具有虚拟电网连接的能源虚拟化层制造技术

能源虚拟化系统可以包括物理接口网关，该物理接口网关可以包括多个公共接口。多个公共接口可以联接到多个能源产生设备、多个能源控制设备和多个能源消耗设备。该系统还可以包括建筑物网络，其中多个能源产生设备、多个能源控制设备和多个能源消耗设备可以通过建筑物网络通信。该系统可以附加地包括运行能源虚拟化层的计算设备。虚拟化层可以包括表示多个能源产生设备、多个能源控制设备以及多个能源消耗设备的多个虚拟设备。虚拟化层还可以根据从能源控制设备接收到的信息将能源从能源产生设备引导到能源消耗设备。设备引导到能源消耗设备。设备引导到能源消耗设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有虚拟电网连接的能源虚拟化层
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2018年12月13日提交的名称为“ENERGY VIRTUALIZATION WITH A UNIVERSAL SMART GATEWAY”的美国专利申请No.16/219,906的优先权，其通过引用并入本文。

技术介绍

[0003]根据劳伦斯利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)称，在美国生产的大约95夸德的原始一次能源中，超过58夸德由于系统效率低下而被丢弃/被浪费。能源的主要来源(石油、天然气、煤炭等)通常不被最终用户直接消耗。而是，它们用于发电或为内燃机提供动力。电能是绝大多数人直接接触的能源。它为移动设备、电视、电动工具、照明等供电。简而言之，电能可以为绝大多数最终用户应用(从交通运输到家庭/办公室供暖)供电。
[0004]当能源和资源被限制于单一应用时，它们会被进一步浪费。我们今天所知的通用电池起源于1800年代。标准的AA电池可以用于为遥控汽车或手电筒供电。尽管最近已经进行了很多研究(主要是为了提高能量密度)，但基于非常严格的预期，电池的全部潜力正被降级至非常具体的应用(诸如消费品、电动车辆(Electric Vehicle，EV)或者电网存储)。此外，由于资源的低效率使用，与石油行业类似，针对稀土材料正在形成新的垄断和联合企业，从而损害了我们的能源安全。

技术实现思路

[0005]在一些实施方式中，能源虚拟化系统可以包括物理接口网关，该物理接口网关可以包括多个公共接口。多个公共接口可以联接到多个能源产生设备、多个能源控制设备和多个能源消耗设备。该系统还可以包括建筑物网络，其中，所述多个能源产生设备、所述多个能源控制设备、以及所述多个能源消耗设备可以通过所述建筑物网络进行通信。所述系统还可以包括运行能源虚拟化层的计算设备。所述虚拟化层可以包括表示所述多个能源产生设备、所述多个能源控制设备以及所述多个能源消耗设备的多个虚拟设备。所述虚拟化层还可以根据从所述能源控制设备接收到的信息将能源从所述能源产生设备引导至所述能源消耗设备。
[0006]在一些实施方式中，一种操作能源虚拟化系统的方法可以包括通过所述能源虚拟化系统的物理接口网关中的多个公共接口接收多个能源产生设备。所述方法还可以包括通过所述能源虚拟化系统的物理接口网关中的多个公共接口接收多个能源控制设备。所述方法还可以包括通过所述能源虚拟化系统的物理接口网关中的多个公共接口接收多个能源消耗设备。所述方法还可以包括通过建筑物网络在所述多个能源产生设备、所述多个能源控制设备、以及所述多个能源消耗设备之间进行通信。所述方法还可以包括将所述多个能源产生设备、所述多个能源控制设备、以及所述多个能源消耗设备表示为运行在计算设备上的虚拟化层上的多个虚拟设备。所述方法还可以包括根据所述虚拟化层从所述能源控制
设备接收到的信息，将能源从所述能源产生设备引导至所述能源消耗设备。
[0007]在任意实施方式中，可以以任意组合包括以下特征中的任意特征且无限制。所述多个能源产生设备、所述多个能源控制设备、以及所述多个能源消耗设备可以根据IP协议通过所述建筑物网络进行通信。所述能源虚拟化系统可以安装在商业建筑物中。所述能源虚拟化系统可以安装在住宅建筑物中。所述多个能源消耗设备可以包括电动车辆。所述能源虚拟化层可以被配置为：接收新设备已经连接到所述物理接口网关的指示，确定所述新设备是否被授权，从所述新设备接收与配置文件相关联的信息，以及根据所述配置文件与所述新设备连接。所述配置文件可以包括用于所述新设备的操作电流和操作电压。用于所述新设备的所述操作电流和所述操作电压可以由所述新设备提供给所述能源虚拟化系统。用于所述新设备的所述操作电流和所述操作电压可以从所述能源虚拟化系统提供给所述新设备。所述多个能源消耗设备可以包括供热通风与空气调节(HVAC)系统。
附图说明
[0008]通过参照本说明书的其余部分和附图，可以实现对本专利技术的本质和优点的进一步理解，其中，贯穿多个附图，使用相同的附图标记来指代相似的部件。在一些情况下，子标记与附图标记相关联以表示多个相似部件中的一个部件。当参考附图标记而没有对存在的子标记进行说明的情况下，旨在指代所有这样的多个相似部件。
[0009]图1示出商业建筑物中的能源系统。
[0010]图2示出根据一些实施方式的智能建筑物虚拟化管理系统的架构图。
[0011]图3示出根据一些实施方式的用于认证设备的系统。
[0012]图4A示出根据一些实施方式的用于物理接口网关的公共接口和适配器。
[0013]图4B示出根据一些实施方式的配备有公共物理接口的设备。
[0014]图5示出根据一些实施方式的联接到物理接口网关的多个能源产生设备。
[0015]图6示出根据一些实施方式的联接到物理接口网关的多个能源消耗设备。
[0016]图7示出根据一些实施方式的多个能源控制设备。
[0017]图8示出根据一些实施方式的用于通过智能电网平台存储和管理能源的系统的框图。
[0018]图9示出根据一些实施方式的可以在用于在整个系统中聚集和提供各种形式的能源的智能建筑物虚拟化平台上出现的电路的简化图。
[0019]图10示出用于使用智能电网平台来管理建筑物中的能源使用的方法的流程图。
[0020]图11示出使用智能网关将统一系统(unified system)中的众多站点、用户、虚拟化服务提供商、资源等链接在一起的虚拟化能源基础设施的图。
[0021]图12示出根据一些实施方式的虚拟化层可以如何与现有建筑物管理系统集成在一起。
[0022]图13示出根据一些实施方式的虚拟电网连接。虚拟电网连接是指在智能电网基础设施上将能源使用与能源生产相匹配、关联或协调的连接。
[0023]图14示出根据一些实施方式的简化的计算机系统。
具体实施方式
[0024]本文描述的实施方式提供了一种系统，该系统以超融合的智能服务平台的形式提供并传递(无论是存储的还是经由有线或无线连接直接传递的)可访问的、灵活的、一致的、有效的、经济上更简单的，并且在财务上可行的电能和管理。从物理角度来看，该系统可以由称为智能能源模块(Smart Energy Module，SEM)的模块化的、可互换的且标准化的部件组成。这些部件可以包括能源存储设备、燃料电池、计算设备和/或其任意组合。这些SEM可以在各种平台和应用中使用，包括家庭环境和办公环境、电动车辆、电动工具等。SEM可以在单个界面和管理系统下进行管理，从而使得细节变得简单且易于管理、以及能够模块化且易于升级。从逻辑角度来看，本文所描述的实施方式提供了“虚拟化层(Virtualization Layer，VL)”，该虚拟化层允许动态地虚拟化能源消耗、控制以及寻源，并且具有固有的安全能力。
[0025]本文描述的一些实施方式可以由物理层和虚拟化中间件层(即，VL)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种操作虚拟电网连接的方法，所述方法包括：操作在第一位置的管理程序层，其中，所述管理程序层被配置为管理位于所述第一位置和第二位置的多个能源产生设备和多个能源消耗设备；管理与跨多个位置的能源使用相关联的用户配置文件，其中，所述多个位置包括所述第二位置中的所述第一位置；检测来自所述第一位置的多个能源消耗设备并与所述用户配置文件相关联的能源使用的量；检测来自所述第二位置的多个能源产生设备并与所述用户配置文件相关联的能源产生的量；以及利用在所述第二位置的所述能源产生的量抵消在所述第一位置的所述能源使用的量，使得所述用户配置文件是跨所述多个位置可移植的。2.如权利要求1所述的方法，还包括：针对所述用户配置文件，基于在所述第二位置的所述能源产生的量，允许在所述第一位置的更多能源使用。3.如权利要求2所述的方法，其中，在所述第二位置的所述能源产生的量被储存以允许稍后在所述第一位置的所述更多能源使用。4.如权利要求1所述的方法，还包括通过能源电网维持所述第一位置和所述第二位置之间的虚拟电网连接。5.如权利要求1所述的方法，其中，所述多个能源消耗设备包括用于电动车辆的电池充电站。6.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一位置包括对应于办公建筑物内的用户的办公室，其中，所述办公建筑物包括建筑物管理系统(BMS)，并且所述管理程序层管理能够临时与所述办公建筑物内的能源使用相关联的多个可移植的用户配置文件。7.如权利要求6所述的方法，其中，所述第一位置包括所述用户的住宅。8.如权利要求1所述的方法，其中，所述多个能源产生设备包括太阳能面板。9.如权利要求1所述的方法，其中，来自所述第二位置的所述多个能源产生设备的所述能源产生的量由将充电的电池模块插入插座以向所述第二位置提供电力而产生。10.如权利要求9所述的方法，其中，来自所述第一位置的所述多个能源消耗设备的所述能源使用的量由将放电的电池模块插入插座以从由所述第一位置提供的电力为所述放电的电池模块充电而产生。11.一种虚拟电网系统，包括：在第一位置的管理程序层，其中，所述管理程序层被配置为：管理位于所述第一位置和第二位置的多个能源产生设备和多个能源消耗设备；管理与跨多个位置的能源使用相关联的用户配置文件，其中，所述多...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰拉德，
申请(专利权)人：新塞尔斯有限公司，
类型：发明
国别省市：