CN105164687A - 建筑集成光伏设备作为智能传感器在智能建筑能源管理系统的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可作为传感器的建筑集成光伏设备，其中，所述设备的输出参数除了提供电力外，还可用于向智能建筑能源管理系统提供关于光强度和环境温度的信息。

Description

建筑集成光伏设备作为智能传感器在智能建筑能源管理系统的应用
相关申请的交叉引用
根据《美国法典》第35篇第119(e)条的规定，本申请主张享有于2013年3月1日提交的美国临时申请No.61/771,612的权益，该申请的全部内容通过引用整体地结合于本文中，并主张享有《美国法典》第35篇第120条规定的优先权。
技术领域
本发明涉及将光伏设备作为传感器向智能建筑能源管理系统提供关于建筑物环境和状态的反馈，具体涉及将半透明光伏设备，如半透明光伏窗户作为这种建筑集成传感器使用。
背景技术
由于日益加剧的全球能源危机，对改善建筑设计和工程以减少能源消耗并实现能源的“智能”使用的关注仍在持续。此类“智能”建筑可以包含多个能对环境变化做出反应以在维持用户舒适度的同时最大限度地减少能源使用的动态系统。例如，其可包括但不限于：透光率可变的电致变色窗户、自动遮光窗帘、光伏发电和储存系统、热泵系统、顶楼风扇系统以及复杂的HVAC系统。例如，智能建筑能源管理系统可能显示天气为一炎热、阳光明媚的日子，从而触发电致变色窗户进入低透光状态，或是降低自动遮光窗帘，以减少建筑物内获得的太阳能并最大限度地减少建筑物的制冷负荷。
或者，所述能源管理系统可能记录的外部温度已低于建筑物的内部温度，从而启动热泵或顶楼风扇系统以利用温度差来提供低能耗的建筑物制冷。又例如，建筑物控制系统可感应到阳光充足的日子，但建筑用能需求低，从而直接采集光伏能量存储到能量储存系统中或直接将其送到电网，而不是本地应用。
为了使建筑能源管理系统能智能响应建筑物环境的变化,需要传感器网络向控制系统提供必要的数据以供其作出反应。为提供充分运行此类智能建筑的所有必要数据，会需要多种传感器，包括但不限于：温度传感器、光强度传感器以及风(例如，方向、强度)传感器。虽然这些传感器是现成的，但需要能确保完整的建筑物地图的传感器的数量很大，并与动态建筑物控制器相结合以创建一大型且复杂的建筑物能源管理系统。任何合并或减少智能建筑物元件(例如，传感器或控制器)的整体数量的方式可显著降低所述系统的整体复杂性及成本。
发明内容
本发明通过示例性实施方式提供了一种利用光伏设备作为智能建筑能源管理系统的传感器的方法，所述方法的步骤包括：将来自于光伏设备的电压输出参数和电流输出参数中的至少一个与在特定基准条件下获得的值进行对比；以及根据该对比步骤，作为输入参数向智能建筑能源管理系统提供关于当前建筑物环境的信息，以确定制热、制冷以及动态节能建筑元件中的一项或多项的最优设置。
另一示例性实施方式提供了一种智能建筑物能源管理系统，其包括控制器、以及与所述控制器通信的光伏设备，其中，所述控制器将来自于光伏设备的电压输出参数和电流输出参数中的至少一项与在特定的基准条件下获得的预设值进行对比，以确定关于当前建筑物环境的信息，并基于当前的建筑物环境确定制热、制冷以及动态节能建筑元件中的一项或多项的最优设置。
通过这种方式，所述示例性实施方式可将电力和传感器数据的产生整合成一单一的单元，从而降低了各个部件的数量、复杂性和成本，相对于传统建筑能源管理系统来说，简化了整个智能建筑能源管理系统。
在更详细地描述本发明的示例性实施方式之前，以及为了更好地理解本发明，本发明将先对传统的建筑能源管理系统的一些问题进行说明。
如上所述，由于日益严峻的全球能源危机，改善建筑设计和工程以减少能源消耗并实现能源的“智能”使用的关注仍在持续。为使得建筑能源管理系统能智能响应建筑物环境的变化，需要传感器网络向控制系统提供必要的数据以供其作出反应。为提供充分运行此类智能建筑的所有必要数据，需要多种传感器，包括但不限于：温度传感器、光强度传感器以及风(例如，方向、强度)传感器。虽然这些传感器是现成的，但需要传感器的数量很大以确保完整的建筑物地图，与动态建筑物控制器相结合可创建一大型且复杂的建筑物能源管理系统。任何合并或减少智能建筑物元件(例如，传感器或控制器)的整体数量的方式可显著降低所述系统的整体复杂性及成本。
光伏(PV)模块被越来越多地添加或集成到建筑物中以提供清洁、可再生的能源来平衡建筑物的能源需求。光伏设备(例如，阵列、模块或单元)的输出包括一定的电压和电流，其结果确定了所述设备的总输出功率。将设备输出的具体电压和电流与特定条件(即，理想的AM1.5G1-太阳照射)下获得的基准值进行比较，可用于提供关于当前光强度和温度条件的信息。例如，PV设备根据入射光所产生的电压和电流，但对于每一参数来说，此依赖关系是不同的。相比之下，电流对温度不敏感，而所产生的电压与温度成比例。通过使一具体的PV设备的响应与各种光照和温度条件对应，除了提供电力外，设备的输出参数可作为光强度和环境温度数据输入到智能建筑能源管理系统中。该对应关系可方便地并入PV设备制造商的质量保证测试程序中。由于大多数的PV阵列包含了覆盖相对较大区域的大量模块，此类系统可取代大量独立传感器的需求。少数辅助性的传统(非-PV)传感器可作为PV设备传感器数据的备份或动态校准。此外，小型的PV设备，如单个单元或模块，可用于在传统模块或阵列不可取的区域如出于美观、经济或能源的原因需要低光照强度的位置提供传感器数据。这些小型的PV传感器还可提供一些边际电力以助于抵消所述建筑能源管理系统的能量需求，如，为向所述管理系统发送传感器数据的无线发射器供电。
尽管传统的屋顶PV阵列在某些情况下具有意义，可向智能建筑能源管理系统提供基于PV设备的传感器数据的便利来源，但在其它情况(如，有限的屋顶面积)下，此类阵列可能不具备经济或能源利用意义。在这些情况下，建筑集成光伏(BIPV)设备提供了另一种提供能源管理传感器数据以及(可选)电源的机会。一种最具吸引力的建筑集成光伏设备形式为集成到建筑物窗户上的半透明PV设备。这些应用中已探索了大量的太阳能技术，包括但不限于：传统的晶体硅和无机薄膜技术(例如，碲化镉或铜-铟-镓-硒[CIGS])，其是通过有源区部分的激光烧蚀来形成半透明；非晶硅和有机光伏(OPV)技术，其是通过利用双重透明接触和低带隙吸收材料来形成半透明。尽管这些技术均可用于向智能建筑能源管理系统提供基于BIPV设备的传感器数据，但是基于OPV的BIPV提供了用于发电和传感器数据应用的多种有吸引力的特性。
由于具有高达70％的可见光透过率(VLT)，可调吸收谱以及其潜在的低成本、大规模生产的能力，OPV设备是唯一适合于BIPV应用的设备。OPV设备中对吸收材料的独特的吸收谱调节能力对于半透明窗户BIPV应用具有巨大效益。这使得OPV设备的颜色、VLT以及光谱响应可为了不同的应用、市场及视觉效果而变化。这增加了技术的灵活性和实用性，并为设计和终端用户提供了更多的选择。如同所有的太阳能技术，成本是主要关注点。通过低温和常压高通量溶液涂布技术来生产OPV设备的能力使得其具有非常低成本制造的潜力，而这是确保大规模采用该技术的关键。利用该技术来进行发电是商品名为SolarWindowTM的几项申请的主题。该技术也可用于传感器数据应用、以及，包括或不包括发电。相同的性质，即其高VLT、颜色可调以及潜在的低成本生产，使得OPV设备对于BIPV发电应用以及BIPV智能建筑传感器应用具有吸引力。
本发明意识到，智能建筑能源管理系统中使用传统的建筑传感器增加了额外的成本、复杂性以及复杂系统的设计限制。大量的需要充分覆盖建筑物的传感器可能会导致极其复杂和昂贵的建筑能源管理系统。通过使用核心智能建筑PV组件，如，屋顶发电PV阵列、独立的低功率PV设备、BIPV发电单元或低功率BIPV设备作为建筑传感器，可减少各组件的数量，从而减少智能建筑系统的复杂性和成本。
这些以及其它问题可通过本发明的第一种示例性实施方式得到解决，其包括一种利用光伏设备作为传感器用于智能建筑能源管理系统的方法，所述方法包括将来自于光伏设备的电压输出参数和电流输出参数中的至少一项与在特定的基准条件下获得的值进行对比的步骤；以及基于对比步骤，作为输入参数向智能建筑能源管理系统提供关于当前建筑物环境的信息，以确定制热、制冷和动态节能建筑元件中的一项或多项的最佳设置。
另一示例性实施方式涉及一种智能建筑能源管理系统，其包括控制器，以及与所述控制器通信连接的光伏设备，其中，所述控制器将所接收到的来自于光伏设备的电压输出参数和电流输出参数中的至少一项与在特定基准条件下获得的预设值进行比较以确定关于当前建筑物环境的信息，并根据当前建筑物环境来确定制热、制冷和动态节能建筑元件中的一项或多项的最佳设置。
更具体地，本发明可提供一种传统的屋顶PV阵列，其由若干PV技术制成，包括但不限于：晶体硅、无机薄膜技术如碲化镉、CIGS或非晶硅或OPV，其中，所述PV阵列与智能建筑能源管理系统相连，以这样一种方式：除了向建筑物本身，也向能量储存系统、本地微电网、或是较大的电网基础设施提供电力，所述阵列的输出参数，无论是作为一个整体还是来自于单个模块或单元，被作为传感器数据以提供当前建筑物环境的信息，包括但不限于光照强度和环境温度。必定已追踪了阵列、模块和/或单元的输出参数，如电压和电流，从而获取这些信息无需额外的成本。然后，或在系统设计和安装期间，通过与特定条件下获得的基准值进行对比可将这些数据转换成有用的建筑物环境传感器信息，所述基准值可以是作为所述阵列、模块、和/或单元制造质量保证测试的一部分的校准图的形式。少数的辅助性传统建筑传感器可用于进一步补充和/或校准PV传感器数据。以这种方式，现有的智能建筑组件，本例中为PV发电阵列、模块和/或单元，也可用于提供有用建筑物传感器信息，以一个单一的组件起到所述智能建筑能源管理系统的两个元件的作用，降低了系统复杂性和成本。由于传统PV阵列的覆盖面积较大，此类兼容的PV-传感器系统可提供关于建筑物环境的广泛信息，相应地减少了所需的单个传感器元件的数量。
本发明的另一示例性实施例包括由任意一种PV技术制成的面积相对较小的传统PV设备，模块或单元，所述PV技术包括但不限于：晶体硅、无机薄膜技术如碲化镉、CIGS或非晶硅或OPV，其中，设备的输出参数用于提供如之前所述的建筑物环境传感器信息。在这种情况下，小型的PV设备可用在由于美观、经济或是能源回收原因不希望设置大型PV阵列的地方。所述小型PV设备可提供所需的传感器信息，同时还可提供适当的电力输出，可用于抵消建筑能源需要，或是用于为独立的低能源需求系统供电，如为向智能建筑能源管理系统无线传输传感器数据供电。在此实施方式中，如果传感器的输出功率降低到无法满足无线传感器数据的传输，则其可由所述能源管理系统体现为例如低于阈值光照强度。
本发明的另一示例性实施例包括含有任何PV技术的BIPV设备，如，半透明窗户单元，所述PV技术包括但不限于：晶体硅或无机薄膜技术如碲化镉、CIGS或非晶硅，其中，所述BIPV设备与智能建筑物能源管理系统相连，以这样一种方式：除了向建筑物本身，也向能量储存系统、本地微电网、或是较大的电网基础设施提供电力，所述设备的输出参数，作为传感器数据提供当前建筑物环境的信息，包括但不限于光照强度和环境温度。所述输出参数，通过与上述的校准图进行对比可校准成有用的传感器信息。对于半透明窗户单元来说，此类建筑传感器信息是非常有益的，因为窗户是建筑能源损失的的主要原因，从而是任何智能建筑能源管理系统的关键组件。此类BIPV窗户单元的传感器数据可用于提供关于如何操作建筑物HVAC或者是否启动此类节能元件，如电致变色窗户或是动态窗帘元件的信息。
本发明的另一示例性实施例包括基于BIPV的OPV设备，例如，半透明窗户单元，尤其是SolarWindowTM，其中所述BIPV设备与智能建筑管理系统相连接，以这样一种方式：除了向建筑物本身，也向能量储存系统、本地微电网、或是较大的电网基础设施提供电力，设备的输出参数作为传感器数据提供当前建筑物环境的信息，包括但不限于光照强度和环境温度。所述输出参数，通过与上述的校准图进行对比可校准成有用的传感器信息。如上所述，对于半透明窗户BIPV应用，如SolarWindowTM，此类建筑传感器信息是非常有益的，因为窗户是建筑能源损失的主要原因，从而是任何智能建筑物能源管理系统的关键组件。此类BIPV窗户单元的传感器数据可用于提供关于如何操作建筑物HVAC或者是否启动此类节能元件，如电致变色窗户或是动态窗帘元件的信息。对于基于BIPV的OPV设备，尤其是SolarWindowTM，由于其具有吸引力的美观性，即其高的VLT和可调的颜色，该结合发电和传感器数据的窗户单元还具有其它有益效果。相比之下，当设置在窗户上时，传统的传感器的非常明显的非透明元件，而基于其它PV技术传感器的BIPV单元具有更差的美观性，因为它们通常具有较低的VLT以及固定的非期望的视觉颜色/外观。
本发明的再一示例性实施例包括由任意一种PV技术制成的面积相对较小的BIPV设备，如半透明的窗户单元，模块或单元格，所述PV技术包括但不限于：晶体硅、无机薄膜技术如碲化镉、CIGS或非晶硅或OPV，其中，设备的输出参数用于提供如之前所述的建筑物环境传感器信息。在这种情况下，小型的PV设备可用在由于美观、经济或是能源回收原因不希望设置大型PV阵列的地方。所述小型PV设备可提供所需的传感器信息，同时还可提供适当的电力输出，可用于抵消建筑能源需要，或是用于为独立的低能源需求系统供电，如向中心建筑管理系统无线传输传感器数据。在此实施方式中，如果传感器的输出功率降低到无法满足无线传感器数据的传输的一预定的输出功率，则所述智能建筑能源管理系统可将该信息体现为例如低于阈值光照强度。
通过下面的详细说明和附图，本发明的其它特点和优势对于本领域技术人员来说是显而易见的。
附图说明
通过阅读下面的详细说明，并结合附图，将更好地理解本发明的实施方式的这些和其它特点，其中：
图1示出了传统的智能建筑能源管理系统的示意图；
图2根据本发明的一示例性实施例，示出了智能建筑能源管理系统的示意图，其中，PV阵列向能源管理系统提供电力和传感器数据；
图3根据本发明的一示例性实施例，示出了智能建筑能源管理系统的示意图，其中，安装在屋顶的PV阵列向能源管理系统提供电力和传感器数据，且根据本发明的另一示例性实施例，小型PV设备提供传感器数据以及允许向能源管理系统无线传输所述传感器数据的足够电力；
图4根据本发明的一示例性实施例，示出了智能建筑能源管理系统的示意图，其中，半透明窗户单元如SolarWindowTM形式的BIPV设备，向能源管理系统提供电力和传感器数据；
图5根据本发明的示例性实施例，示出了智能建筑能源管理系统的示意图，其中，半透明BIPV设备提供传感器数据以及允许向能源管理系统无线传输所述传感器数据的足够电力。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述，其中，所述附图中示出了本发明的实施方式。然而，本发明可以多种不同形式呈现，而不应认为仅限于本文所阐述的实施方式；相反，这些实施方式的提供使得本发明更为全面和完整，并向本领域技术人员充分传达本发明的范围。
现参照附图，如图1所示的具有分离的发电、传感器数据生成和可控建筑组件的传统智能建筑能源管理系统，将用于对比说明如图2-5所示的PV设备，其将发电和传感器数据的生成结合成一个单一单元，以简化整个智能建筑能源管理系统。
如上所述，附图1为具有分离的发电、传感器数据生成和可控建筑组件的传统智能建筑能源管理系统的示意图，在这种示例性的传统智能建筑能源管理系统中，来自于安装在屋顶的两个PV阵列101的电力通过它们各自的电源调节装置(逆变器)102提供给建筑控制单元103，所述建筑控制单元103利用来自于两个独立安装在屋顶的传感器104的其它信息来确定是否启动顶楼风扇(或热泵)105。
现参考附图2-5，对PV设备的示例性实施方式进行描述。所述PV设备的示例性实施方式可被配置成将发电和传感器数据生成结合成一个单一单元，从而相对于传统建筑能源管理系统，如图1所示的传统实施方式，简化了整个智能建筑能源管理系统。
图2为智能建筑能源管理系统的示例性实施方式的示意图，其中，所述PV阵列向能源管理系统提供电力和传感器数据。在该实施方式中，两个安装在屋顶的PV阵列201，可含有一种或多种PV技术，包括但不限于：晶体硅、无机薄膜技术如碲化镉、CIGS或非晶硅或OPV，或是一种或多种PV技术的组合；所述安装在屋顶的PV阵列201将它们的电力传送给它们各自的电源调节装置(逆变器)202。该实施方式示出了两个安装在屋顶的PV阵列201。然而，可设置一个或多个安装在屋顶的PV阵列201。随后，电源调节装置202将来自于PV阵列201的电力转换成恰当的适合于当前使用的电源形式，例如，用于直流(DC)应用如用于储能的或直流微电网的充电电池应用的无调节或电压转换，或者有助于为较大的电网基础设施提供交流电(AC)的逆变器。输出的电压和电流参数描述了由PV阵列201所产生的电力，且由这些参数确定电力的适当使用。由此，可监控和利用这些参数，且在一些情况下，可始终监控和利用这些参数，作为控制电力输出(实线)的智能建筑能源管理系统203的输入参数。通过将这些输出参数与特定条件(即，理想的AM1.5G1-太阳照射)下获得的基准值进行对比，可用于提供关于当前光照强度和/或温度条件的信息，以及其它信息。因此，该输出参数可作为传感器数据(虚线)传送到能源管理系统203，且所述控制单元可利用一校准图来将数据转换成关于建筑物环境，如光照强度和环境温度的有用信息。然后，所述能源管理系统203可利用这些数据来确定是否启动一个或多个顶楼风扇(或热泵)，如图2所示的两个顶楼风扇(或热泵)204。在这种方式中，PV设备201的示例性实施方式可被配置成将发电和传感器数据生成结合成一个单一单元，从而相对于传统建筑能源管理系统，如图1所示的传统实施方式，简化了整个智能建筑能源管理系统。上述实施方式描述了一个极简的建筑控制系统以说明本发明的特点。在操作中，建筑控制系统可包括多个PV发电和传感器发电单元，其它的传感器单元以及其它的可控建筑元件。
图3为智能建筑能源管理系统的另一种示例性实施方式的示意图，其中，安装在屋顶的PV阵列向能源管理系统提供电力和传感器数据。在该实施方式中，一小型的PV设备也可提供传感器数据和能允许无线传输该传感器数据的足够电力。所述安装在屋顶的PV阵列301向其电源调节装置(逆变器)302发送电力，所述电源调节装置可向能源管理系统303提供电力(实线)和传感器数据(虚线)。所述安装在屋顶的小型PV传感器设备304向无线发射器305直接提供电力，所述无线发射器305将PV传感器设备的输出参数产生的传感器数据传输给无线接收器306，随后，该无线接收器306将所述传感器信息传送给能源管理系统303。所述能源管理系统可利用来自于PV阵列301和/或PV传感器设备304的传感器数据来确定是否打开顶楼风扇(或热泵)307。在这种方式中，所述安装在屋顶的PV阵列301的示例性实施方式可向能源管理系统303提供电力和传感器数据，以及另外或可选地，小型PV设备304可提供传感器数据以及足以允许无线传输所述传感器数据的电力，从而相对于传统建筑能源管理系统，例如图1所示的传统实施方式，简化了整个智能建筑能源管理系统。
图4为智能建筑能源管理系统的另一种示例性实施方式的示意图，其中，例如为半透明窗户单元如SolarWindowTM形式的BIPV设备，向能源管理系统提供电力和传感器数据。所述半透明窗户单元BIPV设备401向其电源调节装置(逆变器)402传送电力，所述电源调节装置402向所述能源管理系统403传输来自于输出参数的电力(实线)和传感器数据(虚线)，可确定电致变色窗户元件404是否应处于其高VLT或低VLT状态。以这种方式，该示例性实施方式可使得BIPV设备401向能源管理系统403提供电力和传感器数据，从而相对于传统建筑能源管理系统，例如图1所示的传统实施方式，简化了整个智能建筑能源管理系统。
图5为智能建筑能源管理系统的另一种示例性实施方式的示意图，其中，BIPV设备，如半透明BIPV设备，可向能源管理系统提供传感器数据。如图5所示，半透明BIPV设备直接向无线发射器502提供电力，该无线发射器502将采自于PV传感器设备输出参数的传感器数据传送给无线接收器503，然后该无线接收器503向能源管理系统504发送传感器信息。随后，该能源管理系统504可确定是否升起或垂下动态窗帘元件504。以这种方式，该示例性实施方式可使得BIPV设备501向能源管理系统503提供电力和传感器数据，从而相对于传统建筑能源管理系统，例如图1所示的传统实施方式，简化了整个智能建筑能源管理系统。
总之，示例性实施方式提供了一种利用光伏设备作为传感器的方法，其中，将该设备的电压和电流输出参数与特定基准条件下获得的值进行对比，以提供关于光强度和环境温度的信息，可供智能建筑能源管理系统作为输出参数使用以助于确定制热、制冷、以及各种动态节能建筑元件的最佳设置。
所述光伏设备可以是基于下述一种或多种光伏技术中的传统屋顶光伏阵列，所述光伏技术包括：晶体硅、碲化镉、铜-铟-镓-硒化物、铜-锌-锡-硫化物、非晶硅或有机光伏技术，且电力输出和传感输出可供建筑能源管理系统使用。
所述光伏设备可以是小型屋顶光伏模块或单元，且该设备的电力输出可用于供无线发射器向建筑能源管理系统发送传感器数据输出。
所述光伏设备可以是基于下述一种或多种光伏技术的半透明建筑集成光伏模块或单元，所述光伏技术包括：晶体硅、碲化镉、铜-铟-镓-硒化物、铜-锌-锡-硫化物、或非晶硅，且电力输出和传感输出可供建筑能源管理系统使用。
所述光伏设备可以是基于下述一种或多种光伏技术的半透明建筑集成光伏模块或单元，所述光伏技术包括：晶体硅、碲化镉、铜-铟-镓-硒化物、铜-锌-锡-硫化物、或非晶硅，且输出的电力可供无线发射器向建筑能源管理系统发送传感输出数据。
所述光伏设备可以是基于有机光伏技术的半透明建筑集成光伏模块或单元，且其电力输出和传感输出可供建筑能源管理系统使用。
所述光伏设备可以是基于倒置结构有机光伏技术的半透明建筑集成光伏模块或单元，且其电力输出和传感输出可供建筑能源管理系统使用。
所述光伏设备可以是基于倒置结构有机光伏技术的半透明建筑集成光伏模块或单元，且输出的电力可供无线发射器向建筑能源管理系统发送传感输出数据。
所述光伏传感器可与传统的非光伏传感器相结合以提供光伏传感器数据的动态校准以及提供不是从光伏传感器获得的关于智能建筑能源管理系统的数据。
所述智能建筑能源管理系统的动态节能建筑元件选自：电致变色窗户、自动窗帘、顶楼风扇、排风机、热泵、HVAC系统以及热辐射系统。
本发明已通过几个简化及优选的实施方式进行了说明。然而，通过对前文的研读，对各实施方式的变化和增加也是本领域的一般技术人员所显而易见的。申请人的意图是所有这些变化和增加均落在了本发明所附权利要求的保护范围中。

Claims (35)

1.一种利用光伏设备作为传感器用于智能建筑能源管理系统的方法，其包括以下步骤：
将所述光伏设备的电压输出参数和电流输出参数中的至少一项与特定基准条件下获得的值进行对比；以及基于该对比步骤，作为输入参数向智能建筑能源管理系统提供关于当前建筑物环境的信息，以确定制热、制冷和动态节能建筑元件中的一种或几种的最佳设置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述当前建筑环境包括光强度和/或环境温度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述建筑能源管理系统利用电力输出和传感输出来确定最佳设置。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述光伏设备包括基于一种或多种光伏技术的顶楼光伏阵列，其中，所述光伏技术包括晶体硅、碲化镉、铜-铟-镓-硒化物、铜-锌-锡-硫化物、非晶硅和有机光伏技术中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述建筑能源管理系统利用电力输出和传感输出来确定最佳设置。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述光伏设备包括小型的顶楼光伏模块或单元，且所述光伏设备的电力输出用于给向建筑能源管理系统发送传感器数据的无线发射器供电。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述光伏设备包括基于一种或多种光伏技术的半透明建筑集成光伏模块或单元，其中，所述光伏技术包括晶体硅、碲化镉、铜-铟-镓-硒化物、铜-锌-锡-硫化物和非晶硅中的一种或几种。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述建筑能源管理系统利用电力输出和传感输出来确定最佳设置。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述光伏设备包括基于一种或多种光伏技术的半透明建筑集成光伏模块或单元，其中，所述光伏技术包括晶体硅、碲化镉、铜-铟-镓-硒化物、铜-锌-锡-硫化物和非晶硅中的一种或几种。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述电力输出用于给向建筑能源管理系统发送传感输出数据以确定最佳设置的无线发射器供电。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述光伏设备包括基于有机光伏技术的半透明建筑集成光伏模块或单元。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：所述建筑能源管理系统利用电力输出和传感输出来确定最佳设置。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述光伏设备包括基于倒置结构有机光伏技术的半透明建筑集成光伏模块或单元。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于：所述建筑能源管理系统利用电力输出和传感输出来确定最佳设置。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于：电力输出用于给向建筑能源管理系统发送传感输出数据的无线发射器供电。
16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：还包括：
利用非光伏传感器提供光伏传感器数据的动态校准；以及
从所述非光伏传感器向智能建筑能源管理系统提供其他数据。
17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述智能建筑能源管理系统的动态节能建筑元件包括电致变色窗户、自动窗帘、顶楼风扇、排风扇、热泵、HVAC系统以及热辐系统中的一种或几种。
18.一种智能建筑能源管理系统，其包括：
控制器；以及
与所述控制器通信连接的光伏设备；
其中，所述控制器将所接收到的来自于光伏设备的电压输出参数和电流输出参数中的至少一项与在特定基准条件下获得的预设值进行比较以确定关于当前建筑物环境的信息，并根据当前建筑物环境来确定制热、制冷和动态节能建筑元件中的一项或多项的最佳设置。
19.根据权利要求18所述的系统，其特征在于：所述当前建筑物环境包括光强度和/或环境温度。
20.根据权利要求18所述的系统，其特征在于：所述控制器根据光伏设备的电力输出和传感输出来确定最佳设置。
21.根据权利要求18所述的系统，其特征在于：所述光伏设备包括基于一种或多种光伏技术的顶楼光伏阵列，其中，所述光伏技术包括晶体硅、碲化镉、铜-铟-镓-硒化物、铜-锌-锡-硫化物、非晶硅和有机光伏技术中的一种或几种。
22.根据权利要求21所述的系统，其特征在于：所述控制器根据光伏设备的电力输出和传感输出来确定最佳设置。
23.根据权利要求18所述的系统，其特征在于：所述光伏设备包括小型的顶楼光伏模块或单元，且所述光伏设备的电力输出用于给向建筑能源管理系统发送传感输出数据的无线发射器供电。
24.根据权利要求18所述的系统，其特征在于：所述光伏设备包括基于一种或多种光伏技术的半透明建筑集成光伏模块或单元，其中，所述光伏技术包括晶体硅、碲化镉、铜-铟-镓-硒化物、铜-锌-锡-硫化物和非晶硅中的一种或几种。
25.根据权利要求24所述的系统，其特征在于：所述控制器根据光伏设备的电力输出和传感输出来确定最佳设置。
26.根据权利要求18所述的系统，其特征在于：所述光伏设备包括基于一种或多种光伏技术的半透明建筑集成光伏模块或单元，其中，所述光伏技术包括晶体硅、碲化镉、铜-铟-镓-硒化物、铜-锌-锡-硫化物和非晶硅中的一种或几种。
27.根据权利要求26所述的系统，其特征在于：所述光伏设备的电力输出用于给将光伏设备的传感输出数据发送至建筑能源管理系统以确定最佳设置的无线发射器供电。
28.根据权利要求18所述的系统，其特征在于：所述光伏设备包括基于有机光伏技术的半透明建筑集成光伏模块或单元。
29.根据权利要求18所述的系统，其特征在于：所述控制器根据光伏设备的电力输出和传感输出来确定最佳设置。
30.根据权利要求18所述的系统，其特征在于：所述光伏设备包括基于倒置结构有机光伏技术的半透明建筑集成光伏模块或单元。
31.根据权利要求13所述的系统，其特征在于：所述控制器根据光伏设备的电力输出和传感输出来确定最佳设置。
32.根据权利要求13所述的系统，其特征在于：所述光伏设备的电力输出用于给将光伏设备的传感输出数据发送给建筑能源管理系统的无线发射器供电。
33.根据权利要求18所述的系统，其特征在于：还包括：
一个或多个非光伏传感器；
其中，所述控制器利用来自于非光伏传感器的数据对光伏设备的传感器数据进行动态校准。
34.根据权利要求33所述的系统，其特征在于：所述非光伏传感器向所述控制器提供用所述光伏设备无法取得的其他数据。
35.根据权利要求18所述的系统，其特征在于：所述智能建筑能源管理系统的动态节能建筑元件包括电致变色窗户、自动窗帘、顶楼风扇、排风扇、热泵、HVAC系统以及热辐系统中的一种或几种。
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