KR20210120982A - 통합 전기 관리 시스템 및 아키텍처 - Google Patents

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KR20210120982A
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coupled
controllable circuit
controllable
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KR1020217013583A
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아찬 파드마나한 라오
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스판.아이오, 인크.
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Abstract

통합 전기 관리 시스템은 전기 패널, 전기 패널에 장착되는 적어도 하나의 버스 바(busbar), 적어도 하나의 버스 바에 전기적으로 결합되는 적어도 하나의 제어 가능한 차단기, 및 전기 신호들을 처리하도록 구성된 처리 장비를 포함한다. 처리 장비는 하나 이상의 제어 가능한 차단기를 제어하도록 구성된 제어 회로부, 및 적어도 하나의 제어 가능한 차단기들 각각에 대한 개개의 전류를 감지하도록 구성된 하나 이상의 전류 감지 모듈을 포함한다. 시스템은 분기 회로에서의 전류들 또는 다른 전기 부하를 감지하고, 각 분기 회로에서의 전기 부하를 제어하기 위해 차단기들을 온 또는 오프 제어하도록 구성된다. 시스템은 사용자 입력, 디바이스들로부터의 입력, 다른 시스템들 또는 네트워크 엔티티들로부터의 입력, 또는 센서들로부터의 입력들을 수신할 수 있고, 이에 응답하여 작동 파라미터들을 결정한다. 작동 파라미터들은 차단기들에 대한 온-오프 스케줄들, 시간적 정보, 고장 정보, 또는 다른 적합한 작동 파라미터들을 포함할 수 있다.

Description

통합 전기 관리 시스템 및 아키텍처
본 개시는 통합 전기 관리 시스템에 관한 것이다. 본 출원은 2018년 10월 4일자로 출원된 미국 가 특허 출원 제62/741,428호의 이익을 주장하며, 이의 개시 내용은 그 전문이 본 명세서에 참고로 통합된다.
통상적으로, 메인 전기 패널은 메인 계량기, 버스 바들, 및 개별 회로들에 대응하는 차단기 세트를 포함한다. 차단기들의 트리핑(tripping), 또는 계량기에 의해 결정되는 총 사용량 중 하나 이외에, 에너지 흐름들 또는 제어 부하들을 추가로 결정하기 위한 피드백이 없다.
본 개시는 전기 시스템들 및 모니터링/제어에 대한 통합된 접근법에 관한 것이다. 예를 들어, 일부 실시 예들에서, 본 개시는 현장 서비스가 가능하도록 구성된 통합된 구성요소들을 갖는 장비에 관한 것이다. 추가 예로, 일부 실시 예들에서, 본 개시는 전기 시스템의 동작의 양태들을 모니터링, 제어, 또는 그 외 관리하도록 구성된 플랫폼에 관한 것이다.
일부 실시 예들에서, 시스템은 분산된 에너지 자원(distributed energy resource; DER)들의 직접 DC 결합을 가능하게 하도록 구성된 임베디드 전력 전자 기기들을 갖는 전기 패널을 포함한다. 일부 실시 예들에서, 시스템은 메인 차단기에 DC-DC 아이솔레이션(isolation)을 제공하도록 구성되며, 이는 예를 들어, 끊김 없는 단독 운전화(islanding) 및 자가 소비 모드를 가능하게 한다. 일부 실시 예들에서, 시스템은 계량, 제어 및/또는 에너지 관리를 제공하도록 구성된 하나 이상의 전류 감지 모듈(예를 들어, 전류 센서 또는 전류 센서 기판)을 포함한다. 일부 실시 예들에서, 시스템은 모듈식이고 현장 서비스가 가능한 전력 컨버전을 제공하기 위해 DIN 레일 장착, 또는 버스 바 장착을 위해 설계된 구성요소들을 포함한다.
일부 실시 예들에서, 시스템은 에너지 정보를 관리하도록 구성된 플랫폼을 구현하도록 구성된다. 일부 실시 예들에서, 플랫폼은 애플리케이션들을 호스팅하도록 구성된다. 일부 실시 예들에서, 플랫폼은 개발자들이 기존/신생의 애플리케이션들을 위한 부가 가치 소프트웨어를 만들 수 있는 컴퓨팅 환경을 호스팅하도록 구성된다. 일부 실시 예들에서, 시스템은 메인 전기 패널에 통합되고 로컬 에너지 관리(예를 들어, 계량, 제어, 및 전력 컨버전)를 위해 구성된 처리 장비를 포함한다. 일부 실시 예들에서, 처리 장비는 외부에서 제어 가능한 부하들, 서드 파티 센서들, 임의의 다른 적절한 디바이스들 또는 구성요소들, 또는 이들의 임의의 조합과 유선(예를 들어, 전력선 통신(power-line communication; PLC), 또는 다른 프로토콜) 또는 무선 통신 링크들을 통해 통신하도록 구성된다. 일부 실시 예들에서, 처리 장비는 분산 컴퓨팅 요구들(예를 들어, 거래 가능 에너지(transactive energy), 블록 체인, 가상 통화 마이닝)을 지원하도록 구성된다. 예를 들어, 처리 장비의 컴퓨팅 용량이 에너지 흐름을 관리하는 것 이외의 목적들을 위해 사용될 수 있다. 추가 예로, 컴퓨팅 요구들을 지원하기 위해 초과 발전이 사용될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 플랫폼은 오픈 액세스(open-access)이고 서드 파티 애플리케이션들을 위한 운영 체제(operating system; OS) 계층으로서 기능하도록 구성된다. 예를 들어, 서드 파티 애플리케이션들은 소비자/기업용 솔루션들(예를 들어, 분해(disaggregation), 태양광 모니터링, 전기 차량(electric vehicle; EV) 충전, 부하 제어, 수요 반응(demand response; DR), 및 다른 기능들)을 위해 개발될 수 있다.
하나 이상의 다양한 실시 예에 따른 본 개시는 다음의 도면들을 참조하여 상세히 설명된다. 도면들은 단지 예시의 목적으로 제공되고 통상적이거나 예시적인 실시 예들을 도시할 뿐이다. 이러한 도면들은 본 명세서에 개시된 개념들의 이해를 용이하게 하기 위해 제공되고 이러한 개념들의 폭, 범위, 또는 적용 가능성을 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다. 설명의 명확성 및 용이함을 위해 이러한 도면들은 반드시 일정한 비율로 그려진 것은 아니라는 점에 유의해야 한다.
도 1은 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 전기 부하들을 관리하고 모니터링하기 위한 예시적인 시스템을 도시한다;
도 2는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 예시적인 전류 센서의 사시도를 도시한다;
도 3은 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 전력 컨버전 디바이스를 포함할 수 있는 예시적인 하위 시스템들의 세트를 도시한다;
도 4는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 도 5 내지 도 16과 관련하여 사용되는 예시적인 심볼들의 범례를 도시한다;
도 5는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, (예를 들어, 태양광, 축전, 또는 EV와 같은) 분산된 에너지 자원들 없이 가정용으로 구현될 수 있는 예시적인 구성의 블록도를 도시한다;
도 6은 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, DC 스트링 최대 전력점 추적(maximum power point tracking; MPPT) 유닛 또는 모듈 장착 DC MPPT 유닛과 태양광 시스템의 출력의 직접 DC 결합을 가능하게 하는 통합 전력 컨버전 유닛을 포함하는 예시적인 구성의 블록도를 도시한다;
도 7은 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 회로 차단기를 통해 AC 입력으로서 연결되는 태양광 인버터를 포함하는 예시적인 구성의 블록도를 도시한다;
도 8은 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 배터리와의 직접 DC 결합을 가능하게 하는 통합 전력 컨버전 유닛을 포함하는 예시적인 구성을 도시한다;
도 9는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, AC 회로 차단기에 결합된 양방향 배터리 인버터를 포함하는 예시적인 구성의 블록도를 도시한다;
도 10은 본 개시의 일부 실시 예들에서, DC 버스/링크 상에 태양광 발전(PV) 시스템 및 배터리 시스템 둘 모두를 상호 연결할 수 있는 통합 전력 컨버전 유닛을 포함하는 예시적인 구성의 블록도를 도시한다;
도 11은 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 패널 내의 AC 회로 차단기에 연결된 외부 하이브리드 인버터를 포함하되, 외부 하이브리드 인버터를 통해 태양광 PV 및 배터리 시스템들 둘 모두가 작동되는, 예시적인 구성의 블록도를 도시한다;
도 12는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 태양광 PV 시스템 DC에 연결된 통합 전력 컨버전 유닛을 포함하는 예시적인 구성의 블록도를 도시한다;
도 13은 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 배터리 시스템 DC에 결합된 통합 전력 컨버전 유닛, 및 외부 인버터를 통해 동작하는 PV 시스템에 연결된 패널 내의 AC 회로 차단기들을 포함하는 예시적인 구성의 블록도를 도시한다;
도 14는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 태양광 PV, 배터리 시스템들, 및 내장 DC 충전 컨버전을 갖는 전기 차량 연결된 DC 링크 및 통합 전력 컨버전 유닛을 갖는 패널을 포함하는 예시적인 구성의 블록도를 도시한다;
도 15는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 내장 충전기를 갖는 전기 차량에 연결된 AC 차단기를 포함하는 예시적인 구성의 블록도를 도시한다;
도 16은 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 전기 차량에 연결된 EV DC-DC 충전기를 포함하는 예시적인 구성의 블록도를 도시한다;
도 17은 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 예시적인 패널 레이아웃을 도시한다;
도 18은 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 예시적인 패널 레이아웃을 도시한다;
도 19는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 전류 센서들을 갖는 예시적인 전류 감지 기판을 도시한다;
도 20은 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 처리 장비를 포함하는 예시적인 전류 감지 기판 배열을 도시한다;
도 21은 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 예시적인 전력 분산 및 제어 기판을 도시한다;
도 22는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 예시적인 IoT 모듈을 도시한다;
도 23은 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 예시적인 용례들의 테이블을 도시한다;
도 24는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, IoT 배열을 도시한다;
도 25는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 시스템에 의해 수행될 수 있는 예시적인 프로세스들의 흐름도를 도시한다;
도 26은 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 예시적인 패널의 저면도, 측면도 및 정면도를 도시한다;
도 27은 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 예시적인 패널의 사시도를 도시한다;
도 28a는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 변류기 기판의 상면도를 도시한다;
도 28b는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 도 28a의 변류기 기판의 측면도를 도시한다;
도 28c는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 도 28a의 변류기 기판의 저면도를 도시한다;
도 28d는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 도 28a의 변류기 기판의 단면도를 도시한다;
도 29는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 변류기 기판의 사시도를 도시한다; 그리고
도 30은 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 예시적인 패널의 분해 사시도를 도시한다.
일부 실시 예들에서, 본 개시는 (예를 들어, AC 및 DC 둘 모두의 다수의 에너지원들로부터의) 에너지의 흐름을 모니터링하고 관리하거나, (예를 들어, AC와 DC 둘 모두의) 다수의 부하들을 서빙(serving)하거나, 에너지 정보를 통신하거나, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있는 시스템에 관한 것이다. 시스템은 예를 들어, 후술되는 구성요소들, 하위 시스템들 및 기능 중 어느 하나 또는 전부를 포함할 수 있다.
일부 실시 예들에서, 시스템은 (1) AC 유틸리티 전기 공급부와 건물/가정 내의 모든 다른 발전기들, 부하들, 및 축전 디바이스들 사이에 배열되는 제어 가능한 메인 서비스 차단기;
(2) (예를 들어, 패널 장착 또는 DIN 레일 장착 시스템들 둘 모두에 적용되는) 메인 서비스 차단기에 전기 버스 바(electrical busbar)를 통해 연결되는 제어 가능한 개별 부하 회로 차단기들의 어레이;
(3) 예를 들어, 중실(solid-core) 또는 분할 철심형(split-core) 변류기(current transformer; CT)들, 전류 측정 션트들(current measurement shunts), 로고스키 코일들(Rogowski coils), 또는 전류 측정을 제공하고/거나, 전력 측정을 제공하고/거나, 각 부하 서비스 차단기로부터의 에너지 입력 및 출력을 계량할 목적으로 시스템에 통합되는 임의의 다른 적절한 센서들과 같은 전류 센서들의 어레이;
(4) 에너지의 AC 형태와 DC 형태 사이를 컨버트할 수 있는 양방향 전력 컨버전 디바이스 - 양방향 전력 컨버전 디바이스는
(a) (예를 들어, 동일하거나 상이한 DC 전압들을 갖는) 입력들로서 다수의 DC 하위 성분들을 취할 수 있는 능력을 가짐
(b) 버스 바(예를 들어, AC 인터페이스) 또는 DIN-레일(예를 들어, AC 단자들을 가짐) 상에 직접 장착하도록 설계됨
(c) 상이한 크기 옵션들(예를 들어, kVA 정격들, 전류 정격, 또는 전압 정격)을 가짐 -;
(5) 예를 들어, 내장 게이트웨이 컴퓨터, 인쇄 회로 기판, 논리 기판, 시스템의 임의의 적합한 하위 구성요소들과 통신하도록, 그리고 선택 사항으로 제어하도록, 구성된 임의의 다른 적절한 디바이스와 같은 처리 장비/제어 회로부. 제어 회로부는:
(a) 전기 그리드와 건물/가정 사이의 에너지 흐름을 관리하기 위한 목적을 위해 구성된다;
(b) 시스템에 연결된 다양한 발전기들, 부하들, 및 축전 디바이스들(하위 구성요소들) 사이의 에너지 흐름을 관리하기 위한 목적을 위해 구성된다;
(c) 메인 서비스 차단기를 전자적으로 스위칭 오프함으로써 전기 그리드로부터 시스템을 단독 운전화(islanding)할 수 있도록 구성된다(예를 들어, 에너지원들 및 축전이 에너지 부하들을 충족시킨다);
(d) 각 회로 차단기를 개별적으로 또는 그룹화하여 전자적으로 제어할 수 있고 유선 또는 무선 통신 수단들을 통해 최종 디바이스들(예를 들어, 가전 기기들)을 제어할 수 있도록 구성된다;
(e) 에너지 사용(예를 들어, 사용 시간, 사용 모드)을 최적화하기 위한 경제적 결정을 내리는 것을 포함하여 로컬 계산 작업들을 수행하도록 구성된다;
(f) 외부 계산 작업들이 분산 컴퓨팅 자원 네트워크의 일부로서 기판 상에서 실행될 수 있게 하도록 구성된다;
(g) 에너지 정보(예를 들어, 사용량, 상태들, 통계들, 메시지들, 경고들 등)의 디스플레이를 제공하거나, 사용자로부터 촉각 입력을 수신하거나, 또는 둘 모두를 수행하도록 구성된 로컬 인간-기계 인터페이스(human-machine interface; HMI)로서의 역할을 하는 통합된 터치 스크린 디스플레이를 포함하도록 구성된다. 예를 들어, 사용자는 사용자 입력, 옵션들의 선택, 사용자 생성 컨텐츠(예를 들어, 컴퓨터 코드), 텍스트, 임의의 다른 적절한 입력, 또는 이들의 임의의 조합을 제공할 수 있다;
(6) 예를 들어, 셀룰러(예를 들어, 4G, 5G, LTE), 블루투스, WiFi 라디오 기능, 임의의 다른 무선 통신 기능, 또는 이들의 임의의 조합을 이용하는 내장 통신 기판과 같은 통신 장비 -
(a) 신호들의 응답기(예를 들어, 액세스 포인트), 수신기, 및/또는 중계기로서 모두 작용할 수 있는 능력을 가짐;
(b) 인터넷/케이블/데이터 서비스 제공자 네트워크 장비와 유선 또는 무선 인터페이싱할 수 있는 능력을 가짐. 예를 들어, 장비는 동축 케이블, 광섬유, 이더넷 케이블, 유선 및/또는 무선 통신을 위해 구성된 임의의 다른 적절한 장비, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다;
(c) 무선으로 업데이트를 수신함으로써 시스템의 소프트웨어 및/또는 펌웨어를 업데이트할 수 있음.
위에 열거된 구성요소들 중 어느 하나 또는 전부는 수리, 업그레이드, 또는 둘 모두를 위해 현장 교체가능하거나 교환 가능하도록 설계될 수 있다. 시스템은 데이터 입력/출력(IO) 장비뿐만 아니라 에너지 핸들링 장비를 포함한다.
도 1은 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 전기 부하들을 관리하고 모니터링하기 위한 예시적인 시스템(100)을 도시한다. 시스템(100)은 단상 AC 동작, 분상(split phase) AC 동작, 3상 AC 동작, 또는 이들의 조합을 위해 구성될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 시스템(100)의 구성요소들은 배전 패널들에의 통합을 위해 버스 바 장착, DIN 레일 장착, 또는 둘 모두를 위해 구성된다. 일부 상황들에서, 패널(102)에는 제어 불가능한 차단기들이 포함된다. 일부 실시 예들에서, 소비자, 지정 서비스 제공자, 임의의 다른 적절한 엔티티, 또는 이들의 임의의 조합은 애플리케이션을 사용하여 또는 원격으로(예를 들어, 네트워크 연결 모바일 디바이스, 서버, 또는 다른 처리 장비로부터) 하나 이상의 차단기, 디바이스 또는 다른 구성요소를 모니터링하고 제어할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 시스템(100)은 (예를 들어, 오옴 가열로 인한) 열 제거를 가능하게 하도록 열적으로 설계된다. 일부 실시 예들에서, 시스템(100)은 (예를 들어, 더 많은 것이 요구되거나 더 큰 용량이 요구됨에 따라) 회로 차단기들을 대체하도록 구성되는 하나 이상의 모듈식 전력 컨버전 시스템 크기들을 포함한다. 일부 실시 예들에서, 제어 가능한 회로 차단기들(114)은 내장 컴퓨터(118)(예를 들어, 처리 장비/제어 회로부)로부터 비교적 저전압(예를 들어, 그리드 또는 부하 전압 미만의) 제어 신호를 수신하도록 구성된다. 예를 들어, 내장 컴퓨터(118)는 무선 게이트웨이, 유선 통신 인터페이스, 디스플레이, 사용자 인터페이스, 메모리, 임의의 다른 적절한 구성요소들, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 메인 서비스 차단기(112)가 계량된다(예를 들어, 전류, 전압, 또는 둘 모두를 측정함). 예를 들어, 계량은 임의의 적절한 해상력으로(예를 들어, 메인에서, 차단기에서, 여러 차단기들에서, DC 버스에서, 또는 이들의 임의의 조합으로) 수행될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 시스템(100)은 분해를 목적으로 고해상력 계량기 데이터를 결정하도록 구성된다. 예를 들어, 분해는 엔티티(예를 들어, 내장 컴퓨터, 또는 에너지 정보가 네트워크를 통해 송신되는 원격 컴퓨팅 장비)에 의해 수행될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 메인 유틸리티 서비스 입력(110)은 직접 제공되거나 유틸리티 제공 계량기를 통해 제공된다.
AC-DC-AC 양방향 인버터는 도 1의 시스템의 일부로서 포함될 수 있지만 반드시 그럴 필요는 없다. 도시된 바와 같이, 시스템(100)은 DC 자원들을 전기적으로 결합하기 위한 전력 전자 기기들(12)을 포함한다. 예를 들어, 전력 전자 기기들(120)은 10 kVa 정격, 또는 임의의 다른 적절한 정격을 가질 수 있다. DC 입력들(116)은 임의의 적절한 DC 디바이스들에 결합될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 시스템(100)은 전류를 감지하도록 구성된 하나 이상의 센서를 포함한다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 시스템(100)은 패널 통합 계량 기능, 회로 차단기 기능, 부하 제어 기능, 임의의 다른 적절한 기능, 또는 이들의 임의의 조합을 위한 전류 센서들(152 및 162)을 포함한다. 전류 센서들(152 및 162) 각각은 (예를 들어, 제어 가능한 회로 차단기들(114)의 각각의 차단기들에 의해 제어되는) 각각의 분기 회로들에서 전류를 감지하도록 구성된 전류 센서들(예를 들어, 변류기들, 션트들, 로고스키 코일들)을 포함한다. 일부 실시 예들에서, 시스템(100)은 제어 회로부에 결합된 하나 이상의 AC 전압(예를 들어, 라인과 중성선 사이의 전압)을 감지하도록 구성된 전압 감지 장비(예를 들어, 전압 센서)를 포함한다.
일부 실시 예들에서, 패널(102)은 제어 가능한 회로 차단기들(114)의 대응하는 차단기의 상태를 나타내는 시각적 표시, 청각적 표시, 또는 둘 모두를 제공하도록 구성되는 표시자들(122)을 포함한다. 예를 들어, 표시자들(122)은 하나 이상의 LED 또는 하나의 색상, 또는 복수의 색상들의 다른 적절한 조명들을 포함할 수 있으며, 이것들은 제어 가능한 차단기가 개방되는지, 폐쇄되는지, 또는 트리핑되는지; 전류 흐름 또는 전력이 어느 범위에 있는지; 고장 상태; 임의의 다른 적절한 정보; 또는 이들의 임의의 조합을 나타낼 수 있다. 예시하자면, 표시자들(122)의 각 표시자는 녹색(예를 들어, 전류가 흐를 수 있으면 차단기가 폐쇄됨) 또는 적색(예를 들어, 차단기가 개방 또는 트리핑됨) 중 어느 하나를 나타낼 수 있다.
일부 실시 예들에서, 시스템은 예를 들어, 제어 가능한 회로 차단기들, 통신 안테나들, 디지털/아날로그 제어기들, 임의의 다른 적절한 장비, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 전기 패널 내부 또는 외부의 하나 이상의 다른 구성요소와 인터페이싱하도록 구성된 하나 이상의 저전압 커넥터를 포함한다.
일부 실시 예들에서, 시스템(100)은 예를 들어, 전류 센서들과 제어 가능한 회로 차단기들에 대한 그리고 이들 사이의 통신 경로로서 기능하도록 구성된 하나 이상의 인쇄 회로 기판과 같은 구성요소를 포함한다. 일부 실시 예들에서, 전류 센서는 에너지 계량에 사용되기에 충분한 정확도를 제공한다(예를 들어, 0.5% 이내 또는 이보다 양호한 ANSI 계량 정확도를 제공하도록 구성됨). 일부 실시 예들에서, 전류 센서들(152 및 162)(예를 들어, 전류 감지 구성요소)은 분리되거나, 현장 교체되거나, 또는 그 외 탈착 가능할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 하나 이상의 케이블이 전류 센서의 PCB를 처리 장비에 결합시킬 수 있다. 일부 실시 예들에서, 개별 회로들(예를 들어, 분리 회로들)의 각 전력의 합은 총 계량기 판독치에 대응한다(예를 들어, 가정 전체 "스마트" 계량기와 동등함).
일부 실시 예들에서, 시스템(100)은 임베디드 전력 컨버전 디바이스(예를 들어, 전력 전자 기기들(120))를 포함한다. 전력 컨버전 디바이스(예를 들어, 전력 컨버전 디바이스(120))는 발전 및 부하들의 DC 결합(예를 들어, 전압 레벨들이 상이한 경우 직접 결합 또는 간접 결합을 포함함)을 가능하게 하는, 계획 설계된 배전 패널에 배열될 수 있다. 예를 들어, DC 입력들(116)은 하나 이상의 DC 부하, 발전기, 또는 둘 모두에 전기적으로 결합되도록 구성될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 전력 컨버전 디바이스(120)는 전기 패널(102)의 하나 이상의 버스 바에 스냅 온되는 하나 이상의 전기 차단기를 포함한다. 예를 들어, 전력 컨버전 시스템(120)의 AC 단자들은 버스 바에 직접 접촉할 수 있다. 추가 예로, 전력 컨버전 디바이스(120)는 (예를 들어, 특히 더 큰, 또는 모듈식 전력 스테이지들에 대해) 전기 패널(102)의 뒤판에 고정됨으로써 기계적으로 추가로 지지될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 전력 컨버전 디바이스(120)는 AC와 DC 사이에서 컨버트하도록(예를 들어, 어느 하나의 방향으로 전력을 전달하도록) 구성된 양방향 전력 전자 스택을 포함한다. 일부 실시 예들에서, 전력 컨버전 디바이스(120)는 미리 정의된 전압 범위 내에서 동작하거나 각각의 전압 범위들 내에서 동작하는 DC 디바이스들의 범위를 지원하도록 구성된 공유 DC 버스(예를 들어, DC 입력들(116))를 포함한다. 일부 실시 예들에서, 전력 컨버전 디바이스(120)는 고장 보호를 가능하게 하도록 구성된다. 예를 들어, 시스템(100)은 갈바닉 아이솔레이션(galvanic isolation)을 사용하여 고장 전파를 방지할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 전력 컨버전 디바이스(120)는 디지털 제어 신호들이 제어 회로부로부터(예를 들어, 내장 컴퓨터(118)로부터, 전기 패널(102) 내에서) 실시간으로 이에 제공될 수 있게 하도록 구성된다.
일부 실시 예들에서, 전력 컨버전 디바이스(120)는 유틸리티 전기 공급부로부터의 메인 서비스 차단기로서 구성된다. 예를 들어, 전력 컨버전 디바이스는 유틸리티 서비스와 현장(예를 들어, 가정 또는 건물) 사이의 인터페이스에 배열될 수 있다. 예를 들어, 전력 컨버전 디바이스(120)는 (예를 들어, 메인 서비스 차단기(112) 대신에, 또는 이에 더하여) 전기 패널(102) 내에 배열될 수 있다.
도 2는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 예시적인 전류 센서(200)의 사시도를 도시한다. 예를 들어, 전류 센서(200)는 DIN 레일 상에 장착되어 (예를 들어, 도 1의 패널(102)의 일부로서) 계획 설계된 하우징에서의 전기 패널의 뒤판에 장착되거나, 임의의 다른 적절한 장착 구성을 포함할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 구성요소는 예를 들어, 전기 패널에 공급되고 회로 차단기들에 연결되는 개별 부하 와이어들의 고정밀 계량을 제공하도록 구성된 하나 이상의 중실 변류기들(206)을 포함한다(예를 들어, 일부 실시 예들에서, 차단기마다 센서 하나씩). 일부 실시 예들에서, 구성요소는 예를 들어, 하나 이상의 버스 바에 부착되거나, 또는 이와 직접 통합되는 전류 측정 션트들을 포함한다. 신호 리드들(204)은 센서 정보(예를 들어, 측정 신호들)를 송신하도록, 센서들에 대한 전력을 수신하도록, 통신 신호들을 송신하도록 구성된다(예를 들어, 전류 센서(200)가 아날로그-디지털 컨버터 및 임의의 다른 적절한 대응하는 회로부를 포함할 때). 일부 실시 예들에서, 전류 센서(200)는 전류를 감지하고 아날로그 신호들을 신호 리드들(204)을 통해 제어 회로부로 송신하도록 구성된다. 일부 실시 예들에서, 전류 센서(200)는 전류를 감지하고 디지털 신호들을 신호 리드들(204)을 통해 제어 회로부로 송신하도록 구성된다. 예를 들어, 신호 리드들(204)은 차단기 제어를 제공하기 위해 하나 이상의 저전압 데이터 케이블로 묶일 수 있다. 일부 실시 예들에서, 전류 센서(200)는 전류뿐만 아니라, 하나 이상의 전압을 감지하도록 구성되고, 예를 들어, 분기 회로들 또는 다른 부하들과 연관된 전력 측정치들을 계산하도록 구성될 수 있다.
도 3은 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 전력 컨버전 디바이스(예를 들어, 도 1의 전력 컨버전 디바이스(120))를 포함할 수 있는 예시적인 하위 시스템들의 세트(300)를 도시한다. 일부 실시 예들에서, 전력 컨버전 디바이스는 전기 메인 패널에서 (예를 들어, AC-DC 컨버터(304)를 사용하여) AC를 DC로 컨버트함으로써 그리드(예를 들어, 도시된 바와 같은, AC 그리드(302))와 전기 시스템 사이에 갈바닉 아이솔레이션을 제공하도록 구성된다. 일부 실시 예들에서, 전력 컨버전 디바이스는 공칭 DC 전압으로부터(예를 들어, 상호 동작 가능한 DC 부하들 및 발전과 호환 가능할 수 있는) 공유 DC 버스 전압으로 단계적으로 증가하도록 구성된다. 예를 들어, DC-DC 컨버터(306)는 아이솔레이션을 제공하거나, 전압의 단계적 증가 또는 단계적 감소를 제공하거나, 또는 이들의 조합을 제공하도록 포함될 수 있다. 추가 예로, 전력 컨버전 디바이스는 DC-DC 아이솔레이션 구성요소(예를 들어, DC- DC 컨버터(306))를 포함할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 전력 컨버전 디바이스는 기존 AC 부하들 및 발전부와 연결하기 위해 전력을 DC 버스 전압으로부터 공칭 AC 전압으로 컨버트하도록 구성된다. 예를 들어, DC-AC 컨버터(308)는 AC 부하들 및 발전과 결합하도록 포함될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 전력 컨버전 디바이스는 기존 AC 부하들 및 발전부와 연결하기 위해 전력을 DC 버스 전압으로부터 공칭 AC 전압으로 컨버트하도록 구성된다. 일부 실시 예들에서, 자가 소비 아키텍처는 이중 컨버전과 연관된 컨버전 손실의 관점에서 이익을 얻는다(예를 들어, 자가 소비 동안 그리드 AC로 컨버트할 필요가 없음). 일부 실시 예들에서, 디바이스는 가정들/건물들에 사용되는 AC 및 DC 전압들을 지원하도록 구성된다. 예를 들어, 전력 컨버전 디바이스는 통상적인 AC 가전 기기 전압들 및 DC 디바이스 전압들을 지원하도록 구성될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 전력 컨버전 디바이스는 마이크로그리드, 실시간 단독 운전화, 또는 다른 적절한 용례들을 지원하기 위해 사용될 수 있다.
도 4는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 도 5 내지 도 16과 관련하여 사용되는 예시적인 심볼들의 범례(400)를 도시한다.
도 5는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, (예를 들어, 태양광, 축전, 또는 EV와 같은) 분산된 에너지 자원들 없이 가정용으로 구현될 수 있는 예시적인 구성(500)의 블록도를 도시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 시스템은 통합 게이트웨이(503), 자동 전환 계전기(502)와 제어 가능한(예를 들어, 단독 운전) 메인 서비스 차단기(501), 및 계량되고 제어 가능한 개별 회로 차단기들(504)을 포함한다. 일부 실시 예들에서, 버스 바 설계는 제어 가능한 및 제어 불가능한(예를 들어, 레거시) 회로 차단기들 둘 모두를 수용할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 분기 계량기들(505)은 모듈식으로 구성되어, 회로들(예를 들어, 2-4개 이상의 회로들)을 하나의 디바이스로 그룹화하는 것을 가능하게 한다. 일부 실시 예들에서, 통합 게이트웨이(503)는 예를 들어: 그리드의 전압을 감지하는 것; 단독 운전 메인 서비스 차단기(501)를 제어하는 것; 회로 차단기들(504)의 회로 차단기들을 개별적으로 그리고 그룹들로 제어하는 것, 각 분기로부터 실시간으로 전력 및 에너지를 측정하는 것, 패널 레벨에서 총 전력을 계산하는 것; 그리고 외부 디바이스들뿐만 아니라 임의의 적절한 클라우드 호스팅 플랫폼과 무선으로(예를 들어, 셀룰러, Wifi, 블루투스, 또는 다른 표준을 사용하여) 통신하는 것을 포함하는 몇몇 로컬 에너지 관리 기능들을 수행하도록 구성된다. 시스템은 다양한 전기 부하들(506)을 모니터링하고 제어하도록 구성될 수 있다. 현장 설치 가능한 전력 컨버전 유닛(예를 들어, 양방향 인버터)이 이러한 구성에 포함될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 자동 전환 계전기(502)와 제어 가능한 메인 서비스 차단기(501)는 그리드로부터 안전하게 연결 해제되거나, 그리드(599)에 연결되거나, 또는 둘 모두를 위해 사용되도록 구성된다.
도 6은 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, DC 스트링 최대 전력점 추적(maximum power point tracking; MPPT) 유닛 또는 모듈 장착 DC MPPT 유닛(예를 들어, 유닛(511))과 태양광 시스템(512)의 출력의 직접 DC 결합을 가능하게 하는 통합 전력 컨버전 디바이스(510)를 포함하는 예시적인 구성(600)의 블록도를 도시한다. 일부 실시 예들에서, 전력 컨버전 디바이스(510)의 DC 입력 전압 범위는 다양한 DC 입력들을 수용하여 가정으로의 태양광 모듈들의 용이한 통합을 가능하게 할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 전력 컨버전 디바이스(510)는 그리드 또는 전기 부하들로부터의 아이솔레이션 또는 연결 해제 디바이스로서 기능하도록 구성된다. 일부 실시 예들에서, 태양광 시스템(512)의 출력 레벨은 DC 링크 전압을 변조하는 전력 컨버전 디바이스(510)로부터 제어 가능하다.
도 7은 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, (예를 들어, 제어 가능한 회로 차단기들(504)의) 회로 차단기를 통해 AC 입력으로서 연결되는 외부 전력 컨버전 디바이스(513)(예를 들어, 태양광 인버터)를 포함하는 예시적인 구성(700)의 블록도를 도시한다. 일부 실시 예들에서, 외부 전력 컨버전 디바이스(513)는 스트링 MPPT 또는 태양광 모듈 장착 MPPT 또는 마이크로 인버터일 수 있다. 일부 실시 예들에서, 태양광 시스템(514)을 패널의 버스 바에 결합하는 데 사용되는 회로 차단기는 적절한 시스템 용량을 수용하도록 크기 설정될 수 있다. 태양광 시스템(514)의 출력 레벨은 태양광 시스템(512)과의 직접 통신을 사용하거나 (예를 들어, 게이트웨이(503)로부터의) 전압 기반 제어를 사용하여 제어될 수 있다.
도 8은 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 배터리 시스템(516)(즉, 에너지 축적 디바이스)과 직접 DC 결합을 가능하게 하는 전력 컨버전 디바이스(515)(예를 들어, 도시된 바와 같은, DC-DC 컨버터)를 포함하는 예시적인 구성(800)을 도시한다. 배터리 시스템(516)의 출력은 DC 링크(517)(예를 들어, DC 버스)의 허용 가능한 범위 내에서 변할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 배터리 시스템(516)의 출력 레벨은 DC 링크 전압을 변조하는 통합 전력 컨버전 유닛(예를 들어, AC-DC 컨버터)으로부터 제어 가능하다.
도 9는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, (제어 가능한 회로 차단기들(504)의) AC 회로 차단기에 AC 링크(520)를 통해 결합된 양방향 배터리 인버터(518)를 포함하는 예시적인 구성(900)의 블록도를 도시한다. 일부 실시 예들에서, 배터리 시스템(519)의 충전/방전 레벨들은 배터리 인버터(518)와의 직접 통신을 사용하거나 전압 기반 제어를 통해 제어될 수 있다.
도 10은 DC 링크(521) 를 통해 태양광 발전(PV) 시스템(예를 들어, 태양광 시스템(525)) 및 배터리 시스템(예를 들어, 배터리 시스템(523)) 둘 모두를 상호 연결할 수 있는 통합 전력 컨버전 유닛(510)을 포함하는 예시적인 구성(1000)의 블록도를 도시한다. 일부 실시 예들에서, 통합 전력 컨버전 디바이스(510)는 패널 내에 임베드된 하이브리드 인버터로서 효과적으로 기능한다. 도 10의 예시적인 구성(1000)은 PV 발전으로부터 배터리의 직접 DC 충전의 관점에서 상당한 이점들을 제공할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 도 10의 예시적인 구성은 전력 컨버전, 계량, 및 게이트웨이/제어에 걸쳐 리던던트 구성요소들의 수를 최소화하거나, 그 외 감소시키는 것을 가능하게 한다. 일부 실시 예들에서, PV 및 배터리 입력/출력 레벨들 둘 모두는 DC 버스 상의 전압 기반 제어를 사용하여 수정될 수 있다. DC/DC 컨버터는 PV 또는 배터리 벤더에 의해 제공될 수 있지만 또한 시스템의 일부로서(예를 들어, 시스템으로 통합되어) 제공될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 도시된 바와 같이, 배터리 시스템(523)은 DC-DC 컨버터(522)에 결합되고 태양광 시스템(525)은 DC-DC 컨버터(524)에 결합되며, 이에 따라 둘 모두는 DC 링크(521)에 결합되지만, 잠재적으로 상이한 전압들에서 동작한다.
도 11은 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 패널 내의 제어 가능한 회로 차단기들(504) 중 하나 이상에 AC 링크(526)를 통해 연결된 외부 하이브리드 인버터(527)를 포함하되, 외부 하이브리드 인버터(527)를 통해 태양광 시스템(529) 및 배터리 시스템(528) 둘 모두가 작동되는, 예시적인 구성(1100)의 블록도를 도시한다. 일부 실시 예들에서, PV 출력 및 배터리 충전/방전 레벨들은 하이브리드 인버터(527)와의 직접 통신을 사용하거나 전압 기반 제어를 통해(예를 들어, 게이트웨이(503)를 사용하여) 제어될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 시스템은 단권 변압기의 설치를 수용하도록 구성된다. 예를 들어, 단권 변압기는 시스템이 부하들의 분상 120V/240V 세트를 포함할 때 240V 하이브리드 인버터를 지원할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 시스템은 단권 변압기 고장들로부터 부하들을 보호하고/하거나 과잉 부하들로부터 단권 변압기를 보호하도록 설계된 하드웨어 및/또는 소프트웨어 디바이스들로 구성된다. 일부 실시 예들에서, 시스템은 단권 변압기를 보호하고 그리고/또는 부하들을 보호하기 위해 고장 발생 시 인버터를 시스템으로부터 연결 해제하도록 설계된 하드웨어 및/또는 소프트웨어 디바이스들로 구성된다. 일부 실시 예들에서, 단권 변압기는 예를 들어, 제어 가능한 회로 차단기들 또는 제어 계전기들에 의해 제어될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 시스템 보호를 위해 설계된 하드웨어 및/또는 소프트웨어는 시스템으로부터 단권 변압기 및 또는 인버터를 연결 해제하기 위해 제어 가능한 회로 차단기들 또는 제어 계전기들을 사용할 수 있다.
도 12는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, DC 링크(530) 및 DC-DC 컨버터(531)를 통해 태양광 PV 시스템(532)에 연결된 통합 전력 컨버전 디바이스(510)를 포함하는 예시적인 구성(1200)의 블록도를 도시한다. 시스템은 또한 배터리 시스템(535)에 연결되는 외부 양방향 인버터(534)에 AC 링크(533)를 통해 결합된 패널 내의 제어 가능한 회로 차단기들(504) 중 하나 이상을 포함한다. 도 12의 예시적인 구성(1200)은 내장된 양방향 인버터(534)와 배치되는 다양한 배터리 설계들을 지원하도록 구성될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 구성은 (예를 들어, 양방향 인버터(534)에 결합된) 직접 DC 버스 상의 배터리 용량의 비교적 용이한 증강을 가능하게 한다.
도 13은 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, DC-DC 컨버터(537)를 통해 배터리 시스템(538)에 결합된 통합 전력 컨버전 디바이스(510), 및 외부 인버터(540)를 통해 동작하는 태양광 PV 시스템(541)에 AC 링크(539)를 통해 결합된 패널 내의 제어 가능한 회로 차단기들(504) 중 하나 이상을 포함하는 예시적인 구성(1300)의 블록도를 도시한다. 일부 실시 예들에서, 도 13의 예시적인 구성(1300)은 태양광이 이미 배치된 설치를 지원하도록 구성된다. 예를 들어, 이는 직접 DC 버스(예를 들어, DC 링크(536)) 상의 배터리 및 PV 용량의 비교적 용이한 증강을 가능하게 할 수 있다.
도 14는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, DC-DC 컨버터(546)를 통해 태양광 PV 시스템(547)에, DC- DC 컨버터(544)를 통해 결합된 배터리 시스템(545)에, 그리고 내장 DC 충전 컨버전 시스템을 갖는 전기 차량(543)에 연결된 DC 링크(542) 및 통합 전력 컨버전 디바이스(510)를 갖는 패널을 포함하는 예시적인 구성(1400)의 블록도를 도시한다. 일부 실시 예들에서, DC 링크(542)에 결합된 시스템들 각각은 (예를 들어, 게이트웨이(503)로부터의) 예를 들어, 직접 통신 또는 전압 기반 제어를 사용하여 개별적으로 모니터링되고 제어될 수 있다.
도 15는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 내장 충전기(551) 및 내장 배터리 시스템(552)을 갖는 전기 차량(550)에 AC 링크(549)를 통해 연결된 제어 가능한 회로 차단기들(504) 중 하나 이상을 포함하는 예시적인 구성(1500)의 블록도를 도시한다. 일부 실시 예들에서, 시스템은 (예를 들어, 내장 충전기(551)가 양방향인지 여부에 따라) 전기 차량(550)의 배터리 시스템(552)의 충전/방전을 제어하도록 구성될 수 있다.
도 16은 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, DC 링크(553)를 통해 EV DC-DC 충전기(554)에 결합되며, 이것이 차례로 DC 링크(555)를 통해 전기 차량(560)에 결합되는, 전력 컨버전 디바이스(510)를 포함하는 예시적인 구성(1600)의 블록도를 도시한다. 예를 들어, 이는 임의의 내장 충전기들(예를 들어, 내장 충전기(561))의 우회(circumvention) 및 전기 차량(560)의 배터리 시스템(562)의 더 빠르고 더 높은 효율의 충전을 가능하게 할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 배터리 시스템(562)의 충전/방전 레벨들은 예를 들어, DC-DC 충전기(554)의 전압 기반 제어를 통해 또는 배터리 시스템(562)과의 직접 통신을 사용하여 제어될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 시스템은 (예를 들어, 중간 디바이스 없이) 전기 차량을 직접 충전하도록 구성된, (예를 들어, 전력 컨버전 디바이스(510)에 통합되는) 통합 DC-DC 충전기를 포함한다.
도 17은 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 예시적인 패널 레이아웃(1700)을 도시한다. 예를 들어, 패널은 (예를 들어, 그리드 연결을 위한) 메인 차단기 계전기(1702), (예를 들어, 처리 장비, 통신 장비, 메모리, 및 입력/출력 인터페이스를 포함하는) 게이트웨이 기판(1704), 두개의 변류기 모듈들(1706 및 1708)(예를 들어, 중실 전류 센서들을 포함하는 PCB들), 및 전력 컨버전 디바이스(1710)(예를 들어, AC-DC 컨버터)를 포함한다.
도 18은 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 예시적인 패널 레이아웃(1800)을 도시한다. 예를 들어, 패널은 (예를 들어, 그리드 연결을 위한) 메인 차단기 계전기(1802), 처리 장비(1804)(예를 들어, IoT 모듈(1814), 마이크로 제어기 유닛(1824)(microcontroller unit; MCU), 및 입력/출력(I/O) 인터페이스(1834)), 두 개의 변류기 모듈들(1806 및 1808)(예를 들어, 중실 전류 센서들을 포함하는 PCB들), 및 전력 컨버전 디바이스(1810)(예를 들어, AC-DC 컨버터)를 포함한다. 예시적인 예에서, 도 18의 메인 차단기 계전기(1802) 및 전력 컨버전 디바이스(1810)는 (예를 들어, 유선 또는 무선 통신 결합되는) 처리 장비(1704)를 사용하여 제어 가능할 수 있다.
도 19는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, (예를 들어, 변류기들을 갖는) 예시적인 전류 감지 기판(1900)을 도시한다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 전류 감지 기판(1900)은 전력 및 신호 I/O를 위한 커넥터들(1904), 제어기들에 결합하기 위한 포트들(1910), 상태를 나타내기 위한 LED들(1808) 또는 다른 표시자들, 임의의 다른 적절한 구성요소들(도시되지 않음), 또는 이들의 임의의 조합을 포함한다. 예를 들어, 전류 감지 기판(1900)은 본 명세서에서 설명된 임의의 예시적인 패널 또는 시스템에 포함될 수 있다.
도 20은 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 처리 장비를 포함하는 전류 감지 기판(2001)를 갖는, 예시적인 전류 감지 기판 배열(2000)을 도시한다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 전류 감지 기판(2001)은 단자들(2002)에서 여섯 개의 변류기들로부터 신호들을 수신하도록 구성된다. 일부 실시 예들에서, 전류 감지 기판(2001)은 도시된 바와 같이, 하나 이상의 다른 디바이스(예를 들어, 회전식 차단기 드라이브, LED 드라이브, 및/또는 다른 적절한 디바이스)로부터 신호들을 송신, 수신, 또는 둘 모두를 하도록 구성된 범용 입력/출력(general purpose input/output; GPIO) 단자들(2008 및 2012)을 포함한다. 일부 실시 예들에서, 전류 감지 기판(2001)은 도시된 바와 같이, 직렬 주변 장치 인터페이스(serial peripheral interface; SPI) 단자들(2004), 범용 비동기식 수신기/송신기 단자들(2010), SAR 단자들(2006), 임의의 다른 적절한 단자들, 또는 이들의 임의의 조합을 포함한다.
도 21은 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, (예를 들어, 전력 분산 및 제어를 위한) 기판(2100)을 포함하는 예시적인 배열을 도시한다. 예를 들어, 예시적인 기판(2100)은 GPIO 단자들(2102, 2104, 및 2106)(예를 들어, 메인 AC 차단기 계전기(2150), 메인 AC 차단기 제어 모듈(2151), LED 드라이브(2152), 및 IoT 모듈(2153)에 결합됨), 직렬 I2C(inter-integrated circuit) 통신 단자들(2108)(예를 들어, 온도 센서(2154) 및 인증 모듈(2155)과 통신하기 위한 I2C 프로토콜), USB(universal serial bus) 통신 단자들(2110)(예를 들어, IoT 모듈(2153)과 통신하기 위함), 클록(2156)(예를 들어, 32kHz 클록)에 결합된 실시간 클록(real-time clock; RTC)(2112), 여러 직렬 주변 장치 인터페이스(SPI) 통신 단자들(2114)(예를 들어, 전류 센서 보드(2157), 임의의 다른 적절한 센서들, 또는 임의의 다른 적절한 디바이스들과 통신하기 위함), 및 쿼드-SPI(QSPI) 통신 단자들(2116)(예를 들어, 메모리(2158)와 통신하기 위함)을 포함한다. 기판(2100)은 도시된 바와 같이, 메인 AC 계전기(2150) 및 AC-DC 컨버터(260, 261, 및 262), AC 버스 바들(2170), 또는 시스템의 임의의 다른 적절한 디바이스들/구성요소들에 결합될 수 있는 동반 전기 회로부를 관리/모니터링하도록 구성된다.
도 22는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 예시적인 IoT 모듈(2200)을 도시한다. 예시 IoT 모듈(2200)은 (예를 들어, 전력 공급부(2203)로부터 전력을 수신하기 위한) 전력 인터페이스(2202), (예를 들어, 메모리(2205)로부터 정보/데이터를 저장하고 회수하기 위한) 메모리 인터페이스(2204), (예를 들어, WiFi 모듈(2217) 또는 LTE 모듈(2209)과 통신하기 위한) 통신 인터페이스들(2216 및 2208), (예를 들어, 제어 MCU(2207)와 통신하기 위한) USB 인터페이스(2206), (예를 들어, 제어 MCU(2207)와 통신하기 위한) GPIO 인터페이스(2208) , 및 (예를 들어, 메모리 장비(2211) 또는 다른 디바이스들과 통신하기 위한) QSPI 인터페이스(2210)를 포함한다.
도 23은 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 예시적인 용례들의 테이블(2300)을 도시한다. 예를 들어, 테이블(2300)은 자가 발전 경우들(예를 들어, 자가 소비, 유입/유출을 가짐), 단독 운전 경우들(예를 들어, 태양광, 전지, 및 EV를 갖고 갖지 않음) , 및 다음 유출 경우(예를 들어, 순 유출을 갖는 태양광, 전지 및 EV를 포함함) 를 포함한다. 일부 실시 예들에서, 본 명세서에 설명된 패널들 및 시스템들은 테이블(2300)의 예시적인 용례들을 달성하도록 구성될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 시스템은 HMI 디바이스들(예를 들어, Echo™, Home™ 등)과 통신하도록 구성된 플랫폼을 구현하도록 구성된다. 일부 실시 예들에서, 시스템은 호환 가능한 유선/무선 수신기들로 인에이블되는 스마트 기기들을 제어하기 위한 게이트웨이로서 기능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 HMI 디바이스 또는 애플리케이션에 커맨드를 제공할 수 있으며, 이어서 이는 직접 제어 신호(예를 들어, 디지털 상태 신호)를 (예를 들어, PLC, WiFi 또는 블루투스를 통해) 세탁기/건조기에 전송한다.
일부 실시 예들에서, 플랫폼은 내부 및 외부 센서들, 액추에이터들, 둘 모두에 연결되는 OS 층으로서 동작하도록 구성된다. 예를 들어, 플랫폼은 서드 파티 애플리케이션 개발자들이 플랫폼에 포함되게 또는 플랫폼 상에 기능들을 구축할 수 있게 할 수 있다. 추가 예로, 플랫폼은 분해 서비스 제공자가 플랫폼 상에 애플리케이션을 구축할 수 있는 고해상력의 분기 레벨 계량기 데이터를 제공할 수 있다. 추가 예로, 플랫폼은 개별 차단기들을 제어하도록 구성될 수 있고, 이에 따라 수요 반응 벤더는 소비자들이 프로그램들(예를 들어, 에너지-사용 프로그램들)에 옵트 인(opt-in)할 수 있게 하는 애플리케이션을 플랫폼에 구축할 수 있다. 추가 예로, 플랫폼은 에너지 발전 및 소비를 소비자에게 보여주는 애플리케이션을 제공할 수 있는 태양광 설치자에 계량 정보를 제공할 수 있다. 플랫폼은 시스템과 관련하여 임의의 적절한 데이터 또는 정보를 수신, 검색, 저장, 생성 또는 그 외 관리할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 예를 들어, 플랫폼은 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(applications programming interface; API)를 포함할 수 있고, 다른 양태들의 개발자들이 애플리케이션들을 생성하는 데 사용할 수 있는 소프트웨어 개발 키트(software development kit; SDK)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 플랫폼은 라이브러리들, 기능들, 객체들, 클래스들, 통신 프로토콜들, 임의의 다른 적절한 툴들, 또는 이들의 임의의 조합을 제공할 수 있다.
일부 실시 예들에서, 본 명세서에 개시된 시스템들은 가정 또는 사업에서 증가하는 수의 연결된 디바이스들(예를 들어, 가전 기기들)을 위한 게이트웨이 및 플랫폼으로서 기능하도록 구성된다. 일부 실시 예들에서, 본 명세서에 개시된 시스템들은 가정에서 소수의 '스마트' 가전 기기들만을 지원하기 보다는(예를 들어, 때때로 리던던트 게이트웨이들, 클라우드 기반 플랫폼들, 및 애플리케이션들을 이용하여), 많은 이러한 디바이스들에 인터페이싱할 수 있다. 예를 들어, 가정 내의 각 전동 디바이스는 가전 기기와 또는 가전 기기 내에 계획 설계되고 설치되는 주문형 집적 회로(application specific integrated circuit; ASIC)를 통해, 본 개시의 전기 패널과 인터페이싱할 수 있다. ASIC는 본 개시의 패널로부터의 통신 및 제어를 위해 구성될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 시스템은 임의의 가전 기기가 시스템 연결 디바이스가 되기 위한 오픈 액세스 플랫폼을 제공한다. 예를 들어, 패널은 모니터링 및 제어 허브로서 기능하도록 구성될 수 있다. 시스템은 신생의 HMI(human-machine interface) 솔루션들 및 통신 경로들과의 통합을 포함함으로써, 성장하는 IoT 에코 시스템에 참여하도록 구성된다.
도 24는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 예시적인 IoT 배열(2400)을 도시한다. 본 명세서에 개시된 시스템은 각각의 메인 패널, 태양광 패널 시스템(2402), 배터리 시스템(2404), 가전 기기 세트(2406)(예를 들어, 스마트 가전 기기들 또는 기타), 다른 부하들(2408)(예를 들어, 조명, 콘센트, 사용자 디바이스들), 전기 차량 충전 스테이션(2410), 하나 이상의 HMI 디바이스(2412), 임의의 다른 적절한 디바이스들, 또는 이들의 임의의 조합을 각각 포함하는 많은 장소들(예를 들어, 도 24에서 주택들(2401)로 나타내어짐)에 설치될 수 있다. 시스템들은 서로 통신하거나, 중앙 처리 서버(예를 들어, 플랫폼(2450))와 통신하거나, 임의의 다른 적절한 네트워크 엔티티들과 통신하거나, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 예를 들어, 에너지 서비스들, 서드 파티 IoT 통합, 및 에지 컴퓨팅을 제공하는 네트워크 엔티티들은 하나 이상의 시스템과 통신하거나, 또는 그 외 하나 이상의 시스템으로부터의 데이터를 사용할 수 있다.
일부 실시 예들에서, 시스템은 저비용 집적 회로들/ASIC(애플리케이션 특정 집적 회로들) 또는 ASIC들이 내장 장착된 PCB들과 통신하도록 구성될 수 있으며, 이것들은 본 명세서에 개시된 시스템들로 용이하게 통신 및 제어를 가능하게 하기 위해 가전 기기 제조업체들에 의해 채택되고 소스가 공개될 수 있다. 예를 들어, 시스템(예를 들어, 스마트 패널)은 IoT 모듈을 포함하는 임의의 디바이스로/로부터 가전 기기들의 메시지들 및 제어 상태들을 전송/수신하도록 구성될 수 있다. 예시적인 예에서, 오븐이 IoT 모듈을 임베드함으로써 스마트 가전 기기(예를 들어, 시스템 연결 디바이스)가 될 수 있다. 이에 따라, (예를 들어, 시스템에 의해 호스팅되는 애플리케이션 사용하여) 스마트 패널을 사용하는 고객이 오븐을 350도로 설정하라는 커맨드을 입력할 때, 시스템은 모듈이 인에이블된 오븐과 통신하여, 커맨드를 송신할 수 있다. 추가 예로, 시스템은 (예를 들어, DC 버스 전압 변조/드룹 곡선 제어를 통해) 이러한 디바이스들의 제어를 가능하게 하는 태양광 모듈들, 배터리 시스템들, 또는 EV들에 (예를 들어, 제조업체들 또는 소모품 시장에 의해) 임베드될 수 있는 저가 DC/DC 디바이스들, ASI들C, 또는 둘 모두와 통신하도록 구성될 수 있다.
도 25는 시스템에 의해 수행될 수 있는 예시적인 프로세스들(2500)의 흐름도를 도시한다. 예를 들어, 프로세스들(2500)은 본 명세서에서 설명된 임의의 적절한 처리 장비/제어 회로부에 의해 수행될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 단계(2502)에서, 시스템은 전기 인프라스트럭처 또는 디바이스들과 연관된 하나 이상의 전류를 측정하도록 구성된다. 예를 들어, 시스템은 전류를 측정하도록 구성된 하나 이상의 전류 센서 기판을 포함할 수 있다.
일부 실시 예들에서, 단계(2504)에서, 시스템은 (예를 들어, 사용자 디바이스로부터 또는 직접 사용자 입력 인터페이스로) 사용자 입력을 수신하도록 구성된다. 예를 들어, 시스템은 통신 인터페이스를 포함할 수 있고 사용자의 모바일 디바이스로부터 네트워크 기반 통신 정보를 수신할 수 있다. 추가 예로, 시스템은 터치스크린을 포함할 수 있고 사용자로부터 촉각 입력을 수신할 수 있다.
일부 실시 예들에서, 단계(2506)에서, 시스템은 시스템 정보를 수신하도록 구성된다. 예를 들어, 시스템은 사용 메트릭들(예를 들어, 피크 전력 타겟들, 또는 원하는 사용 스케줄들)을 수신할 수 있다. 추가 예로, 시스템은 시스템 업데이트, 드라이버, 또는 다른 소프트웨어를 수신할 수 있다. 추가 예, 시스템은 하나 이상의 디바이스에 대한 정보(예를 들어, 사용 정보, 전류 또는 전압 임계치들, 지원되는 통신 프로토콜들)를 수신할 수 있다.
일부 실시 예들에서, 단계(2508)에서, 시스템은 하나 이상의 디바이스로부터 입력을 수신하도록 구성된다. 예를 들어, 시스템은 I/O 인터페이스를 포함할 수 있고 하나 이상의 디바이스로부터 PoL 통신을 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 가전 기기는 상태 정보, 사용 정보를 송신하거나, 또는 커맨드들을 제공하기 위해 시스템에 전기 신호들을 제공하도록 구성된 하나 이상의 디지털 전기 단자를 포함할 수 있다. 디바이스는 태양광 시스템들, EV 충전 시스템들, 배터리 시스템들, 가전 기기들, 사용자 디바이스들, 임의의 다른 적절한 디바이스들, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
일부 실시 예들에서, 단계(2510)에서, 시스템은 메모리 장비에 수신, 수집, 또는 그 외 저장한 정보 및 데이터를 처리하도록 구성된다. 예를 들어, 시스템은 피크 전력 소비/발전, 피크 전류, 총 전력 소비/발전, 사용/유휴 빈도, 사용/유휴 지속 기간, 임의의 다른 적절한 메트릭들, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 에너지 메트릭들을 결정하도록 구성될 수 있다. 추가 예로, 시스템은 에너지 사용 스케줄을 결정하거나, 에너지 부하들을 나누거나, 원하는 에너지 사용 스케줄을 결정하거나, 임의의 다른 적절한 기능을 수행하거나, 또는 이들의 임의의 조합을 행하도록 구성될 수 있다. 추가 예로, 시스템은 (예를 들어, 턴 오프 차단기) 동작을 결정하기 위해 사용 정보(예를 들어, 전류)를 기준 정보(예를 들어, 원하는 피크 전류)와 비교하도록 구성될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 단계(2512)에서, 시스템은 메모리 장비에 에너지 사용 정보를 저장하도록 구성된다. 예를 들어, 시스템은 시간에 따른 에너지 사용량을 저장 및 추적할 수 있다. 추가 예로, 시스템은 고장 이벤트들에 관련된 정보(예를 들어, 차단기 또는 메인 계전기를 트리핑하는 것)를 저장할 수 있다.
일부 실시 예들에서, 단계(2514)에서, 시스템은 에너지 사용 정보를 하나 이상의 네트워크 엔티티, 사용자 디바이스, 또는 다른 엔티티에 송신하도록 구성된다. 예를 들어, 시스템은 사용 정보를 중앙 데이터베이스에 송신할 수 있다. 추가 예로, 시스템은 에너지 사용 정보를 에너지 서비스 제공자에 송신할 수 있다.
일부 실시 예들에서, 단계(2516)에서, 시스템은 하나 이상의 제어 가능한 차단기를 제어하도록 구성된다. 예를 들어, 차단기들은 하나 이상의 버스 바에 결합될 수 있고, 처리 장비에 결합되는 차단기를 트리핑 및 리셋하기 위한 단자를 포함할 수 있다. 이에 따라, 처리 장비는 원하는 사용(예를 들어, 특정 전기 회로의 사용을 위한 시간 스케줄), 안전 상태(예를 들어, 과전류, 근접 과전류, 또는 불일치 부하 프로파일), 또는 임의의 다른 적절한 스케줄에 따라 차단기들을 턴 온 또는 턴 오프하도록 구성될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 단계(2518)에서, 시스템은 하나 이상의 제어 가능한 메인 차단기를 제어하도록 구성된다. 예를 들어, 메인 차단기는 AC 그리드 또는 계량기에 결합될 수 있고 처리 장비에 결합되는 차단기를 트리핑하고 리셋하는 단자를 포함할 수 있다. 처리 장비는 안전 정보, 사용자 입력, 또는 다른 정보에 따라 차단기를 턴 온 또는 턴 오프할 수 있다.
일부 실시 예들에서, 단계(2520)에서, 시스템은 에너지 사용을 스케줄링하도록 구성된다. 예를 들어, 시스템은 실제 사용 데이터 및 다른 적절한 정보에 기초하여 원하는 에너지 사용 스케줄을 결정할 수 있다. 추가 예로, 시스템은 사용을 스케줄링하기 위해 제어 가능한 차단기들, IoT 연결, 및 PoL 연결을 사용할 수 있다.
일부 실시 예들에서, 단계(2522)에서, 시스템은 시스템 검사를 수행하도록 구성된다. 예를 들어, 시스템은 차단기들을 테스트하거나, 전류 센서들을 검사하거나, 통신 라인들을 검사하거나(예를 들어, 라이프라인 또는 핑 신호를 사용하여), 또는 시스템의 상태를 나타내는 임의의 다른 기능을 수행하도록 구성될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 단계(2524)에서, 시스템은 하나 이상의 디바이스에 출력을 제공하도록 구성된다. 예를 들어, 시스템은 가전 기기(예를 들어, PoL, WiFi, 또는 블루투스를 통해), DC-DC 컨버터 또는 DC-AC 인버터(예를 들어, 직렬 통신, 이더넷 통신, Wi-Fi, 블루투스를 통해), 사용자 디바이스(예를 들어, 사용자의 모바일 스마트폰), 전기 차량 충전기 또는 이의 제어 시스템, 태양광 패널 어레이 또는 이의 제어 시스템, 배터리 시스템 또는 이의 제어 시스템에 출력을 제공하도록 구성될 수 있다.
프로세스들(2500)의 예시적인 예에서, 시스템은 전류를 감지하고, 작동 파라미터들을 결정하며, 하나 이상의 차단기를 제어함으로써 전기 부하들을 관리할 수 있다. 시스템(예를 들어, 이의 하나 이상의 전류 감지 모듈을 사용하는, 이의 제어 회로부)은 복수의 전류를 감지할 수 있다. 복수의 전류의 각 전류는 개개의 제어 가능한 차단기에 대응할 수 있다. 시스템은 하나 이상의 작동 파라미터를 결정하고, 개개의 제어 가능한 차단기에 대응하는 전류에 기초하여 그리고 하나 이상의 작동 파라미터에 기초하여 각 개개의 제어 가능한 차단기를 제어한다.
프로세스들(2500)의 예시적인 예에서, 하나 이상의 작동 파라미터는 복수의 전류의 개개의 전류에 각각 대응하는 복수의 전류 제한들을 포함할 수 있다. 개개의 전류가 대응하는 전류 제한보다 큰 경우, 시스템은 개개의 제어 가능한 차단기를 개방함으로써 개개의 제어 가능한 차단기를 제어할 수 있다.
프로세스들(2500)의 예시적인 예에서, 하나 이상의 작동 파라미터들은 총 전기 부하를 제한하기 위한 스케줄을 포함하는 부하 프로파일을 포함할 수 있다. 시스템은 또한 부하 프로파일에 기초하여 각 개개의 제어 가능한 차단기를 제어할 수 있다.
프로세스들(2500)의 예시적인 예에서, 하나 이상의 작동 파라미터는 시간적 정보를 포함할 수 있다. 시스템은 또한 시간적 정보에 기초하여 각 개개의 제어 가능한 차단기를 제어할 수 있다. 예를 들어, 시간적 정보는 각 차단기에 대한 온-오프 시간 스케줄(예를 들어, 이는 해당 분기 회로에서 측정된 부하에 기초할 수 있음), 지속 기간 정보(예를 들어, 분기 회로가 얼마나 오랫동안 온으로 남겨질 것인지), 임의의 다른 적절한 시간적 정보, (예를 들어 배터리 전력 상의 동작 동안, 또는 미리 스케줄링된 연결 해제까지) 추정되는 남은 시간, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
프로세스들(2500)의 예시적인 예에서, 시스템은 (예를 들어, 단계(2510)에서) 고장 상태를 검출하고 고장 상태에 기초하여 하나 이상의 작동 파라미터를 결정할 수 있다. 예를 들어, 시스템은 (예를 들어, 단계(2502)로부터 측정된 전류에 기초하여) 고장 전류를 결정할 수 있거나, (예를 들어, 단계(2504)에서 사용자 입력으로부터) 고장 표시자를 수신할 수 있거나, (예를 들어, 단계(2506)에서 시스템 정보로부터) 네트워크 엔티티로부터 고장 표시자를 수신할 수 있거나, (예를 들어, 단계(2508)로부터) 또 다른 디바이스로부터 고장 표시자를 수신할 수 있거나, 임의의 다른 적절한 방식으로 고장 상태를 결정할 수 있거나, 또는 이들의 임의의 조합을 행할 수 있다.
도 26 내지 도 30은 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 전기 패널(2600)의 예시적인 도면들 및 구성요소들을 도시한다. 예를 들어, 패널(2600)은 도 5 내지 도 16에 도시된 예시적인 구성들 중 어느 하나를 구현하기 위해 사용될 수 있는 도 1의 시스템(100)의 예시적인 예이다.
도 26은 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 예시적인 패널(2600)의 저면도, 측면도 및 정면도를 도시한다. 도 27은 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 예시적인 패널(2600)의 사시도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 패널(2600)은 다음을 포함한다:
안테나 인클로저(2602)(예를 들어, 통신 신호들을 수신/송신하기 위한 안테나를 하우징하도록 구성됨);
게이트웨이(2604)(예를 들어, 제어 회로부);
데드-프론트(dead-front)(2606)(예를 들어, 차단기들에 대한 인식 가능한/안전한 사용자 인터페이스를 제공하기 위함);
전력 모듈(2608)(예를 들어, 패널(2600)의 구성요소들에 AC, DC, 또는 둘 모두로 전력을 공급하기 위함);
메인 차단기(2610)(예를 들어, 게이트웨이(2604)에 의해 제어 가능함);
메인 계전기(2612)(예를 들어, 게이트웨이(2604)를 사용하여 메인 전력을 제어하기 위함);
제어 가능한 회로 차단기(들)(2614)(예를 들어, 분기 회로들을 제어하기 위함);
센서 기판들(2616 및 2617)(예를 들어, 전류, 전압, 또는 둘 모두, 또는 이들의 특성들을 측정하기 위해, 패널(2600)은 두 개의 센서 기판들을 포함함);
내측 부하 센터(2618)(예를 들어, 버스 바들 및 뒤판을 포함함); 및
전력 전자 기기들(2620)(예를 들어, DC 버스를 생성/관리하기 위함, 부하들 및 발전에 인터페이싱하기 위함).
일부 실시 예들에서, 패널(2600)의 내측 부하 센터(2618)는 복수의 제어 가능한 회로 차단기들(2614)을 수용하도록 구성되며, 여기서 각 차단기는 게이트웨이(2604)에 (예를 들어, 직접적으로 또는 인터페이스 기판을 통해) 통신 가능하게 결합된다. 도시된 바와 같이, 패널(2600)은 내측 인클로저(2650) 및 외측 인클로저(2651)를 포함한다. 외측 인클로저(2651)는 전력 전자 기기들(2620) 및 임의의 다른 적절한 구성요소들을 하우징하도록(예를 들어, 안전성을 고려하여 사용자에 의한 통상적인 액세스로부터 멀리) 구성될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 내측 인클로저(2650)는 게이트웨이(2604)의 사용자 인터페이스에 대한 액세스뿐만 아니라, 사용자를 위한 차단기 토글들에 대한 액세스를 제공한다. 예시를 위해, 가공 인입선(service drop)으로부터의 도체들(예를 들어, 180도 위상이 다른 두 개의 단일 위상 라인들 및 중성선, 3상 라인들 및 중성선, 또는 임의의 다른 적절한 구성)은 패널(2600)의 위로 라우팅될 수 있어(예를 들어, 전기 계량기가 패널(2600) 바로 위에 설치될 수 있음), 메인 차단기(2610)에서 종료된다. 이어서 각 라인, 및 선택적으로 중성선은 내측 부하 센터(2618)(예를 들어, 이의 버스 바들)로/로부터의 전력의 제공을 제어하는 메인 계전기(2612)로 라우팅된다. 메인 계전기(2612) 아래에서, 각 라인은 (예를 들어, 제어 가능한 회로 차단기(2614)가 부착될 수 있는) 개개의 버스 바에 결합된다. 일부 실시 예들에서, 버스 바는 션트 전류 센서들, 변류기들, 로고스키 코일들, 임의의 다른 적절한 전류 센서들, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 전류 센서들을 포함하거나 구비할 수 있다. 중성선은 단자 스트립, 버스 바, 또는 임의의 다른 적절한 분산 시스템에 (예를 들어, 각 제어 가능한 회로 차단기, 분기 회로, 전류 센서, 또는 이들의 조합에 중성선을 제공하기 위해) 결합될 수 있다. 도시된 바와 같이, 센서 기판들(2616 및 2617) 각각은 복수의 전류 센서들을 포함한다(예를 들어, 각 분기 회로는 전용 전류 센서를 가질 수 있다). 센서 기판들(2616 및 2617)은 아날로그 신호들, 조정된(예를 들어, 필터링된, 증폭된) 아날로그 신호들, 디지털 신호들(예를 들어, 전기적 또는 광학적 특성의 레벨 시프팅, 디지털 필터링을 포함함), 임의의 다른 적절한 출력, 또는 이들의 임의의 조합을 출력할 수 있다.
도 28a 내지 도 28d는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 센서 기판(2616)의 여러 도면들을 도시한다(예를 들어, 센서 기판(2617)은 센서 기판(2616)과 동일, 유사, 또는 비유사할 수 있다). 도 29는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 센서 기판(2616)의 사시도를 도시한다. 도 28a를 참조하면 센서 기판(2616)의 상면도가 도시되고, 도 28b는 센서 기판(2616)의 측면도를 도시하고, 도 28c는 센서 기판(2616)의 단면도를 도시되며, 도 28d는 센서 기판(2616)의 저면도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 센서 기판(2616)은 PCB(2691), PCB(2691)에 부착된 PCB 지지부(2692), PCB(2691)에 부착된 전류 센서들(2690), 표시자들(2696)(예를 들어, LED 표시자들), 제어기 포트들(2693), 전력 및 I/O 포트(2694), 및 전력 및 I/O 포트(2695)를 포함한다. 전류 센서들(2690)의 각 전류 센서는 전류를 감지하기 위해 라인 또는 중성선을 수용하기 위한 패스스루(passthrough)를 포함한다. 예를 들어, 전류 센서(2690)의 각 전류 센서는 분기 회로에 대응할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 전력 및 I/O 포트들(2694 및 2695)은 다른 센서 기판들(예를 들어, 센서 기판(2617)), 전력 공급부(예를 들어, 전력 모듈(2608)), 게이트웨이(2604), 임의의 다른 적절한 구성요소들, 또는 이들의 임의의 조합에 결합되도록 구성된다. 일부 실시 예들에서, 제어기 포트(2693)는 통신 신호들의 수신/송신, 또는 둘 모두를 위해 (예를 들어, 게이트웨이(2604) 또는 기타의) 제어 회로부에 인터페이싱하도록 구성된다. 일부 실시 예들에서, 포트들(2693, 2694, 및 2695)은 아날로그 신호들, 전력(예를 들어, DC 전력), 디지털 신호들, 또는 이들의 임의의 조합을 통신하도록 구성된다.
도 30은 본 개시의 일부 실시 예들에 따른, 예시적인 패널(2600)(즉, 분해된 패널(3000))의 분해 사시도를 도시한다. 패널(3000)은 패널(2600)의 구성요소들을 더 명확하게 도시한다.
본 명세서에서 설명된 시스템들의 일부 예시적인 양태들이 아래에서 설명된다. 예를 들어, 도 1 내지 도 22, 도 24, 및 도 26 내지 도 30과 관련하여 설명된 예시적인 시스템들, 구성요소들, 및 구성들 중 어느 하나가 본 명세서에서 설명된 기법들, 프로세스들, 및 용례들 중 어느 하나를 구현하기 위해 사용될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 시스템(예를 들어, 도 1의 시스템(100))은 그리드 상태 모니터링; 에너지 보유량 및 전력 흐름을 관리; 그리고 ATS/연결 해제 기능을 패널에 통합하기 위해 구성된다. 회로 차단기 패널판은 유틸리티 그리드뿐만 아니라 배터리 인버터 또는 다른 분산 에너지 자원 둘 모두로의 연결을 위해 설계될 수 있고, 패널판을 연결의 유틸리티 포인트에 연결하는 회로 상의 하나 이상의 스위칭 디바이스, 부하들을 서빙하는 분기 회로들 상의 하나 이상의 스위칭 디바이스, 임의의 다른 적절한 구성요소들, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 시스템은 연결 회로 스위칭 디바이스의 유틸리티 포인트의 유틸리티 그리드 측의 모든 위상들에 연결되는 전압 측정 수단들을 포함하며, 이 수단들은 차례로 유틸리티 그리드의 상태를 결정할 수 있는 로직 회로부에 연결된다. 일부 실시 예들에서, 시스템은 유틸리티 그리드 상태가 패널판에 연결되는 부하들에 전력을 공급하기에 부적절할 때 스위칭 디바이스(예를 들어, 도 26의 메인 계전기(2612))가 패널판을 유틸리티 그리드로부터 연결 해제하게 하는 신호를 생성할 수 있는 하나 이상의 로직 디바이스(예를 들어, 게이트웨이의 제어 회로부)를 포함하며, 이에 의해 로컬 전기 시스템 단독 운전을 형성하고 (예를 들어 회로 연결 스위칭 디바이스들의 전기 시그널링 또는 작동을 사용하여) 분산된 에너지 자원이 이러한 단독 운전에 전력을 공급하는 것을 수동적으로 가능하게 하거나 야기한다. 일부 실시 예들에서, 시스템은 에너지 소비를 최적화하거나 분산된 에너지 자원에 의해 공급되기에 충분히 낮은 레벨로 단독 운전화된 전기 시스템 전력 소비를 유지하기 위해, 분기 회로들의 미리 프로그래밍된 선택을 포함하며, 이 분기 회로들은 로컬 전기 시스템이 단독 운전으로서 작동하고 있을 때 디스에이블될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 시스템은 분기 회로 부하들, 가전 기기 부하들의 예측, 분기 회로 부하들의 측정(예를 들어, 센서 보드로부터의 신호들에 기초하여) 또는 이들의 조합을 생성 및/또는 사용하여 분기 회로들을 분산된 에너지 자원에 동적으로 연결 해제하거나 다시 연결하거나, 분기 회로들 상의 가전 기기들에 에너지 소비를 최적화하기 위해 이것들을 인에이블 또는 디스에이블하는 전기 신호들을 전송하거나, 단독 운전 전기 시스템 전력 소비를 분산된 에너지 자원에 의해 공급되기에 충분히 낮은 레벨로 유지하거나, 이들의 조합을 행하는 로직을 실행한다. 일부 실시 예들에서, 시스템은 연결 지점 및 분기 회로 스위칭 디바이스들의 작동이 전술한 기능들을 시행할 수 있게 하기 위해, 연결 회로 스위칭 디바이스의 유틸리티 그리드 포인트가 유틸리티 그리드로부터 전기 시스템을 연결 해제한 후, 그리고 분산된 에너지 자원이 단독 운전 전기 시스템에 전력을 공급하기 시작하기 전의 기간에 로직 전력 및 스위칭 디바이스 작동 전력을 유지할 수 있는, 예를 들어, 하나 이상의 커패시터 또는 배터리와 같은 에너지 축적 디바이스를 포함한다.
일부 실시 예들에서, 시스템(예를 들어, 도 1의 시스템(100))은 단독 운전 전기 시스템을 서빙하는 패널판에서 위상 불균형 또는 과잉 위상 전압에 대한 하드웨어 안전성을 제공하도록 구성된다. 일부 실시 예들에서, 시스템은 배터리 인버터 또는 다른 분산된 에너지 자원에 연결되도록 설계된 회로 차단기 패널판(예를 들어, 도 26의 패널(2600))을 포함한다. 패널판은 서빙되는 AC 전기 시스템이 임의의 유틸리티 그리드로부터 연결 해제된 상태에서, 단독 운전 모드에서 작동하도록 구성될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 패널판에 전력을 공급하는 분산된 에너지 자원은 패널판에 의해 서빙되는 전기 시스템보다 더 적은 전력 도체들(이하, "도체들")을 사용하여 연결된다. 패널판은 변압기 또는 단권 변압기를 포함할 수 있거나, 또는 패널판에 의해 서빙되는 전기 시스템의 도체들의 수와 동일한 수의 단자들을 갖는 적어도 하나의 권선 세트를 구비하는 변압기 또는 단권 변압기에 연결을 위해 설계될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 변압기는 분산된 에너지 자원에 대한 연결과 동일한 수의 전력 도체들을 포함하는 연결로부터 전력을 수신하도록 설계된다.
일부 실시 예들에서, 패널판은 복수의 전자 하드웨어 안전 피처들 및 복수의 전기 스위칭 디바이스들(예를 들어, 제어 가능한 계전기들 및 회로 차단기들)을 포함한다. 예를 들어, 안전 피처들은 공급된 전기 시스템의 모든 전력 도체들의 전압 차이를 모니터링하도록 설계되거나, 공유된 복귀 전력 도체("중성선")에 대한 전기 시스템의 도체들 각각의 전압 차이를 모니터링하도록 설계되거나, 또는 둘 모두를 모니터링하도록 설계될 수 있다. 시스템(예를 들어, 이의 제어 회로부)은 이하 "위상 전압들(phase voltages)"로서 지칭되는 전압들을 모니터링할 수 있거나, 전압 및 위상 전압들의 차이의 모니터링의 적절한 조합을 모니터링할 수 있어 전기 시스템에 의해 서빙되는 모든 디바이스들에 대한 전력 공급 전압이 이에 의해 모니터링된다.
일부 실시 예들에서, 시스템(예를 들어, 도 1의 시스템(100))은 단일 포인트 구성요소 또는 배선 고장을 겪을 때 안전 상태를 유지하도록 구성된 안전 피처들을 포함한다. 예를 들어, 안전 피처들은 패널판에 의해 서빙되는 임의의 부하에 과잉 전압들이 공급되게 할 수 있는 조건들이 검출되는 경우 분배된 에너지 자원과 패널판 사이의 연결을 완전히 차단하도록 구성될 수 있다. 추가 예, 패널판은 대응하는 도체들을 갖는 두 개의 단자들을 갖는 240V 배터리 인버터에 연결된다. 일부 실시 예들에서, 패널판은 두 개의 권선들 및 세 개의 단자들을 갖는 단권 변압기를 포함하고, 120V/240V 분상 타입의 단독 운전 전기 시스템을 서빙하도록 구성된다. 이러한 구성은 예를 들어, 공유되는 중성 도체에 대해 두 개의 120V 회로들을 공급하기 위해 사용되는 세 개의 도체들을 포함하며, 120V 도체들 각각은 다른 것에 대해 180도의 위상차를 갖게 공급된다. 일부 이러한 실시 예에서들, 패널판은 다음 중 하나 이상을 포함한다:
(1) 과전압 검출 회로를 포함하는 단상 240V 배터리 인버터 - 이는 과잉 전압들이 검출될 때 인버터의 출력을 디스에이블함.
(2) 중심 전압 불균형 검출기 회로 - 이는 위상 전압의 불균형이 검출될 때 신호를 전송함.
(3) 두 개의 별개의 스위칭 디바이스들과 연관된 두 개의 별개의 작동 회로들 - 각 스위칭 디바이스는 배터리 인버터와 회로 내에 있음.
(4) 두 개의 전압 진폭 검출기 회로들 - 각자 각 스위칭 디바이스와 연관되고, 각각 전기 시스템의 하나의 위상을 모니터링함.
(5) 중심 전압 불균형 검출기 신호가 송신되거나, 모니터링된 전기 시스템 위상과 연관된 과잉 전압이 검출되는 경우, 또는 작동 회로로의 로직 전력 공급이 손실되는 경우 연관된 스위칭 디바이스를 연결 해제하도록 구성된 작동 회로들.
(6) 선택 사항으로, 각 작동 회로와 연관된 에너지 저장소 - 특히 스위칭 디바이스가 쌍안정(bi-stable)인 경우, 작동 회로로의 로직 전력 공급의 손실 후에 각 작동 회로가 스위칭 디바이스를 연결 해제하는 데 필요한 동작을 취할 수 있게 함.
일부 실시 예들에서, 시스템(예를 들어, 도 1의 시스템(100))은 (예를 들어, 센서 기판에 포함되는) 하나의 버스 바와 연관된 전류 트랜스듀서들을 모니터링하는 제어 회로부(예를 들어 게이트웨이)에 연결된 복수의 계량 회로들을 포함한다. 일부 실시 예들에서, 전기 패널판은 전력을 다수의 분기 회로들에 분배하는 적어도 하나의 분전 도체(이하, "버스 바" 및 임의의 강성 또는 가요성 분전 도체들을 지칭함)를 포함한다. 예를 들어, 각 분기 회로는 전류 측정 션트들, 아이솔레이션되지 않은 변류기들, 아이솔레이션되지 않은 로고스키 코일들, 임의의 다른 적절한 전류 센서, 또는 이들의 임의의 조합(예를 들어, 도 26의 센서 기판(2616) 또는 임의의 다른 적절한 센서 시스템을 사용함)과 같은 하나 이상의 전류 트랜스듀서를 포함할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 소정의 버스 바와 연관된 모든 분기 회로들은 예를 들어, 도 26의 센서 기판(2616) 또는 임의의 다른 적절한 센서 시스템을 사용하여) 소정의 분기 회로 또는 분기 회로 세트와 연관된 전류 또는 전력을 각각 측정하는 복수의 계량 회로들에 의해 모니터링된다. 계량 회로들은 갈바닉 아이솔레이션(galvanic isolation)을 필요로 하지 않고 함께 연결될 수 있고, 계량 회로들은 예를 들어, 공통 모드 필터들, 차동 증폭기들, 또는 둘 모두의 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 필터 또는 필터 시스템을 포함하는 계량 회로들은 버스 바에 의해 서빙되는 각 분기 회로의 트랜스듀서들 사이에 과도 또는 정상 상태 전압 차이들이 존재하더라도 전류 트랜스듀서들에 의해 생성된 신호들로부터 정확한 결과들을 생성할 수 있을 수 다. 이러한 차이들은 버스 바 및 분기 회로 시스템의 저항성 또는 유도성 임피던스를 통한 전류 흐름과 연관된 전압 차이들로부터 초래될 수 있고, 기생적이든(parasitic) 의도적이든, 직접 갈바닉 연결 또는 용량성 결합 중 어느 하나에 의해 전류 트랜스듀서들에 결합될 수 있다.
본 개시에서, "아이솔레이션되지 않은(non-isolated)"은 두 개의 전기 도체들이 직접적인 전기 접촉 상태에 있을 때, 또는 도체들 사이의 임의의 아이솔레이션 또는 이격이 도체들 중 하나가 패널판에 의해 서빙되는 전기 시스템에서의 도체와 연관된 전위에 의해 통전되고, 다른 도체가 플로팅 상태로 남겨지거나, 또는 전기 시스템에 의해 서빙되는 상이한 전위에 연결되는 경우에 필요할 기능적 또는 안전 설계 요건들을 제공하기에 불충분한 강도 또는 크기를 가질 때 두 개의 도체들 사이에 존재하는 상태를 의미하는 것으로 이해된다.
일부 실시 예들에서, (예를 들어, 센서 신호들을 송신하는) 계량 회로들은 공통 로직 또는 저전압 전력 공급 시스템을 공유한다. 일부 실시 예들에서, 계량 회로들은 아이솔레이션되지 않은 통신 매체를 공유한다. 일부 실시 예들에서, 계량 회로들은 단일 인쇄 회로 기판(예를 들어, 도 26의 센서 기판(2616)) 상에 병치되며, 이 단일 인쇄 회로 기판은 버스 바에 물리적으로 가깝고 버스 바와 길이가 유사하게 크기 조정되고, 계량 회로들과 연관된 인쇄 저전압 분전 도체가 버스 바의 길이의 중간 근처의 단일 중심점에서 버스 바에 전기적으로 연결된다. 일부 실시 예들에서, 전력 공급 시스템은 하나 이상의 지점에서 버스 바에 갈바닉 결합된다.
일부 실시 예들에서, 시스템(예를 들어, 도 1의 시스템(100))은 (예를 들어, 각각 분기 회로들 중 하나를 서빙하는) 단일 전류 측정 션트 타입의 전류 트랜스듀서와 연관된 리드들 각각과 인쇄 분전 도체 사이에 연결되는 저항 소자들(예를 들어, 저항기들)의 쌍을 사용하여 이루어지는 버스 바에 대한 전기적 연결을 포함한다. 예를 들어, 트랜드듀서는 버스 바의 길이의 중간 부근에 배열될 수 있다. 또한, 저항 소자들은 상기 전류가 흐를 때 트랜스듀서에 의해 생성된 신호 전압에 실질적으로 영향을 미치지 않기 위해, 션트 트랜스듀서 양단의 전위 강하에 의해 야기되는 저항 소자들을 통한 임의의 전류 흐름이 션트의 저항 및 션트를 저항들에 연결하는 임의의 연결 도체들의 저항들에 비해 무시될 수 있도록 크기 조정될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 전술된 바와 같은 시스템들의 쌍(예를 들어, 전술된 바와 유사할 수 있지만 반드시 그럴 필요는 없는 도 1의 시스템(100)의 두 개의 인스턴스들)이 포함되며, 각 시스템은 분상 120V/240V 전기 패널판의 각 라인 전압 버스 바와 연관된다.
일부 실시 예들에서, 시스템들 각각은 갈바닉 아이솔레이션된 통신 링크에 의해 (예를 들어, 제어 회로부를 포함하는) 중앙 통신 디바이스 또는 컴퓨팅 디바이스에 연결되고, 각 시스템은 별개의 갈바닉 아이솔레이션된 전력 공급부에 의해 서빙된다.
앞에서의 내용은 단지 본 개시의 원리들을 예시하는 것이고 다양한 수정들이 본 개시의 범위로부터 벗어나지 않고 당업자들에 의해 이루어질 수 있다. 상술된 실시 예들은 제한이 아닌 예시의 목적으로 제시된다. 본 개시는 또한 본 명세서에 명시적으로 설명된 것 이외의 많은 형태들을 취할 수 있다. 따라서, 본 개시는 명시적으로 개시된 방법들, 시스템들, 및 장치들에 제한되지 않고, 다음의 청구항들의 사상 내에 있는, 이들의 변형들 및 수정들을 포함하도록 의도된다는 점을 강조한다.

Claims (24)

  1. 통합 전기 관리 시스템으로서,
    전기 패널;
    상기 전기 패널에 장착되는 적어도 하나의 버스 바(busbar);
    상기 적어도 하나의 버스 바에 전기적으로 결합되는 적어도 하나의 제어 가능한 차단기; 및
    상기 적어도 하나의 제어 가능한 차단기에 결합되고 전기 신호들을 처리하도록 구성된 처리 장비를 포함하며,
    상기 처리 장비는,
    상기 적어도 하나의 제어 가능한 차단기에 제어 신호를 송신함으로써 상기 적어도 하나의 제어 가능한 차단기를 제어하도록 구성된 제어 회로부, 및
    상기 적어도 하나의 제어 가능한 차단기 각각에 대한 개개의 전류를 감지하도록 구성된 하나 이상의 전류 감지 모듈을 포함하되, 상기 제어 신호는 상기 개개의 전류에 적어도 부분적으로 기초하는 것인, 통합 전기 관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 버스 바를 전력 그리드에 결합하도록 구성된 메인 연결 해제 장치를 더 포함하며,
    상기 처리 장비는 상기 적어도 하나의 제어 가능한 차단기의 동작을 제어하도록 구성되는 것인, 통합 전기 관리 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 처리 장비는 네트워크 또는 모바일 디바이스와 통신하도록 구성된 통신 장비를 더 포함하는 것인, 통합 전기 관리 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 통신 장비는 에너지 정보를 송신하도록 구성되는 것인, 통합 전기 관리 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어 가능한 차단기는 개개의 회로에 각각 결합되는 복수의 제어 가능한 차단기들을 포함하는 것인, 통합 전기 관리 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 처리 장비는 또한 각 개개의 회로의 사용을 모니터링하도록 구성되는 것인, 통합 전기 관리 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 버스 바는 DC 버스를 관리하도록 구성된 외부 AC-DC 인버터에 결합되는 것인, 통합 전기 관리 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 버스 바에 결합되는 AC-DC 인버터를 더 포함하되,
    상기 AC- DC 인버터는 DC 버스를 관리하도록 구성되는 것인, 통합 전기 관리 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    제2 DC 버스를 관리하도록 구성된 DC-DC 컨버터를 더 포함하는, 통합 전기 관리 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 DC 버스는 태양광 발전(photovoltaic; PV) 시스템에 결합되도록 구성되는 것인, 통합 전기 관리 시스템.
  11. 제8항에 있어서, 상기 DC 버스는 에너지 축적 디바이스에 결합되도록 구성되는 것인, 통합 전기 관리 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어 가능한 차단기 중 제1 제어 가능한 차단기에 결합되는 전기 차량 충전 스테이션을 더 포함하는, 통합 전기 관리 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 버스 바에 결합되는 AC-DC 인버터 - 상기 AC-DC 인버터는 DC 버스를 관리하도록 구성됨 -; 및
    상기 DC 버스에 결합되는 태양광 PV 시스템을 더 포함하는, 통합 전기 관리 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 처리 장비에 결합되는 터치스크린을 더 포함하며,
    상기 터치스크린은 디스플레이를 제공하고 촉각 입력을 수신하도록 구성되는 것인, 통합 전기 관리 시스템.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 전류 감지 모듈은 중실 변류기(solid-core current transformer), 전류 측정 션트(current measurement shunt), 및 로고스키 코일(Rogowski coil)을 포함하는 군 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 통합 전기 관리 시스템.
  16. 제1항에 있어서,
    메인 연결 해제 장치는 상기 처리 장비에 결합되고,
    상기 처리 장비는 상기 메인 연결 해제 장치를 제어하도록 구성되는 것인, 통합 전기 관리 시스템.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어 가능한 차단기는 전기 부하에 결합되도록 구성되고,
    상기 처리 장비는 또한 상기 전기 부하에 대한 에너지 정보를 결정하도록 구성되는 것인, 통합 전기 관리 시스템.
  18. 전기 부하 관리 방법으로서,
    하나 이상의 전류 감지 모듈을 사용하여, 복수의 전류들을 감지하는 단계 - 상기 복수의 전류들 중 각 전류는 개개의 제어 가능한 차단기에 대응함 -;
    제어 회로부를 사용하여, 하나 이상의 작동 파라미터를 결정하는 단계; 및
    제어 회로부를 사용하여, 상기 개개의 제어 가능한 차단기에 대응하는 상기 전류에 기초하여 그리고 상기 하나 이상의 작동 파라미터에 기초하여 각 개개의 제어 가능한 차단기를 제어하는 단계를 포함하는, 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 하나 이상의 작동 파라미터는 상기 복수의 전류들의 개개의 전류에 각각 대응하는 복수의 전류 제한치들을 포함하고,
    상기 개개의 전류가 상기 대응하는 전류 제한치보다 큰 경우, 상기 개개의 제어 가능한 차단기를 제어하는 단계는 상기 개개의 제어 가능한 차단기를 개방하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 하나 이상의 작동 파라미터는 총 전기 부하를 제한하기 위한 스케줄을 포함하는 부하 프로파일을 포함하고,
    각 개개의 제어 가능한 차단기를 제어하는 단계는 또한 상기 부하 프로파일에 기초하는 것인, 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 스케줄은 상기 복수의 제어 가능한 회로 차단기들에 대한 우선순위 정보를 포함하는 것인, 방법.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 하나 이상의 작동 파라미터는 시간적 정보(temporal information)를 포함하고,
    각 개개의 제어 가능한 차단기를 제어하는 단계는 또한 상기 시간적 정보에 기초하는 것인, 방법.
  23. 제18항에 있어서,
    상기 제어 회로부를 사용하여 고장 상태를 검출하는 단계를 더 포함하되,
    상기 하나 이상의 작동 파라미터를 결정하는 단계가 상기 고장 상태에 기초하는 것인, 방법.
  24. 제18항에 있어서,
    상기 하나 이상의 작동 파라미터는 전압, 전류 또는 온도에 대응하는 하나 이상의 안전 제한치를 포함하고,
    상기 전압, 상기 전류, 또는 상기 온도가 대응하는 안전 제한치보다 큰 경우, 각 제어 계전기 또는 제어 가능한 차단기를 제어하는 단계는 상기 대응하는 제어 가능한 차단기들을 개방하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
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