一種包含發(fā)電機(jī)控制器的電力管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一些實施例涉及一種電力管理系統(tǒng)，其包括一個發(fā)動機(jī)驅(qū)動的發(fā)電機(jī)以及多個遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)就位的負(fù)載開關(guān)和傳感器模塊。所述負(fù)載開關(guān)和傳感器模塊包括電力開關(guān)器件和/或傳感器電路。在一些實施例中，操作電力開關(guān)器件選擇性地從斷路器提供保護(hù)電力到負(fù)載。所述電力管理系統(tǒng)還包括一個安裝到發(fā)動機(jī)驅(qū)動的發(fā)電機(jī)上的發(fā)電機(jī)控制器。配置所述發(fā)電機(jī)控制器用于操作所述發(fā)動機(jī)驅(qū)動的發(fā)電機(jī)以及傳感器和負(fù)載開關(guān)模塊。配置發(fā)電機(jī)控制器還用于通過數(shù)據(jù)總線接收來自所述負(fù)載開關(guān)和傳感器模塊的輸入信號，并通過數(shù)據(jù)總線給負(fù)載開關(guān)和傳感器模塊提供命令以操作所述電力開關(guān)器件并選擇性地為負(fù)載供電。
【專利說明】—種包含發(fā)電機(jī)控制器的電力管理系統(tǒng)
[0001]本申請要求申請日為2011年11月4日，申請?zhí)?3/289579，題為“一種包含發(fā)電機(jī)控制器的電力控制系統(tǒng)”的美國專利申請的優(yōu)先權(quán)，該申請通過引用并入本文的全部內(nèi)容。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]各實施例涉及一種包含發(fā)電機(jī)控制器的電力管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]電力管理系統(tǒng)用于選擇性地給多種不同的耗電負(fù)載供電。此外，多數(shù)常規(guī)系統(tǒng)能夠收集與耗電負(fù)載運行相關(guān)的傳感器數(shù)據(jù)。
[0004]現(xiàn)有的電力管理系統(tǒng)的缺點之一是它們通常需要大量相對昂貴的可編程模塊。這些眾多相對昂貴的可編程模塊需要能夠充分控制多個耗電負(fù)載，并能收集必要的傳感器數(shù)據(jù)，以便有效地管理所述耗電負(fù)載。
[0005]因此，需要有一種電力管理系統(tǒng)，不需要使用大量相對昂貴的可編程模塊就能夠控制多個耗電負(fù)載。此外，所述電力管理系統(tǒng)應(yīng)該在不需要使用大量相對昂貴的可編程模塊的情況下，就能夠收集傳感器數(shù)據(jù)，以便有效地管理所述耗電負(fù)載。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1所示的是包含發(fā)電機(jī)控制器的電力管理系統(tǒng)的實例的示意圖。
[0007]圖2所示的是圖1中發(fā)電機(jī)控制器的功能框圖。
[0008]圖3是圖示出以示例形式為計算機(jī)系統(tǒng)的機(jī)器的示意性圖形的框圖，其中，可以執(zhí)行一組指令，該組指令用于使所述機(jī)器執(zhí)行在此所述的任意一種或多種方法。
【具體實施方式】
[0009]下面的描述和附圖充分說明了各具體實施例，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠予以實踐。其它實施例可涵蓋結(jié)構(gòu)、邏輯、電氣、過程和其它方面的變更。一些實施例的部分和一些特征可能包含在其它實施例中或被替代以用于其它實施例。在權(quán)利要求中所闡述的實施例涵蓋這些權(quán)利要求的所有可行的等同方案。
[0010]圖1示出的是一個示例的電力管理系統(tǒng)10的示意圖。電力管理系統(tǒng)10進(jìn)一步包括一個發(fā)動機(jī)驅(qū)動的發(fā)電機(jī)12和多個遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)12就位的負(fù)載開關(guān)和傳感器模塊30A、30B、30C。負(fù)載開關(guān)和傳感器模塊30A、30B、30C包括電力開關(guān)器件42、45和/或傳感器電路41、43、44。在一些實施例中，操作電力開關(guān)器件42、45以從斷路器面板14選擇性地向負(fù)載50、51提供保護(hù)電力(例如通過電源總線15)。
[0011]在圖1所示的示例實施例中，電力開關(guān)器件42為負(fù)載50供電，電力開關(guān)器件45為負(fù)載51供電。但應(yīng)注意的是，本文描述的示例電力管理系統(tǒng)中可涵蓋任意類型的電力開關(guān)器件，該電力開關(guān)器件是現(xiàn)在已知的或?qū)黹_發(fā)的。電力管理系統(tǒng)10中所包含的電力開關(guān)器件的類型部分取決于成本和/或電力管理系統(tǒng)10的應(yīng)用場景。
[0012]此外，傳感器電路41將信號O發(fā)送到傳感器和信號輸出52以及從傳感器和信號輸出52接收信號I;傳感器電路43將信號O發(fā)送到傳感器和信號輸出53以及從傳感器和信號輸出53接收信號I;以及，傳感器電路44將信號O發(fā)送到傳感器和信號輸出54以及從傳感器和信號輸出54接收信號I。作為一個例子,傳感器52、53、54中的一個或多個可能是溫度傳感器。但應(yīng)注意的是，本文描述的示例電力管理系統(tǒng)中可包含現(xiàn)在已知或?qū)黹_發(fā)的任何類型的傳感器。電力管理系統(tǒng)10中包含的傳感器的類型部分取決于成本和/或電力管理系統(tǒng)10的應(yīng)用場景。作為一個例子，輸出信號中的一個或多個可以是告警信號。但應(yīng)注意的是，本文描述的示例電力管理系統(tǒng)中可包括現(xiàn)在已知或?qū)戆l(fā)現(xiàn)的任何類型的信號。在電力管理系統(tǒng)10中所包含的信號的類型部分取決于成本和/或電力管理系統(tǒng)10的應(yīng)用場景。
[0013]所述電力管理系統(tǒng)10還包括安裝到發(fā)動機(jī)驅(qū)動的發(fā)電機(jī)12上的發(fā)電機(jī)控制器
20。所述發(fā)電機(jī)控制器20被配置用于操作所述發(fā)動機(jī)驅(qū)動的發(fā)電機(jī)20、傳感器和負(fù)載開關(guān)模塊30A、30B、30C。發(fā)電機(jī)控制器20被進(jìn)一步配置用于通過數(shù)據(jù)總線31接收來自所述負(fù)載開關(guān)和傳感器模塊30A、30B、30C的輸入信號，并通過數(shù)據(jù)總線31給負(fù)載開關(guān)和傳感器模塊30A、30B、30C提供命令，以操作所述電力開關(guān)器件42、45并選擇性地為負(fù)載50、51供電。
[0014]在一些實施例中，所述發(fā)電機(jī)控制器20包括電源(未示出)，該電源通過電源總線32供電以操作負(fù)載開關(guān)和傳感器模塊30A、30B、30C。作為一個例子，電源可以是12V直流電源，但值得注意的是，其他能為負(fù)載開關(guān)和傳感器模塊30A、30B、30C供電的電源也可以考慮。另外，所述電源可以由發(fā)電機(jī)控制器20管理。
[0015]應(yīng)當(dāng)指出的是，發(fā)電機(jī)控制器20可以在啟動和關(guān)機(jī)時調(diào)整向負(fù)載開關(guān)和傳感器模塊30A30B、30C的供電。此外，市電11丟失不會影響負(fù)載開關(guān)和傳感器模塊30A、30B、30C的運行。
[0016]在所示的示例實施例中，每個傳感器電路41、43、44包括傳感器輸入電路，用于接收來自對應(yīng)傳感器52、53、54的輸入信號I，以便通過數(shù)據(jù)總線31傳送給發(fā)電機(jī)控制器20。應(yīng)當(dāng)指出的是，傳感器輸入電路在輸入信號發(fā)送給發(fā)電機(jī)控制器20前轉(zhuǎn)換輸入信號I。
[0017]每個傳感器電路41、43、44還包括信號輸出電路,用于將輸出信號O傳送到相應(yīng)的傳感器52、53、54，輸出信號O經(jīng)數(shù)據(jù)總線31從發(fā)電機(jī)控制器20接收。應(yīng)當(dāng)指出的是，傳感器輸出電路在將輸出信號發(fā)送到相應(yīng)的傳感器52、53、54之前轉(zhuǎn)換輸出信號O。
[0018]在一些實施例中，發(fā)電機(jī)控制器20可配置成能與外部通信設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。作為一個例子，發(fā)電機(jī)控制器20可以配置為從外部通信設(shè)備接收命令，以激活(或停用)一個或多個負(fù)載開關(guān)和傳感器模塊30A、30B、30C中的一個或多個電力開關(guān)器件42、45。另外,發(fā)電機(jī)控制器20可以配置成把經(jīng)一個或多個負(fù)載開關(guān)和傳感器模塊30A、30B、30C從傳感器41，43，44接收的信號傳送到外部通信設(shè)備。
[0019]在圖1所示的示例實施例中，發(fā)電機(jī)控制器可以配置為通過網(wǎng)絡(luò)(如互聯(lián)網(wǎng)N)與無線設(shè)備40進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。值得注意的是，其他實施例中可以考慮把發(fā)電機(jī)控制器20配置為與無線設(shè)備直接進(jìn)行通信(也如圖1所示)。
[0020]作為另一個例子，發(fā)電機(jī)控制器20被示為配置成通過網(wǎng)絡(luò)與個人計算機(jī)60進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。作為又一例子，發(fā)電機(jī)控制器20可以配置成發(fā)送信號到外部設(shè)備62和/或從外部設(shè)備62接收命令(見圖2)，外部設(shè)備62通過USB端口連接到發(fā)電機(jī)控制器20。
[0021]又如圖2所示，各實施例也考慮可將發(fā)電機(jī)控制器20配置成在用戶接口 43接收信號和/或從用戶接口 43發(fā)送命令。在一些實施例中，用戶接口 43安裝到發(fā)電機(jī)控制器20上。用戶接口 43可包括鍵盤和/或顯示器，以便于與負(fù)載開關(guān)和傳感器模塊30A、30B、30C中的一個或多個互動。
[0022]在一些實施例中，發(fā)電機(jī)控制器20可配置為存儲所有與電力管理系統(tǒng)10中包含的傳感器52、53、54和/或電力負(fù)載50、51運行有關(guān)的數(shù)據(jù)。在圖2所示的示例實施例中，發(fā)電機(jī)控制器20存儲和使用的數(shù)據(jù)與存儲器25中的參數(shù)、告警、故障和用戶信息有關(guān)。
[0023]另外，發(fā)電機(jī)控制器20可以存儲和使用的數(shù)據(jù)還與下述因素有關(guān):(i)發(fā)電機(jī)的控制功能26 (如啟動和停止);(ii )負(fù)載開關(guān)和傳感器模塊30A、30B、30C的功能27 (如用于激活電力開關(guān)器件42，45的定時器)和/或(iii)負(fù)載開關(guān)和傳感器模塊30A、30B、30C連接29。
[0024]圖3是圖示出以示例形式為計算機(jī)系統(tǒng)400的機(jī)器的示意性圖形的框圖，其中，可以執(zhí)行一組指令，該組指令用于使所述機(jī)器執(zhí)行在此所述的任意一種或多種方法。作為實例，所述的計算機(jī)系統(tǒng)400可以執(zhí)行任何公開的發(fā)電機(jī)控制器20和/或公開的負(fù)載開關(guān)和傳感器模塊30A、30B、30C所實現(xiàn)的方法。
[0025]在一些實施例中，計算機(jī)系統(tǒng)400在服務(wù)器-客戶端網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中具備服務(wù)器或客戶端的操作能力，或在點對點(或分布式)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中作為單獨機(jī)器。
[0026]計算機(jī)系統(tǒng)400可以是服務(wù)器計算機(jī)、客戶端計算機(jī)、個人計算機(jī)(PC)、平板PC、機(jī)頂盒(STB)、個人數(shù)字助理(PDA)、蜂窩電話、web設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)路由器、交換機(jī)或網(wǎng)橋，或能夠執(zhí)行指定由該機(jī)器采取動作的一組指令(順序的或其他方式)的任何機(jī)器。另外，雖然示出的是單個機(jī)器，但是術(shù)語“機(jī)器”應(yīng)理解為包括如下機(jī)器的任何集合，這些機(jī)器單獨地或聯(lián)合地執(zhí)行一組(或多組)指令，以實現(xiàn)在此描述的任何一個或多個的方法。
[0027]該示例的計算機(jī)系統(tǒng)400可包括處理器460 (例如中央處理單元(CPU)，圖形處理單元(GPU)或兩者都有)、主存儲器470 (見圖2中存儲器25和發(fā)電機(jī)控制功能26)和靜態(tài)存儲器480，所有這些器件都通過總線408通信。計算機(jī)系統(tǒng)400還可包括視頻顯示單元410 (例如，液晶顯示器(IXD)或陰極射線管(CRT))。計算機(jī)系統(tǒng)400還可包括字母數(shù)字輸入設(shè)備420 (如鍵盤)、光標(biāo)控制設(shè)備430 (如鼠標(biāo))、磁盤驅(qū)動單元440、信號生成設(shè)備450(如揚聲器)以及網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備490。
[0028]磁盤驅(qū)動單元440可包括機(jī)器可讀介質(zhì)422，上面存儲一組或多組實施本文所述的任何的一個或多個方法或功能的指令(如軟件424)。在也構(gòu)成機(jī)器可讀介質(zhì)的計算機(jī)系統(tǒng)400、主存儲器470和處理器460執(zhí)行期間，軟件424也可完全或至少部分駐留在主存儲器470、存儲器25和/或處理器460中。應(yīng)當(dāng)指出的是，軟件424還可通過網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備490在網(wǎng)絡(luò)(如圖3中的網(wǎng)絡(luò)380)上發(fā)送或接收。
[0029]雖然示例的實施例中機(jī)器可讀介質(zhì)422是單一介質(zhì)，但是術(shù)語“機(jī)器可讀介質(zhì)”應(yīng)被理解為包括用于存儲一個或多個指令的單一或多種介質(zhì)(如集中式或分布式數(shù)據(jù)庫，和/或相關(guān)聯(lián)的緩存和服務(wù)器)。術(shù)語“機(jī)器可讀介質(zhì)”還應(yīng)當(dāng)包括能夠存儲、編碼或攜帶一組指令的任何介質(zhì)，該組指令由機(jī)器執(zhí)行并使所述機(jī)器實現(xiàn)本文中描述的任何一個或多個實施例。術(shù)語“機(jī)器可讀介質(zhì)”應(yīng)相應(yīng)地被理解為包括但不限于固態(tài)存儲器、光介質(zhì)和磁介質(zhì)。[0030]本文所描述的電力管理系統(tǒng)和方法無需使用大量較昂貴的可編程模塊，就能夠允許控制多種耗電負(fù)載。此外，該電力管理系統(tǒng)無需使用大量較昂貴的可編程模塊，也能夠收集傳感器數(shù)據(jù)，并提供輸出信號，以便有效管理耗電負(fù)載。
[0031]本文所提供的摘要符合37C.F.R.節(jié)1.72 (b)的要求，即摘要能使讀者確定公開技術(shù)的本質(zhì)和要點。應(yīng)該理解的是，所提交摘要不用于限制或解釋權(quán)利要求的范圍或含義。權(quán)利要求請結(jié)合權(quán)利要求書中詳細(xì)描述，每項權(quán)利要求自身作為單獨的實施例。
【權(quán)利要求】
1.一種電力管理系統(tǒng)，包括: 發(fā)動機(jī)驅(qū)動的發(fā)電機(jī)； 遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)就位的負(fù)載開關(guān)和傳感器模塊，所述負(fù)載開關(guān)和傳感器模塊包括電力開關(guān)器件和傳感器電路； 數(shù)據(jù)總線；和 安裝到發(fā)動機(jī)驅(qū)動的發(fā)電機(jī)上的發(fā)電機(jī)控制器，所述發(fā)電機(jī)控制器被配置用于操作所述發(fā)動機(jī)驅(qū)動的發(fā)電機(jī)以及所述傳感器和負(fù)載開關(guān)模塊；發(fā)電機(jī)控制器被配置用于通過數(shù)據(jù)總線接收來自所述負(fù)載開關(guān)和傳感器模塊的輸入及輸出信號，并通過數(shù)據(jù)總線給負(fù)載開關(guān)和傳感器模塊提供命令以操作該電力開關(guān)器件并選擇性地為特定負(fù)載供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力管理系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)控制器包括為操作負(fù)載開關(guān)和傳感器模塊供電的電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力管理系統(tǒng)，其特征在于，所述電源是12V直流電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力管理系統(tǒng)，其特征在于，所述電源由發(fā)電機(jī)控制器調(diào)節(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力管理系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器電路包括傳感器輸入電路，用于轉(zhuǎn)換接收自傳感器的輸入信號，該輸入信號經(jīng)數(shù)據(jù)總線傳送到所述發(fā)電機(jī)控制器；并且，所述傳感器電路包括輸出電路，該輸出電路傳送從所述發(fā)電機(jī)控制器接收的用于傳送的輸出信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電力管理系統(tǒng)，其特征在于所述傳感器包括如下列舉中的至少一個:溫度傳感器、開關(guān)、安全傳感器、可燃?xì)怏w傳感器、煙霧傳感器、一氧化碳傳感器、燃油水平、運動傳感器、時間輸入、溫控器、濕度傳感器、光等級度、水位、氣象傳感器或攝像傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電力管理系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出信號與運行告警，、故障、家庭自動化、安全系統(tǒng)、門鎖系統(tǒng)、溫控器、或門控門禁系統(tǒng)相關(guān)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力管理系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)控制器包括計時器，用于激活電力開關(guān)器件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率管理系統(tǒng)，其特征在于，所述電力開關(guān)器件配置為選擇性地給負(fù)載提供保護(hù)電源。
10.權(quán)利要求9的電力管理系統(tǒng)，其特征在于，所述負(fù)載包括如下列舉中的至少一個:照明設(shè)備、泵、風(fēng)扇、閥門、喇叭、加熱器、除霜器、冰箱、冰柜、水池、灌溉設(shè)備、門、窗簾、通風(fēng)孔、攝錄一體機(jī)、真空機(jī)、充電器、火焰增光器、智能家電或冷卻裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力管理系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)控制器配置為與外部通信設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電力管理系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)控制器配置為從外部通信設(shè)備接收命令，以激活電力開關(guān)器件。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電力管理系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)控制器配置為從所述傳感器向外部通信設(shè)備傳送信號。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電力管理系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)控制器配置為與無線設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電力管理系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)控制器配置成通過網(wǎng)絡(luò)與計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電力管理系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)控制器配置為存儲與所述傳感器和電力負(fù)載相關(guān)的數(shù)據(jù)，其中，所述發(fā)電機(jī)控制器配置為存儲與傳感器輸入范圍和轉(zhuǎn)換系數(shù)相關(guān)的數(shù) 據(jù)。
【文檔編號】H02H7/06GK103814491SQ201280045640
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月4日
【發(fā)明者】R·A·毛克, E·D·阿爾布思邁爾 申請人:科勒公司