TW201712999A - 基於將來能量位準決定來控制負載和能量源 - Google Patents

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Abstract

本案中描述了用於控制與實體相關聯的負載和能量源的實施例。系統可針對第一時段（例如，在當前時間之前）決定與實體相關聯的第一能量位準連同第一能量位準的可變性。系統可進一步針對第二時段（例如，在當前時間之後）決定與實體相關聯的上下文資料連同該上下文資料的可變性。第一和第二能量位準可接收自與系統處於通訊的一或多個控制設備。系統可針對第二時段決定與實體相關聯的第二能量位準。第二能量位準可以至少部分地基於第一能量位準和該上下文資料。該系統可以至少部分地基於第二能量位準來控制該負載和能量源。

Description

基於將來能量位準決定來控制負載和能量源
相關申請的交叉引用：本專利申請案請求於2015年8月7日提出申請的題為「Controlling a load and an energy source based on future energy level determinations（基於將來能量位準決定來控制負載和能量源）」的美國臨時申請案第62/202,678號的優先權，該臨時申請經由援引全部納入於本案。
本案大體係關於針對實體的能量管理。
實體（例如，房屋、辦公室、汽車等）與各種能量消耗活動相關聯。另外，實體亦可與能量源相關聯。該等能量消耗活動中的一些活動比其他活動消耗更多能量，並且該等活動中的一些活動可彼此爭用以獲取來自能量源的能量。這可導致其中一些活動可能無法從能量源存取其所需的能量數量的情況，或者其中能量源被耗盡並且替換能量源非常昂貴的情況。因此，需要管理能量源和能量消耗活動以降低此類情況的發生頻率。
本案中描述了控制與實體（例如，房屋、辦公室、汽車等）相關聯的負載和能量源的各個實施例。能量管理系統（亦被稱為系統）可從第一控制設備接收關於負載的第一能量消耗位準，以及從第二控制設備接收關於能量源的第一能量產生位準。系統可針對第一時段（例如，在當前時間之前）決定與實體相關聯的第一能量位準連同第一能量位準的可變性。第一能量位準可以至少部分地基於關於負載的第一能量消耗位準以及關於能量源的第一能量產生位準。系統可進一步針對第二時段（例如，在當前時間之後）決定與實體相關聯的上下文資料連同該上下文資料的可變性。系統可進一步針對第二時段決定與實體相關聯的第二能量位準。第二能量位準可以至少部分地基於第一能量位準和上下文資料。第二能量位準可包括關於負載的第二能量消耗位準以及關於能量源的第二能量產生位準。系統可以至少部分地基於第二能量位準或第二能量消耗位準來控制該負載。附加地或替換地，系統可以至少部分地基於第二能量位準或第二能量產生位準來控制該能量源。控制該負載可包括啟動或停用該負載達第一預定時段，並且控制該能量源可包括啟動或停用該能量源達第二預定時段。
在一些實施例中，系統可從第三控制設備接收關於與該實體相關聯的能量儲存的第一能量儲存位準。與該實體相關聯的第一能量位準可以至少部分地基於該能量儲存的第一能量儲存位準。另外，系統可以至少部分地基於與該實體相關聯的第二能量位準來控制該能量儲存。控制該能量儲存可包括啟動（例如，充電）或停用（例如，放電）該能量儲存達預定時段。在一些實施例中，系統可基於預測關於負載的能量消耗位準及/或預測關於能量源的能量產生位準來控制能量儲存或負載的排程操作。在一些實施例中，系統可基於決定與每個排程相關聯的成本來在用於操作負載及/或控制能量儲存的各種排程之中進行選擇。
在一些實施例中，系統可至少部分地基於監視第一時段期間與該實體相關聯的實體資料來決定上下文資料。在一些實施例中，實體資料可包括與實體相關聯的區域的天氣預報、實體中的佔有者數目、實體中的佔有者的能量相關活動、與實體相關聯的負載的類型、成本和使用、與實體相關聯的能量源的類型、成本和使用、以及與實體相關聯的能量儲存的類型、成本和使用，等等。
本案的各實施例涉及針對實體（例如，房屋、辦公室、汽車等）預測能量消耗和能量產生。此類預測可被用來排程關於實體的某些能量相關活動。例如，能量儲存（例如，電池）可在與實體相關聯的能量源（例如，太陽能電池板）的能量產生位準高於該實體的能量消耗位準的時段期間被充電。作為進一步實例，可在一特定時段期間使用從輸電線路得到的能量來對能量儲存進行充電，在該特定時段期間從輸電線路得到的能量的成本低於在其他時段期間從輸電線路得到的能量的成本。作為進一步實例，可在一特定時段期間對能量儲存進行放電以向實體供應能量並操作該實體的負載，在該特定時段期間從輸電線路得到的能量的成本等於或大於在其他時段期間從輸電線路得到的能量的成本。
圖 1 展示了用於執行針對實體110的能量管理的環境。實體110可以是房屋。實體110可包括與智慧能量控制器152處於通訊的能量管理系統150（亦被稱為「系統」）。儘管智慧能量控制器152被示為與系統150分開，但在替換實施例中，智慧能量控制器152可被包括在系統150中。智慧能量控制器152可與以下設備處於通訊：與智慧恒溫器154相關聯的控制設備153、與負載156（諸如水池泵）相關聯的控制設備155、與能量源158（諸如太陽能電池板）相關聯的控制設備157、與微型熱電聯產（微型CHP）系統160相關聯的控制設備159、與能量儲存162（諸如電池）相關聯的控制設備161、負載中心166、以及使用交流（AC）連接與輸電線路168連接的智慧電錶167。智慧恒溫器154可以與供暖、通風和空調（HVAC）系統164處於通訊。被描述為彼此處於通訊的任何設備可使用任何有線或無線連接來彼此通訊。示例性有線連接可以是乙太網路連接或電力線通訊（PLC）連接。示例性無線連接可以是近場通訊（NFC）連接、藍芽連接、Wi-Fi連接、Wi-Fi同級間（P2P）連接、全球互通微波存取性（WiMAX）連接、ZigBee連接等。在一些實施例中，圖 1 中的任何設備可與圖 1 中的任何其他設備通訊，即使該等設備沒有被展示為使用通訊線路來連接。
能量源158、微型CHP系統160、以及能量儲存162可使用直流（DC）連接被連接至逆變器165。HVAC系統164、負載156、以及逆變器165可使用AC連接被連接至負載中心166。負載中心166可使用AC連接來連接至智慧電錶167。智慧電錶166可使用AC連接來連接至輸電線路168。可在使用AC或DC連接來連接的任何兩個設備之間傳遞能量。兩個設備之間的任何DC連接上的能量傳遞可以是單向的。兩個設備之間的任何AC連接上的能量傳遞可以是雙向的。在一些實施例中，圖 1 中的任何設備可向圖 1 中的任何其他設備傳遞能量，即使該等設備沒有被展示為使用DC或AC連接來連接。在一些實施例中，實體110可包括不同於圖 1 中所展示的彼等設備的設備。
系統150可包括諸如處理器191、通訊單元192、記憶體193和I/O模組194之類的元件。不同於圖1中所展示的彼等元件的附加或替換元件可被包括在系統150中。處理器191可控制系統150中的任何其他元件及/或由系統150中的各個元件執行的任何功能。任何被描述為由處理器實施或執行的動作可由處理器191單獨地或者由處理器191協同一或多個附加元件來實施或執行。另外，儘管僅示出一個處理器，但亦可存在多個處理器。由此，儘管指令可被描述為由處理器191執行，但該等指令亦可由一或多個處理器同時地、串列地或以其他方式執行。處理器191可被實現為一或多個處理電路並且可以是能夠執行電腦指令的硬體設備。處理器191可執行指令、代碼、電腦程式或腳本。該等指令、代碼、電腦程式或腳本可接收自通訊單元192、記憶體193，或I/O模組194。
通訊單元192可包括一或多個無線電收發機、晶片、類比前端（AFE）單元、天線、處理單元、記憶體、其他邏輯，及/或其他元件以實現用於與智慧能量控制器152或圖 1 中展示的任何其他設備（例如，任何控制設備）通訊的通訊協定（有線或無線）以及相關功能性。作為進一步實例，通訊單元192可包括數據機、數據機組、乙太網路設備、通用序列匯流排（USB）周邊設備、序列介面、符記環設備、光纖分散式資料介面（FDDI）設備、無線區域網路（WLAN）設備、Wi-Fi設備、無線電收發機設備（諸如，分碼多工存取（CDMA）設備、行動通訊全球系統（GSM）無線電收發機設備、通用行動電信系統（UMTS）無線電收發機設備、長期進化（LTE）無線電收發機設備、WiMAX設備），及/或用於通訊的其他設備。通訊單元192中所包括的各個設備之每一者設備可包括因設備而異的元件或者與其他設備共享的元件（例如，天線）。作為實例，Wi-Fi設備可與WiMAX設備共享天線。
記憶體193可包括隨機存取記憶體（RAM）、唯讀記憶體（ROM），或各種形式的副儲存。RAM可被用於儲存揮發性資料及/或儲存可由處理器191執行的指令。例如，所儲存的資料可以是用於控制圖 1 中展示的任何設備的命令、系統150的當前操作狀態、系統150的預期操作狀態，等等。ROM可以是非揮發性記憶體設備，其可具有比副儲存的記憶體容量小的記憶體容量。ROM可被用於儲存在電腦指令的執行期間讀取的指令及/或資料。存取RAM和ROM皆可比存取副儲存更快。副儲存可由一或多個磁碟機或磁帶碟機組成並且可被用於資料的非揮發性儲存或者在RAM不足夠大到保持資料的情況下用作溢出資料存放裝置。副儲存可被用於儲存在程式被選擇用於執行時可被載入到RAM中的此類程式。
I/O模組194可包括液晶顯示器（LCD）、觸控式螢幕顯示器、鍵盤、按鍵板、開關、撥號盤、滑鼠、軌跡球、語音辨識器、讀卡器、紙帶讀取器、印表機、視訊監視器，或其他輸入/輸出設備。在一些實施例中，系統150可被包括在計算設備、桌上型電腦、膝上型電腦、無頭設備（例如，不具有使用者介面）、行動計算裝置（例如，行動電話）、可穿戴式計算設備，或另一合適的計算設備。
智慧能量控制器152可包括用於與智慧恒溫器154、負載156、能量源158、微型CHP系統160、能量儲存162、負載中心166和智慧電錶167通訊和控制智慧恒溫器154、負載156、能量源158、微型CHP系統160、能量儲存162、負載中心166和智慧電錶167的硬體及/或軟體。智慧恒溫器154可包括用於與HVAC系統164通訊和控制HVAC系統164的操作模式的硬體及/或軟體。作為實例，智慧能量控制器152或智慧恒溫器154可包括通訊單元、記憶體、I/O模組和處理器，其與通訊單元192、記憶體193、I/O模組194和處理器191相類似。
HVAC系統164可包括用於對實體110進行供暖、通風和空氣調節的元件。負載156可表示任何能量消耗設備或活動。例如，負載156可表示水池泵。能量源158可包括用於吸收或產生能量的設備。例如，能量源158可以是用於從太陽吸收能量的太陽能電池板。微型CHP系統160可以是燃料電池或熱機，其驅動向實體110提供電能和熱量的發電機。能量儲存162可包括電池，該電池可例如從由能量源158吸收的能量或從獲取自輸電線路168的能量充電，並被放電以向負載156供應能量。在一些實施例中，HVAC系統164、微型CHP系統160、能量源158、能量儲存162和智慧電錶167亦可表示負載的形式。
負載中心166可促成能量從一個設備到另一設備的傳遞。例如，負載中心166可包括促成能量從輸電線路168到HVAC系統164、負載156、能量源158、微型CHP系統160和能量儲存162的傳遞和分發的電路系統。在一些實施例中，能量從輸電線路168到各個設備的分發可由與負載中心166處於通訊的智慧能量控制器152控制。作為進一步實例，負載中心166可包括促成能量從能量儲存162到輸電線路162的傳遞的電路系統。逆變器165可包括用於將與能量源158、微型CHP系統160或能量儲存162相關聯的DC信號轉換成AC信號的電路系統。在一些實施例中，逆變器165可用包括用於將與設備相關聯的AC信號轉換成DC信號的電路系統的轉換器來替代。智慧電錶167可包括用於決定由輸電線路168向負載中心166供應，或由負載中心166向輸電線路168供應的能量數量的電路系統。輸電線路168可包括位於實體110外部的能量源。
在示例性操作模式中，系統150及/或智慧能量控制器152可向與智慧恒溫器154、負載156、能量源158、微型CHP系統160、能量儲存162、負載中心166或智慧電錶167相關聯的控制設備傳送命令。該命令可以是啟動、停用或改變智慧恒溫器154、負載156、能量源158、微型CHP系統160、能量儲存162、負載中心166或智慧電錶167的操作模式的命令。例如，改變智慧恒溫器154的操作模式可包括將HVAC系統164的操作模式從製冷模式改變成制熱模式。作為進一步實例，啟動或停用能量源158可包括啟動或停用使能量源158從太陽吸收能量的機制。作為進一步實例，啟動或停用能量儲存162可包括對能量儲存162進行充電或放電。作為又一實例，改變負載中心166的操作模式可包括改變向連接至負載中心166的各個設備的能量分發。
圖 2 展示了用於控制與實體（例如，實體110）相關聯的負載（例如，負載156）和能量源（例如，能量源158）的方法。如本案所使用的，術語「時段」亦可代表時刻。在一些實施例中，方法的各個方塊可由能量管理系統（諸如，能量管理系統150）執行。在方塊210，該方法包括建立（例如，從與能量管理系統處於通訊的智慧能量控制器152）到用於監視關於負載的第一能量消耗位準的第一控制設備（例如，控制設備155）的第一連接。在方塊220，該方法進一步包括建立（例如，從智慧能量控制器）到用於監視關於能量源的第一能量產生位準的第二控制設備（例如，控制設備157）的第二連接。
在方塊225，該方法進一步包括（例如，在能量管理系統處）從第一控制設備接收關於負載的第一能量消耗位準。在方塊226，該方法進一步包括（例如，在能量管理系統處）從第二控制設備接收關於能量源的第一能量產生位準。在方塊230，該方法進一步包括針對第一時段至少部分地基於關於負載的第一能量消耗位準和關於能量源的第一能量產生位準來決定與實體相關聯的第一能量位準。第一時段可以是過去（例如，在當前時間之前）的時段。方塊210到230表示「多對一」變換，因為關於一或多個負載的能量消耗位準以及關於一或多個能量源的能量產生位準可被用來決定關於單個實體的能量位準。
在方塊240，該方法進一步包括針對第二時段決定與實體相關聯的上下文資料。第二時段可以是將來（例如，在當前時間之後）的時段。上下文資料可包括與實體相關聯的任何資料或者與實體相關聯的地理區域。例如，上下文資料可包括與實體相關聯的地理區域的天氣預報、可供能量源使用的日照時段、與能量源相關聯的雲覆蓋時段、季節、特定的時間（例如，時辰、星期幾或一年中的哪一天等）、實體的佔有、與實體的佔有者相關聯的習慣或活動、與實體相關聯的特徵（例如，實體的大小、實體中房間的數目、與實體相關聯的能量相關活動（例如，能量消耗活動、能量產生活動、能量儲存活動等）的成本、類型和頻率、與實體相關聯的能量源、負載和儲存的數目和類型，等等）。在一些實施例中，能量消耗的成本可與輸電線路（例如，輸電線路168）或者向實體提供能量的能量提供方相關聯。在一些實施例中，方塊240處的上下文資料可以基於上下文資料的過去（例如，第一時段期間）的趨勢來決定。在一些實施例中，上下文資料的發生可與概率相關聯。例如，在考慮天氣預報時，區域中下雨的概率可在特定時段內為50%。在一些實施例中，該方法亦可包括在方塊230針對第一時段決定上下文資料，以及隨後在方塊240基於方塊230中針對第一時段決定的上下文資料來針對第二時段決定上下文資料。
該方法可進一步包括基於方塊230和240中的決定來決定關於實體的能量管理程式。在方塊250，決定能量管理程式可包括針對第二時段至少部分地基於第一能量位準和上下文資料來決定與實體相關聯的第二能量位準。第二能量位準可包括關於負載的第二能量消耗位準以及關於能量源的第二能量產生位準。由於方塊240中上下文資料的發生與概率相關聯，因此方塊250處決定的關於實體的第二能量位準亦可與概率相關聯。方塊240和250表示「一對一」變換，因為關於單個實體的與第一時段相關聯的能量位準可被用來決定關於該單個實體的與第二時段相關聯的能量位準。
能量管理程式可被儲存在記憶體（例如，記憶體193）中並由處理器（例如，處理器191）執行。能量管理程式可在第二時段期間控制與實體相關聯的一或多個能量相關活動。能量相關活動可與圖 1 中展示的任何設備相關聯。例如，在方塊260，該方法進一步包括基於第二能量位準或第二能量消耗位準來控制負載。可藉由向與負載相關聯的控制設備（例如，控制設備155）傳送控制指令來控制負載。因此，能量管理程式可決定何時啟動或停用負載的操作、以及被選擇進行啟動或停用的負載的類型。
替換地或附加地，在方塊261，該方法進一步包括基於第二能量位準或第二能量產生位準來控制能量源。可藉由向與能量源相關聯的控制設備（例如，控制設備157）傳送控制指令來控制能量源。因此，能量管理程式可決定何時啟動或停用能量源、以及要使用能量源來產生的能量數量。
另外，在一些實施例中，該方法可進一步包括控制能量儲存（例如，能量儲存162）。可藉由向與能量儲存相關聯的控制設備（例如，控制設備161）傳送控制指令來控制能量儲存。因此，能量管理程式可決定何時對與實體相關聯的能量儲存進行充電或放電。可使用能量源或輸電線路來對能量儲存進行充電。在一些實施例中，能量管理程式亦可決定是否要從能量儲存向能量源或輸電線路傳送回過量的能量。在一些實施例中，控制負載、能量源和能量儲存可包括啟動及/或停用負載、能量源和能量儲存達特定時段。方塊260和261表示「一對多」變換，因為關於單個實體的能量位準可被用來控制與該單個實體相關聯的一或多個負載、一或多個能量源，及/或一或多個能量儲存。圖 2 中的各個方塊可按任何次序執行，並且該次序並不限於本文所描述的次序。另外，一些方塊可以是可任選的。
在一些實施例中，在方法的各個部分中決定的資訊可被用來構造能量模型或投影以用於將來的能量消耗及/或產生。例如，該方法可包括將關於第一和第二時段的上下文資料與方塊230中的第一能量位準和方塊250中的第二能量位準相組合以推導該實體的能量模型。能量模型可被用來決定天氣預報與將來能量產生位準、先前能量產生或消耗位準與將來能量產生或消耗位準、時辰/星期幾或一年中的哪一天與將來能量產生或消耗位準等之間的關係。
如先前所指示的，方塊250處所決定的關於實體的能量位準可與概率相關聯。例如，針對第二時段決定的能量位準（例如，產生位準、消耗位準等）可與概率60%相關聯。在一些實施例中，作為能量管理程式的一部分的能量相關活動可以基於包括以下的計算來選擇：決定與活動相關聯的預計利用以及使與活動相關聯的預計利用最大化。預計利用可以基於方塊250處決定的與活動相關聯的能量位準、以及與所決定的能量位準相關聯的概率。
在實體為房屋的實施例中，能量管理程式可以對於兩個相似大小的房屋而言是不同的。這可能是因為方塊240中決定的上下文資料（例如，佔有者的習慣或活動、天氣狀況等）可對於每個房屋而言是不同的。作為另一實例，考慮具有方塊230中的能量位準的相似決定以及方塊240中的上下文資料的相似決定（例如，佔有者的習慣或活動、天氣狀況等）的兩個房屋。然而，這兩個房屋中的一個房屋的上下文資料具有比另一個房屋高得多程度的可變性（例如，佔有者或者佔有者的習慣或活動頻繁地改變、天氣狀況頻繁地改變，等等）。其中一個房屋的上下文資料的較高可變性導致與方塊240中的決定相關聯的概率低於方塊240中針對另一房屋的決定。替換地或附加地，方塊230中針對其中一個房屋決定的能量位準具有比方塊230中針對另一房屋的決定高得多程度的可變性。方塊230中針對其中一個房屋的能量位準的較高可變性導致與方塊250中的決定相關聯的概率低於另一房屋。在此類實例中，所決定的能量管理程式可對於這兩個房屋而言是不同的，因為本案所描述的方法考慮到與方塊240和250中的決定相關聯的概率。
被配置成執行圖 2 的方法或諸如圖 4 的任何其他方法的裝備或設備可包括通訊單元（例如，通訊單元192）、記憶體（例如，記憶體193）、I/O模組（例如，I/O模組194）和處理器（例如，處理器191）。處理器可耦合至I/O模組、記憶體和通訊單元，並且可被配置成執行本案中所描述的各種方法。替換地，裝備或設備可包括用於執行本案所描述的各種方法的任何合適的構件。在一些實施例中，提供了一種非瞬態電腦可讀取媒體。該非瞬態電腦可讀取媒體可包括代碼，該代碼在被裝備或設備的一或多個處理器執行時使得該裝備或設備執行本案中所描述的各種方法。
因此，本案可涉及將與負載相關聯的過去能量消耗位準及/或與能量源相關聯的過去能量產生位準變換成與實體相關聯的過去能量位準。與實體相關聯的過去能量位準可連同關於將來的上下文資料一起來考慮以決定與實體相關聯的將來能量位準。與實體相關聯的將來能量位準可被用來控制當前時間期間或將來的負載、能量源，或能量儲存。
在替代實施例中，與負載相關聯的過去能量消耗位準可連同關於將來的上下文資料一起來考慮以決定與負載相關聯的將來能量消耗位準。與負載相關聯的將來能量消耗位準可被用來控制當前時間期間或將來的負載。類似地，與能量源相關聯的過去能量產生位準可連同關於將來的上下文資料一起來考慮以產生與能量源相關聯的將來能量產生位準。與能量源相關聯的將來能量產生位準可被用來控制當前時間期間或將來的能量源。最終，與能量儲存相關聯的過去能量儲存位準可連同關於將來的上下文資料一起來考慮以決定與能量儲存相關聯的將來能量儲存位準。與能量儲存相關聯的將來能量儲存位準可被用來控制當前時間期間或將來的能量儲存。
圖 3 展示了與針對實體（例如，實體110）的能量管理相關聯的圖表。圖表310圖示太陽能產生相對於時間。太陽能可使用與實體110相關聯的一或多個能量源（例如，能量源158）來產生。圖表320圖示電池電量相對於時間。電池電量可與儲存所產生的太陽能的能量儲存（例如，能量儲存162）相關聯。能量儲存可儲存有限數量的能量並且可被用來對與實體相關聯的各種能量相關活動供電。如圖表330中所指示的，因能量儲存的有限容量而不能被儲存在能量儲存中的過量太陽能可被傳送給輸電線路（例如，輸電線路168），該輸電線路向實體提供交流能量源。來自能量儲存（圖表320）和輸電線路（圖表340）的能量可結合起來使用以向與實體相關聯的負載（例如，負載156）提供能量。對於任何特定負載，從能量儲存使用的能量數量的增大可導致從輸電線路使用的能量數量的減小，反之亦然。在一些實施例中，某些類型的負載可要求來自能量儲存、而非來自輸電線路的能量，反之亦然。如圖表350中所指示的，從輸電線路得到能量的成本可作為時間的函數而改變。為了針對實體作出更好的能量決策（例如，基於從輸電線路得到能量的成本），需要最佳化對各種能量相關活動的排程。
圖 4 展示了用於在用於操作與實體（例如，實體110）相關聯的負載（例如，負載156）和能量儲存（例如，能量儲存162）的排程之間進行選擇的方法。在一些實施例中，方法的各個方塊可由能量管理系統（例如，能量管理系統150）執行。在方塊410，該方法包括預測負載在將來一時段內的能量消耗位準。在一些實施例中，能量消耗位準可以基於負載的過去或當前能量消耗位準（如由本案中描述的任何控制設備（例如，控制設備155）或者控制設備的組合決定的）來預測。另外，在一些實施例中，能量消耗位準可以基於本案中所描述的任何上下文資料來預測。
在方塊420，該方法進一步包括預測能量源（例如，能量源158）在將來一時段內的能量產生位準。在一些實施例中，能量產生位準可以基於能量源的過去或當前能量產生位準（如由本案中描述的任何控制設備（例如，控制設備157）或者控制設備的組合決定的）來預測。另外，在一些實施例中，能量產生位準可以基於本案中所描述的任何上下文資料來預測。
在方塊430，該方法進一步包括產生用於操作負載及/或對能量儲存充電或放電的第一排程。在方塊440，該方法進一步包括產生用於操作負載及/或對能量儲存充電或放電的第二排程。排程可決定用於啟動或停用負載，及/或對能量儲存充電或放電的開始時間及/或結束時間。與第一排程相關聯的用於啟動或停用負載，及/或對能量儲存充電或放電的開始時間及/或結束時間可不同於與第二排程相關聯的開始時間及/或結束時間。另外，第一排程期間操作中的負載類型（例如，水池泵、HVAC系統等）可不同於第二排程期間操作中的負載類型。
在方塊431，該方法進一步包括決定第一排程的成本。該成本可以與執行與負載、能量儲存、能量源或輸電線路（例如，輸電線路168）相關聯的能量操作（例如，能量傳遞或能量使用操作）相關聯。示例效能量傳遞操作可以是能量從輸電線路到負載的傳遞。示例效能量使用操作可以是負載的啟動。在方塊441，該方法進一步包括決定第二排程的成本。
在方塊450，該方法進一步包括決定第一排程的成本是否小於第二排程的成本。若第一排程的成本小於第二排程的成本，則方法在方塊456進一步包括選擇第一排程。若第一排程的成本不小於第二排程的成本，則方法在方塊457進一步包括選擇第二排程。圖 4 中的各個方塊可按任何次序執行，並且該次序並不限於本文所描述的次序。另外，一些方塊可以是可任選的。儘管圖 4 中的示例性方法描述了用於在兩個排程之間進行選擇的程序，但該方法可被擴展到在任何數目的排程之間進行選擇。
儘管上文描述了根據所揭示的原理的各個實現，但應當理解，其僅僅是作為示例而非限制來提供的。由此，實現的寬度和範圍不應當受到任何上述示例性實現的限制，而是應當僅根據從本案發佈的申請專利範圍及其均等物來限定。此外，以上優點和特徵在所述實現中提供，但其不應當將對如此發佈的申請專利範圍的應用限於伴有任何或全部以上優點的程序以及結構。
本文所使用的各個術語在本技術領域內具有特定含義。特定術語是否應當被解讀為此類「本領域的術語」，取決於該術語在其中被使用的上下文。「連接到」、「與……處於通訊」、「通訊地連結到」、「在……可通訊範圍內」或其他類似的術語應當大體被寬泛地解讀為包括其中通訊和連接直接在所引述元件之間或者經由在所引述元件之間的一或多個仲介（包括經由網際網路或某種其他通訊網路）的這兩種情形。「網路」、「系統」、「環境」以及其他類似的術語一般代表實施本案一或多個態樣的網路化計算系統。該等以及其他術語應當參照其在本案中被使用的上下文來理解，並且被解讀為本領域一般技藝人士將在所揭示的上下文中理解的彼等術語。以上定義並不排除基於所揭示的上下文彼等術語可能賦予的其他含義。
單詞比較、量測和時序（諸如「在……的時間」、「等效」、「在……的期間」、「完全」以及類似單詞）應當被理解為意味著「基本上……的時間」、「基本上等效」、「基本上在……的期間」、「基本上完全」等，其中「基本上」意味著此類比較、量測和時序對於實現隱式或顯式陳述的期望結果是可行的。
另外，本案的章節標題是為了與37 C.F.R. 1.77下的建議保持一致或者以其他方式提供組織性提詞。該等標題不應當限制或表徵在可從本案發佈的任何請求項中所闡述的實現。具體地且作為實例，儘管標題引用「技術領域」，但該等請求項不應當受到在該標題下所選的語言的限制而描述該所謂的技術領域。此外，「先前技術」中對技術的描述不應當被解讀為對該技術對於本案中的任何實現而言是現有技術的承認。「發明內容」亦不應當被認為是對所發佈的請求項中所闡述的標的的表徵。此外，本案中以單數對「實現」的任何引用不應當被用來論證本案中僅存在單個新穎性點。可以根據從本案發佈的多個請求項的限制來闡明多個發明，並且此類請求項相應地定義由此實現的該等發明及其均等物。在所有實例中，該等請求項的範圍應當參考本案在其本身的價值上被考慮，而不應當受到本案中的標題的約束。
110‧‧‧實體
150‧‧‧能量管理系統
153‧‧‧控制設備
154‧‧‧智慧恒溫器
155‧‧‧控制設備
156‧‧‧負載
157‧‧‧控制設備
158‧‧‧能量源
159‧‧‧控制設備
160‧‧‧微型CHP系統
161‧‧‧控制設備
162‧‧‧能量儲存
164‧‧‧HVAC系統
165‧‧‧逆變器
166‧‧‧負載中心
167‧‧‧智慧電錶
168‧‧‧輸電線路
191‧‧‧處理器
192‧‧‧通訊單元
193‧‧‧記憶體
194‧‧‧I/O模組
210‧‧‧方塊
220‧‧‧方塊
225‧‧‧方塊
226‧‧‧方塊
230‧‧‧方塊
240‧‧‧方塊
250‧‧‧方塊
260‧‧‧方塊
261‧‧‧方塊
310‧‧‧圖表
320‧‧‧圖表
330‧‧‧圖表
340‧‧‧圖表
350‧‧‧圖表
410‧‧‧方塊
420‧‧‧方塊
430‧‧‧方塊
431‧‧‧方塊
440‧‧‧方塊
441‧‧‧方塊
450‧‧‧方塊
456‧‧‧方塊
457‧‧‧方塊
現在將結合附圖對如下詳細描述做出參考。在此強調，各種特性可能並非按比例繪製，並且為了論述的清晰，各種特性的尺寸可任意增加或減少。此外，為了論述的清晰，一些組件在某些附圖中可被省略。
圖1展示了根據本案的一些實施例的用於執行針對實體的能量管理的環境；
圖2展示了根據本案的一些實施例的用於控制與實體相關聯的負載和能量源的方法；
圖3展示了根據本案的一些實施例的與針對實體的能量管理相關聯的圖表；及
圖4展示了根據本案的一些實施例的用於在用於操作與實體相關聯的負載和能量儲存的各排程之間進行選擇的方法。
儘管為了方便起見類似的元件符號可被用於代表類似的元件，但可以領會，各種示例實現中的每一者可被認為是相異的變型。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
(請換頁單獨記載) 無
210‧‧‧方塊
220‧‧‧方塊
225‧‧‧方塊
226‧‧‧方塊
230‧‧‧方塊
240‧‧‧方塊
250‧‧‧方塊
260‧‧‧方塊
261‧‧‧方塊

Claims (30)

  1. 一種用於控制與一實體相關聯的一負載和一能量源的方法，該方法包括： 建立到用於監視關於該負載的一第一能量消耗位準的一第一控制設備的一第一連接； 建立到用於監視關於該能量源的一第一能量產生位準的一第二控制設備的一第二連接； 從該第一控制設備接收關於該負載的該第一能量消耗位準； 從該第二控制設備接收關於該能量源的該第一能量產生位準； 針對一第一時段至少部分地基於關於該負載的該第一能量消耗位準和關於該能量源的該第一能量產生位準來決定與該實體相關聯的一第一能量位準； 針對一第二時段決定與該實體相關聯的一上下文資料； 針對該第二時段至少部分地基於該第一能量位準和該上下文資料來決定與該實體相關聯的一第二能量位準；及 以下至少一者： 至少部分地基於該第二能量位準來控制該負載；及 至少部分地基於該第二能量位準來控制該能量源。
  2. 如請求項1之方法，其中控制該負載之步驟包括啟動或停用該負載達一第一預定時段，並且其中控制該能量源包括啟動或停用該能量源達一第二預定時段。
  3. 如請求項1之方法，其中該第一時段在一當前時間之前發生，並且其中該第二時段將在該當前時間之後發生。
  4. 如請求項1之方法，其中決定該第一能量位準包括決定該第一能量位準中的一可變性。
  5. 如請求項1之方法，其中決定該上下文資料之步驟包括決定該上下文資料中的一可變性。
  6. 如請求項1之方法，其中該第二能量位準包括關於該負載的一第二能量消耗位準和關於該能量源的一第二能量產生位準，其中該負載至少部分地基於該第二能量消耗位準來控制，並且其中該能量源至少部分地基於該第二能量產生位準來控制。
  7. 如請求項1之方法，進一步包括，與該負載、該能量源和一能量儲存通訊。
  8. 如請求項1之方法，其中該上下文資料的決定至少部分地基於監視該第一時段期間與該實體相關聯的實體資料。
  9. 如請求項8之方法，其中該實體資料包括來自包括以下各項的群中的至少一個成員：與該實體相關聯的一區域的一天氣預報、該實體中的佔有者數目、該實體中的佔有者的能量相關活動、與該實體相關聯的負載的一類型、成本和使用、與該實體相關聯的能量源的一類型、成本和使用、以及與該實體相關聯的能量儲存的一類型、成本和使用。
  10. 如請求項1之方法，進一步包括： 預測關於該負載的一第二能量消耗位準；及 預測關於該能量源的一第二能量產生位準。
  11. 如請求項10之方法，進一步包括： 至少部分地基於關於該負載的該第二能量消耗位準和關於該能量源的該第二能量產生位準來產生用於操作該負載和對一能量儲存充電或放電的一第一排程和一第二排程。
  12. 如請求項11之方法，進一步包括： 決定該第一排程的一第一能量成本和該第二排程的一第二能量成本； 決定該第一能量成本低於該第二能量成本；及 選擇該第一排程。
  13. 一種用於控制與一實體相關聯的一負載和一能量源的裝置，該裝置包括： 一通訊單元，其被配置成： 從用於監視關於該負載的一第一能量消耗位準的一第一控制設備接收關於該負載的一第一能量消耗位準，以及 從用於監視關於該能量源的一第一能量產生位準的一第二控制設備接收關於該能量源的一第一能量產生位準； 一記憶體；及 耦合至該記憶體的一處理器，該處理器被配置成： 針對一第一時段至少部分地基於關於該負載的該第一能量消耗位準和關於該能量源的該第一能量產生位準來決定與該實體相關聯的一第一能量位準； 針對一第二時段決定與該實體相關聯的一上下文資料； 針對該第二時段至少部分地基於該第一能量位準和該上下文資料來決定與該實體相關聯的一第二能量位準；及 以下至少一者： 至少部分地基於該第二能量位準來控制該負載；及 至少部分地基於該第二能量位準來控制該能量源。
  14. 如請求項13之裝置，其中該第一時段在一當前時間之前發生，並且其中該第二時段將在該當前時間之後發生。
  15. 如請求項13之裝置，其中決定該第一能量位準包括決定該第一能量位準中的一可變性。
  16. 如請求項13之裝置，其中決定該上下文資料包括決定該上下文資料中的一可變性。
  17. 如請求項13之裝置，其中該第二能量位準包括關於該負載的一第二能量消耗位準和關於該能量源的一第二能量產生位準，其中該負載至少部分地基於該第二能量消耗位準來控制，並且其中該能量源至少部分地基於該第二能量產生位準來控制。
  18. 如請求項13之裝置，其中該處理器被進一步配置成與該負載、該能量源和一能量儲存通訊。
  19. 如請求項13之裝置，其中該上下文資料的決定至少部分地基於監視該第一時段期間與該實體相關聯的實體資料。
  20. 如請求項19之裝置，其中該實體資料包括來自包括以下各項的群中的至少一個成員：與該實體相關聯的一區域的一天氣預報、該實體中的一佔有者數目、該實體中的佔有者的能量相關活動、與該實體相關聯的負載的一類型、成本和使用、與該實體相關聯的能量源的一類型、成本和使用、以及與該實體相關聯的能量儲存的一類型、成本和使用。
  21. 如請求項13之裝置，其中該處理器被進一步配置成： 預測關於該負載的一第二能量消耗位準；及 預測關於該能量源的一第二能量產生位準。
  22. 如請求項21之裝置，其中該處理器被進一步配置成至少部分地基於關於該負載的該第二能量消耗位準和關於該能量源的該第二能量產生位準來產生用於操作該負載和對一能量儲存充電或放電的一第一排程和一第二排程。
  23. 如請求項22之裝置，其中該處理器被進一步配置成： 決定該第一排程的一第一能量成本和該第二排程的一第二能量成本； 決定該第一能量成本低於該第二能量成本；及 選擇該第一排程。
  24. 一種用於控制與實一體相關聯的一負載和一能量源的裝置，該裝置包括： 用於建立到用於監視關於該負載的一第一能量消耗位準的一第一控制設備的一第一連接的構件； 用於建立到用於監視關於該能量源的一第一能量產生位準的一第二控制設備的一第二連接的構件； 用於從該第一控制設備接收關於該負載的該第一能量消耗位準的構件； 用於從該第二控制設備接收關於該能量源的該第一能量產生位準的構件； 用於針對一第一時段至少部分地基於關於該負載的該第一能量消耗位準和關於該能量源的該第一能量產生位準來決定與該實體相關聯的一第一能量位準的構件； 用於針對一第二時段決定與該實體相關聯的一上下文資料的構件； 用於針對該第二時段至少部分地基於該第一能量位準和該上下文資料來決定與該實體相關聯的一第二能量位準的構件；及 以下至少一者： 用於至少部分地基於該第二能量位準來控制該負載的構件；及 用於至少部分地基於該第二能量位準來控制該能量源的構件。
  25. 如請求項24之裝置，進一步包括： 用於預測關於該負載的一第二能量消耗位準的構件； 用於預測關於該能量源的一第二能量產生位準的構件； 用於至少部分地基於關於該負載的該第二能量消耗位準和關於該能量源的該第二能量產生位準來產生用於操作該負載和對能量一儲存充電或放電的一第一排程和一第二排程的構件； 用於決定該第一排程的一第一能量成本和該第二排程的一第二能量成本的構件； 用於決定該第一能量成本低於該第二能量成本的構件；及 用於選擇該第一排程的構件。
  26. 一種用於控制與一實體相關聯的一負載和一能量源的非瞬態電腦可讀取媒體，該非瞬態電腦可讀取媒體包括代碼，該代碼在被一計算設備的一或多個處理器執行時使得該計算設備： 從一第一控制設備接收關於該負載的一第一能量消耗位準； 從一第二控制設備接收關於該能量源的一第一能量產生位準； 針對一第一時段至少部分地基於關於該負載的該第一能量消耗位準和關於該能量源的該第一能量產生位準來決定與該實體相關聯的一第一能量位準； 針對第二時段決定與該實體相關聯的一上下文資料； 針對該第二時段至少部分地基於該第一能量位準和該上下文資料來決定與該實體相關聯的一第二能量位準；及 以下至少一者： 至少部分地基於該第二能量位準來控制該負載；及 至少部分地基於該第二能量位準來控制該能量源。
  27. 如請求項26之非瞬態電腦可讀取媒體，其中決定該第一能量位準之步驟包括決定該第一能量位準中的一可變性，以及決定該上下文資料之步驟包括決定該上下文資料中的一可變性。
  28. 如請求項26之非瞬態電腦可讀取媒體，其中該代碼在由該計算設備的該一或多個處理器執行時進一步使得該計算設備與該負載、該能量源和一能量儲存通訊。
  29. 如請求項26之非瞬態電腦可讀取媒體，其中該上下文資料包括來自包括以下各項的群中的至少一個成員：與該實體相關聯的一區域的一天氣預報、該實體中的一佔有者數目、該實體中的佔有者的能量相關活動、與該實體相關聯的負載的一類型、成本和使用、與該實體相關聯的能量源的一類型、成本和使用、以及與該實體相關聯的能量儲存的一類型、成本和使用。
  30. 如請求項26之非瞬態電腦可讀取媒體，其中該代碼在由該計算設備的該一或多個處理器執行時進一步使得該計算設備： 預測關於該負載的一第二能量消耗位準； 預測關於該能量源的一第二能量產生位準； 至少部分地基於關於該負載的該第二能量消耗位準和關於該能量源的該第二能量產生位準來產生用於操作該負載和對一能量儲存充電或放電的一第一排程和一第二排程； 決定該第一排程的一第一能量成本和該第二排程的一第二能量成本； 決定該第一能量成本低於該第二能量成本；及 選擇該第一排程。
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