[发明专利]降低家用电器和家庭网络设备的待机功耗和监测消耗的电能的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于家用电器和家庭网络设备的能量消耗监测和待机功耗(standby power)节省系统和方法，其能够：不仅自动切断被动待机功耗，也切断在居住环境(包括家庭和办公室)中不必要地消耗的主动待机功耗；实时监测特定电器在特定时间周期内消耗的电能的量；及通过将收集的数据传送给电源供应器和服务提供商而提供各种与电能相关的附加服务。

背景技术

随着数字技术和网络技术的发展，家庭和信息家电正逐渐具备趋向于技术融合和整合的多种功能，这些数字融合设备广泛地应用在家庭和办公地点中。然后，由于功能上的融合和整合以及对网络功能的支持，这些信息家电不仅在与用户意图相违背的不存在用户认可的情况下消耗通信待机功耗(或主动待机功耗)，还在不存在用户通过各种方式的确认(例如等待为便于用户使用而提供的远程控制输入)的情况下消耗队列待机功耗(或被动待机功耗)。

具体地，在家庭的情况下总功率消耗的大约10-20％由待机功率消耗(被动的和主动的)，并且由于家庭网络的发展，主动待机功耗的权重增加，而且预计在将来这样的待机功耗会增长到占20-40％，并且其中，主动待机功耗的权重预计占大约70-80％。因此，显而易见地，将来主动待机功耗节省将是与能源问题相关的重要问题。

然而，用户不能敏锐地感受到紧密节省电能的必要性，这是因为用户不能够得知某个用户设备在特定时间周期内消耗的电量，因此，用户仅会偶尔怀疑每个月的电费账单。最近，能够通过解决用户的疑惑来帮助用户实践节能的技术需求越来越多。

另一方面，关于每个电器的能源消耗监测功能，仅开发了测量数字化、远程测量技术以及测量家庭和建筑单元的功率消耗总量的相关设备，但还没有开发能够监测每个电器在特定时间周期内的功率消耗的技术。

其次，关于待机功耗的自动切断功能，在被动待机功耗的情况下，使用插座或定时器仅开发了：通过使用例如远程控制(当用户选择时)在用户预设的预定时间切断功耗而提供拔出效应的插座，但是，还未开发出具有自动切断功耗的插座。此外，通过负载检测来区别使用功耗和待机功耗，从而切断待机功耗的插座也已经被开发出来，但即使在这种情况下，能自动切断主动待机功耗的技术和产品尚未被开发出来。

再次，关于电源供应器和电力服务提供商的交互工作服务，仅开发了远程测量技术。但还未开发出下述技术：通过与高级电源供应器和服务提供商交互工作的系统反馈收集到的耗电数据，从而提供各种附加服务。

发明内容

技术问题

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供了一种用于家用电器和家庭网络设备的能量消耗监测和待机电力节省系统和方法，其能够：不仅自动切断被动待机电力，也切断在居住环境(包括家庭和办公室)中不必要地消耗的主动待机电力；实时监测特定电器在特定时间周期内消耗的电能的量；及通过将收集的数据传送给电力供应商和服务提供商而提供各种与电力相关的附加服务。

技术方案

根据本发明的一个特征，提供了能量消耗监测和待机功耗节省系统，该能量消耗监测和待机功耗节省系统连接到家用电器上，并检测对应的家用电器的耗电量，其包括多于两个节能节点，允许对对应的家用电器施加或切断功耗，以及节能服务器，其连接到所述节能节点中的每一个上，并从所述节点收集对应家用电器的各种状态信息，包括所述耗电量。

在上述配置中，所述节能节点和所述节能服务器通过电力线通信(PLC)、ZigBee或泛在传感器网络(USN)连接。

另一方面，所述节能服务器可具有通信接口，该通信接口与位于电源供应器中或电力相关服务提供商的高级系统通信，电源供应器将电能供应到家庭或办公室的外部，电力相关服务提供商实现与电能相关的服务。所述节能服务器与家庭网关集成实现，或者可具有与外部家庭网关交互工作的家庭网关接口。

根据本发明的另一特征，提供了一种用于能量消耗监测和待机功耗节省系统的节能服务器，该能量消耗监测和待机功耗节省系统连接到家用电器上，并检测对应的家用电器的耗电量，该节能服务器连接到多于两个节能节点并由其实现，所述多于两个节能节点允许应用或切断家用电器的功耗，该节能服务器包括：从所述节能节点收集包括所述耗电量的对应的家用电器的各种状态信息的功能模块；以及基于所述各种状态信息将对应的家用电器的功率控制信号输出到所述节能节点的功能模块。