[发明专利]用于基于计时和计价数据进行住户能源控制的电子控制器

说明书

技术领域

本发明涉及用于基于计时和计价数据进行能源(energy，能量)控制的电子控制器。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了基于智能微处理器和传感器的控制器系统，该控制器系统使得能够通过基于从外部传感器馈入的关于住户需求、时间数据和/或计价数据的外部信息单独地打开或关闭家庭住户中的各个负载线路，来选择性管理进入住户的能源供应，其中，该控制器系统基于接收到的信息来管理对住户的能源供应，使得通过在低电网需求时间对高住户负载诸如游泳池选择性地供应电能来降低电网的峰值负载。

在住户计价随负载需求变化的情况下，控制器系统负责对于住户电器的电能的总体管理，使得住户的电费账单减少。

可选地，电网供应方还可以从外部控制点打开或关闭住户附近或住户中的重负载。

该控制器系统能够在作为整体的较大的城镇和城市中实现住户中的按照时间的选择性负载管理，并且能够大规模地降低电网供应方经受的净负载。

控制器系统可以包括智能开关器件、微处理器逻辑、软件算法以及用于控制开关过程的计时器件。

由控制器系统远程启动的开关可以被内部决策过程撤销(override，无效、覆盖)，并且由第三方控制器通过GSM进行控制。这个撤销可以由住户的所有者或电网供应方进行。

例如，南非目前正在经历意外的电力中断。这不仅影响到住户居民管理，还影响到国家生产力诸如工业和矿业部门。基于微处理器预编程决策和电力供给信息的选择性管理系统可以大大缓解这些问题。

因此，本发明扩展到智能家用微电子能源控制器系统，该家用微电子能源控制器系统与家用电力交换(switching，开关)和分配箱(诸如在南非的住房中的家用电力交换和分配箱)连接，并且在当地被称为DB板，该控制器系统选择性地和/或单独地管理对住户中的负载的能源供应。

智能家用微电子能源控制器系统可以根据一天中现行的不同时钟时间单独地管理对住户中的负载的能源供应。

智能家用微电子能源控制器系统可以根据一天中按照能源计价且按照时钟时间的不同现行价格，单独地管理对住户中的负载的能源供应。

智能家用微电子能源控制器系统可以是太阳能供电的且依据由外部传感器感测到的太阳强度进行协调(synchronise，同步)，并且使用一天当中入射的最大平均光强度来协调和控制对住户中各个负载的能源交换或负载卸载。

例如，智能家用微电子能源控制器系统可以通过来自远程位置的射频通信在外部进行远程受控，以便在峰值电网负载时间期间降低住户能源使用。

智能家用微电子能源控制器系统可以选择性地将绿色能源馈入住户中，以降低电网上的净负载，所述绿色能源能直接从独立线路获得，或者预先存储在能源存储系统中。

在本专利说明书的上下文中，术语“绿色能源”用于表示从太阳能板、风力发电、水力发电以及下述其他电力源获得电力，这样的其他电力源不使用碳氢化合物(诸如煤炭、石油及其衍生物、和天然气)的燃烧来产生电力，并且可以包括废物、生物燃料和沼气的燃烧以及核能。

智能家用微电子能源控制器系统可用于办公室环境或城市公共能源供应区域。

具体实施方式

现在将参照附图仅通过非限制性示例来描述本发明。在附图中，

图1示出了一种使用基于智能微处理器和传感器的控制器系统的供电系统的图，该控制器系统使得能够对进入住户的能源供应进行选择性管理；和

图2示出了在本发明中使用的基于微处理器的控制器系统的表示。

下文中的所有附图标记均参照图1和图2，其中，仅通过非限制性示例示出本发明。

如图1所示，该系统的实施方案由四个子组件组成，即电网供电系统A、电力需求系统(B)、专门设计的电力分配箱(C)、智能能源控制器(D)、太阳能辅助供电和计时系统单元E以及RF遥控单元(G)。

能源通过城市网络电网(A)供应给专门设计的电力分配箱，电力分配箱通过一系列功率继电器开关(C1)将电力重新分配到独立(separate，单独的、不同的)线路，服务于不同负载类别——例如重负载系统、中等负载系统、低负载系统、基本照明负载系统、特殊负载系统——的各个功率继电器开关需要特殊的相位要求(C2至C6)。不止一个负载可以并联连接到具体线路C3至C6。

第二开关组C2是可选的，该第二开关组由独立线路单独地供应，这些线路要么直接由绿色能源供应装置诸如太阳能或热能系统直接供应，要么间接地通过在存储于电池或热能存储系统之后被供应。