AT411310B - Verfahren zur steuerung einer notstromversorgung - Google Patents

Description

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   Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung einer Notstromversorgung gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruches. 



   Nach bisherigen Verfahren zur Steuerung einer Notstromversorgung, die zur Versorgung der Batterien, die als Bufferbatterien arbeiten, Wechselrichter aufweisen, wurde stets von einem Not- strom-Netz ausgegangen, das durch den Wechselrichter hergestellt und versorgt ist. Dazu ist es erforderlich, alle drei Phasen des Hausnetzes in den Wechselrichter zu führen, der bei Ausfall des öffentlichen Netzes intern eine Trennung vom Netz vornimmt und die Notstromversorgung über separate Ausgänge ermöglicht. Dazu müssen Verbraucher, die in die Notstromversorgung einbe- zogen sind, an das separate Netz angeschlossen sein, das an den Wechselrichter angeschlossen ist. 



   Ein solches Verfahren, das im Fehlerfall nach der Trennung vom Netz den meist unterbre- chungslosen Start des Wechselrichters vorsieht, erfordert zu seiner Durchführung einen hohen Installationsaufwand, der durch das separate Netz bedingt ist, und erlaubt nur eine sehr geringe Flexibilität in Bezug auf die zu versorgenden Verbraucher. 



   Aus der JP 09 135 541 A1 ist ein gattungsgemässes Verfahren bekanntgeworden, bei dem Verbraucher nach einer voreingestellten Priorität zu- und auch abgeschaltet werden. 



   Darüber hinaus ist aus der DE 195 38 381 A1 eine unterbrechungsfreie Stromversorgung be- kanntgeworden, bei welcher bei einem Netzausfall Brennstoffzellen zugeschaltet werden. 



   Hierbei findet bei Netzausfall von einer Brennstoffzelle die Energieversorgung des Verbrau- chers statt, wenn bei einem Spannungsabfall des Wechselspannungsnetzes dessen Spannung eine vorgebbare Schwelle unterschreitet, wodurch ein Trennschalter geöffnet wird, der wieder geschossen wird, wenn die Wechselspannungshöhe die Schwelle wieder überschreitet. Eine Batteriepufferung und eine Verbraucherpriorisierung sind nicht vorgesehen. 



   Ziel der Erfindung ist es, die eingangs geschilderten Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, zu dessen Durchführung ein nur geringer Installations- aufwand erforderlich ist und das sich durch ein hohes Mass an Flexibilität auszeichnet. 



   Erfindungsgemäss wird dies bei einem Verfahren der eingangs näher bezeichneten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Patentanspruches erreicht. 



   Durch die vorgeschlagenen Massnahmen kann auf die Installierung eines separaten Netzes verzichtet werden, an dem lediglich die auch bei Netzausfall unbedingt zu versorgenden Verbrau- cher angeschlossen sind. Es ist lediglich erforderlich, die Verbraucher über ansteuerbare Steck- oder Anschlussdosen anzuschliessen. Dabei fungiert das normale Hausnetz als BUS, z.B :    imEIB-Format, in dem die ansteuerbaren Dosen durch individuelle Adressen von der Steuerung   entsprechend einer vom Benutzer definierten Prioritätenliste abgeschaltet werden können, wo- durch auch die über das normale Hausnetz angeschlossenen Verbraucher abgeschaltet werden. 



  Zweckmässigerweise sind die steuerbaren Dosen als Aufsteckdosen ausgeführt, d. h. sie können in normale Steckdosen eingesteckt werden und sind ihrerseits kompatibel zu Eurosteckern. 



   Dadurch können einerseits Installationsarbeiten eingespart werden und andererseits sind keine BUS-fähigen Spezialverbraucher erforderlich. Ausserdem kann die Lastabwurfstrategie durch eine einfache Änderung der Prioritätenliste bzw. durch Umstecken der BUS-Steckdose individuell an die Endverbraucherwünsche angepasst werden. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Verfah- rens ist es, dass der Batteriespeicher sehr klein gehalten werden kann, da er nur für die Zeit vom Netzausfall, über die Zeit des Hochfahrens der Brennstoffzellen und bis zur Abschaltung des letzen Verbrauchers, der von diesen nicht versorgt werden kann, also im Minutenbereich, beansprucht wird. 



   Durch die Merkmale des Anspruches 2 ist es möglich, die Versorgung ganz bestimmter Verbraucher über längere Zeit unter allen Umständen sicherzustellen. Dabei ist eine Anpassung der Kapazität der Batterie an die vorgesehene Zeit, während der ausgewählte Verbraucher unter allen Umständen versorgt werden sollen, erforderlich. 



   Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen: 
Fig. 1 ein Flussdiagramm des erfindungsgemässen Verfahrens und 
Fig. 2 ein Installationsschema. 



   Nach dem Flussdiagramm wird bei Ausfall des öffentlichen Netzes ein Inselnetz hergestellt. 

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  Wird dabei die Batterie über eine vorgesehene Toleranzgrenze hinaus belastet, so wird, wenn die Brennstoffzellen noch nicht mit ihrer maximalen Leistung arbeiten, deren Leistung erhöht und die Abfrage, ob die Batterie beansprucht, bzw. über ein tolerierbares Mass hinaus beansprucht sind, wiederholt. 



   Werden die Brennstoffzellen mit ihrer maximalen Leistung betrieben, so wird zuerst die Gruppe von Verbrauchern mit der niedrigsten Priorität abgeworfen und die Abfrage nach der Beanspru- chung der Batterie wiederholt, falls der Netzausfall noch besteht. 



   Ergibt sich dabei, dass die Batterie noch immer über ein tolerierbares Mass hinaus beansprucht wird, so wird die noch versorgte Gruppe mit der niedrigsten Priorität abgeschaltet. Dadurch ergibt sich in weiter Folge eine Abschaltung von Gruppen von Verbrauchern mit steigender Priorität. 



   Wird die Batterie aufgrund der Abschaltung von Gruppen von Verbrauchern nicht mehr über ein tolerierbares Mass hinaus belastet, so befindet sich die Notstromversorgung in einem stabilen Zustand und es erfolgt nur mehr die regelmässige Abfrage ob der Netzausfall noch besteht. 



   Besteht der Netzausfall nicht mehr, so wird das Inselnetz aufgelöst und es werden alle Verbraucher wieder versorgt. 



   Die Fig. 2 zeigt ein Installationsschema für eine nach dem erfindungsgemässen Verfahren ge- steuerte Notstromversorgung. 



   An einem Hausnetz 1 ist ein Wechsel-Gleichrichter 2 angeschlossen, an dessen Gleichstrom- anschlüsse eine Batterie-Brennstoffzellen-Anordnung 3 angeschlossen ist, die an eine Steuerung 4 mit programmierbarer Prioritätenliste angeschlossen ist, die zur Steuerung der Notstromversor- gung vorgesehen ist. Über eine Steuerleitung 5 ist diese Steuerung 4 mit dem Wechsel- Gleichrichter 2 verbunden, der von den Signalen der Steuerung 4 gesteuert wird. 



   An der Schnittstelle zwischen dem öffentlichen Netz 1' und dem Hausnetz 1 ist eine Netzaus- fall-Überwachung 6 vorgesehen, die bei Vorliegen eines Netzausfalls über die Netzleitungen die Steuerung 4 aktiviert. 



   Weiters sind an das Hausnetz 1 Verbraucher 7,8, 9 mit unterschiedlicher Prorität über zuge- ordnete BUS-Steckdosen 7', 8' 9' angeschlossen, sowie ein Verbraucher 10 direkt angeschlossen. 



  Dabei handelt es sich bei dem Verbraucher 10 um einen solchen, der bei einem Netzausfall unter allen Umständen, zumindest aber über eine längere Zeit versorgt bleiben muss. 



   Den BUS-Steckdosen 7', 8' und 9' sind Adressen 1 bis 3 zugeordnet. Diese Adressen werden von der Steuerung 4 im Falle eines Netzausfalls und bei trotz mit maximaler Leistung arbeitenden Brennstoffzellen erforderlicher Energientnahme aus der Batterie entsprechend der vorgesehenen Prioritätenliste von der Steuerung 4 abgeschaltet. 



   Dabei wird z. B. zuerst die BUS-Steckdose 9' mit der Adresse 1 abgeschaltet, danach die BUS-Steckdose 8' mit der Adresse 2 und als letztes die BUS-Steckdose 7' mit der Adresse 3 abgeschaltet. 



   Der Verbraucher 10 ist direkt an das Hausnetz 1 angeschlossen und wird daher in jedem Fall versorgt, auch dann, wenn die Leistung der Brennstoffzellen, z. B. aufgrund eines Fehlers für dessen Versorgung nicht ausreichen und Energie aus der Batterie entnommen wird. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zur Steuerung einer mit einer Steuerung versehenen Notstromversorgung mit einer Batterie, die im Falle eines Netzausfalles in Gruppen mit unterschiedlicher Priorität eingeteilte Verbraucher (7,8, 9,10) über einen Wechselrichter versorgt, dadurch ge- kennzeichnet, dass unmittelbar nach dem Netzausfall Brennstoffzellen in Betrieb genom- men und auf deren maximale elektrische Leistung hochgefahren werden, wobei bei weiter bestehender über einem Toleranzwert liegender Energieentnahme aus der Batterie Grup- pen von Verbrauchern (7,8, 9), beginnend mit der Gruppe mit der geringsten Priorität (9) und mit der Priorität aufsteigend abgeschaltet werden, bis die Energieentnahme aus der 
Batterie unter dem Toleranzwert liegt.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppe der Verbraucher (10) mit der höchsten Priorität auch bei weiterer über der Toleranzgrenze liegender Ener- gieentnahme aus der Batterie versorgt bleibt. <Desc/Clms Page number 3>

   HIEZU 2 BLATT ZEICHNUNGEN