CN111697633B - 电动车辆充电系统的能量管理的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
用于能量管理的一种方法和一种设备(116),包括:用于第一传感器(120)的输入端(118),该第一传感器被设计为用于检测第一测量变量(122)作为关于用于家庭能量管理系统(100)的电流的信息;装置(124),该装置被设计为用于取决于该第一测量变量(122)来确定第二测量变量(126);以及输出端(128),该输出端被设计为,代替该第一测量变量(122),针对该家庭能量管理系统(100)输出该第二测量变量(126)作为关于用于家庭能量管理系统(100)的电流的信息。
Description
技术领域
本发明涉及用于能量管理的一种方法和一种设备。
背景技术
JP 2012050236和US 2018159326公开了适合于藉由电动车辆充电系统给电动车辆充电的家庭能量管理系统。为了实现总体上顺利的能量管理,这些系统必须是相互兼容的。因此值得期待的是,提供一种用于将电动车辆充电系统集成到已有的家庭能量管理系统中的可能性。
发明内容
这通过如下项1和8的主题实现。如下项2-7和9-14为有利的实施方案。
1.一种用于能量管理的方法,在第一传感器处检测第一测量变量作为关于用于家庭能量管理系统的电流的信息,其中取决于该第一测量变量来确定第二测量变量,其中代替该第一测量变量,针对该家庭能量管理系统输出该第二测量变量作为关于用于该家庭能量管理系统的电流的信息。
2.根据前述项1所述的方法,模拟地或数字地输出该第二测量变量作为关于用于该家庭能量管理系统的电流的信息以用于通过用于该家庭能量管理系统的第二传感器来测量。
3.根据前述项1所述的方法,将该第二测量变量模拟地或数字地作为传感器信号输出到该家庭能量管理系统。
4.根据前述项之一所述的方法,在该家庭能量管理系统与能量供应网络的连接点处确定该第一测量变量。
5.根据前述项4所述的方法,在该家庭能量管理系统与该能量供应网络的连接点处确定电流作为第一测量变量。
6.根据前述项5所述的方法,该第二测量变量是电流或是仿真电流的电磁场。
7.根据前述项6所述的方法,产生用于通过该第二传感器进行测量的电磁信号。
8.一种用于能量管理的设备,用于第一传感器的输入端,该第一传感器被设计为用于检测第一测量变量作为关于用于家庭能量管理系统的电流的信息;装置,该装置被设计为用于取决于该第一测量变量来确定第二测量变量;以及输出端,该输出端被设计为,代替该第一测量变量,针对该家庭能量管理系统输出该第二测量变量作为关于用于家庭能量管理系统的电流的信息。
9.根据前述项8所述的设备,该输出端被设计为用于模拟地或数字地输出该第二测量变量作为关于用于该家庭能量管理系统的电流的信息以用于通过用于该家庭能量管理系统的第二传感器来测量。
10.根据前述项8所述的设备,该输出端被设计为用于将该第二测量变量模拟地或数字地作为传感器信号输出到该家庭能量管理系统。
11.根据前述项8至10之一所述的设备,该第一传感器被设计为用于在该家庭能量管理系统与能量供应网络的连接点处确定该第一测量变量。
12.根据前述项11所述的设备,该第一传感器被设计为用于在该家庭能量管理系统与该能量供应网络的连接点处确定电流作为第一测量变量。
13.根据前述项12所述的设备,该输出端被设计为用于输出电流或用于输出仿真电流的电磁场作为第二测量变量。
14.根据前述项13所述的设备,该输出端包括线圈,该线圈被设计为用于产生用于通过该第二传感器进行测量的电磁信号。
一种用于能量管理的方法提出,在第一传感器处检测第一测量变量作为关于用于家庭能量管理系统的电流的信息,其中取决于该第一测量变量来确定第二测量变量,其中代替该第一测量变量,针对该家庭能量管理系统输出该第二测量变量作为关于用于该家庭能量管理系统的电流的信息。因此,可以预先设定替代的测量值,以避免在家庭能量管理系统中在连接电动车辆充电系统时发生不期望的效果。
优选地提出的是,模拟地或数字地输出该第二测量变量作为关于用于该家庭能量管理系统的电流的信息以用于通过用于该家庭能量管理系统的第二传感器来测量。替代的测量值可以因此简单地被输出到家庭能量管理系统中,该家庭能量管理系统使用传感器来进行电流测量。
优选地提出的是,将该第二测量变量模拟地或数字地作为传感器信号输出到该家庭能量管理系统。替代的测量值可以因此简单地被输出到家庭能量管理系统中,而不必使用额外的传感器来进行电流测量。
优选地,在家庭能量管理系统与能量供应网络的连接点处确定该第一测量变量。替代的测量值在同一位置进行测量,家庭能量管理系统通常也在该位置提供测量。
优选地,在家庭能量管理系统与能量供应网络的连接点处确定电流作为第一测量变量。由此简化对替代的测量值的确定。
优选地,第二测量变量是电流或是仿真电流的电磁场。这些模拟信号可以直接藉由家庭能量管理系统的电流传感器耦合。
优选地,产生用于通过第二传感器进行测量的电磁信号。由此,在输出第二测量变量时不必施加真实的功率。
一种用于能量管理的设备包括:第一传感器,该第一传感器被设计为用于检测第一测量变量作为关于用于家庭能量管理系统的电流的信息;装置,该装置被设计为用于取决于该第一测量变量来确定第二测量变量;以及输出端,该输出端被设计为,代替该第一测量变量,输出该第二测量变量作为关于用于家庭能量管理系统的电流的信息。这可以实现将电动车辆充电系统简单地集成到家庭能量管理系统中,而不必改变家庭能量管理系统的元件。
优选地提出的是,该输出端被设计为用于模拟地或数字地输出该第二测量变量作为关于用于该家庭能量管理系统的电流的信息以用于通过用于该家庭能量管理系统的第二传感器来测量。这可以实现将用于能量管理的设备直接连接至家庭能量管理系统中已安装的用于电流测量的传感器。
优选地,输出端被设计为用于将第二测量变量模拟地或数字地作为传感器信号输出到家庭能量管理系统。这可以实现将用于能量管理的设备直接连接至已安装的家庭能量管理系统。
优选地,第一传感器被设计为用于在家庭能量管理系统与能量供应网络的连接点处确定该第一测量变量。因此,藉由第一测量变量,在家庭能量管理系统和电动车辆充电系统所连接的位置确定关于由能量供应网络提供的能量的信息。
优选地,第一传感器被设计为用于在家庭能量管理系统与能量供应网络的连接点处确定电流作为第一测量变量。针对具有电流传感器的家庭能量管理系统,这简化来了对替代的测量值的确定。
优选地,输出端被设计为用于输出电流或用于输出仿真电流的电磁场作为第二测量变量。这简化了设备的安装,而不必在家庭能量管理系统上进行改变。
优选地,该输出端包括线圈,该线圈被设计为用于产生用于通过第二传感器进行测量的电磁信号。因此可以避免施加真实的功率。
附图说明
其他有利的设计方案从以下说明和附图中得出。在附图中:
图1示出家庭能量管理系统的多个部分的示意图,
图2示出用于能量管理的方法的示意图,
图3示出家庭能量管理系统的一部分的示意图。
具体实施方式
图1示出家庭能量管理系统100的多个部分的示意图。家庭能量管理系统100包括家庭储存器102、光伏装置104、一个或多个耗电器106、逆变器108,该逆变器将光伏装置104与家庭电网110连接,该或这些耗电器106和家庭储存器102连接至该家庭电网。
用于电动车辆114的电动车辆充电系统112和用于能量管理116的设备连接至家庭电网110。
设备116包括用于第一传感器120的输入端118,该第一传感器被设计为用于检测第一测量变量122作为关于用于家庭能量管理系统100的电流的信息。设备116包括装置124,该装置被设计为用于取决于第一测量变量122来确定第二测量变量126。更确切地说,第一测量变量122至少在电动车辆充电系统112运行时改变为第二测量变量126。
设备116包括输出端128。在该实例中,输出端128被设计为用于输出第二测量变量126以用于通过用于家庭能量管理系统100的第二传感器130进行测量。在该实例中,输出端128被设计为用于模拟地输出第二测量变量126作为关于用于家庭能量管理系统100的电流的信息以用于通过用于家庭能量管理系统100的第二传感器130来测量。针对可以实现这一点的第二传感器130,也可以数字地输出信息。
替代性地,输出端128可以被设计为用于将第二测量变量126模拟地或数字地作为传感器信号输出到家庭能量管理系统100。在这种情况下可以省去第二传感器130。替代于此,输出端128在这种情况下连接到传感器130与家庭储存器102之间的信号线路132。
装置124可以实施为模拟的开关器件。优选地,装置124包括位于输入端118处的模拟-数字转换器118A和位于输出端128处的数字-模拟转化器128A以及微处理器124A,该微处理器被设计为用于取决于第一测量变量122来确定第二测量变量126。优选地,微处理器124A被设计为用于例如在电动车辆充电系统112运行中将第一测量变量122改变为第二测量变量126。微处理器124A可以实现功能的储存和处理,该功能可以实现在系统的兼容性的意义上改变测量变量。替代于微处理器124A,也可以设有可以实现功能的处理器和独立的储存器。
独立于装置124的实施方式,装置124提供以下可能性,使常规的电动车辆充电系统112和家庭能量管理系统100彼此相适配,而不必对电动车辆充电系统112或家庭能量管理系统100自身进行适配。在电动车辆充电系统112已经被适配用于已有的家庭能量管理系统100的情况下,装置124可以被设计为用于充电系统112的接口,因此不必对家庭能量管理系统100自身进行适配。
在该实例中,第一传感器120被设计为用于在家庭能量管理系统100与能量供应网络136的连接点134处确定第一测量变量122。在该实例中,第一传感器120被设计为用于在家庭能量管理系统100与能量供应网络136的连接点134处确定电流作为第一测量变量122。
在该实例中,输出端128被设计为用于输出电流,这仿真了电流,作为第二测量变量126。在该实例中,所仿真的电流经由连接线路138流经第二传感器130。因此,可以给第二传感器130预先设定与连接点134处的实际电流曲线不同的、任意的电流曲线。在该实例中,用于电动车辆充电系统112的控制信号经由控制线路140从设备116传递到电动车辆充电系统112。这条控制线路同样可以是在其他情况下连接至电动车辆充电系统112的电流传感器的电流信号。当电动车辆充电系统112可以实现这条控制路线时,也可以代替于或附加于关于电流的信息传递独立的控制。传感器可以包括围绕线缆缠绕的线圈,待测量的电流在该线缆中流动。传感器可以被设计为电流钳。
替代于此,如图3所示的输出端128可以被设计为用于输出仿真电流的电磁场作为第二测量变量126。在这种情况下,输出端128包括线圈302,该线圈被设计为用于产生用于通过第二传感器130进行测量的电磁信号。
代替所描述的电流测量和电流改变,也可以检测并改变对控制家庭能量管理系统100相关的另一变量。例如,检测并改变对家庭储存器102的充电和放电相关的控制变量。
下文中参考图2描述一种用于能量管理的方法。
在步骤202中,在第一传感器120处检测第一测量变量122作为关于家庭能量管理系统100的电流的信息。在该实例中,在家庭能量管理系统100与能量供应网络136的连接点134处确定第一测量变量122。在家庭能量管理系统100与能量供应网络136的连接点134处确定电流作为第一测量变量122。其他的测量点,例如在家庭电网中,也是可能的。
随后实施步骤204。
在步骤204中,将第一测量变量122改变为第二测量变量126。在该实例中,基于通过在连接点134处的电流测量而存在的信息来确定该改变。用于输出的替代的测量值作为第二测量变量126以如下方式来确定,使得家庭能量管理系统100和被提供用于给电动车辆充电的电动车辆充电系统112总体上获得顺利的能量管理。可以提出的是,额外地将关于第一测量变量122、尤其所测量的电流的信息传递给电动车辆充电系统112。附加于此或替代于此可以提出的是,直接控制电动车辆充电系统112。
随后实施步骤206。
在步骤206中,输出用于家庭能量管理系统100的第二测量变量126。在该实例中,模拟地输出第二测量变量126作为关于用于家庭能量管理系统100的电流的信息以用于通过用于家庭能量管理系统的第二传感器130来测量。替代于此,也可以将第二测量变量126模拟地或数字地作为传感器信号输出到家庭能量管理系统100。在该实例中,第二测量变量126是电流。然而,第二测量变量126也可以被输出为仿真电流的电磁场。在这种情况下,产生用于通过第二传感器130进行测量的电磁信号。
图3展示家庭能量管理系统100的一部分的示意图,其中在输出端128处设有线圈302。线圈302被设计为用于产生用于通过第二传感器130进行测量的电磁信号。在这个实例中,第二传感器130包括用于测量电磁信号的线圈。这可能实现这样的安装,其中在该在线圈302与第二传感器130之间不传递真实的功率。
Claims (10)
1.一种用于能量管理的方法,其特征在于,在第一传感器(120)处检测(202)第一测量变量(122)作为关于用于家庭能量管理系统(100)的电流的信息,其中在该家庭能量管理系统(100)与能量供应网络(136)的连接点(134)处确定电流作为第一测量变量(122),其中取决于该第一测量变量(122)来确定(204)第二测量变量(126),其中该第一测量变量(122)至少在电动车辆充电系统(112)运行时改变为该第二测量变量(126),其中代替该第一测量变量(122),向该家庭能量管理系统(100)输出(206)该第二测量变量(126)作为关于用于该家庭能量管理系统(100)的电流的信息。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,模拟地或数字地输出(206)该第二测量变量(126)作为关于用于该家庭能量管理系统(100)的电流的信息以用于通过用于该家庭能量管理系统的第二传感器(130)来测量。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将该第二测量变量(126)模拟地或数字地作为传感器信号输出到该家庭能量管理系统(100)。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,该第二测量变量(126)是电流或是仿真电流的电磁场。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,产生用于通过该第二传感器(130)进行测量的电磁信号。
6.一种用于能量管理的设备(116),其特征在于:用于第一传感器(120)的输入端(118),该第一传感器被设计为用于检测第一测量变量(122)作为关于用于家庭能量管理系统(100)的电流的信息,其中该第一传感器(120)被设计为用于在该家庭能量管理系统(100)与能量供应网络(136)的连接点(134)处确定电流作为第一测量变量(122);装置(124),该装置被设计为用于取决于该第一测量变量(122)来确定第二测量变量(126),其中该第一测量变量(122)至少在电动车辆充电系统(112)运行时改变为该第二测量变量(126);以及输出端(128),该输出端被设计为,代替该第一测量变量(122),向该家庭能量管理系统(100)输出该第二测量变量(126)作为关于用于家庭能量管理系统(100)的电流的信息。
7.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,该输出端被设计为用于模拟地或数字地输出该第二测量变量(126)作为关于用于该家庭能量管理系统(100)的电流的信息以用于通过用于该家庭能量管理系统(100)的第二传感器(130)来测量。
8.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,该输出端(128)被设计为用于将该第二测量变量(126)模拟地或数字地作为传感器信号输出到该家庭能量管理系统(100)。
9.根据权利要求7所述的设备,其特征在于,该输出端(128)被设计为用于输出电流或用于输出仿真电流的电磁场作为第二测量变量(126)。
10.根据权利要求9所述的设备,其特征在于,该输出端(128)包括线圈(302),该线圈被设计为用于产生用于通过该第二传感器(130)进行测量的电磁信号。
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