[發(fā)明專利]管理家庭環(huán)境電能耗量的方法、系統(tǒng)和裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 00804584.4
• 申請(qǐng)日: 2000-02-01
• 公開（公告）號(hào): CN1384992A
• 公開（公告）日: 2002-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: V·艾薩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 瑞浦股份公司
• 主分類號(hào): H02J3/14
• 分類號(hào): H02J3/14;H02J13/00
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 李湘

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及管理家庭環(huán)境電能耗量的方法、系統(tǒng)和裝置。

背景技術(shù)

眾所周知，限制家庭環(huán)境耗用總電力的問題變得越發(fā)重要了；這主要源于下述兩個(gè)理由：

首先，它解決了因限用裝置(一般是加熱裝置，它對(duì)流過的電流量很敏感)操作而造成意外中斷電能(斷電)的問題，這與供電者和用戶之間簽認(rèn)的供電合同所規(guī)定的最大有效電力值(合同電力值)有關(guān)；

其次，通常由于能保持電力耗用低于某一確定的程度，通過更好地籌劃電能生產(chǎn)，避免了所謂的用電“高峰”，有利于明顯提高經(jīng)濟(jì)效益。

第一個(gè)理由尤其涉及到那些因自身電能生成不足而對(duì)民用耗電強(qiáng)加限制以利于工業(yè)與利用業(yè)用電的國(guó)家；意大利的情況就是如此，一般的民用電能供給合同僅僅為3KW。

另一方面，上述的第二個(gè)理由更具普遍性，因?yàn)樗采婕暗竭@樣一些國(guó)家，即縱然電能充容裕(如借助于原子能發(fā)電廠)，但考慮到國(guó)際上的環(huán)保導(dǎo)向，總是要逐漸限制用電，并對(duì)有害的輻射規(guī)定了極限值。????

為此，近年對(duì)減少電能費(fèi)用的儀表研究了一些鼓勵(lì)措施，如在歐洲，根據(jù)下述兩種標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用不同的費(fèi)率：

第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)為“水平”型，已被許多國(guó)家采納，包括對(duì)各種時(shí)段應(yīng)用不同的費(fèi)率，尤其在夜間的費(fèi)率更低；

第二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)為“垂直”型，目前在研究之中，如按照“國(guó)內(nèi)稅收局”對(duì)所得稅采取的措施，包括在同一時(shí)段根據(jù)用電程度采用不同的費(fèi)率。

為此，已提出過許多有關(guān)家庭環(huán)境能耦合理化的方案。

在大多數(shù)已知的方案中，一般運(yùn)用中央監(jiān)視單元管理家庭環(huán)境中的電能耗量；這種單元通過直接控制配備適當(dāng)控制系統(tǒng)的家用電氣設(shè)備，或者用“智能”插座通過通/斷操作控制向這些設(shè)備本身供應(yīng)電能，來管理各種電氣負(fù)載。

上述類型的中央監(jiān)視單元的特征在于，即使在應(yīng)用電器的個(gè)人(下稱“消費(fèi)者”)作了合適的初步配置以后，該單元也能自動(dòng)工作；中央監(jiān)視單元的特征還在于，它們被安裝在比電器用戶更高的層次上，即起到主控作用，以后作主動(dòng)控制。

然而，此類已知的“中央”監(jiān)視或管理系統(tǒng)仍有若干缺點(diǎn)。

第一種缺點(diǎn)在于監(jiān)視單元的復(fù)雜性，它應(yīng)當(dāng)是可編程的單元，因?yàn)樗仨氃诓煌臅r(shí)間以不同的措施來管理許多家用電器；因此，必須對(duì)消費(fèi)者設(shè)想出某種相關(guān)的編程約定。

第二種缺點(diǎn)是監(jiān)視單元的效率低下，一般僅僅根據(jù)通/斷活動(dòng)限制了其向多種家電設(shè)備供電的管理能力，而且在用電過量的情況下，待慢了優(yōu)先權(quán)較低的用電戶。

為了說清楚第二點(diǎn)里“效率低下”的含義，我們舉例說明被待慢的用電戶是正在對(duì)水加熱的洗滌機(jī)的情況。在此情況下，其實(shí)完全切斷機(jī)器會(huì)妨礙利用已被水積累的熱能，即使中斷水加熱(一般小加熱的耗電為2KW)，洗滌機(jī)只要用約0.1KW的功率繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)洗滌筒就能利用該熱能。

第三種缺點(diǎn)與監(jiān)視單元的費(fèi)用有關(guān)，為了編程，該單元要求配備通常包括鍵盤與顯示器的合適的消費(fèi)者接口和一種具備合適的處理能力與存儲(chǔ)器的電子控制系統(tǒng)(如個(gè)人計(jì)算機(jī))。

本發(fā)明申請(qǐng)人在歐洲專利申請(qǐng)EP-A-0727668中揭示了一種與這種“中央”控制與監(jiān)視方法完全不同的用于家庭用戶的方法，該法以分布型系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)。

這類文件描述的一套家用電能能夠定期接收如下信息：所有家庭用戶(家用電器、照明設(shè)施、室內(nèi)調(diào)節(jié)系統(tǒng)等)的總耗電、最大有效功率(供電合同)、當(dāng)前時(shí)間(時(shí)鐘功能)以及按時(shí)希的不同能耗費(fèi)用。

此類信息由一裝在家用電器外面的合適的儀表或者可以是預(yù)裝的同一臺(tái)電表或者尤其是特地選購的裝置提供；用于發(fā)送信息的手段可以是任何類型的手段，但較佳的一種手段是電力線，即同一個(gè)電網(wǎng)。根據(jù)從外部?jī)x表收到的信息并根據(jù)與各種家用電器相關(guān)的確定的優(yōu)先級(jí)，同樣的家用電器(各自配有合適的電子控制系統(tǒng)和合適的與電網(wǎng)的接口裝置)就能“自發(fā)地”和自動(dòng)地限制其自己的耗電，使整個(gè)家庭環(huán)境的總耗電固定地保持低于合同功率值規(guī)定的極值，上述方法既不要求任何外部的中央監(jiān)視系統(tǒng)，也無須消費(fèi)者介入。

因此，以使用簡(jiǎn)便性與靈活性來衡量，與應(yīng)用中央監(jiān)視單元的先前已知的諸方法相對(duì)照，EP-A-0727668所描述的系統(tǒng)具有很大的優(yōu)點(diǎn)。

EP-A-0727668描述的系統(tǒng)對(duì)每個(gè)家用設(shè)備提供了控制系統(tǒng)以接收有關(guān)瞬時(shí)電能總耗量的信息，該信息由外部?jī)x表在通信總線上以規(guī)定的時(shí)間間隔發(fā)送，而通信總線由同一個(gè)電網(wǎng)組成。

然而，這種以規(guī)定的時(shí)間間隔發(fā)送有關(guān)瞬時(shí)電能總耗量的信息的方法也有若干缺點(diǎn)。