用于DC受电设备布置的电力管理方法和设备与流程

本发明涉及电力管理设备、电气布置和用于操作电力管理设备的方法。

背景技术：

us8,892,915b2公开了以太网供电的方法和装置。在本领域中也被称为供电设备（pse）的以太网dc电源设备将电源端口设置到睡眠状态，为电源端口设置定时器，当定时器到达所设置的时间时启用电源端口，并在受电设备检测模式中操作时检测dc受电设备（pd）是否连接到电源端口。如果pd连接到电源端口，则pse触发受电设备操作模式，在该模式期间，电源端口向pd供应电力。如果没有pd连接到电源端口，则它将电源端口重置到睡眠状态，并为电源端口设置定时器。

wo2015/106992a1涉及配电系统，诸如以太网供电配电系统。受电设备在待机时提供脉冲，诸如维持电力特征（maintainpowersignature），使得电力提供设备保持向其提供电力。为了增加能量效率，mps可以根据ieee802.3af/at标准来循环（每300ms到400ms的60ms脉冲）。通过引入可控开关（用于将受电设备的至少部分从电力提供设备电去耦）和脉冲发生器，mps可以用更加能量有效的方式产生和/或可被缩短（例如，至5ms）。作为示例，可控开关可在mps产生期间使受电设备的大电容器（buckcapacitor）去耦以防止大电容器过滤掉mps。

技术实现要素：

为了使dc受电设备保持为了最小待机功能而被供电，典型的dc受电设备至少在受电设备检测模式中的操作期间必须消耗一定量的电力。在这个dc受电设备检测模式期间，dc电源设备提供电压信号并检测用于区分是否有连接到dc电源设备的dc受电设备的特征负载，dc受电设备处于接受操作状态（即，预期从dc电源接收dc电力）中。

因此，将合乎期望的是，进一步减小处于非接受操作状态中的dc受电设备的dc电力消耗。

本发明的目的是通过提供电力管理设备来减小dc受电设备的dc电力消耗。

根据本发明的第一方面，提出用于控制dc电力从外部dc电源设备到外部dc受电设备的传送的电力管理设备，该外部dc电源设备至少在受电设备检测模式中和在不同于受电设备检测模式的受电设备操作模式中可操作，该外部dc受电设备根据预确定电力接受规范在关于接收dc电力的接受操作状态或非接受操作状态中可操作。电力管理设备包括：

-电力接口单元，其配置成从外部dc电源设备接收dc输入电力，并且向处于外部dc受电设备的接受操作状态中的外部dc受电设备提供dc输出电力；

-电压水平比较级，其连接到电力接口单元并配置成传送具有指示当前由dc电源设备供应的dc电压量的相应信号状态的开关控制信号；

-电力接受决策单元，其配置成确定电力接受规范是否被满足，以及在其被满足的情况下提供用于由外部dc受电设备接收并指示在接受操作状态中操作的指令的电力接受命令；

-开关单元，其配置成接收开关控制信号并在开关控制信号的信号状态指示dc电源设备当前正在受电设备检测模式中或在受电设备操作模式中操作时将电力接口单元和能量存储单元相互连接，该能量存储单元配置成存储当前经由电力接口单元从外部dc电源设备接收的电能。

第一方面的电力管理设备因此配置成通过减小或甚至消除当dc受电设备在非接受操作状态中操作时dc受电设备的dc电力消耗来减小连接到电力管理设备的dc受电设备的dc电力消耗。

外部dc电源设备配置成通过经由电力管理设备将模式特定dc输入电力提供到外部dc受电设备来在若干模式中操作。dc输入电力在每个时间包括对应的电压量和对应的电流量。dc电源可操作的模式之一是受电设备检测模式。在这个操作模式中，dc电源设备提供具有属于预确定电压值范围的电压量的dc输入电力，并预期检测指示所连接的dc受电设备处于接受操作状态中的特征负载。如果预期的特征负载被检测到，则操作模式最终改变到受电设备操作模式。在受电设备操作模式期间，dc电源设备提供对dc受电设备的操作来说所必需的dc输入电力。

如果预期的特征负载未被检测到（例如，指示开路状态的高阻抗替代地被检测到），则dc电源设备将继续在受电设备检测模式中操作。这个继续的受电设备操作模式可以连续地发生或在预确定时间段（timelapse）之后发生。在前一情况下，dc电源设备连续确定连接到它的负载，而在后一情况中，dc电源设备配置成只在预确定时间段期间在受电设备检测模式中操作。在那些时间段之间，dc电源设备典型地不提供任何电力。

在接受操作模式中操作的dc受电设备不从dc电源设备接收电力，直到它由dc电源设备识别为处于接受操作模式中的dc受电设备。因此，只有当dc受电设备处于接受操作状态中且dc电源设备已检测到特征负载并因而将所连接的dc受电设备识别为处于接受操作状态中的受电设备时，dc电源设备才将dc电力供应到dc受电设备。dc电源设备在受电设备操作模式中操作的事实暗示dc受电设备处于接受操作状态中。

根据第一方面的电力管理设备，在电力接口单元处接收由dc电源设备提供的电压。电压水平比较传送具有指示当前由dc电源设备供应的dc电压量的信号状态的开关控制信号。

电力管理设备还包括配置成确定电力接受规范是否被满足的电力接受决策单元。电力接受规范限定对外部dc受电设备在接受操作状态中操作来说充分且必要的条件，即，指示dc受电设备的操作的要求的条件。电力接受规范在一些实施例中基于外部输入，诸如但不限于来自外部定时器、来自外部开关、来自外部感测设备（例如，湿度传感器、温度传感器、移动传感器、诸如光相关电阻器的光传感器、红外传感器或本领域中的技术人员已知的其它类型的传感器）等的信号。在其它实施例中，电力接受规范基于由dc电源设备提供的输入信号，诸如，预确定脉冲或预确定脉冲串。如果电力接受规范被满足，则电力接受决策单元提供待被外部dc受电设备接收的电力接受命令。电力接受命令指示在接受操作状态中操作的指令。

开关单元接收开关控制信号，且它配置成当开关控制信号的信号状态指示dc电源设备当前正在受电设备检测模式中或在受电设备操作模式中操作时将电力接口单元与能量存储单元相互连接。

能量存储单元配置成根据开关控制信号的信号状态来存储经由电力接口单元从外部dc电源接收的电能。因此，当外部dc电源设备在受电设备检测模式中操作时，由dc电源设备提供的电能不被处于非接受操作状态中的dc受电设备消耗，但它存储在能量存储单元中并用于给电力接受决策单元供电。

在下文中，将描述本发明的第一方面的电力管理设备的实施例。

在一些实施例中，电力接受决策单元配置成直接由流经开关单元的而不必首先被存储电能供电的。例如，如果决策单元在电力在设备检测模式期间被传送的精确时刻需要电力，则它可使用在被存储在存储单元之前传送的电力。因此，只有当感测和决策所需的电力需要被包含在彼此之后的多个检测脉冲中的能量且因此在多个循环中被收集时，或当感测技术利用在检测循环之间的暂停期间也可用的电力时，能量存储单元才被需要。

在其它实施例中，电力接受决策单元配置成在由能量存储单元排他地提供的电力下操作。在这些实施例中，dc受电设备有利地设计成当处于非接受操作状态中时不消耗来自dc电源设备的电力。实现这样的dc受电设备的特别简单的方式是使用电力接受命令来触发dc电源设备和dc受电设备之间的电流回路的闭合，以便从当处于非接受操作状态中时呈现非常高的（理想地是无限的）阻抗切换到呈现当电力接受命令被接收到时指示接受操作状态的预期特征负载。在一些dc受电设备中，这通过使用由电力接受命令控制的继电器来实现。

由dc电源设备在受电设备检测模式中操作时提供的电压存储在能量存储单元中且然后由电力接受决策单元提供以基于电力接受规范来确定dc受电设备是否在接受操作状态中操作。一旦外部dc受电设备接收到电力接受命令并开始在接受操作状态中操作，dc电源就能够检测处于受电设备检测模式中的dc受电设备的存在（由于预确定特征负载的检测）并且当在受电设备操作模式中操作时开始传送用于dc受电设备的操作的dc电力。在受电设备操作模式中的操作期间，开关单元也将电力接口单元与能量存储单元相互连接，使得电力接受决策单元的供电被保证。

电力管理设备的一些实施例配置成在至少包括外部dc电源设备（也被称为供电设备pse）和外部dc受电设备的以太网供电系统中使用。电力接受决策单元在这种情况下在受电设备检测模式中的操作期间由从脉冲收获的电能供电，该脉冲由如例如在ieee802.3标准中所述的定时循环中的pse产生。

在一些实施例中，dc电源是否在受电设备操作模式中操作的确定在电压水平比较级中被执行。在这些实施例中，电压水平比较附加地配置成确定dc电力输入的当前电压水平是否高于指示dc电源设备在受电设备操作模式中操作的操作电压阈值。在这些实施例中，开关单元还配置成当开关控制信号指示dc电力输入的当前电压水平高于操作电压阈值时将电力接口单元与能量存储单元相互连接。因此，在这些实施例中，电压水平比较级还配置成通过确定dc电力输入的当前电压水平是否高于指示dc电源设备在受电设备操作模式中操作的操作电压阈值来确定dc电源设备是否在受电设备操作模式中操作。如果确定dc电源设备当前正在受电设备操作模式中操作，则这些实施例的开关单元配置成将电力接口单元与能量存储单元相互连接。操作电压阈值指示电力从dc电源设备传送到处于接受状态中的dc受电设备，且它高于指示dc电源设备是在受电设备检测模式中而不是在受电设备操作模式中操作的预确定电压范围的上限。在符合以太网供电标准的一些实施例中，操作电压阈值是至少36伏。

在其它实施例中，开关单元还配置成接收电力接受命令并在接收到电力接受命令时将电力接口单元与能量存储单元相互连接。在这些实施例中，dc输入电力只由电压水平比较级监测以确定dc受电设备是否当前正在受电设备检测模式中操作，以及它是否不在受电设备操作模式中操作。然而在这些实施例中，电力接受命令也由开关单元接收，且它用于控制开关单元以在接收到电力接受命令时将电力接口单元与能量存储单元相互连接。电力接受命令的接收是征兆，该征兆暗示dc受电设备当前正处于接受状态中，且因此要么正从dc电源设备接收dc电力、要么将在dc电源设备检测到特征负载之后接收电力，该特征负载当前正由dc受电设备呈现，并指示接受操作状态。在这些实施例中，电力接口设备和能量存储单元不仅在dc电源在受电设备检测模式或受电设备操作模式中操作时被相互连接，而且在dc受电设备处于接受操作状态中但dc电源设备不在受电设备操作模式中操作时被相互连接。这可在电力接受命令被发送到开关单元和dc受电设备但dc电源设备仍然在受电设备检测模式中操作（即，它还没有将dc受电设备识别为处于接受操作状态中的受电设备）时发生。

这些实施例中的一些包括具有由两个不同的信号（例如，开关控制信号和电力接受命令）控制的单个开关的开关单元，而其它电力管理设备包括包含分别由开关控制信号和电力接受命令控制的两个不同的开关的开关单元。

在一些实施例中，当电力接受规范当前未被满足时，电力接受决策单元还配置成提供用于由外部dc受电设备接收并指示在非接受操作状态中操作的指令的电力中止命令。电力中止命令在一些实施例中是包含指示中止接受操作状态的指令的特定操作数据的专用命令，而在其它实施例中，电力接受命令的缺乏被理解为电力中止命令。

在电力管理的一些实施例中，dc输入电力具有属于预确定电压范围的当前电压量的事实指示dc电源设备在受电设备检测模式中操作。在这些实施例的一些中，预确定电压范围在形成电压范围的下限的第一参考电压和形成电压范围的上限的第二参考电压之间延伸，以及其中电压水平比较级包括配置成确定dc输入电力的当前电压水平是否高于第一参考电压的第一比较器以及配置成确定dc输入电力的当前电压水平是否低于第二参考电压的第二比较器。在这些实施例中，电压水平比较级包括配置成确定dc输入电力的当前电压水平是否高于第一参考电压的第一比较器和配置成确定dc输入电力的当前电压水平是否低于第二参考电压的第二比较器。在这些实施例的一些中，第一和第二比较器中的每个都具有正输入部和负输入部，并且其中电力接口单元连接到第一比较器的正输入部和第二比较器的负输入部，第一参考电压被提供到第一比较器的负输入部，并且第二参考电压（高于第一参考电压）被提供到第二比较器的正输入部。从电气实现的观点看，这些实施例包括特别有利的电压比较级。这个特别简单的电压水平比较级允许实现指示dc电源设备在受电设备检测模式中操作的预确定电压范围的设置。如果dc输入电力的当前电压水平高于第一参考电压量且低于第二参考电压量，则提供对应开关控制信号，其将使开关单元将电力接口单元与能量存储单元相互连接。

在一些实施例中，第一参考电压量和第二参考电压量符合当前的以太网供电标准，并分别具有等于或高于8伏且等于或低于12伏的值。

在一些实施例中，电力接受决策单元还配置成从外部控制单元接收唤醒信号并根据唤醒信号的信号状态来确定电力接受规范是否被满足。外部控制单元因此在确定预确定条件已达到时提供唤醒信号，该唤醒信号要求dc受电设备在电力接受操作状态中操作。外部控制单元可以是感测设备、开关、微处理器、定时器、电荷检查电路等。这些实施例有利地配置成使用如由外部控制单元确定的给定变量的当前状态来操纵dc受电设备的操作。在特定的一组实施例中，唤醒信号由电荷检查电路传送，该电荷检查电路配置成确定能量存储设备的电荷的量是否低于预确定电荷水平阈值。在电荷的当前量位于预确定电荷水平阈值之下时，电力接受命令被传送到外部dc受电设备，其在这些情况下是能量存储设备。能量存储设备在不同的实施例中是超电容器、可再充电电池、可充电燃料电池系统或其它已知的能量存储设备。在其它实施例中，dc受电设备是照明器，且电力接受规范是基于开关或传感器（诸如，移动传感器、红外传感器、环境光传感器等）的实际状态。

在其它实施例中，电力接受决策单元包括事件监测单元，其连接到电力接口单元并配置成保持对预确定事件的出现次数进行计数，并且其中当所计数的出现次数达到预确定阈值量时电力接受规范被满足。预确定事件在一些实施例中是事件监测单元中的由例如内部时钟单元产生的内部脉冲的出现。在其它实施例中，事件监测单元配置成对由dc电源设备经由电力接口单元提供的电压脉冲或电压脉冲串进行计数。这在以太网供电系统中是特别有利的，在该以太网供电系统中，dc电源设备配置成在它的处于受电设备检测模式中的操作期间提供dc电压脉冲。在没有检测到处于接受操作状态中的dc受电设备的情况下，dc电源配置成在预确定时间段之后重复dc电压脉冲的提供。因此，这些实施例允许实现dc受电设备的操作状态在预确定的时间流逝之后从非接受操作状态（且因而在受电设备检测模式中的操作期间是不可检测的）到接受阶段的切换，这可通过相应地设置脉冲出现的预确定阈值量来设置。在一些实施例中，当dc受电设备从接受操作状态改变到非接受操作状态时，所计数的出现次数被重置到零。在这些实施例的一些中，事件监测单元还配置成在附加地或甚至排他地由能量存储单元提供的电力下操作。在这些实施例的一些中，电力接受决策单元还配置成在两种有区别的操作模式（即，校准模式和工作模式）中操作。当在校准模式中操作时，事件监测单元保持跟踪预确定事件（诸如，形成内部时钟单元的脉冲或从dc电源设备接收的脉冲）的出现次数，直到电力接受规范被满足。在工作模式中，电力接受规范只基于在校准模式中的操作期间跟踪的出现次数。

在其它实施例中，由dc电源设备在受电设备检测模式中的操作期间提供的dc电压脉冲被用作可编程事件监测单元的定时参考信号。电力接受决策单元在这些实施例中配置成一旦dc电压脉冲的所计数的数量达到预确定阈值量就提供电力接受命令。因此，在知道这些脉冲以之被提供的频率值（其在以太网供电技术的情况下在ieee802.3标准中被定义）的情况下，技术上简单的是实现定时器，该定时器配置成在期望的时间量流逝之后，命令处于非接受操作状态中的dc受电设备将其状态改变成接受操作状态。

根据本发明的第二方面，提出了电气布置。电气布置包括本发明的第一方面的电力管理设备和连接到电力管理设备的至少一个dc受电设备。dc受电设备根据预确定电力接受规范在关于接收dc电力的接受操作状态或非接受操作状态中可操作，并配置成从电力管理设备接收dc输出电力和电力接受命令，并且其中dc受电设备配置成在接收到电力接受命令时在电力接受操作模式中操作。

在下文中，将描述本发明的第二方面的实施例。

在一些实施例中，电气布置还包括控制单元以在确定已达到预确定条件时将唤醒信号传送到电力接受单元，该唤醒信号要求负载在电力接受操作状态中操作，电力接受决策单元对唤醒信号的接收形成电力接受规范。这意味着唤醒信号的接收满足电力接受规范。

在这些实施例的一些中，控制单元包括配置成根据预确定用户输入来传送唤醒信号的用户接口单元。通过与用户接口单元进行交互，预确定用户输入使唤醒信号传送到电力接受决策单元，且因而改变dc受电设备的操作状态。用户接口单元在不同的实施例中是由外部用户可操作的开关、感测其环境（给定对象的温度、移动、光条件、物理性质等）中的变化的感测设备等。

在其它实施例中，控制单元是配置成在预确定时间点传送唤醒信号的定时器单元。这些实施例不需要用户输入来传送唤醒信号，且可被编程为在预确定时间点传送唤醒信号。

在其它实施例中，电气布置还包括配置成将dc电力传送到dc受电设备和电力管理设备的dc电源设备。

第二方面的实施例分享第一方面的电力管理设备或其任何实施例的优点。

根据本发明的第三方面，提供了用于在控制dc电力从外部dc电源设备到外部dc受电设备的传送时操作电力管理设备的方法，该外部dc受电设备根据预确定电力接受规范在关于接收dc电力的接受操作状态或非接受操作状态中可操作。该方法包括：

-从外部dc电源接收dc输入电力；

-传送具有指示dc输入电力的当前电压水平是否落在预确定电压范围内的相应信号状态的开关控制信号，该预确定电压范围指示dc电源设备在受电设备检测模式中而不在受电设备操作模式中操作；

-当开关控制信号的信号状态指示dc电源设备当前正在受电设备检测模式中操作时，将dc输入电力提供到能量存储单元；

-将当前从外部dc电源设备接收的电能存储在能量存储单元中；

-确定电力接受规范是否被满足，并且在它被满足的情况下提供用于由外部dc受电设备接收并指示在接受操作状态中操作的指令的电力接受命令；

-当外部dc电源设备当前正在受电设备操作模式中操作时，经由开关单元将能量存储单元和电力接口单元相互连接。

本发明的第三方面的方法分享在第一方面的电力管理设备或其任何实施例的上下文中所述的优点。

应理解，权利要求1的电力管理设备、权利要求10的电气布置和权利要求15的用于操作电力管理设备的方法具有特别是如在从属权利要求中限定的相似和/或相同的优选实施例。

应理解，本发明的优选实施例也可以是从属权利要求或上述实施例与相应的独立权利要求的任何组合。

本发明的这些和其它方面将从下文描述的实施例而显而易见，并且将参考下文描述的实施例而阐释。

附图说明

在下面的附图中：

图1示出关于dc受电设备的操作状态的不同操作模式中的示例性dc电压信号。

图2示出电气布置的实施例的示例性方框图。

图3示出电力管理设备的实施例的电路的示意图。

图4示出电力管理设备的实施例的示意性方框图。

图5示出用于操作电力管理设备的方法的示意性流程图。

具体实施方式

图1示出由外部dc电源设备供应并在电力管理设备处接收的示例性dc电压信号（vdc）102。信号102分享与信号104相同的时间轴，信号104表示dc受电设备的操作状态。状态s1是非接受操作状态，而状态s2是接受操作状态。这个附图示出dc电源设备的不同操作模式中的一些，其与dc受电设备的操作状态有关。第一操作模式是所谓的受电设备检测模式。这个操作模式出现在时间间隔δt1中。在这个示例中且根据当前以太网供电标准规则，电压信号的时间长度短于500ms并且dc电压水平等于或低于10伏。在这些间隔δt1期间，dc电源设备配置成检测特征负载，其指示接受操作状态中的dc受电设备的存在。作为示例，基于当前以太网供电标准，如果dc电源设备检测到具有低于120nf的并联电容的包括介于19kω和27kω之间的电阻负载的特征负载，则dc电源设备被认为检测到接受操作状态中的dc受电设备并继续进行下面的操作模式。相反，如果检测到的特征负载不同（例如，dc电源设备检测到指示开路的非常高的电阻负载），则受电设备检测模式最终在时间间隔δt1流逝之后结束，且它在预确定时间之后被重复。例如，在标准以太网供电技术中，受电设备检测模式每秒重复一次（即，频率是1hz）。当dc受电设备的操作状态是s2（即dc受电设备处于接受操作状态）时，它向dc电源设备呈现预确定特征负载。在从s1到s2的改变之后的时间间隔δt1期间，dc电源设备检测特征负载。如果dc电源设备检测到处于接受操作状态中的dc受电设备，则在时间间隔δt2期间，它在所谓的受电设备分级模式中操作，在该受电设备分级模式中，它将它的电力传送能力与dc受电设备的电力消耗需要匹配，以确定电力分级。一旦dc受电设备确定它可向dc受电设备提供所需电力，它就进入受电设备操作模式（间隔δt3），在该受电设备操作模式中它向dc受电设备传送对于它的操作来说所必需的dc电力。

图2示出包括dc受电设备布置201和dc电源设备202的电气布置200的实施例的示例性方框图。dc受电设备布置201包括电力管理设备203、dc受电设备204和控制单元205。电力管理设备配置成控制dc电力从dc电源设备202到dc受电设备204的传送。在这个特定的示例中，dc电源设备在以太网供电技术的意义上是供电设备，而dc受电设备是照明器，且控制单元是配置成检测用户（例如，人类）的移动的红外传感器。dc受电设备根据预确定电力接受规范，在关于从dc电源设备202接收dc电力的接受操作状态或非接受操作状态中可操作。电力管理设备203包括电力接口单元206，其配置成从dc电源设备202接收dc输入电力并在外部dc受电设备的接受操作状态中将dc输出电力提供到dc受电设备204。

电力管理设备200还包括电压水平比较级208，其连接到电力接口单元206并配置成传送具有指示dc输入电力的当前电压水平是否落在预确定电压范围内的相应信号状态的开关控制信号，该预确定电压范围指示dc电源设备202在受电设备检测模式中而不在受电设备操作模式中操作。参考图1，预确定电压范围可被定义为将2.8伏作为电压水平下限，并将10伏作为电压水平上限，不过其它电压范围针对其它电力管理设备而被定义。

开关单元210配置成接收开关控制信号209并将电力接口单元206和能量存储单元212相互连接。当开关控制信号的信号状态指示dc电源设备当前正在受电设备检测模式中操作时，这个连接发生。能量存储单元212因而配置成存储当前经由电力接口单元206从外部dc电源设备202接收的电能。

电力电压水平比较级还配置成确定dc电力输入的当前电压水平是否高于指示dc电源设备在受电设备操作模式中操作的操作电压阈值。这使电力管理设备能够确定dc电源设备是否在受电设备操作模式中操作，以及在那种情况下开关单元还配置成将电力接口单元和能量存储器相互连接。

因此，当dc电源设备在受电设备检测模式中操作时和当它在受电设备操作模式中操作时，电力接口单元和能量存储单元之间的电连接被保证。

电力管理设备还包括电力接受决策单元214，其配置成确定电力接受规范是否被满足，并且在它被满足的情况下提供用于由外部dc受电设备204接收并指示在接受操作状态中操作的指令的电力接受命令。在这个特定的实施例中，电力接受规范取决于外部控制单元205的当前状态，该外部控制单元205在这个示例性实施例中是红外传感器。当传感器基于参考背景水平的所感测的红外辐射的变化而确定用户（例如，人类）正移动时，它将唤醒信号发送到电力接受决策单元214，唤醒信号具有指示电力接受规范被满足的状态。电力接受决策单元214然后提供待被照明器204接收的电力接受命令。照明器进而在接收到这个命令时将其状态从非接受操作状态改变为接受操作状态。这通过呈现预确定负载特征来完成，该预确定负载特征将由dc电源设备检测并被解释为受电设备在接受操作状态中操作，且因而准备好为其操作而接收dc电力。在一些特别简单的实施例中，电力接受命令的存在对内部开关起作用，该内部开关闭合dc电源设备和dc受电设备之间的电流回路。

一旦处于接受操作状态中，照明器204就配置成呈现所需的特征负载以由dc电源设备204识别为处于接受操作状态中的dc受电设备。dc受电设备进而配置成确定电力分级并将所需的电力传送到dc受电设备。

在电力管理设备的一些示例中，电压水平比较级只配置成确定dc电源设备是否是在受电设备检测模式中而不是在受电设备操作模式中操作。在这些示例中，由电力接受单元提供的电力接受命令也如由虚线215指示的由开关单元接收，并用于将电力接口单元连接到能量存储单元。这意味着也在处于接受操作状态中的dc受电设备的操作期间，开关单元210配置成将能量存储单元212和电力接口单元206相互连接。这通过启用电力接口单元206和能量存储单元212之间的充电路径来保证电力传送到电力接受决策单元。在这个特定的示例中，电力接受命令的存在或缺乏被开关单元用于进一步控制它的开关状态，允许当dc受电设备在接受操作状态中操作时，能量流到并存储在能量存储单元中。

一些电力管理设备包括具有由两个不同的信号（例如，开关控制信号和电力接受命令）控制的单个开关的开关单元，而其它电力管理设备包括包含分别由开关控制信号和电力接受命令控制的两个不同开关的开关单元。

图3表示用于控制dc电力从外部dc电源设备302到外部dc受电设备304的传送的电力管理设备300的实施例的电路的示意图。在这个实施例中，电压水平比较级306连接到包括一对导电体308.1和308.2的电力接口单元。电压水平比较级306包括第一比较器306.1和第二比较器306.2。每个比较器具有如在图3中指示的正输入部和负输入部。电力接口单元连接到第一比较器的正输入部和第二比较器的负输入部。8伏的第一参考电压量被提供到第一比较器的负输入部，并且12伏的第二参考电压量被提供到第二比较器的正输入部。第二参考电压的第一参考电压的值可被选择为限定电压范围，该电压范围包括指示dc电源设备在受电设备检测模式中操作的电压水平。

这个电力管理设备的开关单元包括配置成将电力接口单元（即，导电体308.1）电连接到电容器312的第一开关单元310和第二开关单元322，该电容器312在这个实施例中用作配置成存储经由电力接口单元从外部dc电源接收的电能的能量存储单元。第一开关单元310包括第一开关设备314。这个特定的实施例包括电阻负载316以限制通过开关设备314流到电容器312的电流。电力管理设备还包括配置成阻止能量从电容器312向开关设备314流动的二极管。电力接受决策单元在这个实施例中包括配置成控制由电容器312供应的电压的电压调节单元318和待机/加电决策块320，该待机/加电决策块320配置成确定电力接受规范是否被满足以及在它被满足的情况下提供用于由外部dc受电设备接收的电力接受命令。在处于接受操作状态中的外部dc电源的操作期间的向电力接受决策单元的电力供应由第二开关单元322实现，该第二开关单元322包括第二开关设备324和用于限制流经开关设备324的电流的第二电阻负载326。在这个实施例中，电力接受命令的存在打开将电容器312连接到电力接口单元的第二充电路径。在这个特定的实施例中，外部控制单元是电阻传感器328，其借助于光相关电阻器来监测环境光通量。这个电阻传感器的输出由待机/电力决策块320使用来评估电力接受规范是否被满足。在其它实施例中，可使用其它类型的传感器，诸如热传感器、湿度传感器、红外传感器、压力传感器等。在其它实施例中，手动开关的状态用于评估电力接受规范。在其它实施例中，外部定时设备的状态用于评估电力接受规范。

图4示出用于控制dc电力从外部dc电源402到外部dc受电设备404的传送的电力管理设备400的另一实施例的示意性方框图。电力管理设备400和dc受电设备404形成dc受电设备布置的示例，且电力管理设备400连同dc受电设备404和dc电源设备402一起形成电气布置的示例。为了简单起见，确定dc电源设备是否在受电设备检测模式中操作的开关设备的部分和电压水平比较级由图块406表示。电力管理设备400的能量存储单元是电容器408，其配置成存储从外部dc电源设备402接收的电能并给电力接受决策单元410供电，该电力接受决策单元410在这些实施例中包括电压调节单元412和事件监测单元414。事件监测单元由存储在电容器408中的电能供电并对预确定事件的出现次数进行计数。在这个特定的实施例中，事件监测单元对dc电源设备提供指示处于受电设备识别模式（例如，图1中的间隔δt1处的脉冲）中的操作的dc输入电力的次数进行计数，并在所计数的出现次数达到预确定阈值时确定电力接受规范被满足。因此，这个实施例使用由操作期间处于受电设备检测模式的外部dc电源设备提供的dc输入电力作为时钟，该时钟用于在计数到预确定的出现次数之后触发电力接受规范的满足，以及因此处于接受操作状态中的外部dc受电设备的操作。在一些实施例中，在电力接受命令被发送到外部dc受电设备404之后，由事件监测单元计数的出现次数被设置回到零。电力接受命令也由开关设备416接收，该开关设备416形成电力管理设备400的开关单元的部分并配置成当电力接受命令被接收时将电力接口单元连接到电容器408。

图5示出操作电力管理设备的方法的流程图，该电力管理设备控制dc电力从外部dc电源设备到外部dc受电设备的传送，该外部dc受电设备根据预确定电力接受规范在关于接收dc电力的接受操作状态或非接受操作状态中可操作。该方法包括并行地执行的三个不同的方法例程500.1、500.2和500.3。在第一方法例程中，该方法监测从dc电源设备接收的dc输入电力并根据dc输入电力将电能存储在能量存储单元中。为了那个目的，该方法在步骤502中在电力接口单元处从外部dc电源接收dc输入电力。dc输入电力是具有电压分量和电流分量的电力信号。实际dc电力输入电力取决于dc电源设备的当前操作模式。该方法然后在步骤504中传送具有指示dc输入电力的当前电压水平是否落在预确定电压范围内的相应信号状态的开关控制信号，该预确定电压范围指示dc电源设备在受电设备检测模式中而不在受电设备操作模式中操作。该方法在步骤505中确定开关控制信号的信号状态是否指示dc电源设备当前正在受电设备检测模式中操作，以及如果情况是这样，则方法在步骤506中经由开关单元将能量存储单元和电力接口单元相互连接，并且然后在步骤508中存储当前经由电力接口单元从外部dc电源设备接收的电能。当步骤505不确定开关控制信号的信号状态指示dc电源设备当前正在受电设备检测模式中操作时或在能量被存储之后，方法分支回到步骤502。

同时，在第二方法例程500.2中，该方法在步骤510中确定电力接受规范是否被满足，以及在它被满足的情况下在步骤512中提供用于由外部dc受电设备接收并指示在接受操作状态中操作的指令的电力接受命令，以及然后在步骤514中当外部dc电源设备当前正在受电设备操作模式中操作时经由开关单元来将能量存储单元和电力接口单元相互连接。

在该方法的操作期间，方法例程500.3在步骤516中可以附加地或排他地由能量存储单元给电力接受决策单元供电。

当dc电源设备不在受电设备操作模式中操作时，第一方法例程500.1控制电力管理设备的操作。

当dc电源设备在受电设备操作模式中操作时，第二方法例程500.2控制电力管理设备的操作，且因而将电力传送到外部dc受电设备。

第三方法例程500.3规定电力接受决策单元排他地由存储在能量存储单元中的能量供电。

虽然在附图和前面的描述中详细地示出和描述了本发明，这样的示出和描述要被考虑为说明性的或示例性的而不是限制性的；本发明不限于所公开的实施例。通过研究附图、公开内容和所附权利要求书，所公开的实施例的其它变形可由本领域中的技术人员在实践所要求保护的发明时理解和实施。

权利要求书在，词语“包括”并不排除其它元件或步骤，且不定冠词“一（a或an）”并不排除多个。

单个步骤或其它单元可实现权利要求中记述的几个项目的功能。在互不相同的从属权利要求中列举某些措施的纯粹事实并不表示这些措施的组合不能用于获利。

权利要求书中的任何附图标记不应解释为限制范围。