Способ и устройство для управления бытовым прибором и бытовой прибор



Способ и устройство для управления бытовым прибором и бытовой прибор
Способ и устройство для управления бытовым прибором и бытовой прибор
Способ и устройство для управления бытовым прибором и бытовой прибор
Способ и устройство для управления бытовым прибором и бытовой прибор

 


Владельцы патента RU 2558943:

БСХ ХАУСГЕРЕТЕ ГМБХ (DE)

Использование: в области электротехники. Технический результат - уменьшение нагрузки на сеть электроснабжения, снижение стоимости эксплуатации бытового прибора и ускорение его включения. Согласно способу управления бытовым прибором (1, 10-16) производится прием данных с информацией о графике (KP) изменения стоимости расходного ресурса в зависимости от времени, которые содержат по меньшей мере один первый временной интервал (Т2, T4) с низкой стоимостью и один второй временной интервал (T1, T3) с высокой стоимостью расходного ресурса. Длительность (T5) работы бытового прибора (1, 10-16) сравнивается с длительностью первого временного интервала (T2, T4), а момент (t0) запуска программы определяется в зависимости от результата этого сравнения. Если длительность (T5) выполнения программы больше длительности первого временного интервала (T2, T4), то определяется этап (6, 7, 8) программы, который расходует больше ресурсов по сравнению с другими этапами программы, на основании графика (VP) изменения расхода в зависимости от времени, который описывает потребление бытовым прибором (1, 10-16) расходного ресурса во время работы. Момент (t0) запуска программы выбирается таким образом, чтобы этап (6, 7, 8) программы, который расходует больше расходного ресурса, приходился на первый временной интервал (T2, T4). 3 н.п. и 9 з.п.ф-лы, 4 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к способу управления бытовым прибором. По меньшей мере для одного расходного ресурса принимаются данные с информацией об изменении стоимости ресурса в зависимости от времени, которые содержат по меньшей мере один первый временной интервал с низкой стоимостью и один второй временной интервал с высокой стоимостью данного расходного ресурса. Период работы бытового прибора сравнивается с первым временным интервалом, во время которого стоимость расходного ресурса низка. Момент включения прибора определяется в зависимости от результата этого сравнения. Кроме того, изобретение относится к устройству для управления бытовым прибором, рассчитанному на осуществление такого способа. Наконец, изобретение относится к бытовому прибору с таким управляющим устройством.

Уровень техники

В быту обычно одновременно используется несколько бытовых приборов, в частности, например, стиральная машина, посудомоечная машина, сушильная машина и холодильный аппарат. Если бытовые приборы выполняют свои программы без учета работы других бытовых приборов, может случиться так, что максимально допустимое потребление мощности в домохозяйстве или более обширном сегменте электрической сети будет превышено или же будут возникать пиковые нагрузки, перегружающие сеть электроснабжения. Это происходит, например, при одновременном включении потребителей большой мощности в различных бытовых приборах. Такими потребителями большой мощности могут быть нагреватель, электродвигатель и компрессор.

Проблема неравномерного распределения нагрузки решается так называемыми интеллектуальными сетями электроснабжения. Подобные интеллектуальные сети электроснабжения обеспечивают равномерное распределение нагрузки в определенном сегменте электрической сети при помощи подачи соответствующих управляющих команд на электрические приборы или передачи информации о стоимости энергии в различное время суток. Поставщики электроэнергии обязаны или будут обязаны предлагать прозрачные и гибкие тарифы. Таким образом, бытовой прибор сможет (например, через интернет) получать данные, содержащие информацию об изменении цен на электроэнергию (или другой расходный ресурс) в зависимости от времени, то есть информацию о профиле стоимости электроэнергии в зависимости от времени. Бытовой прибор может использовать эту информацию для того, чтобы, например, включать бытовой прибор только в то время, в которое стоимость электроэнергии будет минимальной. Благодаря такому интеллектуальному поведению можно не только снизить нагрузку на сеть электроснабжения в определенное время суток, но и сократить расходы.

Предлагаемое изобретение основывается, по существу, на предмете изобретения, раскрытого в US 2003/0178894 A1. Этот документ описывает способ управления потребляемой мощностью электрического бытового прибора. Бытовой прибор принимает данные с информацией об изменении стоимости электроэнергии в зависимости от времени. Такая информация включает, с одной стороны, данные о временном интервале с низкой стоимостью энергии и, с другой стороны, данные о временном интервале с высокой стоимостью энергии. Бытовой прибор может быть включен только тогда, когда текущий момент времени находится в пределах интервала с низкой стоимостью энергии. Кроме того, длительность этого временного интервала сравнивается с длительностью выполнения программы бытового прибора. Прибор запускается только при том условии, что длительность выполнения программы меньше длительности указанного временного интервала. Недостаток способа, описанного в документе US 2003/0178894 A1, заключается в том, что могут возникнуть ситуации, в которых длительность выполнения программы бытового прибора окажется больше длительности действия низких тарифов на энергию. В этом случае бытовой прибор не может быть включен и не может выполнять свои функции.

В патентной заявке DE 10 2005055648 A1 описывается стиральная машина, которая рассчитана на подготовку горячей воды. Стиральная машина содержит накопитель для воды, соединенный с внешней системой водоснабжения. Управляющее устройство управляет процессом подготовки горячей воды и связывается с внешним блоком, предоставляющим информацию о стоимости энергии на период работы стиральной машины. Процесс подготовки горячей воды запускается в зависимости от полученной информации, в частности, тогда, когда стоимость энергии, расходуемой на работу стиральной машины, в течение дня будет минимальной.

В патентной заявке EP 0727668 A1 описана система, включающая несколько бытовых приборов, обменивающихся данными между собой. Бытовые приборы связаны друг с другом при помощи шины связи. Измерительное устройство измеряет суммарную мощность, потребляемую бытовыми приборами. Измерительное устройство пересылает по шине связи данные, содержащие информацию о суммарной мощности в каждый момент времени. Каждый бытовой прибор может получать по шине связи одинаковые данные и регулировать собственную потребляемую мощность с учетом информации, содержащейся в этих данных. Бытовые приборы сравнивают суммарную мощность, имеющую место в данный момент времени, с предварительно заданным предельным значением. Если суммарная мощность превышает предварительно заданное предельное значение, то бытовые приборы снижают свою потребляемую мощность.

Согласно патентной заявке DE 4446883 A1, пользователю стиральной машины при выборе предварительно заданной температуры (например, 95°C) подается приметный сигнал. Этот сигнал обращает внимание пользователя на то, что процесс стирки при использовании выбранного температурного режима будет энергозатратным.

В патентной заявке GB 2416852 A описывается измерительный и индикаторный прибор, который может измерять потребляемую мощность бытового прибора. Измерительный и индикаторный прибор содержит дисплей, на который выводится мощность, потребляемая бытовым прибором в данный момент времени. Кроме того, на дисплей может выводиться стоимость потребленной электроэнергии. Измерительный и индикаторный прибор может прерывать работу бытового прибора путем его отсоединения от сети электроснабжения в том случае, если стоимость энергии превысит предварительно заданное пороговое значение. Измерительный и индикаторный прибор может быть встроен в бытовой прибор, в частности, в штекер бытового прибора.

Патентная заявка US 2008/0015742 A1 описывает систему, состоящую из нескольких бытовых приборов. К каждому бытовому прибору присоединено устройство, которое снимает специфичные параметры состояния соответствующего бытового прибора. Таким образом, каждый бытовой прибор генерирует собственные параметры состояния и передает их на остальные бытовые приборы, включенные в систему. Кроме того, каждый бытовой прибор получает параметры состояния от других бытовых приборов. Устройство обрабатывает параметры состояния собственного бытового прибора и полученные параметры состояния. По результатам обработки оно решает (независимо от других бытовых приборов), целесообразно ли включение относящегося к нему бытового прибора. Параметры состояния включают, в том числе, сведения о количестве потребной электрической энергии.

В патентной заявке DE 69728496 T2 описывается вывод количества энергии, потребляемой бытовым прибором, на индикатор. Расход энергии может прогнозироваться и выводиться на дисплей. Кроме того, во время процесса стирки, выполняемого стиральной машиной, отображается текущее потребление мощности или интегрированное потребление энергии стиральной машиной.

В публикации WO 2005/059454 описан способ размораживания холодильного аппарата с оптимальными затратами энергии. Согласно этому способу, от поставщика энергии принимается информация о периодах действия низких тарифов. Затем проверяется, можно ли сдвинуть срочный процесс размораживания в пределах поля допуска таким образом, чтобы процесс размораживания начался в период действия низкого тарифа. Если это невозможно, то процесс размораживания все равно запускается, без учета действующего в данный момент тарифа.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является разработка решения, которое, основываясь на подобном способе или исходя из патентной заявки US 2003/0178894 A1, позволит, с одной стороны, снизить стоимость по меньшей мере одного расходного ресурса и уменьшить нагрузку на сеть электроснабжения, а с другой стороны, максимально ускорить включение бытового прибора и обеспечить полное выполнение его программы.

Согласно изобретению, эта задача решается способом с признаками, раскрываемыми в пункте 1 формулы изобретения, управляющим устройством с признаками, раскрываемыми в пункте 11 формулы, и бытовым прибором с признаками, раскрываемыми в пункте 12 формулы. Выгодные варианты исполнения раскрываются в зависимых пунктах формулы и в последующем описании.

Способ, описываемый изобретением, служит для управления бытовым прибором. По меньшей мере, для одного расходного ресурса принимаются данные с информацией об изменении стоимости расходного ресурса в зависимости от времени, которые содержат по меньшей мере один первый временной интервал с низкой стоимостью и один второй временной интервал с высокой стоимостью данного расходного ресурса. Период работы бытового прибора (например, после выбора пользователем определенной рабочей программы или при применении этой рабочей программы) сравнивается с длительностью первого временного интервала. Затем определяется время запуска программы в зависимости от результата этого сравнения. В частности, момент пуска определяется следующим образом: если длительность выполнения программы больше длительности первого временного интервала, то определяется этап программы, который расходует больше ресурсов по сравнению с другими этапами программы, в частности, на основании графика изменения расхода в зависимости от времени, который описывает потребление бытовым прибором расходного ресурса (в виде функции от времени) во время работы. Момент включения программы выбирается таким образом, чтобы этап программы, который расходует больше расходного ресурса, приходился на первый временной интервал, то есть на период времени с низкой стоимостью расходного ресурса.

Таким образом, в отличие от патентной заявки US 2003/0178894 A1, бытовой прибор может быть включен даже в том случае, если длительность выполнения программы превышает длительность действия низкого тарифа на расходный ресурс. С одной стороны, это позволяет сэкономить электроэнергию, так как этапы программы, отличающиеся высоким потреблением мощности, выполняются в период действия благоприятного тарифа, а с другой стороны, программа бытового прибора может быть быстро включена и надлежащим образом (и без задержки) завершена. Таким образом, пользователю не придется дожидаться более длительного периода действия низкого тарифа, чтобы запустить и завершить нужную программу бытового прибора. Момент включения программы может выбираться с учетом изменения расхода бытового прибора в зависимости от времени и с учетом изменения стоимости расходного ресурса в зависимости от времени таким образом, чтобы стоимость по меньшей мере одного расходного ресурса, расходуемого при выполнении полной программы бытового прибора, была минимальной. Этого можно достигнуть в том случае, если те этапы программы, во время выполнения которых расходуется максимальное количество расходного ресурса, будут приходиться на первый временной интервал.

Под бытовым прибором в смысле предлагаемого изобретения понимается прибор, применяющийся для ведения домашнего хозяйства. Это может быть крупногабаритный бытовой прибор, например, стиральная машина, сушильная машина, посудомоечная машина, кухонная плита, вытяжка, холодильный аппарат, комбинированный холодильно-морозильный аппарат или кондиционер. Это может быть также малогабаритный бытовой прибор, например кофе-машина или кухонный комбайн. В частности, под бытовым прибором понимается такой прибор, который содержит по меньшей мере один потребитель высокой мощности, то есть такой электрический потребитель, потребляемая мощность которого превышает, например, 200 Вт или 300 Вт или 400 Вт или 500 Вт.

Под графиком изменения стоимости расходного ресурса в смысле предлагаемого изобретения понимается, в частности, распределение стоимости расходного ресурса в виде функции от времени, например, в течение дня. Такая информация может предоставляться поставщиком энергии, в частности, при использовании так называемого интеллектуального электрического счетчика. Это может выглядеть, например, следующим образом: информация передается в форме относительных данных о ценах, в частности, например, «низкий тариф через три часа». Эта информация может также описывать изменение тарифа в течение определенного времени, например, в течение ближайших 24 часов. Кроме того, информация о ценах может поставляться с определенной точностью, например, с шагом в 15 минут. Кроме того, может быть предусмотрено отдельное от бытового прибора управляющее устройство, например, интеллектуальный электрический счетчик, который получает данные об изменении стоимости от поставщика ресурса. Эти данные могут впоследствии передаваться на бытовой прибор, или же внешнее управляющее устройство может самостоятельно определить момент включения программы и передать управляющие команды на бытовой прибор.

График изменения расхода описывает потребление расходного ресурса бытовым прибором в виде функции от времени за период выполнения определенной рабочей программы. В бытовом приборе известным образом может быть предусмотрено или заложено несколько рабочих программ; для каждой рабочей программы может быть задан график изменения расхода, описывающий потребление расходного ресурса бытовым прибором во время выполнения соответствующей рабочей программы. Такой график изменения расхода может пересчитываться в зависимости от ситуации после каждого выбора рабочей программы пользователем. При этом будут учитываться дополнительные функции рабочей программы, которые могли быть выбраны пользователем. Если момент включения программы определяется внешним управляющим устройством, отдельным от бытового прибора, например, интеллектуальным электрическим счетчиком, то это управляющее устройство может принимать данные, содержащие график изменения расхода, в том числе через интернет или непосредственно с бытового прибора.

В одном из вариантов исполнения расходный ресурс представляет собой, например, электроэнергию и/или воду. В этом случае принимаются данные с информацией об изменении стоимости электроэнергии и/или воды в зависимости от времени, а график изменения расхода описывает потребление бытовым прибором электроэнергии и/или воды в виде функции от времени во время работы. Таким образом, можно экономить электроэнергию и/или воду; с другой стороны, можно снизить нагрузку на сеть электроснабжения и/или водоснабжения.

Момент включения программы может определяться, по существу, двумя способами: во-первых, может быть предусмотрено встроенное управляющее устройство бытового прибора, которое определяет момент включения программы. Преимущество встроенного управляющего устройства заключается в том, что, помимо бытового прибора, не требуются никакие дополнительные компоненты, то есть бытовой прибор обходится без дополнительного отдельного управляющего устройства. С другой стороны, момент включения (как уже говорилось) может определяться управляющим устройством, отделенным от бытового прибора, в частности, интеллектуальным электрическим счетчиком. Такое управляющее устройство может обмениваться данными как с бытовым прибором, так и с поставщиком расходного ресурса, в частности, с внешним вычислительным устройством поставщика. При этом управляющее устройство может получать данные об изменении стоимости в зависимости от времени и данные об изменении потребления бытового прибора. Отдельное управляющее устройство выгодно тем, что оно способно также управлять работой других бытовых приборов. В частности, подобное централизованное управляющее устройство может быть соединено с несколькими бытовыми приборами.

Таким образом, задается момент включения программы бытового прибора. С одной стороны, можно предусмотреть вывод этого момента при помощи индикаторного устройства в качестве предложения. Получив эту информацию, пользователь может решать, примет ли он это предложение. Пользователь может выбрать другой, более удобный для него момент времени, и включить бытовой прибор в этот другой момент времени. С другой стороны, может быть предусмотрено автоматическое включение бытового прибора в заданный момент времени без участия пользователя, например, при помощи управляющего устройства бытового прибора или на основании управляющих команд внешнего управляющего устройства. Это может выглядеть, например, следующим образом: пользователь выбирает определенную рабочую программу бытового прибора, после чего встроенное или внешнее управляющее устройство определяет наиболее благоприятный момент времени для запуска программы и автоматически включает бытовой прибор в этот момент времени, не предлагая пользователю самостоятельно запустить этот процесс.

Как уже говорилось, момент запуска программы может быть задан таким образом, чтобы стоимость расходного ресурса, затрачиваемого на выполнение всей программы, была минимальной. Согласно одному из вариантов исполнения, момент включения программы определяется по предварительно заданным критериям, относящимся как к стоимости, по меньшей мере, одного расходного ресурса для выполнения всей программы, так и к длительности временного промежутка между текущим моментом времени и моментом запуска программы. Таким образом, момент запуска программы может определяться как в зависимости от стоимости расходного ресурса, так и с учетом длительности временного промежутка до момента запуска. При этом, с одной стороны, снижаются расходы, а с другой стороны, прибор включается в максимально короткий срок, что позволяет найти компромисс между стоимостью и временем ожидания. Предварительно заданные критерии могут предусматривать самые разнообразные сценарии: например, может быть задано предельное значение как для стоимости, так и для длительности промежутка до момента запуска, а момент запуска может быть выбран таким образом, чтобы ни расходы, ни длительность промежутка до момента запуска не превышали соответствующее предельное значение. Предельные значения стоимости и длительности промежутка до момента запуска могут различаться. Например, для стоимости может быть задано относительно низкое предельное значение, в то время как для длительности промежутка до момента запуска может быть задано относительно высокое предельное значение. Также возможен вариант, в котором рассчитывается сумма стоимости и длительности промежутка до момента запуска, а момент запуска выбирается таким образом, чтобы эта сумма не превышала предельное значение. Тем самым, достигается экономия средств и относительно быстрый запуск и завершение программы.

В одном из вариантов исполнения принимается введенная информация, относящаяся к выбору рабочей программы, например, из ряда возможных рабочих программ. Эта информация может быть введена пользователем на панели управления бытового прибора. Если длительность выполнения программы превышает первый временной интервал, то есть временной интервал с низким тарифом на расходный ресурс, то может быть предложена рабочая программа, которая выполняется за меньший срок по сравнению с выбранной программой и, возможно, затрачивает больше расходного ресурса. Таким образом, если выполнение выбранной рабочей программы занимает время, превышающее первый временной интервал, то управляющее устройство бытового прибора или внешнее управляющее устройство может предложить вместо выбранной рабочей программы другую программу («Турбо»), которая, возможно, расходует больше энергии, однако выполняется заметно быстрее выбранной рабочей программы и, тем самым, может полностью уложиться в первый временной интервал. Таким образом, пользователь может удерживать расходы на эксплуатацию бытового прибора на наиболее оптимальном уровне, а нагрузка на сеть электроснабжения может быть снижена. Также возможен вариант, в котором для по меньшей мере одной рабочей программы, заложенной в бытовой прибор, в частности для каждой рабочей программы предусмотрена альтернативная программа («Турбо»), которая выполняется быстрее и, возможно, с увеличенным потреблением расходного ресурса по сравнению с соответствующей ей «нормальной» программой.

Вышеупомянутая программа «Турбо», предпочтительно, предлагается только тогда, когда, с одной стороны, первый временной интервал наступит относительно скоро, например, в течение предварительно заданного периода с текущего момента времени, а с другой стороны, длительность первого интервала времени ненамного меньше длительности выполнения выбранной рабочей программы, то есть, когда длительность первого временного интервала превышает предварительно заданное предельное значение. Если первый временной интервал с низкими тарифами наступит нескоро, то есть не укладывается в предварительно заданный период с текущего момента времени, и/или длительность первого временного интервала меньше предельного значения, то может быть также предложена программа «Эко», которая более экономно потребляет расходный ресурс и может выполняться в течение более длительного времени по сравнению с выбранной рабочей программой. Таким образом, как для пользователя, так и для поставщика расходного ресурса может быть удобно, если во время второго интервала времени, в течение которого действуют высокие тарифы, вместо выбранной рабочей программы будет предлагаться другая программа «Эко», которая занимает больше времени, но и расходует меньше ресурсов. Так, перед программой стирки может быть включено, например, автоматическое замачивание, для которого будет достаточным нагрев до небольшой температуры. Это позволит поставщику энергии избежать перегрузки сети электроснабжения и включения дополнительных энергетических мощностей, а пользователю - эксплуатировать бытовой прибор, по существу, по благоприятной цене. Возможен вариант, в котором по меньшей мере для одной программы, заложенной в бытовой прибор, в частности для каждой рабочей программы предусмотрена альтернативная программа («Эко»), которая будет расходовать меньше ресурсов и, возможно, дольше выполняться.

Выбор пользователем рабочей программы включает также ситуацию, в которой пользователь задает только цель и/или граничные условия, на основании чего управляющее устройство предлагает рабочую программу, в частности, с учетом стоимости расходного ресурса и снижения нагрузки на сеть. В случае стиральной машины от пользователя может потребоваться ввести по меньшей мере один из следующих параметров: «Вид ткани» (например, хлопок) и/или вид белья (постельное белье, джинсы и т.д.) и/или «Цветовая чувствительность да/нет» и/или «Степень загрязненности» и/или «Пятна? Если да, какие?» и т.д. Эта информация может передаваться в управляющее устройство бытового прибора, которое на основании этих сведений предлагает рабочую программу, ориентированную на текущее состояние сети электроснабжения.

В одном из вариантов исполнения бытовой прибор передает данные на внешнее устройство, в частности, например, на внешнее управляющее устройство (например, интеллектуальный электрический счетчик) и/или вычислительное устройство поставщика расходного ресурса. Для этого бытовой прибор может содержать соответствующий интерфейс связи, посредством которого данные будут передаваться на внешнее устройство. Если момент запуска программы определяется внешним управляющим устройством, то это управляющее устройство также может передавать упомянутые данные на вычислительное устройство поставщика расходного ресурса. Данные могут включать, например, следующие сведения:

- информацию об изменении расхода бытового прибора в зависимости от времени и/или

- информацию о моменте запуска программы и/или

- информацию о длительности выполнения программы.

Если эта информация направляется поставщику энергии, он сможет, учитывая эту информацию, реагировать на ожидаемые пиковые нагрузки. Так, на основании ожидаемой нагрузки на сеть в определенное время суток могут подключаться или отключаться электростанции. Также можно обеспечить другое распределение нагрузки, например, путем определения новых графиков изменения тарифов и их передачи на бытовой прибор и/или внешнее управляющее устройство. Бытовой прибор и/или управляющее устройство может обрабатывать новые графики изменения тарифов, автоматически сдвигая включение бытового прибора или отдельных этапов программы. Кроме того, бытовой прибор может отключаться на определенный период, в результате чего ожидаемая нагрузка на домашнюю сеть или на другой сегмент сети снова снижается до удовлетворительного уровня.

Кроме того, изобретение предлагает устройство для управления бытовым прибором. Такое устройство содержит средства для приема данных с информацией об изменении стоимости расходного ресурса в зависимости от времени, которые содержат по меньшей мере один первый временной интервал с низкой стоимостью и один второй временной интервал с высокой стоимостью расходного ресурса. Кроме того, устройство содержит средства для сравнения длительности работы бытового прибора с первым временным интервалом, а также средства для определения момента включения прибора в зависимости от результата сравнения. Также предусмотрены средства, которые, если длительность выполнения программы больше длительности первого временного интервала, определяют этап программы, который расходует больше ресурсов по сравнению с другими этапами программы на основании графика изменения расхода в зависимости от времени, который описывает потребление бытовым прибором расходного ресурса во время работы. Кроме того, устройство содержит средства для определения момента включения программы таким образом, чтобы этап программы, который расходует больше ресурсов, приходился на первый временной интервал.

Бытовой прибор, описываемый изобретением, содержит устройство, описываемое изобретением.

Предпочтительные варианты исполнения и их преимущества, упомянутые в связи со способом согласно изобретению, в равной степени относятся к устройству и бытовому прибору, описываемым изобретением.

Прочие признаки изобретения следуют из пунктов формулы изобретения, фигур и описания фигур. Все признаки и комбинации признаков, упомянутые ранее, а также признаки и комбинации признаков, раскрываемые в нижеследующем описании фигур и/или указанные только на фигурах, могут применяться не только в указанных сочетаниях, но и в иных сочетаниях, а также по отдельности.

Краткое описание чертежей

Изобретение детально рассматривается ниже на основании отдельных предпочтительных вариантов исполнения, а также прилагаемых чертежей, на которых изображено:

Фигура 1: схематичный вид бытового прибора с устройством согласно одному из вариантов исполнения изобретения.

Фигура 2: пример графика изменения стоимости расходного ресурса в зависимости от времени.

Фигура 3: пример графика изменения расхода бытового прибора в зависимости от времени.

Фигура 4: схематичный вид системы с устройством согласно одному из вариантов исполнения изобретения.

Осуществление изобретения

Бытовой прибор 1, схематично представленный на фигуре 1, может представлять собой, например, стиральную или сушильную машину. Он содержит управляющее устройство 2, которое является устройством согласно одному из вариантов исполнения изобретения или составной частью устройства. Управляющее устройство 2 служит для управления рабочими процессами в бытовом приборе 1. Например, управляющее устройство 2 управляет электрическим потребителем 3, в частности электрическим приводным двигателем стирального барабана.

Кроме того, бытовой прибор 1 содержит интерфейс 4 связи, посредством которого управляющее устройство 2 может устанавливать соединение или обмениваться данными с внешними устройствами. Кроме того, бытовой прибор 1 содержит панель 5 управления, которая выполняет функции индикатора и устройства ввода. Панель 5 управления может содержать, например, органы управления и дисплей.

Посредством интерфейса 4 связи управляющее устройство 2 может получать данные, которые содержат информацию об изменении стоимости расходного ресурса в зависимости от времени, в частности об изменении стоимости электроэнергии в зависимости от времени. Пример подобного графика КР изменения стоимости показан на фигуре 2. График КР изменения стоимости представляет собой характеристику цены на электроэнергию в зависимости от времени t. Как показано на фигуре 2, график КР изменения стоимости содержит различные временные интервалы Т1, Т2, Т3, Т4, в течение которых действуют различные тарифы на электроэнергию. В то время как в течение интервалов Т1 и Т3 стоимость электроэнергии относительно высока, во время интервалов Т2 и Т4 стоимость энергии будет ниже. Кроме того, в течение временного интервала Т4 стоимость энергии несколько ниже, чем в течение интервала Т2. Также может быть определено пороговое значение KPS. Временные интервалы Т1, Т3, во время которых стоимость энергии превышает пороговое значение KPS, могут расцениваться управляющим устройством 2 как временные интервалы с высокой стоимостью ресурса. Напротив, интервалы Т2, Т4, во время которых стоимость энергии ниже порогового значения KPS, могут расцениваться как временные интервалы с низкой стоимостью ресурса.

Кроме того, в управляющее устройство 2 заложено несколько рабочих программ и несколько дополнительных функций. Для каждой рабочей программы в управляющем устройстве 2 задан график расхода ресурса бытовым прибором 1, который описывает потребление расходного ресурса (в частности, электроэнергии) бытовым прибором 1 при выполнении соответствующей рабочей программы в виде функции от времени t. Пример графика VP расхода представлен на фигуре 3. Выполнение программы начинается в момент t0 и завершается в момент t1. Длительность выполнения программы в данном случае равна Т5. Длительность или временной промежуток между текущим моментом tA и моментом t0, то есть период до запуска программы обозначается как Т6. Здесь следует упомянуть, что для каждой записанной рабочей программы можно задать отличающийся график VP расхода. Соответствующий график VP расхода можно динамически корректировать, в частности, в том случае, если пользователь выбирает дополнительную функцию, например, «Предварительная стирка», «Дополнительное полоскание» или даже «Пятна».

Теперь управляющее устройство 2 может «наложить друг на друга» оба графика, в частности график КР изменения стоимости и график VP расхода. Управляющее устройство 2 может сравнивать длительность соответствующих временных интервалов Т2, Т4 с низкими тарифами на электроэнергию с длительностью периода Т5 выполнения программы. Когда управляющее устройство 2 обнаруживает, что длительность периода Т5 превышает длительность временного интервала Т2 или Т4, оно определяет момент t0 начала работы таким образом, чтобы, с одной стороны, расходы были минимальными, а с другой стороны, выполнение программы началось как можно раньше, то есть, чтобы длительность периода Т6 также была минимальной.

Возможный режим работы бытового прибора 1 может выглядеть, например, следующим образом:

Пользователь включает бытовой прибор 1 и выбирает определенную рабочую программу, а также, возможно, дополнительные функции. Эта информация передается на управляющее устройство 2. Управляющее устройство 2 подбирает для выбранной рабочей программы соответствующий график VP расхода, хранящийся в памяти, и, при необходимости, корректирует этот график VP расхода в зависимости от выбранных дополнительных функций. Если, например, задан график VP расхода, показанный на фигуре 3, то управляющее устройство 2 определяет, что этот график VP расхода содержит, в целом, три этапа программы с относительно высоким расходом электроэнергии. В частности, график VP расхода, представленный на фигуре 3, содержит первый этап 6 программы с высокой потребляемой мощностью, начинающийся непосредственно после момента t0. Кроме того, график VP расхода содержит еще два этапа 7, 8 программы, которые также потребляют много энергии. Однако эти этапы 7, 8 программы начинаются позднее. Управляющее устройство 2 определяет текущее время или текущий момент tA времени. После этого управляющее устройство 2 обнаруживает, что в ближайшее время наступят, в целом, два временных интервала T2 и T4, во время которых будут действовать низкие тарифы на электроэнергию. Управляющее устройство 2 считает первый возможный временной интервал, во время которого стоимость энергии ниже порогового значения KPS, подходящим временным интервалом. В данном примере это временной интервал T2. Кроме того, управляющее устройство 2 обнаруживает, что длительность Т5 выполнения программы превышает длительность временного интервала T2. Управляющее устройство 2 определяет момент t0 запуска программы таким образом, чтобы самые большие этапы 7, 8 программы, которые расходуют больше энергии по сравнению с другими этапами программы, приходились на временной интервал t2. Критерий определения момента t0 запуска программы может предусматривать максимально возможный расход электроэнергии или максимально возможное потребление расходного ресурса во время временного интервала T2. Таким образом, стоимость этого расходного ресурса будет минимальной. Также можно определить критерий для периода Т6 до момента t0: момент t0 можно определить таким образом, чтобы период Т6 не превышал предварительно заданного предельного значения.

Таким образом, управляющее устройство 2 определяет момент t0 запуска программы бытового прибора 1. Теперь управляющее устройство 2 может либо запустить программу в определенный момент t0 времени, в частности, независимо от действий пользователя, либо вывести момент t0 времени на панель 5 управления в качестве предложения. В этом случае пользователь может самостоятельно решать, принимает ли он это предложение или выбирает другой момент времени. Это может быть также реализовано следующим образом: пользователь имеет возможность переключаться между двумя различными режимами работы бытового прибора 1 при помощи панели 5 управления. В первом режиме прибор работает без вмешательства пользователя, то есть управляющее устройство 2 автоматически запускает программу в заданный момент t0 времени. Во втором режиме может выводиться предложение.

Еще одна возможность заключается в том, что пользователь при помощи панели 5 управления и функции задания времени определяет момент t0 запуска или момент завершения программы, а управляющее устройство 2 подает звуковой и/или визуальный сигнал. Этот сигнал может информировать пользователя о том, соответствует ли выбранный момент t0 запуска или момент завершения программы указанным критериям для стоимости и/или периода Т6.

Если период Т5 работы превышает длительность временного интервала Т2, то управляющее устройство 2 может также предложить альтернативную рабочую программу, в частности, при помощи панели 5 управления. Это может быть реализовано за счет того, что в управляющем устройстве 2 для каждой рабочей программы хранится альтернативная рабочая программа, в частности программа «Турбо». Выполнение этой программы «Турбо» занимает меньше времени по сравнению с относящейся к ней «нормальной» рабочей программой и может требовать большего расхода энергии. Благодаря этому на временной интервал Т2 приходится, по меньшей мере, преобладающая часть программы. Программа «Турбо» может предлагаться только при условии, что временной интервал Т2 превышает предварительно заданное предельное значение.

Если временной интервал Т2 не начинается в течение предварительно заданного периода с текущего момента tA времени и/или его продолжительность превышает предельное значение, то управляющее устройство 2 может предложить другую альтернативную рабочую программу, в частности программу «Эко», а момент t0 запуска программы может значительно опережать начало временного интервала Т2. В этом случае в управляющем устройстве 2 для каждой рабочей программы также может быть заложена альтернативная программа «Эко», которая расходует меньше энергии по сравнению с «нормальной» рабочей программой и, возможно, занимает больше времени. В графике VP расхода, показанном на фигуре 3, этап 6 программы может быть заменен, например, этапом программы, выполнение которого занимает больше времени, но требует значительно меньшего расхода энергии. В этом случае момент t0 запуска программы может быть перенесен на более ранний срок. Это позволит, с одной стороны, сэкономить электроэнергию, а с другой стороны, снизить нагрузку на сеть электроснабжения.

Как уже говорилось, управляющее устройство 2 посредством интерфейса 4 связи принимает данные с информацией о графике КР изменения стоимости. Управляющее устройство 2 может получать эти данные от внешнего (отдельного от бытового прибора 1) управляющего прибора 9, который представляет собой, например, так называемый интеллектуальный электрический счетчик. Управляющий прибор 9 может быть соединен с бытовым прибором 1, например, посредством шины связи (например, работающей по технологии передачи данных по электрическим сетям). В альтернативном варианте данные могут передаваться по беспроводному каналу связи.

Управляющий прибор может также являться составной частью упомянутого устройства согласно одному из вариантов исполнения изобретения.

Управляющий прибор 9 соединен с вычислительным устройством поставщика энергии и может обмениваться данными с этим внешним вычислительным устройством. Управляющий прибор 9 получает данные о графике KP изменения стоимости от вычислительного устройства поставщика энергии и передает их на бытовой прибор 1.

В следующем варианте исполнения управляющий прибор 9 также управляет работой бытового прибора 1; управляющий прибор 9 может определять момент t0 запуска программы. В этом случае управляющее устройство 2 бытового прибора 1 может передавать на управляющий прибор 9 данные, содержащие информацию о графике VP расхода. Это выгодно тем, что управляющий прибор 9 при определении момента t0 запуска программы может также учитывать данные других бытовых приборов. Управляющий прибор 9 может быть также встроен в бытовой прибор 1, или же функции управляющего прибора 9 могут выполняться управляющим устройством 2.

На фигуре 4 показана система согласно одному из вариантов исполнения изобретения. Такая система включает несколько бытовых приборов 10-16, а также внешний управляющий прибор 17, например, уже упомянутый интеллектуальный электрический счетчик. Управляющий прибор 17 представляет собой устройство согласно одному из вариантов исполнения изобретения. Управляющий прибор 17 един для всех бытовых приборов 10-16. Система, показанная на фигуре 4, представляет собой интеллектуальную сеть электроснабжения; бытовые приборы 10-16 могут представлять собой приборы, входящие в состав одного домохозяйства, или приборы, входящие в состав более обширного сегмента сети электроснабжения. Управляющий прибор 17 управляет работой соответствующих бытовых приборов 10-16. В частности, управляющий прибор 17 получает от поставщика энергии данные, содержащие информацию о графике КР изменения стоимости. Кроме того, управляющий прибор 17 получает от соответствующих бытовых приборов 10-16 данные, содержащие информацию о соответствующих графиках VP расхода. Управляющий прибор 17 может определять момент t0 запуска программы каждого бытового прибора 10-16 (указанным выше способом). При этом управляющий прибор 17 может также учитывать дополнительные критерии: например, соответствующий момент t0 времени может определяться таким образом, чтобы не превышалось предварительно заданное предельное значение электрической мощности в данный момент времени.

Бытовые приборы 10-16 могут корректировать соответствующие графики VP расхода во время работы и передавать откорректированные графики расхода на управляющий прибор 17. Это может происходить, например, за счет того, что стиральная машина определяет нагрузку и корректирует длительность этапа нагрева в зависимости от загрузки. Управляющий прибор 17 может учитывать этот откорректированный график VP расхода при управлении прочими бытовыми приборами 10-16.

Управляющий прибор 17 может быть также встроен в один из бытовых приборов 10-16.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 бытовой прибор
2 управляющее устройство
3 электрический потребитель
4 интерфейс связи
5 панель управления
6 этап программы
7 этап программы
8 этап программы
9 управляющий прибор
10 бытовой прибор
11 бытовой прибор
12 бытовой прибор
13 бытовой прибор
14 бытовой прибор
15 бытовой прибор
16 бытовой прибор
17 управляющий прибор
Т1, Т2, Т3, Т4 временной интервал
Т5, Т6 период
t0 момент времени
t1 момент времени
tA момент времени
t время
VP график изменения расхода
KP график изменения стоимости
KPS пороговое значение

1. Способ управления бытовым прибором (1, 10-16), в котором принимают данные с информацией о графике (KP) изменения стоимости, по меньшей мере, одного расходного ресурса в зависимости от времени, которые содержат, по меньшей мере, один первый временной интервал (Т2, Т4) с низкой стоимостью и один второй временной интервал (Т1, Т3) с высокой стоимостью расходного ресурса, сравнивают длительность (Т5) работы бытового прибора (1, 10-16) с длительностью первого временного интервала (Т2, Т4) и определяют момент (t0) запуска программы в зависимости от результата этого сравнения, отличающийся тем, что, если длительность (Т5) работы больше длительности первого временного интервала (Т2, Т4), то определяют этап (6, 7, 8) программы, который расходует больше ресурсов по сравнению с другими этапами программы, на основании графика (VP) изменения расхода в зависимости от времени, который описывает потребление бытовым прибором (1, 10-16) расходного ресурса во время работы, причем момент (t0) запуска программы определяют таким образом, чтобы этап (6, 7, 8) программы, который расходует больше ресурсов, приходился на первый временной интервал (Т2, Т4).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что принимают данные с информацией о графике (KP) изменения стоимости электроэнергии и/или воды в качестве расходного ресурса, в зависимости от времени, причем график (VP) изменения расхода описывает потребление бытовым прибором (1, 10-16) электроэнергии и/или воды в виде функции от времени (t) во время работы.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что момент (t0) запуска программы определяют посредством встроенного управляющего устройства (2) бытового прибора (1, 10-16).

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что момент (t0) запуска программы определяют посредством отдельного от бытового прибора (1, 10-16) управляющего прибора (9, 17), который передает данные с информацией о моменте (t0) запуска на бытовой прибор (1, 10-16).

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что момент (t0) запуска выводят на панель (5) управления в качестве предложения.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что автоматически включают прибор в определенный момент (t0) запуска посредством управляющего устройства (2, 9).

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что момент (t0) запуска определяют по предварительно заданным критериям, относящимся как к стоимости, по меньшей мере, одного расходного ресурса для выполнения всей программы, так и к длительности временного промежутка (Т6) между текущим моментом (tA) времени и моментом запуска программы.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что осуществляют прием информации, введенной на панели (5) управления и описывающей выбранную рабочую программу, и если длительность (Т5) выполнения программы превышает первый временной интервал (Т2, Т4), то предлагают рабочую программу, которая имеет меньшую длительность (Т5) выполнения по сравнению с выбранной программой.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что осуществляют прием информации, введенной на панели (5) управления и описывающей выбранную рабочую программу, и если первый временной интервал (Т2, Т4) не начинается в предварительно заданный период с текущего момента (tA) времени, и/или длительность первого временного интервала (Т2, Т4) меньше предельного значения, то предлагают программу, которая более экономно потребляет расходный ресурс по сравнению с выбранной программой.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что бытовой прибор передает на внешний прибор (9, 17) данные с информацией о графике (VP) изменения расхода бытового прибора (1, 10-16) в зависимости от времени, и/или данные с информацией о моменте (t0) запуска программы и/или данные с информацией о длительности (Т5) выполнения программы.

11. Устройство (2, 9, 17) для управления бытовым прибором (1, 10-16), содержащее средства (2, 9, 17) для приема данных с информацией о графике (КР) изменения стоимости расходного ресурса в зависимости от времени, которые содержат, по меньшей мере, один первый временной интервал (Т2, Т4) с низкой стоимостью и один второй временной интервал (Т1, Т3) с высокой стоимостью расходного ресурса; средства (2, 9, 17) для сравнения длительности (Т5) работы бытового прибора (1, 10-16) с длительностью первого временного интервала (Т2, Т4); и средства (2, 9, 17) для определения момента (t0) запуска программы в зависимости от результата этого сравнения, отличающееся тем, что предусмотрены средства (2, 9, 17) для определения этапа (6, 7, 8) программы, который расходует больше ресурсов по сравнению с другими этапами программы, на основании графика (VP) изменения расхода в зависимости от времени, который описывает потребление бытовым прибором (1, 10-16) расходного ресурса во время работы, если длительность (Т5) работы больше длительности первого временного интервала (Т2, Т4); и средства (2, 9, 17) для определения момента (t0) запуска программы таким образом, чтобы этап (6, 7, 8) программы, который расходует больше ресурсов, приходился на первый временной интервал (Т2, Т4).

12. Бытовой прибор (1, 10-16), снабженный устройством (2, 9, 17), охарактеризованным в п.11, и выполненный с возможностью управления посредством указанного устройства (2, 9, 17).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроэнергетическим системам, и может быть использовано для стабилизации напряжения питания потребителей трансформаторных подстанций промышленных и агропромышленных предприятий, предусматривающих подключение электронагревателей для дополнительного обогрева помещений, нагрева воды и т.п., а также объектов мясомолочной и пищевой промышленности, в технологических процессах которых требуется непрерывная подача пара.

Изобретение относится, в том числе, к центральному устройству (110) для системы (100) управления для управления системой (10) передачи энергии, имеющей генераторы (30-32) энергии и потребители (40-45) энергии, причем центральное устройство выполнено с возможностью, на основе текущего и/или прогнозируемого потребления энергии, определять, какое количество энергии должно генерироваться генераторами энергии.

Стабилизатор напряжения трансформаторных подстанций предприятий относится к электротехнике, в частности к электроэнергетическим системам, и может быть использован для стабилизации напряжения питания потребителей трансформаторных подстанций промышленных и агропромышленных предприятий, предусматривающих подключение электронагревателей для дополнительного обогрева помещений, нагрева воды и т.п., а также объектов мясомолочной и пищевой промышленности, в технологических процессах которых требуется непрерывная подача пара.

Изобретение относится к способу и устройству управления электрической системой для подачи электрического тока в розетки для пассажиров летательного аппарата. Технический результат заключается в обеспечении возможности электропитания большого числа потребителей в условиях ограниченной электрической мощности.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано во вспомогательном устройстве подачи энергии бытовых электроприборов, использующем интеллектуальную сеть.

Использование: в области электротехники. Технический результат - обеспечение возможности подключения оборудования, превышающего лимит установленной мощности без модернизации электрической сети.

Использование: в области электротехники. Технический результат - сглаживание пульсаций в коммунальной электрической сети.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в энергосистемах. .

Изобретение относится к источникам питания, которые обеспечивают мощность для переменных нагрузок и запитываются от энергораспределительных систем, имеющих какую-либо форму ограничения мощности, в частности к системе электроснабжения, содержащей внутренние электронные схемы, которые контролируют входное напряжение с целью определения, когда можно осуществлять запуск, управляют расходом энергии во время запуска и контролируют выходное напряжение и режим системы с целью определения, когда следует увеличить или уменьшить мощность, подводимую к одному избранному компоненту из множества несущих нагрузку компонентов сети.

Использование: в области электротехники. Технический результат - обеспечение гибкости и простоты ассоциирования процессов переключения с переключающими устройствами. Согласно способу сначала осуществляется идентификация (S1) используемой для электрического прибора (7) электрической штепсельной розетки (6) на основе изменения параметра, детектируемого на выводе (2) электропитания модуля (1) электропитания, или на основе сигнала идентификации, который передается через относящееся к контуру (5) электропитания соединение (11) сигнализации от электрической штепсельной розетки (6) к выводу (2) электропитания модуля (1) электропитания. Затем логический адрес идентифицированной электрической штепсельной розетки (6) ассоциируется (S2) с соответствующим выводом (2) электропитания модуля (1) электропитания. Подключенный к идентифицированной электрической штепсельной розетке (6) электрический прибор (7) управляется или контролируется (S3) на основе ассоциированного логического адреса идентифицированной электрической штепсельной розетки (6). 4 н. и 14 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх