[发明专利]智能插座

说明书

本申请公开了智能插座。本文描述的各种实施方式涉及用于使用一个或更多个智能插座来管理连接到一个或更多个电源的一个或更多个负载的系统、装置和方法。本文描述的装置可以包括被配置为与一个或更多个控制器通信并且响应地连接和断开与其连接的电气负载的智能插座。本文描述的方法可以包括发信号和/或控制一组负载中的一个或更多个负载以连接到一个或更多个电源或从一个或更多个电源断开连接。

背景

一些电气系统包括一组负载和输入电源，该输入电源有时可能无法供应足够的电力来满足该组负载的总功率需求。在另一种情况下，一些电气网络包括一组负载和多于一个的电源，并且如果一个或更多个电源断开连接，则可能存在由其余电源所供应的功率可能不能满足电气网络中负载的总功率需求的风险。

例如，用户的处所(例如，房屋或办公室)可以连接到主电网以及替代电源，诸如备用储存设备(诸如电池、飞轮、电容器和/或超级电容器)或可再生能源系统。当发生诸如主电网停电的事件时，或者主电网供应的电力中断的其他紧急情况，可能存在系统可能产生的功率低于电器所需的功率的风险。在这样的系统中，对某些电器保持供电可能是至关重要的。例如，在房屋或办公室中，在发生这样的事件的期间，生命支持系统、冰箱或安全相机将继续工作可能是至关重要的，而跑步机、电视机或微波炉可根据用户的优先级而断开连接以节约电力。

因此，可能需要在数个负载之间的智能优先配电系统。

概述

下面的概述仅用于说明的目的，而不旨在限制或约束详细描述。

本文公开的特征可以包括用于在可用功率可能低于与负载相关联的总功率(例如，负载所需的功率)的情况下或在可能存在需要考虑诸如能量学或财力限制的其他考量的时候根据优先级标签断开负载的方法。

除了使用术语“订户的处所”之外，特征的描述可以使用例如房屋或办公室的示例。在所有情况下，这些示例都是非限制性的，并且可以用任何其他处所来替换。

本文公开的特征可以采用用于根据优先级标签、可用功率、可用能量、成本和/或功率需求中的一个或更多个来切换电力负载的方法和装置。

说明性特征可以包括使用“智能插座”，例如具有通信和/或控制能力的电插座，其被配置为从由电插座提供的电力电源连接和断开负载。

在说明性电气系统中，一组电力负载可以电连接或可连接到一个或更多个电力电源。例如，除了一个或更多个替代电源(例如，光伏电源、储存设备、电池、风车、燃料电池、飞轮等)之外，包括数十个电器的家庭可以连接或可连接到电网。替代电源可以用作减少从电网消耗的功率的辅助电源。另外或可选地，替代电源可以用作备用电源，其确保在电网断电期间对电力负载的持续供电。

在一个或更多个特征内提及的光伏(PV)源和PV发生器可以是PV电池、PV串、PV子串、PV电池板、PV电池板的阵列和/或PV瓦(shingles)。

在一个或更多个特征内提及的功率转换器和/或转换器可以是逆变器、微逆变器、电荷泵转换器、AC/DC转换器和/或DC/DC转换器。

根据本文公开的特征，可从输入电源生成的功率可低于操作可连接到电气网络的电力负载可能需要的功率。在这种情况下，可能存在负载中的一些或全部可能无法正常工作的风险。根据优先级标签从电气网络断开负载中的一个或更多个可以减少负载的总功率需求，并且允许可能仍然连接到电气网络的其余负载接收足够的功率以正常工作。

根据本文公开的特征，由电源生成的功率可足以支持在有限时间内操作可连接到电气网络的所有电力负载所需的功率。在这种情况下，在这段有限时间之后可能存在负载中的一个或更多个负载可能无法正常工作的风险。从电气网络断开负载中的一个或更多个负载可以降低负载所需的总功率，从而降低从电源汲取的能量的速率并且延长电源可以向关键负载适当地提供功率的时间段。