[发明专利]从电压下降推断能量使用

说明书

技术领域

本发明的实施方式通常涉及用于监测和分析电能消耗（消费者能量使用）、识别正在消耗电能的设备、确定线路阻抗并测量和分析建筑物内的电压变化的方法和设备。

技术背景

对全球气候变化的不断关注产生了朝着能够提供节能优点的系统进行移动的紧迫性。使用智能电网（一种智能的能量生成、传输和分配系统）可提供节能。智能电网的潜力在于其整合以及使用信息计算技术（ICT）来传递比使用当前电网可得到的能量效率更大的能量效率。对付能量优化挑战部分地涉及使当前的基础设施在电网的许多层面上充满提高的测量、监测、推断、控制、促动和可管理性，包括在基础设施的非常边缘处，其中在所述边缘处有数量不断增加的终端用户设备和电器。这些智能地点中的每个可不仅通过降低在峰值负载时间期间对多用户电网的能量需求而且还通过使用更少的总能量来潜在地提供节能。

附图说明

图1示出了用于检测和分析建筑物内的能量消耗的系统的部署。

图2提供了插入到AC（交流）插座中并对监测建筑物中的电能使用有用的设备。

图3A到3H示出了各种设备（包括常见的家用电器）的所测量的电压特征（voltage signature）和微波炉的频率特征（frequency signature）。

图4提供了描述用于根据电器的所测量的电压特征识别电器的方法的流程图。

具体实施方式

对各种行为和使用模式的成本的加强的认识可最终降低能量消耗并减慢其负面环境影响。本发明的实施方式提供了能够测量、分析和监测建筑物内的设备的电能消耗的方法和设备。在建筑物或建筑物的区段内采用传感器来推断耗电设备的标识以及这些设备单独和/或共同消耗的功率量。本发明的实施方式提供了易安装性、简单性、可管理性和易用性，这可以引起由房主和企业进行部署。在正被监测的空间内部署感测系统帮助终端用户控制所产生的数据。本发明的实施方式使得能够采用边缘设备能量监测并改善消费者能量效率。

在整个本公开中，为了说明的目的，可以用特定于地理地点和终端用户类型的术语来表示电能，然而本发明的实施方式可用在其它地点中，所述其它地点具有不同的用于将电能输送给终端用户的标准以及不同类型的终端用户。例如，在美国，一般以60Hz和大约120V（即，大部分时间在114和126V之间）向终端用户输送电能。在其它国家，例如，以50Hz或50Hz和60Hz的混合产生电力，并且电力可从大约120V变化到大约240V。交流电（AC）的其它频率和电压也是可能的。

图1提供了用于监测建筑物内的电能使用的系统。建筑物是企业或住宅或其一部分，并且例如是家庭、办公室、工厂、商店或采用了耗电设备的企业或住宅的其它地方。在图1中，电能通过输电线路115作为交流电（60Hz）从本地电网110供应到建筑物105。两条线路116和117（每条线路接近120V）向建筑物中的房间125供应电力。对于一些较大的能量消耗设备，将两个分支116和117连接起来，使得设备接收240V。建筑物105（或其区段）所消耗的功率的量一般由功率表120测量。可选地，功率表120能够（通过硬连线或无线地）发送与建筑物的所记录的能量使用有关的信息。房间125包含各种设备130、131和132，这些设备在白天和夜晚期间在不同的时间使用不同量的功率。在该实施方式中，提供两个电力使用监测器135，每个120V分支使用一个监测器，然而，其它数量的监测器也是可能的。为了监测整个建筑物或建筑物的区段（其中在两个分支中输送功率），采用了至少两个电力使用监测器135，以便监测每个分支并得到正被监测的建筑物或建筑物区段的能量消耗值。