JP2023541030A - 電力切断のシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

本明細書のシステムおよび方法は、グリッド回路を中断する事象の間に、建物用の回路ブレーカパネルをグリッド回路から分離することを説明した。一態様では、遮断スイッチシステムは、第１の側の電気メータソケットおよび第２の側の電気メータと嵌合するように構成されたハウジングであって、グリッド電力からの電力入力および回路ブレーカパネルへの電力出力を備えるハウジングと、ハウジング内に配置され、電力入力から電力出力への電流を遮断するように構成された遮断回路と、を備える。【選択図】図１Ａ

Description

本開示は、一般に、建物の電力接続に関する分離点スイッチに関し、より具体的には、住宅、戸建て住宅の電力接続に関する入力電力メータの分離スイッチ／バックアップスイッチに関する。

住宅用建物は、建物の内部に関連付けられた、または建物の内部で給電されるすべての電子デバイスによる電力の消費を測定する電力メータを介して電力グリッドに接続される。一部の住宅用建物は、追加の電力源、例えばバックアップ発電機、バッテリ、または太陽光発電アレイを有することができる。安全上の理由から、電力グリッドからの主電力が遮断された場合、これらの追加の電力源はグリッドから切断されなければならない。例えば、グリッドに停電がある場合、追加の電力源は、グリッドに電力を逆給電することを許可されるべきではない。そうすることで、電力グリッドを修理する作業者が負傷する可能性がある。

主電力が遮断されたときに電力グリッドから住宅用建物への電力供給を自動的に切断する自動転送スイッチなどの様々なシステムが存在する。これらのシステムはまた、追加の電力源を使用して、グリッドからの電力供給を補足または交換すること、またはグリッドからの電力供給に停電が発生した場合にバックアップ電力を提供することを可能にすることができる。しかしながら、このような停電時に住宅用建物のすべての回路に電力を供給することは困難であり得る。

要約する目的で、特定の態様、利点、および新規な特徴が本明細書に記載されている。そのような利点のすべてが、いずれか１つの特定の実施形態に従って達成されるわけではないことを理解されたい。したがって、開示された主題は、本明細書で教示または示唆され得るすべての利点を達成することなく、１つの利点または利点群を達成または最適化する方法で具現化または実行され得る。

一態様では、遮断スイッチシステムが開示される。遮断スイッチシステムは、第１の側の電気メータソケットおよび第２の側の電気メータと嵌合するように構成されたハウジングであって、グリッド電力からの電力入力および回路ブレーカパネルへの電力出力を備えるハウジングと、ハウジング内に配置され、電力入力から電力出力への電流を遮断するように構成された遮断回路と、を備える。

いくつかの実施形態では、ハウジングは、電気メータの入力端子を電気メータソケットのそれぞれの端子に電気的に結合するように構成された第１の導体対と、電気メータの出力端子を電力入力に電気的に結合するように構成された第２の導体対と、回路ブレーカパネルに電気的に結合された電気メータソケットのそれぞれの端子に電力出力を結合するように構成された第３の導体対とをさらに備える。いくつかの実施形態では、第１の導体対、第２の導体対、および第３の導体対が、ハウジング内に少なくとも部分的に配置される。いくつかの実施形態では、システムは、遮断回路とデータ通信し、グリッド電力のハートビート信号および状態のうちの１つまたは複数を外部構成要素に通信するように構成された通信回路をさらに備える。いくつかの実施形態では、外部構成要素は、バックアップ事象において回路ブレーカパネルに電力を供給するように構成された電力バックアップシステムである。いくつかの実施形態では、電力バックアップシステムは、バッテリバックアップデバイスおよび太陽光発電アレイのうちの１つである。いくつかの実施形態では、システムは、電気メータへの電力の流れを感知するように構成された感知回路と、感知された電力の流れに基づいてグリッド電力の状態を判定するように構成されたプロセッサ回路とをさらに備える。いくつかの実施形態では、感知回路は、グリッド電力を電気メータに供給するバスバーペアを通る電力の流れを感知するように構成された少なくとも１つのロゴスキーコイルを備える。いくつかの実施形態では、ハウジングは、第２の側でＡＮＳＩ ２Ｓに準拠している電気メータを受け入れ、第１の側でＡＮＳＩ ２Ｓに準拠している電気メータソケットと嵌合するように構成されたＡＮＳＩ ２Ｓ準拠アダプタである。いくつかの実施形態では、ハウジングは、手動切断スイッチが作動されると、電力入力から電力出力への電流を遮断するように構成された手動切断スイッチを備える。

一態様では、グリッド回路を中断する事象の間に、建物用の回路ブレーカパネルをグリッド回路から分離する方法が開示される。本方法は、グリッド回路内の電流を感知するステップと、グリッド回路内の中断の検出に基づいてバックアップ電力に移行するステップとを含む。移行するステップは、遮断スイッチアダプタを使用して、建物用の電気メータの出力端子を、それを介して回路ブレーカパネルがグリッド回路から電力を受け取る電気メータソケットの端子から切断するステップであって、遮断スイッチアダプタが電気メータソケットに取り付けられ、電気メータが遮断スイッチアダプタに取り付けられる、ステップと、グリッド回路の中断中に回路ブレーカパネルの少なくとも一部を励磁するためにバックアップ電源を作動させるステップと、を含む。

いくつかの実施形態では、グリッド回路内の電流を感知するステップは、グリッド回路に物理的に接触することなく、かつグリッド回路との通信を確立することなく、少なくとも１つのロゴスキーコイルを用いてグリッド回路内の電流を感知するステップを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、中断の終了についてグリッド回路を連続的に監視し、グリッド回路の第１の電力品質とバックアップ電源の第２の電力品質とが実質的に同様である場合に、回路ブレーカパネルをグリッド回路に接続するステップをさらに含む。いくつかの実施形態では、本方法は、中断の終了を検出するステップと、第１の電力品質のパラメータを検出するステップと、第２の電力品質のパラメータを検出するステップと、第１の電力品質のパラメータをバックアップ電源に通信するステップと、グリッド回路を回路ブレーカパネルに接続する前に、第１の電力品質のパラメータおよび第２の電力品質のパラメータが実質的に同様であると判定するステップと、をさらに含む。いくつかの実施形態では、本方法は、グリッド回路内の電流を感知することに基づいて、グリッド回路が中断に直面していることを検出するステップをさらに含む。いくつかの実施形態では、バックアップ電力に移行するステップは、バックアップ電源が回路ブレーカパネルの少なくとも一部に電力を供給するために利用可能であることを確認するステップと、バックアップ電源でハートビートを維持するステップとをさらに含む。

本明細書に記載の主題の１つまたは複数の変形例の詳細は、添付の図面および以下の説明に記載されている。本明細書に記載の主題の他の特徴および利点は、説明および図面、ならびに特許請求の範囲から明らかになるであろう。しかしながら、開示された主題は、開示された任意の特定の実施形態に限定されない。

本明細書に記載の態様、ならびに本技術の他の特徴、態様、および利点は、添付の図面を参照して、様々な実装形態に関連して説明される。しかしながら、図示された実装形態は単なる例であり、限定することを意図するものではない。図面を通して、文脈上別段の指示がない限り、同様の記号は通常、同様の構成要素を識別する。以下の図の相対寸法は、縮尺通りに描かれていない場合があることに留意されたい。

分離モードと接続モードとの間の自動かつ動的な移行を可能にするように構成された電力メータと遮断スイッチシステムとの組み合わせの斜視図である。

図１Ａの遮断スイッチシステムの斜視図である。

図１Ｂの遮断スイッチシステムの分解斜視図である。

建物の回路ブレーカパネルに関連する図１Ａの電力メータと遮断スイッチシステムとの組み合わせの例示的な実装形態の概略図である。

遮断スイッチシステムのプリント回路基板（ＰＣＢ）の構成要素のブロック図である。

遮断スイッチシステムと建物回路の他の構成要素との間の通信を可能にするネットワークの例示的なネットワーク図である。

遮断スイッチシステムと建物回路の他の構成要素との間の例示的な相互のやり取りを示す流れ図である。

ほとんどの建物、例えば住宅、戸建て住宅は、多くの家を１つまたは複数の電源に接続する電力グリッドを介して電力事業者または電力供給業者から電力を受け取る。建物は、照明、環境制御機器、電気自動車（ＥＶ）、電気器具、および電気によって給電される任意の他の負荷を含む様々な負荷に、建物回路を介して給電または充電するために電気を使用することができる。建物回路は、一般に、入力端子で電力を受け取り、受け取った電力を回路ブレーカを介して１つまたは複数のサブ回路に供給する回路ブレーカパネルを含む。例えば、建物内の各部屋の電源コンセントまたは照明は、それぞれの回路ブレーカによって制御されるそれ自体のサブ回路を含むことができる。回路ブレーカパネルは、一般に、入力端子を介して電力グリッドから電力を受け取る。これらの入力端子は、建物での、または建物内のエネルギー消費（すなわち、ある期間にわたって使用された電力）を測定するために電力事業者によって使用される電力メータに接続される。次いで、電力メータからの電力は、回路ブレーカパネルを介して建物内の各回路に供給される。

いくつかの実施形態では、電力グリッドを介して電力を受け取る建物はまた、建物に直接接続されたそれ自体の追加の電力源を有する。追加の電力供給源は、建物への電力が中断された場合に建物内の電気負荷に電力を供給するバックアップ電力源（「バックアップ源」）として機能することができる太陽電池、バッテリ、または発電機であってもよい。バックアップ源および電力グリッドは、バックアップ源および電力グリッドのいずれか、または両方が任意の所与の瞬間に建物回路（およびその負荷）に電力を供給することができるように、あるいは、バックアップ源および電力グリッドのどちらも任意の所与の瞬間に建物回路（およびその負荷）に電力を供給することができないように、建物回路と一体化されて接続されてもよい。

しかしながら、電力グリッドを建物回路およびバックアップ源と一体化して接続することは、特に一体化が建物の建設が完了した後の改装または変更である場合、複雑で高価になる可能性がある。例えば、電力グリッドが家屋に電力を供給していないときにバックアップ源から電力グリッドに電力を供給することを回避するために、分離回路がバックアップ源と電力グリッドとの間に配置されなければならない。これは、電力グリッドがダウンしている（すなわち、電力を供給していない）ときに電力グリッドにアクセスしているか、または電力グリッドで作業している者が、バックアップ源によって生成された電力から衝撃を受けることができないように、安全機構を提供する。さらに、分離回路は、必要に応じて電力グリッドとバックアップ源との間で双方向に電流が流れることを可能にし、建物が、利用可能なときにバックアップ源から電力を調達し、必要なときにバックアップ源からの電力を電力グリッドからの電力で補完し、余剰電力が利用可能なときにバックアップ源から電力グリッドに電力を供給することを可能にすることができる。

場合によっては、建物回路は、様々な構成要素（例えば、バックアップ源、建物回路、電力グリッド、および建物制御システム）間の電子監視および／または通信を提供するゲートウェイまたは同様のデバイスを含む。場合によっては、ゲートウェイは、分離回路と一体化しているか、またはそれを含み、および／または建物を電力グリッドから孤立させるまたは分離するための電気的分離点を提供する。分離点は、電力グリッドが建物回路に接続され得る電力メータと、建物回路の任意の負荷またはバックアップ源との間に電気的に配置されなければならない。電力事業者は、誰も無料の電気にアクセスできないようにするために、電力メータの上流または電力メータの前の電力グリッドへの接続を許可しない場合がある。しかしながら、電力メータと建物回路との間に分離回路を導入することは、費用がかかり、完了するのが困難であり得る。

上述したように、電力メータと建物の回路ブレーカパネルとの間に分離回路を導入することは困難であり、費用がかかる。例えば、多くの建物では、電力メータは、回路ブレーカパネルと共に取り付けられまたは一体化され、これにより、建物の回路ブレーカと、分離回路が導入され得る電力メータとの間の利用可能な場所が最小化または排除され得る。例えば、平均して、ＣＡホームの約７０％を占め得るメータ－負荷センターコンボパネルを使用する建物、２０以上の負荷またはサブ回路は、建物の回路ブレーカパネルから、別個のバックアップ負荷を含む新しいサブパネルに再配置される必要がある。負荷またはサブ回路を再配置することは、時間と費用のかかるプロセスであり、直接設置コストを増加させるので、既存の建物にバックアップ源を導入または後付けするコストを増加させる。

本発明の一実施形態は、電力グリッドからの入力接続部と電力メータとの間に配置された分離回路を提供する電力切断システムである。建物の電力メータと主電力入力との間に分離回路を配置することによって、システムは主電力を回路ブレーカパネル全体から切断することができる。一実施形態では、電力切断システムは、一方の側で電力メータソケットに差し込まれ、他方の側で電力メータを受け入れるアダプタである。したがって、分離回路の設置は、単に電力メータを電力メータボックスから取り出し、分離回路を有するアダプタを電力メータソケットに挿入し、次いで電力メータを分離回路に挿入することを必要とし得る。設置の節約に加えて、主電力入力と電力メータとの間に分離回路を導入することにより、以前は利用できなかった様々な機能が可能になる。

そのような機能の１つは、電力グリッドの改善された監視機能、例えば、電力グリッドが中断または同様の事象に直面しているときの検出、電力グリッドの電力品質の１つまたは複数のパラメータの監視などを含む。追加の機能は、分離モード（建物が電力グリッドから分離され、バックアップ源によって電力供給される）と接続モード（建物が電力グリッドに接続され、電力グリッドおよびバックアップ源の一方または両方によって電力供給される）との間の改善された自動的かつ動的な移行を含む。本明細書に記載の特徴および節約をもたらす構成要素および分離回路の動作のさらなる詳細が以下に提供される。

本開示の前述の態様および付随する利点の多くは、添付の図面と併せて以下の説明を参照することによってよりよく理解されるようになるので、より容易に理解されるであろう。

図１Ａは、分離モードと接続モードとの間の自動かつ動的な移行を可能にするように構成された電力メータ１０５と遮断スイッチシステム１１０との組み合わせの斜視図である。電力メータ１０５の構成要素は、電力メータ１０５の構成要素の少なくとも一部を囲む筐体カバーと組み合わされてもよく、または電力メータ１０５は、本明細書に記載の構成要素と見なされてもよい。いくつかの実施形態では、電力メータ１０５は、標準交流電圧（例えば、住宅用建物用の２４０／１２０分相ＶＡＣまたは商業ビル用の１２０／２０８ ｗｙｅ ＶＡＣ）を有する任意の住宅用電力メータまたは他の電力メータを備える。電力メータ１０５は、住宅用の実施形態、商業用の実施形態などで使用するために、１つまたは複数の形状、サイズ、または構成に具現化することができる。例えば、電力メータ１０５（筐体を含む）は、２Ｓ ＡＮＳＩ形式メータソケットなどのような１つまたは複数のＡＮＳＩ形式メータソケット規格に準拠することができる。電力メータ１０５は、電力事業者が建物で消費される電力またはエネルギーを測定し、いくつかの実施形態では、建物回路およびそれに接続されたデバイスと通信することを可能にすることができる。遮断スイッチシステム１１０は、電力メータ１０５と同じ規格に準拠してアダプタとして機能することができ、また電力メータ１０５との相互操作性を維持することができる。例えば、遮断スイッチシステム１１０は、電力メータ１０５と電力メータソケット（図１Ａには示されていない）との間に配置されるので、遮断スイッチシステム１１０は、電力メータ１０５の構成要素との操作性を維持するために同様の電圧信号要件を有することになる。同様に、遮断スイッチシステム１１０は、同様の物理的パラメータおよびフォームファクタ制約を有することになり、電力メータ１０５を変更することなく（または最小限の変更で）電力メータ１０５を遮断スイッチシステム１１０に接続することができ、遮断スイッチシステム１１０が電力メータソケットを変更することなく電力メータソケットに接続することを保証する。

遮断スイッチシステム１１０は、その寸法、重量分布などが、割込みスイッチシステム１１０および電力メータ１０５の一方または両方を電力メータソケットから脱落させないようにさらに構成することができる。いくつかの実施形態では、電力メータ１０５が遮断スイッチシステム１１０上の筐体カバーによって覆われているとき、筐体カバーは取り外し可能である。

遮断スイッチシステム１１０は、取り外し可能な端子カバー１１５を備える。端子カバー１１５は、電気通信コネクタ、手動オーバーライドスイッチ、およびリセットスイッチ（いずれもこの図には示されていない）を環境条件ならびに偶発的な接触および作動から保護することができる。電気通信コネクタは、遮断スイッチシステム１１０が、建物回路および／またはバックアップ源内の１つまたは複数の他のデバイスと通信することを可能にすることができる。手動オーバーライドスイッチは、遮断スイッチシステム１１０が遮断モードまたは分離モードになるように、ユーザまたは他のエンティティが手動で行うことを可能にすることができる。リセットスイッチは、ユーザまたは他のエンティティが遮断スイッチシステム１１０を分離モードから接続モードに手動でリセットすることを可能にすることができる。これらの構成要素については、以下でさらに詳細に説明する。例示的に、端子カバー１１５は、他の構成要素との接続を容易にし、コネクタを遮断スイッチシステム１１０に固定するように構成されてもよい。端子カバー１１５はまた、ワイヤ、導管などを引っ張らないように、コネクタにかかる力を吸収するように構成されてもよい。

遮断スイッチシステム１１０は、遮断スイッチシステム１１０を電力メータソケットに接続し、遮断スイッチシステム１１０を介して電力メータ１０５から建物回路に電力を送る複数のプロングまたは導体１２０をさらに備える。図１Ａには明確に示されていないが、住宅電圧用の２Ｓ ＡＮＳＩメータソケットに準拠する遮断スイッチシステム１１０は、２対のプロングまたは導体１２０を含むことができる（図１Ａにすべては示されていない）。一方の対は、分相電圧が電力グリッドから受信される２つの入力プロング１２０に対応することができ、もう一方の対は、分相電圧が建物回路に提供される２つの出力プロング１２０に対応することができる。一対の入力プロング１２０は、電力グリッドからの入力電力が電力メータ１０５に直接供給されることを可能にすることができる一方で、一対の出力プロング１２０は、入力電力が電力メータ１０５から（以下でさらに説明するように、遮断スイッチシステム１１０が接続モードにあるときに）遮断スイッチシステム１１０を通って建物回路に流れることを可能にする。

遮断スイッチシステム１１０にさらに焦点を当てると、図１Ｂは、図１Ａに開示されている遮断スイッチシステム１１０の斜視図である。遮断スイッチシステム１１０は、電力メータ１０５なしで図示されており、遮断スイッチシステム１１０の構成要素を見ることができる。図示されるように、少なくとも部分的に、遮断スイッチシステム１１０は、筐体１５０と、筐体カバー１７０と、電力メータ１０５からのプロング用のレセプタクルとを備える。遮断スイッチシステム１１０のこれらおよび他の構成要素に関するさらなる詳細は、図１Ｃに示されており、以下の対応する説明に記載されている。当業者であれば、遮断スイッチシステムの円形は、電力メータ１０５または電力メータソケットによって受け入れられる形状と相補的であることを理解するであろう。したがって、そのような形状は本質的に例示的であり、本出願の１つまたは複数の態様は異なるフォームファクタで具現化されてもよい。

図１Ｃは、図１Ｂの遮断スイッチシステム１１０の分解斜視図である。図示されるように、遮断スイッチシステム１１０は、筐体１５０と、リセットスイッチ１５５と、手動オーバーライドスイッチ１６０と、ＰＣＢ３００と、バスバー１６５ａ－１６５ｂと、バスバー１６６ａ－１６６ｂと、バスバー１６７ａ－１６７ｂと、筐体カバー１７０と、端子カバー１１５とを備える。これらの各構成要素の構造および／または機能に関する詳細は、以下で説明される。

筐体１５０は、遮断スイッチシステム１１０に関して上記で識別された構成要素のためのハウジングまたは筐体の一部を提供する。筐体１５０は、対応するメータソケットサイズおよび／または形状に対するサイズおよび形状を有し、電力メータ１０５と電力メータソケットとの間のセキュリティおよび使用の適合性を維持することができる。図示されるように、筐体１５０は、一般に、住宅用建物用途のための２Ｓ ＡＮＳＩメータソケットとほぼ一致する直径を有する丸いまたは円形の形状である。筐体１５０は、様々な寸法、形状、構成、リップなどを含むメータカラー１５２ａ－１５２ｂを備えることができる。メータカラー１５２ａ－１５２ｂは、（例えば、メータカラー１５２ａを介した）電力メータ１０５と遮断スイッチシステム１１０の筐体１５０との間、および（例えば、メータカラー１５２ｂを介した）筐体１５０と電力メータソケットとの間の、安全で、防水性および防塵性を有するもしくは完全防水、完全防塵の接続部を保証することができる。いくつかの実施形態では、メータカラー１５２ａ－１５２ｂは、筐体１５０とは別個の構成要素であり、電力メータ１０５を筐体１５０に取り付ける／結合する、および／または筐体１５０を電力メータソケットに取り付ける／結合するために使用される。

ＰＣＢ３００は、本明細書に記載の遮断スイッチシステム１１０の様々な機能を提供する回路および対応する電子部品を備える。ＰＣＢ３００の構成要素は、遮断スイッチシステム１１０が、例えばリレー、接触器、回路ブレーカなど（以下、「リレー」と呼ぶ）を介して、電力メータ１０５から建物の回路ブレーカパネルへの電流を切断または遮断することを可能にする。リレーが「開」の条件または状態にあるとき、リレーは電力メータ１０５を建物の回路ブレーカから切断することができる。リレーが「閉」の条件または状態にあるとき、リレーは電力メータ１０５を建物回路に接続することができる。さらに、ＰＣＢ３００の構成要素は、遮断スイッチシステム１１０が建物回路またはバックアップ源の１つまたは複数の構成要素と通信することを可能にする入力信号／出力信号を提供する。いくつかの実施形態では、以下でより詳細に説明するように、遮断スイッチシステム１１０は、有線接続または無線接続の一方または両方を介して（例えば、Ｗｉ－Ｆｉ接続、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ接続、イーサネット接続、ＲＳ－４８５接続、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）バス接続などを介して）通信することができる。ＰＣＢ３００のさらなる詳細は、以下の図３に関して説明される。いくつかの実施形態では、ＰＣＢ３００の構成要素の一部として追加の構成要素が含まれてもよい。例えば、追加の冷却機能／放熱機能を提供するために、バスバーに隣接するなど、ＰＣＢ内の様々な位置に１つまたは複数のファンを含めることができる。

ＰＣＢ３００の構成要素は、上述したリセットスイッチ１５５および／または手動オーバーライドスイッチ１６０とインターフェースすることができる。例えば、手動オーバーライドスイッチ１６０は、作動されると、遮断スイッチシステム１１０に、電力メータ１０５から建物回路への電流を遮断させる、すなわちリレーを開かせることができる。例えば、ユーザまたは住宅所有者は、例えば、電力グリッドからエネルギーを消費する高コスト期間中、または建物システムへの電力供給の中断を引き起こす可能性がある厄介な天候または事象が予想されるときに、接続モードから分離モードに手動で切り替えることを望む場合がある。手動オーバーライドスイッチ１６０を作動させることによって、遮断スイッチシステム１１０は、リレーを開くことができる。リセットスイッチ１５５は、ユーザまたは住宅所有者による手動オーバーライドスイッチ１６０の作動をリセットすることができ、それによって、すべての条件がリレーの閉をサポートする（例えば、電力グリッドがアクティブであり、同様のまたは一致する調整された電力を供給する）ときにリレーを閉じることができる。したがって、手動オーバーライドスイッチ１６０が遮断スイッチシステム１１０を接続モードから分離モードに移行させるとき、リセットスイッチ１５５の作動は、遮断スイッチシステム１１０に分離モードから接続モードへの移行を開始させることができる。しかしながら、リセットスイッチ１５５は、遮断スイッチ回路１１０の自動化された動的な機能に従属してもよい。例えば、リセットスイッチ１５５の作動は、遮断スイッチ回路１１０が電力グリッドおよび対応する入力に関するそれ自体の監視から分離モードにある（それによって電力メータ１０５から建物回路への電流を切断または遮断する）場合には効果がない場合がある。したがって、リセットスイッチ１５５は、手動オーバーライドスイッチ１６０の作動に起因して遮断スイッチシステム１１０が単独モードにあるときにのみ、遮断スイッチシステム１１０に分離モードから接続モードへの移行を開始させることができる。

上述したように、端子カバー１１５は、手動オーバーライドスイッチ１６０およびリセットスイッチ１５５を覆って、それらを偶発的な作動から保護することができる。端子カバー１１５はまた、ＰＣＢ３００を建物回路およびバックアップ源のうちの１つまたは複数に接続するコネクタ３５０を保護することができる。端子カバー１１５は、例えばＰＣＢ３００においてコネクタ３５０で終端する、１つまたは複数の導体またはケーブルを供給することができる（例えば、ねじ付きの）接続部を含むことができる。

バスバー１６５ａ－１６５ｂは、上述したように、電力メータ１０５の入力端子を、電力グリッドに接続する電力メータソケットの対応する端子に直接接続する。この方向の接続を提供することにより、バスバー１６５ａ－１６５ｂは、例えば遮断スイッチシステム１１０による非計量電力へのアクセスを可能にする電力メータと電力グリッドとの間の電気的接続が存在しないことを確実にする。バスバー１６５ａ－１６５ｂは、ＰＣＢ３００内の対応する穴またはスロット１６９ａ－１６９ｂを通過し、電力メータソケット（図示せず）のそれぞれのレセプタクルに挿入された対応するプロング１２０で終端する。バスバー１６５ａ－１６５ｂは、バスバー１６５ａ－１６５ｂが遮断スイッチシステム１１０を通過する間にバスバー１６５ａ－１６５ｂへの電気的接続が行われないことを確実にするために絶縁されてもよい。

バスバー１６６ａ－１６６ｂは、電力メータ１０５からＰＣＢ３００および遮断スイッチシステム１１０の他の構成要素に電力を供給し、バスバー１６７ａ－１６７ｂは、遮断スイッチシステム１１０から電力メータソケットおよび建物回路に電力を供給し、バスバー１６７ａ－１６７ｂは、電力メータソケットの対応するレセプタクルに終端するそれぞれのプロング１２０で終端する。

筐体カバー１７０は、電力メータ１０５と遮断スイッチシステム１１０の構成要素との間に物理的障壁を作り出すことができる。例えば、筐体カバー１７０は、筐体１５０内のバスバー１６５ａ－１６５ｂとの偶発的な接触を低減することによって安全上の利点を提供することができ、かつ／または電力メータ１０５の（バスバー１６５ａ－１６５ｂおよびバスバー１６７ａ－１６７ｂに接触する）プロングが遮断スイッチシステム１１０の構成要素および／またはＰＣＢ３００のいずれかに接触するおよび／または損傷を与えるのを防止することができる。

遮断スイッチシステム１１０の動作および特徴に関するさらなる詳細は、以下の図３に関連して提供される。一方、図２は、電力メータ１０５および遮断スイッチシステム１１０が、建物の回路ブレーカパネル、電力グリッド、バックアップ源、および建物回路とどのように一体化されるかを示している。より具体的には、図２は、建物の回路ブレーカパネル２１０に関連する図１Ａの電力メータ１０５と遮断スイッチシステム１１０との組み合わせの例示的な実装態様の概略図である。図示されるように、回路ブレーカパネル２１０は、電力メータ１０５のプロング用のおよび／または遮断スイッチシステム１１０のプロング１２０用のレセプタクル２０２ａ－２０２ｂおよび２０３ａ－２０３ｂを含む電力メータソケット２０５と一体化されている。いくつかの実施形態では、レセプタクル２０２ａ－２０２ｂは、電力グリッドから電力メータ１０５に電力を供給するバスバー１６５ａ－１６５ｂのプロング１２０を受け入れ、レセプタクル２０３ａ－２０３ｂは、遮断スイッチシステム１１０から回路ブレーカパネル２１０に電力を供給するバスバー１６７ａ－１６７ｂのプロング１２０を受け入れる。電力メータソケット２０５は、電力グリッドとの接続部２０１から電力メータ１０５に送る電力を受け取ることができる。図２に示すように、電力メータソケット２０５は、電気的接続の保持を容易にするためにばね接点２０６用のいくつかをさらに組み込むことができる。

回路ブレーカパネル２１０は、メイン回路ブレーカ２１５と、建物回路（この図には示されていない）のサブ回路用のいくつかの回路ブレーカとを含むことができる。電力メータソケット２０５からの電力は、メイン回路ブレーカ２１５を通過し、建物回路のサブ回路に至る。

エンティティが既存の建物からバックアップ源２２５（例えば、太陽電池、バッテリ、または化石燃料ベースの発電機）を設置しているとき、エンティティは、電力メータソケット２０５から電力メータ１０５を取り外すことができる。本明細書に記載の特徴および利点を実施するために、エンティティは、（プロング１２０がレセプタクル２０２ａ－２０２ｂおよび２０３ａ－２０３ｂで終端するように）遮断スイッチシステム１１０を電力メータソケット２０５に取り付け、次いで（電力メータ１０５のプロングがバスバー１６５ａ－１６５ｂおよびバスバー１６６ａ－１６６ｂのレセプタクルで終端するように）電力メータ１０５を遮断スイッチシステム１１０に取り付けることができる。電力メータ１０５と電力メータソケット２０５との間に遮断スイッチシステム１１０を取り付けることにより、遮断スイッチシステム１１０は、（回路ブレーカパネル２１０を介した）建物回路の分離、接続部２０１を介した電力グリッドの監視、および建物回路の構成要素とバックアップ源との間の通信を可能にする。さらに、建物回路を電力グリッドから分離することができる分離点が、回路ブレーカパネル２１０の上流に存在するため、追加の負荷またはバックアップパネルは必要とされない。これにより、エンティティは、バックアップ源２２５を回路ブレーカパネル２１０に直接取り付けることができる。いくつかの実施形態では、エンティティは、便利なまたはコード要求された局所遮断アクセスをバックアップ源に提供するために任意の生成パネル２２０を設置するが、回路ブレーカパネル２１０から生成パネル２２０または任意の他のサブパネルに負荷またはサブ回路を再配置する必要はない。この図には示されていないが、エンティティがバックアップ源２２５を回路ブレーカパネル２１０に接続すると、バックアップ源２２５は、建物回路のサブ回路のいずれかまたは電力グリッドに電力を供給することができる。

遮断スイッチシステム１１０、電力グリッド、およびバックアップ源に対するＰＣＢ３００の構成要素の機能および特徴の詳細は、図３を参照して提供される。図３は、遮断スイッチシステム１１０のプリント回路基板（ＰＣＢ）３００の構成要素のブロック図である。ＰＣＢ３００は、その上に設置または固定された様々な構成要素を含む。例えば、ＰＣＢ３００は、エネルギーメータ３０５、感知コイル３０７、プロセッサ回路３１０、リレードライバ回路３１５、リレー３１７、電圧調整器３２０、電圧変換器３２５、ならびにＷｉ－Ｆｉ通信モジュール３３０、ＲＳ－４８５通信モジュール３３５、ＣＡＮバス通信モジュール３４０、および電力線通信モデム３４５のうちの１つまたは複数を含む。いくつかの実施形態では、ＰＣＢ３００は、ＲＳ－４８５通信モジュール３３５またはＣＡＮバス通信モジュール３４０を含む。したがって、ＰＣＢ３００は、ＰＣＢ３００に接続し、ＰＣＢ３００（したがって、遮断スイッチシステム１１０）とバックアップ供給２２５または建物回路との間の通信を可能にするコネクタ３５０を含むことができる。例えば、コネクタ３５０は、端子カバー１１５の接続部を通って外部デバイス（例えば、バックアップ源および／または建物回路）と接続するケーブルに接続する。

エネルギーメータ３０５は、感知コイル３０７を使用して、電力グリッドの状態を感知または監視することができる。例えば、感知コイル３０７は、２つの感知コイル３０７ａおよび３０７ｂを備え、２つの感知コイル３０７ａ－３０７ｂのうちの一方は、バスバー１６５ａ－１６５ｂがそれぞれ通過するスロット１６９ａ－１６９ｂのうちの一方を取り囲む。感知コイル３０７ａ－３０７ｂは、それぞれ、バスバー１６５ａ－１６５ｂを通過する信号の１つまたは複数のパラメータを誘導的に測定することができる。例えば、感知コイル３０７ａ－３０７ｂは、バスバー１６５ａ－１６５ｂを通って流れる電流をそれぞれ測定し、感知コイル３０７ａ－３０７ｂに誘導される電圧は、バスバー１６５ａ－１６５ｂの電流の変化率にそれぞれ比例する。感知コイル３０７ａ－３０７ｂは、ロゴスキーコイルまたは他の誘導感知コイルを備えてもよい。いくつかの実施形態では、エネルギーメータ３０５は、感知コイル３０７ａ－３０７ｂから誘導電圧を受け、これらの電圧を使用して電力グリッドの状態（例えば、電力グリッドが電力を供給しているか、それとも中断が発生しているか）を判定する。いくつかの実施形態では、感知コイル３０７ａ－３０７ｂとエネルギーメータ３０５との組み合わせは、バスバー１６５ａ－１６５ｂを通過する信号の（電流以外の）１つまたは複数の他のパラメータ、例えば、電力グリッドによって供給される電力の品質を判定するパラメータを読み取ることができる。いくつかの実施形態では、エネルギーメータ３０５は、電力メータ１０５の出力における電力から電力を得ることができる エネルギーメータ３０５は、電力グリッドの品質の１つまたは複数のパラメータを識別するためにその電力を監視することができる。いくつかの実施形態では、図３には明示的に示されていないが、エネルギーメータ３０５は、電力メータ１０５の建物回路側の電力の品質および他の特性を（例えば、バスバー１６６ａ－１６６ｂおよび／またはバスバー１６７ａ－１６７ｂを介して）感知することができる。エネルギーメータ３０５は、その電力を監視して、バックアップ源または建物回路からの電力の品質の１つまたは複数のパラメータを識別することができる。いくつかの実施形態では、エネルギーメータ３０５によって識別された情報は、プロセッサ回路３１０に通信されてもよい。

プロセッサ回路３１０は、遮断スイッチシステム１１０の構成要素および外部構成要素（例えば、バックアップ源および／または建物回路）から様々な情報を受信することができる。例えば、プロセッサ回路３１０は、Ｗｉ－Ｆｉモジュール３３０、ＲＳ－４８５モジュール３３５、ＣＡＮバスモジュール３４０、またはＰＬＣモデム３４５を介したバックアップ源および／または建物回路との通信を管理する。プロセッサ回路３１０は、遮断スイッチシステム１１０とバックアップ源３２５および／または建物回路との間の通信が依然としてアクティブであることを確認するために、
バックアップ源３２５および／または建物回路とのハートビート信号を維持することができる。

さらに、プロセッサ回路３１０は、バスバー１６６ａ－１６６ｂへの接続部からの電圧感知情報、エネルギーメータ３０５によって識別される情報、ならびにＷｉ－Ｆｉモジュール３３０、ＲＳ－４８５モジュール３３５、ＣＡＮバスモジュール３４０、および／またはＰＬＣモデム３４５から受信される情報に基づいて、リレードライバ３１５、したがってリレー３１７の動作を制御する。例えば、プロセッサ回路３１０は、エネルギーメータ３０５および感知回路３０７から受信した監視情報に起因して、電力グリッドが電力を供給していないと判定することができる。この判定に基づいて、プロセッサ回路３１０は、例えば「開」信号またはコマンドをリレードライバ３１５に送信することによって、リレー３１７を開状態にすることができる。リレードライバ３１５を介してリレー３１７を開くことに先立って、または開くことと同時に、プロセッサ回路３１０は、バックアップ源と通信して、接続モードと分離モードとの間の移行を知らせることができる。いくつかの実施形態では、プロセッサ回路３１０は、「ウェイクアップ」または同様の信号をバックアップ源に送信して、バックアップ源が負荷の増加に備えることを可能にすることができる。いくつかの実施形態では、プロセッサ回路３１０が接続モードから分離モードに切り替えているため、特にバックアップ源が建物回路の全体をサポートすることができる場合、建物回路の移行は、建物回路に対してシームレスまたは不可視であり得る。上述したように、開信号は、例えば、上述した安全上の理由を含む様々な理由で、電力グリッドが電力を供給していない状態の間に、電力グリッドを建物回路から切断するために使用することができる。

さらに、プロセッサ回路３１０は、分離モードから接続モードへの移行を管理および制御することができる。プロセッサ回路３１０は、電力グリッドが再び電力を供給しているという検出に基づいて、分離モードから接続モードに移行することを判定することができる。プロセッサ回路３１０はまた、バックアップ源３２５および／または建物回路からの信号を考慮してもよい。例えば、電力グリッドが電力を供給しており、バックアップ源３２５がその電力供給を使い果たしつつある場合、プロセッサ回路３１０は接続モードへの移行に急いで移る。電力グリッドが電力を供給しており、バックアップ源３２５が指定された閾値を下回る放電を要求している場合、プロセッサ回路３１０は、バックアップ源３２５の電力が指定された閾値を下回るまで接続モードへの移行を遅延させることができる。いくつかの実施形態では、電力グリッドが電力を供給していることをプロセッサ回路３１０が検出するたびに、プロセッサ回路３１０は、バックアップ源の電力の状態と比較した電力グリッドからの電力の状態にかかわらず、接続モードに直ちに移行することができる。いくつかの実施形態では、プロセッサ回路３１０は、リレー３１７を閉じる前に電力グリッドおよび建物回路を監視して、電力グリッド電力および（例えば、バックアップ源からの）建物回路電力が同じまたは同様の品質であるようにする。例えば、プロセッサ回路３１０は、電力グリッドからの電力とバックアップ源からの電力とを比較し、リレー３１７の両側の電力の状態が一致または実質的に一致した場合にのみリレー３１７を閉じることができる。

リレー３１７を閉じるとき、プロセッサ回路３１０は、リレー３１７を閉じるように信号またはコマンドをリレードライバ３１５に通信することができる。リレー３１７を開くとき、プロセッサ回路３１０は、リレー３１７を開くように信号またはコマンドをリレードライバ３１５に通信することができる。いくつかの実施形態では、プロセッサ回路３１０は、通信された信号またはコマンドをデータストアに記憶するか、所与の時点におけるリレー３１７の状態をメモリ追跡できる。したがって、プロセッサ回路３１０は、電力グリッド、バックアップ源、および建物回路からの入力の分析に基づいて、リレードライバ３１５を介してリレー３１７を開閉することを制御し、遮断スイッチシステム１１０が所与の瞬間または時点に動作するモードの履歴を記憶する。

Ｗｉ－Ｆｉモジュール３３０は、プロセッサ回路３１０、したがって遮断スイッチシステム１１０が建物内の、または建物をサポートしている他のデバイスと通信することを可能にする。例えば、Ｗｉ－Ｆｉモジュール３３０は、遮断スイッチシステム１１０が他のデバイスと無線通信することを可能にし、それによって、遮断スイッチシステム１１０と、バックアップ源またはバスバー１６７ａ－１６７ｂ以外の建物システムとの間の電気的接続の必要性を排除することができる。Ｗｉ－Ｆｉモジュール３３０は、任意の無線通信規格、例えば、１つまたは複数のＩＥＥＥ８０２．１１規格を介して通信してもよい。いくつかの実施形態では、Ｗｉ－Ｆｉモジュール３３０は、遮断スイッチシステム１１０の他の構成要素の任意の電力状況／入力から独立した通信を容易にする、独立したバッテリなどの追加の電力構成要素を組み込むことができる。

ＲＳ－４８５モジュール３３５は、プロセッサ回路３１０、したがって遮断スイッチシステム１１０が建物内の、または建物をサポートしている他のデバイスと通信することを可能にする。例えば、ＲＳ－４８５モジュール３３５は、遮断スイッチシステム１１０が有線媒体を介してＲＳ－４８５規格に従って他のデバイスと通信することを可能にすることができる。ＲＳ－４８５規格は、シリアル通信で一般的に使用され、電気的に雑音の多い環境でよく見られる。

ＣＡＮバスモジュール３４０は、プロセッサ回路３１０、したがって遮断スイッチシステム１１０が建物内の、または建物をサポートしている他のデバイスと通信することを可能にする。例えば、ＣＡＮバスモジュール３４０は、遮断スイッチシステム１１０が有線ＣＡＮバス媒体を介して他のデバイスと通信することを可能にすることができる。ＣＡＮバス媒体は、自動車、自動化、および同様の環境で使用されることが多く、ネットワーク内のノードまたはデバイス間のメッセージベースの通信を可能にする。ＣＡＮバスモジュール３４０は、障害耐性通信を促進することができ、電気的にノイズの多い環境、例えば電力グリッドへの接続部２０１および回路ブレーカパネル２１０に近接した領域で良好に動作するマルチマスタシリアルバス規格である。

いくつかの実施形態では、ＣＡＮバスモジュール３４０および／またはＲＳ－４８５モジュール３３５は、コネクタ３５０を介してバックアップ源および／または建物回路に接続される。例えば、コネクタ３５０は、ＣＡＮバスモジュール３４０およびＲＳ－４８５モジュール３３５の各々に対して１２Ｖ接続、接地接続、および一対の接続を提供する６ピンコネクタを備えることができる。いくつかの実施形態では、コネクタ３５０は、６本を超えるピン、例えば、７本、８本、１０本、１２本などのピンを提供する。

ＰＬＣモデム３４５は、電力線を介して遮断スイッチシステム１１０から下流の構成要素への通信を（場合によっては、上流の構成要素への通信さえも）可能にすることができる。例えば、ＰＬＣモデム３４５は、バスバー１６７ａ－１６７ｂを介して建物回路、または電力メータソケット２０５の下流の電力線に接続された他の下流デバイスに、あるいは、バスバー１６６ａ－１６６ｂを介して電力メータ１０５、および潜在的には電力メータソケット２０５の上流の電力グリッドに通信することができる。ＰＬＣモデム３４５を使用することにより、遮断スイッチシステム１１０は、有線通信用の追加の導体を必要とせずに、建物回路に接続された他のデバイスと通信することができる。前述のように、放熱機能を促進するために、１つまたは複数のファン３６０をＭＣＵ３１０に接続することができる。

遮断スイッチシステム１１０は、上述したように、建物回路およびバックアップ源３２５と通信する。図４は、遮断スイッチシステム１１０と建物回路の他の構成要素との間の通信を可能にするネットワーク４００の例示的なネットワーク図４００である。ネットワーク４０５は、Ｗｉ－Ｆｉネットワーク、ＲＳ－４８５モジュール３３０が通信するＲＳ－４８５ネットワーク、ＣＡＮバスモジュール３３５が通信するＣＡＮバスネットワーク、またはＰＬＣモジュール３４５が通信するＰＬＣネットワークのいずれかを含むことができる。ネットワーク図は、遮断スイッチシステム１１０をバックアップ源３２５に接続するネットワーク４００を示す。本明細書でさらに説明するように、この接続は、遮断スイッチシステム１１０が、接続モードから分離モードへの移行をバックアップ源３２５に知らせることを可能にする。同様に、この接続は、遮断スイッチシステム１１０が分離モードから接続モードに切り替わる準備ができているときに、遮断スイッチシステム１１０がバックアップ源３２５と通信することを可能にする。遮断スイッチシステム１１０が分離モードから接続モードに切り替えるように命令しているとき、遮断スイッチシステム１１０はまた、電力グリッドによって供給される電力のパラメータを通信することができる。例えば、遮断スイッチシステム１１０は、接続モードに移行する準備をするときに、電力グリッドの電力のパラメータまたは状態をバックアップ源に示すことができる。さらに、遮断スイッチシステム１１０は、バックアップ源３２５からの通信、例えば、バックアップ源３２５がアクティブであり、分離モード中に建物回路に電力を供給する準備ができていることを示す通信を受信することができる。いくつかの実施形態では、遮断スイッチシステム１１０は、遮断スイッチシステム１１０（例えば、分離モードであるか接続モードであるか）、バックアップ源３２５（例えば、バックアップ源３２５が分離モードで動作可能であるかどうか、電力を供給する準備ができているかどうかなど）、および電力グリッド（例えば、電力を供給しているかどうかなど）のうちの１つまたは複数の状況に関する情報を、外部コンピューティングデバイス４１０、コントローラ４１５、および電力グリッド４２０のうちの１つまたは複数に通信することができる。いくつかの実施形態では、外部コンピューティングデバイス４１０は、建物に関連するエンティティ（例えば、住人、テナントなど）のユーザデバイスを含む。外部コンピューティングデバイス４１０は、ユーザが、遮断スイッチシステム１１０、バックアップ源３２５、および電力グリッド４２０の状態を監視することを可能にすることができる。いくつかの実施形態では、ユーザは、外部コンピューティングデバイス４１０を介して、遮断スイッチシステム１１０およびバックアップ源３２５のうちの１つまたは複数をさらに制御することができる。コントローラ４１５は、コントローラまたは建物回路の同様の構成要素を備えることができる。例えば、コントローラ４１５は、建物回路の１つまたは複数の構成要素を外部コンピューティングデバイス４１０によって監視、管理、または操作することができるゲートウェイまたは同様の構成要素を備えることができる。追加的または代替的に、コントローラ４１５、遮断スイッチシステム１１０、および／またはバックアップ源３２５は、直接的または間接的に通信して、遮断スイッチシステム１１０、バックアップ源３２５、および／または建物回路の状態を互いに伝達することができる。例えば、コントローラ４１５は、予測される需要の変化をバックアップ源３２５および／または遮断スイッチシステム１１０に伝達して、遮断スイッチシステム１１０がいつモードを切り替えるかを制御することができる（これによって、例えば、負荷の変化に対応するのに十分な電力が利用可能であること、または需要が十分に低いときに電力グリッドから切断することができることが保証される）。いくつかの実施形態では、電力グリッド４２０はユーティリティ電力グリッドを表し、電力グリッド４２０への通信は、とりわけ、電力の状態または電力供給の状況に関するものであり得る。

上述したように、ネットワーク４００は、遮断スイッチシステム１１０、建物回路、およびバックアップ源３２５の間の通信および相互のやり取りを可能にすることができる。図５は、遮断スイッチシステム１１０と建物回路の他の構成要素との間の例示的な相互のやり取りを示す流れ図５００である。この流れ図は、遮断スイッチシステム１１０とバックアップ源３２５との間の相互のやり取りまたは通信を含む。これらの通信は、本明細書に記載された通信モジュール（例えば、Ｗｉ－Ｆｉモジュール３３０、ＲＳ－４８５モジュール３３５、ＣＡＮバスモジュール３４０、およびＰＬＣモデム３４５）のうちの１つを介して行われ得る。いくつかの実施形態では、以下に説明する通信は、１つまたは複数の他の中間構成要素間で行われ得るが、本明細書ではそのように示されていない。

遮断スイッチシステム１１０およびバックアップ源３２５（およびネットワーク４００の任意の他の構成要素）は、ハートビート５０１を維持して、構成要素間の通信が一貫しており継続的であることを保証することができる。上述したように、遮断スイッチシステム１１０は、５０２において、電力グリッドが中断に直面していること、および／または建物に電力を供給していないことを検出する。検出は、バスバー１６５ａ－１６５ｂを通る電流、または電力グリッドとの通信、または任意の同様の方法に応答して誘導される誘導電圧の欠如に基づく。この検出に基づいて、遮断スイッチシステム１１０は、５０４において、分離モード要求をバックアップ源３２５に送信することができる。いくつかの実施形態では、５０４における通信は、Ｗｉ－Ｆｉモジュール３３０、ＲＳ－４８５モジュール３３５、ＣＡＮバスモジュール３４０、およびＰＬＣモデム３４５のうちの１つまたは複数を介してもよい。図５には示されていないが、分離モード要求５０４に基づいて、バックアップ源３２５は、バックアップ源が以前に電力を供給していなかった場合には建物回路への電力供給を開始してもよく、またはすでに電力を供給している場合には電力供給を継続してもよい。バックアップ源３２５が５０４において分離モード要求を受信すると、バックアップ源３２５は、建物回路への電力供給を開始することができる。

遮断スイッチシステム１１０は、５０６において、リレードライバ３１５を介してリレー３１７を開くことができ、それによって電力メータと建物回路との間の接続を遮断し、分離モードを有効にする。リレー３１７を開いた後、遮断スイッチシステム１１０は、５０８において、電力グリッド４２０が再び電力を供給していると判定することができる。これは、上述したように、感知コイル３０７ａ－３０７ｂに基づくエネルギーメータ３０５における誘導電圧の検出、または電力グリッドもしくは別の手段からの通信に基づくことができる。これに応答して、遮断スイッチシステム１１０は、５１０において、接続モード要求５１０をバックアップ源３２５に通信することができる。上述したように、この通信は、Ｗｉ－Ｆｉモジュール３３０、ＲＳ－４８５モジュール３３５、ＣＡＮバスモジュール３４０、およびＰＬＣモデム３４５のうちの１つまたは複数を介して、別の構成要素を介して直接的または間接的であり得る。いくつかの実施形態では、接続モード要求５１０に続いて、遮断スイッチシステム１１０およびバックアップ源３２５は、データを交換して、電力グリッド電力およびバックアップ源電力の品質特性を定義することができる。遮断スイッチシステム１１０は、電力グリッド電力およびバックアップ源電力の品質特性を測定し、電力グリッド電力と一致または実質的に一致するようにその電力を調整することを要求するバックアップ源３２５に差を通信することができる。遮断スイッチシステム１１０は、５１４において、品質が一致するかどうかを判定することができる。いくつかの実施形態では、エネルギーメータ３０５は、リレー３１７のライン側の構成要素（すなわち、電力メータ１０５のバスバー１６５ａ－１６５ｂおよび／またはバスバー１６６ａ－１６６ｂ）を感知し、リレー３１７の負荷側の感知構成要素（すなわち、バスバー１６７ａ－１６７ｂから電力メータソケット３０５）を分離することができる。遮断スイッチシステム１１０が、品質が一致し、電力グリッド４２０が依然として電力を供給していると判定すると、遮断スイッチシステム１１０は、リレードライバ３１５を介してリレー３１７を閉じることができる。したがって、電力グリッド４２０および／またはバックアップ源３２５は、建物回路に電力を供給することができる。

前述のセクションで説明したプロセス、方法、およびアルゴリズムのそれぞれは、コンピュータハードウェアを含む１つまたは複数のコンピュータシステムまたはコンピュータプロセッサによって実行されるコードモジュールで具現化され、完全にまたは部分的に自動化され得る。コードモジュールは、ハードドライブ、ソリッドステートメモリ、光ディスクなどの任意の種類の非一時的コンピュータ可読媒体またはコンピュータ記憶デバイスに記憶されてもよい。システムおよびモジュールはまた、無線ベースおよび有線／ケーブルベースの媒体を含む様々なコンピュータ可読伝送媒体上で生成されたデータ信号として（例えば、搬送波または他のアナログもしくはデジタル伝搬信号の一部として）伝送されてもよく、様々な形態（例えば、単一のもしくは多重化されたアナログ信号の一部として、または複数の離散デジタルパケットもしくはフレームとして）をとることができる。プロセスおよびアルゴリズムは、部分的または全体的に特定用途向け回路で実装されてもよい。開示されたプロセスおよびプロセスステップの結果は、例えば揮発性または不揮発性記憶装置などの任意の種類の非一時的コンピュータ記憶装置に永続的にまたは他の方法で記憶されてもよい。

当業者は、本明細書に開示された実施形態に関連して以下のように説明される様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップが、電子ハードウェア、コンピュータ可読媒体に記憶され、ハードウェアプロセッサによって実行可能なソフトウェア、または両方の組み合わせとして実装され得ることを認識するであろう。ハードウェアとソフトウェアとのこの互換性を明確に示すために、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、それらの機能に関して一般的に上述されている。そのような機能がハードウェアとして実装されるかソフトウェアとして実装されるかは、特定の用途およびシステム全体に課される設計制約に依存する。当業者は、説明された機能を特定の用途ごとに様々な方法で実装することができるが、そのような実装の決定は、本発明の範囲からの逸脱を引き起こすと解釈されるべきではない。

本明細書に開示された実施形態に関連して説明された様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）もしくは他のプログラマブル論理デバイス、離散ゲートもしくはトランジスタ論理、離散ハードウェア構成要素、または本明細書に記載された機能を実行するように設計されたそれらの任意の組み合わせを用いて実装または実行され得る。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってもよいが、代替例では、プロセッサは任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンであってもよい。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組み合わせ、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携する１つまたは複数のマイクロプロセッサ、またはその他任意のこのような構成として実装され得る。

本明細書に開示された実施形態に関連して説明された方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール、またはこれら２つの組み合わせで直接具現化され得る。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、または当技術分野で知られている任意の他の形態の記憶媒体に存在することができる。例示的な記憶媒体は、プロセッサに結合され、プロセッサは、記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込む。あるいは、記憶媒体はプロセッサと一体であってもよい。プロセッサおよび記憶媒体は、ＡＳＩＣ内に存在してもよい。

上記の詳細な説明は、様々な実施形態に適用される開発の新規な特徴を示し、説明し、指摘してきたが、図示されたデバイスまたはプロセスの形態および詳細における様々な省略、置換、および変更は、開発の精神から逸脱することなく当業者によって行われ得ることが理解されよう。認識されるように、本開発は、一部の特徴が他の特徴とは別個に使用または実施され得るので、本明細書に記載された特徴および利益のすべてを提供するわけではない形態で具現化され得る。特許請求の範囲の均等物の意味および範囲内にあるすべての変更は、それらの範囲内に包含されるべきである。

当業者であれば、これらのサブシステムの各々は、様々な技術およびハードウェアを使用して相互接続および制御可能に接続されてもよく、本開示はいかなる特定の接続方法または接続ハードウェアにも限定されないことを認識するであろう。

この技術は、多数の他の汎用または専用コンピューティングシステム環境または構成で動作可能である。本発明での使用に適し得るよく知られているコンピューティングシステム、環境、および／または構成の例には、パーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、ハンドヘルドデバイスまたはラップトップデバイス、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサベースのシステム、マイクロコントローラまたはマイクロコントローラベースのシステム、プログラマブル家電、ネットワークＰＣ、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ、上記のシステムまたはデバイスのいずれかを含む分散コンピューティング環境などが含まれるが、これらに限定されない。

本明細書で使用される場合、命令は、システム内で情報を処理するためのコンピュータ実装ステップを指す。命令は、ソフトウェア、ファームウェア、またはハードウェアで実装されてもよく、システムの構成要素によって行われる任意の種類のプログラムされたステップを含む。

マイクロプロセッサは、Ｐｅｎｔｉｕｍ^{（登録商標）}プロセッサ、Ｐｅｎｔｉｕｍ^{（登録商標）}Ｐｒｏプロセッサ、８０５１プロセッサ、ＭＩＰＳ^{（登録商標）}プロセッサ、Ｐｏｗｅｒ ＰＣ^{（登録商標）}プロセッサ、またはＡｌｐｈａ^{（登録商標）}プロセッサなどの任意の従来の汎用シングルチップマイクロプロセッサまたは汎用マルチチップマイクロプロセッサであってもよい。さらに、マイクロプロセッサは、デジタル信号プロセッサまたはグラフィックスプロセッサなどの任意の従来の専用マイクロプロセッサであってもよい。マイクロプロセッサは、典型的には、従来のアドレス線、従来のデータ線、および１つまたは複数の従来の制御線を有する。

システムは、Ｌｉｎｕｘ^{（登録商標）}、ＵＮＩＸ^{（登録商標）}、ＭａｃＯＳ^{（登録商標）}またはＭｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｉｎｄｏｗｓ^{（登録商標）}などの様々なオペレーティングシステムに関連して使用することができる。

システム制御は、Ｃ、Ｃ＋＋、ＢＡＳＩＣ、Ｐａｓｃａｌ、．ＮＥＴ（例えば、Ｃ＃）、またはＪａｖａなどの任意の従来のプログラミング言語で記述することができ、従来のオペレーティングシステムの下で実行される。Ｃ、Ｃ＋＋、ＢＡＳＩＣ、Ｐａｓｃａｌ、Ｊａｖａ、およびＦＯＲＴＲＡＮは、実行可能コードを作成するために多くの商用コンパイラを使用することができる業界標準のプログラミング言語である。システム制御は、Ｐｅｒｌ、ＰｙｔｈｏｎまたはＲｕｂｙなどの解釈言語を使用して記述することもできる。ＰＨＰ、ＪａｖａＳｃｒｉｐｔなどの他の言語も使用することができる。

前述の説明は、本明細書に開示されるシステム、デバイス、および方法の特定の実施形態を詳述している。しかしながら、前述の内容がいかに詳細に記載されていても、システム、デバイス、および方法は多くの方法で実施され得ることが理解されよう。また上述したように、本発明の特定の特徴または態様を説明するときの特定の用語の使用は、その用語が関連付けられている技術の特徴または態様の任意の特定の特性を含むことに限定されるように本明細書で再定義されていることを意味すると解釈されるべきではないことに留意されたい。

当業者であれば、記載された技術の範囲から逸脱することなく、様々な修正および変更を行うことができることを理解するであろう。そのような修正および変更は、実施形態の範囲内に含まれることが意図されている。一実施形態に含まれる部品は他の実施形態と交換可能であり、図示の実施形態からの１つまたは複数の部品は、任意の組み合わせで他の図示の実施形態と共に含まれてもよいことも、当業者には理解されよう。例えば、本明細書に記載され、および／または図面に示されている様々な構成要素のいずれかは、他の実施形態と組み合わされ、交換され、または除外されてもよい。

本明細書における実質的に任意の複数形および／または単数形の用語の使用に関して、当業者は、文脈および／または用途に適切であるように、複数形から単数形へ、および／または単数形から複数形へと変換することができる。様々な単数形／複数形の置換は、明確にするために本明細書に明示的に記載され得る。

本明細書で使用される「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」または「によって特徴付けられる（ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ）」と同義であり、包括的またはオープンエンドであり、追加の列挙されていない要素または方法ステップを排除しない。

本明細書および特許請求の範囲で使用される成分の量、反応条件などを表すすべての数字は、すべての場合において「約」という用語によって修飾されていると理解されるべきである。したがって、反対のことが示されない限り、本明細書および添付の特許請求の範囲に記載の数値パラメータは、本発明によって得ようとする所望の特性に応じて変化し得る近似値である。少なくとも、特許請求の範囲に対する均等論の適用を制限する試みとしてではなく、各数値パラメータは、有効数字の数および通常の丸め手法に照らして解釈されるべきである。

上記の説明は、本開発のいくつかの方法および材料を開示している。この開発は、方法および材料の変更、ならびに製造方法および装置の変更に影響を受けやすい。そのような修正は、本開示の考察または本明細書に開示された開発の実施から当業者には明らかになるであろう。したがって、本明細書に開示された特定の実施形態にこの開発が限定されることを意図するものではなく、添付の特許請求の範囲に具現化された開発の真の範囲および精神内に入るすべての修正形態および代替形態を包含することを意図している。

当業者によって理解されるように、いくつかの実施形態では、以下の資料に記載されたプロセスは、コンピュータネットワーク上で実行されてもよい。プロセッサと、データベースおよびメモリなどのデータストレージと、端末および任意の他の所望のネットワークアクセスポイントまたはネットワークアクセス手段を含むネットワークの様々な部分との有線通信または無線通信を可能にする通信機能と、を有する中央サーバを有するコンピュータネットワーク。

Claims (17)

1. 遮断スイッチシステムであって、
   第１の側の電気メータソケットおよび第２の側の電気メータと嵌合するように構成されたハウジングであって、グリッド電力からの電力入力および回路ブレーカパネルへの電力出力を備えるハウジングと、
   前記ハウジング内に配置され、前記電力入力から前記電力出力への電流を遮断するように構成された遮断回路と、を備える、遮断スイッチシステム。
2. 前記ハウジングが、
   前記電気メータの入力端子を前記電気メータソケットのそれぞれの端子に電気的に結合するように構成された第１の導体対と、
   前記電気メータの出力端子を前記電力入力に電気的に結合するように構成された第２の導体対と、
   前記回路ブレーカパネルに電気的に結合された前記電気メータソケットのそれぞれの端子に前記電力出力を結合するように構成された第３の導体対と、をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
3. 前記第１の導体対、前記第２の導体対、および前記第３の導体対が、前記ハウジング内に少なくとも部分的に配置される、請求項２に記載のシステム。
4. 前記遮断回路とデータ通信し、前記グリッド電力のハートビート信号および状態のうちの１つまたは複数を外部構成要素に通信するように構成された通信回路をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
5. 前記外部構成要素が、バックアップ事象において前記回路ブレーカパネルに電力を供給するように構成された電力バックアップシステムである、請求項４に記載の方法。
6. 前記電力バックアップシステムが、バッテリバックアップデバイスおよび太陽光発電アレイのうちの１つである、請求項５に記載のシステム。
7. 前記電気メータへの電力の流れを感知するように構成された感知回路と、
   前記感知された電力の流れに基づいて前記グリッド電力の状態を判定するように構成されたプロセッサ回路と、
   をさらに備える、請求項４に記載のシステム。
8. 前記感知回路が、前記グリッド電力を前記電気メータに供給するバスバーペアを通る電力の流れを感知するように構成された少なくとも１つのロゴスキーコイルを備える、請求項７に記載のシステム。
9. 前記ハウジングが、前記第２の側でＡＮＳＩ ２Ｓに準拠している前記電気メータを受け入れ、前記第１の側でＡＮＳＩ ２Ｓに準拠している前記電気メータソケットと嵌合するように構成されたＡＮＳＩ ２Ｓ準拠アダプタである、請求項１に記載のシステム。
10. 前記ハウジングが、手動切断スイッチが作動されると、前記電力入力から前記電力出力への電流を遮断するように構成された前記手動切断スイッチを備える、請求項１に記載のシステム。
11. 前記遮断回路が、前記電力入力と前記電力出力との間に開回路を生成するように構成されたリレースイッチを備え、前記リレースイッチは、プロセッサ回路および手動切断スイッチのうちの１つによって制御可能である、請求項１に記載のシステム。
12. 建物用の回路ブレーカパネルを、前記グリッド回路を中断させる事象の間にグリッド回路から分離する方法であって、
    前記グリッド回路内の電流を感知するステップと、
    前記グリッド回路内の中断の検出に基づいてバックアップ電力に移行するステップであって、
    遮断スイッチアダプタを使用して、前記建物用の電気メータの出力端子を、それを介して前記回路ブレーカパネルが前記グリッド回路から電力を受け取る電気メータソケットの端子から切断するステップであって、前記遮断スイッチアダプタが前記電気メータソケットに取り付けられ、前記電気メータが前記遮断スイッチアダプタに取り付けられる、ステップと、
    前記グリッド回路の中断中に前記回路ブレーカパネルの少なくとも一部を励磁するためにバックアップ電源を作動させるステップと、を含む、移行するステップと、を含む、方法。
13. 前記グリッド回路内の電流を感知するステップが、前記グリッド回路に物理的に接触することなく、かつ前記グリッド回路との通信を確立することなく、少なくとも１つのロゴスキーコイルを用いて前記グリッド回路内の電流を感知するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
14. 前記中断の終了について前記グリッド回路を連続的に監視し、
    前記グリッド回路の第１の電力品質と前記バックアップ電源の第２の電力品質とが実質的に同様である場合に、前記回路ブレーカパネルを前記グリッド回路に接続するステップをさらに含む、
    請求項１１に記載の方法。
15. 前記中断の終了を検出するステップと、
    前記第１の電力品質のパラメータを検出するステップと、
    前記第２の電力品質のパラメータを検出するステップと、
    前記第１の電力品質のパラメータを前記バックアップ電源に通信するステップと、
    前記グリッド回路を前記回路ブレーカパネルに接続する前に、前記第１の電力品質のパラメータおよび前記第２の電力品質のパラメータが実質的に同様であると判定するステップと、
    をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
16. 前記グリッド回路内の電流を感知することに基づいて、前記グリッド回路が中断に直面していることを検出するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
17. バックアップ電力に移行するステップが、前記バックアップ電源が前記回路ブレーカパネルの少なくとも前記一部に電力を供給するために利用可能であることを確認するステップと、前記バックアップ電源でハートビートを維持するステップとをさらに含む、請求項１１に記載の方法。

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