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CN110915143B - 集成有能量存储的应用设备及其操作 - Google Patents

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CN110915143B
CN110915143B CN201880052853.6A CN201880052853A CN110915143B CN 110915143 B CN110915143 B CN 110915143B CN 201880052853 A CN201880052853 A CN 201880052853A CN 110915143 B CN110915143 B CN 110915143B
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Abstract

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。

Description

集成有能量存储的应用设备及其操作
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。
应用设备可以是在与建筑管理系统相关联的应用中可用的任何设备，相关联的应用是例如照明应用、供暖、通风和空调(HVAC)应用等。这些设备可以是但不限于经由输送网中的配电线连接的照明器、灯、传感器和用户接口。传感器和用户接口可以提供数据，根据这些数据可以控制照明器和灯的操作。应用设备可以包括运行相应负载的应用驱动器，例如灯可以由灯驱动器运行。应用设备包括可连接到配电线的信号端口，其中信号端口可以具有一个或多个接触引脚。配电线可以包括要用于信号传输的一根或多根导线，其中所传送的信号可以用于第一模式下的AC电力传输和第二模式下的数据传输。在第一模式期间，应用设备基于经由配电线提供的AC电力来操作。在第二模式期间，应用设备基于内部储能装置(诸如电池)提供的电力来操作。优选地，储能装置是可充电的，使得在第一模式期间，通过使用经由配电线提供的AC电力，应用设备被操作并且电池通过储能装置充电器被充电。在第二模式下，应用设备由来自储能装置的电力运行。因此，应用设备不再由来自外部AC电源的电力供电，使得在第二模式期间不存在因经由配电线的电力传输引起的噪声。因此，经由配电线的数据传输不会受到因AC电力传输引起的噪声的损害，使得应用设备不需要电路来对受到噪声损害的数据传输滤波。储能装置可以优选地被选择，使得容量足够在传送相应数据(例如控制命令、测量更新/报告、配置更新等)所需的时间段内为应用设备在第二模式下的操作提供能量。这个时间段的范围通常在几秒到几分钟。
在本发明的实施例中，信号端口还被适配为在第三模式下接收来自DC电源的电力，用于操作应用设备。DC电源可以是连接到同一配电线的一个或多个应用设备的电池。优选地，来自DC电源的电力也可以用于通过储能装置充电器对储能装置进行充电。这样，能量可以在应用设备中分配，以保证各个应用设备在所要求的操作状态下的操作。该模式可在AC干线电力小故障的情况下使用，并充当紧急模式，以继续各个应用设备的操作。如果AC电力的质量不够，也可以应用它。
在本发明的实施例中，信号端口还被适配为在第三模式下将电力从储能装置传送到配电线上。如上文所描述的，在AC干线电力小故障或AC电力质量不足的情况下，应用设备可以向连接到配电线的其他应用设备提供能量，以便支持连接到配电线的其他应用设备的正确操作。
优选地，在第三模式下，信号端口还适于传送或接收调制到DC电力信号上的数据。任何已知的调制方案都可以应用于DC电力传输。为了传送紧急消息，例如与各个应用设备的临界能量状态等等相关的紧急传输，对DC电力信号的附加数据调制可能是特别有利的。在这样的情况下，对DC电力信号的数据调制不允许等待数据通信模式的改变。
在本发明的实施例中，应用设备还包括电路，用于监控储能装置的状态，并且如果储能装置存储的能量下降到预定阈值以下，则向外部控制器提交信号，以请求在第一模式下操作。
在本发明的实施例中，应用设备还包括双向电流控制器和通信模块，二者均可连接到配电线，其中在第一模式下，电流控制器连接到配电线以从外部AC电源接收电力且通信模块从配电线断开，在第二模式下，电流控制器从配电线断开且通信模块连接到配电线，并且在第三模式下，电流控制器连接到配电线，以从外部DC电源接收DC电力或者从储能装置向配电线提供电力。电流控制器可以由中央控制器控制，或者可以依赖于能量存储水平的状态和应用设备的操作状态以自主方式控制。例如，如果照明器仅在低调光水平下操作，并因此在第二模式下仅需要来自储能装置的减少的电力，则中央控制器可以指示应用设备经由配电线从储能装置向其他应用设备提供能量。替代地，控制决策也可以由应用设备处的控制电路来确定。通过在相应的模式期间分别连接和断开电流控制器和通信模块，防止了不期望的能量流发生。
在本发明的实施例中，应用设备还包括连接到双向电流控制器的调制解调模块，以将数据调制到提供给配电线的DC电力信号上，或者解调利用DC电力信号接收的数据。
在本发明的另一方面，提供了一种包括可连接到配电线的信号端口的应用控制器，其中应用控制器被配置成在第一模式下控制AC电源连接到配电线，以经由配电线向应用设备提供电力，在第二模式下控制AC电源与配电线断开，并向应用设备发送数据传输或从应用设备接收数据传输，其中应用控制器在第一和第二模式之间切换。通过在数据通信模式期间对于配电线断开AC电力模式，防止来自AC电源的噪声干扰数据通信，由此提高了数据通信的质量，致使应用设备处的复杂噪声滤波电路冗余。
在本发明的实施例中，应用控制器被配置成在从应用设备接收到指示由应用设备的储能装置存储的电力已经下降到预定阈值以下的信号时，从第二模式切换到第一模式。为了避免在第二模式期间借助电池电力运行的各个应用设备断电，应用控制器被配置成在从应用设备接收到指示由应用设备的储能装置存储的电力已经下降到预定阈值以下的信号时从第二模式切换到第一模式。
在本发明的实施例中，应用控制器还包括用于在第一模式下监控AC电力质量的监控单元，其中控制器被配置成当AC电力质量下降到一定的值以下时控制应用设备切换到第三模式，在第三模式下，DC电力由应用设备的储能装置提供，并且作为具有或不具有调制数据信号的电力信号经由配电线传送。
优选地，监控单元包括锁相环检测器，用于检测AC电压的过零（zero crossing）以确定AC频率，并且其中控制器被配置为：如果AC频率偏离额定频率一预定量，则控制应用设备切换到第三模式。
在本发明的实施例中，应用控制器还包括用于在第一模式下监控AC电力的耗费的监控单元，其中控制器被配置成当AC电力的质量下降到某个值以下时控制应用设备切换到第三模式，在第三模式下，DC电力由应用设备的储能装置提供，并且作为具有或不具有调制数据信号的电力信号经由配电线传送。
在本发明的另一方面，提出了一种用于操作应用系统的方法，应用系统包括一个或多个应用设备和应用控制器，该方法包括：在第一模式下，控制AC电源连接到配电线，以经由配电线向应用设备提供电力，在第二模式下，控制AC电源从配电线断开，并且使得能够在一个或多个应用设备之间以及在一个或多个应用设备和应用控制器之间进行数据传输，在第三模式中，控制AC电源从配电线断开，并且使得能够在一个或多个应用设备之间进行DC电力传输。
优选地，该方法可以实现为计算机程序，其中该计算机程序可以在应用控制器的处理单元中执行，该计算机程序包括程序代码装置，用于当该计算机程序在该处理单元中执行时，使该处理单元执行如上文中定义的方法。
应当理解，权利要求1的应用设备和权利要求10的应用控制器以及权利要求15的用于操作应用系统的方法具有相似和/或相同的优选实施例，特别是如从属权利要求中所定义的。
应当理解，本发明的优选实施例也可以是从属权利要求或以上实施例与各自独立权利要求的任意组合。
参考下文描述的实施例，本发明的这些和其他方面将变得显而易见并得以阐明。
附图说明
在以下附图中：
图1示例性且示意性地示出了根据本发明实施例的包括应用设备和应用控制器的应用系统；
图2示例性且示意性地示出了在图1所示应用系统的不同操作模式期间配电线上的电压电平；
图3示例性且示意性地示出了根据本发明实施例的应用设备；和
图4示例性并示意性地示出了根据本发明实施例的用于操作应用系统的方法的流程图。
具体实施方式
图1示例性且示意性地示出了用于中央应用控制器200和具有集成储能装置102的应用设备1001至100n之间的通信和电力传输的应用系统，应用设备特别是照明设备，诸如照明器、灯、传感器、用户接口。应用设备1001至100n的进一步例子是在现代建筑管理系统中开发的任何设备，例如供暖、通风和空调(HVAC)应用。
经由同一配电线的数据通信或AC电力的传输一个接一个地相继发生，使得在数据通信期间没有来自AC电力传输的噪声。因此，不需要复杂的电路或协议来从嵌入在电力传输中的数据中提取信息。取决于应用设备的功耗，储能装置102可以是正常的电容器(例如用于用户接口)、超级电容器(例如用于低瓦数灯)或可充电电池(例如用于高瓦数照明器)。
在图1中的实施例中示出了应用设备1001至100n外部的中央应用控制器200。然而，应用控制器200也可以集成到应用设备1001至100n之一中，或者其功能性也可以分布在应用系统内的多个设备上。因此，应用控制器200应被理解为功能单元，而不一定是单个物理单元。
应用控制器200可以周期性地控制AC电源300与配电线连接和断开，配电线同样连接到应用设备1001至100n，以允许应用控制器和应用设备之间的数据通信，例如需求侧管理(DMR)消息或需求减少(DR)请求。当AC电源300被连接时，应用设备通过提供的AC电力操作。应用驱动器103根据在应用设备处编程的或者从应用控制器或其他应用设备接收的操作指令来驱使应用负载104。例如，在照明应用中，应用负载104可以是灯，其能够取决于由诸如用户接口和/或传感器的其他照明设备接收的操作命令，以不同的调光水平操作。在AC电力模式操作期间，如果应用设备的集成储能装置102是可充电的，则应用设备也可以对这些储能装置充电，例如通过AC电池充电器对电池充电。
当AC电源300连接到配电线并且应用设备1001至100n通过提供的AC电力操作时，可以基于应用控制器200接收的触发来启动从第一模式到第二模式的改变。一接收到该触发，应用控制器200就将AC电源从配电线断开，并且应用设备1001至100n进入第二模式并经由配电线交换数据。该触发可以基于时间，使得定时器被设置为针对不同的预定义时刻生成触发，或者触发可以周期性地生成。应用设备1001至100n也可以例如当应用设备1001至100n必须交换传感器数据的存在或电池充电状态等时，生成该触发和请求模式切换。基于来自辅助设备或来自应用设备1001至100n中的任何一个的外部信号，集成在应用设备1001至100n的任何一个中的传感器可以生成这样的触发。传感器信号可以是不同类型的，例如，应用设备1001至100n可能需要形成一个组并共享它们各自的ID。在应用设备1001至100n是照明器的情况下，并且当用户选择要渲染的动态/静态场景时，照明器可以请求通信模式以形成渲染场景的组。触发可以由应用控制器200经由AC电力线(例如，通过使用PLC通信)接收的低带宽信号生成，以指示需要高带宽数据传输，这需要从第一模式切换到第二模式。
在例如交换控制命令、报告和/或操作条件的通信时段期间，应用设备使用来自集成储能装置102的能量来操作。AC电源300在通信模式期间与配电线断开。照明系统内的数据交换(或者甚至建筑管理系统所需的环境数据交换)大多数据量较低，且可能会出现几秒到几分钟的延迟。因此，为了避免传统电力线通信中电力线上的噪声，中央控制器和照明器之间或照明器之间的通信和电力传输发生在连续的时隙中。在所有电池都充满电的情况下，例如在周末和晚上的办公大楼中，用于进行数据通信的时隙的范围可以高达3-5分钟。在这样的情况下，可能不需要DC能量交换模式。该系统可以从AC电力模式交替到数据通信，其中AC电力模式用于给电池充电。用于数据通信间隔的3-5分钟通常足以传输关于电池充电状态、传感器数据的存在、温度数据、日光数据等的信息。
应用设备1001至100n保持在第二模式下的持续时间取决于要交换的数据量。该持续时间可以从任何先前的通信中得知，使得可以从任何先前的已知通信中推断出要传输的数据量。存储器单元(图中未示出)可用于存储要传输的数据量，该数据量还指定了第二模式所需的时间段。用于指示从第一模式到第二模式的切换的触发器也可以指示要传输的数据量，且因而指示第二模式的时间段。所需通信（即要传输的数据）中的消息数量也可以例如在握手过程中得知，在握手过程中应用设备1001至100n之间的协商确立了通信信道的协议。
优选地，应用控制器200和应用设备1001至100n支持另外的操作模式，其中AC电源300被关闭，并且DC电力被提供来给电力网供电。应用控制器200可以例如取决于储能装置102的各自功率水平来控制哪个应用设备1001至100n应从其本地储能装置102向配电线提供电力，以及哪个应用设备1001至100n可以从配电线接收电力。从WO 2013/182927 A2已知一种控制器，其用于例如在多个照明单元之一中DC电力低或耗尽的情况下在多个照明单元之间重新分配DC电力，该专利通过整体引用并入本文。可选地，在DC电力模式期间支持电力线通信，其中已知用于电力线通信的任何种类的调制方案都可以用于在DC电力模式期间传送和接收数据。因此，DC电力或电池缓冲模式通过断开干线电力且由此断开应用供应网格的噪声，改善了由于干线电力噪声导致的电力线通信条件。
图2示例性且示意性地示出了在三种不同操作模式期间配电线上的电压电平，这三种不同操作模式例如针对根据图1的系统描述。在AC电力模式I中，AC电力从电力干线经由形成AC输送网的一条或多条配电线流向应用设备，例如照明系统的照明器。
在需要数据通信的情况下，例如在DSM或DR请求的情况下，即在时间T0，干线电力从输送网断开，并且应用设备（例如照明系统的照明器）和中央控制器开始在一定的时间段II内在通信模式下操作，该时间段通常持续几秒钟或甚至几分钟，这取决于要交换的数据量。中央控制器生成的时钟脉冲通过电力线广播。在开始传送或接收数据之前，应用设备(例如照明器)例如根据预定协议一个接一个地切换到通信模式，并且使它们的内部时钟与中央控制器同步。
在T0-T1期间应用设备可以与中央控制器传送指示其状态的数据，如电池充电SOC、调光水平、环境温度等。一旦数据交换结束，中央控制器指示所有照明器结束通信模式。在图2所示的例子中，控制器没有指示应用设备返回到AC电力模式，而是进入DC电力模式达预定时间段III。例如，如果一个或多个照明器发送紧急信号/消息，表示它们的功率水平仅足以支持它们一定的（例如短的）剩余时间，则通信模式可以例如被中央控制器中断。在这种情况下，尽管仍然有数据被发布用于通信，也可以启动两种电力模式中的一种。在图2中，在时间段II、III、IV、V期间周期性地应用DC电力和数据传输模式，直到没有其他数据（例如DSM或DR请求）待处理为止。数据传输周期II、IV和DC电力周期III、V的长度取决于各自的应用，并且可以由中央控制器设置或者可以预编程。
图3示例性且示意性地示出了根据本发明实施例的应用设备。在该实施例中，通过在不同的时隙中将双向电流控制单元CCU 105(优选与储能装置102串联)和通信模块106连接到配电线来实现数据和电力传输。在时间T0-T1，CCU 105从配电线断开，通信模块106连接到配电线。在时间T1-T2，CCU 105连接到配电线，通信模块106从配电线断开。倘若来自储能装置的能量不与连接到配电线的其他照明器共享，则CCU 105是可选的。将应用设备从配电线断开和连接到配电线的机制可以通过诸如继电器、固态开关等开关装置来实现。
优选地，动力传动系（power train）中的电路（如预调节器，例如旨在提高输送到电负载设备的电力质量的设备）以及灯/电池驱动器被用作在所描述的模式之间切换的切换装置。例如，可以释放（deactivate）中央预调节器中的开关，以使应用系统进入通信或DC模式。预调节器和灯/电池充电器与配电线断开，以避免AC电力调节器和DC双向电流控制单元105之间的干扰，从而避免电流从电池流出、又从电力调节器AC/DC充电器电路101得到反向馈入的再循环。
在DC电力模式中，电力线通信可以用于例如从中央控制器200向各个应用设备1001至100n提供紧急消息。为了将数据信号调制到DC电力信号上和/或解调这些数据信号，应用设备1001至100n可以包括与双向电流控制器和操作该应用设备的控制电路(未示出)连接的调制/解调模块107。
优选地，中央控制器200监控AC电压的电力质量，并在AC电压中有严重噪声时为DC电力模式或通信模式周期安排时间。例如，过零检测器可以检测AC电压的过零，以确定实际频率。PLL(锁相环)可以重建正常的干线频率。当检测到正常(平均)干线频率和实际AC频率之间的较大误差时，AC电力模式终止，且数据通信或DC电力模式启动，而不管是要传输数据还是要共享电力。这样，使干线电力供应中的失真远离应用设备，例如照明器，从而更进一步降低了对噪声抑制的要求，并导致应用设备中的通信单元更简单和更便宜。
图4示例性并示意性地示出了根据本发明实施例的用于操作应用系统的方法的流程图。在对应于第一操作模式的第一方法步骤201中，控制AC电源连接到配电线，以经由配电线向一个或多个应用设备提供电力。在对应于第二操作模式的第二方法步骤202中，控制AC电源与配电线断开，并且使得能进行一个或多个应用设备之间以及一个或多个应用设备与应用控制器之间的数据传输。在对应于第三操作模式的第三方法步骤203中，控制AC电源从配电线断开，并且在一个或多个应用设备之间使得能进行DC电力传输，其中DC电力从一个或多个应用设备的相应储能装置提供。方法步骤201、202和203不必按此顺序提供。任何顺序都可适用。此外，在步骤202和203中，当从应用设备中的一个或多个接收到通知时，操作模式可以改变为第一模式。例如，如果存储在应用设备的储能装置中的能量达到临界极限，则应用设备可以请求改变到第一模式，并利用从AC电源提供的电力对其储能装置进行充电。在第二模式期间，该请求可以简单地被提供以正常的数据传输。在第三种模式下，这样的请求必须被调制到DC电力信号上。从第一模式到第二模式的改变可以周期性地或者在应用设备请求后启动。例如，单个应用设备（例如照明器）可以从AC模式切换到电池操作的模式。中央控制器可以观察估计的电力消耗和实际电力之间的差异，从而确定应用设备中的一个或多个已经切换到第二模式。在那个检测后，中央控制器可以启动到第二模式的切换，从而使得应用设备和/或中央控制器之间能够通信。第一模式也可以例如在AC电力信号的质量不满足预定要求（例如一较低阈值）的情况下切换到第三模式。
由一个或几个单元或设备执行的、类似控制AC电源、使得能在一个或多个应用设备之间进行数据传输、使得能进行DC电力传输等的过程可以由任何其他数量的单元或设备执行。根据用于操作应用系统的方法的、应用控制器和设备的这些过程和/或控制可以实现为计算机程序的程序代码装置和/或专用硬件。
计算机程序可以在合适的介质（例如光存储介质或固态介质）上存储/分发，与其他硬件一起提供或作为其他硬件的一部分提供，而且也可以以其他形式分发，例如经由互联网或其他有线或无线电信系统分发。
虽然本发明已经在附图和前面的描述中被详细说明和描述，但是这种说明和描述被认为是说明性的或示例性的，而不是限制性的；本发明不限于公开的实施例。通过对附图、公开内容和所附权利要求的研究，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现对所公开的实施例的其他变化。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，不定冠词“a”或“an”（“一”或“一个”）不排除多个。仅仅是在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的事实并不表示这些措施的组合不能被有利地使用。权利要求中的任何参考标记不应被解释为限制范围。

Claims (15)

1.一种应用设备(1001)，包括：
储能装置(102)，
信号端口，能连接到配电线，被配置为：
在第一模式下，从AC电源(300)接收用于操作所述应用设备(1001)的电力，以及
在第二模式下，经由所述配电线交换数据；
其中所述第一和第二模式被连续地应用，并且其中在所述第二模式期间所述应用设备(1001)利用来自所述储能装置(102)的能量供电；其中所述应用设备(1001)在一时间段内保持在所述第二模式，所述时间段取决于要交换的数据量。
2.根据权利要求1所述的应用设备(1001)，其中，所述信号端口还被适配为：
在第三模式下，从DC电源接收用于操作所述应用设备(1001)的电力。
3.根据权利要求1所述的应用设备(1001)，其中，所述信号端口还被适配为：
在第三模式下，从所述储能装置(102)传送电力到所述配电线。
4.根据权利要求2或3所述的应用设备(1001)，其中在所述第三模式下，所述信号端口还被适配为传送或接收调制到在所述配电线上提供的DC电力信号上的数据。
5.根据权利要求1所述的应用设备(1001)，还包括电路，用于监控所述储能装置(102)的状态，并且如果由所述储能装置存储的能量下降到预定阈值以下，则向外部控制器(200)提交信号以请求在所述第一模式下操作。
6.根据权利要求1所述的应用设备(1001)，还包括双向电流控制器(105)和通信模块(106)，二者均能连接到所述配电线，其中
在所述第一模式下，所述电流控制器(105)连接到所述配电线以从所述AC电源(300)接收电力，并且所述通信模块(106)从所述配电线断开，
在所述第二模式下，所述电流控制器(105)从所述配电线断开，并且所述通信模块(106)连接到所述配电线，并且
在第三模式下，所述电流控制器(105)连接到所述配电线，以从外部DC电源接收DC电力，或者从所述储能装置(102)向所述配电线提供电力。
7.根据权利要求6所述的应用设备(1001)，还包括连接到所述双向电流控制器(105)的调制解调模块(107)，以将数据调制到在所述配电线上提供的DC电力信号上，或者解调利用所述DC电力信号接收的数据。
8.根据权利要求1所述的应用设备(1001)，还包括储能装置充电器(101)，其中在所述第一模式下，能连接到所述配电线的所述信号端口还被配置为从所述AC电源(300)接收电力，用于通过所述储能装置充电器(101)对所述储能装置(102)充电。
9.根据权利要求2所述的应用设备(1001)，还包括储能装置充电器(101)，其中在所述第三模式下，能连接到所述配电线的所述信号端口还被配置为从所述DC电源接收电力，用于通过所述储能装置充电器(101)对所述储能装置(102)充电。
10.一种应用控制器(200)，在根据权利要求1中所述的应用设备（1001）中使用，其中所述应用控制器（200）包括：
能连接到配电线的信号端口，并且
其中所述应用控制器被配置成：
在第一模式下，控制AC电源(300)连接到所述配电线以经由所述配电线向应用设备(1001)提供AC电力，
在第二模式下，控制所述AC电源(300)从所述配电线断开，并且向所述应用设备(1001)发送数据传输或者从所述应用设备(1001)接收数据传输；其中所述应用设备(1001)在一时间段内保持在所述第二模式，所述时间段取决于要交换的数据量，其中在所述第二模式期间所述应用设备（1001）利用来自所述储能装置（102）的能量供电；并且
其中所述应用控制器在所述第一和第二模式之间切换。
11.根据权利要求10所述的应用控制器(200)，其中所述应用控制器(200)在从所述应用设备接收到指示由所述应用设备的所述储能装置(102)存储的电力已经下降到预定阈值以下的信号时，从所述第二模式切换到所述第一模式。
12.根据权利要求10所述的应用控制器(200)，还包括用于在所述第一模式下监控所述AC电力的质量的监控单元，其中所述应用控制器(200)被配置为当所述AC电力的质量下降到一定的值以下时，控制所述应用设备(1001)切换到第三模式，在所述第三模式中，DC电力由所述应用设备(1001)的储能装置提供，并且作为具有或不具有调制数据信号的电力信号经由所述配电线传送。
13.根据权利要求12所述的应用控制器(200)，其中所述监控单元包括锁相环检测器，用于检测AC电压的过零以确定AC频率，并且其中所述应用控制器(200)被配置为：如果所述AC频率偏离额定频率一预定量，则控制所述应用设备(1001)切换到所述第三模式。
14.根据权利要求10所述的应用控制器，还包括用于在第一模式下监控所述AC电力的耗费的监控单元，其中，所述应用控制器(200)被配置成当所述AC电力的质量下降到一定的值以下时，控制所述应用设备(1001)切换到第三模式，在所述第三模式中，DC电力由所述应用设备(1001)的储能装置(102)提供，并且经由所述配电线作为具有或不具有调制数据信号的电力信号来传送。
15.用于操作应用系统的方法，所述应用系统包括一个或多个应用设备(1001，100n)和应用控制器(200)，所述方法包括：
在第一模式下，控制AC电源(300)连接到配电线以经由所述配电线向应用设备(1001，100n)提供电力，
在第二模式下，控制所述AC电源(300)与所述配电线断开，并使得能够在所述一个或多个应用设备(1001，100n)之间以及在所述一个或多个应用设备(1001，100n)与所述应用控制器(200)之间进行数据传输；其中所述应用设备(1001)在一时间段内保持在所述第二模式下，所述时间段取决于要交换的数据量；其中在所述第二模式期间所述应用设备利用来自储能装置(102)的能量供电；
在第三模式下，控制所述AC电源(300)与所述配电线断开，并使得能够进行所述一个或多个应用设备(1001，100n)之间的DC电力传输。
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