前所述，可居住環(huán)境可以包括但不限于:工作場(chǎng)所、住宅、商業(yè)或工業(yè)環(huán)境。能量使用數(shù)據(jù)可以包括由公共服務(wù)提供商提供的能量的歷史定價(jià)數(shù)據(jù)、以及預(yù)期定價(jià)數(shù)據(jù)。歷史定價(jià)數(shù)據(jù)包括消費(fèi)者的先前提供的能量的時(shí)間、位置和價(jià)格。預(yù)期定價(jià)數(shù)據(jù)包括目前提供的能量和要提供的能量的價(jià)格。在一些實(shí)施例中，“定價(jià)數(shù)據(jù)”可以稱為“費(fèi)率信息”。此夕卜，能量使用數(shù)據(jù)包括消費(fèi)者的歷史能量使用數(shù)據(jù)。消費(fèi)者的歷史能量使用數(shù)據(jù)包括消費(fèi)者在住宅、工作場(chǎng)所、商業(yè)或工業(yè)環(huán)境先前使用或消耗能量的時(shí)間、地點(diǎn)以及量。
[0069]可以通過來自用戶在輸入組件782的直接輸入將映射數(shù)據(jù)提供給系統(tǒng)700，或從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)730檢索映射數(shù)據(jù)。映射數(shù)據(jù)包括電氣設(shè)備到電氣組件的映射。電氣設(shè)備到電氣組件的映射在圖5中示出。如所示的，映射信息包括源位置、斷路器信息、連接的設(shè)備、經(jīng)由墻上插座的連接、經(jīng)由開關(guān)的連接、連接瓦特?cái)?shù)、估計(jì)的高峰使用小時(shí)、以及估計(jì)的每小時(shí)安培數(shù)。例如，電氣設(shè)備到電氣組件的映射允許諸如冰箱的特定設(shè)備與諸如插座的特定電氣組件相關(guān)聯(lián)，并且還允許采集瓦特?cái)?shù)、估計(jì)的高峰使用小時(shí)、以及估計(jì)的每使用小時(shí)安培數(shù)。電氣設(shè)備包括沒有附接到可居住結(jié)構(gòu)的設(shè)備。例如，電氣設(shè)備包括但不限于冰箱、微波爐、烤面包機(jī)、烤箱、爐灶、電視和游戲系統(tǒng)。電氣組件可以包括通常附接或半附接在可居住環(huán)境中的組件。電氣組件包括但不限于加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、照明開關(guān)或插座。映射信息可以被能量管理功能使用，以確定電氣設(shè)備在與特定的電氣組件相關(guān)聯(lián)時(shí)使用能量的時(shí)間和量。此外，映射信息允許用戶改變提供給電氣組件或電氣設(shè)備的能量的量。
[0070]成本節(jié)約信息包括與消費(fèi)者相關(guān)聯(lián)的信息，并包括高峰時(shí)間折扣信息、動(dòng)態(tài)定價(jià)、以及關(guān)于如何降低能量成本金額的建議。高峰時(shí)間折扣信息包括這樣的信息:何時(shí)減少能量使用是有利的，特別是在用電需求較高的高峰事件當(dāng)天。減少在這樣的日子的能量使用可以為消費(fèi)者省錢。動(dòng)態(tài)定價(jià)包括有關(guān)能量的基于時(shí)間的定價(jià)的信息，其中，能量的價(jià)格根據(jù)一天中的時(shí)間、星期幾、月中的日期、或一年中的月份而變化。例如，使用映射信息，成本節(jié)約信息可以包括:在白天與在夜間相比，使用干衣機(jī)時(shí)消耗的能量的量。成本節(jié)約信息可以包括關(guān)于通過在夜間使用干衣機(jī)能夠省多少錢的建議。成本節(jié)約信息還可以包括關(guān)于要使用何種能量源的建議。例如，能量存儲(chǔ)系統(tǒng)可能已在X美元的價(jià)格上存儲(chǔ)了能量。目前從公共服務(wù)提供商處獲得能量的價(jià)格可能花費(fèi)Y美元，其中X小于Y。成本節(jié)約信息可以包括建議使用更便宜的存儲(chǔ)能量，而不是由公共服務(wù)提供商提供的更昂貴的能量。
[0071]行為影響信息包括關(guān)于能量的使用的信息，諸如在特定時(shí)間由電氣設(shè)備、由電氣組件使用的能量的量、或關(guān)于如何使用更少或更多能量的建議。
[0072]預(yù)期能量使用數(shù)據(jù)包括關(guān)于根據(jù)以往的使用能量的模式和方法而預(yù)測(cè)的未來的能量使用的信息。由能量管理功能提供的通知包括賬單、本地、國(guó)家和全球天氣警報(bào)、目前的狀況和預(yù)報(bào)、以及能量警報(bào)。
[0073]公共服務(wù)提供商的成本節(jié)約信息包括與以下相關(guān)的信息:提供給消費(fèi)者的能量的量、時(shí)間和消費(fèi)者，消費(fèi)者如何使用該能量，以及如何以較便宜的方式將能量提供給消費(fèi)者。例如，消費(fèi)者可以具有能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，并在晚上使用最多能量。對(duì)于公共服務(wù)提供商來說，在晚上可能會(huì)比在上午花費(fèi)更多來向該消費(fèi)者提供能量。成本節(jié)約信息可以包括這樣的建議:在上午向消費(fèi)者提供晚上所需的能量的量，使得該用戶能夠在上午期間存儲(chǔ)能量。與公共服務(wù)提供商相關(guān)聯(lián)的行為影響信息包括有關(guān)提供能量的時(shí)間、消費(fèi)者和量的信息。
[0074]在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)700可以包括圖形用戶界面，其允許用戶與能量管理系統(tǒng)交互。在這樣的實(shí)施例中，能量使用數(shù)據(jù)或能量管理數(shù)據(jù)的輸出可被呈現(xiàn)在圖形用戶界面上。在一些實(shí)施例中，能量使用數(shù)據(jù)和能量管理數(shù)據(jù)的輸出可以通過其它形式的電子通信而被提供給用戶，所述其它形式諸如但不限于電子郵件、顯示設(shè)備、電話、文本消息、或音頻設(shè)備。
[0075]能量管理系統(tǒng)700可被配置為使用家庭局域網(wǎng)(HAN)整合或綠色按鈕(GreenButton)整合，以便使用戶能夠管理其能量消耗，并允許能量管理系統(tǒng)采集和生成高效的能量使用數(shù)據(jù)和能量管理數(shù)據(jù)。綠色按鈕處理這樣的想法:向公用服務(wù)客戶提供以消費(fèi)者友好且計(jì)算機(jī)友好的格式對(duì)其能量使用信息的容易且安全的訪問。此外，能量管理系統(tǒng)700可被配置為通過各種手段與能量的消費(fèi)者和系統(tǒng)的用戶交互，所述各種手段諸如但不限于電子郵件、顯示設(shè)備、電話、文本消息、音頻設(shè)備和社交媒體渠道(outlet)。
[0076]現(xiàn)在參考圖8，方法800中示出了用于確定能量源的處理。如所圖示的，在步驟810中，從與可居住環(huán)境相關(guān)聯(lián)的能量組件接收能量的請(qǐng)求。在步驟820中，分析能量相關(guān)的數(shù)據(jù)、映射數(shù)據(jù)、以及在與可居住環(huán)境相關(guān)聯(lián)的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)中存儲(chǔ)的能量的量，其中，能量存儲(chǔ)系統(tǒng)包括電池組和電容器組。在步驟830中，基于能量組件在特定時(shí)段所需的能量的最小量小于在能量存儲(chǔ)系統(tǒng)中存儲(chǔ)的能量的量，確定繞過能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，從而允許外部能量源提供能量。
[0077]現(xiàn)在參考圖9，在方法900中示出了用于確定能量源的處理。如所圖示的，在步驟910中，從與可居住環(huán)境相關(guān)聯(lián)的能量組件接收能量的請(qǐng)求。在步驟920中，分析能量相關(guān)的數(shù)據(jù)、映射數(shù)據(jù)、以及在與可居住環(huán)境相關(guān)聯(lián)的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)中存儲(chǔ)的能量的量，其中，能量存儲(chǔ)系統(tǒng)包括電池組和電容器組。在步驟930中，基于能量組件在特定時(shí)段所需的能量的最小量大于在能量存儲(chǔ)系統(tǒng)中存儲(chǔ)的能量的量，確定繞過能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，從而允許外部能量源提供能量。
[0078]現(xiàn)在參考圖10，在方法1000中示出了用于確定能量源的處理。如所圖示的，在步驟1010中，從與可居住環(huán)境相關(guān)聯(lián)的能量組件接收能量的請(qǐng)求。在步驟1020中，分析能量相關(guān)的數(shù)據(jù)、映射數(shù)據(jù)、以及在電池組和電容器組中存儲(chǔ)的能量的量。在步驟1030中，基于能量組件在特定時(shí)段所需的能量的最小量小于在電池組和電容器組的至少一個(gè)中存儲(chǔ)的能量的量，確定從電池組和電容器組的至少一個(gè)提供能量。
[0079]因?yàn)閳D1-10討論了本發(fā)明的實(shí)施例，所以下面將討論涉及本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)方式的示例性場(chǎng)景。
[0080]在本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)方式中，能量存儲(chǔ)系統(tǒng)可以被安裝在住宅內(nèi)在斷路器面板處或其附近。控制箱將信號(hào)發(fā)送到智能儀表，以使用能量存儲(chǔ)系統(tǒng)、或者繞過該能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，從而正常輸電。能量管理系統(tǒng)通過在非高峰時(shí)段收集電力并且以兩種類型的蓄電池輸送方法來儲(chǔ)電而工作。如上所述、且針對(duì)于實(shí)施例，鋰電池組保持穩(wěn)定的連續(xù)電力流，而超級(jí)電容器組保持爆發(fā)式釋放的電力，以跳躍式啟動(dòng)急需更大電力的電氣組件、電氣設(shè)備或兩者。鋰離子電池組和超級(jí)電容器的組可以合并成無縫輸電系統(tǒng)，以向家電供電并供應(yīng)日常電力需要。能量存儲(chǔ)系統(tǒng)可以利用健壯的能量管理系統(tǒng)，以便向用戶提供綜合的通信工具。使用能量存儲(chǔ)系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)或者兩者，用戶可以打開/關(guān)閉或調(diào)暗任何照明開關(guān)，或控制AC插座。此外，用戶能夠通過任何具有網(wǎng)絡(luò)功能的計(jì)算機(jī)、智能電話、或其它移動(dòng)設(shè)備，每天24小時(shí)控制住宅中的任何插入式電氣設(shè)備。
[0081]進(jìn)一步說明的，能量存儲(chǔ)系統(tǒng)包含超級(jí)電容器(UC)的電容器組，用于將DC存儲(chǔ)按需轉(zhuǎn)換為AC。UC組保持在需要時(shí)快速地且以功率突發(fā)地放電的電力。這種類型的系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成對(duì)需要3-7倍多的能量用于起動(dòng)浪涌(start-up surge)的諸如空調(diào)和爐風(fēng)機(jī)的設(shè)備供電。通常，電容器包括低量的內(nèi)阻，并可快速放電，但也許不能在給定時(shí)間存儲(chǔ)大量能量。進(jìn)一步描述的，能量存儲(chǔ)系統(tǒng)包含鋰離子電池組，來輸送更平滑、更恒定的AC到電氣組件、電氣設(shè)備或兩者。通常，電池比電容器具有更高的內(nèi)阻。電池存儲(chǔ)連續(xù)釋放到低功耗設(shè)備(如家電上的時(shí)鐘/收音機(jī)、或時(shí)鐘/計(jì)時(shí)器)的電力。控制箱可以被配置為接收或提供命令給逆變器，以從鋰離子電池組釋放連續(xù)的電力流，并且，每次打開設(shè)備或打開照明開關(guān)時(shí)，向適當(dāng)?shù)哪孀兤靼l(fā)送命令，以釋放更多的電池電力。
[0082]在本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)方式中，可以在電力需求高峰時(shí)段期間對(duì)整個(gè)住宅供電。在實(shí)施例中，用戶可以控制使用電力的每個(gè)設(shè)備。能量存儲(chǔ)系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)或者兩者都可以通過計(jì)算機(jī)、移動(dòng)設(shè)備或兩者向用戶發(fā)送電子郵件通知和警報(bào)。本發(fā)明與智能儀表集成，以連接到智能電網(wǎng)用于雙向通信。如上所述且針對(duì)特定實(shí)施例，能量存儲(chǔ)系統(tǒng)從用于離網(wǎng)發(fā)電的太陽(yáng)能系統(tǒng)、風(fēng)力系統(tǒng)、以及地?zé)嵯到y(tǒng)