BE1028004B1 - DC source in electrical installation - Google Patents

DC source in electrical installation Download PDF

Info

Publication number
BE1028004B1
BE1028004B1 BE20196000A BE201906000A BE1028004B1 BE 1028004 B1 BE1028004 B1 BE 1028004B1 BE 20196000 A BE20196000 A BE 20196000A BE 201906000 A BE201906000 A BE 201906000A BE 1028004 B1 BE1028004 B1 BE 1028004B1
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
voltage
source
rectifier
electrical installation
electrical
Prior art date
Application number
BE20196000A
Other languages
Dutch (nl)
Other versions
BE1028004A1 (en
Inventor
Ismaël Ben-Al-Lal
Original Assignee
Futech Bvba
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Futech Bvba filed Critical Futech Bvba
Priority to BE20196000A priority Critical patent/BE1028004B1/en
Priority to EP20838297.8A priority patent/EP4085503A1/en
Priority to PCT/IB2020/062447 priority patent/WO2021137121A1/en
Publication of BE1028004A1 publication Critical patent/BE1028004A1/en
Application granted granted Critical
Publication of BE1028004B1 publication Critical patent/BE1028004B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/10Parallel operation of dc sources
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J5/00Circuit arrangements for transfer of electric power between ac networks and dc networks
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H02J7/04Regulation of charging current or voltage
    • H02J7/06Regulation of charging current or voltage using discharge tubes or semiconductor devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/10The network having a local or delimited stationary reach
    • H02J2310/12The local stationary network supplying a household or a building
    • H02J2310/14The load or loads being home appliances

Abstract

Elektrische installatie bevattende: - een AC-ingang ingericht om de elektrische installatie te voeden met een wisselspanning; - een aansluiting ingericht voor het aansluiten van minstens één elektrische verbruiker; - een bekabeling die loopt van de AC-ingang naar de aansluiting; - een DC-bron; daardoor gekenmerkt dat de elektrische installatie verder een gelijkrichter bevat in de bekabeling om de wisselspanning gelijk te richten, en waarbij de DC-bron via een DC-spanningsregelaar met de bekabeling verbonden is tussen de gelijkrichter en de aansluiting, en waarbij de DC-spanningsregelaar een DC-bronspanning regelt om een vooraf bepaald vermogen van de DC-bron aan de aansluiting te leveren.Electrical installation comprising: - an AC input arranged to supply the electrical installation with an alternating voltage; - a connection arranged for connecting at least one electrical consumer; - a wiring that runs from the AC input to the socket; - a DC source; characterized in that the electrical installation further includes a rectifier in the cabling to rectify the AC voltage, and wherein the DC source is connected to the cabling between the rectifier and the terminal via a DC voltage regulator, and wherein the DC voltage regulator is a Controls DC source voltage to supply a predetermined power from the DC source to the terminal.

Description

DC-bron in elektrische installatie De uitvinding heeft betrekking op een elektrische installatie met een DC-bron. Meer bepaald heeft de uitvinding betrekking op een elektrische installatie bevattende: - een AC-ingang, ingericht om de elektrische installatie te voeden met een wisselspanning; - een aansluiting ingericht voor het aansluiten van minstens één elektrische verbruiker; - een bekabeling die loopt van de AC-ingang naar de aansluiting; en - een DC-bron.DC source in electrical installation The invention relates to an electrical installation with a DC source. More particularly, the invention relates to an electrical installation comprising: - an AC input, adapted to supply the electrical installation with an alternating voltage; - a connection arranged for connecting at least one electrical consumer; - a wiring that runs from the AC input to the socket; and - a DC source.

Een dergelijke installatie is een typische vorm van een residentiële of industriële installatie voor het voorzien van elektriciteit in een huis, bedrijfspand of industriële site. Daarbij is de AC-ingang typisch gevormd door een koppeling met het elektriciteitsnet. De aansluiting voor het aansluiten van minstens één elektrische gebruiker is typisch gevormd door een stopcontact. Tussen het stopcontact en de koppeling met het elektriciteitsnet strekt zich een bekabeling uit. Deze bekabeling loopt typisch via een elektriciteitskast. In een huis of industrieel pand heeft de bekabeling typisch meerdere parallelle segmenten waarbij elk segment naar één of meerdere stopcontacten loopt. Ook heeft de bekabeling typisch segmenten die naar verlichtingspunten lopen.Such an installation is a typical form of a residential or industrial installation for supplying electricity to a home, commercial building or industrial site. The AC input is typically formed by a coupling to the electricity grid. The connection for connecting at least one electrical user is typically formed by a socket. A cabling extends between the socket and the coupling to the electricity grid. This cabling typically runs through an electrical box. Typically, in a home or industrial facility, the cabling has multiple parallel segments with each segment running to one or more power outlets. Also, the cabling typically has segments leading to lighting points.

De verschillende segmenten worden primair voorzien om de bekabeling te kunnen zekeren met beveiligingsmodules. Daarbij is voor elke gebruiker of groep gebruikers cen type bekabeling en cen bijbehorende zekering vooraf bepaald. Verder kunnen specifieke segmenten voorzien worden voor naar een specifiek toestel te lopen, bijvoorbeeld een wasmachine, cen verwarmingselement, cen kookvuur, enz. Elk bekabelingssegment is typisch via een beveiligingsmodule, bijvoorbeeld een zekering, verbonden met het elektriciteitsnet. De zekeringen zijn typisch in de elektriciteitskast geplaatst.The various segments are primarily provided to secure the cabling with protection modules. A type of cabling and a corresponding fuse is predetermined for each user or group of users. Furthermore, specific segments can be provided for walking to a specific appliance, e.g. a washing machine, a heating element, a cooking stove, etc. Each cabling segment is typically connected to the mains via a protection module, e.g. a fuse. The fuses are typically located in the electrical box.

Milieuvriendelijk opwekken van energie heeft in de afgelopen jaren noemenswaardig aan belang gewonnen. Vele huizen, bedrijfspanden en —sites zijn daarom voorzien van een zonnepaneelinstallatie. Ook worden warmtekrachtkoppeling (WKK) installaties aangeboden en geplaatst in verschillende groottes en met verschillende vermogens, zodat WKK's ook in kleinere elektrische installaties, bijvoorbeeld een huisinstallatie, geplaatst kunnen worden. Ook windmolens kunnen geplaatst worden op bedrijvensites of in woonwijken om energie op een milieuvriendelijke manier op te wekken. Een bekend probleem bij het op een milieuvriendelijke wijze opwekken van energie, is dat de energie niet altijd opgewekt wordt op het moment dat ze verbruikt wordt. Dit zorgt voor een extra belasting van het elektriciteitsnet. Door dit fenomeen wordt transporteren van elektriciteit kritischer en zal daarom de transportkost van elektriciteit hoger worden. Om dit probleem te verminderen worden toestellen geplaatst voor het lokaal opvangen en opslaan van energie. Een voorbeeld hiervan is een batterij-installatie. In een batterij- installatie kan elektrische energie opgeslagen worden wanneer de elektriciteitsproductie groter is dan de vraag. Door de batterij wordt verder elektrisch vermogen afgegeven wanneer de elektriciteitsvraag groter is dan de productie. Op deze manier vormt de batterij-installatie een buffer die transportpieken in twee richtingen, aanvoer en afvoer kan verminderen. Alternatief aan batterij-installaties kunnen ook energiebuffers op basis van warmte voorzien worden. De meerderheid van de hierboven beschreven installaties voor het op milieuvriendelijke wijze produceren van energie en voor het bufferen van energie zijn DC- installaties. Dit wil zeggen dat dergelijke installaties primair op gelijkspanning werken. Dergelijke installaties worden daarom in de praktijk via een omvormer gekoppeld met het elektriciteitsnet, rechtstreeks of onrechtstreeks via de elektrische installatie. De omvormer heeft een vermogen dat afhankelijk is van het vermogen van de daarmee gekoppelde installatie. Zo zal een zonnepaneelinstallatie ontworpen worden met een vooraf bepaald maximaal vermogen, en zal een omvormer gekozen worden met een vermogen dat hieraan gerelateerd is.Environmentally friendly generation of energy has gained considerable importance in recent years. Many houses, business premises and sites are therefore equipped with a solar panel installation. Combined heat and power (CHP) installations are also offered and installed in different sizes and with different capacities, so that CHPs can also be installed in smaller electrical installations, for example a house installation. Wind turbines can also be placed on business sites or in residential areas to generate energy in an environmentally friendly way. A known problem with generating energy in an environmentally friendly way is that the energy is not always generated when it is used. This puts an extra load on the electricity grid. This phenomenon makes transporting electricity more critical and the cost of transporting electricity will therefore increase. To reduce this problem, devices are installed for the local capture and storage of energy. An example of this is a battery installation. In a battery installation, electrical energy can be stored when the electricity production exceeds the demand. The battery continues to deliver electrical power when the electricity demand exceeds production. In this way, the battery installation forms a buffer that can reduce transport peaks in two directions, supply and discharge. As an alternative to battery installations, energy buffers based on heat can also be provided. The majority of the installations described above for environmentally friendly production of energy and for energy buffering are DC installations. This means that such installations primarily operate on DC voltage. Such installations are therefore in practice coupled to the electricity grid via an inverter, directly or indirectly via the electrical installation. The inverter has a power that depends on the power of the associated installation. For example, a solar panel installation will be designed with a predetermined maximum power, and an inverter will be chosen with a power that is related to this.

Het is een doel van de huidige uitvinding om een DC-bron meer optimaal te verbinden met een elektrische installatie. Hiertoe is de elektrische installatie volgens de installatie gekenmerkt dat de elektrische installatie verder een gelijkrichter bevat in de bekabeling om de wisselspanning gelijk te richten en waarbij de DC-bron via een DC-spanningsregelaar met de bekabeling verbonden is tussen de gelijkrichter en de aansluiting, en waarbij de DC-spanningsregelaar een DC- bronspanning regelt om een vooraf bepaald vermogen van de DC-bron aan de aansluiting te leveren.It is an object of the present invention to more optimally connect a DC source to an electrical installation. To this end, the electrical installation according to the installation is characterized in that the electrical installation further includes a rectifier in the cabling for rectifying the alternating voltage and the DC source being connected to the cabling between the rectifier and the connection via a DC voltage regulator, and wherein the DC voltage regulator controls a DC source voltage to supply a predetermined power from the DC source to the terminal.

De uitvinding is gebaseerd op het inzicht dat vele elektrische verbruikers kunnen werken wanneer in plaats van een wisselspanning een gelijkgerichte spanning of gelijkspanning aangelegd wordt. Zo zullen de meeste elektronische toestellen zelf een gelijkrichter bevatten die eerst de ingangsspanning gelijkricht. Deze toestellen hebben verder een afvlakker en spanning- reduceermechanisme om de gelijkgerichte spanning af te vlakken en te reduceren en naar een gewenste spanning, bijvoorbeeld 24V of 12V. Wanneer aan een dergelijke toestel een gelijkgerichte spanning aangelegd wordt, zal dit geen noemenswaardige invloed hebben op de primaire werkingsmogelijkheden van dit toestel. Namelijk twee gelijkrichters kunnen in serie geschakeld worden. Andere elektrische toestellen, bijvoorbeeld verwarmingstoestellen, bevatten typisch een elektrische weerstand. Voor een elektrische weerstand maakt het geen verschil of een wisselspanning aangelegd wordt, een gelijkgerichte spanning aangelegd wordt, of een gelijkspanning aangelegd wordt. Door de DC-bron te voorzien van een gelijkspanningsregelaar, kan de DC-bronspanning geregeld worden. Het door de bron geleverde vermogen kan eenvoudig bepaald worden door de uitgangsspanning te vermenigvuldigen met de uitgangsstroom. Hiervan kan een gemiddelde gemaakt worden over de tijd, bijvoorbeeld elke seconde, om het geleverde vermogen te bepalen.The invention is based on the insight that many electrical consumers can operate when a rectified voltage or direct voltage is applied instead of an alternating voltage. For example, most electronic devices themselves will contain a rectifier that rectifies the input voltage first. These devices further have a smoother and voltage reducing mechanism to smooth and reduce the rectified voltage and to a desired voltage, e.g. 24V or 12V. When a rectified voltage is applied to such a device, it will not significantly affect the primary operating capabilities of this device. Namely, two rectifiers can be connected in series. Other electrical appliances, for example heaters, typically contain an electrical resistance. For an electrical resistor, it makes no difference whether an AC voltage is applied, a rectified voltage is applied, or a DC voltage is applied. By providing the DC source with a DC voltage regulator, the DC source voltage can be regulated. The power supplied by the source can easily be determined by multiplying the output voltage by the output current. This can be averaged over time, for example every second, to determine the power delivered.

Wanneer een DC-bron verbonden wordt met een gelijkgerichte spanning, treedt het volgende effect op. Als de gelijkgerichte spanning groter is dan de bronspanning, zal de stroom en dus het vermogen geleverd worden door de AC-ingang. Als de bronspanning groter is dan de gelijkgerichte spanning, zal de stroom en dus het vermogen geleverd worden door de DC-bron.When a DC source is connected to a rectified voltage, the following effect occurs. If the rectified voltage is greater than the source voltage, the current and thus the power will be supplied by the AC input. If the source voltage is greater than the rectified voltage, the current and thus the power will be supplied by the DC source.

Omdat een gelijkgerichte spanning typisch een rimpel bevat, en dus geen constante gelijkspanning is, kan de DC-spanningsregelaar de DC-bronspanning regelen om een gedeelte van de tijd hoger te zijn dan de gelijkgerichte spanning en een ander gedeelte van de tijd lager te zijn dan de gelijkgerichte spanning. Door de DC-bronspanning hoger te kiezen, zal het percentage aan tijd waar de DC-bronspanning hoger is dan de gelijkgerichte spanning groter worden en zal het vermogen dat door de DC-bron geleverd wordt aan de elektrische verbruiker toenemen. Door de DC-bronspanning lager te kiezen, zal het percentage tijd dat de DC-bronspanning hoger is dan de gelijkgerichte spanning afnemen, zodat ook het vermogen dat geleverd wordt door de DC-bron afneemt. Dit toont aan dat met uiterst eenvoudig elektronica kan geregeld worden wat het uitgangsvermogen is van een DC-bron. Dit laat verder toe om het elektrisch vermogen van de DC- bron op eenvoudige wijze direct te gebruiken in een elektrische installatie. Wanneer de DC-bron via een omvormer met de AC-ingang verbonden is, kan de omvormer kleiner, dit wil zeggen met minder vermogen, voorzien worden omdat minstens een gedeelte van het vermogen via de gelijkspanning rechtstreeks in de elektrische installatie gebruikt wordt.Because a rectified voltage typically contains a ripple, and thus is not a constant DC voltage, the DC voltage regulator can regulate the source DC voltage to be higher than the rectified voltage some of the time and lower than the rectified voltage some of the time. the rectified voltage. By choosing the DC source voltage higher, the percentage of time where the DC source voltage is higher than the rectified voltage will increase and the power supplied by the DC source to the electrical consumer will increase. By choosing the DC source voltage lower, the percentage of time that the DC source voltage is higher than the rectified voltage will decrease, so that the power supplied by the DC source also decreases. This shows that the output power of a DC source can be controlled with extremely simple electronics. This further allows direct use of the electrical power of the DC source in an electrical installation in a simple manner. If the DC source is connected to the AC input via an inverter, the inverter can be provided on a smaller scale, i.e. with less power, because at least part of the power is used directly in the electrical installation via the DC voltage.

Bij voorkeur bevat de bekabeling een elektriciteitskast waar enerzijds de bekabeling naar de AC-ingang loopt en waar anderzijds de bekabeling in meerdere parallelle segmenten telkens naar één of meerdere aansluitingen voor elektrische verbruikers lopen. Bij voorkeur is de gelijkrichter geplaatst in de bekabeling om spanning in minstens één van de meerdere parallelle segmenten van de bekabeling gelijk te richten. Door parallelle segmenten te selecteren en de gelijkrichter daarin te plaatsen, kan een vooraf bepaald gedeelte van de elektrische installatie op gelijkspanning gebruikt worden terwijl het ander deel van de elektrische installatie op wisselspanning blijft werken.The cabling preferably comprises an electrical box where on the one hand the cabling runs to the AC input and on the other hand where the cabling in several parallel segments runs to one or more connections for electrical consumers. Preferably, the rectifier is located in the cabling to rectify voltage in at least one of the plurality of parallel segments of the cabling. By selecting parallel segments and placing the rectifier therein, a predetermined portion of the electrical installation can be used on DC voltage while the other part of the electrical installation continues to operate on AC voltage.

Bij voorkeur is de gelijkrichter in de elektriciteitskast geplaatst. Bij voorkeur is de gelijkrichter verbonden met de bekabeling op een afstand van de aansluiting. Bij voorkeur is de afstand groter dan 20cm, bij voorkeur groter is van 50cm, meer bij voorkeur groter is dan 1 meter en meest bij voorkeur groter is dan 2 meter. De uitvinding is gericht op elektrische installaties om cen gedeelte van de installatie op gelijkspanning te zetten. Door de gelijkrichter op een afstand van de aansluiting met de bekabeling te verbinden, wordt het mogelijk om meerdere elektrische verbruikers, tegelijk in parallel of na elkaar in de tijd te verbinden met de aansluiting en vermogen van de DC-bron te gebruiken.Preferably, the rectifier is placed in the electrical box. Preferably, the rectifier is connected to the cabling at a distance from the terminal. Preferably, the distance is greater than 20cm, preferably greater than 50cm, more preferably greater than 1 metre, and most preferably greater than 2 metres. The invention is directed to electrical installations for switching a part of the installation to direct voltage. Connecting the rectifier to the cabling at a distance from the connection makes it possible to connect several electrical consumers, simultaneously in parallel or one after the other in time, to the connection and use power from the DC source.

Bij voorkeur is de gelijkrichter een dubbelzijdige gelijkrichter die de wisselspanning omzet naar een pulserende gelijkspanning. Bij voorkeur heeft de gelijkrichter een uitgangsspanning met een spanningsvariatie die gelegen is tussen een eerste gelijkspanning DC1 en een tweede gelijkspanning DC2, en waarbij het verschil tussen DC1 en DC2 minstens 5 volt is. Bij voorkeur is de DC-spanningsregelaar voorzien om de DC-bronspanning te regelen tussen DC1 en DC2. Meer bij voorkeur is de DC-spanningsregelaar verder voorzien om de DC-bronspanning boven de hoogste van DC] en DC2 te regelen om het gehele vermogen aan de aansluiting via de DC-bron te leveren en/of voorzien om onder de laagste van DCI en DC2 te gaan om het gehele vermogen aan de aansluiting via de AC-ingang te leveren. De effecten en voordelen van deze kenmerken zijn hieronder toegelicht met verwijzing naar de figuren.Preferably, the rectifier is a full-wave rectifier which converts the AC voltage to a pulsating DC voltage. Preferably, the rectifier has an output voltage with a voltage variation comprised between a first DC voltage DC1 and a second DC voltage DC2, and wherein the difference between DC1 and DC2 is at least 5 volts. Preferably, the DC voltage regulator is provided to control the DC source voltage between DC1 and DC2. More preferably, the DC voltage regulator is further provided to regulate the DC source voltage above the highest of DC] and DC2 to supply all of the power to the terminal through the DC source and/or provided to below the lowest of DCI and DC2 to supply the full power to the terminal via the AC input. The effects and advantages of these features are explained below with reference to the figures.

Bij voorkeur bevat de DC-spanningsregelaar verder een stroommeter om het vooraf bepaald vermogen te regelen op basis van de stroommeter en de DC-bronspanning. Door cen vooraf bepaald vermogen te regelen, kan cen beveiliging bekomen worden en kan overbelasting voorkomen worden.Preferably, the DC voltage regulator further includes a current meter to control the predetermined power based on the current meter and the DC source voltage. By controlling a predetermined power, a protection can be obtained and overload can be prevented.

Bij voorkeur is de DC-bron gekozen uit minstens één van een batterij, een zonnepaneelinstallatie, een windmolen en een warmtekrachtkoppeling. Dit wil zeggen dat de DC- bron gevormd kan zijn door een batterij en/of een zonnepaneelinstallatie en/of een windmolen en/of een warmtekrachtkoppeling. Bij voorkeur is de DC-bron via een omvormer met de bekabeling verbonden tussen de gelijkrichter en de AC-ingang. Door de DC-bron via een omvormer te verbinden met de AC-ingang, kan vermogen dat niet via de DC-spanningsregelaar vloeit, via de omvormer naar het net of naar het wisselspanningsdeel van de elektrische installatie vloeien.Preferably, the DC source is selected from at least one of a battery, a solar panel installation, a windmill and a cogeneration unit. This means that the DC source can be formed by a battery and/or a solar panel installation and/or a windmill and/or a cogeneration unit. Preferably, the DC source is connected to the cabling between the rectifier and the AC input via an inverter. By connecting the DC source to the AC input via an inverter, power that does not flow through the DC voltage regulator can flow through the inverter to the grid or to the AC voltage part of the electrical installation.

Bij voorkeur is de AC-ingang een meerfasig net en is de gelijkrichter een meerfasige gelijkrichter. In Europa worden vaak driefasige elektriciteitsnetten voorzien. De drie fasen zijn 120 graden verschoven ten opzichte van elkaar. Wanneer veel elektrisch vermogen gewenst is, worden alle fasen van het net aangesloten aan een residentiële of industriële elektrische installatie. In vele gevallen wordt slechts één fase van het net aangesloten aan een residentiële of industriële elektrische installatie. Deze voorkeurs uitvoeringsvorm van de uitvinding heeft, zoals uitgebreid uitgelegd hieronder aan de hand van figuur 5, een stabiliserend effect op het driefasen net. Meer bepaald zal energie maximaal onttrokken worden van de minst belaste fase en minst onttrokken worden aan de zwaarst belaste fase. Hierdoor herstelt de balans in het driefasen net.Preferably the AC input is a polyphase mains and the rectifier is a polyphase rectifier. In Europe, three-phase electricity grids are often provided. The three phases are offset 120 degrees from each other. When a lot of electrical power is required, all phases of the grid are connected to a residential or industrial electrical installation. In many cases, only one phase of the grid is connected to a residential or industrial electrical installation. This preferred embodiment of the invention, as explained in detail below with reference to Figure 5, has a stabilizing effect on the three-phase network. More specifically, energy will be extracted maximally from the least loaded phase and least extracted from the most heavily loaded phase. This restores the balance in the three-phase grid.

Hoewel de uitleg betrekking heeft op driefasen netten, zal voor de vakman duidelijk zijn dat deze principes toepasbaar zijn in bredere zin, in meerfasige netten.Although the explanation relates to three-phase networks, it will be apparent to those skilled in the art that these principles are applicable in a broader sense, in multi-phase networks.

Deze voorkeurs uitvoeringsvorm van de uitvinding is daarom bij voorkeur niet beperkt tot driefasige netten. 5 De uitvinding zal nu nader worden beschreven aan de hand van een in de tekening weergegeven uitvoeringsvoorbeeld.This preferred embodiment of the invention is therefore preferably not limited to three-phase networks. The invention will now be described in more detail with reference to an exemplary embodiment shown in the drawing.

In de tekening laat: figuur 1 een schema zien van een elektrische installatie volgens cen eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding; figuur 2 een schema zien van een elektrische installatie in een gebouw volgens een tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding; figuur 3 een schematische weergave zien van een elektriciteitskast waarin de uitvinding volgens een voorkeurs uitvoeringsvorm toegepast is; figuur 4 een schematische weergave zien van een beveiligingsmodule waarin de uitvinding volgens een verdere voorkeurs uitvoeringsvorm toegepast is; en figuur 5 een grafiek zien van toepassing van de uitvinding in een driefasig net.In the drawing: figure 1 shows a diagram of an electrical installation according to a first embodiment of the invention; Figure 2 shows a diagram of an electrical installation in a building according to a second embodiment of the invention; figure 3 shows a schematic representation of an electrical box in which the invention is applied according to a preferred embodiment; figure 4 shows a schematic representation of a security module in which the invention is applied according to a further preferred embodiment; and Figure 5 shows a graph of application of the invention in a three-phase network.

In de tekening is aan eenzelfde of analoog element eenzelfde verwijzingscijfer toegekend.In the drawing, the same reference numeral is assigned to the same or analogous element.

Figuur 1 toont een schematische voorstelling van een elektrische installatie 1 volgens een eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding.Figure 1 shows a schematic representation of an electrical installation 1 according to a first embodiment of the invention.

De elektrische installatie 1 kan op cenvoudige wijze toegepast worden of geïntegreerd worden in een bestaande residentiële of industriële elektrische installatie.The electrical installation 1 can be applied in a simple manner or integrated into an existing residential or industrial electrical installation.

In de figuur is aan de linkerzijde een AC-ingang 2 getoond.An AC input 2 is shown on the left in the figure.

De AC-ingang 2 is typisch gevormd door een aansluiting aan het elektriciteitsnet.The AC input 2 is typically formed by a connection to the power grid.

Alternatief bevat de AC-ingang 2 een dieselgenerator of gelijksoortige generator waar een wisselspanning geleverd wordt.Alternatively, the AC input 2 includes a diesel generator or similar generator to which an AC voltage is supplied.

De AC-ingang 2 is via een bekabeling 5 verbonden met een aansluiting 3 voor het aansluiten van een elektrische verbruiker 4. De aansluiting 3 is in figuur 1 weergegeven als een stopcontact.The AC input 2 is connected via a cabling 5 to a connection 3 for connecting an electrical consumer 4. The connection 3 is shown in figure 1 as a socket.

Dit zal in de meeste situaties in een residentiële omgeving of in kleine industriële omgeving kloppen.This will be true in most situations in a residential or small industrial setting.

De vorm, contacten en specificaties van stopcontacten zijn typisch regionaal gereglementeerd.The shape, contacts and specifications of sockets are typically regionally regulated.

Een stopcontact kan in Europa andere eigenschappen hebben dan in de US.A socket in Europe can have different properties than in the US.

De vakman begrijpt wat een stopcontact is en dit is daarom niet verder uitgelegd in deze beschrijving.The professional understands what a socket is and this is therefore not further explained in this description.

Sommige elektrische verbruikers 4 worden niet via een stopcontact maar wel via een kleine aansluitdoos of schakeldoos verbonden met de bekabeling 5. De aansluiting is daarom in eerste instantie niet beperkt tot een stopcontact.Some electrical consumers 4 are not connected to the cabling 5 via a socket, but via a small junction box or switch box. The connection is therefore not limited to a socket in the first instance.

In de bekabeling 5, tussen de AC-ingang 2 en de aansluiting 3, is een gelijkrichter 6 geplaatst.In the cabling 5, between the AC input 2 and the connection 3, a rectifier 6 is placed.

De gelijkrichter 6 zal de wisselspanning van de AC-ingang 2 gelijkrichten.The rectifier 6 will rectify the AC voltage of the AC input 2.

Dit is getoond onderaan figuur 1, waarin links een wisselspanning 9 weergegeven is en rechts gelijkgerichte spanning 10 weergegeven is. De gelijkrichter is bij voorkeur een dubbele gelijkrichter, typisch gevormd door een brug met vier diodes. Een gelijkrichter is bekend en is daarom niet verder beschreven in deze beschrijving. Het zal duidelijk zijn dat ook andere gelijkrichter dan die met een brug met diodes kunnen gebruikt worden in de context van de uitvinding om de wisselspanning 9 gelijk te richten naar een gelijkgerichte spanning 10. De gelijkgerichte spanning 10 is bij voorkeur niet of niet noemenswaardig of minstens niet optimaal afgevlakt. Dit wil zeggen dat de gelijkgerichte spanning 10 een rimpel heeft. Een rimpel is gedefinieerd als een periodieke fluctuatie tussen een minimale spanning Vy, en een maximale spanning V,. Het verschil tussen de minimale spanning Vy en de maximale spanning Vr is bij voorkeur minimum 5V, meer bij voorkeur minimum 10V, meer bij voorkeur minimum 20V. Hieronder is beschreven hoe de rimpel gebruikt wordt om het vermogen dat door de DC-bron geleverd wordt te regelen.This is shown at the bottom of figure 1, in which an alternating voltage 9 is shown on the left and rectified voltage 10 is shown on the right. The rectifier is preferably a double rectifier, typically formed by a bridge with four diodes. A rectifier is known and is therefore not further described in this specification. It will be clear that rectifiers other than those with a bridge with diodes can also be used in the context of the invention to rectify the alternating voltage 9 to a rectified voltage 10. The rectified voltage 10 is preferably not or not significant or at least not optimally smoothed. That is, the rectified voltage 10 has a ripple. A ripple is defined as a periodic fluctuation between a minimum voltage Vy, and a maximum voltage Vy. The difference between the minimum voltage Vy and the maximum voltage Vr is preferably minimum 5V, more preferably minimum 10V, more preferably minimum 20V. The following describes how the ripple is used to control the power supplied by the DC source.

Figuur 1 toont verder de DC-bron 7. De DC-bron 7 kan gevormd worden door een zonnepaneelinstallatie, een batterij, een WKK, een windmolen, gelijksoortige of gelijkaardige gelijkstroominstallatie of combinaties daarvan. De DC-bron 7 is via een gelijkspanningsregelaar 8, ook DC-spanningsregelaar genoemd, verbonden met de bekabeling 5 stroomafwaarts van de gelijkrichter 6. Daarbij zal de stroomrichting gedefinieerd zijn als de richting waarin het elektrisch vermogen loopt. In een elektrische installatie 1 zal het elektrisch vermogen steeds van de AC- ingang 2 naar de verbruiker 3 stromen.Figure 1 further shows the DC source 7. The DC source 7 can be formed by a solar panel installation, a battery, a CHP, a windmill, similar or similar DC installation or combinations thereof. The DC source 7 is connected via a DC voltage regulator 8, also called DC voltage regulator, to the cabling 5 downstream of the rectifier 6. In this case, the current direction will be defined as the direction in which the electrical power flows. In an electrical installation 1, the electrical power will always flow from the AC input 2 to the consumer 3.

De DC-spanningsregelaar kan geïntegreerd zijn in de DC-bron 7. Alternatief heeft de DC-bron een gelijkspanningsregelmechanisme dat een constante of variabele uitgangsspanning levert die optimaal is voor de DC-bron, en wordt tussen de bekabeling 5 en de DC-bron 7 een verdere DC-spanningsregelaar 8 geplaatst. In alle situaties wordt de uitgangsspanning van DC- spanningsregelaar 8 beschouwd als de DC-bronspanning. De DC-bronspanning wordt onderaan figuur 1 weergegeven als Vpc. In tegenstelling tot de gelijkgerichte wisselspanning 10, waarvan de spanning een rimpel heeft, is de DC-bronspanning nagenoeg vlak.The DC voltage regulator may be integrated into the DC source 7. Alternatively, the DC source has a DC voltage regulator that provides a constant or variable output voltage that is optimal for the DC source, and is placed between the cabling 5 and the DC source 7 a further DC voltage regulator 8. In all situations, the output voltage of DC voltage regulator 8 is regarded as the source DC voltage. The DC source voltage is shown at the bottom of Figure 1 as Vpc. In contrast to the rectified AC voltage 10, whose voltage has a ripple, the DC source voltage is substantially flat.

Een gelijkrichter 6 heeft als eigenschap dat stroom slechts in één richting door de gelijkrichter kan vloeien. Dit heeft als rechtstreekse gevolg dat stroom van de DC-bron 7 verhinderd wordt om vermogen te leveren of stroom te sturen naar de AC-ingang 2. De gelijkrichter verhindert stroomopwaarts vloeien van stroom en vermogen. Ook de DC- spanningsregelaar 8 heeft als eigenschap dat stroom slechts in één richting kan vloeien, zodanig dat vermogen van de AC-ingang 2 niet naar de DC-bron 7 kan stromen. Met andere woorden laat de gelijkrichter 6 enkel een vermogensstroom toe naar de aansluiting 3 en laat ook de DC- spanningsregelaar 8 enkel een vermogensstroom toe naar de aansluiting 3.A rectifier 6 has the property that current can only flow through the rectifier in one direction. This has the direct effect of preventing current from the DC source 7 from supplying power or directing current to the AC input 2. The rectifier prevents current and power from flowing upstream. The DC voltage regulator 8 also has the property that current can only flow in one direction, such that power from the AC input 2 cannot flow to the DC source 7 . In other words, the rectifier 6 only allows a power flow to the terminal 3 and also the DC voltage regulator 8 only allows a power current to the terminal 3.

Door het verbinden van de DC-bronspanning met de bekabeling stroomafwaarts van de gelijkrichter 6, kan de situatie die getoond is onderaan rechts van figuur 1 gecreëerd worden. In deze situatie is de DC-bronspanning Vpc zo gekozen dat ze gelegen is tussen de minimale spanning V‚ en de maximale spanning V van de gelijkgerichte spanning 10. Als gevolg zal, stroomafwaarts van de gelijkrichter 6, de hoogste spanning afwisselend bepaald worden door de gelijkgerichte spanning 10 en de DC-bronspanning 11. Hierdoor zal ook het vermogen naar de aansluiting 3 afwisselend geleverd worden door de AC-ingang 2 via de gelijkrichter 6, en door de DC-bron 7 via de DC-spanningsregelaar 8. Daarbij is de hoeveelheid vermogen geleverd door de DC-bron 7 regelbaar door het instellen van de hoogte van de DC-bronspanning 11. Door de DC- bronspanning 11 gelijk te maken of kleiner te maken dan de minimumspanning Vu zal geen vermogen geleverd worden door de DC-bron 7 aan de aansluiting 3. Door de DC-bronspanning 11 gelijk te maken aan, of hoger te maken dan de maximale gelijkgerichte spanning Vr, zal 100% van het vermogen dat door de elektrische verbruiker 4 verbruikt wordt, geleverd worden door de DC- bron 7. De vakman begrijpt dat door de DC-bronspanning 11 te kiezen tussen de maximale gelijkgerichte spanning V- en de minimumspanning Vy, een percentage van het vermogen door de DC-bron geleverd wordt.By connecting the DC source voltage to the cabling downstream of the rectifier 6, the situation shown at the bottom right of Figure 1 can be created. In this situation, the DC source voltage Vpc is chosen to be between the minimum voltage V‚ and the maximum voltage V of the rectified voltage 10. As a result, downstream of the rectifier 6, the highest voltage will be alternately determined by the rectified voltage 10 and the DC source voltage 11. As a result, the power to the terminal 3 will also be supplied alternately from the AC input 2 via the rectifier 6, and from the DC source 7 via the DC voltage regulator 8. amount of power supplied by the DC source 7 adjustable by adjusting the level of the DC source voltage 11. By making the DC source voltage 11 equal or smaller than the minimum voltage Vu, no power will be supplied by the DC source 7 to the terminal 3. By making the DC source voltage 11 equal to or higher than the maximum rectified voltage Vr, 100% of the power consumed by the electrical consumer 4 will be supplied. rden by the DC source 7. Those skilled in the art understand that by choosing the DC source voltage 11 between the maximum rectified voltage V- and the minimum voltage Vy, a percentage of the power is supplied by the DC source.

In de DC-spanningsregelaar & is bij voorkeur een stroommeter voorzien die rechtstreeks of onrechtstreeks de stroom meet die naar de bekabeling vloeit. De DC- spanningsregelaar kan op basis van de stroommeting en rekening houdend met de ingestelde spanning het vermogen bepalen. Wanneer het vermogen hoger is dan gewenst, kan de spanningsregelaar 8 de DC-bronspanning verminderen. Wanneer het geleverde vermogen lager is dan gewenst, kan de DC-spanningsregelaar de DC-bronspanning 11 verhogen. Het zal duidelijk zijn dat wanneer geen elektrische verbruiker 4 gekoppeld is met de aansluiting 3 het elektrisch vermogen dat geleverd kan worden door de DC-bron altijd 0 is ongeacht de ingestelde DC- bronspanning 11.A current meter is preferably provided in the DC voltage regulator & which measures directly or indirectly the current flowing to the cabling. The DC voltage regulator can determine the power based on the current measurement and taking into account the set voltage. When the power is higher than desired, the voltage regulator 8 can reduce the DC source voltage. When the delivered power is lower than desired, the DC voltage regulator can increase the DC source voltage 11 . It will be clear that when no electrical consumer 4 is coupled to the connection 3, the electrical power that can be supplied by the DC source is always 0, regardless of the set DC source voltage 11.

Figuur 2 toont een voorkeurstoepassing van de elektrische installatie 1. Figuur 2 toont een huis waar een DC-bron 7 is voorzien. Bijvoorbeeld kan op het dak van een huis een zonnepaneelinstallatie voorzien zijn als DC-bron 7. Alternatief of additioneel kan een batterij- installatie voorzien zijn als DC-bron 7. Bij voorkeur is de DC-bron 7 via een omvormer 18 verbonden met de AC-ingang 2. De omvormer 18 zet de gelijkspanning van de DC-bron 7 naar een wisselspanning die overeenstemt met de wisselspanning van AC-ingang 2 zodanig dat de DC-bron 7 vermogen kan leveren via de omvormer 18 aan de AC-ingang 2. Daarbij zal duidelijk zijn dat het geleverde vermogen ofwel teruggestuurd kan worden naar de AC-ingang 2, bijvoorbeeld naar het elektriciteitsnet, alternatief en bij voorkeur wordt het geleverde vermogen lokaal bij het huis verbruikt.Figure 2 shows a preferred application of the electrical installation 1. Figure 2 shows a house where a DC source 7 is provided. For example, on the roof of a house, a solar panel installation may be provided as DC source 7. Alternatively or additionally, a battery installation may be provided as DC source 7. Preferably, the DC source 7 is connected to the AC via an inverter 18. input 2. The inverter 18 converts the DC voltage of the DC source 7 to an AC voltage that corresponds to the AC voltage of AC input 2 such that the DC source 7 can supply power through the inverter 18 to the AC input 2. It will then be clear that the supplied power can either be returned to the AC input 2, for instance to the electricity grid, alternatively and preferably the supplied power is consumed locally at the house.

Het huis heeft een elektriciteitskast, weergegeven rechts onderaan in het huis, waarvan meerdere parallelle segmenten vertrekken naar verschillende verbruikers of verbruikersgroepen. Daarbij zijn de getoonde onderste twee van de parallelle segmenten afgescheiden van de overige verbruiker, en vormen deze twee parallelle segmenten de vooraf bepaalde segmenten die op gelijkspanning gezet zijn. In de elektriciteitskast is een gelijkrichter 6 voorzien die de wisselspanning van de AC-ingang 2 gelijkricht. De onderste twee segmenten van de bekabeling worden daarom gevoed met een gelijkgerichte spanning. Eén van de segmenten toont meerdere aansluitingen 3. Het andere segment loopt naar een specifieke verbruiker, bijvoorbeeld een verwarmingssysteem 12. Het verwarmingssysteem is bijvoorbeeld via een schakeldoos 3’ verbonden met de bekabeling.The house has an electrical box, shown at the bottom right of the house, from which several parallel segments leave for different consumers or consumer groups. The bottom two of the parallel segments shown are thereby separated from the other consumer, and these two parallel segments form the predetermined segments that are applied to DC voltage. A rectifier 6 is provided in the electrical cabinet, which rectifies the alternating voltage of the AC input 2 . The lower two segments of the cabling are therefore supplied with a rectified voltage. One of the segments shows several connections 3. The other segment runs to a specific consumer, for example a heating system 12. The heating system is, for example, connected to the cabling via a switch box 3'.

Figuur 2 toont hoe de DC-bron verbonden is met twee DC-spanningsregelaars 8a en 8b. Door het voorzien van twee DC-spanningsregelaars kan voor elk van de spanningsregelaar individueel ingesteld worden hoeveel vermogen door de DC-bron geleverd wordt. Hierdoor vormt elke DC-spanningsregelaar een beveiliging voor elk van de segmenten. Wanneer bijvoorbeeld geweten is dat het verwarmingssysteem 12 een 15 kW verwarmingssysteem is, kan het DC- vermogen via spanningsregelaar 8a geregeld worden op 15 kW zodanig dat exact dat vermogen rechtstreeks door de DC-bron geleverd wordt. Verder kan de spanningsregelaar 8a verzekeren dat het geleverde vermogen niet noemenswaardig boven de 15kW stijgt. Toch kan de DC-bron meer dan 15kW leveren aan de elektrische installatie via de extra spanningsregelaar $b. Via de spanningsregelaar $b kan dan verder geregeld worden hoeveel vermogen van de DC-bron 7 naar de verbruikers 3 loopt. Alternatief is slechts één spanningsregelaar voorzien en verbonden met alle gelijkgerichte segmenten.Figure 2 shows how the DC source is connected to two DC voltage regulators 8a and 8b. By providing two DC voltage regulators, it is possible for each of the voltage regulators to individually set how much power is supplied by the DC source. As a result, each DC voltage regulator forms a protection for each of the segments. For example, when it is known that the heating system 12 is a 15 kW heating system, the DC power can be controlled to 15 kW via voltage regulator 8a such that exactly that power is supplied directly from the DC source. Furthermore, the voltage regulator 8a can ensure that the delivered power does not appreciably rise above 15 kW. However, the DC source can supply more than 15kW to the electrical installation via the additional voltage regulator $b. Via the voltage regulator $b it is then possible to further regulate how much power flows from the DC source 7 to the consumers 3. Alternatively, only one voltage regulator is provided and connected to all rectified segments.

Figuur 3 toont een elektriciteitskast 14 waarin de uitvinding volgens een uitvoeringsvorm is toegepast op een voorkeurswijze. In de figuur is getoond hoe de AC-ingang verbonden is met een AC-rail 15 in de elektriciteitskast 14. Rails worden in elektriciteitskasten toegepast om op eenvoudige wijze verschillende bekabelingssegmenten aan te sluiten. Meerdere parallelle segmenten zijn in figuur 3 schematisch geïllustreerd en aangeduid met referentiecijferFigure 3 shows an electrical box 14 in which the invention according to an embodiment is applied in a preferred manner. The figure shows how the AC input is connected to an AC rail 15 in the electrical box 14. Rails are used in electrical boxes to connect different cabling segments in a simple manner. Several parallel segments are schematically illustrated in Figure 3 and indicated by reference numerals

13. Elk parallel segment loopt naar één of meerdere verbruikers. De verbruikers kunnen aansluitingen zijn zoals stopcontacten, of kan verlichting zijn, of kan lopen naar een specifieke verbruiker zoals een wasmachine, verwarmingstoestel, laadpunt voor een elektrische auto of andere.13. Each parallel segment runs to one or more consumers. The consumers can be connections such as sockets, or can be lighting, or can run to a specific consumer such as a washing machine, heating appliance, charging point for an electric car or others.

In figuur 3 is niet getoond hoe de meerdere parallelle segmenten met de rail 15 verbonden zijn. Hiervoor zijn in de markt meerdere oplossingen bekend, waarbij beveiligingsmodules zoals automaten geklikt worden op een rail en daarmee elektrisch verbonden zijn met de rail. Figuur 3 toont hoe niet enkel een AC-rail 15 voorzien is in de elektriciteitskast 14,Figure 3 does not show how the several parallel segments are connected to the rail 15. Several solutions are known in the market for this, in which safety modules such as automatic devices are clicked onto a rail and are thereby electrically connected to the rail. Figure 3 shows how not only an AC rail 15 is provided in the electrical box 14,

maar ook een DC-rail 16 voorzien is in dezelfde elektriciteitskast 14. De AC-rail 15 is via de gelijkrichter 6 verbonden met de DC-rail 16. Bij het opbouwen van de elektrische installatie kan dan voor elk van de parallelle segmenten 13 gekozen worden om ze op de AC-rail 15 te koppelen, of op de DC-rail 16 te koppelen. Dit laat toe op uiterst eenvoudige wijze een elektriciteitskast op te bouwen en een onderscheid te maken in gelijkstroombekabelingssegmenten en wisselstroombekabelingssegmenten. De DC-bron 7 is via de DC-spanningsregelaar 8 verbonden met de DC-rail 16. Dit laat toe naar analogie van de beschrijving hierboven, om via de DC-bron 7 een vooraf bepaald vermogen te leveren aan de DC-rail 16 door het regelen van de spanning via de DC-spanningsregelaar 8. Bij voorkeur is de DC-bron 7 via een omvormer 18 verbonden met de AC-ingang 2. Deze verbinding laat toe om het vermogen dat niet via de DC-rail 16 afgegeven wordt terug te sturen naar het net via de AC-ingang 2 of lokaal te verbruiken via de AC-rail 15. In figuur 3 is de aansluiting weergegeven tussen de AC-ingang 2 en de AC-rail 15. De vakman zal begrijpen dat de omvormer 18 ook rechtstreeks met de AC-rail 15 kan verbonden worden. Figuur 3 toont verder schematisch een afstand 17 tussen de aansluiting en de elektriciteitskast 14.but a DC rail 16 is also provided in the same electrical box 14. The AC rail 15 is connected to the DC rail 16 via the rectifier 6. When building the electrical installation, each of the parallel segments 13 can then be selected. to couple them on the AC rail 15, or couple them on the DC rail 16. This makes it possible to build an electrical cabinet in an extremely simple way and to distinguish between DC cabling segments and AC cabling segments. The DC source 7 is connected to the DC rail 16 via the DC voltage regulator 8. This allows, analogous to the description above, to supply a predetermined power to the DC rail 16 via the DC source 7 by controlling the voltage via the DC voltage regulator 8. Preferably, the DC source 7 is connected to the AC input 2 via an inverter 18. This connection allows the power not delivered via the DC rail 16 to be restored. to be sent to the grid via the AC input 2 or to be consumed locally via the AC rail 15. Figure 3 shows the connection between the AC input 2 and the AC rail 15. The skilled person will understand that the inverter 18 can also be connected directly to the AC rail 15. Figure 3 further shows schematically a distance 17 between the connection and the electrical box 14.

Figuur 4 toont een alternatieve manier om de uitvinding toe te passen volgens een voorkeursuitvoeringsvorm. In figuur 4 wordt schematisch weergegeven hoe een AC-ingang 2 via een beveiligingsmodule 19 zoals een automaat verbonden is met de elektrische aansluiting 3. Dit is cen traditionele opbouw, zoals deze in vele huizen en industrieën toegepast wordt. Volgens de uitvinding kan de beveiligingsmodule 19 intern of extern voorzien worden van de gelijkrichter 6.Figure 4 shows an alternative way of applying the invention according to a preferred embodiment. Figure 4 shows schematically how an AC input 2 is connected to the electrical connection 3 via a protection module 19, such as an automatic device. This is a traditional construction, such as is used in many houses and industries. According to the invention, the protection module 19 can be provided internally or externally with the rectifier 6.

Verder kan de beveiligingsmodule 19 intern of extern voorzien worden van de DC- spanningsregelaar 8 die gekoppeld is met de DC-bron 7. Deze uitvoeringsvorm vereist geen twee rails 15 en 16 in de elektriciteitskast. In deze uitvoeringsvorm wordt de beveiligingsmodule 19 gebruikt om de DC-bron te koppelen.Furthermore, the protection module 19 can be internally or externally provided with the DC voltage regulator 8 coupled to the DC source 7. This embodiment does not require two busbars 15 and 16 in the electrical box. In this embodiment, the protection module 19 is used to couple the DC source.

Figuur 5 toont hoe de uitvinding toepasbaar is in een driefasig net. Bovenaan in figuur 5 is de wisselspanning 9 van een driefasig net getoond. Wanneer deze wisselspanning door de bekende driefasige gelijkrichter wordt gestuurd wordt gelijkgerichte spanning 10 bekomen die onderaan in figuur 5 getoond is. Ook deze gelijkgerichte spanning heeft een minimale spanning Vy en een maximale spanning Vz. In vergelijking met een éénfasig gelijkgerichte spanning, is het verschil tussen de minimale spanning Vy en de maximale spanning V, van een driefasig gelijkgerichte spanning noemenswaardig kleiner. Het werkingsprincipe, met name voor het instellen van de DC-bron spanning Vpc, is volledig analoog aan wat hierboven is beschreven.Figure 5 shows how the invention can be applied in a three-phase network. At the top of figure 5, the alternating voltage 9 of a three-phase network is shown. When this alternating voltage is sent through the known three-phase rectifier, rectified voltage 10 is obtained, which is shown at the bottom of figure 5 . This rectified voltage also has a minimum voltage Vy and a maximum voltage Vz. Compared to a single-phase rectified voltage, the difference between the minimum voltage Vy and the maximum voltage V1 of a three-phase rectified voltage is appreciably smaller. The principle of operation, especially for setting the DC source voltage Vpc, is completely analogous to that described above.

Toepassen van de uitvinding op een driefasig net heeft een verder voordeel. In de praktijk worden de drie fasen niet gelijk belast. Hierdoor kan een situatie ontstaan waarbij een eerste fase noemenswaardig zwaarder belast wordt dan andere fases, wat als verder gevolg heeft dat de spanning van deze ene fase lager ligt dan de spanning van de andere fasen. De lagere spanning is in figuur 5 schematisch aangeduid met referentiecijfer 20. Door het instellen van de gelijkspanning Vpc kan de situatie ontstaan waarbij de zwaar belaste fase 20 in spanning onder de ingestelde DC-bronspanning Vpc ligt, zodanig dat deze fase 20 niet verder belast wordt, en het vermogen van de DC-bron geleverd wordt. De overige fases die minder belast zijn en een hogere spanning hebben, kunnen wel vermogen leveren aan de verbruiker omdat hun spanning boven de DC-bronspanning uitkomt. Zo heeft de uitvinding een balancerend effect op een driefasig net. Anders gezegd zal in een driefasige situatie het meeste vermogen steeds geleverd worden door de fase met de hoogste spanning. Dit is in de praktijk steeds de fase die het minst belast is, en dus het best geschikt is om meer vermogen te leveren.Applying the invention to a three-phase network has a further advantage. In practice, the three phases are not loaded equally. This can lead to a situation in which a first phase is loaded significantly more heavily than other phases, which has the further consequence that the voltage of this one phase is lower than the voltage of the other phases. The lower voltage is schematically indicated in figure 5 with reference numeral 20. By adjusting the direct voltage Vpc, the situation can arise in which the heavily loaded phase 20 is below the set DC source voltage Vpc, such that this phase 20 is not further loaded. , and the power is supplied from the DC source. The other phases that are less loaded and have a higher voltage can supply power to the consumer because their voltage exceeds the DC source voltage. The invention thus has a balancing effect on a three-phase network. In other words, in a three-phase situation, the most power will always be supplied by the phase with the highest voltage. In practice, this is always the phase that is least loaded, and is therefore best suited to supply more power.

Op basis van de beschrijving hierboven zal de vakman begrijpen dat de uitvinding op verschillende manieren en op basis van verschillende principes kan uitgevoerd worden. Daarbij is de uitvinding niet beperkt tot de hierboven beschreven uitvoeringsvormen. De hierboven beschreven uitvoeringsvormen, alsook de figuren zijn louter illustratief en dienen enkel om het begrip van de uitvinding te vergroten. De uitvinding zal daarom niet beperkt zijn tot de uitvoeringsvormen die hierin beschreven zijn, maar wordt gedefinieerd in de conclusies.Based on the description above, those skilled in the art will appreciate that the invention can be practiced in different ways and on the basis of different principles. In addition, the invention is not limited to the embodiments described above. The embodiments described above, as well as the figures, are merely illustrative and serve only to enhance the understanding of the invention. The invention will therefore not be limited to the embodiments described herein, but is defined in the claims.

Claims (14)

ConclusiesConclusions 1. Elektrische installatie bevattende: - een AC-ingang ingericht om de elektrische installatie te voeden met een wisselspanning; - een aansluiting ingericht voor het aansluiten van minstens één elektrische verbruiker; - een bekabeling die loopt van de AC-ingang naar de aansluiting; - een DC-bron; daardoor gekenmerkt dat de elektrische installatie verder een gelijkrichter bevat in de bekabeling om de wisselspanning gelijk te richten, en waarbij de DC-bron via een DC-spanningsregelaar met de bekabeling verbonden is tussen de gelijkrichter en de aansluiting, en waarbij de DC- spanningsregelaar een DC-bronspanning regelt om een vooraf bepaald vermogen van de DC-bron aan de aansluiting te leveren.1. Electrical installation comprising: - an AC input arranged to supply the electrical installation with an alternating voltage; - a connection arranged for connecting at least one electrical consumer; - a wiring that runs from the AC input to the socket; - a DC source; characterized in that the electrical installation further includes a rectifier in the cabling to rectify the alternating voltage, and wherein the DC source is connected to the cabling between the rectifier and the terminal via a DC voltage regulator, and wherein the DC voltage regulator is a Controls DC source voltage to supply a predetermined power from the DC source to the terminal. 2. Elektrische installatie volgens de conclusie 1, waarin de bekabeling een elektriciteitskast bevat waar enerzijds de bekabeling naar de AC-ingang loopt en waar anderzijds de bekabeling in meerdere parallelle segmenten telkens naar één of meerdere aansluitingen voor elektrische verbruikers lopen.Electrical installation according to claim 1, wherein the cabling comprises an electrical box where, on the one hand, the cabling runs to the AC input and, on the other hand, where the cabling runs in several parallel segments to one or more connections for electrical consumers. 3. Elektrische installatie volgens de voorgaande conclusie, waarin de gelijkrichter geplaatst is in de bekabeling om spanning in minstens één van de meerdere parallelle segmenten van de bekabeling gelijk te richten.An electrical installation according to the preceding claim, wherein the rectifier is placed in the cabling to rectify voltage in at least one of the plurality of parallel segments of the cabling. 4. Elektrische installatie volgens de voorgaande conclusie, waarin de gelijkrichter in de elektriciteitskast geplaatst is.Electrical installation according to the preceding claim, wherein the rectifier is placed in the electrical box. 5. Elektrische installatie volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de gelijkrichter verbonden is met de bekabeling op een afstand van de aansluiting.An electrical installation according to any one of the preceding claims, wherein the rectifier is connected to the cabling at a distance from the terminal. 6. Elektrische installatie volgens de voorgaande conclusie, waarbij de afstand groter is dan 20cm, bij voorkeur groter is van 50cm, meer bij voorkeur groter is dan 1 meter en meest bij voorkeur groter is dan 2 meter.Electrical installation according to the preceding claim, wherein the distance is greater than 20cm, preferably greater than 50cm, more preferably greater than 1 meter and most preferably greater than 2 metres. 7. Elektrische installatie volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de gelijkrichter een dubbelzijdige gelijkrichter is die de wisselspanning omzet naar een pulserende gelijkspanning.An electrical installation according to any one of the preceding claims, wherein the rectifier is a full-wave rectifier which converts the alternating voltage into a pulsating direct voltage. 8. Elektrische installatie volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de gelijkrichter een uitgangsspanning met een spanningsvariatie heeft die ligt tussen een eerste gelijkspanning DC1 en een tweede gelijkspanning DC2, en waarbij het verschil tussen DC1 en DC2 minstens 5 volt is.An electrical installation according to any one of the preceding claims, wherein the rectifier has an output voltage with a voltage variation between a first direct voltage DC1 and a second direct voltage DC2, and wherein the difference between DC1 and DC2 is at least 5 volts. 9. Elektrische installatie volgens de voorgaande conclusie, waarbij de DC- spanningsregelaar voorzien is om de DC-bronspanning minstens te regelen tussen DC1 en DC2.Electrical installation according to the preceding claim, wherein the DC voltage regulator is provided to regulate the DC source voltage at least between DC1 and DC2. 10. Elektrische installatie volgens de voorgaande conclusie, waarbij de DC- spanningsregelaar verder voorzien is om de DC-bronspanning boven de hoogste van DCI en DC2 te regelen om het gehele vermogen aan de aansluiting via de DC-bron te leveren en/of voorzien is om onder de laagste van DC1 en DC2 te gaan om het gehele vermogen aan de aansluiting via de AC-ingang te leveren.An electrical installation according to the preceding claim, wherein the DC voltage regulator is further arranged to regulate the DC source voltage above the higher of DC1 and DC2 to supply the entire power to the terminal through the DC source and/or is provided to go below the lower of DC1 and DC2 to supply the full power to the terminal through the AC input. 11. Elektrische installatie volgens één van de conclusies 9 en 10, waarbij de DC- spanningsregelaar verder een stroommeter bevat om het vooraf bepaald vermogen te regelen op basis van de stroommeter en de DC-bronspanning.An electrical installation according to any one of claims 9 and 10, wherein the DC voltage regulator further comprises a current meter for controlling the predetermined power based on the current meter and the DC source voltage. 12. Elektrische installatie volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de DC-bron gekozen is uit minstens één van een batterij, een zonnepaneelinstallatie, een windmolen en een warmtekrachtkoppeling.An electrical installation according to any one of the preceding claims, wherein the DC source is selected from at least one of a battery, a solar panel installation, a windmill and a cogeneration unit. 13. Elektrische installatie volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de DC-bron via een omvormer met de bekabeling verbonden is tussen de gelijkrichter en de AC- ingang.An electrical installation according to any one of the preceding claims, wherein the DC source is connected to the cabling via an inverter between the rectifier and the AC input. 14. Elektrische installatie volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de AC-ingang een meerfasig net is en waarbij de gelijkrichter een meerfasige gelijkrichter is.An electrical installation according to any one of the preceding claims, wherein the AC input is a polyphase mains and wherein the rectifier is a polyphase rectifier.
BE20196000A 2019-12-30 2019-12-30 DC source in electrical installation BE1028004B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE20196000A BE1028004B1 (en) 2019-12-30 2019-12-30 DC source in electrical installation
EP20838297.8A EP4085503A1 (en) 2019-12-30 2020-12-24 Dc source in electrical installation
PCT/IB2020/062447 WO2021137121A1 (en) 2019-12-30 2020-12-24 Dc source in electrical installation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE20196000A BE1028004B1 (en) 2019-12-30 2019-12-30 DC source in electrical installation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BE1028004A1 BE1028004A1 (en) 2021-08-18
BE1028004B1 true BE1028004B1 (en) 2021-08-24

Family

ID=69191825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE20196000A BE1028004B1 (en) 2019-12-30 2019-12-30 DC source in electrical installation

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4085503A1 (en)
BE (1) BE1028004B1 (en)
WO (1) WO2021137121A1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1189095A (en) * 1997-07-17 1999-03-30 N Ii T Kk Power saving method and power saving associated system using the same
US20100219688A1 (en) * 2008-07-17 2010-09-02 Atomic Energy Council-Institute Of Nuclear Energy Research DC Power System for Household Appliances
US20100253148A1 (en) * 2007-12-04 2010-10-07 Ryoji Matsui Electric power supply system
US20140132073A1 (en) * 2011-06-22 2014-05-15 Kyocera Corporation Power conditioner, control method and power generation system
US20150256025A1 (en) * 2014-03-06 2015-09-10 Robert Bosch Gmbh DC Power Server For A DC Microgrid
US20180331541A1 (en) * 2015-10-15 2018-11-15 Gree Electric Appliances, Inc. Of Zhuhai Energy Gateway, Household Appliance, Direct-Current Micro-Grid System and Energy Management Method Therefor
US20190067985A1 (en) * 2017-08-22 2019-02-28 Carlos J. Cruz DC Power Distribution System

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1189095A (en) * 1997-07-17 1999-03-30 N Ii T Kk Power saving method and power saving associated system using the same
US20100253148A1 (en) * 2007-12-04 2010-10-07 Ryoji Matsui Electric power supply system
US20100219688A1 (en) * 2008-07-17 2010-09-02 Atomic Energy Council-Institute Of Nuclear Energy Research DC Power System for Household Appliances
US20140132073A1 (en) * 2011-06-22 2014-05-15 Kyocera Corporation Power conditioner, control method and power generation system
US20150256025A1 (en) * 2014-03-06 2015-09-10 Robert Bosch Gmbh DC Power Server For A DC Microgrid
US20180331541A1 (en) * 2015-10-15 2018-11-15 Gree Electric Appliances, Inc. Of Zhuhai Energy Gateway, Household Appliance, Direct-Current Micro-Grid System and Energy Management Method Therefor
US20190067985A1 (en) * 2017-08-22 2019-02-28 Carlos J. Cruz DC Power Distribution System

Also Published As

Publication number Publication date
BE1028004A1 (en) 2021-08-18
EP4085503A1 (en) 2022-11-09
WO2021137121A1 (en) 2021-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2475923C2 (en) Alternative source energy control
JP7428638B2 (en) electric vehicle battery charger
US10066851B2 (en) Micro-grid PV system hybrid hot water heater
PL207443B1 (en) Method for operating a wind energy plant
US11043807B2 (en) System for distributing locally generated energy to multiple load units
EP3020111A1 (en) Adaptive ac and/or dc power supply
Chauhan et al. DC distribution system for energy efficient buildings
CN104079008A (en) Power supply method and system based on microgrid
US10334664B2 (en) Electric water-heater with adjustable power
CN112544025A (en) Microgrid controller with one or more sources
JP5373528B2 (en) Power distribution equipment
Brenguier et al. Efficiency gap between AC and DC electrical power distribution system
KR101920695B1 (en) ESS for charging and discharging at the same time, and using ON-Grid and OFF-Grid
BE1028004B1 (en) DC source in electrical installation
WO2020218191A1 (en) Power control device, method of controlling power control device, and distributed power generation system
JP5812503B1 (en) Power supply system for photovoltaic power generation
CN113196609A (en) Method for controlling an electrical device having a plurality of electrical devices, control unit and electrical device having such a control unit
WO2019071331A1 (en) Electric vehicle battery charger
JP2013031309A (en) Power conditioner
Khamphanchai et al. Impact of electric vehicles on household voltage profiles and possible mitigation approach
Zharkin et al. Means of Electromagnetic Compatibility Providing In Local Electricity Networks Under Distributed Generation Development
JP2020022317A (en) Control system, control method, and program
KR102215924B1 (en) Method for electricity based dc microgrid analyzation
Lee et al. A decentralized voltage regulation method for DC distribution system with self-consumption characteristic
Clementson Innovate 4 Rail Report Design and Simulation of a Solar PV Micro-grid System

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Effective date: 20210824