电气装置及其功率管理方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电气装置的功率管理方法，所述电气装置(1)包括电气设备，所述电气设备包括至少一个烹饪设备(2)和热水器(3)，该烹饪设备(2)包括至少一个感应式加热器(2a，2b)，所述方法包括：确定电气装置(1)的功率最大值(Pmax)；确定所述热水器(3)的额定供给功率设定点值；测量或估算电气装置(1)中每个电气设备的功率；以及当用户对所述烹饪设备(2)的感应式加热器(2a，2b)进行控制以提高其功率时，在零功率和上述额定供给功率设定点值之间变化所述热水器(3)的设定点值，使得电气装置(1)的电气设备的总功率始终小于或等于电气装置(1)的功率最大值(Pmax)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电气装置及其功率管理方法
本专利技术涉及电气装置的管理领域，具体涉及至少两个设备之间的供给功率管理领域，以解决当至少两个设备同时运行时，导致设备的有效功率超过连接所述设备的电网的功率的问题。具体地，本专利技术涉及电气装置所消耗的总功率的管理的方法，并且，烹饪设备所需功率包括在电气装置的总功率中。当运行烹饪设备时，通过减小电阻式热水器或感应式热水器的功率或者关闭所述热水器来抵消运行烹饪设备所增加的功率。具体地，烹饪设备的运行需要消耗一定的功率，而这部分电功率是由电气装置提供的，也就是说这部分功率属于电气装置总功率需要承担的一部分新增功率，而本专利技术就是针对于电气装置总电功率中的新增功率管理作出了详细描述。其核心原理是：通过抑制或停止装置中电阻式热水器的运行或停止热感应式热水器的运行来抵消上述新增功率，达到合理管控电气装置中功率的目的。
技术介绍
由于化石燃料的缺乏及其对环境的影响，用于供应私人或集体住房的电能的生产越来越难。因此，越来越需要使用能源效率高的设备，这些设备通常配备有能源转换器。电能是用来供给个人住宅或集体住宅的重要能源。基于化石能源储备的日益稀缺以及使用它们后对环境造成的不良影响，电能的生产遇到的阻力越来越大。因此，使用具有高水平能源效率的设备变得越发重要，这样的设备通常都会配有配套的能源转化器。所谓的间歇式新能源是指具有不持久性以及无法预料性等特点的新型能源，这种类型的能源对传统能源起到补充的作用，并且可以保证能源储备，使能源的生产与消费在家庭供电范围内，地方性供电范围内乃至全国供电范围内上达到一致的平衡。为了能够更好地控制和平衡地方供电系统以及国家供电系统的用电量，一些电力公司以形成智能配电网络为目的，开始逐步在个人住宅或集体住宅安装先进的电表设备，智能配电网络还有一个家喻户晓的英文名字那就是“智能电网”(smartgrids)。通过这些智能电表可以在供电网络上了解到能源的可用率以及消费者的需求水平。电表可以通过适当的控制信号来控制大功率电器的功率。大型家用电器可以分为两类。第一类是热惯性电器。如果供给这类电器的电源被中断或延迟，其性能并不受到明显影响，例如室内电暖气、家用热水器、电动车电池充电器、电烤炉等。第二类是非热惯性电器。如若使用该类型家用电器，至少要保证部分电源持续供应，例如洗衣机或电烹饪设备等。由于电烹饪设备的性能主要取决于其内部加热器皿的磁感应功能，正是通过该感应功能热量才能被直接释放，也正是由于这个感应功能，才可以方便地通过电来调节烹饪工具，因此磁感应技术在用电烹饪设备中被越来越广泛地应用。这些种类的电器属于大功率电器，并且它们的能源效率值高达90％。例如，家用取暖炉的功率根据其尺寸的大小可以分为1500W至4000W不等，而一个电烹饪设备的功率相当于2到4个电取暖炉。即便使用时间不长，该类电器也是非常耗电的。尽管上述感应电器的持续使用电源的时间有限，但是为了确保这些电器释放出必要的正常运行功率，这就意味着人们不得不“过分”地使用上述电器。本申请基于专利申请号为US2012/0242301A1的美国专利申请，该美国申请中的方法针对于上述情况做出了详细描述。该方法对新增加到现有电气装置系统的功率可以进行有效控制和管理。该方法可以保证在精确测量到电气设备系统中的能源需求量后再给予能源补给，做到有的放矢。尽管如此，添加在电气系统中的电气设备还是会加重电气系统的负担，而且会降低电气系统的安全性。而且上述电气系统使用的都是并联电路，这就使得该系统不得不通过中央控制器来管理。本申请方法的基本原理是通过快速修复电气装置中电能的供给与消耗变化，并使之达到新的平衡来管理电气装置。通常情况下，电气装置经常需要消耗掉一部分相当大的功率，这份大功率来自于烹饪设备，为了避免电气装置超负荷工作，上述方法可以让电气装置自动生成卸载功能，该程序是全自动的，无需人工介入。
技术实现思路
为了达到这个目的，本专利技术提供了一系列有关功率管理的方法，所述方法适用于配备有电气设备的电气装置，上述电气设备包括至少一个烹饪设备和热水器，该烹饪设备包括至少一个感应式加热器，所述方法包括下述步骤：-确定电气装置的功率最大值；-设定热水器功率的额定值；-测量电气装置中电气设备的功率值；-当用户对烹饪设备的感应式加热器的执行提高其功率的操作时，热水器的供给功率值的设定能够在零和上述额定供给功率设定点值之间进行调整，通过这种方式来确保电气装置中的电气设备总功率始终低于或等于其功率最大值。该原理利用了供电热水器的高热惯性特点来调节感应式加热器的运行，这种运行是瞬时的，因此需要选择特别材质的设备来达到以上目的。该方法的技术效果是当电气装置的功率即将超过功率最大值时，系统可以自动地对该电气装置达到减轻负载的效果。当烹饪设备在大功率状态下运行时，有可能会导致整个电气装置的功率超过电气装置的功率最大值。为了避免电气装置的保护装置超负荷工作，超出功率最大值的这部分功率会通过中止热水器工作或调制降低它的供给功率的方式得到抵消。优势一：该方法除了考虑烹饪设备的供电热水器功率在需要更改设定时的功率变化情况以外，还考虑了除热水器外其他电气设备功率的增加的情况。优势二：当用户对配备有感应式加热器的烹饪设备进行提高功率的操作结束后，或是另外一个电气设备的功率增加终止后，上述技术方法既可以把热水器的供电功率进行适当的提高调整或者将其恢复到初始设定的额定值，一切操作都会遵循不超过电气装置功率最大值的原则。除此之外，该技术方法还可以根据装置中其它电气设备所需要的功率来设定调整热水器的功率值。当热水器的功率处于可调制状态时，通过调制降低电气装置中的其它电气设备的功率也可以达到上述目的。因此，当其它电气设备功率的变化引起热水器的功率变化时，该技术可以为电气装置设定一个参考值，这样就可以确保电气装置的总功率低于其功率最大值。当所有电气设备的总功率高于这个参考值时，电气装置系统会对热水器的功率做出降低调制，或者在必要时会降低其他电气设备的功率，通过以上方式，可以确保所有电气设备的总功率低于上述参考值。另外，上述技术方法也同样适用于住宅中的电气装置，上述电气装置包括至少一个烹饪设备和储热型热水器，该烹饪设备包括至少一个，上述配置的电气装置更有利于上述技术方法的实施。除此之外，上述电气装置还包括用于功率管理的接口模块，所述接口模块包括：-用于存储供电热水器的额定功率设定值以及电气装置的功率最大值的存储装置；-可以在给定时刻计算出电气装置功率的计算装置；-分别与接口模块、烹饪设备和热水器相连接的通信装置，所述通信装置包括：用于在用户对烹饪设备的感应式加热器的执行改变控制时检测变化量的检测装置，以及改变装置，用于改变热水器的供给功率设定值，从而使得电气装置的功率低于之前被存储的功率最大值(Pmax),所述电气装置的功率由所述计算装置在给定时刻计算出。需要注意的是，上述电气装置可以仅包括热水器和烹饪设备，在其它类型的电气装置实施例中，除了热水器和烹饪设备，也可以包括其它电气设备。附图说明为了详细阐述上述方法，特在此处加入附图说明，从而使得本说明书能够更清楚地展示本专利技术的目的、实施对象、特点以及优点。-图1示出了配备有热水器和烹饪设备的电气装置，该装置适用于本专利技术的功率管理方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电气装置(1)的功率管理方法，所述电气装置(1)包括电气设备，所述电气设备包括至少一个烹饪设备(2)和储热型热水器(3)，该烹饪设备(2)包括至少一个感应式加热器(2a，2b)，所述方法包括下述步骤：‑确定电气装置(1)的功率最大值；‑设定热水器(3)的供给功率额定值；‑测量电气装置(1)中每个电气设备的功率；‑当用户对烹饪设备(2)的感应式加热器(2a,2b)执行提高其功率的操作时，热水器(3)的供给功率值的设定能够在零和上述额定供给功率设定点值之间进行调整，由此使电气装置(1)中的电气设备总功率始终低于或等于其功率最大值(Pmax)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.27 FR 14560721.一种电气装置(1)的功率管理方法，所述电气装置(1)包括电气设备，所述电气设备包括至少一个烹饪设备(2)和储热型热水器(3)，该烹饪设备(2)包括至少一个感应式加热器(2a，2b)，所述方法包括下述步骤：-确定电气装置(1)的功率最大值；-设定热水器(3)的供给功率额定值；-测量电气装置(1)中每个电气设备的功率；-当用户对烹饪设备(2)的感应式加热器(2a,2b)执行提高其功率的操作时，热水器(3)的供给功率值的设定能够在零和上述额定供给功率设定点值之间进行调整，由此使电气装置(1)中的电气设备总功率始终低于或等于其功率最大值(Pmax)。2.根据上述权利要求所述的方法，其特征在于，所述电气设备包括烹饪设备(2)和热水器(3)。3.根据上述权利要求所述的方法，其特征在于，所述烹饪设备(2)和热水器(3)以串联形式安装。4.根据上述权利要求所述的方法，其特征在于，串联形式安装接口模块(4)，所述接口模块(4)与热水器相连，热水器与烹饪设备(2)相连，烹饪设备(2)与电气装置(1)相连。5.根据上述任一权利要求所述的方法，其特征在于，当用户对烹饪设备(2)中的感应式加热器(2a,2b)执行提高其功率的操作时，在这种变化结束，或者是在电气装置(1)的其他电气设备的功率增加停止后，热水器(3)供给功率的额定功率设定恢复到正常水平。6.根据上述任一权利要求所述的方法，其特征在于，热水器(3)的功率是能够被调制的；而且能够为电气装置(1)设定一个低于功率最大值(Pmax)的基准值(Pref)；当电气设备的总功率低于功率最大值(Pmax)而高于基准值(Pref)时，热水器(3)的功率能够被调制降低，以降低电气设备的总功率，使之低于上述基准值(Pref)。7.根据上述任一权利要求所述的方法，其特征在于，烹饪设备(2)具有能够暂时提高一个或多个感应式加热器(2a,2b)功率的功能，当所述功能被激活时，在电气装置(1)的功率最大值(Pmax)被超过的情况下，在所述激活功能被抑制。8.根据上述权利要求所述的方法，还包括：当暂时提高功率的功能被抑制时，生成指示信号来告知用户该功能已经被抑制。9.根据上述任一权利要求所述的方法，其特征在于，考虑烹饪设备(2)的功率以及所述至少一个电气设备的功率来改变热水器(3)的功率设定点的值。10.一种住宅中使用的电气装置(1)，包括电气设备，所述电气设备包括至少一个烹饪设备(2)和储热型热水器(3)，该烹饪设备(2)包括至少一个感应式加热器(2a,2b)，该电气装置的特征在于还包括用于功率管理的接口模块(4)，该接口模块包括如下装置：-用于存储电气装置(1)功率最大值和储热型热水器(3)的供给功率额定值的设定信息的存储装置；-用于在给定时刻计算电气装置(1)功率的计算装置；-分别与接口模块(4)、烹饪设备(2)和热水器(3)相连接的通信装置，所述通信装置包括：当用户对感应式加热器(2a,2b)的操作发生变化时，能够检测到烹饪设备(2)功率的检测装置，以及改变装置，其能够更改热水器(3)功率设定值，使得电气...

【专利技术属性】
技术研发人员：让伊夫·加斯帕尔，
申请(专利权)人：温思林姆公司，
类型：发明
国别省市：卢森堡,LU