智能节点制造技术

本发明专利技术公开了用于减少电力使用和/或浪费的系统使用传感器收集与电路及其使用相关的信息。触发基于来自传感器的信息而被识别，并且随后被用来通过经由智能节点可逆地实施特定电路的激励和去激励而控制电力输送。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】智能节点相关申请的交叉引用（01）本申请要求于2011年2月2日提交的题为“SMARTNODE”的美国专利申请序列号13/019,952的权益，其全文通过引用结合于此。
（02）本专利技术涉及电力管理。本专利技术尤其涉及经由智能节点控制并监视针对电路的电力输送。
技术介绍
（03）通常，本地电力网络（例如，建筑物和/或校园的电力基础设施）包括电力线路、电路、配电屏、插座、负载，以及电路断路器面板和/或断路器盒，其缺乏动态功能。这样，电力管理可以由人工执行，或者利用位于本地电力网络的个体电力插口处的计时器来执行。电力浪费，诸如待机电力使用所造成的，会占到电力消耗的较大比例。
技术实现思路
（04）本专利技术的一个方面涉及一种在向一个或多个电路输送电力的点对电力分配进行动态监视和管理的系统和方法。例如，可以在建筑物或建筑物集合的电路断路器面板或其它位置处对电力分配进行监视和/或管理。在一些实施方式中，该系统和/或方法可以以有所改进的方式在住宅、商业和/或军事建筑物的电路断路器面板中得以实施。这里所描述的对电力分配的粒状（granular）监视和/或动态管理可以提高电力效率、保持电源寿命（例如，电池寿命），和/或提供优于常规电路断路器面板配置的其它改进。（05）被配置为对从电源到交变电流电路的电力输送进行控制的系统可以包括传感器、智能节点、用户接口以及一个或多个处理器。该交变电流电路可以包括电路断路器和负载。该处理器可以被配置为执行触发模块、控制模块、接口模块、分析模块和/或其它模块中的一个或多个。电源可以包括发电厂、发电机、电力存储设备、公用电网和/或其它组件的一个或多个。电源可以包括在电力管理系统内，和/或电力可以从处于电力管理系统之外的电源进行输送。（06）传感器可以生成传感器输出，其传递与从电源向交变电流电路所输送的电力相关的信息。该传感器可以包括位于或接近交变电流电路中的电路断路器（例如，在电路断路器面板内）、或者接近负载和/或位于其它位置的一个或多个传感器单元。所生成的传感器输出信号可以对应于传感器输出数值，其中任一个可被用来确定和/或测量输送到与传感器相关联的（多个）电路的电力的一个或多个量度。该传感器可以包括电压感应电路、电流感应电路、频率感应电路、电力监视电路、功率质量监视电路（即，功率因数）、能量使用电路（即，KW/hr）或其它电路中的一个或多个。（07）智能节点可以使用控制信号对从电源向交变电流电路—或该电路中的特定负载—所提供的电量进行控制。控制电量可以包括通过有选择地且可逆地将负载和/或电路与电源耦合和断开耦合而有选择地且可逆地对节点或继电器进行激励或去激励。控制电量可以包括有选择地提高、降低或关闭从电源通过节点或中继提供至负载的电力的电势、电流、总功率和/或其它电力参数。智能节点可以被设计为被改造成使用人工电路断路器对电力高峰和/或其它现象进行管理的常规电路断路器面板。可替换地，和/或与此同时，该智能节点可以在电路断路器面板之外被安装在电路和电连接至交变电流电路的一个或多个负载之间。利用智能节点（和电路断路器）对常规电路断路器进行改造可以在之前人工的相对静态的电力管理系统内提供这里所描述的监视和电力管理改进（和/或其它改进）中的一些或全部。（08）处理器的可执行计算机程序模块可以包括触发模块、控制模块、接口模块、分析模块和/或其它模块。触发模块可以被配置为识别触发事件，其包括基于进度的事件、基于规则的事件、用户命令事件和/或其它事件。基于进度的事件可以包括基于临时进度所发生的事件。基于进度的事件可以包括周期性事件和非周期性事件。例如，周期性的基于进度的事件可以在商店的营业时间之后和/或闭店日减少店内的电力使用和/或电力浪费。基于规则的事件可以包括基于预先配置的作为一个或多个输入参数的函数而确定是否应当触发事件的规则所触发的事件。作为示例，基于规则的事件可以是对检测到住宅警报系统已经被激活进行响应而被触发，这可能表明该住宅内当前没有住户。用户命令事件可以包括由一个或多个用户所进行的人工用户超控（override）输入。这样，用户命令事件可以在没有人工超控的情况下回退特定节点或中继的当前或未来的状态。（09）控制模块可以被配置为生成控制信号，其对从电源提供至负载和/或电路的电量进行控制。该控制信号可以基于由触发模块所识别的触发事件、影响触发事件的任意因素、从用户所接收的命令（例如，经由用户接口）、与传感器输出相关的信息、进度编程和/或其它基础。在控制模块的操作期间可以考虑的附加因素为安全工作限制以及各触发事件的可编程延迟。例如，尽管来自用户或触发模块的指令相反，一些关键电路出于安全原因而决不能完全关闭。（10）接口模块可以被配置为与用户交换信息。例如，其可以向用户传递与从电源输送至电路和/或负载的电力相关的电力信息。可替换地和/或与此同时，接口模块可以从用户接收对一个或多个计算机程序模块、电路和/或电力管理系统的其它组件的操作有所影响的用户命令。传递信息可以包括处理传感器输出、测量所输送电力，以及控制用户接口向用户呈现和/或显示任意信息。可替换地，接口模块可以向远程控制和/或监视设备传输任意信息，例如通过使用开放或专属无线通信协议，包括当前用于可商业获得的电力交换设备的那些开放或专属无线通信协议。（11）分析模块可以被配置为确定新触发事件的基础和/或改变—即微调—现有触发事件的基础。电力管理系统中各种交变电流电路的电力使用可能表现出某种模式。通过识别那些模式，可以减少电力使用和/或电力浪费。分析模块可以使用预测模型来帮助进行模式分析。（12）该技术的一些实施例可以被封装在被配置为安装在电路断路器面板中的外壳之中，例如以有所改进的方式。可替换地，可以仅将特定实施例的一部分封装在被配置为安装在电路断路器面板中的外壳之中。与电力管理系统的通信和/或电力管理系统内的通信可以使用系统和/或组件标识符，以便，例如，轻易地在不同传感器之间对传感器输出进行区分。（13）通过参考附图考虑以下描述和所附权利要求，本专利技术的这些和其它组件、目标、特征和特性和相关结构部件的操作方法和功能以及各部分与市场经济的组合将变得更为显而易见，所有这些都形成本说明书的一部分，其中相同的附图标记在各附图中指定相对应的部分。然而，要特别理解的是，附图仅是出于图示和描述的目的而并非意在作为对本专利技术限制的限定。如说明书和权利要求中所使用的，除非上下文明确指出，否则单数形式“一个”（“a”、“an”和“the”）包括复数个指示对象。附图说明（14）图1图示了电力管理系统的示例性实施方式。（15）图2图示了智能节点的示例性实施方式。（16）图3图示了智能节点的示例性实施方式。（17）图4图示了电耦合至断路器面板的电力管理系统的示例性实施方式。（18）图5图示了依据本专利技术一个或多个实施例的用于对针对电路的电力输送进行控制的示例性方法。具体实施方式（19）图1图示了电力管理系统100的示例性实施方式。电力管理系统100可以被配置为对从电源向电路进行的电力输送进行控制，并且可以包括电子存储160、总线150、处理器110、用户接口180中的一个或多个，诸如电路170、电路171和电路172的一个或多个电路，和/或其它组件。（20）电力管理系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种被配置为对从电源向交变电流电路进行的电力输送进行控制的电气系统，该电气系统包括：传感器，其被配置为生成传递与从电源输送至交变电流电路的电力相关的信息的传感器输出信号；和处理器，其被配置为执行计算机程序模块，该计算机程序模块包括：接口模块，其被配置为向用户传递电力信息，其中该电力信息与从所述电源输送至所述交变电流电路的电力相关，触发模块，其被配置为识别触发事件，其中所述触发事件包括基于传感器输出信号所识别的触发事件，和控制模块，其被配置为基于所述触发模块所识别的所述触发事件可逆地实施所述交变电流电路的激励和去激励。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.02.02 US 13/019,9521.一种被配置为对从至少一个交变电流电源向交变电流电路进行的电力输送进行控制的电气系统，该电气系统包括：第一节点，其被配置为在电路断路器的第一插槽中安装到电路断路器面板中，所述第一节点将所述至少一个交变电流电源耦合至向一个或多个负载输送交变电流电力的第一交变电流电路，所述第一节点被配置为通过可逆地建立和断开所述至少一个交变电流电源和所述第一交变电流电路之间的连接而可逆地实施所述第一交变电流电路的激励和去激励；第二节点，其被配置为在电路断路器的第二插槽中安装到电路断路器面板中，所述第二节点将所述至少一个交变电流电源耦合至向一个或多个负载输送交变电流电力的第二交变电流电路，所述第二节点被配置为通过可逆地建立和断开所述至少一个交变电流电源和所述第二交变电流电路之间的连接而可逆地实施所述第二交变电流电路的激励和去激励；至少一个传感器，其被配置为生成传递与从至少一个交变电流电源通过所述第一节点输送至所述第一交变电流电路的电力相关的信息以及与从所述至少一个交变电流电源通过所述第二节点输送至所述第二交变电流电路的电力相关的信息的传感器输出信号；和处理器，其与所述至少一个传感器通信耦合，所述处理器被配置为执行计算机程序模块，该计算机程序模块包括：接口模块，其被配置为向用户传递电力信息，其中该电力信息与从所述至少一个交变电流电源通过所述第一节点输送至所述第一交变电流电路的电力以及从所述至少一个交变电流电源通过所述第二节点输送至所述第二交变电流电路的电力相关，分析模块，其被配置为：对所述第一交变电流电路和所述第二交变电流电路的电力使用进行分析以确定一段时间内所述第一交变电流电路的第一电力使用模式和所述第二交变电流电路的第二电力使用模式；以及基于所确定的第一电力使用模式和所确定的第二电力使用模式创建新规则和/或调适已有的规则，所述规则被配置以确定所述第一交变电流电路和所述第二交变电流电路是否应该被激励或去激励；触发模块，其被配置为识别触发事件，其中所述触发事件包括基于所述规则的应用而识别的触发事件，和控制模块，其被配置为基于所述触发模块所识别的所述触发事件通过所述第一节点和所述第二节点的控制而相互独立地可逆地实施所述第一交变电流电路和所述第二交变电流电路的激励和去激励。2.根据权利要求1的电气系统，其特征在于，所述至少一个传感器包括电压感应电路。3.根据权利要求1的电气系统，其特征在于，所述至少一个传感器包括电流感应电路。4.根据权利要求1的电气系统，其特征在于，所述至少一个传感器包括功率监视电路。5.根据权利要求1的电气系统，其特征在于，所述至少一个传感器包括能量使用监视电路。6.根据权利要求1的电气系统，其特征在于，所述至少一个传感器包括功率质量监视电路。7.根据权利要求1的电气系统，其特征在于，所述至少一个传感器包括由所述第一节点所承载的第一传感器以及由所述第二节点所承载的第二传感器。8.根据权利要求1的电气系统，其特征在于，所述电气系统被配置为在已有电路断路器面板中进行改进。9.根据权利要求1的电气系统，其特征在于，所述触发事件进一步包括以基于进度的事件、基于规则的事件或用户命令事件中的一个或多个为基础所识别的触发事件。10.根据权利要求1的电气系统，其特征在于，所述触发事件进一步包括以如下情况为基础所识别的触发事件：(i)从所述至少一个交变电流电源输送至所述第一交变电流电路的电力的功率阈值；和/或(ii)从所述至少一个交变电流电源输送至所述第二交变电流电路的电力的功率阈值。11.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉·克莱顿·皮尤，理查德·丹尼尔·阿尔巴兰，詹森·布鲁斯·克雷格，
申请(专利权)人：因斯库普能源有限责任公司，
类型：
国别省市：