[发明专利]能源管理系统

说明书

发明领域

本发明涉及一种用于自动化监测和控制电气设备以减少家庭、办公室和机构能源消 耗并增大能源效率的系统。

发明背景

能源管理系统可以是智能电表、功率测量交流插座、遥控交流插座、智能电源板， 或者是通过网络控制和监测的大型园社能源管理系统。

智能电表是一种家用电表，并且有一个通信子系统，对公用工程设施提供即时或每 月计费和供应计划用途。它在公用工程与其用户之间创建一个动态双向对话。此对话旨在推 动能源效率和需求响应。市场上一个可用例子是TENDRIL。电功率消耗是每户的累积总值。

功率测量交流插座通常是一种附加设备，可以插在一个普通交流插座与一个测量中 的电器之间。该设备测量从普通交流插座到电器的电功率。测量结果通常显示在与设备相关 联的显示器上。使用这些结果，用户可以了解某一特定电器在任何操作模式下消耗多少电。 用户可以决定进一步使用计划，以促进节能。一个市场上的例子是Kill-A-Watt。

遥控交流插座通常是一种附加设备，可以插在一个普通交流插座与一个电器之间。 该设备通常有一个开关，可以接通或关闭电器的主电源。该设备可以通过各种技术进行遥控， 例如红外线、射频波、电源线信号等等。一些技术，比如调制解调器、路由器和互联网，允 许将遥控范围扩展到远离安装此设备和电器的房屋的地方。因此，使用此设备，可以远程管 理电器使用，以提高能源利用率。一个市场上的例子是WayneDalton。

智能电源板是交流插座的扩展，通常被划分为两种，即主插座和仆插座。可以监测 主插座的电功率消耗。当插入主插座的电器消耗功率小于阈值(备用电源)时，那些仆插座 将会自动关闭，以切断进一步功耗。反之，当主插座汲取功率高于阈值时(重新激活到正常)， 那些仆插座将会自动接通。例如，一台计算机被插入主插座中，而其关联显示器、打印机、 路由器、扬声器则插入仆插座中。一个市场上的例子是IntelliPanel和BuLogics。

智能家庭系统通常是一个家庭网络，包括电灯开关、交流插座、门锁、室温调节恒 温器、遥控器等的设备。一个市场上的例子是HAI,EnergyHub和Energate。这些设备相互通 信，形成一个网络，联网介质可以是射频、红外线或电源线。这些系统主要处理家庭控制的 自动化。尽管一些设备包含功率测量功能，但是通常没有主动节能计划来让用户节能。

大型园社能源管理系统利用网络基础设施，连接整个园社内安装的各种子系统，例 如功率测量交流插座和遥控交流插座，这些子系统通常被分成小面积集群，以方便管理和操 作。一个控制中心可以审查能源使用，并单独或聚类控制电器，以更好地应用能源消耗。此 系统的例子有Cisco’sEnergyWise和Agilewaves。

然而，所述每个能源管理设备都有其弱点。例如，智能电表仅报告每户的总用电量。 无法知道哪个电器耗电更多。这使得能源管理困难且低效。功率测量交流插座告诉一个电器 消耗多少电量，但是它不会主动帮助用户进行节能。类似地，遥控交流插座需要用户干预以 关闭，从而节能。相反，智能电源板会主动帮助用户节能，因为它测量主电器，并自动关闭 仆设备。唯一的弱点是，主电器及其仆设备必须插在同一个智能电源板上。大型园社能源管 理系统是最完整、最自动化的解决方案，但是对于家庭用户来说，其实施复杂性、设备成本、 维修工程都将压倒节能好处。

因此，需要一种便于操作的能源管理系统，提供灵活的功能，保持监测系统中所有 能源的消耗，并在大距离范围内控制电器。

发明摘要