分布式能量源系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】分布式能量源系統(tǒng)
[0001]通過(guò)引用并入
[0002]在此通過(guò)引用并入2009年9月的國(guó)家科學(xué)技術(shù)研究院(NIST)的智能電網(wǎng)互通性標(biāo)準(zhǔn)框架及路線圖第一版(草案)。
【背景技術(shù)】
[0003]北美電網(wǎng)曾經(jīng)被稱為“20世紀(jì)的最高工程成就”。不幸的是，該電網(wǎng)迅速老化，使得斷電和低效導(dǎo)致終端用戶的巨大花費(fèi)。此外，恐怖活動(dòng)和惡意計(jì)算機(jī)代碼威脅拒絕服務(wù)于國(guó)家的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。
[0004]不斷增長(zhǎng)的利用諸如風(fēng)的源提供清潔能源的運(yùn)動(dòng)當(dāng)前正遭受由于電網(wǎng)內(nèi)的限制導(dǎo)致的顯著低效。商業(yè)的風(fēng)力發(fā)電廠通常產(chǎn)生比實(shí)現(xiàn)的更大的能量，因?yàn)閭鬏斁€路不能容納產(chǎn)生的能源量，從而導(dǎo)致大量的努力浪費(fèi)。
[0005]由于成本、在峰值需求期間缺乏提供足夠能量、以及在非峰值時(shí)間期間的浪費(fèi)能量，住宅應(yīng)用通常被視為不切實(shí)際的。
[0006]當(dāng)前開(kāi)發(fā)智能電網(wǎng)的努力正在進(jìn)行。智能電網(wǎng)可能是使用信息以及通信技術(shù)以自動(dòng)化的方式收集信息(諸如關(guān)于供應(yīng)商和消費(fèi)者的行為的信息)和按照信息行事的電網(wǎng)(electrical grid)，以改進(jìn)電的生產(chǎn)和分配的效率、可靠性、經(jīng)濟(jì)性和持續(xù)性。
[0007]智能電網(wǎng)的發(fā)展不包括給終端用戶提供利用和管理分布式能量源的能力。此夕卜，當(dāng)前不存在這樣的系統(tǒng)，其諸如在住宅應(yīng)用中提供分布式能量源的能力，以便將未使用的能量返回電力網(wǎng)(power grid)，或者存儲(chǔ)過(guò)剩能量用于由消費(fèi)者之后使用。盡管智能電表允許電業(yè)公司在消費(fèi)者地點(diǎn)收集數(shù)據(jù)，但是不存在這樣的系統(tǒng)，其為消費(fèi)者或者其他有權(quán)益的利益相關(guān)者提供收集使用和生成數(shù)據(jù)的能力，以便更有效地輸送電(deliverelectricity)并且檢查系統(tǒng)中的問(wèn)題，并且提供允許用于整體性能改進(jìn)的分布式生成源的戰(zhàn)略布置的信息。
[0008]存在將發(fā)電和儲(chǔ)電技術(shù)集成到單個(gè)輸送系統(tǒng)的需求。還存在與電表連接以創(chuàng)建具有提供消費(fèi)者和分布源之間的雙路通信能力的家庭電源的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種能量存儲(chǔ)系統(tǒng)以及能量管理系統(tǒng)。該能量存儲(chǔ)系統(tǒng)允許用戶存儲(chǔ)、管理和提供能量到可居住環(huán)境。該能量管理系統(tǒng)生成能量管理數(shù)據(jù)，其通知用戶關(guān)于能量使用的歷史趨勢(shì)、預(yù)測(cè)和建議。
[0010]提供本
【發(fā)明內(nèi)容】
以便以簡(jiǎn)化的形式引入概念的選擇，下面在【具體實(shí)施方式】中進(jìn)一步描述。本
【發(fā)明內(nèi)容】
不旨在確定要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不旨在用作輔助確定要求保護(hù)的主題的范圍。
【附圖說(shuō)明】
[0011]在附圖中作為示例而非限制圖示了本發(fā)明，其中相同的參考標(biāo)號(hào)指示類似元素，附圖中:
[0012]圖1是適于在實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例時(shí)使用的示例性計(jì)算系統(tǒng)環(huán)境的框圖；
[0013]圖2是其中可以采用本發(fā)明實(shí)施例的智能電網(wǎng)系統(tǒng)的關(guān)鍵域的示意圖；
[0014]圖3是其中可以采用本發(fā)明實(shí)施例的示例性能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的示意圖；
[0015]圖4是描繪其中可以采用本發(fā)明實(shí)施例的示例性能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的示意圖；
[0016]圖5是描繪其中可以采用本發(fā)明實(shí)施例的示例性映射信息的示意圖；
[0017]圖6是其中可以采用本發(fā)明實(shí)施例的示例性能量管理環(huán)境的示意圖；
[0018]圖7是其中可以采用本發(fā)明實(shí)施例的示例性能量管理系統(tǒng)的示意圖；
[0019]圖8是圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于引導(dǎo)能量流動(dòng)的方法的流程圖；以及
[0020]圖9是圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于引導(dǎo)能量流動(dòng)的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]在此利用特性描述本發(fā)明的主題以滿足法定要求。然而，描述本身不旨在限制本專利的范圍。而是，發(fā)明人預(yù)期結(jié)合其他當(dāng)前或未來(lái)的技術(shù)，要求保護(hù)的主題也可能以其他方式體現(xiàn)，以包括不同步驟或與本文獻(xiàn)中描述的步驟類似的步驟的組合。此外，盡管術(shù)語(yǔ)“步驟”和/或“塊”在此用于意味著采用的方法的不同元素，但是術(shù)語(yǔ)不應(yīng)理解為暗示在此公開(kāi)的各種步驟之間的任何特定順序，除非以及除了當(dāng)明確描述了個(gè)別步驟的順序時(shí)。
[0022]本發(fā)明的實(shí)施例涉及通過(guò)用戶界面以及替代電源管理環(huán)境的能量流動(dòng)的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
[0023]本發(fā)明可以利用智能電網(wǎng)系統(tǒng)的屬性。為了清楚和基本理解，下面提供智能電網(wǎng)系統(tǒng)的簡(jiǎn)要描述。然而，本發(fā)明可以獨(dú)立并且與這樣的智能電網(wǎng)系統(tǒng)分離。在2009年9月的國(guó)家科學(xué)技術(shù)研究院(NIST)的智能電網(wǎng)互通性標(biāo)準(zhǔn)框架及路線圖第一版(草案)中可以找到智能電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步描述，在此通過(guò)引用并入。
[0024]本發(fā)明允許用戶在能量存儲(chǔ)系統(tǒng)存儲(chǔ)、管理和提供能量。此外，本發(fā)明允許用戶通過(guò)使用能量管理系統(tǒng)管理能量的流動(dòng)。
[0025]因此，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例指向用于個(gè)人能量管理的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。該方法包括接收映射數(shù)據(jù)，其中映射數(shù)據(jù)包括至少一個(gè)能量出口和至少一個(gè)設(shè)備之間的匹配。該方法還包括接收能量管理指令。該方法包括將能量的流動(dòng)從能量源引導(dǎo)到至少一個(gè)能量出口，其中能量的流動(dòng)的引導(dǎo)基于映射數(shù)據(jù)和能量管理指令。
[0026]在另一實(shí)施例中，本發(fā)明指向用于個(gè)人能量管理的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括電池組、電容器組和計(jì)算設(shè)備。計(jì)算設(shè)備包括處理器，其耦合到存儲(chǔ)器并且可用一組模塊操作。該組模塊配置為管理從電池組和電容器組到一組電組件的能量的流動(dòng)。該組電組件位于可居住環(huán)境中，其中該可居住環(huán)境包括供暖系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和電插座(electrical outlet)的至少一個(gè)。
[0027]在又一實(shí)施例中，本發(fā)明指向用于引導(dǎo)能量的流動(dòng)的方法。該方法包括接收映射數(shù)據(jù)，其中映射數(shù)據(jù)包括至少一個(gè)能量出口和至少一個(gè)設(shè)備之間的匹配。該方法還包括接收能量管理指令。該方法包括將能量的流動(dòng)從電池組和電容器組的至少一個(gè)引導(dǎo)到至少一個(gè)能量出口，其中能量的流動(dòng)的引導(dǎo)基于映射數(shù)據(jù)和能量管理指令。
[0028]已經(jīng)簡(jiǎn)要描述了本發(fā)明實(shí)施例的概述，下面描述其中可以實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例的示例性操作環(huán)境，以便提供用于本發(fā)明的各個(gè)方面的一般背景。
[0029]—般地參照附圖并且最初特別參照?qǐng)D1，示出了用于實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例的示例性操作環(huán)境，并且一般地指示為計(jì)算設(shè)備100。但是計(jì)算設(shè)備100是適當(dāng)?shù)挠?jì)算環(huán)境的一個(gè)示例，并且不旨在建議對(duì)于本發(fā)明實(shí)施例的使用范圍或功能的任何限制。計(jì)算設(shè)備100也不應(yīng)理解為具有與圖示的組件的任何一個(gè)或組合相關(guān)的依賴或要求。
[0030]可以在計(jì)算機(jī)代碼或機(jī)器可用指令的一般環(huán)境中描述本發(fā)明的實(shí)施例，包括由諸如個(gè)人數(shù)據(jù)助理或其他手持設(shè)備的計(jì)算機(jī)或其他機(jī)器執(zhí)行的諸如程序模塊的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令。通常，包括例程、程序、對(duì)象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等的程序模塊指執(zhí)行特定任務(wù)或者實(shí)施特定抽象數(shù)據(jù)類型的代碼。本發(fā)明的實(shí)施例可以在各種系統(tǒng)配置中實(shí)踐，包括但不限于手持設(shè)備、消費(fèi)者電子產(chǎn)品、通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算設(shè)備等。本發(fā)明的實(shí)施例還可以在分布式計(jì)算環(huán)境中實(shí)踐，其中由通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)鏈接的遠(yuǎn)程處理設(shè)備執(zhí)行任務(wù)。
[0031]在分布式計(jì)算環(huán)境中，程序模塊可以與包括存儲(chǔ)器存儲(chǔ)設(shè)備的本地和遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)相關(guān)聯(lián)地定位。計(jì)算機(jī)可用指令形成允許計(jì)算機(jī)根據(jù)輸入的源反應(yīng)的接口。指令與其他代碼段協(xié)作以便響應(yīng)于接收的數(shù)據(jù)結(jié)合接收的數(shù)據(jù)的源，發(fā)起各種任務(wù)。
[0032]繼續(xù)參照?qǐng)D1，計(jì)算設(shè)備100包括總線110，其直接或間接耦合以下元件:存儲(chǔ)器112、一個(gè)或多個(gè)處理器114、一個(gè)或多個(gè)呈現(xiàn)組件116、輸入/輸出端口 118、I/O組件120以及說(shuō)明性電源122?？偩€100代表可以是一個(gè)或多個(gè)總線(諸如地址總線、數(shù)據(jù)總線或其組合)。盡管圖1的各塊為了清楚用線條示出，但是實(shí)際上，描繪各種組件不是如此清楚，并且比如線條將更精確地是灰色并且模糊。例如，可以將諸如顯示設(shè)備的呈現(xiàn)組件視為I/O組件。此外，處理器具有存儲(chǔ)器。因此，應(yīng)該注意圖1的圖僅僅是說(shuō)明可以結(jié)合本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例使用的示例性計(jì)算設(shè)備。在諸如“工作站”、“服務(wù)器”、“膝上型電腦”、“手持設(shè)備”等的類別之間不進(jìn)行區(qū)分，因?yàn)樗幸暈樵趫D1的范圍內(nèi)并且參照術(shù)語(yǔ)“計(jì)算設(shè)備”。
[0033]計(jì)算設(shè)備100典型地包括多種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是可以由計(jì)算設(shè)備100存取的任何可用介質(zhì)，并且包括易失性和非易失性介質(zhì)、可移除和不可移除介質(zhì)二者。作為示例并且非限制，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)和通信介質(zhì)。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)包括以用于諸如計(jì)算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或其他數(shù)據(jù)的信息存儲(chǔ)的任何方法或技術(shù)實(shí)施的易失性和非易失性介質(zhì)、可移除和不可移除介質(zhì)二者。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)包括但不限于RAM、R0M、EEPR0M、閃速存儲(chǔ)器或其他存儲(chǔ)器技術(shù)、CD-ROM、數(shù)字多功能盤(DVD)或其他光盤存儲(chǔ)、磁盤、磁帶、磁盤存儲(chǔ)或其他磁存儲(chǔ)設(shè)備、或者任何其他介質(zhì)，其可以用于存儲(chǔ)希望的信息并且可以由計(jì)算設(shè)備100存取。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)不包括信號(hào)本身。作為示例并且非限制，通信介質(zhì)包括諸如有線網(wǎng)絡(luò)或直接有線連接的有線介質(zhì)、以及諸如聲學(xué)、RF、紅外和其他無(wú)線介質(zhì)的無(wú)線介質(zhì)。上面任何的組合也應(yīng)該包括在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的范圍內(nèi)。
[0034]存儲(chǔ)器112包括以易失性和/或非易失性存儲(chǔ)器的形式的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)。存儲(chǔ)器可以是可移除、不可移除或其組合。示例性硬件設(shè)備包括固態(tài)存儲(chǔ)器、硬驅(qū)動(dòng)器、光盤驅(qū)動(dòng)器等。計(jì)算設(shè)備100包括一個(gè)或多個(gè)處理器，其從諸如存儲(chǔ)器112或I/O組件120的各種實(shí)體讀取數(shù)據(jù)。呈現(xiàn)組件116將數(shù)據(jù)指示呈現(xiàn)給用戶或其他設(shè)備。示例性呈現(xiàn)組件包括顯示設(shè)備、揚(yáng)聲器、打印組件、振動(dòng)組件等