[发明专利]电气负载管理系统及方法

说明书

一种负载管理系统提供了电力输入端与数个开关式电力输出端和非开关式电力输出端之间的接口。控制器基于针对该系统确定的开关电流限制和测得的电气负载的电流将开关式电力输出端分组成一个或多个负载组。负载组被限定成使每个负载组中的电气负载的电流的总和不超出开关电流限制。控制器还根据供电序列来激活一个或多个开关以向负载组施加电力。还提供了一种使用负载组向电气负载分配电力的方法。

本申请为分案申请，其原申请是于2012年12月28日(国际申请日为2011年6月30日)向中国专利局提交的专利申请，申请号为201180032283.2，发明名称为“电气负载管理系统及方法”。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年6月30日提交的No.61/360,277美国临时申请及于2010年9月15日提交的No.61/383,224美国临时申请的权益，在此通过引用将这两篇申请的全部内容并入本文。

技术领域

本发明的实施例总体上涉及电气负载的管理，更具体地涉及对要求比能够从公共电源中获得的电力更多的电力的电气设备的负载管理。

背景技术

存在很多示例，其中多个电气负载被连接至单个公共电源并且由该单个公共电源供电。该公共电源可以被设计成向所有电气负载提供充足的电力，以确保每个负载均被充分地供电。

但是在某些情况下，可能期望从供应对于向所有电气负载充足地供电来说不足够的电力的电源来为一些电气负载提供电力。要求比可获得的电力更多的电力可能在一些情况下导致设备性能不足，以及或者除此之外，激活该电源内置的保护电路。例如，可能由于跳闸的断路器、引起电源电压折返的过流或限流电路、或者将分配的电力限制为已知可接受的水平而不超过可获得的电源电力的其它方法，而导致过载。保护特征的激活会导致到达需要供电的电气负载的电力减少或者为零。因此，附接到电源的负载的功能可能减小或失效。

源电力可能受限于多种原因，该多种原因包括例如配线尺寸、断路器的限制、国家电气规程和国际电气规程(National and International Electrical Codes)、谐波电流的发展、车辆电气功率的限制、或者源于目前可获得的可替代能源(诸如太阳能或风能)的限制。

可能受到这些类型的限制的结构的一个示例是笔记本电脑或者膝上型电脑的充电柜或充电站。存在同时使用多个膝上型电脑的很多场合。例如，出于教育目的，在教室中广泛使用多个膝上型电脑。在很多情况下，在教室中同时使用10-40个笔记本电脑。典型的膝上型电脑柜为具有用于搁放膝上型电脑的搁架以及用于充电和/或使用膝上型电脑的电力连接器和/或通讯连接器的橱柜。

在很多情况下，同时充电和/或使用大量笔记本电脑所需要的功耗可能超出国家电气规程和外国类似规程对交流(AC)线路电压提出的限制。这种功耗也常常超出直流(DC)电源的能力，其中该直流电源为直接给笔记本电脑的电池充电的电子器件提供大的充电电流。已知的充电方法需要用户手动在笔记本电脑或电池的组之间切换电力以将峰值电流汲取保持在物理配置的限制以内。如果计算机柜或充电站中设有辅助的电力输出装置，已知的方法还要求用户手动接通待供电的外部设备，同时切断内部设备。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种电气负载管理系统，其用于在若干电气负载之间切换电力。负载管理系统包括将负载管理系统与公共电源耦接的电力输入端，以及与多个电气负载耦接的多个电力输出端。若干个开关将电力输入端与电力输出端耦接。电流传感器与电力输出端耦接，并且感测由电力输出端中的一个或多个汲取的电流。控制器与开关和电流传感器耦接，并且被配置成测量由各个电力输出端和相应的电气负载汲取的电流。控制器还基于针对系统确定的开关电流限制和电气负载的测量电流将电力输出端和电气负载分组成一个或多个负载组。对负载组进行限定使得各负载组中的电气负载电流的总和不超出开关电流限制。控制器还被配置成根据供电序列来激活开关以将来自公共电源的电力施加给负载组。