Управление мощностью, подаваемой из кабеля на нагрузку
Изобретение относится к устройству управления мощностью. Техническим результатом является управление мощностью, подаваемой в нагрузку через кабель посредством управления вентилями. Результат достигается тем, что устройства (1) для управления вентилями (21-24), выполненными с возможностью управления величинами мощности, подаваемыми на нагрузки (51-54) через кабели (2), могут содержать приемники для приема запрашивающих сигналов из вентилей (21-24), анализаторы для анализа запросов, характеризуемых запрашивающими сигналами, с учетом доступных нагрузочных способностей кабелей по мощности, генераторы для генерирования в ответ на результаты анализа из анализаторов команд для вентилей (21-24) и передатчики для передачи командных сигналов, характеризующих команды, в вентили (21-24). Анализаторы могут анализировать запросы с учетом информации о нагрузках, содержащей информацию об установившемся состоянии и/или информацию о переходном состоянии. Устройства (1) могут содержать коммуникаторы для связи со вспомогательными преобразователями (31-33), соединенными со вспомогательными источниками (41-43), такими как аккумуляторные батареи (41) и панели (42, 43) солнечных элементов, и могут содержать прогнозирующие блоки для прогнозирования доступных нагрузочных способностей кабелей по мощности. Усовершенствованные устройства (1) больше не информируются вентилями (21-24) после переключения, а информируются вентилями (21-24) до переключения и управляют этими вентилями (21-24) в ответ на результаты анализа. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к устройству для управления первым вентилем, причем первый вентиль выполнен с возможностью управления первой величиной мощности, подаваемой на первую нагрузку через кабель. Изобретение также относится к способу, к компьютерному программному продукту и к носителю информации. Примерами такого устройства являются устройства управления энергопотреблением.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В документе US2012/0280565 A1 раскрыты система и способ для интеллектуального регулятора мощности, а в параграфе 0036 этого документа раскрыто бытовое устройство управления энергопотреблением (устройство), которое анализирует бюджет мощности и которое в ответ на результат анализа управляет узлами (вентилями).
В документе US2012/0280565 A1 указано, что узлы принимают решения, основанные на правилах, после чего информируют об этом бытовое устройство управления энергопотреблением.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача изобретения состоит в том, чтобы разработать усовершенствованное устройство. Дополнительная задача изобретения состоит в том, чтобы разработать усовершенствованный способ, компьютерный программный продукт и носитель информации.
В соответствии с первым аспектом, предложено устройство для управления первым вентилем, причем первый вентиль выполнен с возможностью управления первой величиной мощности, подаваемой на первую нагрузку через кабель, при этом первый вентиль дополнительно выполнен с возможностью посылки первого запрашивающего сигнала в устройство и приема первого командного сигнала из устройства, при этом устройство содержит:
- приемник для приема первого запрашивающего сигнала из первого вентиля;
- анализатор для анализа первого запроса, характеризуемого первым запрашивающим сигналом, с учетом доступной нагрузочной способности кабеля по мощности;
- генератор для генерирования в ответ на первый результат анализа из анализатора первой команды для первого вентиля; и
- передатчик для передачи первого командного сигнала, характеризующего первую команду, в первый вентиль.
Устройство управляет первым вентилем. Первый вентиль управляет первой величиной мощности, подаваемой на первую нагрузку через кабель. Первый вентиль может посылать первый запрашивающий сигнал в устройство и может принимать первый командный сигнал из устройства. Устройство содержит приемник для приема первого запрашивающего сигнала из первого вентиля и передатчик для передачи первого командного сигнала, характеризующего первую команду, в первый вентиль. Устройство дополнительно содержит анализатор для анализа первого запроса, характеризуемого первым запрашивающим сигналом, с учетом доступной нагрузочной способности кабеля по мощности, и генератор для генерирования в ответ на первый результат анализа из анализатора первой команды для первого вентиля. В результате, создано устройство, которое играет активную роль в переключении мощности. По сравнению с известным бытовым устройством управления энергопотреблением, которое информируется после переключения, усовершенствованное устройство информируется до переключения мощности, и это усовершенствованное устройство может решать, как и/или когда переключается мощность. Это огромное преимущество.
Анализатор может анализировать первый запрос, характеризуемый первым запрашивающим сигналом, с учетом доступной нагрузочной способности кабеля по мощности, например, путем определения разности между (мгновенной) полной нагрузочной способностью кабеля по мощности и (в тот же момент) используемой нагрузочной способностью кабеля по мощности, подаваемой на другие нагрузки через другие вентили и, например, путем сравнения, определенной разности с первой величиной мощности, характеризуемой первым запросом. Генератор может генерировать в ответ на первый результат анализа из анализатора первую команду для первого вентиля и может посредством этой первый команды управлять первым вентилем. В случае, если определенная разность больше, чем первая величина мощности, устройство может, например, решить позволить первому вентилю переключение этой первой величины мощности. В случае, если определенная разность меньше, чем первая величина мощности, устройство может, например, решить позволить первому вентилю переключение лишь части первой величины мощности, или не переключать ее вообще.
Обмен первым запрашивающим сигналом и первой командным сигналом возможен посредством проводной связи и/или посредством беспроводной связи. Не исключаются и другие виды сигналов. Устройство может посылать в вентиль сигнал упорядочения, чтобы упорядочить данные, и может в ответ принимать из вентиля сигнал данных, характеризующий данные, и т.д. Устройство может дополнительно посылать сигнал управления в вентиль для управления вентилем и/или нагрузкой, соединенной с вентилем, и т.д. А вентиль может посылать информационный сигнал в устройство, чтобы информировать устройство, и т.д.
Вариант осуществления устройства характеризуется анализатором, выполненным с возможностью анализа запроса, характеризуемого первым запрашивающим сигналом, с учетом первой нагрузочной информации о первой нагрузке. За счет использования первой нагрузочной информации о первой нагрузке, запрос может быть проанализирован усовершенствованным способом. Первая нагрузочная информация может, например, охарактеризовать относительную важность первой нагрузки и/или статистическое поведение первой нагрузки, и т.д.
Вариант осуществления устройства характеризуется первой нагрузочной информацией, содержащей информацию об установившемся состоянии и информацию о переходном состоянии, при каждая этом порция информации подается с первой нагрузки в устройство или из первого вентиля в устройство или из сервера в устройство. Можно различать многие разные нагрузки, такие, как осветительные нагрузки, отопительные нагрузки, насосные нагрузки, нагрузки кондиционирования воздуха и нагрузки двигательного режима, и т.д. Каждой нагрузке требуется, во-первых, ток переходного состояния в переходном состоянии, а во-вторых, требуется ток установившегося состояния в установившемся состоянии. Переходное состояние, такое, как состояние переключения, может продолжаться миллисекунды или секунды или минуты перед достижением установившегося состояния. Эти две разновидности тока могут быть весьма отличающимися для каждой нагрузки. За счет использования информации установившегося состояния и информации переходного состояния о первой нагрузке, оказывается возможным дополнительно усовершенствованный анализ запроса. Каждую порцию информации можно подавать с первой нагрузки в устройство или из первого вентиля в устройство посредством запрашивающего сигнала или посредством другого сигнала, обмен которым возможен до или после обмена запрашивающим сигналом, или можно подавать из сервера в устройство до или после обмена запрашивающим сигналом.
Вариант осуществления устройства характеризуется наличием кабеля, соединенного со вспомогательным источником через вспомогательный преобразователь, причем устройство дополнительно содержит:
- коммуникатор для связи со вспомогательным преобразователем и/или со вспомогательным источником; и
- прогнозирующий блок для прогнозирования доступной нагрузочной способности кабеля по мощности.
Связь может содержать запрашивающий сигнал, командный сигнал, сигнал упорядочения и/или сигнал данных, о которых шла речь выше, а в альтернативном варианте может содержать другие сигналы для обмена проводным и/или беспроводным способом и т.д. Прогнозирование может использовать одно или несколько содержимых одного или нескольких из этих сигналов, переданных ранее.
Вариант осуществления устройства характеризуется наличием вспомогательного источника, содержащего аккумуляторную батарею, причем связь предусматривает прием информации об аккумуляторной батарее, характеризующей нагрузочную способность аккумуляторной батареи по мощности, при этом прогнозирующий блок выполнен с возможностью прогнозирования доступной нагрузочной способности кабеля по мощности с учетом информации об аккумуляторной батарее, а генератор выполнен с возможностью перевода в ответ на результат анализа из анализатора аккумуляторной батареи в первое состояние для направления энергии в аккумуляторную батарею, или во второе состояние для отбора энергии у аккумуляторной батареи. Когда энергия направляется по кабелю в аккумуляторную батарею, например, из другого вспомогательного источника или из основного источника, аккумуляторная батарея заряжается. Когда энергия отбирается у аккумуляторной батареи и подается в кабель, аккумуляторная батарея разряжается. Когда аккумуляторная батарея полностью зарядится, прогнозируемая доступная нагрузочная способность кабеля по мощности может содержать или быть основана на нагрузочной способности аккумуляторной батареи по мощности. Когда аккумуляторная батарея полностью разрядится, прогнозируемая доступная нагрузочная способностью кабеля по мощности не может содержать, и не может быть основана на нагрузочной способности аккумуляторной батареи по мощности.
Вариант осуществления устройства характеризуется наличием вспомогательного источника, содержащего панель солнечных элементов, причем связь предусматривает прием информации о панели солнечных элементов, характеризующей нагрузочную способность панели солнечных элементов по мощности, при этом прогнозирующий блок выполнен с возможностью прогнозирования доступной нагрузочной способности кабеля по мощности с учетом информации о панели солнечных элементов. В течение солнечного дня панель солнечных элементов можно использовать для запитывания первой нагрузки через кабель и/или для зарядки аккумуляторной батареи. В течение облачного дня и в течение ночи панель солнечных элементов можно использовать лишь ограниченно или нельзя использовать вовсе.
Вариант осуществления устройства характеризуется наличием кабеля, дополнительно соединенного с основным источником через основной преобразователь, причем прогнозирующий блок выполнен с возможностью прогнозирования доступной нагрузочной способности кабеля по мощности с учетом максимальной нагрузочной способности основного преобразователя по мощности. Обычно основной источник, такой, как сеть питания переменного тока, может подавать мощность, которая больше, чем та, с которой может справиться основной преобразователь, и в таком случае максимальная нагрузочная способность основного преобразователя по мощности будет «узким местом» применительно к нагрузочным способностям этих двух источников. Чтобы держать затраты под контролем, не следует выбирать максимальную нагрузочную способность основного преобразователя по мощности гораздо большей, чем необходимая.
Вариант осуществления устройства характеризуется наличием прогнозирующего блока, выполненного с возможностью прогнозирования доступной нагрузочной способности кабеля по мощности с учетом информации о панели солнечных элементов, информации об аккумуляторной батарее, информации о погоде и/или веб-информации. Прогнозирующий блок может использовать все виды информации, такие, как локально созданная информация (информация о панели солнечных элементов, информация об аккумуляторной батарее, и т.д.) и не локально созданная информация (информация о погоде, информация из всемирной паутины, и т.д.).
Вариант осуществления устройства характеризуется наличием кабеля, выполненного с возможностью подачи напряжения постоянного тока и самогó постоянного тока на первую нагрузку. Кабель предпочтительно будет силовым кабелем постоянного тока. В таком случае, каждый преобразователь должен вырабатывать напряжение постоянного тока и постоянный ток.
Вариант осуществления устройства характеризуется наличием устройства, выполненного с возможностью управления вторым вентилем, причем второй вентиль выполнен с возможностью управления второй величиной мощности, подаваемой на вторую нагрузку через кабель, при этом второй вентиль дополнительно выполнен с возможностью посылки второго запрашивающего сигнала в устройство и приема второго командного сигнала из устройства, при этом приемник выполнен с возможностью приема второго запрашивающего сигнала из второго вентиля, при этом анализатор выполнен с возможностью анализа второго запроса, характеризуемого вторым запрашивающим сигналом, с учетом доступной нагрузочной способности кабеля по мощности, при этом генератор выполнен с возможностью генерирования, в ответ на второй результат анализа из анализатора, второй команды для второго вентиля, и при этом передатчик выполнен с возможностью передачи второго командного сигнала, характеризующего вторую команду, во второй вентиль. Обычным будет присутствие более одной нагрузки, а управление каждой нагрузкой или каждой группой нагрузок будет осуществляться посредством вентиля.
Вариант осуществления устройства характеризуется наличием первой нагрузки, принимающей первую величину мощности, и второго вентиля, запрошенного для передачи второй величины мощности на вторую нагрузку, причем генератор выполнен с возможностью временного понижения первой величины мощности, подаваемой на первую нагрузку, до тех пор, пока вторая нагрузка принимает вторую величину мощности. Один способ решения проблемы второй нагрузки, требующей относительно большого тока переходного состояния, воплощается путем временного понижения первой величины мощности, подаваемой на первую нагрузку. Первую величину мощности можно понижать даже до нуля с целью ступенчатого управления нагрузками.
Вариант осуществления устройства характеризуется наличием первой нагрузки, принимающей первую величину мощности, и второго вентиля, запрошенного для передачи второй величины мощности на вторую нагрузку, причем генератор выполнен с возможностью понижения первый величины мощности, подаваемой на первую нагрузку, и позволения подачи лишь части второй величины мощности на вторую нагрузку. Один способ решения проблемы второй нагрузки, требующей относительно большого тока установившегося состояния, воплощается путем понижения первой величины мощности, подаваемой на первую нагрузку, и позволения подачи лишь части второй величины мощности на вторую нагрузку. Понижения могут быть воплощены путем импульсного запитывания.
В соответствии со вторым аспектом, предложен способ управления первым вентилем, причем первый вентиль выполнен с возможностью управления первой величиной мощности, подаваемой на первую нагрузку через кабель, при этом первый вентиль дополнительно выполнен с возможностью посылки первого запрашивающего сигнала, характеризующего первый запрос, и приема первого командного сигнала, характеризующего первую команду, при этом способ включает в себя этапы, на которых:
- анализируют первый запрос с учетом доступной нагрузочной способности кабеля по мощности; и
- генерируют первую команду для первого вентиля в ответ на первый результат анализа.
В соответствии с третьим аспектом, предложен компьютерный программный продукт, предназначенный, при запуске его посредством компьютера, для осуществления этапов способа, охарактеризованного выше.
В соответствии с четвертым аспектом, предложен носитель информации для хранения и содержания компьютерного программного продукта, охарактеризованного выше.
Дело заключается в том, что известное устройство управления энергопотреблением информируется после переключения. Основная идея заключается в том, что усовершенствованное устройство должно информироваться вентилем заранее и должно управлять этим вентилем.
Задача разработки усовершенствованного устройства решена. Дополнительные преимущества заключаются в том, что количество вариантов выбора управления может быть увеличено, в том, что качество управления может быть повышено, в том, что спроектировать систему можно точнее, и в том, что надежность системы можно повысить.
Эти и другие аспекты изобретения станут очевидными из описываемых ниже вариантов осуществления и поясняются в связи с ними.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
НА ЧЕРТЕЖАХ:
на фиг. 1 показана система, содержащая устройство и содержащая кабель, соединенный с источниками через преобразователи и соединенный с нагрузками через вентили;
на фиг. 2 показан вариант осуществления устройства; и
на фиг. 3 показана блок-схема последовательности операций.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
На фиг. 1 показана система, такая, как система управления зданием, содержащая устройство 1 и содержащая кабель 2, соединенный с источниками 41-44 через преобразователи 31-34 и соединенный с нагрузками 51-54 через вентили 21-24. Устройство 1 соединено с кабелем 2. Кабель 2 соединен со вспомогательным преобразователем 31, который дополнительно соединен со вспомогательным источником в форме аккумуляторной батареи 41. Кабель 2 дополнительно соединен со вспомогательными преобразователями 32, 33, которые дополнительно соединены со вспомогательными источниками в форме панелей 42, 43 солнечных элементов. Кабель 2 соединен с основным преобразователем 34, который дополнительно соединен с основным источником в форме сети 44 питания переменного тока. Кабель 2 дополнительно соединен с вентилями 21-24, которые дополнительно соединены с нагрузками 51-54. Нагрузки 51-54 могут содержать осветительные нагрузки, отопительные нагрузки, насосные нагрузки, нагрузки кондиционирования воздуха и нагрузки двигательного режима, и т.д. Кабель 2 может быть выполнен с возможностью подачи напряжения постоянного тока и самогó постоянного тока на нагрузки 51-54 через вентили 21-24.
На фиг. 2 показан вариант осуществления устройства 1. Устройство 1 выполнено с возможностью управления первым вентилем 21. Первый вентиль 21 выполнен с возможностью управления первой величиной мощности, подаваемой на первую нагрузку 51 через кабель 2. Первый вентиль 21 дополнительно выполнен с возможностью посылки первого запрашивающего сигнала в устройство 1 и приема первого командного сигнала из устройства 1. Устройство 1 содержит приемник 11 для приема первого запрашивающего сигнала из первого вентиля 21, анализатор 12 для анализа первого запроса, характеризуемого первым запрашивающим сигналом, с учетом доступной нагрузочной способности кабеля по мощности, генератор 13 для генерирования, в ответ на первый результат анализа из анализатора, первой команды для первого вентиля 21 и передатчик 14 для передачи первого командного сигнала, характеризующего первую команду, в первый вентиль 21.
Приемник 11 и передатчик 14 осуществляют беспроводную связь с первым вентилем 21, а в альтернативном варианте они могут осуществлять проводную связь с первым вентилем 21 через кабель 2 или через другое проводное средство, которое не показано. Кроме того, приемник 11 и передатчик 14 могут образовывать часть одного приемопередатчика.
Анализатор 12 предпочтительно выполнен с возможностью анализа запроса, характеризуемого первым запрашивающим сигналом, с учетом первой нагрузочной информаций о первой нагрузке 51, например, такой, как относительная важность первой нагрузки 51 и/или статистическое поведение первой нагрузки 51, и т.д. Первая нагрузочная информация может содержать информацию об установившемся состоянии и информацию о переходном состоянии благодаря тому, что первой нагрузке в переходном состоянии может потребоваться ток переходного состояния, а в установившемся состоянии ток установившегося состояния. Такое переходное состояние, например, состояние переключения, может продолжаться миллисекунды или секунды или минуты перед достижением установившегося состояния, и эти две разновидности тока могут быть весьма отличающимися для каждой нагрузки.. Каждую порцию информации можно подавать с первой нагрузки 51 в устройство 1 или из первого вентиля 21 в устройство 1 посредством запрашивающего сигнала или посредством другого сигнала, обмен которым возможен до или после обмена запрашивающим сигналом. В альтернативном варианте каждую порцию информации можно подавать из сервера в устройство 1 через модем 18 до или после обмена запрашивающим сигналом. В случае подачи до обмена запрашивающим сигналом устройство 1 подготавливают к наступающей ситуации. В случае подачи после обмена запрашивающим сигналом подачу информации следует осуществлять относительно быстро.
Устройство 1 может дополнительно содержать коммуникатор 15 для связи со вспомогательными преобразователями 31-33 (и/или со вспомогательными источниками 41-43). В данном случае коммуникатор 15 соединен с кабелем 2 для осуществления проводной связи, например, такой, как связь по линии электропитания, но в альтернативном варианте возможна реализация другой проводной и/или беспроводной связи. В данном случае коммуникатор 15 отличен от приемника 11 и передатчика 14, но в альтернативном варианте они могут быть одним и тем же.
Устройство 1 может дополнительно содержать прогнозирующий блок 16 для прогнозирования доступной нагрузочной способности кабеля по мощности. Например, в случае, если связь предусматривает прием информации об аккумуляторной батарее, характеризующей нагрузочную способность аккумуляторной батареи по мощности, из вспомогательного преобразователя 31, и тогда прогнозирующий блок 16 может быть выполнен с возможностью прогнозирования доступной нагрузочной способности кабеля по мощности с учетом информации об аккумуляторной батарее, и тогда генератор 13 может быть выполнен с возможностью перевода, в ответ на результат анализа из анализатора, аккумуляторной батареи 41 в первое состояние для направления энергии в аккумуляторную батарею 41 (зарядка) или второе состояние для отбора энергии у аккумуляторной батареи 41 (разрядка). Например, в случае, если связь предусматривает прием информации панели солнечных элементов, характеризующей нагрузочную способность панели солнечных элементов по мощности, из вспомогательного преобразователя 32, 33, прогнозирующий блок 16 тогда может быть выполнен с возможностью прогнозирования доступной нагрузочной способности кабеля по мощности с учетом информации панели солнечных элементов.
Прогнозирующий блок 16 может дополнительно быть выполнен с возможностью прогнозирования доступной нагрузочной способности кабеля по мощности с учетом максимальной нагрузочной способности по мощности основного преобразователя 34, а также может быть выполнен с возможностью прогнозирования доступной нагрузочной способности кабеля по мощности с учетом информации о погоде и/или веб-информации и т.д.
Обычно устройство 1 выполняют с возможностью управления вторым вентилем 22 (третьим вентилем 23, четвертым вентилем 24, и т.д.). Второй вентиль 22 выполнен с возможностью управления второй величиной мощности, подаваемой на вторую нагрузку 52 через кабель 2. Второй вентиль 22 дополнительно выполнен с возможностью посылки второго запрашивающего сигнала в устройство 1 и приема второго командного сигнала из устройства 1. Приемник 11 выполнен с возможностью приема второго запрашивающего сигнала из второго вентиля 22. Анализатор 12 выполнен с возможностью анализа второго запроса, характеризуемого вторым запрашивающим сигналом, с учетом доступной нагрузочной способности кабеля по мощности. Генератор 13 выполнен с возможностью генерирования, в ответ на второй результат анализа из анализатора 12, второй команды для второго вентиля 22. Передатчик 14 выполнен с возможностью передачи второго командного сигнала, характеризующего вторую команду, во второй вентиль 22.
В случае, если первая нагрузка 51 принимает первую величину мощности, а второй вентиль 22 запрошен для передачи второй величины мощности на вторую нагрузку 52, генератор 13 может временно понизить первую величину мощности, подаваемой на первую нагрузку 51, до тех пор, пока вторая нагрузка 52 не примет вторую величину мощности. Например, в случае, если второй нагрузке 52 требуется относительно большой ток переходного состояния, первую величину мощности, подаваемой на первую нагрузку 51, можно временно понизить. Первую величину мощности можно понизить даже до нуля для ступенчатого управления нагрузками 51, 52.
В случае, если первая нагрузка 51 принимает первую величину мощности, а второй вентиль 22 запрошен для передачи второй величины мощности на вторую нагрузку 52, генератор 13 может понизить первую величину мощности, подаваемой на первую нагрузку 51, и может позволить подачу лишь части второй величины мощности на вторую нагрузку 52. Например, в случае, если второй нагрузке 52 требуется относительно большой ток установившегося состояния, первая величина мощности, подаваемая на первую нагрузку 51 может быть понижена и только часть второй величины мощности может быть подана на вторую нагрузку 52. Понижения могут быть воплощены как импульсное запитывание, например, в случае, если нагрузки 51, 52 являются лампами, и при этом импульсное запитывание предпочтительно делают не раздражающим человеческий глаз.
На фиг. 2 анализатор 12, генератор 13 и прогнозирующий блок 16 являются аппаратными модулями и/или программными модулями контроллера 19, который соединен с приемником 11, передатчиком 14, коммуникатором 15, запоминающим устройством 17 и модемом 18. В альтернативном варианте, анализатор 12, генератор 13 и прогнозирующий блок 16 могут быть отдельными модулями, соединенными с контроллером 19, или один из модулей 12, 13 и 16 может содержать контроллер 19, и т.д. Контроллер 19 может быть процессором или микроконтроллером, и т.д.
На фиг. 3 показана блок-схема последовательности операций, на которой следующие блоки имеют нижеследующий смысл.
Блок 61: Прием запрашивающего сигнала, характеризующего запрос, из запрашивающего вентиля. Переход к блоку 62.
Блок 62: Анализ запроса, характеризуемого запрашивающим сигналом, с учетом доступной нагрузочной способности кабеля по мощности, спрогнозированной во время выполнения или незадолго до него, с учетом максимальной нагрузочной способности по мощности основного преобразователя 34 и с учетом информации панелях солнечных элементов, касающейся панелей 42, 43 солнечных элементов. Переход к блоку 63.
Блок 63: Возможна ли подача запрошенного тока переходного состояния и запрошенного тока установившегося состояния за счет доступной нагрузочной способности кабеля по мощности? Если да, то переход к блоку 69, если нет, то переход к блоку 64.
Блок 64: Управление вспомогательным преобразователем 31 для перевода аккумуляторной батареи 41 из режима зарядки в режим разрядки с целью поддержки других источников 42-44. Переход к блоку 65.
Блок 65: Возможна ли подача запрошенного тока переходного состояния и запрошенного тока установившегося состояния за счет доступной нагрузочной способности кабеля по мощности, теперь включающей в себя также нагрузочную способность аккумуляторной батареи по мощности? Если да, то переход к блоку 69, если нет, то переход к блоку 66.
Блок 66: Ступенчатое управление другими вентилями для других уже активных нагрузок, или управление другими вентилями уже активных нагрузок, имеющих относительно малый переходный ток, для временного отключения этих уже активных нагрузок. Переход к блоку 67.
Блок 67: Возможна ли теперь подача запрошенного тока переходного состояния за счет доступной нагрузочной способности кабеля по мощности? Если да, то переход к блоку 69, если нет, то переход к блоку 68.
Блок 68: Возможна ли теперь подача запрошенного тока переходного состояния с помощью модифицированного управления? Если да, то переход к блоку 70, если нет, то переход к блоку 71.
Блок 69: Управление запрашивающим вентилем для передачи полной величины мощности.
Блок 70: Управление другими вентилями для уже активных осветительных нагрузок для ступенчатого регулирования яркости этих активных или импульсного регулирования мощности, а также управление запрашивающим вентилем для передачи полной величины мощности или ее части.
Блок 71: Управление запрашивающим вентилем для не позволения передачи мощности.
Блок-схема последовательности операций, показанная на фиг. 3, начинается с приема запрашивающего сигнала, характеризующего запрос, из запрашивающего вентиля (блок 61). Затем проводят анализ запроса, характеризуемого запрашивающим сигналом, с учетом доступной нагрузочной способности кабеля по мощности, спрогнозированной при выполнении. В альтернативном варианте, анализ можно проводить с учетом доступной нагрузочной способности кабеля по мощности, спрогнозированной непосредственно перед этим, например, на регулярной основе. Прогнозирование доступной нагрузочной способности кабеля по мощности проводят с учетом максимальной нагрузочной способности по мощности основного преобразователя 34 и с учетом информации панелях солнечных элементов, касающейся панелей 42, 43 солнечных элементов, например, суммируя максимальную нагрузочную способность основного преобразователя 34 по мощности и мгновенных нагрузочных способностей панелей 42, 43 солнечных элементов по мощности и вычитая используемую нагрузочную способность кабеля по мощности, подаваемой в текущий момент на уже активные нагрузки (блок 62). Прогнозирование может быть дополнительно основано на информации о погоде и/или на веб-информации и т.д.
После этого, запрошенный ток переходного состояния и запрошенный ток установившегося состояния сравнивают с возможным доступным током с учетом доступной нагрузочной способности кабеля по мощности. Если эти токи можно подавать, управляют запрашивающим вентилем для переноса полной величины мощности (блок 69), а если их нельзя подать, то управляют вспомогательным преобразователем 31, переводя аккумуляторную батарею 41 из режима зарядки (режима приема мощности) в режим разрядки (режим выдачи мощности) с целью поддержки других источников 42-44 (блок 64).
Потом запрошенный ток переходного состояния и запрошенный ток установившегося состояния сравнивают с возможным доступным током с учетом доступной нагрузочной способности кабеля по мощности, теперь включающей в себя также нагрузочную способность аккумуляторной батареи по мощности. Если эти токи можно подавать, управляют запрашивающим вентилем для переноса полной величины мощности (блок 69), а если их нельзя подать, то ступенчато управляют другими вентилями для уже активных нагрузок, или управляют другими вентилями уже активных нагрузок, имеющими относительно малый ток переходного состояния, временно отключая эти активные нагрузки (блок 66).
Затем запрошенный ток переходного состояния сравнивают с возможным доступным током с учетом доступной нагрузочной способности кабеля по мощности. Если этот ток можно подавать, управляют запрашивающим вентилем для переноса полной величины мощности (блок 69), а если его нельзя подать, то выясняют, возможна ли подача запрошенного тока переходного состояния с помощью модифицированного управления. Модифицированное управление может включать в себя (временное) понижение мощности, подаваемой на другие уже активные нагрузки, или (временное) отключение одной или нескольких других уже активных нагрузок, либо изменение управления одной или несколькими другими уже активными нагрузками, либо перевод одной или нескольких других уже активных нагрузок в другой режим мощности, и т.д. Если модифицированное управление позволяет подачу запрошенного тока переходного состояния, то осуществляют, например, ступенчатое управление другими вентилями для уже активных осветительных нагрузок или импульсное управление их мощностью с целью регулирования яркости этих активных осветительных нагрузок, либо управляют одним или несколькими другими вентилями для уже активных нагрузок с целью изменения управления или режима мощности этих активных нагрузок, и т.д., и управляют запрашивающим вентилем для передачи полной величины мощности или ее части (блок 70). Если модифицированное управление не позволяет подачу запрошенного тока переходного состояния, то запрашивающий вентиль информируют о том, что передача мощности не позволена.
Вместо сравнения запрошенного тока переходного состояния и/или запрошенного тока установившегося состояния с доступным током, возможным с учетом доступной нагрузочной способности кабеля по мощности, запрошенную величину мощности в переходном состоянии и/или запрошенную величину мощности в установившемся состояние можно сравнивать с величиной мощности, доступной через кабель 2, и т.д. Отключение электропитания или сбой электропитания из основного источника может изменить доступную нагрузочную способность кабеля по мощности, и эту доступную нагрузочную способность кабеля по мощности можно прогнозировать или вычислять с учетом такой возможности, как отключение электропитания или сбой электропитания из основного источника. Для временного преодоления потребностей переходного состояния можно ввести вспомогательный источник в форме генератора, например, такого, как топливный генератор, такой, как дизельный генератор. Уже активированные нагрузки, которым при запуске нужны относительно большие переходные токи или относительно большая переходная мощность, предпочтительно не отключают полностью на относительно короткий промежуток времени, если это не становится относительно необходимым.
Два элемента можно соединять непосредственно, без третьего элемента между ними, и можно соединять косвенно с помощью третьего элемента между ними.
Резюмируя вышеизложенное, отметим, что устройства 1 для управления вентилями 21-24, выполненными с возможностью управления величинами мощности, подаваемой на нагрузки 51-54 через кабели 2, могут содержать приемники 11 для приема запрашивающих сигналов из вентилей 21-24, анализаторы 12 для анализа запросов, характеризуемых запрашивающими сигналами, с учетом доступных нагрузочных способностей кабелей по мощности, генераторы 13 для генерирования, в ответ на результаты анализа, команд для вентилей 21-24 и передатчики для передачи командных сигналов, характеризующих команды, в вентили 21-24. Анализаторы 12 могут анализировать запросы с учетом нагрузочной информации, содержащей информацию об установившемся состоянии и/или информацию о переходном состоянии. Устройства 1 могут иметь коммуникаторы 15 для связи со вспомогательными преобразователями 31-33, соединенными со вспомогательными источниками 41-43, такими, как аккумуляторные батареи 41 и панели 42, 43 солнечных элементов и могут содержать прогнозирующие блоки 16 для прогнозирования доступных нагрузочных способностей кабелей по мощности. Усовершенствованные устройства 1 больше не информируются вентилями 21-24 после переключения, а информируются вентилями 21-24 перед переключением и управляют этими вентилями 21-24 в ответ на результаты анализа.
Хотя изобретение проиллюстрировано и подробно описано на чертежах и в вышеизложенном описании, такое иллюстрирование и описание следует считать демонстративным или возможным; изобретение не ограничивается раскрытыми вариантами осуществления. Специалисты, практикующие в данной области техники, смогут понять и внести другие изменения в раскрытые варианты осуществления, изучив чертежи, описание и прилагаемую формулу изобретения. В формуле изобретения, слово «содержащий (-ая, -ее, -ие)» не исключает другие элементы или этапы, а признак единственного числа не исключает множество. Тот факт, что определенные меры приводятся во взаимно различных пунктах формулы изобретения, сам по себе не указывает, что нельзя с выгодой использовать комбинацию этих мер. Любые позиции в формуле изобретения не следует считать ограничивающим объем ее притязаний.
1. Устройство (1) для управления первым блоком (21) переключения мощности, причем первый блок (21) переключения мощности выполнен с возможностью управления первой величиной мощности, подаваемой на первую нагрузку (51) через кабель (2), при этом первый блок (21) переключения мощности дополнительно выполнен с возможностью отправлять первый запрашивающий сигнал в устройство (1) и принимать первый командный сигнал из устройства (1), при этом устройство (1) содержит:
- приемник (11) для приема первого запрашивающего сигнала из первого блока (21) переключения мощности;
- анализатор (12) для анализа первого запроса, характеризуемого первым запрашивающим сигналом, с учетом доступной нагрузочной способности кабеля по мощности, причем упомянутый анализатор (12) адаптирован для определения разности между полной нагрузочной способностью кабеля по мощности и используемой нагрузочной способностью кабеля по мощности, подаваемой на другие нагрузки по кабелю, и сравнения определенной разности с первой величиной мощности, характеризуемой первым запросом,
- генератор (13) для генерирования, в ответ на первый результат анализа из анализатора (12), первой команды для первого блока (21) переключения мощности, причем упомянутая первая команда предназначена для того, чтобы позволить первому блоку переключения мощности переключать эту первую величину мощности, или переключать лишь часть первой величины мощности, или не переключать ее вообще в соответствии с первым результатом анализа, и
- передатчик (14) для передачи первого командного сигнала, характеризующего первую команду, в первый блок (21) переключения мощности.
2. Устройство (1) по п. 1, в котором анализатор (12) выполнен с возможностью анализа запроса, характеризуемого первым запрашивающим сигналом, с учетом первой нагрузочной информации о первой нагрузке (51).
3. Устройство (1) по п. 2, в котором первая нагрузочная информация содержит информацию об установившемся состоянии и информацию о переходном состоянии, при этом порция информации подается с первой нагрузки (51) в устройство (1), или из первого блока (21) переключения мощности в устройство (1), или из сервера в устройство (1).
4. Устройство (1) по п. 1, в котором кабель (2) соединен со вспомогательным источником (41-43) через второй преобразователь (31-33), причем устройство (1) дополнительно содержит:
- коммуникатор (15) для связи со вторым преобразователем (31-33) и/или со вспомогательным источником (41-43); и
- прогнозирующий блок (16) для прогнозирования доступной нагрузочной способности кабеля по мощности путем определения доступной нагрузочной способности кабеля по мощности как разности между полной нагрузочной способностью кабеля по мощности и используемой нагрузочной способностью кабеля по мощности, подаваемой на другие нагрузки по кабелю.
5. Устройство (1) по п. 4, в котором вспомогательный источник (41-43) содержит аккумуляторную батарею (41), причем связь содержит прием информации об аккумуляторной батарее, характеризующей нагрузочную способность аккумуляторной батареи по мощности, при этом прогнозирующий блок (16) выполнен с возможностью прогнозирования доступной нагрузочной способности кабеля по мощности с учетом информации об аккумуляторной батарее, а генератор (13) выполнен с возможностью, в ответ на результат анализа из анализатора (12),
перевода аккумуляторной батареи (41) в состояние зарядки и направления энергии в аккумуляторную батарею (41), или
перевода аккумуляторной батареи (41) в состояние разрядки и отбора энергии у аккумуляторной батареи (41).
6. Устройство (1) по п. 4, в котором вспомогательный источник (41-43) содержит панель (42, 43) солнечных элементов, причем связь содержит прием информации панели солнечных элементов, характеризующей нагрузочную способность панели солнечных элементов по мощности, при этом прогнозирующий блок (16) выполнен с возможностью прогнозирования доступной нагрузочной способности кабеля по мощности с учетом информации панели солнечных элементов.
7. Устройство (1) по п. 4, в котором кабель (2) дополнительно соединен с основным источником (44) через первый преобразователь (34), причем прогнозирующий блок (16) выполнен с возможностью прогнозирования доступной нагрузочной способности кабеля по мощности с учетом максимальной нагрузочной способности первого преобразователя (34) по мощности, при этом прогнозирующий блок (16) определяет доступную нагрузочную способность кабеля по мощности как разность между полной нагрузочной способностью кабеля по мощности и используемой нагрузочной способностью кабеля по мощности, подаваемой на другие нагрузки по кабелю.
8. Устройство (1) по п. 4, в котором прогнозирующий блок (16) выполнен с возможностью прогнозирования доступной нагрузочной способности кабеля по мощности с учетом информации панели солнечных элементов, информации об аккумуляторной батарее и/или информации о погоде.
9. Устройство (1) по п. 1, в котором кабель (2) выполнен с возможностью подачи напряжения постоянного тока и самогу постоянного тока на первую нагрузку (51).
10. Устройство (1) по п. 1, которое выполнено с возможностью управления вторым блоком (22) переключения мощности, причем второй блок (22) переключения мощности выполнен с возможностью управления второй величиной мощности, подаваемой на вторую нагрузку (52) через кабель (2), при этом второй блок (22) переключения мощности дополнительно выполнен с возможностью отправлять второй запрашивающий сигнал в устройство (1) и принимать второй командный сигнал из устройства (1), при этом приемник (11) выполнен с возможностью принимать второй запрашивающий сигнал из второго блока (22) переключения мощности, при этом анализатор (12) выполнен с возможностью анализа второго запроса, характеризуемого вторым запрашивающим сигналом, с учетом доступной нагрузочной способности кабеля по мощности, при этом генератор (13) выполнен с возможностью генерирования, в ответ на второй результат анализа из анализатора (12), второй команды для второго блока (22) переключения мощности, и при этом передатчик (14) выполнен с возможностью передачи второго командного сигнала, характеризующего вторую команду, во второй блок (22) управления мощностью.
11. Устройство (1) по п. 10, в котором первая нагрузка (51) принимает первую величину мощности, и при этом второй блок (22) переключения мощности запрошен для передачи второй величины мощности на вторую нагрузку (52), причем генератор (13) выполнен с возможностью временного понижения первой величины мощности, подаваемой на первую нагрузку (51), до тех пор, пока вторая нагрузка (52) принимает вторую величину мощности.
12. Устройство (1) по п. 10, в котором первая нагрузка (51) принимает первую величину мощности, и при этом второй блок (22) переключения мощности запрошен для передачи второй величины мощности на вторую нагрузку (52), причем генератор (13) выполнен с возможностью понижения первой величины мощности, подаваемой на первую нагрузку (51), и обеспечения подачи лишь части второй величины мощности на вторую нагрузку (52).
13. Способ управления первым блоком (21) переключения мощности, причем первый блок (21) переключения мощности выполнен с возможностью управления первой величиной мощности, подаваемой на первую нагрузку (51) через кабель (2), при этом первый блок (21) переключения мощности дополнительно выполнен с возможностью отправлять первый запрашивающий сигнал, характеризующий первый запрос, и принимать первый командный сигнал, характеризующий первую команду, при этом способ содержит этапы, на которых:
- анализируют первый запрос с учетом доступной нагрузочной способности кабеля по мощности, причем упомянутый анализатор (12) адаптируют для определения разности между полной нагрузочной способностью кабеля по мощности и используемой нагрузочной способностью кабеля по мощности, подаваемой на другие нагрузки по кабелю, и сравнения определенной разности с первой величиной мощности, характеризуемой первым запросом; и
- генерируют первую команду для первого блока (21) переключения мощности в ответ на первый результат анализа, причем упомянутая первая команда предназначена для того, чтобы позволить первому блоку переключения мощности переключать эту первую величину мощности, или переключать лишь часть первой величины мощности, или не переключать ее вообще в соответствии с первым результатом анализа.
14. Носитель информации, содержащий компьютерную программу для, при запуске посредством компьютера, осуществления этапов способа по п. 13.
