CN105359370A

CN105359370A - 用于引入电能的设备和方法

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Publication number: CN105359370A
Application number: CN201480023453.4A
Authority: CN
Inventors: 弗朗西斯科·悠里昂; 达里奥·塔里奥
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-04-24
Filing date: 2014-04-24
Publication date: 2016-02-24
Also published as: US20160087438A1; EP2989710B1; ES2890080T3; EP2989710A1; ITVR20130099A1; WO2014174476A1; US10069305B2

Abstract

本发明涉及一种用于引入由在预先存在电路(C)中供应电能的装置供应的电能的设备和方法，该预先存在电路连接至电能源(R)，其中一个或更多个电力用户(E)可以连接至所述电路(C)。所述设备包括使所述电路自主的调节装置，以便避免电能源(R)必须向相同的电路(C)供应电能。

Description

用于引入电能的设备和方法

技术领域

本发明大体上涉及一种用于引入(注入，immission)电能的设备。特别地，本发明涉及一种下述设备：该设备能够将电能输入到与该设备连接的电路和/或电气系统中。

背景技术

众所周知，市场上存在用来将电能输入到电路和/或电气系统中的不同类型的装备，其中，能量来自能量源并且适于针对最终目标的特定电力用户必须能够被管理的使用状况。

用于产生和引入电能(例如光伏能、风能、光伏聚光能和/或热电联产能源)的设施将电能输入到通过计量器连接至公共电网的民用和/或工业电气系统中。基本上，存在两种类型的用于产生和引入电能的设施，即，旨在用于能量的自消耗的设施和/或旨在用于将能量出售至自由市场的设施。

于是，这些类型的应用需要由于它们的组成的性质而修改的新的电气系统符合声明(DeclarationofComplianceoftheelectricsystem)。事实上，必需执行面板的通电连接、新的电气连接，并且在现有的电气系统中进行改变，对设施的尺寸方案、检查和测试以及更多项目进行研究。

因此，当前设计和安装程序并不允许任何人将用于产生能量的发电厂直接连接至现有的电气系统。

因此，这样的干预必须由有资格的人员执行，于是必需请求发布电气系统符合声明，该符合声明对于电力网络(通常称为电网)中用于产生和引入能量的所有类型的发电厂是强制性的，这需要改变现有的电气系统。

为了理解这些操作的复杂性，可以参考规则例如规则CEI11-27，其规定电气工作仅可以由技术人员来执行。有资格的人员由首字母缩略词PES表示，而警告人员由首字母缩略词PAV表示。

未包括在类别PES和PAV中的人员在规则中被称为普通人员并且由首字母缩略词PEC表示。普通人员可以在不带电并且只有在PAV或PES人员的监视或监督的情况下执行电气工作。

用于产生和输入用于出售和/或自消耗的能量的设施的实现因此需要待由按照现行法规培训的技术人员执行或完成的一系列复杂的操作和评估。

此外，所述设施要经受用户用新的双向计量器更换单向计量器的公共网络计量器的调整，使得存在用来获得在来自和去往公共电网的双方向上测量能量通量的可能性的较长系列的请求和程序。

下面，参考用于家庭用户的光伏系统，但目的在于本领域技术人员将能够将评估和特征调整为适应任何其他用户和/或任何其他电气系统和/或任何其他电能源。

DE202011003799U1公开了一种将由可再生源获得的电能直接馈送给外部用户的装置，其包括与一系列连接件连接以向外部用户供应电能的内部馈电网络。内部馈电网络在内部受控制，并通过利用可再生能源、电池、中央外部馈电系统或这三个源的组合的发生器进行馈电。外部用户可以仅连接至装置本身的连接件以使用由利用可再生能源或电池的发生器供应的电能。与中央馈电系统相比，所述装置具有与被添加能量源的电池相同的连续性单元的特征。

US2002/067628A1公开了一种互连设备，该互连设备利用交流电并且具有：用以接收来自外部中央馈电系统的电能的输入端子；用于由光伏板产生的电能的输入端；用于向电力用户馈电的输出连接件；以及将来自光伏板的电能转变为交流电的逆变器。该设备控制逆变器的发射，并且利用接近输出连接件定位的电流强度计测量由电力用户使用的电流强度。当通过将所测量的电流强度与外部馈电系统的电压相乘所计算的、由电力用户吸收的电功率超过由逆变器发出的电功率时，该装置阻止逆变器自身，以便避免由逆变器生成的电能进入外部中央馈电系统。

US7.977.818B1公开了一种设备和系统，该设备和系统在由现有的电路使用的电能的一部分通过所述电路的插座由可再生能源供应时避免所述电路的分支中的电过载。

该系统通过所述设备来控制馈送到电路中的电流的强度，使得电路的总电流的强度不超过该电路的容量的限度。

参照以现场交换利用光伏系统的合适的国内设施并且参照示出了横轴为时间且纵轴为电功率的示例性曲线图的图1，A表示代表一般家庭用户的日常消耗的曲线。如从图2所知的，代表已知光伏电站的电能生成的曲线B叠加在图1中的曲线图上。

如可以容易看出的，曲线B并不能完全覆盖曲线A。换言之，已知光伏电站的即时生成不能满足家庭用户在一整天内的消耗。

通常，当供应电能的可再生源不可用时，例如在光伏系统的情况下处于夜间时，家庭用户所需的电能必须由公共电网供应。

为了增加由可再生源生成的能量的自消耗的份额并且因此减少对来自公共电网的电能的需求，现有技术规定了过量的电能至公共电网的分配，过量的电能是通过双向计量器计数的。或者，过量的电能被储存在存储所供应的但未自消耗的电能的存储系统中，使得所存储的过量电能可以在需要时供应给家庭用户，而不必求助于公共电网。

下面描述作为电路和/或电气系统的非限制性实例的房屋，以作为用于描述现有技术和本发明的参考。

如在图3中可见的，房屋H包括连接至单向计量器T的电路C，单向计量器T又包括控制杆(lever)L。

单向计量器T电连接至公共电网R，而电路C以第一电插座P1和第二电插座P2结束。用户E例如洗衣机通过插头S连接至第一电插座P1。用户E通过使用由公共电网R经由电路C供应的电能工作。

如果房屋H配备有用于生成能量的系统，则该系统需要具有与所安装的发生器的功率成比例的功率引入。

所生成的能量被完全馈送到现有的电路C中，这使得连接系统强制性地修改结构。在这种情况下，电路C的新的符合声明是必需的。事实上，公共电网R需要控制所生成的电能，以便避免不平衡。因此，不可能在图3的房屋H中仅提供用于生成能量的系统，调整房屋的电气系统是必不可少的。这种调整需要PES或PAV专家的介入。

所生成的能量部分地由连接至房屋H的电路C的用户自消耗，而所生成的过量能量通过替代计量器T所安装的新的双向计量器馈送到公共电网R中。

如图4中可见的，在房屋H中，可以安装包括光伏发生器FV的系统，光伏发生器FV的能量通过逆变器INV转换成交流电，通过光伏生成计量器TFV计数，并且被传送至交换机SB。整个系统由控制器CEN控制，该控制器与光伏生成计量器TFV和双向计量器TBD对接。

尚未被用户自消耗的能量储存在蓄能器BATT中，该蓄能器通过电池处理器GB存储所述过量生成的能量，但当存储在蓄能器BATT中的能量必须被使用时，控制器CEN使房屋与公共电网R隔离(绝缘)并且创建“独立系统”状况。仅当先前储备、储存在蓄能器BATT中的能量用完时，才发生与公共电网R连接的电网状况的返回。

然而，尽管有这种策略，仍然需要用双向计量器更换计量器T。更换通常是公共电网的管理者的责任。在将所生成的电力(功率)供应至公共电网的情况下，双向计量器必须根据法规标准将能量供应至公共电网。

考虑到始终与比从公用电网购买电能的成本低得多的值相对应的实际市场值，供应至公共电网并且未自消耗的能量的值后来被平衡给用户。

特别是出于该原因，用于生成能量的系统通常被构建为具有比用户的实际需求大得多的功率，以便补偿这种经济调节差异。

例如，对于具有2kW(即时)的平均消耗量的房屋，可以安装具有可达6kW的峰值功率的光伏系统。

发明内容

本发明的目的是实现一种用于引入(注入)电能的设备，从而克服已知系统的问题。

另一目的是实现一种用于引入电能的设备，其包括可以由任何非专业用户以快速简单的方式来处理的元件。

另一目的是实现一种用于引入电能的设备，该设备不需要干预与该设备连接的电路和/或系统。

根据本发明，所有的上述目的和其他目的通过一种用于引入由输送装置供应的电能的设备来实现，所述输送装置向可以与至少一个电力用户连接的预先存在电路供应电流，所述预先存在电路连接至以第一电压输送电能的电能源例如公共电网。

该设备包括用于连接向所述预先存在电路馈电的所述输送装置的连接装置，并且其特征在于，所述设备还包括：检测待输送至所述预先存在电路的电能的检测仪(检测设备，detectingmeans)；以及连接至所述检测仪和所述连接装置的调节装置。

特别地，所述调节装置能够：根据由所述检测仪检测的值来调节由向所述预先存在电路供应电流的所述输送装置输送的电功率；以及将由所述输送装置供应给所述预先存在电路的电流的电压设置为第二电压，所述第二电压大于所述第一电压。

通过根据本发明的设备，可以使由电能源即公共电网输送的电流基本上为零，以使该预先存在电路完全自主，其中该预先存在电路将仅由所述设备并且因此由供应电能的输送装置(例如，光伏板或风力涡轮机)馈电。

有利地，所述检测仪可以包括用于检测在所述预先存在电路与所述电能源例如公共电网之间流动的电能的检测装置，以便控制和量化由电能源输送至电路的电能的量，并且反之亦然。因而，该设备可以规定：调节装置调节由对电路馈电的装置供应的电能，使得在预先存在电路与电能源之间流动的电流为零。

特别地，所述检测装置可以包括适于测量从所述预先存在电路流向所述电能源的电流的强度的第一控制器。此外，所述检测装置可以包括适于测量从所述电能源流向所述预先存在电路的电流的强度的第二控制器。

另外，所述检测仪可以包括所述电路从所述电能源要求的电功率的检测器，以便量化电路对电能的请求，并且确保所述调节装置基于所述要求的电功率来调节由所述输送装置供应给所述电路的电能。以这种方式，可以避免预先存在电路与电能源之间的任何电流流动。

有利地，根据本发明的设备可以应用于连接至预先存在的计量器的电路，所述计量器测量向所述电能源要求的电能，所述计量器适于生成传送波以发送关于所述预先存在电路的信息片段，所述信息片段包括所述预先存在电路从根据现有技术的所述电能源要求的电功率。在这种情况下，所述检测器可以包括传送波的读取器，所述传送波的读取器适于读取由所述计量器生成并且被输入到所述电路中的所述传送波。

通过所述读取器的存在，利用对所述计量器的测量值的直接参考，所述设备能够检测电路向能量源例如公共电网要求的电力。

此外，在计量器根据法律构造并且具有控制所述电路与所述电能源即公共电网的连接的控制杆的情况下，根据本发明的设备可以包括释放或复位装置，该释放或复位装置包括至少一个臂，所述至少一个臂适于在预定条件发生时(例如在存在电流从电路流向公共电网的危险的情况下)作用于所述控制杆以释放所述计量器或使其复位。

有利地，所述设备可以规定：供应电流的所述输送装置包括电能发生器和/或电能蓄能器，并且其中包括有电能引入装置，所述电能引入装置连接至所述发生器和/或所述电能蓄能器，并且通过调节功率以使由所述电能发生器生成并且同时未被输入的电能累积的装置调节。以这种方式，将可以在后来的时间输入存储在蓄能器中的电能。

有利地，所述调节装置可以包括跟踪装置，所述跟踪装置适于将从所述电能源流向所述预先存在电路的电能最小化和/或将所述电路向所述电能源要求的电功率最小化。

另外，本发明的优点和目的还通过一种用于通过建筑物中的预先存在电路预先存在插座来引入电能的家用电器实现，所述预先存在电路通过预先存在计量器连接至对应于电能源的外部电网，所述预先存在电路能够对至少一个电力用户馈电。

特别地，所述家用电器的特征在于包括如上定义的设备，并且其中连接所述预先存在电路的装置包括将所述家用电器连接至所述预先存在电路的插座的连接件，使得所述家用电器可以将电能直接输入到所述建筑物的所述预先存在电路中，以便输送比所述预先存在电路要求的功率略低的电功率并且同时不将电能输入到所述外部电网中。

此外，本发明的目的和优点通过一种引入由输送装置供应的电能的方法来实现，所述输送装置向可以与至少一个电力用户连接的预先存在电路供应电流，所述预先存在电路连接至以第一电压输送电能的电能源例如连接至公共电网。

特别地，所述方法的特征在于包括以下步骤：

-测量所述电路要求的电功率并且检测第一电功率；

-以第二电功率和第二电压将电能输入到所述电路中，所述第二电压高于所述第一电压；

-确定所述电路向所述电能源要求的电功率并且检测第三电功率；

-调节所述第二电功率使得所述第三电功率为正并且接近于零。

本质上，所述方法允许以使预先存在电路基本上自主，例如从公共电网或从电能源。当由于电路要求的全部功率几乎由供应电能的输送装置适当调节的供应满足而使同一电路向电能源即公共电网要求的电功率几乎为零时，这种自主发生。

特别地，根据本发明的引入电能的方法是有利的，原因在于：虽然预先存在的电路仍然被公共电网的电能供电，但由输送装置供应给电路的电功率大于0W且低于电路要求的电功率就足够了。

有利地，为了使能量引入方法允许电路从电流源的完全或基本自主，电路向电能源要求的电功率可以大于0W且低于2W。

此外，通过将输入到所述电路中的电能的所述第二电功率与和所述电路从所述电能源要求的电功率相对应的所述第三电功率相加，可以执行所述电路要求的被确定为第一电功率的电功率的测量。通过这样做，一旦输入到电路中的电功率即第二电功率是已知的，就足以检测第三电功率的值以便获得所述电路要求的电功率的总值。

所述操作可在任何时间进行，即使连接至该电路的一个或更多个电力用户的负载发生变化。

有利地，所述引入电能的方法还可以包括以下步骤：

-通过检测第四电功率来测量由电流发生器输送的电能，所述电流发生器包括在供应电能的所述输送装置中；

-在所述第四电功率大于所述第二电功率的情况下，将未被输入到所述电路中的电能存储到电能蓄能器中。

通过这样做，可以存储过量的电能。

此外，该方法规定：在所述第四电功率低于所述第二电功率的情况下，存储在所述电能蓄能器中的电能被馈送到所述预先存在的电路中。以这种方式，所存储的电能可以补偿电能发生器的不能满足电路的需求的可能故障。

有利地，当计量器根据法规连接至所述预先存在的电路以测量所述预先存在的电路向能量源要求的电功率时，通过从所述计量器检测所述预先存在的电路向所述电能源要求的电功率的值，所述第三电功率的确定发生。

特别地，由于计量器根据规则适于发射传送波以发送关于所述预先存在的电路的信息片段，所述信息片段包括所述预先存在的电路向所述电能源要求的电功率，所以通过读取由所述计量器发射的所述传送波，从所述计量器对所述第三电功率的值的检测发生。

以这种方式，通过读取由计量器发射的传送波，仅利用对所述计量器所测量内容的直接参考，可以检测所述电路向能量源例如公共电网要求的电功率，而无需安装另外的装置并且无需获得可能需要的来自电能源即公共电网的电功率的精确值。

有利地，在电能从所述预先存在的电路流向所述电能源的情况下，或者在该事实可能仅以极小的可能性发生的情况下，可以提供根据本发明的引入电能的方法以使所述电路与所述电能源断开。

同样地，在所述预先存在的电路向所述能量源要求的电功率为0的情况下，可以进行所述断开。

通过所述断开条件，还可以在存在不能测量电能从预先存在的电路到电能源的任何流动的计量器的情况下将所述电路与所述电能源断开。事实上，预先存在的电路从电能源要求的电功率等于0的读数可以被认为是限制阈值，一旦超过该限制阈值，就会发出信号告知：输入到预先存在的电路的内部的电功率不再仅由预先存在的电路本身吸收，而电能的引入即将发生于所述相同的电能源。

此外，为了避免对所述预先存在的电路的损坏，根据本发明的方法可以规定：第二电功率被调节为低于由预先存在的电路能够维持的最大电功率。

附图说明

根据作为非限制性示例提供的以下描述以及根据附图，将更好地理解本发明的其他细节和特征，在附图中：

图1和图2是与电能消耗的示例和从可再生源生成电能的示例有关的两个示例性曲线图；

图3是根据现有技术的房屋的示意图；

图4示出了图3中的根据现有技术设置有用于生成电能的光伏系统的房屋；

图5示出了图3中的根据本发明实现的具有用于引入电能的设备的房屋；

图6至图8示出了根据本发明的设备的多个元件的细节；

图9是根据本发明的设备的工作过程的流程图。

具体实施方式

参照图5，数字10表示通过盒体11和第一连接件12连接至转换能量的板20的电能发生器，特别地为光伏板。

板20通过与第二插座P2兼容的公知插头22连接至插座P2，并且通过连接线24连接至控制器30。如下所述，控制器30是可选的。

用板20与控制器30之间的线状物(thread)表示连接线24，但目的在于：板20可以经由其他连接方式(例如无线连接或调制波连接)通过控制器30进行整流换向。

适当地接近房屋H的计量器T定位的控制器30包括环32，该环围绕电路C的从计量器T出来的部分。环32的功能将在下面描述。

释放或复位装置34适当地连接至计量器T，以便通过两个臂36与控制杆L协作。明显地，装置34也是可选的。

装置34通过连接装置38与控制器30通信，在图5中通过线状物表示所述连接装置。然而，连接装置可以以无线形式实现。另外，装置34还可以与板20通信。

下面，详细地描述上述元件。这样的元件可以被认为是用于引入电能的套件的组成部分。

根据每次与上面和下面描述的元件中的一个或更多个元件连接的电路或电力用户的类型，所述套件可以由所述元件适当地形成。通过所使用连接的特定构造和类型，根据本发明的设备和套件可以由任何人或PEC像家用电器使用。

如在图6中可见的，用于能量转换的板20包括接口元件和内部元件。该图示出了接口元件与内部元件之间以及内部元件之间的可操作和功能连接，一个或更多个箭头表示电能和/或信息的流动的更适宜的方向。

接口元件包括启动开关40、用于直流电的第一端口42、用于交流电的第二端口44以及输出端46。插头22，特别是民用插头、工业插头或其他类型的插头，被连接至优选地包括电气接线盒的输出端46。第一端口42和第二端口44包括快速连接器。

板20的内部元件包括直流输入级48和交流输入级50。

交流输入级50包括用于交流电流和电压的电保护的开关和装置，以及用于将交流电整流为直流电的电压整流器。交流输入级50可操作地连接至启动开关40、第二端口44和直流输入级48。

直流输入级48又包括用于直流电流和电压的电保护的开关和装置。此外，直流输入级48可操作地连接至交流输入级50、启动开关40、第一端口42和充电控制单元52。

充电控制单元52可操作地连接至直流输入级48、启动开关40和电能蓄能器54。

电能蓄能器54进而可操作地连接至可调节转换器56，该可调节转换器包括将电流从直流转换成交流的转换器。

充电控制单元52也可操作地连接至可调节转换器56。

可调节转换器56可操作地连接至逆变器58(例如并网类型的逆变器)以及跟踪装置60，该跟踪装置能够操作为跟踪自消耗功率，如下面详细描述的。

逆变器58适合于连接至公共电网R，并且遵从公共电网R的指令，例如用于在缺乏来自公共电网R的能量的情况下系统的自动释放，例如按照规则CEI0-21，用于分离计量器或用于分离与现有系统的连接。

另外，逆变器58可操作地连接至逆变器输出级62，该逆变器输出级包括用于保护逆变器58本身的开关和装置。

逆变器输出级62进而可操作地连接至跟踪装置60和输出端46。

明显地，逆变器58可以执行逆变器输出级62和跟踪装置60以及更多元件的功能，从而获得系统部件的数量减少并将所述功能合并到逆变器58中。

板20通过将其部件聚集在仅一个组件中而构成，借助于民用或工业类型的已线缆连接的插头22进行线缆连接和测试，所述板具有一定程度的保护和连接类型，从而允许由任何非专业用户即如通过规则所限定的普通人或PEC直接连接至图5中可见的插座P2。

通过所述特征，该板20可以适宜地被识别为遵从规则的用于公众的产品，像家用电器。

明显地，代替已线缆连接的插头22，板20可以在输出端46处设置有电气接线盒，以便适应板20与电路C的特征的电连接。

如在图7中所表示的，发生器10包括在其第一连接件12的端部处的连接器13，优选地快速连接器。连接器13以允许与板20的第一端口42和/或第二端口44进行快速连接的方式成形。

因此，发生器10被配备有设置有快速连接器的连接器13，并且以这样的方式实现使得在光伏发生器(发电机)或聚光发生器(发电机)的情况下，甚至当暴露于光源时也能够控制能量或电压的引入，这不同于现有技术和这种类型的商业化产品。

特别地，盒体11包括电子系统，该电子系统抑制发生器10的能量的生成直到在连接器13的快速连接器与板20的第一端口42和/或第二端口44的快速连接器之间实现连接为止。这种特征允许发生器10被方便地识别为遵从规则的用于公众的产品或家用电器。

如图8中所表示的，控制器30包括环32和在图中不可见的馈电器，该馈电器被适宜地设置有民用插头。环32(例如连接至馈电器的可打开环形线圈)方便地定位在公共电网的计量器T的紧后方，并且围绕电路C的从计量器T突出的部分。

因此，如所描述的控制器30结果是能够在无任何电干预的情况下安装并且通过无线连接或调制波与板20和装置34通信的装置。该装置也被识别为用于公众的产品，原因在于通信在没有电连接的情况下发生。

根据本发明的变型，板20可以与计量器T或通过调制波连接至电路C的其他元件通信。

优选地，板20读取由计量器T发射的调制波，以便优选地通过如下所述的传送波，例如根据由参考的公共电网R的操作者所使用的协议来检测用来调节预先存在的电路C中的电能引入所需要的一个或更多个操作参数。

计量器T的自动释放和复位装置34包括能够通过与板20和控制器30的通信来确定何时借助于其臂36作用于控制杆L的系统。每个臂通过以与手动处理类似的方式直接作用于控制杆L来执行计量器T的释放(关闭)或复位(打开)功能。

因而，装置34能够将计量器T从公共电网R解除，以便创建独立解决方案，例如在利用自消耗同时累积能量的期间，并且反之亦然。

由于避免对公共电网R的计量器T进行修改和/或篡改，并且通过臂36和合适的电气和/或机械机构进行作用，因此装置34也被方便地标识为用于公共的产品或家用电器。装置34合宜地包括粘合部，所述装置通过该粘合部附接至计量器T。

下面，参照图5和图6来描述上述套件的安装和操作。

控制器30接近房屋H的计量器T安装，并且通过环32围绕电路C的接近计量器T本身的部分。并且，这种操作可以由普通人根据规则来执行。

一旦控制器30已被安装，控制器30就开始分析用户在不同时隙(时间空挡)消耗的能量，这有助于关于其他部件(例如一个或更多个板20)、发生器10的数量以及其他参数来决定待配置的功率。

换言之，控制器30存储完整套件的配置，即最适合用户的发生器10的功率和板20的类型。该配置可以由普通人通过将控制器30无线地或经由USB线缆连接至个人计算机而直接可视化。

能量发生器10可以是一个或更多个光伏板、风力涡轮机或微型风力涡轮机叶片、光伏聚光器和其他电流发生器的组件作为联合发生器，并且可以根据满足房屋H的年消耗所要生成的能量的量进行装配，且可以以整体安全性安装，原因在于盒体11手动或自动地抑制发生器10的模块的能量生成，即使所述模块暴露于光源或所述模块准备用于生成能量也如此。

因此，发生器10可以由任何人(即使其不熟练并且不专业)装配，并且可以通过其快速连接器13在发生器10生成直流能量的情况下连接至板20的第一端口42或者在发生器10生成交流能量的情况下连接至第二端口44。

通过盒体11，可以自动和/或手动地抑制发生器10的生产，直到在发生器10与板20之间已进行连接为止，这将装置识别为用于公众的产品或家用电器。

由发生器10生成的电能通过包含在直流输入级48中的安全装置。在发生器10生成交流能量的情况下，能量经由交流输入级50中集成的整流器从交流转变为直流，然后能量被输入到直流输入级48中。

从直流输入级48，电能通过充电控制单元52，该充电控制单元将一部分能量输入到电能蓄能器54中。

电能蓄能器54的输出由跟踪装置60控制的可调节转换器56调节，并且限于在零功率与最大功率之间变化的功率。最大功率取决于插头22与第二插座P2之间所利用的连接件的类型，或取决于插头22和第二插座P2所受制于的法规的类型。

在该功率范围内，逆变器58根据房屋H的用户的需要进行馈电。

房屋H的用户的消耗由控制器30监测，该控制器通过包含在环32中的环形线圈来测量电能到公共电网R的任何引入。

环32检测由电流的通过所感生的磁场的流量变化。以这种方式，环32识别流动是从电路C到公共电网R还是从公共电网R到电路C。

所述输入表示与房屋H的用户的需求相比过量的产量，并且因此，控制器30向跟踪装置60发送无线信号或经由调制波的信号或其他类型的信号，所述跟踪装置提高或在相反的情况下降低可调节转换器56的调节参数。换言之，跟踪装置60允许控制馈送到电路C中的电功率。

以这种方式，通过控制器30中的预定控制频率，例如与1Hz到10GHz之间的范围相等的频率，优选地等于50赫兹，馈送到电路C中的能量由根据本发明的跟踪装置60连续地调制，原因在于仅输入自消耗所需要的功率。

根据本发明的变型，跟踪装置60不断地监测由计量器T发射的传送波，并且因此调整馈送到电路C中的能量。例如，在意大利，以2400bps的调制通过利用意大利的协议LONTALKANSIEUA709.2-A-2000对读取数据进行解码来读取传送波。

优选地，使输入功率保持为略低于电路C所需的功率，例如低1瓦，以便更加小心地避免公共电网R中的输入。

当计量器T从电路C检测到对电能的需求时，计量器T通常鉴于公共电网R的控制而通过传送波以通信方式传达该检测。

还包括计量器T和公共电网R的其他操作参数的所述通信由跟踪装置60读取，以便因此调节通过插头22馈送到电路C中的电流的参数。

例如，由计量器T执行的、电路C向公共电网R要求的功率的读数通过跟踪装置60进行检测，并且该读数用于输入具有必须与该时刻电路C要求的总功率尽可能接近的功率的电能。以这种方式，来自公用电网R的电能的消耗被最小化。

因而，计量器T将检测到电路C向公共电网R要求的电功率已降低，原因在于电路C所要求的功率的一部分由根据本发明的设备供应。

优选地，由所述设备供应给电路C的所述功率被最大化，同时将电路C从公共电网R要求的功率方便地保持为最小，优选地接近于零。

因而，计量器T将检测到电路C从公共电网R要求的电功率接近零，并且将发射报告所述状况的传送波，使得跟踪装置60可以通过所述相同的传送波检测到这样的状况。

因此，跟踪装置60不断监测计量器T发射的传送波，并且连续地调节通过插头22引入到电路C中的电能。

具有环32的控制器30因此是可选的。

参照图9，流程图示意性地描述了根据本发明的设备的操作过程(方法)的非限制性示例。

发生器10的所有过剩产量均被存储在电能蓄能器54中，以便在发生器10关机或缺乏产量的情况下重新循环。此外，所存储的能量通过逆变器58的通道允许能量在系统保持连接至公用电网R时用于自消耗，这不会在必须以独立配置工作并且因此与公共电网R断开的现有技术系统中发生。

电能蓄能器54优选地与可调节转换器56并联连接。

在逆变器58的输出端处转换为交流电的电能通过逆变器输出级62的保护装置，并且通过插头22经由插座P2连接至现有电路C。

另外，跟踪装置60允许无线连接或线缆连接至计算机，以便可视化系统的功能。

最后，由于装置34与控制器30和板20通信，所以装置34决定如何以及何时必需从电网连接转变为独立配置，并且反之亦然。

装置34可以进行从电网连接转变为独立配置的操作所依据的条件的示例为下述条件：设备故障或其他预定的警报情形，例如，在从设备输送电能的模式在一定时间段内与公共电网R的操作和安全参数不兼容的情况下。

事实上，装置34使得在每种操作条件下都不可能将过量生成的电能馈送到电网中，因此，装置34并不需要用双向计量器替换经典类型或单向型的计量器T。另外，归因于法规限制，应当有必要改变系统，该系统可以自动地从电网连接改变为独立解决方案，并且反之亦然。

装置34合宜地粘在计量器T上，并且通过分别受控于例如内部电机的两个臂36作用于计量器T本身的控制杆L。

臂36例如在以下情况下自动使计量器T与公共电网R脱离：在缺少双向计量器时，在利用所存储的能量或可能过量生成能量的期间规则所要求的情况；或者归因于跟踪装置60的故障的警报情况；或者用户需要从电网连接转变到独立配置的情况。

臂36还有相反的功能，即在根据规则或鉴于正常运作必须采用电网连接的情况下使计量器与公共电网的连接有效的功能。

因此，装置34的目的为：关于功能和规则，使得不必替换计量器T。以这种方式，可以避免在安装双向流量计的情况下将生成和供应电能的系统连接至电网系统的整个繁文缛节的程序。

与由发生器10生成的功率无关地，而且在发生器10应当具有比由连接插头22和插座P2能够维持的功率高的峰值功率的情况下，跟踪功率的跟踪装置60改变能量的引入以便符合现行法律，从而遵循房屋(H)的用户对用于自消耗的能量的在上述范围内的需求。

在用户要求的峰值功率保持在被认为是用来确保插座的正常功能所必需的特征以下时，板20是足够的，其中板20通过上述插座连接至电路C。

如果家庭用户对功率的需求超出单个插座被定尺寸所依据的特征，则增加通过另外的可用插座与板20和电路C连接的一个或更多个板将是足够的。

例如，针对过热温度，通常用14A的电流对民用电气系统的插座测试1小时。根据参考的规则，这些过热温度不适合于供应超过2kWhp的外部系统的连接，而工业类型的CEE插座适合于3kWhp和更高的连接。

合宜地对包括在板20中的逆变器进行校准，以根据现行法律从不超过与插头和插座有关的功率。

如果待增加的功率较低并且能够通过已经安装的引入电能的设备的仍然可用功率获得，则通过相关插头提高到电路中的功率引入就足够了。如果关于规则超出与插头有关的最大功率，则可以用工业插头替换该插头，或者可以通过接线盒直接连接至电路。

逆变器引入处于下述电压的电能：该电压比由公共电网馈送的电能通常呈现的电压高。以这种方式，能量的流动被强制为从发生器到用户，并且不能返回。重要的是，电能从发生器流流向公共电网并且不能返回，使得避免来自公用电网的电能的消耗。

处于比公用电网的电压高的电压的电能的生成允许：连接至电路的电负载或更一般地为电力用户所利用的能量将是仅由发生器生成的能量而不是由公共电网供应的能量，原因在于由公共电网供应的能量将仅在发生器不能生成电能和/或蓄能器的电能被排放完的情况下被利用。

因而，可以获得一种避免现有技术的程序的安装套件，原因在于该安装套件由于其构造类型而适合于通过插头22直接连接至现有的民用和/或工业电路C的插座P2，该连接通过任何人即简单用户(PEC)或专业技术人员(PES或PAV)直接实现。

因此，房屋H不需要任何电干预，现有的电路C不被修改，并且不需要有资格的人员进行检测。事实上，用于引入电能的该套件包括智能且自动的控制系统以通过跟踪装置来监测输出功率和/或调制/传送波，该跟踪装置跟踪用户的消耗和电路对公共电网的请求、电能蓄能器54所生成的过量功率的累积、以及使本发明能够被识别为用于公众的产品或家用电器的所有特征。

用于引入电能的套件方便地设置有用于公众进行装配、使用和维护的说明。

通过在不曾使用户与公共电网在物理上断开的情况下将过量生成的能量直接存储到板的内部并且在一整天内分发该能量，该套件自动地适应用户的消耗。

该套件不需要用于电网连接的任何繁文缛节的程序。

该套件不需要与制定尺寸相关的任何工程研究并且可由最终用户即普通人(PEC)安装。

该套件允许待被自消耗的能量在一整天内具有连续性，并且允许将功率消耗实际降低为零。

最后，消耗的跟踪系统允许输入到电路中的能量等于用户要求的能量，并且未被自消耗的能量没有被输入到公共电网中。

Claims

1.用于引入由输送装置(10，54)供应的电能的设备(20)，所述输送装置向能够与至少一个电力用户(E)连接的预先存在电路(C)供应电流，所述预先存在电路(C)连接至以第一电压(V1)输送电能的电能源(R)，

所述设备(20)包括用于将所述输送装置(10，54)连接至所述预先存在电路(C)的连接装置；

其特征在于，所述设备还包括：

-检测待输送至所述预先存在电路(C)的电能的检测仪；

-连接至所述检测仪和所述连接装置的调节装置(30，56，60)；

所述调节装置适于根据由所述检测仪执行的检测来调节由向所述预先存在电路(C)供应电流的所述输送装置(10，54)输送的电功率；

所述调节装置适于将由所述输送装置供应至所述预先存在电路(C)的电流的电压设置为第二电压(V2)，所述第二电压大于所述第一电压(V1)。

2.根据前一权利要求所述的设备(20)，其中，所述检测仪包括用于检测在所述预先存在电路(C)与所述电能源(R)之间流动的电能的检测装置(30)。

3.根据权利要求2所述的设备(20)，其中，所述检测装置包括适于测量从所述预先存在电路(C)流向所述电能源(R)的电流的强度的第一控制器。

4.根据权利要求2或3所述的设备(20)，其中，所述检测装置包括适于测量从所述电能源(R)流向所述预先存在电路(C)的电流的强度的第二控制器(30)。

5.根据前述权利要求中的一项所述的设备(20)，其中，所述检测仪包括所述电路(C)向所述电能源(R)要求的电功率的检测器。

6.根据前一权利要求所述的设备，所述预先存在电路(C)连接至测量向所述电能源(R)要求的电能的预先存在计量器(T)，所述计量器(T)适于生成传送波以发送关于所述预先存在电路(C)的信息片段，所述信息片段包括所述预先存在电路(C)从所述电能源(R)要求的电功率，其中，所述检测器包括传送波读取器，所述传送波读取器适于读取由所述计量器(T)生成并且被引入到所述预先存在电路(C)中的所述传送波。

7.根据前述权利要求中的一项所述的设备(20)，所述预先存在电路(C)连接至测量从所述电能源(R)要求的电能的预先存在计量器(T)，所述计量器(T)包括控制所述预先存在电路(C)与所述电能源(R)的连接的控制杆(L)，其中包括释放或复位装置(34)，并且所述释放或复位装置包括至少一个臂(36)，所述臂适于在预定条件发生时作用于所述控制杆(L)以释放所述计量器(T)或使所述计量器复位。

8.根据前述权利要求中的一项所述的设备(20)，其中，供应电流的所述输送装置包括电能发生器(10)。

9.根据前述权利要求中的一项所述的设备(20)，其中，供应电流的所述输送装置包括电能蓄能器(54)，并且其中包括电能引入装置(56，58)，所述电能引入装置连接至所述电能蓄能器(54)并且由功率调节装置(60，30)调节。

10.根据前述权利要求中的一项所述的设备(20)，其中，所述调节装置包括适于使从所述电能源(R)流向所述预先存在电路(C)的电能最小化的跟踪装置(60)。

11.根据前述权利要求中的一项所述的设备(20)，其中，所述调节装置包括适于使所述电路(C)从所述电能源(R)要求的电功率最小化的跟踪装置(60)。

12.用于通过建筑物中的预先存在电路(C)的预先存在插座来引入电能的家用电器，所述预先存在电路通过预先存在计量器(T)连接至对应于电能源(R)的外部电网，所述预先存在电路(C)能够对至少一个电力用户(E)馈电，所述家用电器的特征在于包括根据前述权利要求中的一项所述的设备，其中，与所述预先存在电路(C)连接的装置包括将所述家用电器连接至所述预先存在电路(C)的插座的连接件(22)，使得所述家用电器将电能直接输入到所述建筑物的所述预先存在电路(C)中，以便输送比所述预先存在电路(C)要求的功率略低的电功率和/或不将电能输入到所述外部电网中。

13.引入由输送装置(10，54)供应的电能的方法，所述输送装置向能够与至少一个电力用户(E)连接的预先存在电路(C)供应电流，所述预先存在电路(C)连接至以第一电压(V1)输送电能的电能源(R)，所述方法的特征在于包括以下步骤：

-在检测第一电功率(P1)时测量所述电路(C)要求的电功率；

-将电能以第二电功率(P2)和第二电压(V2)输入到所述电路(C)中，所述第二电压(V2)高于所述第一电压(V1)；

-在检测第三电功率(P3)时确定所述电路(C)向所述电能源(R)要求的电功率；

-调节所述第二电功率(P2)使得所述第三电功率(P3)为正并且接近于零。

14.根据前一权利要求所述的引入电能的方法，其中，所述第三电功率(P3)大于0W并且低于所述电路(C)要求的被确定为第一电功率(P1)的电功率。

15.根据权利要求13或14所述的引入电能的方法，其中，所述第三电功率(P3)大于0W且小于2W。

16.根据权利要求13至15中的一项所述的引入电能的方法，其中，通过将输入到所述电路(C)中的电能的所述第二电功率(P2)与和所述电路(C)从所述电能源(R)要求的所述电功率相对应的所述第三电功率(P3)相加，来执行所述电路要求的被确定为第一电功率(P1)的电功率的测量。

17.根据权利要求13至16中的一项所述的引入电能的方法，其中，包括以下步骤：

-通过检测第四电功率(P4)来测量由电流发生器(10)输送的电能，所述电流发生器包括在供应电能的所述输送装置中；

-在所述第四电功率(P4)大于所述第二电功率(P2)的情况下，将未被输入到所述电路中的电能存储到电能蓄能器(54)中。

18.根据前一权利要求所述的引入电能的方法，其中，包括以下步骤：

-在所述第四电功率(P4)低于所述第二电功率(P2)的情况下，将存储在所述电能蓄能器(54)中的所述电能输入到所述预先存在电路(C)中。

19.根据权利要求13至18中的一项所述的引入电能的方法，计量器(T)连接至所述预先存在电路(C)并且适于测量所述预先存在电路(C)从所述电能源(R)要求的电功率，以便确定所述能量源(R)应当供应给所述电路(C)的电功率，其中，通过从所述计量器(T)检测所述预先存在电路(C)从所述电能源(R)要求的电功率的值，所述第三电功率(P3)的确定发生。

20.根据前一权利要求所述的引入电能的方法，所述计量器(T)适于发射传送波以发送关于所述预先存在电路(C)的信息片段，所述信息片段包括所述预先存在电路(C)从所述电能源(R)要求的所述电功率，其中，通过读取由所述计量器(T)发射的所述传送波，从所述计量器(T)检测所述第三电功率(P3)的值发生。

21.根据权利要求13至20中的一项所述的引入电能的方法，其中，包括以下步骤：

-在电能从所述预先存在电路(C)流向所述电能源(R)的情况下，将所述电路(C)与所述电能源(R)断开。

22.根据权利要求13至20中的一项所述的引入电能的方法，其中，包括以下步骤：

-在所述电路(C)向所述电能源(R)要求的被确定为第三电功率(P3)的电功率等于0的情况下，将所述电路(C)与所述电能源(R)断开。

23.根据权利要求13至22中的一项所述的引入电能的方法，其中，包括以下步骤：

-调节所述第二电功率(P2)，使得所述第二电功率(P2)低于由所述预先存在电路(C)能够维持的最大电功率。