[发明专利]集成有能量存储的应用设备及其操作

说明书

本发明涉及支持不同操作模式的包括集成储能装置的应用设备、应用控制器和操作应用系统的方法。在第一操作模式下，经由配电线提供AC电力来操作应用设备。在第二模式下，配电线处的AC电力传输被数据通信代替，其中在第二操作模式期间，应用设备通过来自储能装置的能量运行。优选地，在第三操作模式下，来自应用设备的储能装置的DC电力可以经由配电线提供给另一个应用设备。

技术领域

本发明涉及建筑/家庭管理系统中使用的智能应用系统，特别是照明系统。更具体地，本发明涉及一种应用设备和应用控制器，其可在不同模式下操作以支持电力和通信信号的交换。

背景技术

照明器具正从仅仅用于固定的持续电力照明的被动设备发展为交互式设备。它们成为智能设备，主动参与创建定制的环境或为建筑管理系统中的能量管理做出贡献。智能操作需要照明设备之间的通信以及与中央控制装置的通信，这可以通过有线或无线通信（例如zigbee、wifi、dali或以太网）来实现。为了实现这种通信，需要额外的基础设施，这导致系统的更高成本和更高复杂性。替代地，电力线通信（PLC）可用于在普通配电线上传送数据和电力两者。然而，在电力线通信系统中，每个设备都需要专用的PLC芯片组来在电力线上传送和接收数据。由于负载模式的变化或能量分配输送网上的切换，电力线易于遭受噪声。因此，在PLC中，需要将数据传输叠加在电力传输上，或者从嵌入的电压/电力信号中提取数据信号。由于电力系统中的噪声，这导致数据损坏，并且在发射器和接收器端二者都需要复杂的电路，这再次导致系统成本和复杂性的增加。

为了克服昂贵的芯片组，US9369178建议在两种模式下在多个电力处理单元之间进行通信和电力传输。在正常模式下，电力转换以正常频率发生，而在通信模式下，切换以不同于正常频率的两个频率发生。不同的设备通过观察电力线上的小故障（glitch）和扭结（kink）的周期性模式来识别消息。这种方法需要鲁棒和灵敏的滤波电路来消除归因于电力转换电路的噪声。

WO 2013/182927 A2公开了一种包括多个照明单元的照明网络，这些照明单元可以在AC电力下工作，以及如果AC电力被移除，则在DC备用电力下工作。控制器用于在多个照明单元之一中DC电力低或耗尽的情况下，在这多个照明单元之间重新分配DC电力。

发明内容

鉴于上述情况，本发明的一个目的是提供一种改进的解决方案，用于应用系统（特别是照明系统）内的通信及电力传输，同时保持应用系统的低复杂性。

这个目的通过根据本发明的应用设备和应用控制器来实现。

根据本发明的第一方面，提供了一种应用设备，特别是照明设备，应用设备包括储能装置和信号端口，该信号端口可连接到配电线（distribution line），并且被配置成在第一模式下从AC电源接收用于操作应用设备的电力，以及在第二模式下，经由配电线交换数据，其中第一和第二模式被连续应用，并且其中在第二模式期间应用设备由来自储能装置的能量供电。