用于资源节约的HVAC排程的自动化调整制造技术

在HVAC系统的控制中使用的用于优化设定点温度的排程的装置、系统、方法以及相关的计算机程序产品。所公开的系统包括利用位于建筑物处的智能联网恒温器进行操作的能量管理系统。恒温器包括用于控制与恒温器所位于的建筑物相关联的HVAC系统的设定点温度的排程。设定点温度的排程被持续地以小的不明显的量进行调整，使得排程从原始排程迁移到最优排程。最优排程可以在能量消耗方面或者一些其他方面上是最优的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于资源节约的HVAC排程的自动化调整相关申请的交叉引用本PCT申请要求2013年4月19日提交的美国非临时申请No.13/866,578的优先权权益，其全部公开内容通过引用合并于此。
本专利说明书涉及用于优化能量消耗设备的能量消耗的系统、装置、方法以及相关的计算机程序产品。更具体地，本专利说明书涉及用于通过对温度设定点的排程执行在温度上或者在时间上的微小改变来减少HVAC系统所消耗的能源量的技术。
技术介绍
随着人口数量、每能量单位的成本以及消费者当今所用的能量消耗设备的尺寸和类型的增加，优化消费者对能量的使用越来越引起兴趣。虽然限定的消费者经由各种机制使用能量，但是加热、通风以及空调(HVAC)系统是引导优化工作的优良候选，因为它们占了美国平均消费者的能量消费需求的高达40％。因此，用于减少由这样的系统消耗的能源量的技术可以有利地引起在个人基础上的切实能量减少和成本节约以及总体能量需求的显著降低。在许多现代HVAC系统中，HVAC系统能够按照事件的排程被控制。例如，用户可以选择用户期望HVAC系统将室内温度控制成的温度的排程(即，温度设定点)。这样的温度设定点的排程可以定义HVAC系统在用户在家、出门、睡眠或醒来时控制建筑物的室内温度所处的温度。换言之，无论居住与否，都可以在一天中的任何和全部时间控制室内温度。虽然通过HVAC系统实现温度设定点的排程通常使用户在任何给定的时间都对建筑物的室内温度感到满意，但通过排程所定义的温度不会在用户舒适与用户不舒适之间建立联系。即，在用户设定为舒适与用户实际感到舒适的温度之间可能存在一定差异。公知的HVAC控制系统通常严格遵守对于温度设定点的具体排程的用户请求，而不关心导致可能不必要的能量消耗的这种可能的差异。除了严格遵守温度设定点的排程的温度上的特征(例如，遵守由用户设定的温度量)之外，典型HVAC控制系统类似地严格遵守其温度设定点的排程的时间上的特征(即，严格遵守由用户定义的温度设定点的时间)。这种不灵活性可能在各种情况下导致额外低效，诸如当能量消耗的实时价格在一日中有改变时。
技术实现思路
本专利技术的实施例针对用于优化HVAC系统的能量消耗的方法。这种方法可以包括各种操作。例如，该方法可以包括识别温度设定点的原始排程，该温度设定点的原始排程定义在一时间段中的多个温度设定点。该方法还可以包括：为与总体优化时间段相比每一个都相对短的一系列周期性时间间隔中的每一个，以原始排程开始，生成原始排程的渐进调整版本，该渐进改变导致在周期性时间间隔中的一个期间，与周期性时间间隔中的前一个相比产生较少的能量使用。该方法可以进一步包括：在一系列周期性时间间隔中的每一个中，根据为周期性时间间隔所生成的原始排程的渐进调整版本来控制HVAC系统。在一些实施例中，该方法还可以包括：识别温度设定点的原始排程内的温度设定点的子集，温度设定点的子集对应于定义温度设定点的原始排程的时间段的子间隔。在这样的实施例中，生成原始排程的渐进调整版本可以包括，与温度设定点的子集中的那些温度设定点以外的温度设定点不同地调整该子集。在一些实施例中，该方法还可以包括：在周期性时间间隔中的一个期间接收对当前温度设定点的用户选择，该当前温度设定点与为周期性时间间隔所生成的原始排程的渐进调整版本的相应温度设定点不同。而且，该方法可以进一步包括：根据用户选择的当前温度设定点，而不是原始排程的渐进调整版本的相应温度设定点，来在周期性时间间隔中的一个内的至少一定时间段中控制HVAC系统。在一些实施例中，该方法可以进一步包括：在周期性时间间隔中的一个内，接收对为周期性时间间隔中的一个所生成的原始排程的渐进调整版本的温度设定点的用户修改。该方法还可以包括将用户修改结合在针对周期性时间间隔中的一个所生成的原始排程的渐进调整版本中，并且在周期性时间间隔中的一个中并且在一系列时间间隔中，基于对为周期性时间间隔中的一个所生成的原始排程的渐进调整版本的温度设定点的用户修改来控制HVAC系统。本专利技术的实施例还针对一种用于在智能住家环境中控制和操作HVAC系统的智能联网恒温器。恒温器可以包括各种组件，诸如可操作为促动HVAC系统的一个或多个元件的HVAC控制电路。恒温器还可以包括用于测量智能住家环境的特征的一个或多个传感器。恒温器可以进一步包括处理器，该处理器耦合到HVAC控制电路和一个或多个传感器，并且可操作为使得恒温器执行各种操作。这样的操作可以包括识别温度设定点的原始排程。这样的操作可以进一步包括：为与总体优化时间段相比每一个都相对短的一系列周期性时间间隔中的每一个，以原始排程开始，生成原始排程的渐进调整版本，该渐进改变导致在周期性时间间隔中的一个期间产生与周期性时间间隔中的前一个相比较少的能量使用。这样的操作还可以包括：在一系列周期性时间间隔中的每一个中，根据为周期性时间间隔所生成的原始排程的渐进调整版本来控制HVAC系统。在描述恒温器的一些实施例中，生成原始排程的渐进调整版本可以包括：为每个周期性时间间隔，使原始排程的至少一个温度设定点的温度在减少HVAC系统的能量消耗的方向上偏移。本专利技术的实施例还针对一种具有指令的有形非瞬时计算机可读存储介质，当计算机处理器执行该指令时，使得计算机处理器执行各种操作。这样的操作可以包括例如识别温度设定点的原始排程，该温度设定点的原始排程定义一段时间中的多个温度设定点。这样的操作还可以包括：为与总体优化时间段相比每一个都相对短的一系列周期性时间间隔中的每一个，以原始排程开始，生成原始排程的渐进调整版本，该渐进改变导致在周期性时间间隔中的一个期间产生与周期性时间间隔中的前一个相比较少的能量使用。这样的操作还可以包括：在一系列周期性时间间隔中的每一个中，根据为周期性时间间隔所生成的原始排程的渐进调整版本来控制HVAC系统。在一些实施例中，该存储介质可以进一步包括下述指令：当计算机处理器执行该指令时，使得计算机处理器执行附加操作。这样的附加操作可以包括例如识别温度设定点的原始排程内的温度设定点的第一子集，该温度设定点的第一子集对应于定义温度设定点的原始排程的时间段的第一子间隔，该第一子间隔对应于与HVAC系统相关联的建筑物有可能被居住的时间段。而且，识别温度设定点的原始排程内的温度设定点的第二子集，该温度设定点的第二子集对应于定义温度设定点的原始排程的时间段的第二子间隔，该第二子间隔对应于与HVAC系统相关联的建筑物不可能被居住的时间段。在这样的实施例中，生成原始排程的渐进调整版本可以包括与温度设定点的第二子集不同地调整温度设定点的第一子集，第二子集被调整为将能量使用减少比从对第一子集进行的调整得到的量更大的量。这样的附加操作可以另外或替选地包括例如识别在温度设定点的原始排程内的温度设定点的第一子集，该温度设定点的第一子集对应于定义温度设定点的原始排程的时间段的第一子间隔。这样的附加操作还可以包括识别在温度设定点的原始排程内的温度设定点的第二子集，该温度设定点的第二子集对应于定义温度设定点的原始排程的时间段的第二子间隔。这样的附加操作可以进一步包括识别在温度设定点的原始排程内的温度设定点的第三子集，该温度设定点的第三子集对应于定义温度设定点的原始排程的时间段的第三子间隔。在一些实施例中，为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种优化加热、通风和空调(HVAC)系统的能量消耗的方法，包括：识别温度设定点的原始排程，所述温度设定点的原始排程定义在一段时间中的多个温度设定点；以所述原始排程开始，为与整体优化时间段相比每一个都相对短的一系列周期性时间间隔中的每一个，生成所述原始排程的渐进调整版本，渐进改变旨在导致在所述周期性时间间隔中的一个期间、与所述周期性时间间隔中的前一个相比更少的能量使用；以及在所述一系列周期性时间间隔的每一个内，根据为所述周期性时间间隔生成的所述原始排程的渐进调整版本，来控制所述HVAC系统。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.04.19 US 13/866,5781.一种优化HVAC系统的能量消耗的方法，包括：识别温度设定点的排程，所述温度设定点的排程定义在一段时间中的多个温度设定点；以所述排程开始，为与整体优化时间段相比每一个都相对短的一系列周期性时间间隔中的每一个，生成所述排程的渐进调整版本作为自动排程调整过程的一部分，渐进改变指向所述多个温度设定点的设定点温度并且导致在所述周期性时间间隔中的一个期间、与所述周期性时间间隔中的前一个相比更少的能量使用，其中导致更少的能量使用包括相比于根据所识别的排程来激活，使得所述HVAC系统的加热系统和所述HVAC系统的空调被更少地激活；以及在所述一系列周期性时间间隔的每一个内，根据为所述周期性时间间隔生成的所述排程的渐进调整版本，来控制所述HVAC系统。2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：识别所述温度设定点的排程内的温度设定点的子集，所述温度设定点的子集对应于定义所述温度设定点的排程的所述时间段的子间隔，其中，生成所述排程的渐进调整版本包括：与除了所述温度设定点的子集中的那些温度设定点之外的温度设定点不同地调整所述温度设定点的子集。3.如权利要求2所述的方法，进一步包括：生成居住概率分布，所述居住概率分布指示与所述HVAC系统相关联的建筑物在各种时间将被居住的概率；以及基于所述居住概率分布，来确定所述子间隔的时间边界。4.如权利要求1所述的方法，进一步包括：在所述周期性时间间隔中的一个期间，接收当前温度设定点的用户选择，所述当前温度设定点不同于为所述周期性时间间隔生成的所述排程的渐进调整版本的相应温度设定点；以及在所述周期性时间间隔中的一个内的至少一定时间段中，根据用户选择的当前温度设定点而不是所述排程的渐进调整版本的相应温度设定点，来控制所述HVAC系统。5.如权利要求4所述的方法，其中，从接收所述用户选择的时间到当达到为所述周期性时间间隔中的一个所生成的设定点排程的渐进调整版本的后续温度设定点时的时间，根据所述当前温度设定点的用户选择来控制所述HVAC系统。6.如权利要求1所述的方法，进一步包括：在所述周期性时间间隔中的一个中，接收对为所述周期性时间间隔中的一个所生成的所述排程的渐进调整版本的温度设定点的用户修改；将所述用户修改结合到为后续周期性时间间隔所生成的所述排程的渐进调整版本中；以及在所述后续周期性时间间隔中，基于结合了所述用户修改的所述排程的渐进调整版本来控制所述HVAC系统。7.如权利要求6所述的方法，其中，为所述周期性时间间隔中的一个之后的每个周期性时间段，通过渐进调整如由所述用户修改定义的温度设定点而不是如由所述温度设定点的排程所定义的温度设定点，来生成所述排程的渐进调整版本。8.一种用于控制智能住家环境中的HVAC系统的操作的智能联网恒温器，所述恒温器包括：HVAC控制电路，所述HVAC控制电路能够操作以促动所述HVAC系统的一个或多个元件；一个或多个传感器，所述一个或多个传感器用于测量所述智能住家环境的特征；以及处理器，所述处理器耦合到所述HVAC控制电路以及所述一个或多个传感器，并且能够操作以使得所述恒温器执行操作，所执行的操作包括：识别温度设定点的排程；以所述排程开始，为与整体优化时间段相比每一个都相对短的一系列周期性时间间隔中的每一个，生成所述排程的渐进调整版本作为自动排程调整过程的一部分，渐进改变指向所述多个温度设定点的设定点温度并且导致在所述周期性时间间隔中的一个期间、与所述周期性时间间隔中的前一个相比更少的能量使用，其中导致更少的能量使用包括相比于根据所识别的排程来激活，使得所述HVAC系统的加热系统和所述HVAC系统的空调被更少地激活；以及在所述一系列周期性时间间隔的每一个中，根据为所述周期性时间间隔所生成的所述排程的渐进调整版本来控制所述HVAC系统。9.如权利要求8所述的恒温器，其中，生成所述排程的渐进调整版本包括：为每个周期性时间间隔，使所述排程的至少一个温度设定点的温度在减少所述HVAC系统的能量消耗的方向上偏移。10.如权利要求9所述的恒温器，其中，所述处理器进一步能够操作以使得所述恒温器执行操作，所执行的操作包括：在所述一系列周期性时间间隔中的一个期间，接收对当前温度设定点或者对所述排程的渐进调整版本的温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：松冈由纪，马克·马尔霍特拉，埃文·J·费希尔，
申请(专利权)人：谷歌公司，
类型：发明
国别省市：美国;US