[發(fā)明專利]用于基于計(jì)時(shí)和計(jì)價(jià)數(shù)據(jù)進(jìn)行住戶能源控制的電子控制器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680051209.8
• 申請(qǐng)日: 2016-07-01
• 公開（公告）號(hào): CN107925601A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧卡斯·威廉·斯內(nèi)曼;R·克涅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南非大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L12/28
• 分類號(hào): H04L12/28
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11371
• 代理人: 王暉,李丙林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于基于計(jì)時(shí)和計(jì)價(jià)數(shù)據(jù)進(jìn)行能源(energy，能量)控制的電子控制器。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了基于智能微處理器和傳感器的控制器系統(tǒng)，該控制器系統(tǒng)使得能夠通過基于從外部傳感器饋入的關(guān)于住戶需求、時(shí)間數(shù)據(jù)和/或計(jì)價(jià)數(shù)據(jù)的外部信息單獨(dú)地打開或關(guān)閉家庭住戶中的各個(gè)負(fù)載線路，來(lái)選擇性管理進(jìn)入住戶的能源供應(yīng)，其中，該控制器系統(tǒng)基于接收到的信息來(lái)管理對(duì)住戶的能源供應(yīng)，使得通過在低電網(wǎng)需求時(shí)間對(duì)高住戶負(fù)載諸如游泳池選擇性地供應(yīng)電能來(lái)降低電網(wǎng)的峰值負(fù)載。

在住戶計(jì)價(jià)隨負(fù)載需求變化的情況下，控制器系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)于住戶電器的電能的總體管理，使得住戶的電費(fèi)賬單減少。

可選地，電網(wǎng)供應(yīng)方還可以從外部控制點(diǎn)打開或關(guān)閉住戶附近或住戶中的重負(fù)載。

該控制器系統(tǒng)能夠在作為整體的較大的城鎮(zhèn)和城市中實(shí)現(xiàn)住戶中的按照時(shí)間的選擇性負(fù)載管理，并且能夠大規(guī)模地降低電網(wǎng)供應(yīng)方經(jīng)受的凈負(fù)載。

控制器系統(tǒng)可以包括智能開關(guān)器件、微處理器邏輯、軟件算法以及用于控制開關(guān)過程的計(jì)時(shí)器件。

由控制器系統(tǒng)遠(yuǎn)程啟動(dòng)的開關(guān)可以被內(nèi)部決策過程撤銷(override，無(wú)效、覆蓋)，并且由第三方控制器通過GSM進(jìn)行控制。這個(gè)撤銷可以由住戶的所有者或電網(wǎng)供應(yīng)方進(jìn)行。

例如，南非目前正在經(jīng)歷意外的電力中斷。這不僅影響到住戶居民管理，還影響到國(guó)家生產(chǎn)力諸如工業(yè)和礦業(yè)部門。基于微處理器預(yù)編程決策和電力供給信息的選擇性管理系統(tǒng)可以大大緩解這些問題。

因此，本發(fā)明擴(kuò)展到智能家用微電子能源控制器系統(tǒng)，該家用微電子能源控制器系統(tǒng)與家用電力交換(switching，開關(guān))和分配箱(諸如在南非的住房中的家用電力交換和分配箱)連接，并且在當(dāng)?shù)乇环Q為DB板，該控制器系統(tǒng)選擇性地和/或單獨(dú)地管理對(duì)住戶中的負(fù)載的能源供應(yīng)。

智能家用微電子能源控制器系統(tǒng)可以根據(jù)一天中現(xiàn)行的不同時(shí)鐘時(shí)間單獨(dú)地管理對(duì)住戶中的負(fù)載的能源供應(yīng)。

智能家用微電子能源控制器系統(tǒng)可以根據(jù)一天中按照能源計(jì)價(jià)且按照時(shí)鐘時(shí)間的不同現(xiàn)行價(jià)格，單獨(dú)地管理對(duì)住戶中的負(fù)載的能源供應(yīng)。

智能家用微電子能源控制器系統(tǒng)可以是太陽(yáng)能供電的且依據(jù)由外部傳感器感測(cè)到的太陽(yáng)強(qiáng)度進(jìn)行協(xié)調(diào)(synchronise，同步)，并且使用一天當(dāng)中入射的最大平均光強(qiáng)度來(lái)協(xié)調(diào)和控制對(duì)住戶中各個(gè)負(fù)載的能源交換或負(fù)載卸載。

例如，智能家用微電子能源控制器系統(tǒng)可以通過來(lái)自遠(yuǎn)程位置的射頻通信在外部進(jìn)行遠(yuǎn)程受控，以便在峰值電網(wǎng)負(fù)載時(shí)間期間降低住戶能源使用。

智能家用微電子能源控制器系統(tǒng)可以選擇性地將綠色能源饋入住戶中，以降低電網(wǎng)上的凈負(fù)載，所述綠色能源能直接從獨(dú)立線路獲得，或者預(yù)先存儲(chǔ)在能源存儲(chǔ)系統(tǒng)中。

在本專利說明書的上下文中，術(shù)語(yǔ)“綠色能源”用于表示從太陽(yáng)能板、風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電以及下述其他電力源獲得電力，這樣的其他電力源不使用碳?xì)浠衔?諸如煤炭、石油及其衍生物、和天然氣)的燃燒來(lái)產(chǎn)生電力，并且可以包括廢物、生物燃料和沼氣的燃燒以及核能。

智能家用微電子能源控制器系統(tǒng)可用于辦公室環(huán)境或城市公共能源供應(yīng)區(qū)域。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參照附圖僅通過非限制性示例來(lái)描述本發(fā)明。在附圖中，

圖1示出了一種使用基于智能微處理器和傳感器的控制器系統(tǒng)的供電系統(tǒng)的圖，該控制器系統(tǒng)使得能夠?qū)M(jìn)入住戶的能源供應(yīng)進(jìn)行選擇性管理；和

圖2示出了在本發(fā)明中使用的基于微處理器的控制器系統(tǒng)的表示。

下文中的所有附圖標(biāo)記均參照?qǐng)D1和圖2，其中，僅通過非限制性示例示出本發(fā)明。

如圖1所示，該系統(tǒng)的實(shí)施方案由四個(gè)子組件組成，即電網(wǎng)供電系統(tǒng)A、電力需求系統(tǒng)(B)、專門設(shè)計(jì)的電力分配箱(C)、智能能源控制器(D)、太陽(yáng)能輔助供電和計(jì)時(shí)系統(tǒng)單元E以及RF遙控單元(G)。

能源通過城市網(wǎng)絡(luò)電網(wǎng)(A)供應(yīng)給專門設(shè)計(jì)的電力分配箱，電力分配箱通過一系列功率繼電器開關(guān)(C1)將電力重新分配到獨(dú)立(separate，單獨(dú)的、不同的)線路，服務(wù)于不同負(fù)載類別——例如重負(fù)載系統(tǒng)、中等負(fù)載系統(tǒng)、低負(fù)載系統(tǒng)、基本照明負(fù)載系統(tǒng)、特殊負(fù)載系統(tǒng)——的各個(gè)功率繼電器開關(guān)需要特殊的相位要求(C2至C6)。不止一個(gè)負(fù)載可以并聯(lián)連接到具體線路C3至C6。

第二開關(guān)組C2是可選的，該第二開關(guān)組由獨(dú)立線路單獨(dú)地供應(yīng)，這些線路要么直接由綠色能源供應(yīng)裝置諸如太陽(yáng)能或熱能系統(tǒng)直接供應(yīng)，要么間接地通過在存儲(chǔ)于電池或熱能存儲(chǔ)系統(tǒng)之后被供應(yīng)。