Интеллектуальный щит переменного тока

Изобретение относится к системам, управляемым вычислительными устройствами. Интеллектуальный щит переменного тока для контроля и управления потреблением питания в цепи для домашней автоматизации содержит: множество встроенных контроллеров для измерения, контроля или управления одним или более из электрического напряжения, тока, потребления мощности, генерации мощности и мощности нагрузки по меньшей мере одного электрического устройства. При этом множество встроенных контроллеров имеют отладочный порт для отладки программного обеспечения. Управляющий встроенный контроллер соединен с одним или более из упомянутого множества встроенных контроллеров посредством интерфейсов CAN-High и CAN-Low для связи. При этом управляющий встроенный контроллер имеет Интернет-соединение, которое используется для программного включения и выключения присоединенных нагрузок. Технический результат заключается в управлении и контроле электроэнергии в каждой цепи в доме. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Родственные заявки

Настоящая заявка является частичным продолжением предварительной заявки на патент Соединенных Штатов US 61/376,269 под названием ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ ЩИТ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, поданной 24 августа 2010 года TEJESH MAKANAWALA, которая включена посредством ссылки в настоящую заявку, и, преимущество на дату приоритета которой тем самым заявлено.

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к щиту переменного тока в домах, в частности к приданию щитам переменного тока интеллектуальности и возможности Интернет соединения.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Поскольку мир движется к уменьшенному потреблению энергии и сниженной стоимости энергии, устройства для домов, использующие экологические технологии, в настоящее время непрерывно поступают на рынок. С целью лучшего понимания того, какие устройства требуют замены, сначала следуется понять, какое количество энергии они потребляют. Также полезным является проведение опытных исследований с уменьшением потребления электроэнергии существующих устройств посредством включения и выключения устройства программным путем.

Наиболее распространенными решениями этой проблемы являются распределенные системы управления для дома, также известные как системы домашней автоматизации. Система состоит из центрального главного контроллера и множества модулей переменного тока, управляемых посредством беспроводной связи или через линию электропередачи. Контроллеры устанавливаются в обслуживаемой зоне дома, а модули переменного тока подключаются к каждой розетке в доме.

Обычно пропускается множество розеток вследствие дополнительных затрат на каждый модуль. Объединенный модуль и стоимость установки делают решение дорогим и непрактичным.

Поэтому целью изобретения является управление и контроль электроэнергии в каждой цепи в доме.

Еще одной целью изобретения является контроль электроэнергии, сгенерированной установкой из солнечных батарей, установленной в доме.

Еще одной целью изобретения является составление расписания времени зарядки электромобиля для оптимизации расходов на зарядку.

Еще одной целью изобретения является управление каждой розеткой, от которой питаются устройства в доме.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Интеллектуальный щит переменного тока заменяет существующий щит переменного тока в доме. Он не только включает функции существующего щита переменного тока, такие как электрическую шину и автоматический выключатель, но также и датчик тока, цепь определения напряжения, релейные устройства, способствующие управлению и контролю электроэнергии в каждой распределительной сети. Датчик тока, цепь определения напряжения соединяются со встроенным контроллером. Различные встроенные контроллеры соединяются через последовательное CAN соединение с управляющим встроенным контроллером, который, в свою очередь, имеет Интернет соединение.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА

Полное понимание настоящего изобретения может быть достигнуто посредством ссылки на сопутствующие фигуры, при их рассмотрении в сочетании с последующим подробным описанием, на которых:

На Фигуре 1 изображен схематический вид внутренней части интеллектуального щита переменного тока.

На Фигуре 2 изображен схематический вид интеллектуального щита переменного тока, представляющий основные элементы.

В целях ясности и краткости подобные элементы и компоненты будут иметь одинаковые обозначения и нумерацию на всех Фигурах.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА

На Фигуре 1 изображен схематический вид внутренней части интеллектуального щита переменного тока. На Фигуре изображен главный автоматический выключатель (МСВ) 10, соединенный сверху с электрической шиной 20. Выключатель распределительной цепи (СВх) 30 изображен в виде 4-х выключателей, хотя обычно их количество составляет 1 или 2. L1 и L2 соединяются с первой и второй цепью двухполюсного выключателя. Провода 40 в стандартном щите переменного тока выходят наружу из щита, но в интеллектуальном щите переменного тока они подключены к М1РСВ 50. Внешние провода 40 подключены через соединительную точку 100. На М1РСВ 50 и М2РСВ 60 подается питание в+5VDC 94 от источника питания постоянного тока 70. Используется обычное заземление 92.

На Фигуре 2 изображен схематический вид интеллектуального щита переменного тока, сфокусированный на интерфейсах между М1РСВ 50 и М2РСВ 60, и на том, как они объединены с остальной частью системы. М1РСВ 50 имеет интерфейсы CAN-High 96 и can-low 98 для установки соединения с М2РСВ 60. М1РСВ 50 и М2РСВ 60 оба имеют отладочный порт 80 для отладки программного обеспечения. Ethernet-порт 90 включен в М2РСВ 60 для предоставления возможности интернет/веб соединения.

Поскольку могут осуществляться другие модификации и изменения для соответствия конкретным эксплуатационным требованиям и условиям, то специалистам в данной области техники должно быть ясно, что изобретение не ограничивается примером, выбранным в целях описания, и охватывает все изменения и модификации, которые не представляют собой отклонения от сущности и объема настоящего изобретения.

Таким образом, описав изобретение, в прилагаемой далее формуле изобретения предоставляется информация, которая должна быть защищена патентом.

1. Интеллектуальный щит переменного тока для контроля и управления потреблением питания в цепи для домашней автоматизации, содержащий:
множество встроенных контроллеров для измерения, контроля или управления одним или более из электрического напряжения, тока, потребления мощности, генерации мощности и мощности нагрузки по меньшей мере одного электрического устройства, при этом множество встроенных контроллеров имеют отладочный порт для отладки программного обеспечения; и
управляющий встроенный контроллер, соединенный с одним или более из упомянутого множества встроенных контроллеров посредством интерфейсов CAN-High и CAN-Low для связи, при этом управляющий встроенный контроллер имеет Интернет-соединение, которое используется для программного включения и выключения присоединенных нагрузок.

2. Интеллектуальный щит по п. 1, в котором упомянутое измерение, контроль или управление одним или более из электрического напряжения, тока, потребления мощности, генерации мощности и мощности нагрузки по меньшей мере одного электрического устройства выполняется посредством одного или более из датчика тока, цепи определения напряжения и релейных устройств.

3. Интеллектуальный щит по п. 1, который функционально связан с множеством автоматических выключателей, которые соответственно связаны с упомянутым множеством встроенных контроллеров.

4. Интеллектуальный щит по п. 3, который функционально связан с главным автоматическим выключателем и с электрической шиной, при этом упомянутое множество автоматических выключателей соединены с главным автоматическим выключателем через упомянутую электрическую шину.

5. Интеллектуальный щит по п. 1, в котором упомянутое множество встроенных контроллеров и упомянутый управляющий встроенный контроллер получают питание постоянного тока, при этом упомянутое множество встроенных контроллеров и упомянутый управляющий встроенный контроллер имеют общее заземление.