CN109155534B - 灯具的冗余电源和控制 - Google Patents
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Abstract
电气***可以包括第一和第二电负载。所述电气***也可以包括耦合到第一电负载的第一电源,其中第一电负载在第一时间从第一电源接收第一电力。电气***还可包括耦合到第二电负载的第二电源,其中第二电负载在第一时间从第二电源接收第二电力。电气***还可以包括设置在第一电负载和第二电源之间并且耦合到第一电负载和第二电源的第一开关。当第一开关处于第一时间的打开位置时,第一开关可以防止第二电力被第一电负载接收。当第一开关在第二时间处于闭合位置时,第一开关可以允许第二电力由第一电负载接收。
Description
相关申请的交叉引用
本申请根据35U.S.C.§119要求2016年6月2日提交的标题为“灯具的冗余电源和控制”的美国临时专利申请序列号62/344,497的优先权,该申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开一般涉及灯具的电源,并且更具体地涉及用于灯具的冗余电源和控制的***、方法和装置。
背景技术
灯具用于各种环境。这些灯具中的许多都使用具有许多部件的先进技术。结果,这些灯具可能具有许多故障点。在某些照明应用中,例如在危险环境中使用的照明***,照明***的可靠性是至关重要的。遗憾的是,这些环境的特性(例如湿度、极端温度、腐蚀性气体)可能导致灯具的一个或多个部件的故障被加速。
发明内容
通常,在一个方面,本公开涉及一种电气***,其可以包括第一电负载和第二电负载。电气***还可以包括耦合到第一电负载的第一电源,其中第一电负载在第一时间从第一电源接收第一电力。电气***还可包括耦合到第二电负载的第二电源,其中第二电负载在第一时间从第二电源接收第二电力。电气***还可以包括设置在第一电负载和第二电源之间并且耦合到第一电负载和第二电源的第一开关,其中第一开关具有打开位置和闭合位置。当第一开关处于第一时间的打开位置时,第一开关可以防止第二电力被第一电负载接收。当第一开关在第二时间处于闭合位置时,第一开关可以允许第二电力由第一电负载接收。
在另一方面,本公开一般涉及用于电气***的开关***。开关***可包括电耦合到第一电负载的第一开关、第一电源和电气***的第二电源,其中第一开关具有第一位置和第二位置。开关***还可以包括控制器,该控制器在第一位置和第二位置之间操作第一开关。当处于第一位置时,第一开关可以允许第一电力从第一电源流到第一电负载并且防止第二电力从第二电源流到第一电负载。当处于第二位置时,第一开关可以允许第二电力从第二电源流到第一电负载。
在又一方面,本公开一般涉及用于向照明***提供电力的方法。该方法可以包括在第一时间使用控制器操作开关到第一位置,其中开关电耦合到第一电源、第二电源和第一照明负载,其中当开关处于第一位置时,来自第一电源的第一电力流向第一照明负载,并且其中当开关处于第一位置时,来自第二电源的第二电力被阻止流到第一照明负载。该方法还可以包括在第二时间使用控制器将开关操作到第二位置,其中当开关处于第二位置时防止来自第一电源的第一电力流到第一照明负载,并且其中当开关处于第二位置时,来自第二电源的第二电力流到第一照明负载。
通过以下描述和所附权利要求书,这些方面和其他方面、目的、特征以及实施例将是显而易见的。
附图说明
附图仅示出了示例性实施例并且因此并不被认为在范围上进行限制,因为示例性实施例可以承认其他同等有效的实施例。在附图中示出的元件和特征未必按比例绘制,相反重点放在清楚地示出示例性实施例的原理上。另外,某些尺寸或定位可能被夸大以帮助在视觉上传达此类原理。在附图中,附图标记指代相似或对应但未必相同的元件。
图1A和1B示出包括照明***的***图,其包括根据某些示例实施例的灯具。
图2示出了根据某些示例性实施例的计算装置。
图3A和3B分别示出了根据某些示例实施例的灯具的单线图和示意图。
图4A和4B分别示出了根据某些示例实施例的另一个灯具的单线图和示意图。
图5A和5B分别示出了根据某些示例实施例的照明***的单线图和示意图。
图6示出了根据某些示例实施例的另一照明***的示意图。
图7A和7B示出了使用示例实施例向电负载提供电力的示例。
具体实施方式
通常,示例实施例提供用于灯具的冗余电源和控制的***、方法和装置。用于灯具的示例冗余电源和控制提供了许多好处。这些益处可包括但不限于防止关键应用中灯具的突然故障、灯具(特别是电源)的更长使用寿命、实现预防性维护实践、灯具的更一致的光输出、减少操作成本、以及符合适用于某些环境中的灯具的行业标准。
虽然示例实施例涉及LED驱动器,但用于灯具的任何类型的电源可以在示例实施例中使用。另一个电源的实例可以包括但不限于镇流器。此外,虽然示例实施例在本文中涉及使用发光二极管(LED)技术的照明负载,但是示例实施例也可以涉及其他类型的照明技术。这种其他照明技术的实例可包括但不限于荧光、钠蒸气、卤素、白炽灯和汞蒸气。当示例实施例涉及LED技术时,可以包括任何类型的LED技术中的一种或多种,例如板上芯片、离散、阵列和多色。
更一般地,虽然本文将示例实施例描述为用于灯具,但是示例实施例也可以用于许多其他电负载中的任何一种。这样的其他电负载可以包括但不限于计算机(用于计算机***)、传感器(作为示例,用于安全***)、控制器(用于控制***)和电梯电动机(用于电梯***)。因此,示例实施例不限于与照明***一起使用。
可以在不利操作条件(例如故障)期间使用示例实施例。以这种方式,一个或多个灯负载可以在不利的操作条件期间继续接收电力并且操作。另外,或者替代地,可以在正常操作条件期间使用示例实施例。以这种方式,示例实施例可用于增加一个或多个电源的可靠性和使用寿命,所述电源通过基于一个或多个因素(例如时间量、时间点、连续操作小时数)循环电源来向一个或多个灯负载提供电力。
在某些情况下,本文讨论的示例实施例可用于任何类型的危险环境,包括但不限于飞机机库、钻机(如石油、天然气或水)、生产设备(如石油或天然气)、炼油厂、化工厂、发电厂、采矿作业、废水处理设施和钢铁厂。使用者可以是与灯具交互的任何人。使用者用户的实例可以包含,但不限于,工程师、电工、仪器和控制装置技术人员、机械师、操作员、顾问、库存管理***、库存管理者、工头、劳动调度***、承包商以及制造商代表。
具有本文所述的冗余电源和控制(或其组件,包括控制器)的示例灯具可以由多种合适的材料中的一种或多种制成,以允许***的灯具和/或其他相关联的部件满足某些标准和/或规定,同时还根据***的灯具和/或其他相关部件可能暴露的一个或多个条件保持耐久性。这种材料的实例可包括但不限于铝、不锈钢、玻璃纤维、玻璃、塑料、陶瓷和橡胶。
具有本文所述的冗余电源和控制的示例灯具(或其部分)可以由单件制成(例如来自模具、注塑、压铸或挤出工艺)。另外,或者替代地,具有冗余电源和控制的示例灯具(或其部分)可以由彼此机械耦合的多件制成。在这种情况下,多个部件可以使用多种联接方法中的一种或多种机械地彼此联接,包括但不限于环氧树脂、焊接、锡焊、紧固装置、压缩配件、配合螺纹和开槽配件。彼此机械联接的一个或多个部件可以以多种方式中的一种或多种彼此联接,包括但不限于固定地、铰接地、可移除地、可滑动地和螺纹地。
在示出用于灯具的冗余电源和控制的示例性实施例的前述附图中,可以省略、重复和/或替换所示部件中的一个或多个。相应地,用于灯具的冗余电源和控制的示例实施例不应被认为限于任一附图中所示的部件的特定布置。例如,在一个或多个附图中示出或者关于一个实施例进行描述的特征可以应用于与不同的附图或描述相关联的另一个实施例。
此外,如果对附图中的某特征部件进行了描述但是在该附图中并未明确地示出或标记,则在另一附图中用于对应部件的标记可以表示该部件。相反,如果在附图中的某部件进行了标记但是并未进行描述,针对此部件的描述可以大体上和针对另一附图中的对应部件的描述相同。
此外,除非明确指出,否则特定实施例(例如,如本文附图中所示)不具有特定特征或部件的陈述并不意味着此实施例不能具有此特征或部件。例如,为了本文中当前或将来的权利要求书,被描述为未包含在一个或多个特定图中所示的示例性实施例中的特征或部件能够被包含在对应于本文中此类一个或多个图的一个或多个权利要求中。
此外,如果对附图中的某特征部件进行了描述但是在该附图中并未明确地示出或标记,则在另一附图中用于对应部件的标记可以表示该部件。相反,如果在附图中的某部件进行了标记但是并未进行描述,针对此部件的描述可以大体上和针对另一附图中的对应部件的描述相同。本文附图中的各种部件的编号方案使得各个部件为三位数字且在其他附图中的对应部件具有相同的后两位。
虽然本文描述的示例实施例涉及一个或多个灯具内的多个灯负载,但是冗余电源和控制也可以应用于设置在电气外壳内的任何其他设备和/或组件。如本文所定义的,电气外壳是任何类型的机柜或外壳,其内部设置有电气、机械、机电和/或电子设备。这种设备可以包括但不限于控制器(也称为控制模块)、硬件处理器、电源(例如驱动器、镇流器)、电池、传感器模块、安全屏障、传感器、传感器电路、光源、电缆和电导体。电气外壳的实例可包括但不限于灯具外壳、接线盒、电机控制中心、断路器盒、电气外壳、导管、控制面板、指示面板和控制柜。
在某些示例性实施方案中,具有冗余电源和控制的灯具易于满足某些标准和/或要求。例如,国家电气规范(NEC)、国家电气制造商协会(NEMA)、国际电工委员会(IEC)、联邦通信委员会(FCC)、照明工程协会(IES)以及电气与电子工程师协会(IEEE)设置了针对电气封装件、布线和电气连接的标准。本文所述的示例性实施例的使用在需要时满足(和/或允许相应的电气设备满足)此类标准。在一些(例如PV太阳能)应用中,本文描述的电气外壳可以满足特定于该应用的附加标准。
将参照附图在下文中更充分地描述用于灯具的冗余电源和控制的示例性实施例,其中显示了用于灯具的冗余电源和控制的示例性实施例。但是,用于灯具的冗余电源和控制可以按照许多种不同的形式体现,并且不应被解释为限制于本文所阐述的示例性实施例。而是,提供这些示例性实施例是为了使得本公开可以更透彻和完整,并且可以充分向本领域普通技术人员传达用于灯具的冗余电源和控制的范围。为了一致性,在各个附图中类似但未必相同的元件(有时被称为部件)通过类似的附图标记来指示。
如“第一”、“第二”、“第三”以及“在...内”等术语仅用于将一个部件(或者部件的部分或部件的状态)和另一个进行区分。此类术语并不旨在表示偏好或特定定向,并且并不旨在限制灯具的冗余电源和控制的实施例。在对示例性实施例的以下详细描述中,阐述了大量具体细节以便提供对本发明更为透彻的理解。然而,对本领域普通技术人员显而易见的是,本发明可以在没有这些具体细节的情况下实践。在其它实例中,为了避免不必要地使描述复杂化,未对公知的特征进行详细地描述。
图1A和1B示出了包括根据某些示例实施例的灯具102的冗余电源和控制的照明***100的***图。具体地,图1A示出了照明***100,图1B示出了控制器104的详细***图。如图1A和1B所示,照明***100可包括一个或多个传感器160(有时也称为传感器模块160)、用户150、网络管理器180和至少一个灯具102。除了控制器104和传感器160之外,灯具102还可以包括多个电源 140(例如电源140-1、电源140-N)、一个或多个开关170以及多个灯负载142(例如灯负载142-1、灯负载142-N)。电源140的数量可以与灯负载142的数量相同或不同。
如图1B显示,控制器104可以包含若干部件中的一个或多个。此类部件可以包括但不限于控制引擎106、通信模块108、计时器110、能量计量模块111、电力模块112、存储库130、硬件处理器120、存储器122、收发器124、应用程序接口126以及任选的安全模块128。图1A和1B中所示的部件并非穷尽性的,并且在一些实施例中,图1A和1B中所示的部件中的一个或多个可以不包含在示例性灯具中。示例性灯具102的任何部件可以是分立的或者与灯具102的一个或多个其他部件相结合。
用户150与上面定义的用户相同。用户150可以使用用户***(未示出),其可以包括显示器(例如GUI)。用户150经由应用程序接口126(下面描述)与灯具 102的控制器104交互(例如,向其发送数据、从其接收数据)。用户150还可以与网络管理器180和/或传感器160中的一个或多个交互。使用信号传输链路105 和/或电力传输链路185进行用户150与灯具102、网络管理器180和传感器160 之间的交互。
每个信号传输链路105和每个电力传输链路185可以包括有线(例如,1类电缆、2类电缆、电连接器、电导体、电路板上的电迹线、电力线载体、DALI、 RS485)和/或无线(例如Wi-Fi、可见光通信、蜂窝网络、蓝牙、无线HART、ISA100) 技术。例如信号传输链路105可以是(或包括)耦合到灯具102和的外壳103和传感器160的一个或多个电导体。信号传输链路105可以在灯具102和用户150、网络管理器180和/或一个或多个传感器160之间传输信号(例如通信信号、控制信号、数据)。类似地,电力传输链路185可以在灯具102与用户150、网络管理器180和/或一个或多个传感器160之间传输电力。一个或多个信号传输链路和/或一个或多个电力传输链路也可以在灯具102的外壳103内在部件(例如,控制器104、传感器160、开关170)之间分别传送信号和电力。
网络管理器180是可以与灯具102通信的设备或部件。例如,网络管理器 180可以向灯具102的控制器104发送关于何时应该操作某些开关170(改变状态) 的指令。作为另一示例,网络管理器180可以从灯具102接收与每个电源140 的操作相关联的数据(例如运行时间、电流),以确定何时应该对灯具102或其部分执行维护。
一个或多个传感器160可以是测量一个或多个参数的任何类型的传感设备。传感器160的类型的实例可以包括但不限于电阻器、霍尔效应电流传感器、热敏电阻、振动传感器、加速度计、被动红外传感器、光电池和电阻温度检测器。可以由传感器160测量的参数可包括但不限于电流、电压、功率、电阻、振动、位置和温度。在一些情况下,由传感器160测量的一个或多个参数可用于操作灯具102的一个或多个灯负载142。每个传感器160可以使用多种通信协议中的一种或多种。传感器160可以与灯具102或***100中的另一个灯具相关联。传感器160可以位于灯具102的外壳103内(如在图1A中示出)、设置在灯具102 的外壳103上、或位于灯具102的外壳103外部。
根据一个或多个示例实施例,用户150、网络管理器180和/或传感器160 可以使用应用程序接口126与灯具102的控制器104交互。具体地,控制器104 的应用程序接口126从用户150、网络管理器180和/或传感器160接收数据(例如信息、通信、指令、对固件的更新)并向用户150、网络管理器180和/或传感器160发送数据(例如信息、通信、指令)。在某些示例实施例中,用户150、网络管理器180和/或每个传感器160可以包括用于从控制器104接收数据和向控制器104发送数据的接口。此类接口的实例包含,但不限于,图形用户界面、触摸屏、应用程序编程接口、键盘、监视器、鼠标、网页服务、数据协议适配器、一些其他硬件和/或软件,或者它们的任何合适组合。
在某些示例实施例中,控制器104、用户150、网络管理器180和/或传感器 160可以使用它们自己的***或共享***。此类***可以是,或者含有基于因特网的或基于内联网的计算机***形式,其能够与各种软件进行通信。计算机***包含任何类型的计算装置和/或通信装置,包含但不限于控制器104。此类***的实例可以包含,但不限于,具有LAN、WAN、因特网或内联网接入的台式计算机、具有LAN、WAN、因特网或内联网接入的膝上型计算机、智能电话、服务器、服务器群、安卓设备(或等价物)、平板电脑、智能电话以及个人数字助理(PDA)。此类***可以对应于以下关于图2所述的计算机***。
此外,如上所述,这样的***可以具有相应的软件(例如,用户软件、传感器软件、控制器软件、网络管理器软件)。根据一些示例性实施例,软件可以在同一或者单独的装置(例如,服务器、大型机、台式个人计算机(PC)、膝上型计算机、PDA、电视、电缆箱、***盒、电话亭、电话、移动电话或其他计算装置)上执行并且通过通信网络(例如,因特网、内联网、外联网、局域网(LAN)、广域网(WAN)或其他网络通信方法)和/或通信信道联接,具有有线和/或无线区段。一个***的软件可以是***100内另一个***的软件的一部分或者独立但与其相结合地运行。
灯具102可以包括外壳103。外壳103可以包含形成腔室101的至少一个壁。在一些情况下,外壳可以设计成符合任何适用的标准,使得灯具102可以位于特定环境(例如危险环境)中。例如,如果灯具102位于***性环境中,则外壳103 可以是防爆的。根据适用的行业标准,防爆外壳是被配置成遏制始发于外壳内部或者可以通过外壳传播的***的外壳。
继续该示例,防爆外壳被配置成允许来自外壳内部的气体从外壳的接头逸出并在气体离开防爆外壳时冷却。接头也称为火焰路径,存在于两个表面相遇并提供从防爆外壳内部到防爆外壳外部的路径,一种或多种气体可沿着该路径行进。接头可以是任何两个或更多个表面的配接。每个表面可以是任何类型的表面,包括但不限于平坦表面、螺纹表面和锯齿状表面。
灯具102的外壳103可以用于容纳灯具102的一个或多个部件,包含控制器104的一个或多个部件。例如,如图1A和1B中所示,控制器104(在该情况下其包含控制引擎106、通信模块108、计时器110、能量计量模块111、电力模块112、存储库130、硬件处理器120、存储器122、收发器124、应用程序接口126以及任选的安全模块128)、电源140以及灯负载142可以设置在由外壳 103形成的腔室101中。在替代实施例中,灯具102的这些或其他部件中的任意一个或多个可以设置在外壳103上和/或远离外壳103。
存储库130可以是持久性存储装置(或者装置组),其存储用于辅助与*** 100内的用户150、网络管理器180和一个或多个传感器160进行通信的控制器 104的软件和数据。在一个或多个示例性实施例中,存储库130存储一个或多个协议132、算法133以及储存的数据134。协议132可以是任何规程(例如,一系列方法步骤)和/或控制器104的控制引擎106在某时间点基于某些条件遵照的其他类似操作规程。
协议132可以包括用于在控制器104与***100内部的一个或多个组件之间(例如在控制器104和用户150、网络管理器180和一个或多个传感器160之间)和/或***100外部发送和/或接收数据的多种通信协议132中的任何一种。例如,一种或多种协议132可以是控制器104(或其部分)在给定的一组条件(例如,时间、传感器160的读数、能量计量模块111的测量)下操作的过程或程序。通信协议132中的一种或多种可以是时间同步协议。此类时间同步协议的实例可以包含,但不限于,高速通道可定址远程转换器(HART)协议、无线HART协议以及国际自动化学会(ISA)100协议。以此方式,通信协议132中的一种或多种可以为***100内传递的数据提供安全层。
算法133可以是基于某个时间点的某些条件操纵和/或处理由控制器104的控制引擎106使用的数据的任何公式、逻辑步骤、数学模型和/或其他合适的手段。一个或多个算法133通常与一个或多个协议132结合使用。与协议132结合的算法133的示例是(使用能量计量模块111)测量、存储(使用存储库130中存储的数据134)以及随着时间评估传递给特定电源140(例如电源140-1)并由该特定电源140传递至一个或多个特定灯负载142的电流和电压。
作为另一示例,与协议132结合的算法133可以涉及连续监视由电源140(例如电源140-1)输出的电流(由能量计量模块111测量并存储为存储数据134)。作为另一示例,与协议132组合的算法133可以涉及分析电源140的当前输出随时间的变化。如果电流输出超过阈值,则一个或多个开关170可以改变状态(通过控制引擎106)以改变电源140的电流输出。
存储数据134可以是与灯具102(包括其他灯具和/或其任何组件)相关联的任何数据、由传感器160进行的任何测量、由能量计量模块111进行的测量、由计时器110测量的时间、阈值、每个电源140的电流额定值、先前运行或计算的算法的结果和/或任何其他合适的数据。这样的数据可以是任何类型的数据,包括但不限于灯具102(包括其任何部件,例如电源140和灯负载142)的历史数据、其他灯具的历史数据、计算、由能量计量模块111进行的测量和由一个或多个传感器160进行的测量。存储的数据134可以与例如从计时器110导出的一些时间测量相关联。
存储库130的实例可以包含,但不限于,数据库(或若干数据库)、文件***、硬盘驱动器、闪存、一些其他形式的固态数据存储器,或其任何合适的组合。根据一些示例性实施例,存储库130可以位于多个物理机上,每一个存储通信协议132、算法133和/或存储数据134的全部或一部分。每个存储单元或装置可以物理地位于相同的或不同的地理位置。
存储库130可以可操作地连接至控制引擎106。在一个或多个示例实施例中,控制引擎106包括与***100中的用户150、网络管理器180和传感器160通信的功能。更具体地,控制引擎106向存储库130发送信息和/或从其接收信息以便用户150、网络管理器180和传感器160通信。如以下所讨论的,在某些示例性实施例中,存储库130还可以可操作地连接至通信模块108。
在某些示例性实施例中,控制器104的控制引擎106控制控制器104的一个或多个部件(例如,通信模块108、计时器110、收发器124)的操作。例如,当通信模块108处于“睡眠”模式且当需要通信模块108来发送从***100中另一部件(例如,传感器160、用户150)接收的数据时,控制引擎106可以激活通信模块108。
作为另一实例,控制引擎106可以利用计时器110采集当前时间。计时器 110可以使控制器104能够控制灯具102(包括其任何部件,例如一个或多个电源 140和一个或多个开关170),即使当控制器104与网络管理器180没有通信。作为又一示例,控制引擎106可以指示能量计量模块111测量并将电源140的功耗信息发送到网络管理器180。在一些情况下,控制器104的控制引擎106可控制每个开关170的位置(例如打开、闭合),导致特定的电源140提供电力到任何数量的(例如零个、一个、五个)特定灯负载142。
控制引擎106可以被配置为执行多个控制功能,其控制灯具102的哪个电源140提供电力至灯具102的每个灯负载142。具体而言,控制引擎106可以控制每个开关170的位置,由此控制电源140将电力提供给每一个灯负载142 。
例如,控制引擎106可以执行存储在存储库130中的任何算法133,并使用那些算法133的结果来改变一个或多个开关170的位置。作为具体示例,控制引擎106可以(使用能量计量模块111)测量、存储(作为存储库130中的存储数据134)以及使用算法133评估由每个电源140随着时间传递至灯负载142的电流和电压。以这种方式,可以优化每个电源140的操作以增加电源140的可靠性。作为另一具体示例,控制引擎106可以基于由能量计量模块111进行的测量来确定特定电源140是否已经发生故障。在这种情况下,控制引擎106可以改变一个或多个开关170的位置,以使另一个电源140向正在从故障的电源140 接收电力的一个或多个灯负载142提供电力。
控制引擎106可以在电源140的操作参数(例如操作小时总数、连续操作小时数、输出功率高于当前水平的操作小时数、输入功率质量、振动、操作环境温度、操作装置温度、清洁度(例如空气质量、灯具清洁度))超过阈值时产生警报,指示电源140可能存在故障或将来的故障。控制引擎106可以进一步测量(使用一个或多个传感器160)并分析电源140随时间经受的波动的大小和数量。使用一个或多个算法133,控制引擎106可以基于存储的数据134和/或一个或多个阈值来预测特定电源140的预期使用寿命。控制引擎106还可以测量(使用一个或多个传感器160)并分析电源140随时间的效率。当电源140的效率下降到低于阈值时,控制引擎106可以产生警报,指示电源140的故障。
控制引擎106可以提供电源、控制、通信和/或其它类似的信号给用户150、网络管理器180以及一个或多个传感器160。类似地,控制引擎106从用户150、网络管理器180以及一个或多个传感器160可接收电力、控制、通信和/或其它类似的信号。控制引擎106可以自动地和/或基于从另一个设备通过信号传输链路105和/或电力传输链路185接收到的电力、控制、通信和/或其他类似信号控制每个传感器160(例如,基于存储在控制引擎106中的一个或多个算法)。控制引擎106可以包含印刷电路板,硬件处理器120和/或控制器104的一个或多个分立部件定位在该印刷电路板上。
在某些实施例中,控制器104的控制引擎106可以与***100外部的***的一个或多个部件通信,以进一步优化灯具102的电源140的性能。例如,控制引擎106可以通过预定电源来替换控制引擎106已经确定故障或正发生故障的灯具102的电源140来与库存管理***交互。作为另一示例,当控制引擎106 确定电源140需要维护或更换时,控制引擎106可以通过安排维护人员来修理或更换灯具102的电源140来与劳动力调度***交互。以这种方式,控制器104 能够执行超出可合理地被认为是例行任务的多种功能。
在某些示例实施例中,控制引擎106可以包括使得控制引擎106能够与灯具102的一个或多个部件(例如电源140、开关170)通信的接口。例如,如果灯具102的电源140在IEC标准62386下操作,则电源140可以具有串行通信接口,该串行通信接口将传输由传感器160测量的数据(例如存储的数据134)。在这种情况下,控制引擎106还可以包括串行接口,以实现与灯具102内的电源 140的通信。这样的接口可以与用于在控制器104和用户150、网络管理器180 和传感器160之间通信的通信协议132结合或独立地操作。
控制引擎106(或者控制器104的其他部件)还可以包含一个或多个硬件部件和/或软件元件以执行其功能。此类部件可以包含,但不限于,通用异步接收器/ 发射器(UART)、串行***接口(SPI)、直接附接能力(DAC)存储装置、模拟-数字转换器、内部集成电路(I2C)以及脉冲宽度调制器(PWM)。
控制器104的通信模块108确定并实施当控制引擎106与用户150、网络管理器180和/或一个或多个传感器160进行通信(例如,向其发送信号、从其接收信号)时所使用的通信协议(例如,来自存储库130的通信协议132)。在一些情况下,通信模块108访问存储数据134以确定使用哪个通信协议来与和存储数据 134相关联的传感器160进行通信。此外,通信模块108可以解释由控制器104 所接收到的通信的通信协议,从而使得控制引擎106可以解释该通信。
通信模块108可以在网络管理器180、传感器160和/或用户150与控制器 104之间发送和接收数据。通信模块108可以按照符合特定通信协议132的给定格式发送和/或接收数据。控制引擎106可以利用存储在存储库130中的通信协议132信息解释从通信模块108接收到的数据包。控制引擎106还可以通过将数据转换成通信模块108所理解的格式以利于一个或多个传感器160与网络管理器180或用户150之间的数据传输。
通信模块108可以直接从存储库130发送数据(例如,通信协议132、算法 133、存储数据134、操作信息、警报)和/或检索数据。另选地,控制引擎106 可以利于在通信模块108和存储库130之间的数据传输。通信模块108还可以向由控制器104发送的数据提供加密并向由控制器104接收的数据提供解密。通信模块108还可以针对从控制器104发送的和由其接收的数据提供若干其他服务中的一个或多个。此类服务可以包含,但不限于,数据包路由信息以及在数据中断发生时将遵照的规程。
控制器104的计时器110可以追踪时钟时间、时间间隔、时间量和/或任何其他时间测量。计时器110还可以关于时间或不关于时间对事件的发生数量计数。另选地,控制引擎106可以执行该计数功能。计时器110能够同时追踪多个时间测量值。计时器110可以基于从控制引擎106接收的指令、基于从用户 150接收的指令、基于在用于控制器104的软件中被编程的指令、基于一些其他条件或通过一些其他部件,或通过其任意组合来追踪时间段。
计时器110可以被配置为使用例如超级电容器或备用电池来跟踪没有电力输送到控制器104(例如,电力模块112发生故障)的时间。在这种情况下,当恢复向控制器104的电力输送时,计时器110可以将任何时间方面传送到控制器 104。在这种情况下,计时器110可以包括多个部件(例如,超级电容器、集成电路)中的一个或多个以执行这些功能。
控制器104的能量计量模块111在与灯具102相关联的一个或多个点处(每个电源140的输出)测量电力的一个或多个分量(例如,电流、电压、电阻、VAR、瓦特)。能量计量模块111可以包含若干测量装置和相关装置中的任一个,包含但不限于,电压表、电流表、功率计、电阻计、电流互感器、电压互感器以及电线。能量计量模块111可以基于事件的发生、基于从控制模块106接收的命令和/或基于一些其他因素连续地、周期地测量电力的一部分。
控制器104的电力模块112向控制器104的一个或多个其他部件(例如,计时器110、控制引擎106)提供电力。另外,在某些示例实施例中,电力模块112 可以向灯具102的一个或多个电源140提供电力。电力模块112可以包含若干单个或多个分立部件(例如,晶体管、二极管、电阻器)中的一个或多个,和/或微处理器。电力模块112可以包含印刷电路板,微处理器和/或一个或多个分立部件定位在该印刷电路板上。在一些情况下,电力模块112可以包含一个或多个部件,其允许电力模块112测量输送给电力模块112和/或从其发送的电力的一个或多个要素(例如,电压、电流)。或者,控制器104可包括功率计量模块(未示出),以测量流入、流出和/或在控制器104内的电力的一个或多个要素。
电力模块112可包括一个或多个部件(例如变压器、二极管桥、逆变器、转换器),其从灯具102外部的源接收电力(例如通过电缆)并产生可以由控制器104 的其他部件和/或由一个或多个电源140使用的类型(例如交流(AC)、直流(DC)) 和水平(例如12V、24V、120V)的电力。电力模块112可以使用闭合控制回路来维持预配置的电压或电流,其输出具有严格的容差。电力模块112还可以保护灯具102中的其余电子器件(例如硬件处理器120、收发器124)免受线路中产生的波动的影响。
另外,或替代地,电力模块112本身可以是电力来源,以向控制器104的其他部件和/或一个或多个电源140提供信号。例如,电力模块112可以是电池。又例如,电力模块112可以是本地光伏电力***。电力模块112还可以在电力模块112的相关部件(例如变压器、光耦合器、电流和电压限制设备)中具有足够的隔离,使得电力模块112被认证为向本质安全电路提供功率。
在某些示例实施例中,控制器104的电力模块112还可以直接或间接地向一个或多个传感器160提供电力和/或控制信号。在这种情况下,控制引擎106 可以将电力模块112产生的电力引导至灯具102的传感器160和/或一个或多个电源140。以这种方式,当由控制引擎106确定那些设备需要电力时,通过向传感器160和/或灯具102的一个或多个电源140发送电力,可以节省电力。
控制器104的硬件处理器120根据一个或多个示例性实施例执行软件、算法以及固件。具体地,硬件处理器120可以执行控制引擎106或控制器104的任何其它部分上的软件,以及由用户150、网络管理器180和/或一个或多个传感器160使用的软件。在一个或多个实例实施例中,硬件处理器120可以是集成电路、中央处理器、多核处理芯片、SoC、包含多个多核处理芯片的多芯片模块或者其它硬件处理器。硬件处理器120通过其它名称抑制,包含但不限于计算机处理器、微处理器以及多核处理器。
在一个或多个实例实施例中,硬件处理器120执行存储在存储器122中的软件指令。存储器122包含一个或多个高速缓冲存储器、主存储器和/或任何其它合适类型的存储器。存储器122可以包含易失性和/或非易失性存储器。根据一些示例性实施例,存储器122相对于硬件处理器120分立地位于控制器104 内。在某些配置中,存储器122可以与硬件处理器120集成。
在某些示例性实施例中,控制器104并不包含硬件处理器120。在这种情况下,作为实例,控制器104可以包含一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、一个或多个绝缘栅双极型晶体管(IGBT)和/或一个或多个集成电路(IC)。利用 FPGA、IGBT、IC和/或本领域已知的其他类似装置,允许控制器104(或其数个部分)在不使用硬件处理器的情况下根据某些逻辑规则和阈值可编程且起作用。可替代地,FPGA、IGBT、IC和/或类似装置可以与一个或多个硬件处理器120 结合使用。
控制器104的收发器124可以发送和/或接收控制和/或通信信号。具体而言,收发器124可被用来在控制器104和用户150、网络管理器180和/或传感器160 之间传输数据。收发器124可以使用有线和/或无线技术。收发器124可以按照以下方式配置,使得由收发器124发送和/或接收的控制和/或通信信号可以由作为用户150、网络管理器180和/或传感器160一部分的另一收发器接收和/或发送。收发器124可以使用若干信号类型中的任一种,包含但不限于无线电信号。
当收发器124使用无线技术时,任何类型的无线技术可以由收发器124在发送和接收信号的过程中使用。此类无线技术可以包含,但不限于,Wi-Fi、可见光通信、蜂窝联网以及蓝牙。当发送和/或接收信号时,收发器124可以使用任意数量的合适通信协议(例如,ISA100、HART)中的一个或多个。此类通信协议可以存储在存储库130的通信协议132中。此外,用户150、网络管理器180 和/或传感器160的任何收发器信息可以是存储库130的存储数据134(或类似区域)的一部分。
可选地,在一个或多个示例实施例中,安全模块128确保控制器104、用户 150、网络管理器180和/或传感器160之间的交互。更具体地,安全模块128基于验证通信源的身份的安全密钥来认证来自软件的通信。例如,用户软件可以与安全密钥相关联,使得用户150的软件能够与控制器104和/或传感器160交互。进一步地,在一些实例实施例中,安全模块128可以限制信息的接收、对信息的请求和/或对信息的访问。
如上所述,除了控制器104及其部件外,灯具102可以包括多个电源140、一个或多个开关170和一个或多个灯负载142。灯具102的灯负载142是通常在灯具中发现的装置和/或部件,以允许灯具102运行。灯具102可以具有任何数量和/或类型的灯负载142的一个或多个。这种灯负载142的实例可以包括,但不限于,本地控制模块、灯负载、灯引擎、散热器、电导体或电缆、灯阵列、终端块、透镜、漫射器、反射器、空气移动装置、挡板、调光器和电路板。灯负载142可以使用任何类型的照明技术,包括但不限于LED、白炽灯、钠蒸汽和荧光灯。
灯具102的每个电源140提供电力给一个或多个灯负载142。电源140可以被称为许多其他名称中的任何一个,包括但不限于驱动器、LED驱动器和镇流器。电源140可以与控制器104的电力模块112基本相同或不同。每个电源140 可以包含若干单个或多个分立部件(例如,晶体管、二极管、电阻器、集成电路) 中的一个或多个,和/或微处理器。电源140可以包含印刷电路板,微处理器和/ 或一个或多个分立部件定位在该印刷电路板上,和/或调光器。电源140可以与灯具102的一个或多个其他电源140相同或不同地配置。
电源140可包括一个或多个部件(例如变压器、二极管桥、逆变器、转换器),其从控制器104的电力模块112接收电力(例如通过电缆)并产生可以由一个或多个灯负载142使用的类型(例如AC、DC)和水平(例如12V、24V、120V)的电力。另外,或者替代地,电源140可以从灯具102外部的源接收电力。另外,或者替代地,电源140本身可以是电源。例如,电源140可以是电池、本地光伏电力***或一些其他独立电力来源。
在某些示例实施例中,一个或多个电源140是多模块电源(未示出)的一部分。在这种情况下,多模块电源可以具有外壳,外壳内部设置有一个或多个电源140。在这种情况下,多模块电源中的每个电源140可以单独更换,而不必更换整个多模块电源。另外,或者替代地,电源140中的一个或多个可以是独立设备。电源140可具有一个或多个输出通道,其中每个输出通道耦合到一个或多个灯负载142以向这样的一个或多个灯负载142提供电力。类似地,电源140可以具有一个或多个输入通道,其中每个输入通道耦合到一个或多个电源(例如,电力模块112)以从这样的一个或多个电源接收电力。
电源140的尺寸可以适合于特定负载。换句话说,电源140可被设计为一个或多个灯负载142的最大功率量。使用示例实施例,电源140可以相对于本领域当前使用的电源尺寸过大。作为示例,示例性灯具102中的每个电源140 可以尺寸过大以同时向四个不同的灯负载142提供电力。然后,控制器104可以基于某个参数(例如时间段)从一个电源140交替到另一个电源。以这种方式,每个电源140可以仅在大约25%的时间运行,并且当电源140运行时,它以基本上完全输出运行。
如图1A所示,每个电源140可以耦合到多个灯负载142。开关170确定哪个电源140在任何特定时间点耦合到哪个灯负载142。开关170具有打开状态和闭合状态。在打开状态下,开关170产生开路,其防止电源140向灯负载142 输送电力。在闭合状态下,开关170产生闭合电路,其允许电源140向灯负载 142输送电力。在某些示例性实施例中,每个开关的位置由控制器104的控制引擎106来控制。
每个开关170可以是基于一定条件改变状态或位置(例如,打开、闭合)的任何类型的装置。开关的实例可以包含,但不限于,晶体管、偶极开关、继电器触点、电阻器以及NOR门。在某些示例性实施例中,每个开关170可以基于来自控制器104的输入而起作用(例如,从闭合位置变换到打开位置、从打开位置变换到闭合位置)。
如上所述,灯具102可以放置在许多环境中的任何环境中。在这种情况下,灯具102的外壳102可以配置成符合适用于许多环境中的任何环境的标准。例如,灯具102可以根据NEC标准被评定为Division 1或Division 2外壳。类似地,可通信地耦合到灯具102的任何传感器160或其他设备可以被配置为符合用于多种环境中的任何环境的适用标准。例如,传感器160可以根据NEC标准被评定为Division 1或Division 2外壳。
图2示出了实施本文描述的各种技术中的一种或多种的计算装置218的一个实施例,并且其全部或部分地表示本文描述的元件。计算装置218是计算装置的一个实例并且并不旨在暗示对计算装置和/或其可能的架构的用途或功能的范围进行任何限制。计算装置218也不应当被解释为具有和实例计算装置218 中示出的部件中的任一个或组合有关的任何依赖性或要求。
计算装置218包含一个或多个处理器或处理单元214、一个或多个存储器/ 存储部件215、一个或多个输入/输出(I/O)装置216以及允许各个部件和装置彼此进行通信的总线217。总线217表示任何若干类型的总线结构中的一种或多种,包含存储器总线或存储器控制器、***总线、加速图形端口以及使用各种各样的总线体系结构中的任一种的处理器或本地总线。总线217包含有线和/或无线总线。
存储器/存储部件215表示一个或多个计算机存储介质。存储器/存储部件 215包含易失性介质(比如,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性介质(比如,只读存储器(ROM)、闪存、光盘、磁盘,等等)。存储器/存储部件215包含固定介质(例如,RAM、ROM、固定硬盘驱动器等)以及可移除介质(例如,闪存驱动器、可移除硬盘驱动器、光盘,等等)。
一个或多个I/O装置216允许客户、设施或其它用户向计算装置218输入命令和信息,并且还允许将信息呈现给客户、设施或其它用户和/或其它部件或装置。输入装置的实例包含,但不限于,键盘、光标控制装置(例如,鼠标)、麦克风、触摸屏以及扫描仪。输出装置的实例包含,但不限于,显示装置(例如,监视器或投影仪)、扬声器、至照明网络的输出(例如DMX卡)打印机以及网络卡。
在本文中各种技术是在软件或程序模块的一般背景下进行描述的。一般来讲,软件包含执行特定任务或实施特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构,等等。这些模块和技术的实现存储在一定形式的计算机可读介质上或者在其上传送。计算机可读介质是可以由计算装置访问的任何可用的非暂时性媒体或非暂时性介质。作为实例而并非限制,计算机可读介质包含“计算机存储介质”。
“计算机存储介质”和“计算机可读媒体”包含按照任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移除和非可移除介质,用于存储信息,如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。计算机存储介质包含,但不限于,计算机可记录介质,比如RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术,CD-ROM、数字通用光盘(DVD)或其他光学存储器,磁带盒、磁带、磁盘存储器或其他磁存储装置,或者用来存储所需信息并且可以由计算机访问的任何其他介质。
根据一些示例性实施例,计算机装置218通过网络接口连接(未示出)连接至网络(未示出)(例如,局域网(LAN)、诸如因特网的广域网(WAN)、云、或者任何其他类似类型的网络)。本领域技术人员可意识到,存在许多种不同类型的计算机***(例如,台式计算机、膝上型计算机、个人媒体装置、移动设备(如蜂窝电话或个人数字助理),或者能够执行计算机可读指令的任何其他计算***),并且在其他示例性实施例中,前述输入和输出装置采用现在已知或以后研发的其他形式。一般来讲,计算机***218包含实践一个或多个实施例所必需的至少最小限度的处理、输入和/或输出装置。
此外,本领域技术人员可意识到,在某些示例性实施例中,前述计算机装置218的一个或多个元件位于远处并且通过网络连接至其他元件。此外,一个或多个实施例在具有一个或多个节点的分布式***上实现,其中该实现的每个部分(例如控制引擎106)位于该分布式***内的不同节点上。在一个或多个实施例中,节点和计算机***相对应。另选地,在一些示例性实施例中,节点和具有相关联的物理存储器的处理器相对应。在一些示示范性实施例中,节点和具有共享存储器和/或资源的处理器相对应。
图3A和3B分别示出了根据某些示例实施例的灯具302的单线图和示意图。在这种情况下,灯具302包括多模块电源340,其包括两个电源(电源340-1和电源340-2)。灯具302还包括两个灯负载342(灯负载342-1和灯负载342-2)、控制器304、开关370、多个电力传输链路385(其从多模块电源340提供功率至灯负载342(在一些情况下经过开关370))和多个信号传输链路305(其在多模块电源 340和控制器304之间以及在控制器304和开关370之间提供信号(例如控制)通信。
具体地,在该示例中,存在用于由电源340-1提供给灯负载342-1并且由电源340-2提供给灯负载342-2的DC电源的正支路和负支路两者的电力传输链路 385。如图3A和3B所示,还存在至少一个连接两个负支路的电力传输链路385。此外,在该示例中,存在将开关370电耦合到两个正支路的电力传输链路385。图3A和3B还示出了在控制器304和两个电源:电源340-1和电源340-2之间存在信号传输链路305。最后,在该示例中,在控制器304和开关370之间存在信号传输链路305。
作为示例实施例,传感器(未示出)(例如传感器160)专用于检测每个电源340 的故障。当传感器检测到特定电源340(例如电源340-1)的故障时,传感器向控制器304发送信号以通知控制器304故障。在从传感器接收到信号时,控制器 304将控制信号发送到开关370,使得不可操作的电源340(例如电源340-1)被隔离,并且使得相应的灯负载342从另一个电源340(例如电源340-2)接收电力。
如图3B所示,开关370处于打开位置。结果,电源340-1仅向灯负载342-1 提供电力,并且电源340-2仅向灯负载342-2提供电力。如果电源340-1或电源 340-2发生故障,则控制器304检测到故障并将开关370从打开位置改变到关闭位置(未示出)。当发生这种情况时,即使电源中的一个(例如电源340-1)发生故障,灯负载342也继续接收电力。在这种情况下,取决于向多个灯负载342提供电力的电源(例如,电源340-2)的额定输出,那些灯负载342的光输出可以处于正常水平,或者可以是暗淡的。
如果当向单个灯负载342供电时电源340工作在其额定容量以下,则当电源340被调用以向多个灯负载342供电时,控制器304可以增加该电源340的功率输出。在这种情况下,控制器304可以基于多个因素中的一个或多个来进行这样的调整,包括但不限于电源340的额定输出、每个灯负载342的可调性、该时间点的环境光的数量,以及***302中可用的其他电源340的数量。在某些示例实施例中,开关370是多模块电源340的一部分,使得所有电源340和所有开关370都是同一设备的一部分。
图4A和4B分别示出了根据某些示例实施例的另一个灯具402的单线图和示意图。除了如下所述之外,图4A和4B的灯具402基本上类似于图3A和3B 的灯具302。例如,在这种情况下,灯具402具有三个电源(电源440-1、电源440-2 和电源440-3)而不是两个。类似地,在该示例中存在三个灯负载(灯负载442-1,灯负载442-2和灯负载442-3)而不是两个灯负载。
而且,在这种情况下,没有多模块电源,因此电源440-1、电源440-2和电源440-3是灯具402的单独部件。此外,不是每个电源440馈送三个灯负载442 中的每一个,而是每个电源440使用多个电力传输链路485馈送三个灯负载442 中的两个。具体地,在这种情况下,电源440-1是灯负载442-1的主要电源和灯负载442-2的次级电源;电源440-2是灯负载442-2的主要电源和灯负载442-3 的次级电源;电源440-3是灯负载442-3的主要电源和灯负载442-1的次级电源。
最后,代替单个开关,有三个开关470(开关470-1、开关470-2和开关470-3)。在这种情况下,多个开关470可以是单个主开关或单独组件的一部分。此外,一个开关470可以独立于一个或多个其他开关470操作或与其结合操作。在任何情况下,每个开关470由控制器404控制。具体地,存在信号传输链路405,其将控制器404电耦合到每个开关470。
图5A和5B分别示出了根据某些示例实施例的照明***500的单线图和示意图。在这种情况下,照明***500中存在三个不同的灯具502。灯具502-1包括一个电源540-1和一个灯负载542-1,其具有电连接两者的电力传输链路585。灯具502-2包括一个电源540-2和一个灯负载542-2,其具有电连接两者的电力传输链路585。灯具502-3包括一个电源540-3和一个灯负载542-3,其具有电连接两者的电力传输链路585。
图5A和5B的照明***500还包括控制器504和两个开关570(开关570-1 和开关570-2),它们是独立于(例如,多个独立设备、单个独立设备、照明*** 500中另一个灯具的部分))灯具502-1、灯具502-2和灯具502-3。信号传输链路 505将控制器504和开关570彼此电连接并且连接到灯具502-1的电源540-1、灯具502-2的电源540-2和灯具502-3的电源540-3。
在该示例中,使用电力传输链路585的电源540-1是灯负载542-1的主要电源和灯负载542-2的次级电源;使用电力传输链路585的电源540-2是灯负载 542-2的主要电源和灯负载540-1和灯负载542-3的次级电源;使用电力传输链路585的电源540-3是灯负载542-3的主要电源,但是电源540-3不是任何其他灯负载的次级电源。
图6示出了根据某些示例实施例的另一照明***600的示意图。除了如下所述之外,图6的照明***600与图5A和5B的照明***500基本相同。具体地,代替仅仅具有两个开关,图6的照明***600包括五个开关670(开关670-1、开关670-2、开关670-3、开关670-4和开关670-5)。图6的开关670-1和开关 670-2与图5A和5B的开关570-1和开关570-2基本相同并且基本上用于相同的目的。
开关670-3打开电源640-1和灯负载642-1之间的电力传输链路685,移除作为灯负载642-1的电源的电源640-1。开关670-4打开电源640-2和灯负载642-2 之间的电力传输链路685,移除作为灯负载642-2的电源的电源640-2。开关670-5 打开电源640-3和灯负载642-3之间的电力传输链路685,移除作为灯负载642-3 的电源的电源640-3。以这种方式,当电源640仍然正常操作(例如未发生故障) 时,开关670-3、开关670-4和开关670-5可用于有目的地隔离电源640。
作为替代实施例,一个或多个开关670可以耦合到电源640的输入通道(与输出通道相反,如图3A至图6的示例中所示,也表示为图3A-6),作为隔离电源640的另一种方式,不管电源640在隔离时是否正常工作。
图7A和7B示出了使用示例实施例向电负载提供电力的示例。参考图 1A-7B,图7A和7B的***700具有控制器704、五个开关770、三个电源740 和三个电负载742。控制器704使用多个信号传输链路705可通信地耦合到电源 740-1、740-2、740-3,开关770-1、开关770-2、开关770-3、开关770-4和开关 770-5。
开关770-3设置在电源740-1和电负载742-1之间,开关770-4设置在电源 740-2和电负载742-2之间,开关770-5设置在电源740-3和电负载742-3之间。开关770-1提供电源740-2和电负载742-1之间的链路,以及电源740-1和电负载742-2之间的链路。开关770-2提供电源740-2和电负载742-3之间的链路,以及电源740-3和电负载742-2之间的链路。开关770、电负载742和电源740 使用多个电力传输链路785彼此电耦合。
在正常情况下,如图7A所示,开关770-3、开关770-4和开关770-5闭合,而开关770-1和开关770-2打开。结果,电源740-1向电负载742-1提供电力,电源740-2向电负载742-2提供电力,并且电源740-3向电负载742-3提供电力。然而,如果控制器704确定电源740中的一个存在不利条件(例如,操作失败、温度过高、连续工作时间过长),则控制器704可以操作开关770中的一个或多个以隔离那个电源740。
这是图7B中的情况,其中控制器704确定电源740-2存在不利条件。结果,控制器704操作开关770-2以从打开状态变为关闭状态,并且控制器704还操作开关770-4以从关闭状态变为打开状态。其他3个开关770(开关770-1、开关770-3 和开关770-5)的状态相对于它们在图7A中捕获的时间段期间的状态保持不变。
一旦开关770-2和开关770-4基于从控制器704接收的指令改变状态,如图 7B所示,电源740-2通过打开开关770-4与***700的其余部分电隔离。此外,由于开关770-2现在闭合,电源740-3现在向电负载742-2和电负载742-3提供电力。电源740-1继续向电负载770-1提供电力。
如前所述,控制器704可以调节(在这种情况下,增加)电源740-3的输出,从而可以满足对电负载742-2和电负载742-3的需求。在一些情况下,这可能涉及降低电负载742-2和/或电负载742-3所消耗的功率。在某些示例实施例中,控制器704可另外可通信地耦合到(例如,具有监视和/或控制的能力)一个或多个电负载742。以这种方式,除了调节一个或多个电源740的输出之外或作为其替代,控制器704可以调节(例如增加、减少)一个或多个电负载742的需求。
如果电源740-2在延长的时间段内不可用,则控制器704可以在图7B所示的某个时间点操作一个或多个开关770以避免电源740-3过载。例如,相对于图 7B,控制器704可以闭合开关770-1并打开开关770-2,同时保持开关770-3、开关770-4和开关770-5不变。以这种方式,电源740-3将仅向电负载742-3提供电力,并且电源740-1将向电负载742-1和电负载742-2提供电力。
示例实施例可以涉及开关***。在这种情况,开关***可包括电耦合到第一电负载的第一开关、第一电源和电气***的第二电源,其中第一开关具有第一位置和第二位置。这种开关***还可以包括操作所述第一位置和第二位置的控制器,其中第一开关当在第一位置时允许第一电力从第一电源流向第一电负载并防止第二电力从第二电源流到第一电负载,并且其中第一开关在第二位置时允许第二电力从第二电源流到第一电负载。此外,当处于第二位置时,第一开关可以进一步防止第一电力从第一电源流到第一电负载。
这种开关***还可以包括电耦合到第一电源、第二电源和第二电负载的第二开关,其中第二开关具有第一位置和第二位置,其中控制器进一步在第一位置和第二位置之间操作第二开关,其中第二开关在第一位置时允许第二电力从第二电源流到第二电负载并防止第一电力从第一电源流到第二电气负载,并且当第二开关处于第二位置时,允许第一电力从第一电源流到第二电负载。
此外,当处于第二位置时,第二开关可以进一步防止第二电力从第二电源流到第二电负载。另外,第一开关可以在第一时间处于第一位置并且在第二时间处于第二位置。而且,第一开关还可以电耦合到第三电源,其中第一开关还具有第三位置,其中第一开关在第三位置时允许第三电力从第三电源流到第一电气负载并且防止第一电力和第二电力流到第一电力负载,并且其中第一开关在第一位置和第二位置时防止第三电力从第三电源流到第一电负载。
这种开关***可进一步包括电耦合到第二电源、第三电源和第三电负载的第三开关,其中所述第三开关具有第一位置和第二位置,其中所述控制器进一步在第一位置和第二位置之间操作第三开关,其中第三开关在第一位置时允许第三电力从第三电源流到第三电负载并防止第二电力从第二电源流到第三电负载,并且其中当第三开关处于第二位置时,允许第二电力从第二电源流到第三电负载。这种开关***还可以包括可操作地耦合到控制器的能量计量模块,其中控制器基于由所述能量计量模块进行的测量操作第一开关。
在具有多个电源的照明***中,示例实施例可以隔离一个或多个电源和/或从替代电源提供电源至一个或多个灯负载。可以使用操作一个或多个开关的控制器来执行示例实施例。示例实施例可以在电源故障期间执行,以维持电源,和/或改善电源的性能和使用寿命。示例实施例可以为照明***中的每个灯负载提供更一致和长期的光输出。结果,示例实施例可用于改善其中布置有灯具的各种环境(例如工业)中的安全性。示例实施例还可以帮助设施内维护资源的有效分配。示例实施例可以进一步向用户提供延长灯具或其组件(例如电源)的使用寿命的选项。
尽管本文中所述的实施例是参考示例性实施例而作出的,但是本领域技术人员应当意识到,各种修改也同样落入本公开的范围和精神内。本领域技术人员可以意识到,本文中所述的示例性实施例并不限于任何具体讨论的应用并且本文中所述的实施例是说明性的而并非限制性的。通过示例性实施例的描述,其中所示元件的等价物自身对于本领域技术人员来说是不言自明的,并且利用本公开构造其他实施例的方式自身对本领域的实践者来说也将是不言自明的。因此,示例性实施例的范围并不限于本文。
Claims (11)
1.一种电气***,包括:
第一电负载;
第二电负载;
第三电负载;
耦合到第一电负载的第一电源,其中第一电负载在第一时间从第一电源接收第一电力;
耦合到第二电负载的第二电源,其中第二电负载在第一时间从第二电源接收第二电力;
耦合到第三电负载的第三电源,其中第三电负载在第一时间从第三电源接收第三电力;
设置在第一电负载和第二电源之间并与之耦合的第一开关,其中第一开关具有打开位置和闭合位置,
其中第一开关在第一时间处于打开位置时,防止第二电力被第一电负载接收,并且
其中第一开关在第二时间处于闭合位置时允许第二电力由第一电负载接收;
设置在第二电负载和第三电源之间并且与之耦合的第二开关,其中第二开关具有打开位置和闭合位置,
其中第二开关在第一时间处于打开位置时,防止第三电力被第二电负载接收,并且
其中第二开关在第三时间处于闭合位置时,允许第三电力由第二电负载接收;和
设置在第三电负载和第一电源之间并与之耦合的第三开关,其中第三开关具有打开位置和闭合位置,
其中第三开关在第一时间处于打开位置时,防止第一电力被第三电负载接收,并且
其中第三开关在第四时间处于闭合位置时,允许第一电力由第三电负载接收。
2.根据权利要求1所述的电气***,其中所述第一电负载、所述第二电负载、所述第一电源、所述第二电源和所述第一开关设置在外壳内。
3.根据权利要求1所述的电气***,其中所述第一电源和所述第二电源是多模块电源中的模块。
4.根据权利要求1所述的电气***,还包括:
控制器,其包括能量计量模块,其中控制器控制第一开关在打开位置和闭合位置之间的切换。
5.根据权利要求4所述的电气***,其中当所述能量计量模块检测到所述第一电源中的故障时,所述控制器将所述第一开关移动到闭合位置。
6.根据权利要求4所述的电气***,其中所述控制器包括硬件处理器和存储在存储器中的多个指令,其中所述多个指令在所述硬件处理器上执行。
7.根据权利要求1所述的电气***,还包括:
设置在第一电负载和第一电源之间并且与之耦合的第四开关,其中第四开关具有打开位置和闭合位置,
其中第四开关在第二时间处于打开位置时,防止第一电力被第一电负载接收,
其中第二开关在第一时间处于闭合位置时,允许第一电力由第一电负载接收,
其中第四开关在正常操作条件下处于闭合位置。
8.根据权利要求7所述的电气***,其中当第四开关处于闭合位置时,第一开关从第四开关接收第一电力,并且其中当第四开关处于打开位置时,第一开关未能接收第一电力。
9.根据权利要求1所述的电气***,其中所述第一电源和所述第一电负载是第一灯具的一部分,并且其中所述第二电源和所述第二电负载是第二灯具的一部分。
10.根据权利要求1所述的电气***,其中所述第一电源、所述第二电源、所述第一电负载和所述第二电负载是灯具的一部分,其中所述第一电负载包括第一照明负载,并且其中所述第二电负载包括第二照明负载。
11.一种用于向照明***提供电力的方法,所述方法包括:
在第一时间使用控制器操作第一开关到打开位置,其中所述第一开关电耦合到第二电源和第一照明负载,其中当所述第一开关处于打开位置时,来自第一电源的第一电力流向第一照明负载,并且来自第二电源的第二电力被阻止流到第一照明负载;
在第二时间使用所述控制器将所述第一开关操作到闭合位置,其中当所述第一开关处于闭合位置时来自第二电源的第二电力流到第一照明负载;
在第一时间使用控制器操作第二开关到打开位置,其中所述第二开关电耦合到第三电源和第二照明负载,其中当所述第二开关处于打开位置时,来自第二电源的第二电力流向第二照明负载,并且来自第三电源的第三电力被阻止流到第二照明负载;
在第三时间使用所述控制器将所述第二开关操作到闭合位置,其中当所述第二开关处于闭合位置时来自第三电源的第三电力流到第二照明负载;
在第一时间使用控制器操作第三开关到打开位置,其中所述第三开关电耦合到第一电源和第三照明负载,其中当所述第三开关处于打开位置时,来自第三电源的第三电力流向第三照明负载,并且来自第一电源的第一电力被阻止流到第三照明负载;和
在第四时间使用所述控制器将所述第三开关操作到闭合位置,其中当所述第三开关处于闭合位置时来自第一电源的第一电力流到第三照明负载。
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