[发明专利]使用辅助计量装置的诊断

说明书

相关申请

该申请要求2010年2月15日提交的美国临时申请序列号61/304,712优先权，其通过引用全文结合于此。

技术领域

下列公开涉及能量管理，并且更特别涉及家用消费电器以及住宅中存在的其他能量消耗装置和/或系统的能量管理。本公开对于一种装置具有特别应用，该装置控制消费电器以及其他能量消耗装置和/或系统的操作，并且充当公用事业公司网络和这些消费电器以及其他能量消耗装置和/或系统之间的网关。要在下文论述的该控制器/网关装置有时在本文中叫做住宅能量网关(HEG)。

背景技术

当前公用事业公司通常对能量收取统一费率，但由于日益增加的燃料价格成本和在一天中的某些部分的高能量使用，公用事业公司必须购买更多的能量以在峰值需求期间供应客户。因此，公用事业公司开始在峰值需求期间收取较高的费率。如果可以降低峰值需求，那么可以实现潜在的成本节省并且减小公用事业公司必须适应的峰值负荷。

一个提出的第三方技术方案是提供其中控制器“接通和切断”到电器或控制单元的实际能量供应的系统。然而，在仅仅接通/切断之外没有主动控制。认为从业中的其他方在峰值时间期间停止某些电器的一些操作。

另外，一些电公用事业公司转向高级计量基础设施(AMI)系统，其需要与住宅或办公建筑物中的电器、HVAC、热水器等通信。所有电公用事业公司(在美国超过3,000个)将不会使用相同的通信方法在该AMI系统中发信号。相似地，已知系统没有使用多种通信方法和协议直接与电器通信，也没有采用为通信装置创建的模块化和标准方法来联接和传送操作模式到电器的主控制器。

住宅能量管理(HEM)系统正变成采用消费者友好方式减少住宅和建筑物中的能耗的关键。现有的HEM通常处于两个一般类别中之一中：

在第一个类别中，HEM采用具有集成显示器的特殊自定义配置的计算机的形式，其与住宅中的装置通信并且存储数据，并且还具有简单算法来实现能量减少。该类型的装置还可包括小键盘用于数据输入或该显示器可以是触摸屏。在任一个设置中，该显示器、计算机和小键盘(如果使用的话)形成为单个单元。该单个单元集成在单元式外壳中，或如果该显示器不在相同外壳中，该显示器和计算机当从工厂交付时另外连接/关联，和/或同步或调谐以作为单个单元工作。

在第二个类别中，HEM采用住宅中低成本路由器/网关装置的形式，其从该住宅内的装置收集信息并且将它发送到远程服务器，并且作为回报从该远程服务器接收控制命令并且将它传送到该住宅中的能量消耗装置。在该类别中，再次如同在第一类别中，HEM可是自定义配置的装置，其包括设计为单个单元的计算机和集成/关联的显示器(和小键盘，如果使用的话)。备选地，HEM可实现为例如膝上型或台式等家用计算机，其操作软件来定制该家用计算机的该用途。

当前现有的类型中两者都由于较高的消费者成本、低灵活性和增加的系统复杂性具有显著的劣势。

第一类别向消费者要求巨大的先期成本，因为在HEM上提供集成显示器的成本非常昂贵。另外，驱动该显示器需要的电子设备是复杂和昂贵的。此外，从消费者观点，除家用计算机、智能电话、电视和在例如恒温器、电器显示器等预先存在的家用装置上的显示器之外，迫使他们向他们的住宅再增加一个显示器屏。

第二类别的HEM牵涉提供服务器基础设施和数据传输的可观成本。另外，该类型的HEM必须与远程服务器连续不断地连接，否则住宅中装置的能量数据记录和节能命令将在服务中断期间丢失。另外，该配置要求连接到互联网来访问和查看数据。因此该第二配置在互联网普及率非常低的区域是非常有限的。

为了在商业上实用，HEM应该对于通过节能的消费者产生少于一年的回报。当前的HEM系统产生至多大约3-5年的回报。因此，因为电子装置的标准寿命是大约5年，消费者不可能从他们的投资得到回报；因为他们将在达到投资回报期之前必须获得新的装置。

HEM的关键功能包括：

创建住宅内的能量消耗装置的网络，

测量整个住宅/建筑物或个体装置的消耗，

在数据库中记录并且存储能耗信息，以及

实现与住宅中的所有能量消耗装置的消费者界面来：

查看个体装置的消耗数据

设置能量消耗装置在一天期间的不同时间或在不同能量定价水平操作的偏好

控制/程序化能量消耗装置。