單元。電源在其輸入側(cè)包括兩個(gè)單獨(dú)的子網(wǎng)絡(luò)，其在輸出側(cè)經(jīng)由可電氣致動(dòng)的開(kāi)關(guān)與電消耗者連接使得每一個(gè)子網(wǎng)絡(luò)取決于相應(yīng)能力而貢獻(xiàn)于在輸出側(cè)的電消耗者的供應(yīng)。
[0006]以太網(wǎng)供電(PoE)是通過(guò)已經(jīng)用于將這些連接到以太網(wǎng)的相同電線或網(wǎng)絡(luò)連接向分離數(shù)據(jù)裝備和外設(shè)(比如路由器、交換機(jī)、打印機(jī)假脫機(jī)程序等)供應(yīng)功率的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前討論相當(dāng)于將相同的標(biāo)準(zhǔn)(誤)使用于所有種類(lèi)的低功率負(fù)載，比如照明裝備(傳感器、開(kāi)關(guān)、光源等)，或比如有源揚(yáng)聲器、互聯(lián)網(wǎng)收音機(jī)、DVD播放器、機(jī)頂盒和甚至電視機(jī)那樣的娛樂(lè)器具。在此，IEEE802.3中的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)正在繼續(xù)支持甚至高達(dá)60W每Cat5/6連接的功率水平。
[0007]用于應(yīng)用PoE的一個(gè)即將到來(lái)的領(lǐng)域是在照明系統(tǒng)中。新一代基于LED的燈利用如由網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施中的PoE提供的中心電源。此外，廉價(jià)的網(wǎng)絡(luò)線纜的使用減少安裝成本，并且固有安全性(由于低DC功率)和極性獨(dú)立性減少安裝誤差，如果安裝誤差發(fā)生在安裝期間，該安裝誤差可以被立即標(biāo)識(shí)，因?yàn)椴恍枰缭谥苯舆B接至市電的常規(guī)照明裝置中所要求的那樣關(guān)斷功率。大多數(shù)負(fù)載設(shè)備是光源。然而，比如傳感器或用戶接口設(shè)備(開(kāi)關(guān)、控制面板)那樣的其它設(shè)備也可以由PoE供電。
[0008]隨著用于建筑物內(nèi)部功率分配的PoE供應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)的視野，這些網(wǎng)絡(luò)的特定缺陷需要找到解決方案以便使這些直流供電的網(wǎng)絡(luò)(所謂的“DC電網(wǎng)”)被廣泛采用。當(dāng)PoE標(biāo)準(zhǔn)被引入以用于向分離聯(lián)網(wǎng)設(shè)備(比如路由器、交換機(jī)、打印機(jī)假脫機(jī)程序等)供應(yīng)功率時(shí)，其取代小功率-插頭類(lèi)型電源，這是由于大多數(shù)已經(jīng)配備有通信和處理部件的原始意圖負(fù)載所致。
[0009]圖1示出包括供電源裝備(PSE) 1和一個(gè)通常稱(chēng)為受電設(shè)備(PD)的PoE負(fù)載20的常規(guī)PoE系統(tǒng)的典型連接。連接可以借助于PSE 1的多個(gè)輸出插口或端口 12中的一個(gè)與ro 20的輸入插口或端口 21之間的所謂的插線線纜14來(lái)實(shí)現(xiàn)。在PoE系統(tǒng)中，通常數(shù)據(jù)處理功能19，25的數(shù)據(jù)連接和電源11，24共享相同的插線線纜14。在多負(fù)載系統(tǒng)中，每一個(gè)負(fù)載通過(guò)PSE管理器18連接到包括PSE 1的第一端口(P1) 12到第η個(gè)端口(Pn) 13的多個(gè)輸出端口中的單獨(dú)一個(gè)。因此，諸如2之類(lèi)的每一個(gè)負(fù)載單獨(dú)地與PSE 1協(xié)商所要求的功率的可用性。這要求每一個(gè)負(fù)載(即ro 20)中的受電設(shè)備控制器23。在PSE側(cè)上，PSE管理控制器18監(jiān)督所有端口上的協(xié)商。
[0010]然而，在照明系統(tǒng)或通常具有有著低本地計(jì)算和通信要求的小負(fù)載的類(lèi)似負(fù)載系統(tǒng)的新應(yīng)用領(lǐng)域中，有時(shí)相比于負(fù)載復(fù)雜度，通信和處理的開(kāi)銷(xiāo)是不適當(dāng)?shù)?。而且，PoE的另一缺點(diǎn)是其純粹基于星形的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，而照明系統(tǒng)通常以串行方式連線(即菊花鏈?zhǔn)?。由于此，基于星形的PoE在這些種類(lèi)的通常串行連接的負(fù)載系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)將造成相比于真實(shí)串行連接的實(shí)現(xiàn)而增加的總體線纜長(zhǎng)度和厚的線纜捆束。在其中連接到PoE的光系統(tǒng)配備有本地存儲(chǔ)裝置并且燈不需要被連續(xù)地接通(如在許多情況中那樣)的情況中，串行連接的線纜之上的負(fù)載可以按時(shí)間劃分，從而導(dǎo)致最靠近PoE開(kāi)關(guān)的線纜中的更有限的電流。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的是以降低的連接要求實(shí)現(xiàn)用于串行負(fù)載系統(tǒng)的PoE型功率協(xié)商解決方案。
[0012]該目的通過(guò)如權(quán)利要求1中所要求保護(hù)的設(shè)備、如權(quán)利要求14中所要求保護(hù)的方法和如權(quán)利要求15中所要求保護(hù)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0013]相應(yīng)地，用于PoE網(wǎng)絡(luò)中的功率協(xié)商的設(shè)備(即PoE設(shè)備)可以使用在設(shè)備鏈中，其中PoE設(shè)備可以從在后設(shè)備(其優(yōu)選地也是PoE設(shè)備)接收功率請(qǐng)求，并且其中PoE設(shè)備可以與在先PoE設(shè)備或與PoE設(shè)備的輸入端口可以連接到的PoE電源協(xié)商由PoE設(shè)備接收的功率。由PoE設(shè)備接收的功率優(yōu)選地僅由PoE設(shè)備部分地使用，其中將所接收的功率的部分轉(zhuǎn)發(fā)給設(shè)備鏈中的一個(gè)或若干在后設(shè)備。因此，功率協(xié)商可以在菊花鏈?zhǔn)较到y(tǒng)中完成而同時(shí)可以呈現(xiàn)多個(gè)機(jī)制以緩解沿鏈逐步探索功率請(qǐng)求的問(wèn)題而仍舊保持快速協(xié)商并且不要求許多循環(huán)。所提出的鏈配置或菊花鏈接導(dǎo)致減小的總體線纜長(zhǎng)度和線纜捆束的平均厚度。
[0014]根據(jù)第一方面，鏈控制器可以被適配成如果鏈控制器檢測(cè)到電源設(shè)備連接到輸入端口則經(jīng)由輸入端口協(xié)商由電源設(shè)備可遞送的預(yù)確定的最大功率量，并且隨后基于在從最大功率量扣除自身要求的功率量之后的剩余功率量而發(fā)起與在后設(shè)備的功率協(xié)商。由此，系統(tǒng)以高效的方式從直接連接到電源設(shè)備(例如PSE)的第一設(shè)備順序地上電。在另外的選項(xiàng)中，鏈控制器可以被適配成如果其確定剩余功率量不足則停用輸出端口。這確保總是向在后負(fù)載設(shè)備提供充足的功率。
[0015]根據(jù)第二方面，鏈控制器可以被適配成如果鏈控制器檢測(cè)到電源設(shè)備連接到輸入端口并且在后設(shè)備連接到輸出端口則經(jīng)由輸入端口協(xié)商設(shè)備的自身功率量加上預(yù)確定的附加功率量。這確?？焖賲f(xié)商和快速上電，因?yàn)殒溑渲弥械牡谝回?fù)載設(shè)備不必等待來(lái)自在后負(fù)載設(shè)備的請(qǐng)求。根據(jù)另一選項(xiàng)，鏈控制器可以被適配成如果鏈控制器檢測(cè)到已經(jīng)接收到經(jīng)由輸入?而口協(xié)商的功率Μ則經(jīng)由輸出纟而口執(zhí)彳丁與在后設(shè)備的功率協(xié)商，并且隨后響應(yīng)于輸出端口處的協(xié)商結(jié)果而在輸入端口處重協(xié)商功率。由此，總是從電源設(shè)備要求得到最小量的功率。
[0016]根據(jù)第三方面，如果鏈控制器檢測(cè)到電源設(shè)備連接到輸入端口，鏈控制器可以被適配成經(jīng)由輸入端口協(xié)商由電源設(shè)備可遞送的預(yù)確定的最大功率量，設(shè)備被適配成隨后僅在第一階段中向鏈控制器供應(yīng)功率，鏈控制器可以被適配成在第二階段中在輸出端口處等待來(lái)自在后設(shè)備的功率請(qǐng)求，功率請(qǐng)求指示鏈配置的所有在后設(shè)備的所請(qǐng)求的功率總和，并且鏈控制器可以被適配成如果所請(qǐng)求的功率總和小于或等于所協(xié)商的最大功率量則經(jīng)由輸出端口指令所有在后設(shè)備可以激活到其全部所請(qǐng)求的功率。這提供了以下優(yōu)點(diǎn):鏈配置的所有負(fù)載設(shè)備同時(shí)協(xié)商并且同時(shí)被供電。作為另一選項(xiàng)，如果鏈控制器檢測(cè)到設(shè)備是鏈配置中的第二設(shè)備，鏈控制器可以被適配成經(jīng)由輸入端口觸發(fā)對(duì)應(yīng)于所請(qǐng)求的