断路器面板

申请号 CN201180007089.9 申请日 2011-01-25 公开(公告)号 CN102870303A 公开(公告)日 2013-01-09
申请人 爱迪生环球电路公司; 发明人 杰弗里·L·弗兰克斯; 雷·科尔; 斯蒂芬·E·威廉姆斯;
摘要 在至少一些 实施例 中,系统包括多个 断路器 和跳闸控制逻辑 电路 ,所述跳闸控制 逻辑电路 在断路器外部并与之联接。跳闸控制逻辑电路使得对于每个断路器能够选择多个不同跳闸选项。
权利要求

1.一种系统,包括:
多个断路器
跳闸控制逻辑电路,在所述断路器的外部并与所述断路器联接,其中所述跳闸控制逻辑电路使得每个所述断路器能够选择多个不同的跳闸选项。
2.根据权利要求1所述的系统,其中,所述多个不同的跳闸选项包括故障过载跳闸选项、电弧故障电路中断跳闸选项、接地故障电路中断跳闸选项,以及电弧故障电路中断/接地故障电路中断跳闸选项。
3.根据权利要求1所述的系统,进一步包括:
联接到所述跳闸控制逻辑电路和每个所述断路器上的接口,其中,所述接口在所述断路器和跳闸控制逻辑电路之间传送电感应信号和故障感应信号。
4.根据权利要求1所述的系统,进一步包括:
联接到所述多个断路器上的设施计量逻辑电路,其中,所述设施计量逻辑电路判定用于所述系统的电力消耗信息,并对传输到设施计量收集场所的信息格式化。
5.根据权利要求1所述的系统,进一步包括:
与所述跳闸控制逻辑电路通信的用户接口,其中,所述用户接口使得用户能够设定所述多个断路器中的每一个以利用所述多个不同跳闸选项中的一个运行。
6.根据权利要求5所述的系统,其中,所述用户接口包括触摸屏
7.根据权利要求5所述的系统,进一步包括:
联接到所述用户接口的终端点通信接口,其中,所述终端点通信接口使得用户能够经由所述用户接口与电力设备或者电力插座进行通信。
8.根据权利要求1所述的系统,进一步包括:
联接到跳闸控制逻辑电路的通信接口,其中,所述通信接口使得电力设施提供商能够远程使得所述多个断路器中的每个分别跳闸。
9.根据权利要求1所述的系统,进一步包括:
通信接口,所述通信接口能够使得多媒体传输被经由用于所述系统的断路器面板接收。
10.根据权利要求1所述的系统,其中,所述断路器无需用于连接的电线而直接连接到线路侧母线和中性侧母线上。
11.一种断路器面板,包括:
故障检测逻辑电路,位于多个断路器的每一个中并与所述断路器面板相关联;以及跳闸控制逻辑电路,联接到每个所述故障检测逻辑电路上并位于所述多个断路器之外,其中,所述跳闸控制逻辑电路使得每个所述断路器能够选择多个不同的跳闸选项。
12.根据权利要求11所述的断路器面板,进一步包括:
线路侧母线和中性侧母线,其中,所述多个断路器无需使用电线而直接连接到所述线路侧母线和中性侧母线上。
13.根据权利要求10所述的断路器面板,进一步包括:
联接到跳闸控制逻辑电路的用户接口,其中,所述用户接口使得用户能够观察用于所述断路器面板的电力消耗信息,并调整所述多个断路器的每个以利用所述多个不同的跳闸选项中的一个来运行。
14.根据权利要求11所述的断路器面板,其中,所述多个不同的跳闸选项包括故障过载跳闸选项、电弧故障电路中断跳闸选项、接地故障电路中断跳闸选项,以及电弧故障电路中断/接地故障电路中断跳闸选项。
15.根据权利要求11所述的断路器面板,进一步包括:
网络接口,提供用户家庭局域网络的多媒体元件;以及
能够在应用和用户之间进行通信的终端点通信接口。

说明书全文

断路器面板

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求名称为“断路器控制箱”、申请号为61/298,018的美国临时专利申请以及名称为“具有通信网关的断路器控制箱”、申请号为61/298,104的美国临时专利申请的优先权。上述优先权文件通过引用合并于此。

背景技术

[0003] 断路器提供一种响应于故障条件(例如,过载或者短路)的自动切换机构,通过中断电路的连续性而停止电流流动。电弧故障断路器(AFCI)和接地故障断路器(GFCI)是较新的断路器技术,其分别检测电弧故障和接地故障的故障条件。通常,断路器面板包括多个断路器,其每一个用于保护不同的支电路。对于断路器面板的不同断路器用于不同的故障检测这一实施是一个重要的任务。发明内容
[0004] 在至少一些实施例中,系统包括多个断路器和跳闸控制逻辑电路,所述跳闸控制逻辑电路在断路器外部并与之联接。跳闸控制逻辑电路使得对于每个断路器能够选择多个不同跳闸选项。
[0005] 在至少一些实施例中,所述断路器面板包括故障检测逻辑电路,其位于多个断路器的每一个中并与断路器面板相关。所述断路器面板还包括跳闸控制逻辑电路,其联接到每个故障检测逻辑电路上并位于多个断路器之外。所述跳闸控制逻辑电路使得对于每个断路器选择多个不同的跳闸选项。附图说明
[0006] 为了详细地描述本发明的示范性实施例,现在将参考附图,其中:
[0007] 图1示出了根据本公开的实施例的系统;
[0008] 图2示出了根据本公开的另一实施例的系统;
[0009] 图3示出了根据本公开的实施例的断路器的方框图;以及
[0010] 图4示出了根据本公开的实施例的方法。
[0011] 术语和符号
[0012] 在以下的说明书权利要求书中通篇使用某些术语以描述特定的系统部件。如本领域中的技术人员可理解的是,不同公司使用不同的名称指代同一元件。本文件并不意图区分名字不同但功能相同的部件。在以下的讨论和权利要求中,术语“包括”和“包含”是以开放的形式使用的,因此应该解释为“包括,但不限于”。另外,术语“联接(couple)”或者“联接(couples)”意图表示直接或者间接的电连接。因此,如果第一装置联接到第二装置上,所述连接可以是通过直接电连接,或者可以是经由其它装置和连接件的间接连接。

具体实施方式

[0013] 以下讨论可用于本发明的多种实施例。虽然这些实施例中的一个或者多个可以是优选的,但是所公开的实施例不应被解释为或者用作对本公开(包括权利要求)的范围的限制。此外,本领域中的技术人员可以理解以下描述将具有广泛的申请,并且对于任意实施例的讨论仅意味着对所述实施例的实例,而并不意图表明本公开(包括权利要求)的范围受限于所述实施例。
[0014] 这里所公开的是为多个断路器提供动态控制跳闸操作的方法和系统。另外,此处还公开了一种断路器结构,其便于用户和断路器面板之间和/或电设施提供商和断路器面板之间的交互作用。此外,此处还公开了一种断路器结构,其使得可以经由断路器面板接收多媒体/因特网传输。另外,所公开的断路器面板结构的至少一些实施例提供了用于在用户和经由断路器面板供电的电力设施之间通信的接口
[0015] 在至少一些实施例中,断路器面板为八个支路保护产品提供过载保护。断路器可以是具有20安培断路器的60安培接线盒。以下项目组成所公开的断路器面板的基本基座:1)电控制盒,其提供60安培、单相服务、120VAC/240VAC 50/60Hz;2)支路过电流保护装置(断路器),其具有远程跳闸能力;3)断路器,其基于双金属跳闸启动提供独立的电路保护;
4)传感器,其集成到断路器中用于接地故障事件检测和/或电弧故障事件检测;5)断路器,其为单极装置,120VAC/240VAC,50/60Hz,20Amp;6)断路器,其安装在被用于容纳八个断路器的塑料外壳(此处被称为“断路器套”)中;7)电力母线和分流测量传感器,其集成于这里所描述的测量和控制板中,所述板可以位于断路器套中;8)断路器,其连接到线路侧电力母线上,而不暴露给用户;以及9)断路器,其与位于测量和控制板上的远程感应和控制连接器相配合。
[0016] 可以将以上列出的项目作为单独的系统进行测试,以提供基本的支路过载保护。除了组成母线系统和主电连接件的那些元件外,上述结构并不依赖于使用此处描述的测量和控制板。可以对断路器面板的支路过饱和结构增加各种辅助元件。这些辅助元件包括:
1a)断路器套被改进以包括两个完全占满的电路板(测量和控制板,以及系统控制器板),其用于控制、测量、感应以及用户接口选项;1b)利用智能断路器功能来实现接地故障短路中断(GFCI)和电弧故障电路中断(AFCI)能力;2)测量和控制板以及系统控制器板被密封在断路器套中,从而变得抗损坏;3)所述测量和控制板为全部电力提供高质量的电力设施度量功能以及还使得支路测量/控制变得实用;4)所述系统控制器板利用显示器(例如,TFT触摸屏)提供人机接口(HMI);5)显示器具有集成的触摸屏,利用所述触摸屏来建立和观察专用于每个支路的辅助元件;6)所述显示器提供状态、时间、功率测量信息,加上用于测试辅助功能的器件;7)所述显示器显示电路事件、故障检测,以及故障特征(例如,过电流、接地故障、电弧故障、线路尖峰(spike)、停电(brownout)、电力质量);8)使用用于通过安装人员建立的HMI来添加功能,例如支路特征(姓名、使用等)、支路优先选择,以及支路激活特征(GFCI、AFCI等)。
[0017] 在至少一些实施例中,所公开的断路器面板(例如,利用系统控制器板)提供从通信供应商到家庭的网关。这可以利用硬线连接、光纤、基站(cell tower)、或者专有WAN。无论连接器件如何,协议处理远程登录并利用通信连通性进行控制。对于通信网管的一种实施是通过使用通信提供商所供应的通信模。该通信模块例如通过USB 2.0连接来连接到系统控制器板。在至少一些实施例中,通信模块是通过提供商建立的,以便完成与基站(cell tower)协议兼容的射频(RF)接口。该设备至少提供3G服务,并且如果可能则有可能提供4G服务。该通信模块安装在房屋的外部并经由USB 2.0电缆穿过房屋的墙壁而连接到系统控制器板上。
[0018] 所公开的断路器面板支持的一些通信元件如下:1)提供高速流服务(WAN);2)将通信经由系统控制器板路由到家庭局域网(HAN)中的终端点设备;3)提供用于VoIP、流视频、流音频和/或互联网连接性的功能;4)提供来自电力设施提供商或到电力设施提供商的连接性;5)添加用于以下的设施提供商功能:远程计量读数、控制到居住处的电力(接通或者关断)、要求次级(side)电力控制(基于优先和使用进行支路控制)、提供使用时间度量信息、支持VPN和SCADA协议以保护连接和通信平台以及电力设施提供商使用的格式、支持监督协议由此可以任意方向地发送信息、支持使用用于多种目的的监督信息,其中所述目的不会相互排斥(例如,用于登录、计量和/或控制);6)使用用于通过通信提供商和/或电力设施提供商建立的HMI;7)使用用于通信建立(例如,路由、IP地址、GPS坐标、SIM建立、证书、VPN以及家庭局域网(HAN))的HMI;8)使用用于电力设施建立(例如,用户账号、证书、VPN、SCADA建立)的HMI;以及9)到房屋内的设备的终端点无线连接是通过附着到系统控制器板上的子板(WiFi和/或ZigBee通信子板)实现的。子板提供多个以下特征:1)包含于断路器套中的系统控制器板结构有适当的子板,以激活房屋内的额外终端点无线通信;以及2)多种终端点通信受以下所支持:VoIP(电话)、流音频(音乐)、流视频(TV)、互联网连接(笔记本电脑),以及智能箱(smart-box)连接(笔记本电脑)。
[0019] 图1示出了根据本公开的实施例的系统100。如图所示,系统100包括多个断路器106A-106H,其联接到母线子系统104上。对于每个断路器110A-110H,还设置了电流传感器逻辑电路(logic)112A-112H。每个断路器110A-110H为从电源102接收电力的相应的支路108A-108H提供故障保护。
[0020] 在图1中,每个断路器110A-110H联接到跳闸控制逻辑电路(logic)124。在至少一些实施例中,跳闸控制逻辑电路124安置在测量和控制板120。测量和控制板120例如包括测量和故障检测接口122,通过该接口122可以接收来自断路器110A-110H电力感应信号和故障感应信号。
[0021] 跳闸控制逻辑电路124运行以提供用于每个断路器110A-110H的故障(例如,过载)跳闸选项、电弧故障电路中断(AFCI)跳闸选项、接地电路中断(GFCI)跳闸选项,以及AFCI/GFCI跳闸选项。在至少一些实施例中,用于每个断路器110A-110H的跳闸选项是用户经由用户接口(例如,触摸屏132)与跳闸控制逻辑电路124通信而选择的。用于每个断路器110A-110H的跳闸选择(tripping option)还可以经由配置为与跳闸控制逻辑电路124通信的本地或远程计算装置进行选择。
[0022] 如图所示,测量和控制板120还包括设施等级计量逻辑电路126,该逻辑电路126判定用于系统100的电力消耗信息并且组织、格式化以及选择性传送电力消耗信息到设施计量收集场所(未示出)。测量和控制板120还包括电力供应接口128,该接口128输出用于系统100的不同部件的不同电压平。例如,可以利用不同的电压水平运行跳闸控制逻辑电路124和设施等级计量逻辑电路126。电力供应接口128还可以与测量和控制板通信而将电力提供到系统控制器板140的部件。在至少一些实施例中,测量和控制板120与系统控制器板140经由RS-232接口进行通信。此外,多个测量和控制板120按照需要可以是菊花链(daisy-chained)130(例如,经由RS-485接口),以支持额外的断路器。在这种方式中,通过复制用于额外断路器的测量和控制板120运行(跳闸控制循环功能),系统100中的断路器的总数目可以按照需要延展。即使测量和控制板120的数目增加,仅需要使用一个系统控制器板140用于系统100。
[0023] 如图所示,系统控制器板140包括触摸屏142(例如,TFT触摸屏或者其它触摸屏技术)。触摸屏142为用户显示信息,并使得用户能够与系统100的控制元件相互作用,和/或能够请求关于系统100的信息。如前所述,用户/管理员应该能够设置(和动态更新)用于系统100的每个断路器的故障跳闸选项、电弧故障电路中断(AFCI)跳闸选项、接地故障电路中断(GFCI)跳闸选项,以及AFCI/GFCI跳闸选项。系统控制器板140还包括脉冲宽度调制(PWM)背部照明显示电路158,其能够调整用于照亮触摸屏142的背部照明强度。
[0024] 系统控制器板140还包括多个通信接口,包括:RS-232接口144,以支持与测量和控制板120的通信;10/100E-MAC端口146,其具有介质独立接口(MII)或减少的介质独立接口(RMII);USB2.0主端口148,与记忆棒兼容;USB 2.0主端口150,用于选择性与WiFi子板通信;安全数字(SD)卡多媒体卡(MMC)接口152;USB 2.0主端口160,用于广域网(WAN)联接;USB 2.0装置端口162,用于设置和安装系统100的控制软件/固件;通用异步接收器/传送器(USART)端口164,其与RS-232兼容用于调试系统100的控制软件/固件;以及J-TAG端口166,用于测试和调试操作。系统控制器板140还包括电力供应接口156,以调整用于系统控制器板140的不同部件的电力供应电压水平。此外,系统控制器板140包括后备电池实时时钟(RTC)154,以对系统控制器板140的各种硬件部件计时。
[0025] 测量和控制120板以及系统控制器板140仅是实例,并不意图限制本公开的实施例为特定通信接口或控制方案。通常,每个测量和控制板120为到达预定数目的断路器(例如,8个断路器)提供跳闸控制循环。跳闸控制循环由断路器实施,所述断路器能感应被用于触发断路器跳闸的所有故障条件。为了定制用于能检测多种故障条件的断路器的跳闸条件,将由断路器检测到的故障感应信号和电力感应信号传递到跳闸控制循环,其分别管理用于每个断路器的特定跳闸条件。以这样的方式,能够按照需要定制和更新用于多个断路器(例如,110A-110H)的每一个的跳闸条件,其能提供用于不同支路(例如,支路108A-108H)的故障检测。
[0026] 同时,系统控制器板140提供用户接口选项和通信元件,其增强了断路器系统或面板的功用。例如,系统控制器板140的用户接口特征被用于提供电力消耗信息、应用管理,以及对系统100的用户/管理员的断路器管理。同时,系统控制器板140的通信元件激活用于家庭局域网(HAN)的测试、调试、与应用的终端点通信、与电插座和/或多服务(例如,因特网、VoIP、电视、流视频/音频等)的接收进行通信。
[0027] 在一些实施例中,测量和控制板120的跳闸控制循环部件可以与用户接口元件和/或系统控制器板140的通信元件在单独的控制板上接合。通常,这里所描述的跳闸控制循环部件、用户接口元件和通信元件可以多种方式分散在多个控制板中,而无需改变系统100的操作。此外,这里所描述的用户接口元件和系统控制器板140并不排除利用单独计算机系统管理系统100的元件或者配置为与系统100的控制逻辑电路通信的便携式控制装置。换句话说,系统100的用户/管理员能利用预集成的用户接口(例如,触摸屏142)、单独的用户接口(例如,运行适当软件的计算装置)或者两者管理系统100的元件。
[0028] 在至少一些实施例中,对系统100的元件的管理可以划分为用户管理元件和管理员管理元件。换句话说,可能存在仅终端用户(例如,家庭拥有者)能访问的系统100的元件。例如,用户可以选择用于HMI的颜色格选择、激活/禁止用于非临界事件(广告)的音频通知、设定用于支路和整个系统的关于电力消耗的反馈标准。此外,还可能存在仅系统安装者(例如,电力承包商)能够访问的系统100的其它元件。例如,系统安装者能够命名支路、设定用于支路的优先顺序和/或设定用于每条支路的跳闸选项。此外,可以存在仅通信提供商能够访问的系统100的其它元件。例如,通信提供商设定时区信息、GPS坐标、网络时间协议、VPN选项、用于通信提供商的认证证书、激活/禁止系统的元件(火/警/急救响应选项)。此外,可能存在仅电力设施提供商能够访问的系统100的元件。例如,电力设施提供商可以设定账户、SCADA访问信息、用于较后防问的证书(用户名/密码)、用于通信(例如,VPN选项)的路由信息。
[0029] 在至少一些实施例中,电力设施提供商能够远程访问系统100,以收集电力消耗信息和/或选择性地使得系统100的断路器跳闸。在至少一些实施例中,如果电力设施提供商使得断路器跳闸,则跳闸控制逻辑电路124使得断路器继续跳闸(手动重设断路器开关是无效的)直到电力设施提供商信号通知跳闸控制逻辑电路使用已跳闸的断路器是允许的。以这种方式,电力设施提供商能够防止误使用系统100,或者甚至误使用单个断路器及其对应的支路。
[0030] 图2示出了根据本公开的另一实施例的系统200。图2的系统200类似于图1的系统100,但是示出了额外的通信特征。在图2中,系统200包括WAN通信模块204,天线206联接到用于广域网(WAN)连接的USB 2.0主端口160。以这种方式,WAN通信模块204和天线206使得能够与WAN提供商208通信。
[0031] 系统200还示出添加到系统控制器板140上的具有天线160的WiFi无线子板158。WiFi无线子板158激活用于家庭局域网(HAN)服务的通信。系统200还示出添加的具有天线164的ZigBee无线子板162,以激活与可兼容的电力应用和插座的通信。
[0032] 图3示出了根据本公开的实施例的断路器302的方框图。断路器302包括选择性地断开支路306的连续性的机械部件304。在至少一些实施例中,机械部件304无需电线而联接到线路母线和中性母线上(即,可以对应于至少一些机械部件306并具有线路母线和中性母线而直接在导体之间接触)。机械部件304由能够利用电控制信号触发的螺线管314激活。一旦由于对螺线管314供给能量而使得机械部件304“跳闸”(断开支路306的连续性),机械部件304不得不被手动重设以恢复支路306的连续性。
[0033] 在至少一些实施例中,断路器302包括GFCI/AFCI传感器322和与支路306串联的电力传感器324。GFCI/AFCI传感器322配置为经由高信噪比(SNR)低阻抗电路318向GFCI/电力逻辑电路320提供故障感应信号。高SNR低阻抗电路318提高了用于断路器302的故障检测的性能。同时,电力传感器324直接向GFCI/电力逻辑电路320提供电力感应信号。利用来自电力传感器324的电力感应信号和来自GFCI/AFCI传感器322的故障感应信号,GFCI/电力逻辑电路320能够识别包括过载故障、AFCI故障和GFCI故障的故障。如果GFCI/电力逻辑电路320识别出故障,则由GFCI/电力逻辑电路320输出对应的故障信号。取代基于GFCI/电力逻辑电路320输出的故障信号直接对螺线管供应能量,断路器302使得由GFCI/电力逻辑电路320输出的任何故障信号被输送到控制感应接口316,其将GFCI/电力逻辑电路320输出的故障信号携带至跳闸控制循环(例如,在测量和控制板120上的跳闸控制逻辑电路124)。在断路器302外部的跳闸控制逻辑电路124判定是否取决于用于断路器302而选择的跳闸选项(例如,故障(如,过载)跳闸选项、AFCI跳闸选项、GFCI跳闸选项,以及GFCI/GFCI跳闸选项)而使得断路器302跳闸。用于断路器302的跳闸选项可以按照需要(在断路器302的故障检测能力之外并与之分离)通过配置跳闸控制逻辑电路124而进行调整。换句话说,断路器302能够检测用于可获得的所有跳闸选项的故障条件,但是跳闸控制循环(在断路器302之外)判定是否忽视检测到的故障或者相应于检测到的故障使得机械部件304跳闸。
[0034] 例如,跳闸控制逻辑电路124(在断路器302之外)可以设定为使得断路器302利用故障跳闸选项运行。利用故障跳闸选项,由GFCI逻辑电路320检测到的所有故障条件(过载、AFCI、GFCI)都将被输送到跳闸控制逻辑电路124。作为响应,跳闸控制逻辑电路124将对螺线管312供应能量用于过载检测,但是不用于AFCI检测和GFCI检测。利用AFCI跳闸选项,由GFCI逻辑电路320检测到的所有故障条件将被输送到跳闸控制逻辑电路124。作为响应,跳闸控制逻辑电路124将对螺线管312供应能量用于过载检测或用于AFCI检测,但是不用于GFCI检测。利用GFCI跳闸选项,由GFCI逻辑电路320检测到的所有故障条件将被输送到跳闸控制逻辑电路124。作为响应,跳闸控制逻辑电路124将对螺线管312供应能量用于过载检测或用于GFCI检测,但是不用于AFCI检测。利用AFCI/GFCI跳闸选项,由GFCI逻辑电路320检测到的所有故障条件将被输送到跳闸控制逻辑电路124。作为响应,跳闸控制逻辑电路124将对螺线管312供应能量用于过载检测、AFCI检测或者GFCI检测。
[0035] 如图所示,断路器302还包括联接到控制感应接口316上的自测电路312。自测电路312使得测试信号被经由控制感应接口发送到跳闸控制逻辑电路124,以测试断路器302和跳闸控制逻辑电路124的整体功能。通过按压按钮或者其它断路器302的外表面上的可获得接触件来操作自测电路312。断路器302的外表面还包括用于线路母线和中性母线的触点(例如,滑动连接器和/或螺钉连接器)。
[0036] 总之,系统100描述了一种用于断路器面板的控制系统。控制系统被划分使得故障检测逻辑电路设置在每个断路器中,并且跳闸控制逻辑电路设置在每个断路器外部。在至少一些实施例中,在每个断路器内的故障检测逻辑电路能够检测过载条件、AFCI条件以及GFCI条件。同时,在每个断路器外部的跳闸控制逻辑电路能够响应检测到的故障提供故障跳闸选项(仅过载)、AFCI跳闸选项(仅过载和AFCI)、GFCI跳闸选项(仅过载和GFCI)以及AFCI/GFCI跳闸选项(过载、AFCI以及GFCI)。
[0037] 用于断路器面板的控制系统还可以包括与跳闸控制逻辑电路进行通信的用户接口。用户接口使得用户能够浏览用于断路器面板的电力消耗信息,和/或调整多个断路器中的每个以利用故障跳闸选项、AFCI跳闸选项、GFCI跳闸选项以及AFCI/GFCI选项调整选项中的一个进行运行。用于断路器面板的控制系统还可以包括设施计量逻辑电路选择性地将用于断路器面板的电力消耗信息传送到设施公司,并且可以使得设施公司选择性地禁止每个断路器。用于断路器面板的控制系统还可以包括网络接口,其提供用于家庭局域网(HAN)的多媒体元件和/或使得能够进行应用/插座和断路器面板之间的通信的终端点应用。
[0038] 在断路器控制箱内的断路器的数目可以根据安装有断路器控制箱的家庭/商业的尺寸和/或政府标准而变化。根据至少一些实施例,断路器面板模块可以具有4、6、8、12、16、20、40或者更多的断路器。随着断路器的数目增加,则跳闸控制循环电路的数量也增加。
换句话说,这里所描述的跳闸控制循环电路可以实施与预定数目(例如,8个)的断路器兼容的控制芯片。如果断路器的数目大于预定数目,则控制芯片的数目将增加。按照需要,多个控制芯片关于断路器控制箱接收到的通信或者从断路器控制箱传送出的通信是菊花链的。
[0039] 断路器控制箱的实施例可以相对于以下而变化:断路器的数目、断路器的位置(例如,垂直或水平)、显示器和/或LED的使用、显示器的尺寸和位置、软件配置、横杆(cross bar)位置/形状、计量器的使用、计量器的位置、用于无线通信的天线的使用、无线频率和协议,以及与用于测量、登录和远程控制断路器的设施公司装置通信的能力。在一些实施例中,断路器控制箱的各种元件对于顾客选择是可用的,但是不是必需的。此外,AFCI和/或GFCI的选项对于每个断路器是可以选择的。
[0040] 在一些实施例中,断路器控制箱的控制电路能够支持这里描述的所有元件。但是,不是所有的原件都需要被每个顾客所选择,因此对断路器控制箱的实施会变化。此外,顾客稍后会决定更新电路控制箱(例如,添加显示器、更新软件、添加无线通信等),而不会替换整个断路器控制箱。
[0041] 在一些实施例中,TV、以太网和/或电缆将能够连接到断路器控制箱上,而不管设施公司。例如,将结合断路器控制箱实施插头/端口和相关协议,以实现该添加的功能。此外,可以经由电力线路或无线硬件/协议实现用于TV、以太网和/或电缆的通信。在家庭/商业中,可以实现适当的适配器/调制解调器以按照需要转换信号。
[0042] 根据至少一些实施例,断路器控制箱实施例被配置为提供一个或者多个:1)使得断路器无需电线插入到热(线)母线或者中性母线内的设计;2)触摸屏;3)可编程性,从而可以将电压和安全要求(例如,GFCI/AFCI)从断路器控制箱内的用户接口编程到每个断路器中;4)从火线迁移震动;5)使得用户能够实时监控每个应用的电力消耗;6)对有线路径的GFCI和AFCI编程的能力;7)对断路器控制箱处或者远程的应用消耗编程;8)消除重启过程中电力尖峰的自动软件启动元件。
[0043] 依照至少一些实施例,每个断路器被配置为提供一个或多个:1)消除单独的计量和相关维护成本;2)远程监控/读取电力消耗;3)远程关闭或者启动;4)对设施公司警报关于家庭级别的偷电和/或响应于偷窃事件而自动关闭;5)使得设施公司控制家庭级别每个断路器水平的消耗;6)电力线路(BPL)网络、网状网络或者其他有线或无线网络上的任何宽带的功能;7)如果设施公司按照多于一个通信接口或计量器(取决于设施公司是否升级),则消除不同计量器的需要;8)在已经安装了BPL网络之后用作为设施公司提供额外的收入源的家庭或办公室的开源网关;9)消除了劳动密集的手动计量器读取和相关成本。
[0044] 依照至少一些实施例,用作断路器/计量器网关利润中心的断路器控制箱被配置为提供一个或者多个:1)家庭或者办公室内部和外部的开源网关;2)适用于任何通信软件的开放式体系结构;3)软件,其允许通信顾客(例如因特网提供商或者电话提供商)直接连接到断路器控制箱,或者使得电力设施公司为终端用户提供服务;4)一旦连接了控制箱,就消除家庭或办公室内的布线或电缆;5)使得终端用户将TV或者计算机插入到标准的家庭或者办公室插座中,并接受提供商所输送的通信;6)通过使用BPL能力以及断路器控制箱到第三方商业公司的连接元件,使得设施公司收益;7)允许第三方访问家庭,而无需家庭或者办公室内的布线(系统允许来自家庭或者办公室内的标准电布线的通信输送);以及8)支持来自第三方的远程更新,同时基于信道保护而完全安全,所述信道保护提供设施公司和家庭或者办公室级别的第三方应用之间的墙屏蔽。
[0045] 图4示出了根据本公开的实施例的方法400。方法400包括配置用于多个断路器的控制循环,其中空置循环使得能够选择故障保护选项、AFCI保护选项、GFCI保护选项以及AFCI/GFCI保护选项(方框402)。方法400还包括利用根据先前配置的控制循环来控制多个断路器(方框404)。
[0046] 在至少一些实施例中,方法400另外还包括接收用户输入以设定多个断路器中的每一个,从而利用故障跳闸选项、AFCI跳闸选项、GFCI跳闸选项以及AFCI/GFCI跳闸选项中的一个而运行。另外地或者可选地,方法400可以包括接收来自设施提供商的通信以远程监控或者控制多个断路器。另外地或者可选地,方法400可以包括经由断路器面板管理家庭局域网(HAN)通信元件。另外地或者可选地,方法400可以包括经由断路器面板管理用户和电力应用之间的通信。另外地或者可选地,方法400可以包括经由断路器面板接收多媒体传输。
[0047] 上述讨论意在阐述本发明的原则和各种实施例。对于本领域的技术人员而言,一旦完全理解上述公开则各种变化和修改是显而易见的。下面的权利要求意在解释为包括所有的这种改变和修改。
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