[發(fā)明專利]具有控制的負(fù)載識(shí)別AC電源及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780066128.X
• 申請(qǐng)日: 2017-08-11
• 公開（公告）號(hào): CN110870192B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬克·特勒富斯;哈里·羅德里格斯;塔爾·凱西;克里斯·凱西
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 因特萊索有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H02M7/49
• 分類號(hào): H02M7/49
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 楊寶霏;夏凱

描述了一種改進(jìn)的AC電源。所述電源通過(guò)監(jiān)控與AC干線相關(guān)的電流和電壓的波形和相位來(lái)識(shí)別負(fù)載。在以下條件下進(jìn)行比較：通過(guò)使用位于在AC干線和負(fù)載之間的電路和中性線中的控制開關(guān)來(lái)可編程地改變提供給負(fù)載的功率。控制開關(guān)的程序是變化的，以優(yōu)化區(qū)分相似負(fù)載類型的能力。該開關(guān)可以進(jìn)一步用于控制提供給負(fù)載的功率，其根據(jù)基于負(fù)載特性的一組規(guī)則而變化。在優(yōu)選的實(shí)施例中，該設(shè)計(jì)使得以可以完全地集成到硅上的最少的部件得到高的效率。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2016年10月28日提交的發(fā)明名稱為High Efficiency AC to DCConverter and Methods(高效交流到直流轉(zhuǎn)換器和方法)的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)62/414467，以及于2016年12月9日提交的發(fā)明名稱為Electronic Switch and Dimmer(電子開關(guān)和調(diào)光器)的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)62/431926的優(yōu)先權(quán)。這兩項(xiàng)申請(qǐng)包括共同的發(fā)明人并且目前正在審查中。

關(guān)于聯(lián)邦政府資助的研究或開發(fā)的聲明

不適用

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于識(shí)別連接的電子負(fù)載并且基于對(duì)負(fù)載的識(shí)別來(lái)控制到負(fù)載的AC功率的AC電源及方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的從AC干線向家庭內(nèi)的設(shè)備提供AC功率的方法是通過(guò)插入的插座。典型地插座不包括有源電子器件，并且僅僅是連接器。較新的插座包括故障檢測(cè)電路，但很少提供任何方法來(lái)測(cè)量或控制傳遞到所連接的設(shè)備的AC功率。最近的用于改進(jìn)家庭內(nèi)的電力分配的方法包括家庭區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)與包括諸如有線和無(wú)線局域網(wǎng)的通信手段相互作用。通常通過(guò)在諸如智能手機(jī)或平板計(jì)算機(jī)的個(gè)人計(jì)算機(jī)和個(gè)人設(shè)備上編程的應(yīng)用進(jìn)行控制。另一種方法是通過(guò)在墻壁開關(guān)中包括額外的電子器件。較新的可編程恒溫器用于控制中央暖氣和空調(diào)。盡管這些設(shè)備提供了改進(jìn)的控制以及能量使用的反饋，但是它們依賴于設(shè)備本身內(nèi)的改進(jìn)的電子器件，而沒有改進(jìn)對(duì)插進(jìn)墻壁插座內(nèi)的較舊的遺留設(shè)備的AC功率的分配。

諸如美國(guó)能源部的政府機(jī)構(gòu)通過(guò)諸如Energy 程序(Energy Star為美國(guó)能源部注冊(cè)的商標(biāo))的程序?yàn)檎J(rèn)證為低能耗的新的設(shè)備和電氣用具設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)。在很多情況下，通過(guò)當(dāng)設(shè)備處于空閑或睡眠模式時(shí)減少的能量使用來(lái)智能管理提供給設(shè)備的AC電源，從而減少能量消耗。同樣地，焦點(diǎn)在于新的設(shè)備和電氣用具，而沒有對(duì)大量已安裝的設(shè)備采取措施。對(duì)新設(shè)備的智能控制通常需要了解設(shè)備的性質(zhì)。由設(shè)備消耗的功率通過(guò)內(nèi)置的規(guī)則組進(jìn)行管理，該規(guī)則組被編程在位于控制AC功率的設(shè)備內(nèi)的微處理器上。例如，在空閑時(shí)間中，洗衣機(jī)可能完全地從電源被斷開，并等待手動(dòng)開啟下一個(gè)加載。然而，冰箱無(wú)法像這樣被斷開，因?yàn)楸仨毐３蛛娫匆员O(jiān)控溫度并啟動(dòng)壓縮機(jī)以保持設(shè)定點(diǎn)。諸如電視、計(jì)算機(jī)、顯示器以及打印機(jī)的其他設(shè)備與電氣用具可能具有一組通過(guò)監(jiān)控一天中的使用情況和時(shí)間而制定的規(guī)則。當(dāng)從過(guò)去的使用歷史得知設(shè)備典型地沒有在使用時(shí)，給該設(shè)備的電源可能會(huì)顯著地減少。在某些情況下，存在一些允許用戶選擇設(shè)備進(jìn)入低功耗的睡眠模式的速度的用戶設(shè)置。同樣，所有的這些能量使用的改進(jìn)通常都包含于設(shè)備本身。通過(guò)對(duì)電源的外部控制來(lái)改進(jìn)功耗雖然是可能的，但是需要了解設(shè)備的性質(zhì)。在某些情況下，諸如照明、冰箱等的設(shè)備類型的一般種類足以提供將會(huì)通過(guò)降低的功耗改進(jìn)性能的一組規(guī)則。第一步是能夠識(shí)別負(fù)載設(shè)備。需要一種在AC干線和電氣負(fù)載設(shè)備之間的以智能插座或連接器的形式的電源，且其包括一種識(shí)別相互連接的設(shè)備的手段，使得該識(shí)別可以用于控制提供給設(shè)備的功率。

傳統(tǒng)的識(shí)別負(fù)載的手段是不夠的。查詢由負(fù)載引起的相位偏移的波形分析是眾所周知的。更加奇特的系統(tǒng)使用波形分析，包括電流和電壓波形上存在的高頻模式的模式匹配。盡管這些提供了改進(jìn)，但是在諸如主要為電阻的兩個(gè)負(fù)載或均包括電子馬達(dá)的兩個(gè)負(fù)載的相似負(fù)載之間進(jìn)行區(qū)分方面仍然存在困難。應(yīng)用于波形的高頻分量的深度學(xué)習(xí)方法仍然不足以完全地識(shí)別所連接的電子負(fù)載。需要改進(jìn)的波形分析以識(shí)別連接到AC干線電源的負(fù)載。需要一種AC電源，其能夠完全地集成到以下任何一個(gè)中：電源面板、連接到電源面板的插座盒、接線板或附接于插座盒的延長(zhǎng)線。需要一種可以完全地集成到硅上的負(fù)載識(shí)別以及控制系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容