專利名稱：用于通過負載導線進行通信的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)，所述通信系統(tǒng)包括控制單元，所述控制單元通過用于電能傳輸?shù)呢撦d導線(Lastleitimg)與一個或多個負載模塊(Lastmodule)進行通信。此外本發(fā)明還涉及用于這樣的通信系統(tǒng)的負載模塊以及控制設備。此外本發(fā)明還涉及用于在控制設備和一個或多個負載模塊之間進行通信的方法。
背景技術(shù)：
用于建筑物自動化的通信系統(tǒng)通常包括中央控制單元以及設有要電驅(qū)動的消耗裝置(負載)的負載模塊。通過供電電網(wǎng)向負載模塊供給電能。同時供電電網(wǎng)用于將數(shù)據(jù)發(fā)送到負載模塊。典型的應用例如是照明設備控制，在此應單獨地調(diào)節(jié)多個燈的光強度。對此對于復雜的照明系統(tǒng)如下可能是必需的可借助于共同的控制單元調(diào)節(jié)許多照明裝置。在這種情況下，負載模塊除了各自的發(fā)光元件外還需要具有功率調(diào)節(jié)器，功率調(diào)節(jié)器通過預定義的協(xié)議與共同的控制單元進行通信。由于技術(shù)的進步，通過控制設備對多個負載的共同控制明顯也適于在家庭范圍中的小型應用。例如商業(yè)上可獲得的LED-燈已經(jīng)含有功率調(diào)節(jié)器，功率調(diào)節(jié)器借助于脈沖寬度調(diào)制向LED提供功率。通過對脈沖寬度調(diào)制的填充系數(shù)的控制可能的是，改變LED-燈的光強度。此外在控制單元和功率調(diào)節(jié)器之間的通信信道也可應用于傳輸應答，該功率調(diào)節(jié)器集成在負載模塊中，應答可使電能的更有效利用、實際負載的監(jiān)視和更高的可靠性成為可能。對于傳統(tǒng)的布線系統(tǒng)(Installation)(例如建筑物中的照明布線系統(tǒng))，在(例如可處在傳統(tǒng)的光開關(guān)的位置處的)控制單元側(cè)，通常不提供零線。取而代之，控制單元通過開關(guān)的閉合和斷開來控制燈，該開關(guān)開關(guān)相導線。只是在要控制的、包括各自的負載的負載模塊處，提供開關(guān)的或受控的相導線和零線。這種配置阻止了當不會設置附加的連接線時以電平對數(shù)據(jù)進行編碼的可能性。此外，對于設置多個負載模塊有意義的是，可單獨地編址或控制要控制的負載模塊的消耗裝置。這需要如下識別方法，通過所述識別方法各個負載模塊通知控制單元關(guān)于它們的存在以及通過所述識別方法可將邏輯地址分配給負載模塊。對此雙向通信是必需的。附加地，負載模塊需要到控制單元的信息信道，以傳遞它們的狀態(tài)，例如用于診斷-和測量目的，或者，以便確認控制單元的重要指令。在現(xiàn)有技術(shù)中已知許多用于在這種控制單元和負載之間進行通信的方法和協(xié)議。雖然在發(fā)展的開始階段應用模擬的控制方法(在該方法中為各個負載提供在0-10V范圍中的、相應于確定的功率的模擬電壓)，但同時多個數(shù)字控制方法是已知的。對于所謂的DMX 512-標準，設置控制設備與直至512個負載模塊或接收器的單工通信。8-比特-信息在分組中被發(fā)送到各個負載模塊，其中每個設有固定的地址。作為其他的標準已知的是DALI-標準。
兩個上述的數(shù)字標準除了電源之外還需要在控制單元和負載模塊之間設置控制導線。當這種附加的控制導線并非已經(jīng)設置在建筑物中時，這意味著附加的安裝費用。作為KNX標明的其他標準規(guī)定，在控制設備和負載模塊之間的信息通過電源導線上的電壓信號傳輸。對此不僅控制設備而且功率調(diào)節(jié)器必須與相和零導線連接。此外KNX-電源導線調(diào)制解調(diào)器由于它的復雜性而不適于集成在燈中。在專利文獻DE 196 03 680 Cl中描述了一種用于通過電源導線將信息從編碼器傳輸至譯碼器的簡單方法。通過交變電壓的相位截止(Wiasenanschnitt)對信息進行編碼。在此正半波的相位截止角相應于譯碼器的地址，而負半波的相位截止角相應于要控制的燈的亮度信息。通過供電電源導線在控制設備和多個功率調(diào)節(jié)器之間進行簡單的單向通信的另一個例子在美國專利7，265, 654 Bl中描述。在專利申請US 2009/0027175中提出的是，在一個或多個負載模塊中調(diào)制有效功率，以便通過電源導線傳輸信息。也由WO 2009/133489A1獲知一種用于在電網(wǎng)交變電壓的許多連續(xù)半波的極性中對LED-燈的亮度信息進行編碼的方法，在此碥碼的執(zhí)行使得功率-RMS-值不改變。在上述的例子中，信息對應于電壓信號變化曲線，以致于相導線和零導線不僅在控制設備的該側(cè)而且在負載模塊的該側(cè)上是必需的。此外通信只是單向的。與此相反US-專利文獻6211624B1中規(guī)定，通過對電源導線上的電壓的零交叉附近的電流幅度的進行調(diào)制傳輸數(shù)字信息且應用這些信息，以便控制輸送給燈的功率。由此尤其可調(diào)節(jié)熒光燈的亮度。在文獻US 6225759B1中所描述的方法與前述的相似指出在于，其同樣在零交叉附近包含交變電壓信號的半波的修剪。設置用于串聯(lián)在相導線中的調(diào)光器，以致于到零導線的連接不是必需的，在此給出控制多于一個燈的可能性。專利文獻DE 101 63 957 Al描述了一種用于熒光燈的電子附加模塊，可通過控制單元對其響應。也提到的是，經(jīng)過電源導線傳輸顏色-和亮度信息?？刂茊卧桥c相導線和零導線連接的并且這些燈處的電子模塊的地址必須借助于機械開關(guān)進行預調(diào)節(jié)。專利文獻US 6867558 B2涉及的如下可能性，通過電源導線控制一組燈，而無需關(guān)于傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)的改變布線。上述的公開總的來說用于一組負載模塊的單向控制并且沒有提供如下解決方案， 其中對于負載模塊可能的是將信息傳輸回控制單元。所以本發(fā)明的目的在于，提供一種通信方法和通信系統(tǒng)，其中控制單元在沒有零導線的情況下也是足夠的并且在控制設備和多個負載模塊之間的雙向通信是可能的。

發(fā)明內(nèi)容
該目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的通信系統(tǒng)以及通過根據(jù)并列權(quán)利要求的控制設備， 負載模塊、通信方法，用于驅(qū)動控制設備的方法和用于驅(qū)動負載模塊的方法而實現(xiàn)。此外有利的實施方案在從屬權(quán)利要求中給出。根據(jù)第一方面提供一種通信系統(tǒng)，其包括-控制設備，所述控制設備在相導線和負載導線之間串聯(lián)到電源導線 (Netzleitung)中，以便僅在能量傳輸時間窗期間準許在至少一個負載處的供電電流并且
6僅在不與能量傳輸時間窗重疊的通信時間窗期間通過檢測和/或調(diào)制經(jīng)過負載導線的通信電流而執(zhí)行雙向通信；以及-一個或多個設有負載的負載模塊，它們互相并聯(lián)并且與負載導線和電源導線的零導線之間的控制設備串聯(lián)，以便僅在能量傳輸時間窗期間從負載導線取得電能并向相應的負載提供電能，以及以便僅在通信時間窗期間通過檢測和/或調(diào)制經(jīng)過負載導線的通信電流而執(zhí)行雙向通信。根據(jù)另一方面提供了用于在通信系統(tǒng)中的控制設備和一個或多個負載模塊之間進行通信的方法。通信系統(tǒng)具有串聯(lián)到電源導線中的控制設備和一個或多個設有負載的負載模塊，這些負載模塊互相并聯(lián)并且與負載導線中的控制設備串聯(lián)。該方法包括下列步驟-驅(qū)動控制設備，以便在時間上連續(xù)地僅在能量傳輸時間窗期間準許用于驅(qū)動負載的供電電流以及以便在不與能量傳輸時間窗重疊的通信時間窗期間通過檢測和/或調(diào)制經(jīng)過負載導線的通信電流而執(zhí)行雙向通信；以及-驅(qū)動一個或多個負載模塊，以便僅在能量傳輸時間窗期間從負載導線取得電能并向相應的負載提供電能，以及以便僅在通信時間窗期間通過檢測和/或調(diào)制經(jīng)過負載導線的通信電流而執(zhí)行雙向通信。上述的通信系統(tǒng)和通信方法規(guī)定，經(jīng)過負載導線的通信在時間上與能量傳輸分開。在優(yōu)選位于電網(wǎng)電壓的電壓變化曲線的最大值周圍的能量傳輸時間窗期間，通過負載的電流消耗成為可能。此外在通信時間窗期間，在控制設備和負載模塊之間提供雙向通信，在此監(jiān)視由控制設備和負載模塊構(gòu)成的電流回路中的電流并且以合適的方式通過控制設備和/或負載模塊的內(nèi)部阻抗而調(diào)節(jié)該電流。此外控制設備可具有功率開關(guān)，以便在能量傳輸時間窗期間閉合該功率開關(guān)并且在能量傳輸時間窗之外斷開該功率開關(guān)，在此所述至少一個負載模塊具有功率塊，以便在能量傳輸時間窗期間從負載導線取得電能。根據(jù)一種實施方式，控制設備和一個或多個負載模塊可分別具有電流調(diào)制解調(diào)器(Strommodem)，在此每個電流調(diào)制解調(diào)器在能量傳輸時間窗期間是去激活的，以致于所述電流調(diào)制解調(diào)器基本上不具有導電性，并且在通信時間窗期間為了接收而被置于“聽”-狀態(tài)，在“聽”-狀態(tài)中電流調(diào)制解調(diào)器的阻抗調(diào)節(jié)成使得通信電流限制到預先給定的最大電流值，或被置于“說”-狀態(tài)，在“說”-狀態(tài)中電流調(diào)制解調(diào)器的阻抗是可變的，使得為了發(fā)送要在負載導線上傳輸?shù)男畔⑼ㄐ烹娏髟陬A先給定的第一電流值和預先給定的第二電流值之間變動。尤其可設置多個如下的負載模塊，所述負載模塊的電流調(diào)制解調(diào)器將“聽”-狀態(tài)中的電流流動分別限制到相同的預先給定的最大電流值，在此構(gòu)造控制設備，以便執(zhí)行對連接的負載模塊的數(shù)量的估算，其方式是在接通階段(Einschaltphase)中將所有負載模塊的電流調(diào)制解調(diào)器置于“聽”-狀態(tài)，通過控制模塊的電流調(diào)制解調(diào)器測量在負載導線中調(diào)節(jié)的電流并且將負載模塊的數(shù)量作為測量的電流與對于該狀態(tài)在控制模塊中預先給定的最大電流值的比例來測定。此外，通信系統(tǒng)可以構(gòu)造成以便僅在控制設備和所述一個或多個負載模塊其中之一之間執(zhí)行雙向通信。
控制設備和所述一個或多個負載模塊可以構(gòu)造成以便在地址分配期間在協(xié)議層面上和/或在應用頻率調(diào)制時依據(jù)信號變化曲線的扭曲或依據(jù)通過負載導線上的電流超出最大電流值識別由于同時發(fā)送要傳輸?shù)男畔⒁鸬臎_突?？梢砸?guī)定的是，通信時間窗相應于其中電源電壓在量值上大于第一閾值且在量值上小于第二閾值的時間窗，并且在此能量傳輸時間窗相應于其中電源電壓在量值上大于第二閾值的時間窗?？刂圃O備和所述一個或多個負載模塊可分別構(gòu)造成以便識別電源電壓的零交叉以及以便取決于零交叉的時間點進行同步。根據(jù)另一方面設置用于在電源導線中串聯(lián)的、用于通信系統(tǒng)的控制設備。控制設備包括-功率開關(guān)，用于開關(guān)負載導線中供電電流；-電流調(diào)制解調(diào)器，用于通過檢測和/或調(diào)制經(jīng)過負載導線的通信電流來執(zhí)行雙向通信；-微處理器和/或數(shù)據(jù)處理單元，其構(gòu)造為以便僅在能量傳輸時間窗期間閉合功率開關(guān)，以便準許用于至少一個負載的供電電流，以及以便僅在不與能量傳輸時間窗重疊的通信時間窗期間通過檢測和/或調(diào)制該通信電流來執(zhí)行雙向通信。根據(jù)另一方面提供用于串聯(lián)在負載導線和電源導線的零導線之間以便傳輸電能的、用于通信系統(tǒng)的負載模塊。負載模塊包括-負載，尤其是電消耗裝置；-功率塊，以便從負載導線取得電能以及向負載提供電能；-電流調(diào)制解調(diào)器，用于通過檢測和/或調(diào)制經(jīng)過負載導線的通信電流來執(zhí)行雙向通信；-微處理器和/或數(shù)據(jù)處理單元，其構(gòu)造成以便僅在能量傳輸時間窗期間從負載導線取得電能以及向負載提供電能以及以便僅在不與能量傳輸時間窗重疊的通信時間窗期間通過檢測和/或調(diào)制該通信電流來執(zhí)行雙向通信。對于該方法可規(guī)定，控制設備和所述一個或多個負載模塊在通信時間窗期間為了接收數(shù)據(jù)而被置于“聽”-狀態(tài)，在“聽”-狀態(tài)中電流調(diào)制解調(diào)器的阻抗調(diào)節(jié)成使得將通信電流限制到預先給定的最大電流值，或者被置于“說”-狀態(tài)，在“說”-狀態(tài)中電流調(diào)制解調(diào)器的阻抗是可變的，使得為了發(fā)送要在負載導線上傳輸?shù)男畔⑼ㄐ烹娏髟陬A先給定的第一電流值和預先給定的第二電流值之間變動。此外在接通階段期間所述一個或多個負載模塊可將“聽”-狀態(tài)中的通信電流分別限制到相同的預先給定的最大電流值，在此控制設備執(zhí)行對連接的負載模塊的數(shù)量的估算，其方式是在接通階段中將所有負載模塊的電流調(diào)制解調(diào)器置于“聽”-狀態(tài)，通過控制模塊的電流調(diào)制解調(diào)器測量在負載導線中調(diào)節(jié)的電流并且將負載模塊的數(shù)量作為測量的電流與對于該狀態(tài)在控制模塊中預先給定的最大電流值的比例來測定。根據(jù)一種實施方式可執(zhí)行地址分配，其方式是控制設備通過所述一個或多個負載模塊發(fā)送用于要求地址的請求，負載模塊在隨機數(shù)量的通信時間窗之后向控制設備發(fā)送隨機標識碼以及控制設備發(fā)送設有邏輯地址和該隨機標識碼的信息，以致于依據(jù)發(fā)送的隨機標識碼將其邏輯地址指配給該涉及的負載模塊。利用本發(fā)明可獲得的優(yōu)點尤其在于，可保留在生活用電設施中傳統(tǒng)的通過光開關(guān)可接通/可關(guān)斷的照明設備的布線，在其中電源導線的相導線和負載導線(“開關(guān)的相 (geschaltete Phase)")在光開關(guān)處存在，而在照明設備處存在電源導線的零導線和負載導線，也就是不僅在光開關(guān)處而且在照明設備處只存在兩個金屬線/導線。所以有利地并且在無需重新鋪設附加的導線的情況下也可能的是常規(guī)地通過光開關(guān)所驅(qū)動的照明設備改換成根據(jù)本發(fā)明所提出的、具有代替光開關(guān)的控制設備和代替照明設備中傳統(tǒng)燈的負載模塊的裝置。對于在應用者方面的錯誤使用，例如在通過傳統(tǒng)的光開關(guān)驅(qū)動根據(jù)本發(fā)明的負載模塊時或在結(jié)合傳統(tǒng)的照明工具(如白熾燈)驅(qū)動根據(jù)本發(fā)明的控制設備時，也根本不會出現(xiàn)問題，也就是說，傳統(tǒng)的光開關(guān)可接通/關(guān)斷根據(jù)本發(fā)明的負載模塊并且根據(jù)本發(fā)明的控制設備可接通/關(guān)斷傳統(tǒng)的照明工具。不言而喻，在這種錯誤的使用中通信是不可能的。通過對唯一導線上流動的電流進行調(diào)制能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)過該導線在控制設備和負載模塊之間的雙向通信。附加的控制導線不是必需的。在此各個負載模塊可以彼此獨立地且在對不同的需求(例如關(guān)于在照明設備中的亮度和/或顏色)的規(guī)定下由控制設備控制。 此外從負載模塊到控制設備的應答是可能的。因為調(diào)制僅在控制設備和負載模塊之間的負載導線上進行，所以生活用電設施的其他消耗裝置根本不會受其影響。


以下根據(jù)附圖來更詳細地說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。附圖示出圖1示出通信系統(tǒng)的示意圖，在此通信經(jīng)過負載導線進行；圖2示出圖1的通信系統(tǒng)的控制設備和負載模塊的詳細示圖；圖3示出不僅應用于控制設備中而且應用于負載模塊中的電流調(diào)制解調(diào)器的示圖；圖4示出用于圖解在電源電壓的一個周期上電源電壓和電流的變化曲線的信號時間圖；以及圖5示出用于圖解根據(jù)示例性實施方式的通信方法的流程1示出通信系統(tǒng)1，在該系統(tǒng)中在控制設備2和一個或多個(在本示例中為三個)負載模塊3之間提供雙向通信。負載模塊3分別包括可電驅(qū)動的負載34，經(jīng)過負載導線L’向負載34供應電能。對于通信系統(tǒng)1，負載模塊3在負載導線L’和電源導線4的零導線N之間彼此并聯(lián)。對此，控制設備2在相導線L和負載導線L’之間串聯(lián)。L’也表征稱作負載導線的、在控制設備2和負載模塊3之間的相導線的開關(guān)的/受控的部段。在控制設備2和負載模塊3之間的通信例如根據(jù)半雙工方法進行，也就是通信僅在一個方向是可能同時的并且只能在控制設備2的參與下執(zhí)行。此外，在不同的時間窗中執(zhí)行電能到負載模塊3的傳輸和在控制設備2和負載模塊3之間的數(shù)據(jù)通信。圖2示出布置在相導線L和負載導線L’之間的控制設備2和布置在電源導線4 的負載導線L’和零導線N之間的負載模塊3其中之一的詳細示圖。控制設備2包括微處理器21，其與電流調(diào)制解調(diào)器22、功率開關(guān)23和電流供電塊24連接。電流調(diào)制解調(diào)器22、功率開關(guān)23和供電塊M在相導線L和負載導線L’之間彼此并聯(lián)。供電塊M用于在需要時從相導線L取得電能，尤其是用于驅(qū)動微處器21、電流調(diào)制解調(diào)器22和功率開關(guān)23。供電塊M由微處理器21控制，以致于當通過微處理器21對如下預先給定時，則只從相導線L取得電能。其他情況下，供電塊M，至少在控制設備2和負載模塊3之間的通信期間應保持在高阻抗狀態(tài)。電流調(diào)制解調(diào)器22用于監(jiān)視該電流通路中的電流以及對此調(diào)節(jié)所期望的阻抗，以致于以下所描述的通信是可能的。控制設備2的電流調(diào)制解調(diào)器22連接在相導線L和負載導線L’之間的電流通路中且用于控制和監(jiān)視負載導線L’中的電流水平。功率開關(guān)23由微處理器21控制，使得所述功率開關(guān)23在經(jīng)過負載導線L’進行的通信期間被斷開并且為了向負載模塊3傳輸電能而在通信時間窗外在能量傳輸時間窗期間閉合。功率開關(guān)23可以構(gòu)造成具有半導體構(gòu)件，例如MOSFET或類似物。借助于微處理器21通過匹配電流調(diào)制解調(diào)器22的阻抗調(diào)制數(shù)據(jù)比特以便傳遞信息，在此電流在通信階段期間在最小的電流值Imin和最大電流值Imax之間的范圍中改變。對于信息傳輸?shù)倪^程調(diào)制信息和/或數(shù)據(jù)所用的方式基本上是不重要的。所以不對要傳輸?shù)男盘柕恼{(diào)制方式做進一步解釋。為了描述以下的通信方法足夠的是，在通信時間窗KF內(nèi)根據(jù)預先給定的調(diào)制方法通過適當?shù)貙㈦娏餍盘栐陬A先給定的最小電流值Imin和預先給定的最大電流值Imax之間變動來表示數(shù)據(jù)比特。結(jié)合通信方法更詳細地說明對阻抗改變的功能的使用。此外電流調(diào)制解調(diào)器22可通過測量電流通路中的電流、例如借助于微處理器21而接收數(shù)據(jù)和/或信息。負載模塊3以類似的方式構(gòu)成。負載模塊3包括微處理器31、電流調(diào)制解調(diào)器32、功率塊33和負載34。電流調(diào)制解調(diào)器32和功率塊33在負載導線L’和電源導線4的零導線N之間并聯(lián)。負載34可以例如以燈的形式或其他的消耗裝置的形式構(gòu)造。功率塊33用于從負載導線L’取得電能，以便一方面給微處理器31和電流調(diào)制解調(diào)器32供電而另一方面驅(qū)動負載34。如上對于供電塊M所描述的那樣，功率塊33在通過微處理器31控制的情況下取得電能。用于驅(qū)動消耗裝置的從負載導線L’的分接的電能可由現(xiàn)有技術(shù)獲知并且因而對此不加以更詳細的說明。微處理器31可控制負載34，以便預先給定功率消耗和/或驅(qū)動參數(shù)等等。在燈作為負載的情況下對于單色燈可以改變亮度或者對于彩色燈可以改變亮度和顏色并且可以從燈獲得關(guān)于燈的狀態(tài)(例如關(guān)于燈中缺陷、其功率消耗和類似物的信息)的應答。在上述配置中具有控制設備2和負載模塊3的通信系統(tǒng)1可應用于在控制設備2和負載模塊3之間實現(xiàn)數(shù)字通信，以便控制負載34。在圖3中示出電流調(diào)制解調(diào)器22或32的詳細示圖。電流調(diào)制解調(diào)器22、32串聯(lián)到相應的電源導線和/或負載導線中且具有用于與相導線L和/或與負載導線L’連接的第一接頭51和用于與負載導線L’連接和/或與電源導線4的零導線N連接的第二接頭52。在接頭51、52之間有電流通路，在該電流通路中串聯(lián)地設置第一功率開關(guān)(例如第一增強型η溝道MOSFET 53)和第二功率開關(guān)(例如第二增強型η溝道MOSFET 54) 0此外與MOSFET 53,54串聯(lián)地設置第一感測電阻55和第二感測電阻56。詳細地講，第一 MOSFET 53的第一接頭(漏極接頭)與電流調(diào)制解調(diào)器22、32的第一接頭51相連接，而第一 MOSFET 53的第二接頭(源極接頭)與第一感測電阻55的第一接頭相連接。第一感測電阻55的第二接頭與地電位或其他的確定的電位以及與第二感測電阻56的第一接頭相連接。第二感測電阻56的第二接頭與第二 MOSFET M的第一接頭 (源極接頭)相連接。第二 MOSFET M的第二接頭(漏極接頭)與電流調(diào)制解調(diào)器22、32 的第二接頭相連接。MOSFET 53 J4的控制接頭(柵極接頭)彼此連接且與運算放大器57 的輸出端相連接。在輸入側(cè)在運算放大器57的未反相的輸入端處施加TX-信號TX以及在運算放大器57的反相的輸入端處施加RX-信號RX。TX-信號TX由微處理器21、31提供，而RX-信號RX相應于與在電流調(diào)制解調(diào)器的第一接頭和第二接頭51、52之間的電流絕對值成比例的電壓信號。這通過兩個半波整流放大器58、59獲得，它們在第一感測電阻55的第一接頭處和在第二感測電阻56的第二接頭處分接(abgreifen)電壓電位，它們?nèi)Q于通過電流調(diào)制解調(diào)器22、32的電流通路的電流流動。經(jīng)放大的電壓電位在求和元件60中相加，以致于獲得與在電流調(diào)制解調(diào)器22、32的第一接頭和第二接頭51、52之間的電流通道中電流絕對值成比例的電壓信號。RX-信號RX作為反饋信號應用在調(diào)節(jié)回路中，調(diào)節(jié)回路控制MOSFET 53J4的控制電壓。以這種方式可以通過電流調(diào)制解調(diào)器將電流通道中的電流調(diào)節(jié)到與TX-信號TX成比例的值。在圖4中示出的是信號時間圖，該信號時間圖示出能量傳輸時間窗EF和通信時間窗KF中信號-和能量傳輸之間的分離。上部的正弦形的變化曲線示出在電源導線4的相導線L和零導線N之間電源電壓U的變化曲線。電壓的周期性變化曲線劃分到連續(xù)的時間窗中，也就是到在其中傳輸電能的能量傳輸時間窗EF中以及到在其中為了在控制設備2和負載模塊3之間進行通信而進行信號傳輸?shù)耐ㄐ艜r間窗KF中。通信時間窗KF是關(guān)于電壓變化曲線定義的并且處在如下范圍中，在所述范圍中電壓值小于第一預先給定的閾值^且大于第二預先給定的閾值US2。由此，電壓表的關(guān)于電壓變化曲線的周期持續(xù)時間的角度范圍 φι ’ φ2； 180。_ φ2, 180。_ Cp1 ； 180。+ Cp1, 180。+ φ2； 360°- φ2, 360°- Cp1 被定
義為通信時間窗KF。能量傳輸時間窗EF是關(guān)于電壓變化曲線定義的并且處于如下范圍中，在該范圍中電壓值大于第二預先給定的閾值US2。由此，定義角度范圍 ψ2, 180° - φ2； 180° + φ2, 360°- φ2
ο優(yōu)選地，電壓的第一閾值Usi相應于電源電壓的峰值的30%與70%之間的電壓，優(yōu)選相應于該峰值的40%與60%之間的電壓，例如50%。優(yōu)選地，電壓的第二閾值^相應于電源電壓的峰值的5%與25%之間的電壓，尤其是電源電壓的峰值的10%與20%之間的電壓，例如15%。原則上應規(guī)定的是，能量傳輸時間窗延伸通過電源電壓變化曲線的峰值。作為對于上述的能量傳輸時間窗的對稱布置的備選也可設置能量傳輸時間窗關(guān)于電源電壓的峰值的非對稱布置。在電源電壓的零交叉周圍的范圍中，在該范圍中電壓在量值上小于第二閾值Us2， 設置了同步時間窗SYNC，其分成兩個通信時間窗KF。同步時間窗SYNC不用于在控制設備 2和負載模塊3之間傳輸信息，因為在負載導線L’上用于提供最大電流值Imax和用于向負載；34傳輸電能的可用電壓太小。在這種情況下，控制設備2和負載模塊3的所有電流調(diào)制解調(diào)器22、32都處在被動的“聽”-狀態(tài)下。此外，可以合適的方式通過微處理器21、31檢測電源電壓的零交叉，以便關(guān)于供電系統(tǒng)的網(wǎng)絡頻率同步微處理器的內(nèi)部時鐘。檢測可借助于合適的電壓測量儀和/或借助于電流調(diào)制解調(diào)器22、32的感測電阻55、56進行。此外供電塊M和功率塊33應在同步階段期間被去激活并且功率開關(guān)23應同樣地斷開或是高阻抗的，因為在零交叉期間無法向負載；34傳輸在相當大的范圍中的能量。在相應于零交叉之后的相角Cp1的持續(xù)時間后，通信在另一個通信時間窗中重新開始，在此功率開關(guān)23繼續(xù)保持斷開。對于電源電壓的零交叉之后相應于相角φ2的轉(zhuǎn)換時間點，結(jié)束通信且開始能量傳輸時間窗的能量傳輸階段。在通過同步的微處理器21、31控制的情況下關(guān)斷所有電流調(diào)制解調(diào)器22、32以及閉合功率開關(guān)23，以便在能量傳輸時間窗期間向負載模塊3傳輸電能。功率塊33也通過微處理器21、31激活且通過以下方式開始，對供電電流形式的電能分路用于相應的負載34。合適的是，在電流調(diào)制解調(diào)器22、32的關(guān)斷和功率開關(guān)23的閉合之間設有合適的緩沖時間范圍。在該緩沖時間范圍中閉合功率開關(guān)23且電流調(diào)制解調(diào)器22、32處在具有盡可能大的阻抗的關(guān)閉-狀態(tài)，以便避免能量傳輸時間窗和通信時間窗的相交，該相交可導致電流調(diào)制解調(diào)器22、32的過載以及導致解調(diào)錯誤。根據(jù)同樣在圖4中示出的在負載導線L’上的電流的電流變化曲線識別在能量傳輸時間窗期間供電電流的在量值上高的電流值和通信電流的為了傳輸數(shù)字信息而在兩個電流值Imax，Imin之間變動的電流值，其符號分別取決于電源電壓是正的還是負的。在零交叉之后的確定的持續(xù)時間之后，尤其是在超出電源電壓的幅度的最大值或最小值之后，功率開關(guān)23又斷開且通信在隨后的通信時間窗KF中接收(aufnehmen)。因而，在電源電壓的每個周期期間四個其中可進行通信的通信時間窗是可用的。下文中詳細地描述通信方法。該通信(例如如上所述)基于電流調(diào)制且原則上能夠驅(qū)動多個負載模塊3。對通信方法提高了的要求在于，負載模塊3必須在負載導線L’和電源導線4的零導線N之間彼此并聯(lián)且與控制設備2串聯(lián)。這通過可用的(例如建筑物中的)導線基礎(chǔ)設施(leitungsinfrastruktur)預先給定。在這種情形下控制設備2作為“主設備(master)，，向作為“從設備(slave)，，的所有負載模塊3傳遞信息，其方式是調(diào)制電路中在最小的電流值Imin和最大電流值Imax之間的總電流。此外每個負載模塊3只能以較小量為導線網(wǎng)絡(Leitimgsnetz)中的電流做貢獻，尤其是在負載模塊3數(shù)量多的情況下。出于該原因，通信方法規(guī)定，僅設備2、3可同時發(fā)送。此外應規(guī)定的是，當負載模塊3發(fā)送時，其他的負載模塊3將其電流調(diào)制解調(diào)器32與負載導線L’分開，也就是置于關(guān)閉-狀態(tài)中和/或高阻抗地連接。為了避免在負載導線L’上的數(shù)據(jù)傳輸沖突，負載模塊3應僅當通過控制設備2明確地向負載模塊3對此提出請求時才發(fā)送。在圖5中示出用于圖解通信方法的流程圖。步驟Sl涉及當電源電壓接通(einschalten)時的接通階段。在這個狀態(tài)中所有電流調(diào)制解調(diào)器22、32被置于關(guān)閉-狀態(tài)，在該狀態(tài)中通過電流調(diào)制解調(diào)器22、32的電流通路具有高阻抗。對此，通過相應的微處理器21、31將TX-信號TX設為零，以便通過所得到的控制信號打開MOSFET 53，54且將涉及的電流調(diào)制解調(diào)器22、32與電路分開。功率開關(guān)23在接通階段期間同樣斷開。供電塊24以及功率塊33只從負載導線L’取得供電電流，以致于可在控制設備2和負載模塊3中的每個中構(gòu)成足夠的直流電壓電源。一旦達到該狀態(tài)，啟動控制設備2和負載模塊3的微處理器21、31并且控制設備的供電塊M和/或功率塊33可被置于高阻抗狀態(tài)。一旦在步驟S2中相應的微處理器21、31接管控制設備2或所涉及的負載模塊3的控制，則微處理器21、31將各自的電流調(diào)制解調(diào)器21、31置于“聽”-狀態(tài)。在“聽”-狀態(tài)中應用TX-信號TX，以便將電流調(diào)制解調(diào)器的電流通路中的電流限制到預先給定的最大電流值1_。對此TX-信號TX作為電壓信號由微處理器31預先給定以及通過與RX-信號RX 的差值形成(Differzenzbildimg)而形成調(diào)節(jié)。TX-信號TX相應于當具有最大電流值Imax 的電流流經(jīng)感測電阻陽、56時其電壓值相應于感測電阻55、56上的電壓降的電壓。RX-信號RX相應于感測電阻55、56上的實際電壓降。調(diào)節(jié)在運算放大器57的輸出端處的控制電壓，使得與TX-信號TX的電壓成比例的電流，也即Imax，流經(jīng)該電流通路。因而，負載模塊3的微處理器31控制它的電流調(diào)制解調(diào)器32，以便將通過每個電流調(diào)制解調(diào)器32的電流流動限制到最大電流值1_。控制設備2調(diào)節(jié)它的電流調(diào)制解調(diào)器21，以便將負載導線L’中的電流限制到標稱最大值。當例如具有最大數(shù)量的負載模塊nmax的控制設備2應工作時，那么應將電流調(diào)制解調(diào)器限制到nmaxX Imax的電流。這在交變電壓的至少一個完整周期期間進行。零交叉可通過微處理器21、31來識別，以便構(gòu)成對于控制設備2以及所有負載模塊3共同適用的時間基準。借助于RX-信號RX在控制設備2的微處理器21中所測定的導線電流Imess可由控制設備2應用，以便估計連接的(angeschlossen)負載模塊3的數(shù)量n，其方式是導線電流Imess的測量值除以最大電流Imax的標稱值(其優(yōu)選對于每個負載模塊3是相同地預調(diào)節(jié)的)。對此，應盡可能使所有負載模塊3的預給定的最大導線電流選擇為相同。應用于步驟 S2的電源電壓的周期的數(shù)量可預先給定。在步驟S3中確定微處理器21、31的同步性以及估計連接的負載模塊的數(shù)量η。 通信現(xiàn)在相應于上述的操作方式僅在通信時間窗KF內(nèi)執(zhí)行。所有負載模塊3則保持在 “聽”-狀態(tài)中且控制設備3可根據(jù)“說”-狀態(tài)開始數(shù)據(jù)的傳輸?！罢f”狀態(tài)規(guī)定，應用TX-信號ΤΧ，以便將最小電流值Imin和最大電流值Imax之間的整個范圍中的相電流(den Strom der Phase)用于數(shù)據(jù)傳輸。通過測量在感測電阻55、56上下降的電壓可監(jiān)視該電流，以便識別沖突。當相應于RX-信號RX的電流值超出最大電流值Imax時，識別沖突?？蓪鬏?shù)臄?shù)據(jù)用于傳輸指令，例如負載的接通，或信號傳輸可以是復雜的握手方法的一部分，例如用于識別每個單獨的負載模塊3和用于分配地址。以下描述一種用于識別連接的負載模塊3和用于分配地址的方法，以便可通過控制設備2適宜地響應每個負載模塊3。在以前所描述的開始序列(Martsequenz)結(jié)束后控制設備2可在步驟S4中發(fā)送指令I(lǐng)D_請求，以便請求負載模塊3，提供自己識別?？刂圃O備 2在發(fā)送ID_請求指令后被置于“聽”-狀態(tài)中(步驟S5)。一旦連接的負載模塊3從控制設備2接收ID_請求指令，則其在步驟S6中生成臨時標識符，例如隨機的或取決于相應的負載模塊3的序列號。該臨時標識符在步驟S6中由每個負載模塊3在隨機數(shù)量的通信時間窗KF后傳輸?shù)娇刂圃O備2。當控制設備2在步驟S7中已從負載模塊3之一接收答復后，控制設備2重新傳輸相同的臨時標識符以及附上對應的邏輯地址。在控制設備2中根據(jù)預先給定的模式選擇或隨機地選擇該邏輯地址。邏輯地址是唯一的且每個負載模塊3獲得獨一無二的邏輯地址。當負載模塊3已經(jīng)從控制設備2接收答復后，負載模塊3檢驗臨時標識符。當該臨時標識符與以前傳輸?shù)囊恢聲r，那么負載模塊3在其存儲器中存儲追加的邏輯地址(步驟S8)。自此開始所涉及的負載模塊3可直接通過邏輯地址來響應。一旦所有負載模塊3以上述的方式分配了邏輯地址，則在步驟S9中可占用如下狀態(tài)，在該狀態(tài)中可在通信時間窗KF期間在控制設備2和各個負載模塊3之間根據(jù)預先給定的協(xié)議實施通信。優(yōu)選地，在通信時間窗KF期間總是只進行兩個設備2、3之間的單向通當兩個負載模塊3在相同的時間傳輸臨時標識符作為對ID_請求-指令的答復時，控制設備2對有錯誤的信息解碼。在這種情況下應用錯誤檢測方法。例如可將控制設備2構(gòu)造成以便識別校驗和是錯誤的，由此控制設備2丟棄接收的消息。只要負載模塊3在預先確定的時間內(nèi)沒有獲得答復，則負載模塊3分別在隨機數(shù)量的通信時間窗KF之后重復傳輸臨時標識符。負載模塊3以相同的方式檢測何時出現(xiàn)沖突以及未指配地址。然后負載模塊3在隨機數(shù)量的通信時間窗KF之后重復傳輸它的臨時標識符。例如可以在ASK-調(diào)制中(幅移鍵控)識別沖突。在ASK-調(diào)制中在量值上低的電流值(最小電流值Imin)主導?？梢詫崿F(xiàn)沖突檢測，其方式是在發(fā)送期間電路中電流值通過電流調(diào)制解調(diào)器22、32監(jiān)視。當例如測量到低電流值時，盡管控制設備2或負載模塊3其中之一為了發(fā)送信息而嘗試將最大電流值Imax加到負載導線L’上，會檢測到?jīng)_突并且控制設備2和/或涉及的負載模塊3中斷該傳輸。沖突的出現(xiàn)可相應地在控制設備2和/或負載模塊3中引起在隨后的通信時間窗KF中啟動重新傳輸。在FSK-調(diào)制(頻移鍵控)的情況下，信號變化曲線通常扭曲(Verzerren)，以致于可通過信號的扭曲識別沖突。為了減小兩個負載模塊3選擇相同臨時標識符的概率，該臨時標識符可以以足夠長度的比特序列的形式存在，例如16比特，24比特或32比特。根據(jù)另外的實施方式，可設置組地址，以便同時對負載模塊3的組或子集進行編址。因而，該協(xié)議可規(guī)定組標識符，其除了負載模塊3的簡單地址之外還能夠?qū)崿F(xiàn)通過組地址響應負載模塊3。組地址到負載模塊3的分配可基本上以相同方式執(zhí)行，如邏輯地址的分
配一樣。此外，可構(gòu)造控制設備2，以便識別何時連接沒有電流調(diào)制能力的傳統(tǒng)負載，由此阻礙了根據(jù)上述的通信方法的數(shù)字通信。這可能在步驟Sl中在接通階段期間已經(jīng)確定，其方式是監(jiān)視導線電流。未根據(jù)上述方法驅(qū)動的負載導致電流的異常變化。還要補充的是，不僅控制設備而且負載模塊配備有存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)將控制設備和負載模塊之間一次性確定的配屬關(guān)系在網(wǎng)絡故障時也持久地存儲。即使前面示例性和詳細地描述振幅調(diào)制，不言而喻地也可應用頻率調(diào)制。優(yōu)選地，可應用任意的、通常已知的調(diào)制方式。附圖標記列表1通信系統(tǒng)2控制設備3負載模塊
4電源導線21微處理器22 電流調(diào)制解調(diào)器23 功率開關(guān)24供電塊31微處理器32 電流調(diào)制解調(diào)器33 功率塊34 負載51第一接頭52第二接頭53第一 MOSFET54第二 MOSFET55第一感測電阻56第二感測電阻57運算放大器58、59半波整流放大器60 求和元件L 電源導線的相導線L’負載導線N 電源導線的零導線。
權(quán)利要求
1.一種通信系統(tǒng)(1)，包括:-控制設備O)，所述控制設備⑵在相導線(L)和負載導線(L’ )之間串聯(lián)到電源導線中，以便僅在能量傳輸時間窗(EF)期間準許至少一個負載(34)上的供電電流以及僅在不與所述能量傳輸時間窗(EF)重疊的通信時間窗(KF)期間通過檢測和/或調(diào)制經(jīng)過所述負載導線(L’ )的通信電流執(zhí)行雙向通信；以及-一個或多個設有所述負載(34)的負載模塊(3)，所述負載模塊C3)彼此并聯(lián)且在所述負載導線(L’ )與所述電源導線的所述零導線(N)之間與所述控制設備O)串聯(lián)， 以便僅在所述能量傳輸時間窗(EF)期間從所述負載導線(L’ )取得電能以及向相應負載 (34)提供電能，以及以便僅在所述通信時間窗(KF)期間通過檢測和/或調(diào)制經(jīng)過所述負載導線(L’) 的通信電流來執(zhí)行所述雙向通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)(1)，在此所述控制設備(2)具有功率開關(guān)(23)， 以便在所述能量傳輸時間窗(EF)期間閉合所述功率開關(guān)03)以及在所述能量傳輸時間窗 (EF)外斷開所述功率開關(guān)03)，以及在此所述至少一個負載模塊(3)具有功率塊(33)，以便在所述能量傳輸時間窗(EF)期間從所述負載導線(L’ )取得電能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的通信系統(tǒng)(1)，在此所述控制設備( 和所述一個或多個負載模塊C3)分別具有電流調(diào)制解調(diào)器02、32)，在此每個電流調(diào)制解調(diào)器(22、3幻在所述能量傳輸時間窗(EF)期間去激活，以致于所述電流調(diào)制解調(diào)器基本上不具有導電性，以及在所述通信時間窗(KF)期間為了接收而被置于“聽”-狀態(tài)，在所述“聽”-狀態(tài)中所述電流調(diào)制解調(diào)器02、32)的阻抗調(diào)節(jié)成使得將所述通信電流限制到預先給定的最大電流值(Imax)，或被置于“說”-狀態(tài)，在所述“說”-狀態(tài)中所述電流調(diào)制解調(diào)器02、32)的阻抗是可變的，使得為了發(fā)送要在所述負載導線(L’ )上傳輸?shù)男畔⑺鐾ㄐ烹娏髟陬A先給定的第一電流值和預先給定的第二電流值之間改變。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通信系統(tǒng)(1)，在此設有多個負載模塊(3)，所述負載模塊的電流調(diào)制解調(diào)器(3 將“聽”-狀態(tài)中的電流流動分別限制到相同的預先給定的最大電流值，在此所述控制設備( 構(gòu)造成以便執(zhí)行對連接的負載模塊(3)的數(shù)量的估算，其方式是在接通階段中將所有負載模塊(3)的所述電流調(diào)制解調(diào)器(3 置于所述“聽”-狀態(tài)， 通過所述控制模塊( 的所述電流調(diào)制解調(diào)器0 測量在所述負載導線(L’)中調(diào)節(jié)的電流并且將所述負載模塊(3)的數(shù)量作為測量的電流與對于該狀態(tài)在所述控制模塊中預先給定的最大電流值的比例來測定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的通信系統(tǒng)(1)，在此所述通信系統(tǒng)(1)構(gòu)造成以便僅在所述控制設備( 和所述一個或多個負載模塊( 其中之一之間執(zhí)行所述雙向通信。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的通信系統(tǒng)(1)，在此所述控制設備( 和所述一個或多個負載模塊C3)構(gòu)造成一旦校驗和是錯誤的或未指配地址，在所述地址分配期間在協(xié)議層面上識別由于同時發(fā)送要傳輸?shù)男畔⒁鸬臎_突。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6之一所述的通信系統(tǒng)(1)，在此所述控制設備( 和所述一個或多個負載模塊(3)構(gòu)造成在應用頻率調(diào)制時依據(jù)所述信號變化曲線的扭曲識別由于同時發(fā)送要傳輸?shù)男畔⒍鸬臎_突。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6之一所述的通信系統(tǒng)(1)，在此所述控制設備( 和所述一個或多個負載模塊C3)構(gòu)造成依據(jù)通過所述負載導線(L’ )上的電流超出所述最大電流值(Imax)而識別由于同時發(fā)送要傳輸?shù)男畔⒁鸬臎_突。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的通信系統(tǒng)(1)，在此所述通信時間窗(KF)相應于其中所述電源電壓在量值上大于第一閾值且在量值上小于第二閾值(Usi)的時間窗，以及在此所述能量傳輸時間窗(EF)相應于其中所述電源電壓在量值上大于所述第二閾值(Usi)的時間窗。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的通信系統(tǒng)(1)，在此所述控制設備( 和所述一個或多個負載模塊C3)分別構(gòu)造成以便識別所述電源電壓的零交叉以及以便取決于所述零交叉的時間點進行同步。
11.一種用于串聯(lián)在相導線(L)和負載導線(L’)之間的、用于通信系統(tǒng)(1)的控制設備O)，所述控制設備( 包括-功率開關(guān)(23)，用于開關(guān)所述負載導線(L’ )中的供電電流，-電流調(diào)制解調(diào)器(22)，用于通過檢測和/或調(diào)制經(jīng)過所述負載導線(L’)的通信電流執(zhí)行雙向通信；-微處理器和/或數(shù)據(jù)處理單元，其構(gòu)造成以便僅在能量傳輸時間窗期間閉合所述功率開關(guān)03)，以便準許用于至少一個負載(34)的供電電流，以及以便僅在不與所述能量傳輸時間窗重疊的通信時間窗期間通過檢測和/或調(diào)制所述通信電流執(zhí)行所述雙向通信。
12.一種用于串聯(lián)在負載導線(L’ )和電源導線⑷的零導線(N)之間以便傳輸電能的、用于通信系統(tǒng)(1)的負載模塊(3)，所述負載模塊C3)包括-負載(34)，尤其是電消耗裝置；-功率塊(33)，以便從所述負載導線(L’ )取得電能以及向所述負載(34)提供電能；-電流調(diào)制解調(diào)器(32)，用于通過檢測和/或調(diào)制經(jīng)過所述負載導線(L’)的通信電流執(zhí)行雙向通信；-微處理器和/或數(shù)據(jù)處理單元，其構(gòu)造成以便僅在能量傳輸時間窗期間從所述負載導線(L’ )取得電能以及向所述負載(34)提供電能，以及以便僅在不與所述能量傳輸時間窗重疊的通信時間窗期間通過檢測和/或調(diào)制所述通信電流執(zhí)行所述雙向通信。
13.一種用于在通信系統(tǒng)(1)中的控制設備( 和一個或多個負載模塊C3)之間通信的方法，在此所述通信系統(tǒng)⑴具有串聯(lián)到電源導線⑷中的控制設備O)，以及一個或多個設有所述負載(34)的負載模塊(3)，所述負載模塊C3)彼此并聯(lián)并且與所述負載導線(L’ )中的所述控制設備O)串聯(lián)，所述方法具有下列步驟-驅(qū)動所述控制設備0)，以便在時間上連續(xù)地僅在能量傳輸時間窗期間準許用于驅(qū)動負載(34)的供電電流以及以便僅在不與所述能量傳輸時間窗重疊的通信時間窗(KF)期間通過檢測和/或調(diào)制經(jīng)過所述負載導線(L’ )的通信電流執(zhí)行雙向通信；以及-驅(qū)動所述一個或多個負載模塊(3)，以便僅在所述能量傳輸時間窗(EF)期間從所述負載導線(L’ )取得電能以及向所述相應負載(34)提供電能，以及以便僅在所述通信時間窗(KF)期間通過檢測和/或調(diào)制經(jīng)過所述負載導線(L’)的通信電流執(zhí)行所述雙向通信。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，在此所述控制設備( 和所述一個或多個負載模塊 ⑶在所述通信時間窗(KF)期間為了接收數(shù)據(jù)而被置于“聽”-狀態(tài)，在所述“聽”-狀態(tài)中所述電流調(diào)制解調(diào)器的阻抗調(diào)節(jié)成使得將所述通信電流限制到預先給定的最大電流值，或被置于“說”-狀態(tài)，在所述“說”-狀態(tài)中所述電流調(diào)制解調(diào)器的阻抗是可變的，使得為了發(fā)送要在所述負載導線(L’ )上傳輸?shù)男畔⑺鐾ㄐ烹娏髟陬A先給定的第一電流值和預先給定的第二電流值之間改變。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，在此在接通階段期間所述一個或多個負載模塊(3) 將所述“聽”-狀態(tài)中的所述通信電流分別限制到相同的預先給定的最大電流值(Imax)，在此所述控制設備( 執(zhí)行對連接的負載模塊C3)的數(shù)量的估算，其方式是在接通階段中將所有負載模塊(3)的所述電流調(diào)制解調(diào)器(3 置于所述“聽”-狀態(tài)，通過所述控制模塊(2) 的所述電流調(diào)制解調(diào)器0 測量在所述負載導線(L’)中調(diào)節(jié)的電流并且將所述負載模塊 (3)的數(shù)量作為測量的電流與對于該狀態(tài)在所述控制模塊中預先給定的最大電流值(Imax) 的比例來測定。
16.根據(jù)權(quán)利要求13-15之一所述的方法，在此執(zhí)行地址分配，其方式是所述控制設備( 通過所述一個或多個負載模塊C3)發(fā)送用于要求地址的請求，所述負載模塊(3)在隨機數(shù)量的通信時間窗(KF)之后向所述控制設備(2)發(fā)送隨機標識碼作為答復以及所述控制設備( 發(fā)送設有邏輯地址和所述隨機標識碼的信息，以致于依據(jù)發(fā)送的隨機標識碼將其邏輯地址指配給該涉及的負載模塊(3)。
17.一種用于在用于串聯(lián)在電源導線(4)中的、用于通信系統(tǒng)(1)的控制設備(2)中執(zhí)行的方法，在此所述控制設備( 包括-功率開關(guān)(23)，用于開關(guān)所述負載導線(L’ )中的供電電流；以及-電流調(diào)制解調(diào)器(22)，用于通過檢測和/或調(diào)制經(jīng)過所述負載導線(L’)的通信電流執(zhí)行雙向通信；在此所述方法規(guī)定，僅在能量傳輸時間窗(EF)期間閉合所述功率開關(guān)(23)，以便準許用于至少一個負載的供電電流，以及僅在不與所述能量傳輸時間窗(EF)重疊的通信時間窗(KF)期間通過檢測和/或調(diào)制所述通信電流執(zhí)行所述雙向通信。
18.一種用于在用于與負載導線(L’)串聯(lián)以便傳輸電能的、用于通信系統(tǒng)(1)的負載模塊(3)中執(zhí)行的方法，在此所述負載模塊C3)包括-負載(34)，尤其是電消耗裝置；-供電塊(33)，以便從所述負載導線(L’ )取得電能以及向所述負載(34)提供電能；以及-電流調(diào)制解調(diào)器(32)，用于通過檢測和/或調(diào)制經(jīng)過所述負載導線(L’)的通信電流執(zhí)行雙向通信；在此所述方法規(guī)定，僅在能量傳輸時間窗(EF)期間從所述負載導線(L’ )取得電能以及向所述負載提供電能，以及僅在不與所述能量傳輸時間窗(EF)重疊的通信時間窗(KF) 期間通過檢測和/或調(diào)制所述通信電流執(zhí)行所述雙向通信。
全文摘要
本發(fā)明的名稱為用于通過負載導線進行通信的方法和裝置，涉及一種通信系統(tǒng)(1)，包括控制設備(2)，其在相導線(L)和負載導線(L’)之間串聯(lián)到電源導線(4)中，以便僅在能量傳輸時間窗(EF)期間準許在至少一個負載(34)上的供電電流并且僅在不與能量傳輸時間窗(EF)重疊的通信時間窗(KF)期間通過檢測和/或調(diào)制經(jīng)過負載導線(L’)的通信電流而執(zhí)行雙向通信；以及一個或多個設有負載(34)的負載模塊(3)，其彼此并聯(lián)且在負載導線(L’)中與控制設備(2)串聯(lián)，以便僅在能量傳輸時間窗(EF)期間由負載導線(L’)取得電能以及向相應負載(34)提供電能，以及以便僅在通信時間窗(KF)期間通過檢測和/或調(diào)制經(jīng)過負載導線(L’)的通信電流來執(zhí)行雙向通信。
文檔編號H04B3/54GK102377456SQ20111022043
公開日2012年3月14日 申請日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月27日
發(fā)明者A·埃克萊貝, D·戈爾迪恩, F·齊梅克, G-L·馬多納, H·林德, M·西米諾, P·魯梅納普夫, R·布洛克, T·魯希瓦爾 申請人:Abb股份公司