能源管理系统的制作方法_3

文档序号:9757345阅读:来源:国知局
理系统的交流插座中;(iii)无线连接第一种电源插座设备、第二种电源插座设备、互联网服务器和计算装置;以及(iv)配置控制指示,以管理插入交流插座中的电器的能源消耗。
[0057]在一个实施例中,第一种电源插座设备和第二种电源插座设备位于或不位于相同位置上。
[0058]在一个实施例中,所述控制指示包含指派每个电器作为主电器或仆电器,其中根据主电器能源消耗控制仆电器。在另一个实施例中,所述主电器和仆电器是或不是插入同一个第一种电源插座设备的交流插座中。在又一个实施例中,主电器和仆电器是或不是插入同一个能源管理系统的交流插座中。又在另一个实施例中,仆电器是:当一个主电器能源消耗低于其工作需要时,关闭对仆电器的能源供应;或者当一个主电器能源消耗处于其工作需要时,自动对仆电器通电。
[0059]在一个实施例中,所述控制指示根据以下信息,控制已有电器插入的交流插座:(i)当计算装置与交流插座成一个规定距离时,接通或关闭对交流插座的能源供应;(ii)拫据在所述计算装置、第一种电源插座设备或互联网服务器上的时间,接通或关闭对交流插座的能源供应;或(iii)拫据插入电器的能源消耗水平,接通或关闭对交流插座的能源供应。
[0060]在一个实施例中,所述控制已有电器插入的交流插座步骤(iii)还包含从第二种电源插座设备上拆下可拆卸式数据收发器,并将其放置在桥接无线连接的位置上。
[0061]在一个实施例中,本发明使用能源管理系统进行能源管理的方法包括以下任何一个步骤的组合或次序:(i)放置来自一个或多个权利要求书I中能源管理系统的第一种电源插座设备和第二种电源插座设备在预期位置上;(ii)插入多个电器至能源管理系统的交流插座中;(iii)无线连接第一种电源插座设备、第二种电源插座设备、互联网服务器和计算装置;以及(iv)配置控制指示,以管理插入交流插座中的电器的能源消耗,只要本方法允许本发明的能源管理系统实现能源管理的目的。
[0062]在一个实施例中,图2a所示的第一种电源插座设备,有一个与普通电源板相似的结构。图2b和2c显示另一个实施例。如图所示有一个交流插头来获得电功率,并可以设计成有多个交流插座,为插在上面的任何电器输送电流。每一个交流插座都关联一个测量电功率的电子电路,以及一个控制电源开关的电开关。功率测量数据将存储在存储器中一段时间,直到存储器满了。此外,功率测量设备中有一个无线通信模块,用于控制并与一个可拆卸式数据收发器进行数据信号交换。在一个实施例中,使用Z-Wave无线通信模块。也使用其他本领域通常已知的无线通讯协议,例如ZigBee。当无线连接至第二种电源插座设备的可拆卸式数据收发器时,数据可以传输至计算装置进行分析,例如计算机、便携式设备或互联网服务器。在一个实施例中,所述第一种电源插座设备包含一个定时模块,允许根据多个时间表接通或关闭每个交流插座上的电器。在另一个实施例中,当用户想为插入功率测量设备交流插座中的一个电器定义时间表时,用户可以通过计算装置提供控制指示,计算装置将发送控制指示至互联网服务器;一旦服务器将控制指示存入数据库中,服务器也将发送控制指示至可拆卸式数据收发器。最后,可拆卸式数据收发器将控制指示转送至第一种电源插座设备的微控制器。通过将控制指示中的预定时间与实时时钟进行比较,可以根据控制指示执行预定开关。在一个实施例中,第一种电源插座设备包含一个永久性存储器,例如EEPROM,存储控制指示。在另一个实施例中,當运行中断(例如停电)后不久,永久性存储器使得能源管理系统回复正常运行状态,仍然可以遵守规定的控制指示。在另一个实施例中,第一种电源插座设备中的定时模块,可以允许能源管理系统其它元件的无线通信因某种原因被中断时,仍会可靠遵守时间相关性控制指示。在一个实施例中,图8中显示互联网服务器的工作状态图。然而,应该注意的是,在没有第二种电源插座设备的情况下,第一种电源插座设备仍可以单独运行、测量和存储数据。在一个实施例中,图1a阐释家庭环境内第二种电源插座设备、第一种电源插座设备的安装连通性图,其中第二种电源插座设备的可拆卸式数据收发器是一个W1-Fi无线网路接收器。可以控制和分析那些连接至第一种电源插座设备的电器。在本实施例中,用户家庭的W1-Fi路由器和互联网路由器设施可以连接本发明的系统至互联网服务器。在一个实施例中,图7a和图7b分别阐释第一种电源插座设备的电路结构图和软件状态图。
[0063]在一个实施例中,第一种电源插座设备和第二种电源插座设备如图3a所不结合在单个设备中。图3b和3c显示另一个实施例。在此实施例中,此单个设备可以独立运行,不需要任何另外的第一种电源插座设备或第二种电源插座设备。
[0064]在一个实施例中,可拆卸式数据收发器,如图4a中所示,包括一个Z-Wave无线通信模块,以及一个工业标准W1-Fi模块,转换收发自第二种电源插座或第一种电源插座设备发送的功率测量数据和遥控指示,并将被支持W1-Fi功能的计算机、智能手机和平板电脑接受。图4b显示另一个实施例。有一个由内置的可充电电池供电的可拆卸式数据收发器。此夕卜,有一个标准USB接口,允许通过USB总线与计算机进行直接通信。电池充电也是通过来自此USB连接的USB总线电源。图6a和图6b分别阐释可拆式卸数据收发器的电路结构图和软件状态图。
[0065]在一个实施例中,可拆卸式数据收发器支持通过W1-Fi标准提供的两种工作模式,即点对点和基础设施模式。点对点模式是一种对等模式。点对点模式可以在可拆卸式数据收发器与计算装置(如计算机、智能手机或平板电脑)之间唯一、直接运行。与之相反,基础设施模式则涉及一个第三方无线路由器,作为一个中央枢纽,在可拆卸式数据收发器、计算装置以及允许从远离家的地方远程接入的互联网中路由数据通信。任何无线系统,包括W1-Fi,都因远距离、墙壁衰减或干扰而引致覆盖范围问题或盲点。为了解决这个缺点,可以从第二种电源插座设备上拆下可拆卸式数据收发器(含一个W1-Fi模块)。然后,电池供电的可拆卸式数据收发器可以靠近盲点,并切换成点对点(对等)模式,从而与计算机、智能手机或平板电脑直接通信,以解决覆盖范围问题。此外,如果家庭或办公室不存在W1-Fi网络,则本系统能够使用点对点模式,创建一个新的W1-Fi网络。另外,在使用基础设施模式之前,可以使用点对点模式来发送W1-Fi认证信息,例如SSID和密码,传递给可拆卸式数据收发器。
[0066]在W1-Fi认证之后,可拆卸式数据收发器上的W1-Fi模块可以连接计算机、智能手机或平板电脑上的一个软件应用程序。当第二种电源插座或第一种电源插座设备被插入交流电源时,可以用无线通知可拆卸式数据收发器,然后可拆卸式数据收发器将通过W1-Fi更新软件应用程序。软件应用程序将提示此第二种电源插座或第一种电源插座设备的位置(例如处方或卧室)。
[0067]在一个实施例中,有一个插拔检测机制,具体是通过电气、机械或光学方式,在第一种电源插座设备的每个交流插座实施,以检查此插座有一个交流插头。当一个电器插入了第一种电源插座设备时,一个类似的无线过程将通知软件应用程序,提示使用者建立此新加入电器的名字(例如电视机或计算机)。在一个实施例中,可以导电检测插拔机制(参见图5a和5b)。当一个电器电源插头的带电或中性叉被插入交流插座时,此叉将与检测销有一个电接触,然后将带电或中性叉桥接至检测销。微控制器将感知来自检测销的已整流及降电压之信号和/或50/60HZ交流频率,以判断插头是否插上。
[0068]在一个实施例中,使用一种互联网的专用计算机用作能源管理系统的互联网服务器。在一个实施例中,所述服务器提供收发自可拆卸式数据收发器以及计算装置的加密通信,例如一个工业标准HTTPS协议。在另一个实施例中,所述服务器包含用于用户认证登录过程的软件,从而维持一个较高的安全标准,防止入侵者发出非法命令或者修改正发送至用户家里的任何命令或数据的完整性。在一个实施例中,对于数据存储,本服务器容纳一个或多个针对能源管理系统的数据库系统。在另一个实施例中,所述数据库包含一个或多个当前状态数据库、功率测量数据库和移动设备位置数据库。在一个实施例中,在用户登录状态下,当前状态数据库存储系统中所有注册电器的最新状态总结。在另一个实施例中,所述电器状态包括名称、照片、位置、开关状态、近期功耗、时间表设置、分组设置等中的一个或多个信息。这一功能之重要性是当用户启动一个移动装置的应用程式(APP)时,服务器可以容易提供关于系统中所有电器近实
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