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CN107408815B - 电负载管理系统及方法 - Google Patents

电负载管理系统及方法 Download PDF

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CN107408815B
CN107408815B CN201580061287.1A CN201580061287A CN107408815B CN 107408815 B CN107408815 B CN 107408815B CN 201580061287 A CN201580061287 A CN 201580061287A CN 107408815 B CN107408815 B CN 107408815B
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    • HELECTRICITY
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    • H02J3/14Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks for adjusting voltage in AC networks by changing a characteristic of the network load by switching loads on to, or off from, network, e.g. progressively balanced loading

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  • Power Engineering (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

用于将电力分配给多个电负载的技术可以包括通过负载管理系统将电负载的现有组耦合到公共电源,测量至少由电负载的现有组引出的合计组电流,并将测量的合计组电流与合计组电流阈值进行比较。在测量的合计组电流超过合计组电流阈值时,使用不需要关于与单独电负载相关联的单独电流的信息形成的子组来增大现有组的子组数量,在非重叠时间段期间对单独子组依次施加电力,在向子组施加电力时,至少依次测量由单独子组引出的对应电流,并依次比较测量的电流与阈值。

Description

电负载管理系统及方法
优先权声明和交叉引用
本申请要求于2014年9月18日递交的William D.Tischer的标题为“电负载管理系统及方法(ELECTRICAL LOAD MANAGEMENT SYSTEM AND METHOD)”的美国临时专利申请号为62/052244的美国临时专利申请的优先权,其全部内容通过引用并入本申请。
本申请涉及由William Tischer于2011年6月30日递交的标题为“电负载管理系统及方法(ELECTRICAL LOAD MANAGEMENT SYSTEM AND METHOD)”的美国专利申请号为13/174637的美国专利申请,以及由William Tischer于2014年9月8日递交的标题为“电负载管理系统及方法(ELECTRICAL LOAD MANAGEMENT SYSTEM AND METHOD)”的美国专利申请号为14/480185的美国专利申请,其内容均通过引用整体并入本申请。
技术领域
本发明的实施例总体涉及电负载的管理,并且更具体地涉及请求比从公共(common)电源可用的电力更多的电力的电设备的负载管理。
背景技术
在许多情况下,多个电负载连接到单个公共电源并由其供电。公共电源可以设计成为所有电负载提供足够的电力,以确保每个负载被充分供电。
然而,在某些情况下,可能期望从没有足够电力来充分地为所有电负载供电的电源向多个电负载提供电力。在某些情况下,超过可用电力的请求可能导致设备性能不充分,以及或除此之外,电源内置的保护电路的激活不充分。例如,可能由于电路断路器跳闸、导致电源电压折回的过电流或限流电路、或将分布式电力限制到已知可接受水平而不超过可用源电力的其他方法而导致过载。保护特征的激活可能导致减少或没有到达需要供电的电负载的电力。因此,可以减少或禁用附接到电源的负载的功能性。
源电力可能由于很多原因而受到限制,包括例如布线尺寸、电路断路器限制、国家和国际电规范、谐波电流的发展、交通工具电力限制或由诸如太阳能或风生成的电力的当前可用的替代能源产生的限制。
可能受到这些类型限制的布置的一个示例是电脑笔记本或膝上型电脑充电车(cart)或充电站。同时使用多台膝上型电脑的情况很多。例如,多台膝上型电脑为教育目的广泛用于教室中。在许多情况下,在教室中同时使用10-40个笔记本。典型的膝上型电脑车是具有用于膝上型电脑放置的搁架的壳体,和用于充电和/或使用膝上型电脑的电源和/或通信连接。
在许多情况下,同时充电和/或使用许多笔记本电脑所需的电力消耗可能会超过“国家电规范”提出的限制和用于交流(AC)线路电压的外国等同物所提出的限制。这种类型的电力消耗也可能经常超过为电子设备提供大(bulk)充电电流的直流(DC)电源的容量,该电子设备直接为笔记本电池充电。已知的充电方法要求用户在笔记本电脑或电池的组之间手动切换电源,以保持在物理配置的限制内引出峰值电流。如果电脑车或充电站提供有辅助电力释放(take-off)装置,则已知的方法还要求用户在内部设备关闭的情况下手动打开要供电的任何外部设备。
发明内容
根据本发明的一个方面,提供了一种用于将电力分配给多个电负载的方法,所述方法包括:通过负载管理系统将电负载的现有组耦合到公共电源;测量至少由电负载的所述现有组引出的合计组电流,并比较所测量的合计组电流与合计组电流阈值;在所测量的合计组电流超过所述合计组电流阈值时:通过使用不需要关于与所述现有组的单独电负载相关联的单独电流的信息形成的子组来增大所述现有组的子组的数量;在非重叠时间段期间向单独子组依次施加电力;在向所述子组施加电力时,至少依次测量由所述单独子组引出的对应电流;以及依次比较所测量的电流与与对应的单独子组相关联的对应阈值,以及在所测量的电流超过与所述对应的单独子组相关联的所述对应阈值时,重复对所述子组的数量的所述增大、所述依次施加电力、对所述对应电流的所述至少依次测量、以及至少对所测量的电流与与对应的单独子组相关联的对应阈值的所述依次比较;在所测量的电流不超过与所述对应的单独子组相关联的所述对应阈值时,重复所述依次施加电力、对所述对应电流的所述至少依次测量、以及对所测量的电流与与对应的单独子组相关联的对应阈值的所述依次比较;以及所述对应阈值与所述合计组电流阈值相同。
根据本发明的另一个方面,提供了一种用于将电力分配给多个电负载的装置,所述装置包括:负载管理系统,将电负载的现有组耦合到公共电源;电流测量电路,用于测量至少由电负载的所述现有组引出的合计组电流;比较器电路,耦合到所述电流测量电路,比较所测量的合计组电流与合计组电流阈值;控制器电路,耦合到所述比较器电路,被配置为在所测量的合计组电流超过所述合计组电流阈值时:通过使用不需要关于与所述现有组的单独电负载相关联的单独电流的信息形成的子组来增大所述现有组的子组的数量;使用所述负载管理系统,在非重叠时间段期间向单独子组依次施加电力;在向所述子组施加电力时,使用所述电流测量电路,至少依次测量由所述单独子组引出的对应电流;以及使用所述比较器电路,依次比较所测量的电流与与对应的单独子组相关联的对应阈值,以及在所测量的电流超过与所述对应的单独子组相关联的所述对应阈值时,重复对所述子组的数量的所述增大、所述依次施加电力、对所述对应电流的所述至少依次测量、以及至少对所测量的电流与与对应的单独子组相关联的对应阈值的所述依次比较;在所测量的电流不超过与所述对应的单独子组相关联的所述对应阈值时,重复所述依次施加电力、对所述对应电流的所述至少依次测量、以及对所测量的电流与与对应的单独子组相关联的对应阈值的所述依次比较;以及所述对应阈值与所述合计组电流阈值相同。
根据本发明的另一个方面,提供了一种用于将电力分配给电负载的方法,所述方法包括:通过负载管理系统向耦合到公共电源的多个电负载施加电力;测量由所述多个电负载引出的电流并比较所测量的电流与阈值;果所测量的电流超过所述阈值,则:将所述多个电负载分组成至少第一负载组和第二负载组;向所述第一负载组施加电力;测量由所述第一负载组引出的电流并比较所述第一负载组的所测量的电流与所述阈值;以及如果所述第一负载组的所测量的电流不超过所述阈值,则:向所述第二负载组施加电力;以及测量由所述第二负载组引出的电流并比较所述第二负载组的所测量的电流与所述阈值。
根据本发明的另一个方面,提供了一种用于在多个电负载之间切换电力的电负载管理系统。所述负载管理系统可以包括将负载管理系统与公共电源耦合的电力输入端和与多个电负载耦合的多个电力输出端。多个开关将电力输入端耦合至电力输出端。电流传感器耦合至电力输出端并感测由一个或多个电力输出端引出的电流。控制器耦合到开关和电流传感器,并且被配置为测量由每个电力输出端和相应的电负载引出的电流。控制器还基于为系统确定的切换电流限制和电负载的测量的电流,将电力输出端和电负载分组成一个或多个负载组。限定负载组,使得每个负载组中的电负载电流之和不超过切换电流限制。控制器还被配置为激活开关以根据电力序列将电力从公共电源施加到负载组。
本发明的另一方面提供了一种用于将电力分配给电负载的方法。该方法包括测量通过负载管理系统耦合到公共电源的多个电负载中的每一个引出的电流。基于切换电流限制和电负载的测量的电流将电负载分组成一个或多个负载组。分组被配置为使得对于每个负载组,负载组中的电负载的测量的电流之和不超过切换电流限制。该方法还包括根据电力序列,通过将电力切换到每个负载组来将电力从公共电源施加到负载组。
本发明的另一方面提供了一种用于管理充电站的电负载的方法。充电站包括被配置为将充电站与公共电源耦合的电力输入端和被配置为将充电站与多个用于充电的电负载耦合的多个切换电力输出端。充电站还包括耦合在电力输入端与切换电力输出端之间的多个开关,用于将电力从公共电源施加到切换电力输出端。电流传感器耦合到切换电力输出端,用于感测由一个或多个切换电力输出端引出的电流。在一个实施例中,可选的非切换电力输出端耦合到电力输入端并被配置为将充电站与非切换电负载耦合,而耦合到非切换输出端的第二电流传感器感测由非切换电力输出端引出的电流。在两个实施例中,充电系统包括耦合到开关、第一电流传感器和可选地第二电流传感器的控制器。控制器利用第一电流传感器测量分别耦合到切换电力输出端的每个电负载引出的电流。在测量电流之后,控制器基于切换电流限制和电负载的测量的电流将切换电力输出端和相应的电负载分组成一个或多个负载组,使得对于每个负载组,负载组中的电负载的测量的电流之和不超过切换电流限制。控制器还被配置为激活开关以根据电力序列将电力从公共电源施加到负载组。在一些情况下,控制器被配置为基于由可选的非切换电力输出端引出的电流和/或公共电源的电流限制来确定切换电流限制。
通过阅读以下具体实施方式,这些和各种其他特征和优点将是显而易见的。
附图说明
以下附图示例本发明的特定实施例,因此不限制本发明的范围。图不按比例(除非另有说明),并且意图与以下详细描述中的解释相结合使用。以下将结合附图描述本发明的实施例,其中相似的标记表示相似的元件。
图1是示例根据本发明实施例的负载管理系统的多个功能的高级图(high-leveldiagram)。
图2是根据本发明的实施例的负载管理系统的高级示意图(high-levelschematic)。
图3是示例根据本发明实施例的用于向多个非切换和切换电设备施加电力的方法的流程图。
图4是根据本发明的实施例的用于负载管理系统的指示器面板的示例。
图5A是根据本发明的实施例的充电站的透视图。
图5B是根据本发明的实施例的充电站的透视图。
图5C是图5B的充电站的另一透视图。
图5D是图5B的充电站的后透视图。
图6A是根据本发明的实施例的车的顶平面视图。
图6B是图6A的车的前透视图。
图6C是图6A的车的前平面视图。
图6D是图6A的车的侧平面视图。
图7A是根据本发明的实施例的车的前透视图,该车的门是打开的。
图7B是其后面板被移除的图7A的车的后透视图。
图7C是根据本发明的实施例的盖子处于打开位置的辅助电力插座的前透视图。
图7D是根据本发明的实施例的盖子处于打开位置的辅助电力插座的前透视图。
图8是根据本发明的实施例的用于笔记本充电车的电力供应系统的高级示意图。
图9A-9C是示例根据本发明的实施例的对多台笔记本电脑进行充电的方法的流程图。
图10A-10B是示例根据本发明的实施例的对多台笔记本电脑进行充电的方法的流程图。
图11A-11C是示例根据本发明的实施例的对多台笔记本电脑进行充电的方法的流程图。
图12A-12B是示例根据本发明的实施例的对多台笔记本电脑进行充电的方法的流程图。
图13A-13C是示例根据本发明的实施例的对多台笔记本电脑进行充电的另一种方法的流程图。
具体实施方式
以下详细描述本质上是示范性的,并不意图以任何方式限制本发明的范围、适用性或配置。相反,以下描述提供了用于实现本发明的示范性实施例的一些实际示例。为所选择的元件提供构造、材料、尺寸和制造过程的示例,并且所有其他元件都采用本发明领域普通技术人员已知的元件。本领域技术人员应当认识到,许多记录的示例具有多种适合的替代方案。
图1是示例根据本发明的实施例的负载管理系统100的高级图。通常,系统100可以在电源102和多个电负载104之间提供接口,诸如用于控制从电源102到一个或多个电负载104的电力分配。负载管理系统100可以提供用于管理各种上下文中的电负载的有用解决方案。例如,系统100可以用于为诸如可以在学校教室或商业环境中使用的大数量膝上型电脑(这里也称为“笔记本电脑”或“笔记本”)的供电和/或充电。系统100可以附加地或替代地用于管理一组移动计算设备的电力,该组移动计算设备诸如包括例如平板电脑、蜂窝电话、智能电话、个人数字助理、照相机、音乐播放器和/或全球定位卫星(GPS)设备。在一些情况下,系统100可用于向耦合到交通工具(例如,汽车、飞机等)电力系统的多个电负载提供电力。当然,这些仅是使用系统100的几个预期的示例,并且系统100也可以在其他情况下使用。
在一些情况下,负载管理系统100可用于管理从诸如风力或太阳能电力的替代能源到多个电负载的电力的输送。其他能源可以耦合到系统100,并且电力的特定格式或配置可以根据特定实施例的要求而变化。如于此将进一步讨论的,在一些情况下,电源102可以提供AC电力或DC电力。在一些实施例中,电力是脉冲的、正弦的、非正弦的或具有另一个波形。
如图1中所示,负载管理系统100可以提供可用于向多个电负载104分配电力的多个功能。在特定示例中,系统100可以提供电源保护电路110、浪涌电流限制电路112、控制逻辑电路114、电流感测电路116、切换(switched)电力分配电路118以及非切换电力分配电路120。根据一些实施例,负载管理系统100的功能性可以由硬件和固件或软件来实现和提供,或由硬件、固件和软件的组合来实现和提供。所示例的系统100仅是于此描述的负载管理系统的一个示例,并且其他实施例可以提供图1所示的电路或功能中的全部或仅一些电路或功能,或者可以提供未描绘的不同电路或功能。以下将更详细地描述所示例的负载管理系统100的几个功能。
图2是根据本发明的实施例的负载管理系统200的高级示意图。系统200总体提供电力输入端202和多个电力输出端(例如簇204)之间的接口。电力输出端(例如簇204)通过开关206耦合到输入端,开关206用于选择性地向电力输出端(例如簇204)发送电力。开关206的控制以及从而将电力从电力输入端202分配到一个或多个电力输出端(例如簇204)是由控制器电路208控制和管理的。电流传感器210耦合到电力输出端(例如簇204)和控制器208,从而允许控制器208基于测得的由一个或多个电力输出端(例如簇204)所引出的电流做出关于电力分配的决定。在此实施例中,负载管理系统200还包括两个非切换(un-switched)电力输出端,该两个非切换电力输出端包括非切换辅助电力输出端212和非切换网络电力输出端214。网络电力输出端214耦合到第一电流传感器210,第一电流传感器210也提供对由网络电力输出端214引出的电流的测量。第二电流传感器216耦合到非切换辅助输出端212并且提供对由辅助输出端212引出的电流的测量。
再次参考图2,电力输入端202被配置为将负载管理系统与单个公共电源(未示出)相耦合。在此实施例中,电力输入端202是电力插座,并且通过电源线和连接的插头将现场电力引入系统200中。也可以使用其他类型的电力输入端,包括其他可移动连接器以及硬线连接。在一些实施例中,电力然后通过保护和调节电路220分配到系统200。保护和调节电路220包括电路断路器和/或可复位保险丝(例如PTC装置)和线路滤波器,以控制来自负载管理系统200的其余部分的发射和附接到电力输出端(例如簇204)的电负载。在此示例中,负载管理系统200被配置为在电力输入端202处接收AC电力。其他实施例可被配置为接收DC电力。
负载管理系统200通过电力输入端202接收电力,然后通过开关206将其路由到一个或多个电力输出端(例如簇204)。电力输出端(例如簇204)被配置为将负载管理系统与一个或多个电负载(图2中未示出)相耦合。在图2中所示的示例中,电力输出端(例如簇204)被配置为能够接收连接到电负载的插头的电力插座。可以根据情况使用其他类型的连接,包括硬线连接到电负载的输出端。
开关206耦合在电力输入端202和电力输出端(例如簇204)之间。因而,电力输出端(例如簇204)也被称为“切换”电力输出端。可以使用本领域已知的任何适合的切换设备来实现开关206。示例包括但不限于固态继电器(AC和DC)、三端双向可控硅(AC)、和MOSFET(DC)。开关206耦合到控制器208,该控制器208通过例如低电平控制逻辑信号来操作开关。
控制器208经由输入端222从电力输入端202接收操作电力。在电力为AC的情况下,控制器208还可以包括用于产生DC信号以为控制器208供电的AC/DC转换器。控制器208包括被配置为为系统200提供期望控制的处理组件224。处理组件可以以硬件、固件和/或软件的任何适合的组合来实现。在一些情况下,处理组件包括存储在集成存储器中的微控制器和相关固件。在一个示例中,用可编程集成电路(PIC)或可编程逻辑设备(PLD)来实现处理组件224,但也可以考虑其他类型的可编程处理器。
如图2中所示,控制器208耦合到电流传感器210,其又通过开关206耦合到每个电力输出端(例如簇204)。电流传感器210可以使用任何适合的途径来实现,包括例如,电阻分流器、霍尔效应传感器、或电感式传感器等。通过传感器210,控制器208可以监测和测量由一个或多个电力输出端(例如簇204)单独地或以各种组合引出(例如,通过耦合到输出端的电负载)的电流。为了测量由特定电力输出端(即簇204)引出的电流,控制器208被配置为激活对应于特定电力输出端(即簇204)的开关206,同时停用用于其他电力输出端的开关的同时。然后,控制器208使用电流传感器210来监测从电力输入端202引出的电流。
在图2所示的示例中,单个电流传感器210用于测量由每个电力插座(例如簇204)引出的电流。还可以设想,可以使用多个电流传感器来更快地(例如,同时)测量由多个电力输出端引出的电流。例如,可以沿着通向特定电力输出端(即簇204)的每个电路分支安置电流传感器。
根据一些实施例,控制器208被配置为,通过对电力输出端(例如簇204)(和相应负载)进行分组,然后根据电力序列选择性地将电力施加到电力输出端的组,将可用电力从电力输入端202分配到电力输出端(例如簇204)。已经确定,这可以是对连接到电力输出端(例如簇204)的电负载供电的有用方法论,特别是在由电力输出端(例如簇204)和相应电负载(未示出)引出的组合电流可能大于由电力输入端202提供的电流的情况下。根据此途径,控制器208被配置为测量由每个切换电力输出端(例如簇204)所引出的电流,然后基于测量的电流和确定的切换电流限制将电力输出端(例如簇204)和相应的电负载分组成一个或多个负载组。在一个实施例中,切换电力输出端(例如簇204)被分组,使得特定组中的电力输出端(例如簇204)的测量电流之和不超过切换电流限制。然后,控制器208可以激活适当的开关206,以便依次地将电力施加到所限定的组中。
切换电流限制是确定的阈值,该阈值表示在任何一个时间从电力输入端202施加到电力输出端(例如簇204)的电力量的期望限制。可以使用多个因素来确定切换电流限制,该多个因素包括例如,电力输入端202的电流容量。如下所讨论的,在一些情况下,也可以或者可替代地基于分配给切换输出端(例如簇204)之外的输出端的电力的量来确定切换电流限制。
根据一些实施例,负载管理系统还可以向一个或多个电力输出端提供非切换(例如,连续)电力。如图2中所示,负载管理系统200包括两个非切换电力输出端,即非切换辅助电力输出端212和非切换网络电力输出端214。网络电力输出端214耦合到第一电流传感器210,第一电流传感器210可以提供对由网络电力输出端214引出的电流的测量。第二电流传感器216耦合到非切换辅助输出端212并提供对由辅助输出端212引出的电流的测量。
任何期望数量的非切换电力输出端可以包括在负载管理系统200中。耦合到非切换输出端的电流传感器可用于测量由非切换输出端引出的电流。例如,负载管理系统200中的电流传感器216允许控制器208容易地确定辅助端口电流,辅助端口电流可以根据连接到端口212的负载类型而变化或周期性地被切断。此外,当开关206已被停用时,第一电流传感器210允许控制器208容易地确定由网络电力输出端214引出的电流。
通过非切换电力输出端为电负载供电允许负载管理系统200使对那些负载的电力分配优先于连接到切换电力输出端(例如簇204)的负载。例如,非切换电力输出端212、214不受切换输出端(例如簇204)使用的切换电力序列的影响,并且从而非切换输出端和连接的电负载可以接收连续电力,而切换输出端(例如簇204)仅可以在一些情况下接收间歇电力。此外,在一些情况下,来自电力输入端202的可用电力的一部分有效地专用于非切换电力输出端,从而减少可用于分配给切换电力输出端(例如簇204)的电力量。因而,在一些情况下,基于由非切换负载引出的电流来确定用于切换输出端(例如簇204)的切换电流限制。
作为示例,在一个实施例中,控制器208被配置为通过电流传感器216来感测连接到辅助端口212的外部非切换负载是否通电。控制器208测量由辅助端口212引出的电流,然后从先前可用于切换电力输出端(例如簇204)的电流中减去此测量的电流。从而,可以基于为非切换电力输出端和负载保留的电力量来确定或调整用于切换电力输出端的切换电流限制。在一些情况下,此途径可以使可用于非切换输出端212、214的电流最大化,同时仍然向切换电力输出端(例如簇204)提供减小的电力水平。一旦非切换负载或设备被关闭或从非切换输出端拔出插头,则控制器208可自动增大用于切换输出端的切换电流限制。
根据此公开,不是如上所述地测量每个电力输出端(即簇204)所引出的电流,然后确定可以不超过阈值的电力输出端的数量,控制器208可以接通所有电力输出端(例如簇204),同时通过电力输出端(例如簇204)对所有负载施加电力,然后检测通过电流传感器(例如电流传感器210)的总电流。如果总电流高于阈值,则控制器208可以移除至电力输出端(例如簇204)的电力,将电力输出端(例如簇204)划分成组并重新施加电力。如果由一组电力输出端(例如簇204)引出的电流超过阈值,则控制器208可以移除至该组电力输出端(例如簇204)的电力,将分组的电力输出端(例如簇204)划分成更小的组,并重新施加电力。控制器208可以继续此过程,直到电流低于阈值。
通过非限制性具体示例并且如图13A-13C的流程图中所看到,在一些示例中,负载管理系统100(图1)可以通过负载管理系统将现有组电负载104(图1)耦合到公共电源102(图1),并且在1301,控制器208可以确定电源102的输入电压是120伏还是240伏。虽然图2描绘了具有6个簇(bank)204的系统,但是以下具体示例描述了具有8个簇204的系统。然而,所描述的技术可应用于具有多于8个簇或少于8个簇的系统。继续该示例,基于输入电压,控制器208可以从存储器检索一个或多个存储的阈值电流值,例如,在1302的第一阈值和在1303的第二阈值。
在1304,控制器208然后可以确定通电开关(power on switch)是开启还是待机状态。如果在1304,通电开关处于“待机”(1304的“是”分支),则在1305,所有簇204的继电器206关闭。在一些示例中,控制器208也可以在1305关闭辅助电力输出端212和开关/WAP电力输出端214。如果通电开关是开启(1304的“否”分支),则在一些示例中,控制器208可以在1306确定N号设备开关(例如30号设备开关)是否开启。如果N号设备开关为开启(1306的“是”分支),则控制器208可以调整超出此公开的范围的各种充电参数,例如阈值、计时器等。
如果N号设备开关不是开启(1306的“否”分支),则在1307,控制器208可以接通到所有簇204,例如簇1-8,的继电器206,其中耦合到所有8个簇204的所有电负载104形成现有组电负载。控制器208可以接通每个簇204,例如1秒钟,并且在1308对辅助电力输出端212和开关/WAP电力输出端214施加电力。在1309,控制器208可以确定通过电流传感器210的电流量,并且控制器208可将通过电流传感器210的确定的电流与第一阈值(例如12安培)进行比较。也就是说,控制器208可以测量由耦合到簇204的至少现有组电负载104引出的合计组电流,并将测量的合计组电流与第一阈值进行比较。控制器208不需要关于与单独电负载相关联的单独电流的信息;而是控制器208可以使用该组电负载的合计电流。如果确定的电流超过第一阈值(1309的“是”分支),则控制器208可以在1310关闭电力并提供警报,例如LED指示。
如果确定的电流不超过第一阈值(1309的“否”分支),则控制器208可以在1311接通所有继电器,并向所有簇(例如,簇1-8)施加电力,并向辅助电力输出端212和开关/WAP电力输出端214施加电力。在1312,控制器208可以再次确定通过电流传感器210的电流,并将所确定的电流与第二阈值(例如10安培)进行比较。如果确定的电流小于第二阈值(1312的“是”分支),则控制器208可以确定没有电力问题并且可以使簇,例如簇1-8接通(在1311)。
然而,如果确定的电流大于第二阈值,例如10安培(1312的“否”分支),则控制器208切断至所有簇,例如簇1-8,的电力,并将连接到簇的电负载划分成组。也就是说,当测量的合计组电流超过合计组电流阈值时,控制器208可以使用不需要关于与单独电负载相关联的单独电流的信息形成的子组来增加现有组的子组数量。例如,控制器208可以将8个簇的现有组电负载划分成均具有4个簇的两个子组,例如将现有子组划分成两个子组,并且将多个电负载分布在增加数量的子组中。
然后,控制器208可以在非重叠时间段期间依次对单独子组施加电力。当向子组施加电力时,控制器208可以至少依次测量由单独子组引出的对应的电流。控制器208可以依次将测量的电流与阈值进行比较,并且当测量的电流超过阈值时,重复增加子组的数量,依次施加电力,至少依次测量对应的电流,并且依次至少将测量的电流与阈值进行比较。如果测量的电流不超过阈值,则控制器208可以重复依次施加电力,至少依次测量对应的电流,并且依次将测量的电流与阈值进行比较。
重复该过程包括重复直到满足子组标准,该标准可以包括1)对应每个子组的测量的电流低于与子组相关联的对应阈值,或2)子组已经增加到最大可用的子组数量并且合计组电流超过合计组电流阈值。当向子组施加电力时至少依次测量由单独子组引出的对应的电流可以,除了由单独子组所引出的电流之外,还在测量的电流中包括(1)辅助电力输出端电流和(2)切换电力输出端电流中的至少一个。增加子组的数量还包括对应地减小与子组相关联的用于依次向单独子组施加电力的非重叠时间段。
更具体地,在1313,控制器208可以接通电负载的第一子组,例如簇1-4,并施加电力。在1314,控制器208可以通过电流传感器210确定簇1-4的电流,并将确定的电流与第二阈值(例如10安培)进行比较。如果确定的簇1-4的电流小于第二阈值(1314的“是”分支),则在1315,控制器208可以启动第一计时器,例如8分钟计时器,并在第一计时器的持续时间内对连接到簇1-4的负载进行充电。一旦第一计时器已经过期(1315的“是”分支),则控制器208然后可以接通电负载(例如簇5-8)的第二子组,并在1316施加电力。在1317,控制器208可以通过电流传感器210确定簇5-8的电流,并将所确定的电流与第二阈值(例如10安培)进行比较。如果确定的电流小于第二阈值(1317的“是”分支),则控制器208可以在1318启动第一计时器,例如8分钟计时器,并在第一计时器的持续时间内对连接到簇5-8的负载进行充电。一旦第一计时器已过期(1318的“是”分支),则负载被充分充电,它们不再需要被分组并保持在可用电流的限制内,且该方法返回到1301。
如果电负载的第一子组(例如,簇1-4)的确定的电流(1314的“否”分支)大于第二阈值(例如10安培),或者如果第二组簇的所确定的电流(1317的“否”分支),控制器208可以切断电力并通过增加子组的数量(例如将子组的数量增加1)来对电负载进行划分。例如,控制器可以将连接到簇1-8的电负载组分成三个子组:具有簇1-3的第一子组,具有簇4-6的第二子组以及具有簇7-8的第三子组。在1319,控制器208可以接通簇的第一子组,例如簇1-3,并施加电力。在1320,控制器208可以通过电流传感器210确定簇1-3的电流,并将所确定的电流与第二阈值(例如10安培)进行比较。如果簇1-3的确定的电流小于第二阈值(1320的“是”分支),则控制器208可以在1321启动第二计时器,例如5分钟计时器,并在第二计时器的持续时间内对连接到簇1-3的负载进行充电。以此方式,在非重叠时间段期间依次施加至子组的电力。
在1322,控制器208然后可以接通电负载的第二子组,例如簇4-6,并且在第二计时器到期时施加电力。在1323,控制器208可以通过电流传感器210确定簇4-6的电流,并将所确定的电流与第二阈值(例如10安培)进行比较。如果确定的电流小于第二阈值(1323的“是”分支),则控制器208可以在1324启动第二计时器,例如5分钟计时器,并在第二计时器的持续时间内对连接到簇4-6的负载进行充电。最后,在1325,控制器208然后可以接通电负载的第三子组,例如簇7-8,并施加电力。在1326,控制器208可以通过电流传感器210确定簇7-8的电流,并将所确定的电流与第二阈值(例如10安培)进行比较。如果所确定的电流小于第二阈值(1326的“是”分支),则控制器208可以在1327启动第二计时器,例如5分钟计时器,并在第二计时器的持续时间内对连接到簇7-8的负载进行充电。一旦第二计时器已过期(1327的“是”分支),则负载被充分充电,使得它们不再需要被分组,并保持在可用电流的限制内,并且该方法返回到1301中。
如果电负载的第一子组(例如簇1-3),簇的第二组(例如簇4-6)或簇的第三组(例如簇7-8)的所确定的电流大于第二阈值(例如10安培)(1320、1323、1326的“否”分支),则控制器208可以切断电力并通过增加子组的数量来进一步划分电负载。例如,控制器可以将连接到簇1-8的电负载的组划分为四个均具有两个簇的电负载子组:具有簇1-2的第一子组、具有簇3-4的第二子组、具有簇5-6的第三子组以及具有簇7-8的第四子组。控制器208可以接通电负载的第一子组,例如簇1-2,并在1328施加电力。在1329,控制器208可以通过电流传感器210确定簇1-2的电流,并将所确定的电流与第二阈值(例如10安培)进行比较。如果簇1-2的所确定电流小于第二阈值(1329的“是”分支),则控制器208可以在1330启动第三计时器,例如4分钟计时器,并在第二计时器的持续时间内对连接到簇1-2的负载进行充电。
在1331,控制器208然后可以接通电负载的第二子组,例如簇3-4,并施加电力。在1332,控制器208可以通过电流传感器210确定簇3-4的电流,并将所确定的电流与第二阈值(例如10安培)进行比较。如果所确定的电流小于第二阈值(1332的“是”分支),则控制器208可以在1333启动第三计时器,例如4分钟计时器,并在第三计时器的持续时间内对连接到簇3-4的负载进行充电。
在1334,控制器208然后可以接通电负载的第三子组,例如簇5-6,并施加电力。在1335,控制器208可以通过电流传感器210确定簇5-6的电流,并将所确定的电流与第二阈值(例如10安培)进行比较。如果所确定的电流小于第二阈值(1335的“是”分支),则控制器208可在1336启动第三计时器,例如4分钟计时器,并在第三计时器的持续时间内对连接到簇5-6的负载进行充电。
最后,在1337,控制器208可以接通电负载的第四子组,例如簇7-8,并施加电力。在1338,控制器208可以通过电流传感器210确定簇7-8的电流,并将所确定的电流与第二阈值(例如10安培)进行比较。如果所确定的电流小于第二阈值(1338的“是”分支),则控制器208可以在1339中启动第三计时器,例如4分钟计时器,并在第三个计时器的持续时间内对连接到簇7-8的负载进行充电。一旦第三计时器已过期(1339的“是”分支),则负载被充分充电,使得它们不再需要被分组,并保持在可用电流的限制内,并且该方法返回到1301。
如果电负载的第一子组(例如簇1-2)、电负载的第二子组(例如簇3-4)、电负载的第三子组(例如簇5-6)或电负载的第四子组(例如簇7-8)的所确定的电流大于第二阈值(例如10安培)(1329、1332、1335、1338的“否”分支),则控制器208可以切断电力并且通过增加子组的数量进一步划分电负载。也就是说,控制器208可以将子组的数量增加到8,使得电负载的第一子组连接到簇1、电负载的第二子组连接到簇2、电负载的第三子组连接到簇3,电负载的第四子组连接到簇4,等等,直到电负载的第八子组连接到簇8。在1340,控制器208可以接通簇1并施加电力。在1341中,控制器208可以通过电流传感器210确定簇1的电流,并将所确定的电流与第二阈值(例如10安培)进行比较。如果簇1的所确定的电流小于第二阈值(1341的“是”分支),则控制器208可以启动第四计时器,例如在1342中的2分钟计时器,并在第四计时器的持续时间内对连接到簇1的负载进行充电。
在1343中,控制器208然后可以接通簇2并施加电力。在1344,控制器208可以通过电流传感器210确定簇2的电流,并将所确定的电流与第二阈值(例如10安培)进行比较。如果所确定的电流小于第二阈值(1344的“是”分支),则控制器208可以在1345中启动第四计时器,例如2分钟计时器,并在第四计时器的持续时间内对连接到簇2的负载进行充电。然后,控制器208可以为其余簇,例如簇3-8重复该过程,如在1346-1363所看到的。一旦第四计时器已过期(1363的“是”分支),则负载被充分充电,使得它们不再需要被分组并保持在可用电流的限制内,并且该方法返回到1301。然而,如果任何簇1-8的所确定的电流大于1364的阈值(1341、1344、1347、1350、1353、1356、1359、1362的“否”分支),则控制器208可以将所有簇1-8的电力关闭,并且在1365,控制器208可以将LED关闭,例如,指示没有簇能够充电。
以此方式,如果需要,控制器208可连续测量电流并对电负载进行分组。此技术可以通过消除单独负载组的测量时间来提高系统的充电效率,该时间是基于电池达到峰值电流所花费时间的固定时间。也就是说,通常使用预定的测量时间,来使电池达到峰值电流,以使测量准确。在关于图13A-13C描述的技术中,将此测量时间并入到连续合计电流测量中。例如,一些电池系统可能需要两分钟才能达到峰值电流,而对于其他电池系统则可能需要大约30秒钟。如果测量时间为两分钟,则迭代测量和分组过程可能增加长的时间来完成充电周期。使用以上关于图13A-13C所述的技术,可以消除该测量时间,由此改善整个充电时间。
诸如图2中示例的系统200的负载管理系统,可以被修改为可与各种应用兼容,并且可以被并入到多个较大系统中。如将参考图5A-12B所讨论的,本发明的一些实施例提供了负载管理系统,其被配置为对多个膝上型电脑电池进行充电,同时还为外部设备或外围设备提供电力。例如,负载管理系统可以通过多个切换电力端口向多个笔记本或笔记本电池提供电力,同时还通过非切换电力端口为诸如打印机、投影仪、扫描器或其他设备的附件提供电力。因此,负载管理系统200可以有助于对笔记本电池进行充电,同时仍然允许外围设备和附件的使用,该外围设备和附件是使用不足以对所有连接的设备同时充分供电的单个电源供电的。
在一些情况下,负载管理系统可以并入电池充电站内,例如桌面充电站(例如,如图5A-5D中所示)或笔记本充电车(例如,如图6A-6D和图7A-7D中所示)。然而,本发明的实施例不限于笔记本应用,并且可以涉及为各种电设备(即,电负载)提供电力。例如,电负载104可以包括诸如平板电脑、蜂窝电话、智能电话、个人数字助理、照相机、音乐播放器和/或全球定位卫星(GPS)设备等的设备。
图3是示例根据本发明的实施例的用于向多个非切换和切换电设备施加电力的方法300的流程图。根据一个实施例,方法300可以用被配置为执行方法中的步骤的控制器,诸如关于图2中的负载管理系统200描述的控制器208,来实现。根据一个方面,所示例的方法300通常能够实现一种电力分配方案,其中限制量的可用输入端电力在多个间歇的切换负载之间分配,并且如果适用,在一个或多个连续的非切换负载之间分配。在一些情况下,方法300还允许优先分配输入端电力。例如,在一些情况下,优先考虑某些非切换负载以按需提供全面的操作。在一些情况下,将在为非切换负载提供后剩余的电力施加于较低优先级的负载,并且可以在较低优先级负载的组之间切换以最大化剩余的输入端电力的容量。
返回到图3,在此示例中,方法300总体包括测量和/或确定由某些负载引出的电流,基于电流测量/确定对多个切换负载进行分组,然后一次一个地向切换负载的组施加电力。虽然以图3中的顺序示例了多个步骤,但是应当理解,该方法中的步骤不必必须以所示例的顺序执行。另外,尽管就对“设备”施加电力讨论了方法300,但是应当理解,该方法通常被认为适用于电负载。
在将电力施加到非切换或连续供电的负载的情况下,示例的方法300中的第一步骤可以包括向任何非切换设备提供电力并测量由那些设备引出的电流(302)。参考图2,此步骤可以包括例如将电力施加到辅助电力输出端212,然后使用耦合到控制器208的电流传感器216测量由辅助输出端212引出的电流。此外,该步骤可以包括停用开关206并将电力施加到网络电力输出端214,然后使用耦合到控制器208的第一电流传感器210测量由输出端214引出的电流。在测量或以其他方式确定电流(302)之后,可以将电流值存储在存储器中以备将来使用。
返回到图3,方法300还包括确定用于对电负载/设备进行分组中的切换电流限制(304)。如上所述,切换电流限制是确定的阈值,其表示在任何一个时间可用于切换负载的电力量的限制。可以使用许多因素确定来切换电流限制,该许多因素包括例如电力输入端的电流容量或电流限制以及由非切换负载引出并在步骤302中被测量的电流。根据一个实施例,通过确定电力输入端的电流容量/限制,然后减去与非切换负载相关联的任何测量的或其他已知的电流来计算切换电流限制。
在一些情况下,确定切换电流限制(304)还包括调整切换电流限制以以应对(account for)在电力输入端接收的线路电压的变化。例如,在操作期间,线路电压的变化影响可用的源电流。为了应对此类型的变化,可以将切换电流限制调低(例如,调低10-20%),以允许由于源分配线上的其他负载引起的输入电压下降而增大输入端电流。在一些情况下,提供此类型的滞后(hysteresis)可能有助于防止或减小由于负载之间的恒定电力切换引起的误警报的可能性以及当负载接近切换电流限制的最大值时重新检查电流的可能性。在一些情况下,也可以将切换电流限制设置为应对世界不同地区(诸如美国或欧洲)的线路电压变化。例如,本发明的一些实施例通过自动限制最大电流而不管线路电压来补偿世界电压源范围。
返回到图3,方法300还包括测量由每个切换电负载或设备引出的电流(306)。例如,参考图2,控制器208被配置为使用电流传感器210来测量与每个切换电力输出端(例如簇204)相关联的电流。在测量由每个输出端引出的电流之后,测量的电流可以保存在存储器中以供将来使用。
继续参考图2,在一些情况下,通过一次一个地接通每个输出端(即簇204)、测量由耦合到输出端的负载引出的电流、保存测量的电流值、切断至该特定输出端的电力、将电力切换到下一个输出端、并从从头到尾起动该序列来确定由每个输出端(即簇204)引出的电流。此序列允许用单个电流传感器210一次一个地测量与切换输出端(例如簇204)相关联的电流。此方法还可以减小在电力方案初始化期间将从电力输入端202请求太多电力的可能性,从而降低早期过流故障的风险。
在一些情况下,在切换至每个电力输出端(即簇204)的电力与测量由输出端引出的电流之间提供内置的延迟。例如,控制器208可以被配置为激活开关206之一以将电力施加到电力输出端(即簇204)和相关联的负载,然后在测量与该电力输出端(即簇204)和负载相关联的电流之前等待一些时间(例如,几毫秒)。此过程可以帮助应对不同的电负载如何上电(例如,应对斜坡电流(ramping current)等)中的变化,并且确保对每个电力输出端(即簇204)进行准确的电流测量。
返回到图3,在测量每个切换设备的电流(306)之后,测量与任何非切换负载相关联的电流(302)并确定切换电流限制(304),方法300还包括基于切换电流限制和测量的电流将切换输出端和相关联的电负载分组(308)到一个或多个负载组中。从而,负载组被限定为包括一个或多个切换输出端和对应的切换电负载。考虑到与电力输入端相关联的确定的切换电流限制,每个组优选地包括多个切换输出端和负载,但是与所选输出端/负载相关联的测量的电流之和不超过切换电流限制。因而,在将电力切换到特定负载组时,负载组内的输出端/负载的组合电流引出将不会大于先前确定的切换电流限制。
可以使用多种方法论来将切换输出端和切换负载分组在一起,并且本发明的实施例不意图仅限于某些方法。根据一些实施例,步骤308寻求使单个负载组内的切换输出端和设备的数量最大化,使得尽可能多的可能切换输出端/负载将被一次供电而不超过先前确定的切换电流限制。在某些实施例中,可以通过将切换输出端/负载的特定组的保存的电流测量结果相加并将结果与切换电流限制进行比较来评估切换输出端/负载的不同组合。如果组合电流引出大于切换电流限制,则可以评估切换输出端/负载的较小的组或子集。此途径可以进行,直到确定了具有低于切换电流限制的组合电流引出的切换输出端/负载的最大组合。在以此方式确定第一负载组的构成之后,然后可以以相同的方式将剩余的切换输出端/负载分组成附加的负载组。
在对切换输出端和对应的电负载分组之后,方法300包括向每个负载组施加电力(310)。在一些实施例中,这涉及激活开关以根据电力序列将电力从公共电源施加到负载组。在某些情况下,在从负载组移除电力并且对序列中下一个负载组施加电力之前,可以将电力施加到每个负载组一确定的时间段。向负载组施加电力的序列可以以任何期望的顺序放置负载组。在一些实施例中,电力序列按从最大电流引出不超过切换电流限制的负载组首先,至具有最小电流引出的负载组最后,的顺序放置负载组。
根据一些实施例,当从一个负载组移除电力并且将其施加到电力序列中的下一个负载组时,在移除和随后的施加之间插入短延迟,以限制源自多个电负载同时连接到电力输入端的浪涌电流。例如,在一些情况下,图2中所示的系统200的控制器208可以被配置为停用一组开关206,然后延迟大约100ms,然后激活另一组开关206以向另一个负载组施加电力。
在步骤310中向一个负载组施加电力之后,方法300在步骤314确定所有负载组是否已经接收电力。如果为否,则该方法前进到电力序列中的下一个负载组(316)并切换电力到下一个负载组。在已经根据电力序列对所有负载组供电之后,方法300返回到过程的开始以重新测量切换输出端和切换负载的电流(306)、重新测量每个非切换设备的电流(假定存在一个或多个非切换设备)并且在必要的程度上重新确定切换电流限制(304)。基于此更新的信息,该方法对切换输出端/负载重新进行分组(308)。在重新进行分组期间,在某些情况下可以遵循最大化每个负载组中的切换输出端/负载的数量的相同的程序。在此过程的第二次和随后的迭代期间使用相同的程序对于对电池进行充电可能是特别有用的。例如,由于先前的循环增加了电池的电量,所以在相同的负载组中可以包括增加数量的电池(即,切换负载)。根据重新分组的程度,可以修改电力序列以激活用于将电力施加到期望的切换输出端/负载的开关。如所需地继续重新测量电流和对切换输出端/负载重新进行分组的过程,直到不再需要电力或者需要改变过程。
可以中断上述方法300的一种类型的事件是对切换电负载和/或非切换电负载的改变,其导致从电力输入端引出切换电流限制以上的增大的电流。根据一些实施例,方法300还包括监测(312)切换和非切换负载以确定是否发生电流增大。虽然在方法300中的特定点示例了监测步骤312,但是在一些实施例中,预期监测步骤312可以在整个方法300中进行,与其他步骤同时。当检测到(314)电流上升到切换电流限制以上时,方法300可以中断电流激活以在开始时再次起动该过程,使得可以重新测量电流,并且可以根据需要对切换电负载重新进行分组以防止立即的过流事件。此外,基于检测到的电流增大,可以根据需要调整切换电流限制。例如,如果用户突然开启连接到非切换电力输出端的设备,导致非切换电流的增大,则可以调整切换电流限制以反映用于切换负载的可用电流的减小,从而优先考虑非切换负载。
图4是根据本发明的实施例的用于负载管理系统的指示器面板400的示例。在某些情况下,指示器面板向用户提供负载管理系统的电流状态的指示,包括扫描、上电、故障等。在某些情况下,负载管理系统具有以下模式:
·扫描
·上电
·故障
·未通电
·通电
·感测到附接到辅助电源插座的东西
·未感测到附接到辅助电源插座的东西。
以下描述仅是指示方案的一个可能的示例。当负载管理系统测量用于附接的负载/设备的电流时,通过照亮表示负载的号码402并以快速率闪烁号码(例如,1/4秒打开,1/4秒关闭)来指示正被扫描的负载(1、2、3、4……)。在一些情况下,负载被单独扫描,因此在扫描期间一次不会有一个以上负载号码闪烁。一旦完成了扫描所有切换负载,并确定了一次可以供电的负载组,则那些负载组将被通电并通过慢闪烁光(例如1打开,1秒关闭)照亮所有可应用的负载号码(1、2、3、4……)来向用户指示那些负载组。如上所讨论的,负载组可以包括切换负载的任何组合,并且从而负载指示器402的任何组合可能闪烁。
在一些情况下,当存在故障状态(例如,过电流、高温等)时,所有负载指示器402将不被照亮。如果故障条件是高温,则高温图标404将被照亮并闪烁(例如,1/2秒打开,1/2秒关闭)。当负载管理系统与输入端电源耦合时,可以照亮电源接通图标406。当系统在其非切换电力输出端(例如,辅助电力插座)上感测到附接的负载时,电力插头图标408可以照亮。当没有东西附接到非切换电力输出端或负载被附接并且电力足够低(例如0.2安培)或负载电力关闭时,电力插头图标408将不被照亮。
可以在广泛变化的应用特定的实施例中实现本发明的实施例,包括与上述用于施加电力的负载管理系统200和方法300相关的方面。本发明的实施例不限于任何特定的应用,而是可以针对广泛变化的电负载提供和管理电力,广泛变化的电负载包括例如,诸如笔记本和平板电脑、蜂窝电话、智能电话、PDA、照相机、音乐播放器和/或GPS设备等的电设备。作为一个示例,可以在交通工具电力系统内或与交通工具电力系统一起提供诸如于此描述的一个负载管理系统的负载管理系统,以便为交通工具内的多个设备(例如,GPS、蜂窝电话、视频播放器、音乐播放器等)供电/或充电。
如上所述,在一些情况下,本发明的实施例可以被并入电池充电站,例如桌面充电站或笔记本充电车。现在将更详细地讨论这些具体应用。
图5A-5D是根据本发明的实施例的笔记本电池充电站500的透视图。如所知的,大多数笔记本/膝上型电脑具有一个或多个可拆卸电池,其可以从膝上型电脑断开连接和耦合以进行充电、维护、更换等。在本发明的一些实施例中,充电站500包括被配置为接收和/或保持一个或多个膝上型电脑电池504的外壳502。充电站500还包括一个或多个对应的充电电路506和用于将一个或多个电池504耦合到充电电路506的电缆508和/或连接器510。充电站500可以被配置为根据需要保持尽可能多的膝上型电脑电池。在一些实施例中,充电站保持至少5个膝上型电脑电池。在其他实施例中,充电站被配置为保持多于10个的电池(例如,多达20个、30个或40个电池)。
转到图5D,充电站500包括适于对耦合到该站的一个或多个电池充电的电路。可以提供电力供应系统,用于在站中接收多个电池时对它们充电。电力供应系统可用于为膝上型电脑的电池再充电。电力供应系统包括用于将电力接收到车中的设备,诸如从车或在充电站中或充电站上的母插座(female receptacle)延伸的公电源线(male power cord)。电力供应系统的实施例包括电力砖520,其在一些情况下将AC电力转换成DC电力,DC电力最终被路由到存储在站500内的每个膝上型电脑的电池。在一些实施例中,外部AC/DC电力转换器提供在充电站处接收的DC电力。在一些情况下,充电电路包括当充电电路当前正在使用时照亮的一个或多个指示器,诸如LED 518。
在一些实施例中,充电站500可以被配置为接收整个膝上型电脑,而不仅仅是膝上型电脑的电池。在这种情况下,可以提供网络连接(例如,以太网),用于当将膝上型电脑存储在充电站中时将其连接到网络。这样的连接对在膝上型电脑未使用时用于提供软件更新是有用的。当然,充电站500可以为每台膝上型电脑提供其他连接。此外,如果需要,可以在充电站500的外部提供一个或多个电力插座(未示出)。这样的电力插座允许诸如打印机和投影仪之类的附件被插入充电站,以使得不必从充电站到墙壁布设附加的电源线。
在一些情况下,同时充电许多笔记本或笔记本电池可能会超出国家电规范和国外等同物提出的在家庭、学校和商业中典型墙壁插座的有限的电流能力。此外,多个笔记本/电池504的电力要求可以超过为电池充电电子设备提供大充电电流的DC电源520的容量。根据一些实施例,充电站500并入有负载管理系统,诸如在图2中示例的和关于图2描述的系统200。负载管理系统在DC电源520和充电电路506之间进行接合,以管理从电源520接收的电力,并将其分配到充电电路,然后以上述方式分配给电池504,而不超过国家电规范中提出的分支电路电流能力或本地DC电源的能力。简要地参考图2,例如,充电站的电源520可以与电力输入端202的负载管理系统200接合,然而可以使用硬连线或其他连接。以类似的方式,每个充电电路506可以通过例如硬连线或其他连接与每个电力输出端(例如簇204)接合。此外,非切换辅助电力输出端212可以耦合到外部电力插座,使一个与充电站500一起被包括在内。
图6A-6D是根据本发明的实施例的膝上型电脑充电/存储车600的视图。图7A-7B是根据本发明的另一实施例的另一膝上型电脑车700的透视图。该车可以包括用于保持多个膝上型电脑或其他移动计算设备,并且向膝上型电脑提供电力和/或网络连接性的有用的结构。在共同拥有和共同未决的美国专利申请系列号为13/025782中公开了可用于对膝上型电脑和其他移动计算设备进行存储和/或充电的车的多个示例,其全部内容通过引用并入本文。
返回到图6A-7B,如图所示,车600、700可以各自包括限定用于存储多个膝上型电脑的内部空间的壳体630。在一些情况下,内部空间可以包括用于设置在推车中的每个膝上型电脑的膝上型电脑对接(docking)站650。如图6A-7B所示,在一些实施例中,壳体630包括具有一个或多个门的门部件670,以关闭由顶部、底部和四个侧面界定的内部空间。这样的门可以是任何风格,包括滑动、可以从顶部打开或向外摆动。在一些实施例中,门可以可选地被锁定以将移动计算设备固定在车内。在一些实施例中,轮610可以被定位在壳体630的下侧,以便于容易地移动车。此外,可以提供手柄620以便于车的移动。
如图6B-6C所示,多个对接站650可以被配置为将膝上型电脑保持在总体竖直的位置,或者如图7A所示,多个对接站650可被配置成将膝上型电脑保持在位于搁板654上的总体水平的方向。可以将车配置为保持如期望那样多的膝上型电脑。在一些实施例中,车在其内部空间中保持至少10台膝上型电脑。在其他实施例中,车被配置为在其内部空间中保持10至40(例如,20和30)台膝上型电脑。
此外,如图7B-7D所示,可以在任何车的外部设置一个或多个辅助电力插座730。这样的电力插座允许诸如打印机和投影仪之类的附件插入到车中,使得不必从推车到墙壁布设附加的电源线。图7C-7D是具有盖子790(处于打开位置)的辅助电力插座730的前透视图,盖子790用以减小异物将被放置在辅助电力插座730中的可能性。在图7C中,盖子打开以提供对美国式电源插座的接入,而在图7D中,盖子打开以提供对欧式电源插座的接入。
可以提供网络连接(例如,以太网)系统(未示出),用于当多个笔记本电脑存储在内部空间内时将多个笔记本电脑连接到网络。网络连接系统包括至少一个用于车与网络通信的设备。在一些实施例中,此设备包括从车延伸的电线。在其他实施例中,车包括允许车与网络通信的无线发射器。最终,车允许存储在车中的每台膝上型电脑与网络之间的通信。这样的连接对在膝上型电脑未使用时给膝上型电脑提供软件更新是有用的。一般来说,这些系统在车内部,用户是不容易接近的。当然,车600、700可以为每台膝上型电脑提供其他连接。
在一些实施例中,车包括空气循环系统,以当多个膝上型电脑在内部空间中时冷却多个膝上型电脑。空气循环系统可以包括设置在壳体630的外表面中的至少一个风扇770,以便于壳体内部和外部之间的空气交换。在一些实施例中,一个或多个被动通风口被设置在壳体的外部以便于空气循环。
可以提供电力供应系统,用于多台膝上型电脑存储在车600、700的内部空间内时对多台膝上型电脑进行充电。每个电力供应系统包括用于将电力接收到车中的设备,诸如从车延伸的公电源线,或在车中或其上的母插座。电力供应系统的实施例将AC电力转换为DC电力,并最终将电力路由到存储在车600、700内的每个膝上型电脑。电力供应系统还可以将电力路由到车600、700内的其他子系统,包括上述的辅助插座、网络电路和/或空气循环系统。
如上面关于图5A-5D中示例的充电站500所示的,在某些情况下,同时对许多笔记本或笔记本电池进行充电可能会超过按照国家电规范和国外等同物提出的在家庭、学校和商业中的典型墙壁插座的有限的电流能力。此外,多个笔记本/电池504的电力要求可以超过为电池充电电子设备提供大充电电流的DC电源520的容量。这些相同的限制也可以影响膝上型电脑充电/存储车的性能,诸如于此描述的车600、700。
根据一些实施例,膝上型电脑车的电力供应系统并入了负载管理系统,诸如在图2中示例的和关于图2描述的系统200。在某些实施例中,负载管理系统在电力供应系统的AC输入框和由电力供应系统供电的车内的各种子系统之间接合。负载管理系统管理从AC输入端接收的电力,并将其分配到每个车600、700内的对接站650以及上述的辅助插座、网络电路和/或空气循环系统。如上所述(例如,关于图2-3),负载管理系统被配置为向车600、700内的这些系统分配电力,而不超过国家电规范中提出的分支电路的电流能力。
图8是根据本发明的实施例的用于笔记本充电车的电力供应系统800的高级示意图。作为仅一个示例,电力供应系统800可以被并入在上面讨论的车600、700之一内。电力供应系统800包括AC输入框850,其被配置为将电力接收到车中,并且可以包括在车中或其上的母插座或从车延伸的公电源线。AC输入框850耦合到负载管理系统801,在此示例中也称为电力控制框。负载管理系统801管理从AC输入框接收的电力并将其分配给电力供应系统内的多个子系统。根据本发明的实施例,负载管理系统801提供与关于图2描述的系统200类似的功能。
例如,负载管理系统801包括与AC输入框耦合并从AC输入框接收电力的电力输入插座802。系统801还包括多个切换电力输出端插座804,多个切换电力输出端插座804耦合到多个电力延伸条852。每个延伸条852包括用于插入多达五台膝上型电脑(在此实施例中,不使用第六个插座)的多个母电力插座,从而为车内的多达三十台膝上型电脑提供电力。负载管理系统801还包括耦合到网络电力框854的网络电力输出端814和耦合到辅助插座856的辅助输出端812。负载管理系统801通过电力输入端822从AC/DC转换器858接收操作电力。此外,在此实施例中,负载管理系统801还包括耦合到多个风扇862的三个电力输出端860,风扇862组成车的空气循环系统的部分。此外,负载管理系统801包括用于为温度感测板866上电的电力输出端864和用于为LED指示板870上电的电力输出端868。
如上面关于图2所讨论的,图8中的负载管理系统801包括控制器,其被配置为通过对电力输出端804进行分组并且然后根据电力序列,选择性地将电力施加到电力输出端的组(并且通过延伸部、电力延伸条852和与其耦合的膝上型电脑),将可用电力从电力输入端802分配给切换电力输出端804。如对于系统200,负载管理系统801也向一个或多个电力输出端提供非切换(例如,连续)电力,在此情况下,包括辅助电力输出端812和网络电力输出端814以及分别用于空气循环系统风扇862、温度感测板866和LED指示板870的电力输出端860、864和868。当然,负载管理系统801中可以包括任何数量的附加电力输出端,并且取决于例如所提供的功能的重要性以及不间断地提供那些功能(例如非切换的)的愿望,输出端的任何组合可以是切换的或非切换的。
如关于系统200所讨论的,系统801还包括耦合到切换电力输出端804和非切换电力输出端的多个电流传感器(未示出),以帮助确定由耦合到负载管理系统801的各个子系统所引出的电流。控制器(未示出)然后可以使用那些电流以及电源的电流限制来对切换输出端进行分组,并如上面关于系统200所讨论的根据确定的电力序列向每个切换输出端施加电力。因而,负载管理系统801允许电力供应系统800优先考虑非切换负载的电力分配,同时通过切换电力输出端(例如簇804)以有效的、有序的充电方案向膝上型电脑提供剩余的可用电力。
根据本发明的某些实施例,负载管理系统被配置为监测笔记本电脑或单独电池的电流,并且以有效的方式对它们进行分组,以便同时对大多数笔记本/电池进行充电,而不超过分支电路电流限制或大(bulk)电源限制。在指定的时间段之后,系统将电力从第一组笔记本或电池切换到第二组笔记本/电池,并在指定的时间段内向第二组提供电力。可以根据需要提供许多组,这取决于车适于保持的笔记本的数量。对电流和分组的这种监测继续进行,直到所有笔记本或电池从车/充电站移除或充电完成。如果将附加的笔记本或电池添加到车/充电站,则可以再次测量电流,如果需要,可以对笔记本和电池重新进行分组以获得最佳充电。根据一些实施例,耦合到全部膝上型电脑的系统,可以在系统完成充电后,通过对以太网连接进行供电来自动接通以太网连接,因此可以在对笔记本充足电后对其进行管理。
根据某些实施例,负载管理系统还监测以看外部设备是否插入到任何提供的辅助电力插座中。如果系统检测到这样的外部设备,则它可以给设备最高优先级,并自动移除或减少笔记本、电池、网络电路和其他较低优先级子系统的电力。如果系统检测到外部设备已被移除,则可以开始向其他子系统施加电力。因而,在一些实施例中,系统按照优先级顺序自动和选择性地将电力引导到外部设备、笔记本/电池充电系统和笔记本管理系统。此外,在一些实施例中,系统监测车或充电站的温度,并且如果它检测到过温情况,则其移除所有笔记本和/或电池的电力。在一些实施例中,当过温情况已被校正时,控制器自动重新施加电力。在一些实施例中,在过温检测之前至少有30ms的延迟以防止在电磁干扰事件期间的错误指示。可以通过LED指示板上的闪烁LED来向用户提供对过温情况的指示。
图9A-9C是示例根据本发明的实施例的用于对多台笔记本电脑充电的步骤和决定点的流程图900。流程图900总体示例了在具有100/110/120V、15安培(“Amp”)输入端电源的设置中对三十台笔记本电脑进行充电的方法,并且对应于关于图8描述的电源系统800的实施例。充电方法论从初始化设置902开始。初始化设置902开始于电力供应系统和负载管理系统的初始上电。初始化设置902的首先步骤包括打开电力开启LED、标志LED和辅助电力输出端。
初始化序列然后完成负载管理系统801的初始测试,以确定在启动充电序列之前是否存在任何过电流。在测试期间,每个切换电力输出端804与对应的耦合电力延伸条852和任何耦合笔记本电脑一起打开一秒钟。图9A-9C将切换电力输出端和延伸条作为“簇”。然后将充电计时器设置为十分钟,并且对每个簇(即切换电力输出端804和延伸条852)的电流均扫描30秒。以下是网络电力输出端814的五秒电流扫描。扫描后,测量的电流被保存到存储器中。
图9A-9C的充电方法论包括对在设置902中在初始扫描期间测量的电流的第一查询904,以确定是否存在初始过电流。第一查询904检查除辅助电力输出端(“AUX”)和网络电力输出端(“SW”)上检测到的电流之外,在一秒扫描或三十秒扫描期间测量的电流是否大于12安培。该查询使用12安培作为比较点,因为国家电规范(NEC)将15安培现场分支布线的限制设置为12安培。(10安培分支电路的国外等同物为8安培。)因而,插入墙壁插座的设备在北美地区不能超过12安培。如果测量的电流大于12安培,则负载管理系统进入无限循环(endless loop)906,其中LED以快速闪烁来指示过电流事件。
如果测量的电流小于或等于12安培,则进行第二查询908以确定系统的温度是否在期望的范围内。如果为否,则系统关闭切换电力输出端(例如簇1-6)并闪烁高温LED。如果系统在温度范围内,则在查询910中将辅助电流与0.2安培进行比较,以确定耦合到辅助电力输出端的外部设备是否打开,并且系统在912照亮AUX LED。
在进行这些初始评估之后,充电方法论开始比较在每个切换电力输出端上测量的电流,以将电力输出端分组成一个或多个负载组,然后将电力施加载到负载组。该方法论遵循迭代途径,其中将切换电力输出端的不同组合与切换电流限制进行比较以确定分组。在此情况下,切换电流限制等于10安培减去辅助和网络输出端(10A-AUX-SW)上的电流。使用10安培而不是十二安培的实际NEC限制,以便在阈值附近增加滞后,以避免在水平接近阈值时的恒定切换。
比较从查询920开始,其中确定所有六个切换电力输出端(所有六个“簇”)的组合是否具有小于切换电流限制的组合电流。如果它们具有小于切换电流限制的组合电流,则只形成包括所有的簇的一个负载,并在922通电10分钟。10分钟时段到期之后,过程重新开始。如果在电流比较期间的任何时间,总电流大于十二安培(查询924),则该过程立即中断以重新测量各种电流(步骤926)并从头至尾开始分组过程。
如果在查询920处所有六个簇上的电流不小于切换电流限制,则在查询930处继续比较,其中确定前五个簇是否具有小于切换电流限制的组合电流。如果是这样,则在932处对包括前五个簇的第一负载组供电10分钟,然后对仅包括簇6的第二负载组供电10分钟。
如图9A-9C中所看到的,根据此实施例,根据所示例的充电方法论,取决于在每个单独切换电力输出端上测量的电流以及在AUX和SW输出端上测量的电流,大数量的负载分组(在矩形框940中限定的)是可能的。另外,在此施例中,在各种电流比较期间连续地进行查询924,并且如果在任何时候组合的总电流大于十二安培,则序列被中断,并且重新测量电流,以便将电力输出端重新分组成电流不超过切换电流限制的负载组。
图10A-10B、11A-11C和12A-12B示例了在许多方面与关于图9A-9C中示例的方法论类似的附加充电方法论。图10A-10B的方法论对应于具有用100/110/120伏特、15安培输入端电源供电的二十台膝上型电脑的电脑车。图11A-11C和12A-12B对应于由220/230/240伏特输入端源供电的电脑车。图11A-11C示出了30台笔记本的方法论,而图12A-12B示出20台笔记本的方法论。
附加注释
示例1包括一种用于将电力分配给多个电负载的主题(诸如方法、用于执行动作的手段、包括指令的机器可读介质(指令在由机器执行时使机器执行动作)、或被配置为执行的装置),所述主题包括:通过负载管理系统将电负载的现有组耦合到公共电源;测量至少由电负载的所述现有组引出的合计组电流,并比较所测量的合计组电流与合计组电流阈值;在所测量的合计组电流超过所述合计组电流阈值时:使用不需要关于与所述单独电负载相关联的单独电流的信息形成的子组来增大所述现有组的子组的数量;在非重叠时间段期间向单独子组依次施加电力;在向所述子组施加电力时,至少依次测量由所述单独子组引出的对应电流;以及依次比较所测量的电流与阈值,以及在所测量的电流超过所述阈值时,重复对所述子组的数量的所述增大、所述依次施加电力、对所述对应电流的所述至少依次测量、以及至少对所测量的电流与阈值的所述依次比较;以及在所测量的电流不超过所述阈值时,重复所述依次施加电力、对所述对应电流的所述至少依次测量、以及对所测量的电流与阈值的所述依次比较。
在示例2中,示例1的主题可以可选地包括,其中,对所述子组的数量的所述增大包括将所述现有组划分为两个子组。
在示例3中,示例1和2之任一或二者的主题可以可选地包括,其中,对所述子组的数量的所述增大包括将所述子组的数量增加1。
在示例4中,示例1-3之任一或多个的主题可以可选地包括在所增大的数量的子组中分配所述多个电负载。
在示例5中,示例1-4之任一或多个的主题可以可选地包括,其中,在所测量的电流超过所述阈值时,重复对所述子组的数量的所述增大、所述依次施加电力、对所述对应电流的所述至少依次测量、以及对所测量的电流与阈值的所述依次比较,其中执行所述重复直到满足子组标准。
在示例6中,示例5的主题可以可选地包括,其中,所述子组标准包括以下条件:对应于每个子组的所测量的电流低于与所述子组相关联的所述对应阈值。
在示例7中,示例5或6之任一或多个的主题可以可选地包括,其中,所述子组标准包括以下条件:所述子组已经被增大到子组的最大可用数量,并且所述合计组电流超过所述合计组电流阈值。
在示例8中,示例1-7之任一或多个的主题可以可选地包括,其中,在向所述子组施加电力时至少依次测量由所述单独子组引出的对应电流包括,除了由所述单独子组引出的电流之外,还在所测量的电流中包括以下至少之一:(1)辅助电力输出端电流和(2)切换电力输出端电流。
在示例9中,示例1-8之任一或多个的主题可以可选地包括,其中,对所述子组的数量的增大还包括相应地减小与子组相关联的用于对所述单独子组的所述依次施加电力的所述非重叠时间段。
示例10包括或使用一种用于将电力分配给多个电负载的主题(例如,系统、装置、物品等),所述主题包括:负载管理系统,将电负载的现有组耦合到公共电源;电流测量电路,用于测量至少由电负载的所述现有组引出的合计组电流;比较器电路,耦合到所述电流测量电路,比较所测量的合计组电流与合计组电流阈值;控制器电路,耦合到所述比较器电路,被配置为在所测量的合计组电流超过所述合计组电流阈值时:使用不需要关于与所述单独电负载相关联的单独电流的信息形成的子组来增大所述现有组的子组的数量;使用所述负载管理系统,在非重叠时间段期间向单独子组依次施加电力;在向所述子组施加电力时,使用所述比较器电路,至少依次测量由所述单独子组引出的对应电流;以及使用所述比较器电路,依次比较所测量的电流与阈值,以及在所测量的电流超过所述阈值时,重复对所述子组的数量的所述增大、所述依次施加电力、对所述对应电流的所述至少依次测量、以及至少对所测量的电流与阈值的所述依次比较;以及在所测量的电流不超过所述阈值时,重复所述依次施加电力、对所述对应电流的所述至少依次测量、以及对所测量的电流与阈值的所述依次比较。
在示例11中,示例10的主题可以可选地包括,其中,所述控制器电路被配置为增大所述子组的数量,包括将所述现有组划分成两个子组。
在示例12中,示例10和11之任一或二者的主题可以可选地包括,其中,所述控制器电路被配置为:增大所述子组的数量,包括将所述子组的数量增加1;以及在所增大的数量的子组中分配所述多个电负载。
在示例13中,示例10-12之任一或多个的主题可以可选地包括,其中,所述控制器电路被配置为在所测量的电流超过所述阈值时,重复对所述子组的数量的所述增大、所述依次施加电力、对所述对应电流的所述至少依次测量、以及对所测量的电流与阈值的所述依次比较,其中执行所述重复直到满足子组标准。
在示例14中,示例13的主题可以可选地包括,其中,所述子组标准包括以下条件:对应于每个子组的所测量的电流低于与所述子组相关联的所述对应阈值。
在示例15中,示例13或14之任一的主题可以可选地包括,其中,所述子组标准包括以下条件:所述子组已经被增大到子组的最大可用数量,并且所述合计组电流超过所述合计组电流阈值。
示例16包括一种用于将电力分配给电负载的主题(诸如方法、用于执行动作的手段、包括指令的机器可读介质(指令在由机器执行时使机器执行动作)、或被配置为执行的装置),所述主题包括:通过负载管理系统向耦合到公共电源的多个电负载施加电力;测量由所述多个电负载引出的电流并比较所测量的电流与阈值;如果所测量的电流超过所述阈值,则:将所述多个电负载分组成至少第一负载组和第二负载组;向所述第一负载组施加电力;测量由所述第一负载组引出的电流并比较所述第一负载组的所测量的电流与所述阈值;以及如果所述第一负载组的所测量的电流不超过所述阈值,则:向所述第二负载组施加电力;测量由所述第二负载组引出的电流并比较所述第二负载组的所测量的电流与所述阈值。
这些非限制性示例中的每一个示例可以独立存在,或可以以各种置换或组合与其他示例中的一个或多个示例组合。
上述具体实施方式包括对形成具体实施方式的一部分的附图的参考。通过说明,附图示出了具体实施方式,本发明可以在具体实施方式中实施。这些实施方式在本文中也被称为“示例”。这些示例可以包括除了示出或描述的元件之外的元件。然而,本发明人还考虑了这样的示例,在这些示例中,仅仅提供了示出或描述的那些元件。此外,本发明人还考虑了关于于此示出或描述的特定示例(或其一个或多个方面)或其他示例(或其一个或多个方面)使用所示出或描述的那些元件的任何组合或置换的示例(或其一个或多个方面)。
本文描述的方法示例可以是至少部分地为机器或电脑实施的。一些示例可以包括编码有指令以用于配置电子装置来执行如上述示例中所描述的方法的电脑可读介质或机器可读介质。这种方法的实现可以包括诸如微代码、汇编语言代码、更高级语言代码等的代码。这种代码可以包括用于执行各种方法的电脑可读指令。代码可以形成电脑程序产品的一部分。此外,在一个示例中,代码可以有形地存储在一个或多个易失性、非暂时性或非易失性有形电脑可读介质上,诸如在执行期间或在其他时间。这些有形的电脑可读介质的示例可以包括但不限于硬盘、可移动磁盘、可移动光盘(例如,光盘和数字视频盘)、磁带盒、存储卡或棒、随机存取存储器RAM)、只读存储器(ROM)等。
以上描述旨在说明性而非限制性的。例如,上述示例(或其一个或多个方面)可以彼此组合使用。可以由例如本领域普通技术人员在阅读上述描述之后,使用其他实施例。
提供了摘要以允许读者快速确定技术公开的特性。据此提交的理解是,它不会用来解释或限制权利要求的范围或含义。另外,在上述详细描述中,各种特征可以被分组在一起以简化本公开。这不应被解释为意图未声明的公开的特征对于任何权利要求都是必须的。相反,本发明的主题可以在于比具体公开的实施例的所有特征更少。因此,以下权利要求书由此被并入到作为示例或实施方式的具体实施方式中,其中,每个权利要求本身作为单独的实施例,并且考虑这些实施例可以以各种组合或置换而彼此组合。本发明的范围应参照所附权利要求连同这些权利要求所赋予的等效替代的全部范围来确定。

Claims (16)

1.一种用于将电力分配给多个电负载的方法,所述方法包括:
通过负载管理系统将电负载的现有组耦合到公共电源;
测量至少由电负载的所述现有组引出的合计组电流,并比较所测量的合计组电流与合计组电流阈值;
在所测量的合计组电流超过所述合计组电流阈值时:
通过使用不需要关于与所述现有组的单独电负载相关联的单独电流的信息形成的子组来增大所述现有组的子组的数量;
在非重叠时间段期间向单独子组依次施加电力;
在向所述子组施加电力时,至少依次测量由所述单独子组引出的对应电流;以及
依次比较所测量的电流与与对应的单独子组相关联的对应阈值,以及
在所测量的电流超过与所述对应的单独子组相关联的所述对应阈值时,重复对所述子组的数量的所述增大、所述依次施加电力、对所述对应电流的所述至少依次测量、以及至少对所测量的电流与与对应的单独子组相关联的对应阈值的所述依次比较;
在所测量的电流不超过与所述对应的单独子组相关联的所述对应阈值时,重复所述依次施加电力、对所述对应电流的所述至少依次测量、以及对所测量的电流与与对应的单独子组相关联的对应阈值的所述依次比较;以及
所述对应阈值与所述合计组电流阈值相同。
2.如权利要求1所述的方法,其中,对所述子组的数量的所述增大包括将所述现有组划分为两个子组。
3.如权利要求1所述的方法,其中,对所述子组的数量的所述增大包括将所述子组的数量增加1。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法,包括在所增大的数量的子组中分配所述多个电负载。
5.如权利要求1至3中任一项所述的方法,其中,在所测量的电流超过与所述对应的单独子组相关联的所述对应阈值时,所述重复对所述子组的数量的所述增大、所述依次施加电力、对所述对应电流的所述至少依次测量、以及对所测量的电流与与对应的单独子组相关联的对应阈值的所述依次比较被执行直到满足子组标准。
6.如权利要求5所述的方法,其中,所述子组标准包括以下条件:
对应于每个子组的所测量的电流低于与所述对应的单独子组相关联的所述对应阈值。
7.如权利要求5所述的方法,其中,所述子组标准包括以下条件:
所述子组已经被增大到子组的最大可用数量,并且所述单独子组之一的所测量的电流超过与所述对应的单独子组相关联的所述对应阈值。
8.如权利要求1至3中任一项所述的方法,其中,在向所述子组施加电力时至少依次测量由所述单独子组引出的对应电流包括,除了由所述单独子组引出的电流之外,还在所测量的电流中包括以下至少之一:(1)辅助电力输出端电流和(2)切换电力输出端电流。
9.如权利要求1至3中任一项所述的方法,其中,对所述子组的数量的增大还包括相应地减小与子组相关联的用于对所述单独子组的所述依次施加电力的所述非重叠时间段。
10.一种用于将电力分配给多个电负载的装置,所述装置包括:
负载管理系统,将电负载的现有组耦合到公共电源;
电流测量电路,用于测量至少由电负载的所述现有组引出的合计组电流;
比较器电路,耦合到所述电流测量电路,比较所测量的合计组电流与合计组电流阈值;
控制器电路,耦合到所述比较器电路,被配置为在所测量的合计组电流超过所述合计组电流阈值时:
通过使用不需要关于与所述现有组的单独电负载相关联的单独电流的信息形成的子组来增大所述现有组的子组的数量;
使用所述负载管理系统,在非重叠时间段期间向单独子组依次施加电力;
在向所述子组施加电力时,使用所述电流测量电路,至少依次测量由所述单独子组引出的对应电流;以及
使用所述比较器电路,依次比较所测量的电流与与对应的单独子组相关联的对应阈值,以及
在所测量的电流超过与所述对应的单独子组相关联的所述对应阈值时,重复对所述子组的数量的所述增大、所述依次施加电力、对所述对应电流的所述至少依次测量、以及至少对所测量的电流与与对应的单独子组相关联的对应阈值的所述依次比较;以及
在所测量的电流不超过与所述对应的单独子组相关联的所述对应阈值时,重复所述依次施加电力、对所述对应电流的所述至少依次测量、以及对所测量的电流与与对应的单独子组相关联的对应阈值的所述依次比较;以及
所述对应阈值与所述合计组电流阈值相同。
11.如权利要求10所述的装置,其中,所述控制器电路被配置为增大所述子组的数量,包括将所述现有组划分成两个子组。
12.如权利要求10所述的装置,其中,所述控制器电路被配置为:增大所述子组的数量,包括将所述子组的数量增加1;以及在所增大的数量的子组中分配所述多个电负载。
13.如权利要求10至12中任一项所述的装置,其中,所述控制器电路被配置为在所测量的电流超过与对应的单独子组相关联的所述对应阈值时,所述重复对所述子组的数量的所述增大、所述依次施加电力、对所述对应电流的所述至少依次测量、以及对所测量的电流与与对应的单独子组相关联的对应阈值的所述依次比较被执行直到满足子组标准。
14.如权利要求13所述的装置,其中,所述子组标准包括以下条件:
对应于每个子组的所测量的电流低于与所述对应的单独子组相关联的所述对应阈值。
15.如权利要求13所述的装置,其中,所述子组标准包括以下条件:
所述子组已经被增大到子组的最大可用数量,并且所述单独子组之一的所测量的电流超过与所述对应的单独子组相关联的所述对应阈值。
16.一种用于将电力分配给电负载的方法,所述方法包括:
通过负载管理系统向耦合到公共电源的多个电负载施加电力;
测量由所述多个电负载引出的电流并比较所测量的电流与阈值;
如果所测量的电流超过所述阈值,则:
将所述多个电负载分组成至少第一负载组和第二负载组;
向所述第一负载组施加电力;
测量由所述第一负载组引出的电流并比较所述第一负载组的所测量的电流与所述阈值;以及
如果所述第一负载组的所测量的电流不超过所述阈值,则:
向所述第二负载组施加电力;以及
测量由所述第二负载组引出的电流并比较所述第二负载组的所测量的电流与所述阈值。
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