DE102004036048A1 - Electronic domestic supply meter for standard customer, has frequency converter for conversion of voltage in pulse train, where meter is equipped with radio modem to transmit metering results to base station, home, and telephone system - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen elektronischer Haushaltszähler mit einem Hall-Generator zur Erzeugung einer mit dem bezogenen Netz-Strom proportionalen Spannung und einem nachgeschalteter Spannungsfrequenzwandler zur Umsetzung der Spannung zur Erzeugung einer dem jeweils bezogenen Netz-Strom proportionalen Impulsfolge, der eine Anzeigevorrichtung zur Darstellung des Zählergebnisses, vorzugsweise der jeweils bezogenen elektrischen Energie und der aktuellen elektrischen Leistung nachgeschaltet ist.The The invention relates to an electronic household meter with a Hall generator for generating a with the related grid current proportional voltage and a downstream voltage frequency converter for the implementation of the voltage to produce a the respective related Proportional to mains current Pulse train comprising a display device for displaying the count result, preferably the respectively related electrical energy and the current electrical power is connected downstream.
Derartige elektronische Haushaltszähler sind insbesondere in Verbindung mit Tarifkunden seit vielen Jahren Stand der Technik. Im Haushaltsbereich werden dagegen immer noch die bereits seit 100 Jahren dem Stand der Technik angehörenden Ferraris-Zähler eingesetzt. Das hierbei mechanisch erfasste Messergebnis ist bislang weder einer direkten digitalen Weiterverarbeitung noch einer Fernabfrage zugänglich. Die Abrechnung erfolgt über einjährige oder halbjährliche Ablesungen, die inzwischen von den Verbrauchern meistens selbst mehr oder minder korrekt vorgenommen und dem jeweiligen EVU mitgeteilt wird. In Abhängigkeit von den Zählergebnissen erfolgt dann eine Anpassung der Abschlags- und Vorrauszahlungen, die nachträglich durch Nachforderungen oder Rückzahlungen an den tatsächlichen Verbrauch mehr oder minder angepasst werden.such electronic household counter especially in connection with tariff customers for many years State of the art. In the household sector, however, are still the Ferraris meters, which have been part of the state of the art for 100 years, are used. The measurement result acquired mechanically is neither one direct digital processing or remote access. The billing is done via one-year or biannual Readings that are now mostly self-test by consumers more or less correct and communicated to the respective RU becomes. Dependent on from the count results then there is an adjustment of the advance and pre-payments, which subsequently by Demands or repayments to the actual consumption be adjusted more or less.
Zwischenzeitlich bekannt gewordene Konzepte, wie etwa die Ablesung der Zähler mit Powerline, also durch Übertragung von Nachrichtensignalen über das Stromnetz sind inzwischen wegen mangelnder Zuverlässigkeit der Datenübertragung und hoher Kosten umstritten.In the meantime, become known concepts, such as the reading of the meter with Powerline, so by transmission of message signals via the power grid are now due to lack of reliability the data transmission and high costs controversial.
Darüber hinausgehende Versuche, etwa durch den Einsatz von Rundsteueranlagen, aktiv in die Verbrauchsgestaltung der Kunden einzugreifen, um eine Vergleichmäßigung der Netzlast zu erreichen, haben sich ebenfalls am Markt bis heute nicht durchsetzen können.Beyond Attempts, for example through the use of ripple control systems, active in the Consumption of the customer intervene to equalize the To reach network load, have not prevailed in the market until today can.
Die darüber hinausgehenden Ansätze, elektronische Haushaltszähler auch bei Tarifkunden einzusetzen, wurden in Deutschland bisher als zu teuer und daher als unrealistisch abgelehnt. Ein anderer Grund dürfte allerdings auch darin liegen, dass die EVU's aufgrund der zumindest bis vor kurzem monopolartigen Netzstrukturen, insbesondere in Deutschland, bislang nicht daran interessiert waren, den Tarifkunden elektronische Zähler mit den damit verbundenen Möglichkeiten eines echten Strommanagement und den entsprechenden Stromeinsparmöglichkeiten zur Verfügung zu stellen. Immerhin sind die Sondertarifkunden weithin mit elektronischen Zählern ausgestattet.The about that outgoing approaches, electronic household counter to use even with tariff customers, were in Germany so far as too expensive and therefore rejected as unrealistic. Another reason might However, this is also because the RUs are due at least until recently Monopolistic network structures, especially in Germany, so far were not interested in using the tariff customers electronic counters the associated possibilities a true power management and the corresponding power savings to disposal to deliver. After all, the special tariff customers are widely electronic counters fitted.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen kostengünstigen elektronischen Haushaltszähler zu schaffen, der dem Kunden eine verbesser te, vor allem aussagekräftigere Anzeige und dem jeweiligen Versorgungsunternehmen die Chance einer Vergleichmäßigung der Netzlast durch ein besser angepasstes Bezugsverhalten der betroffenen Kunden bietet und eine Optimierung des Netzes insgesamt bewirkt.outgoing From this prior art, the invention is based on the object a cost-effective electronic household meter creating an improved, and above all meaningful, customer Advertisement and the respective utility company the chance of a Equalization of Network load through a better adapted reference behavior of the affected Offers customers and optimizes the network overall.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit einem elektronischen Zähler mit den Merkmalen des Hauptanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Zählers sind den Ansprüchen 2 bis 11 zu entnehmen.The solution This task succeeds with an electronic counter with the features of the main claim. Advantageous embodiments of the counter are the claims 2 to 11 refer.
Dadurch, dass der elektronische Haushaltszähler zusätzlich mit einem Funkmodem zur Übermittlung des Zählergebnisses, vorzugsweise einfach an die Basisstation des üblicherweise des sowieso im Haushalt vorhandenen Telefons versehen ist, entfallen sämtliche ansonsten erforderlichen zusätzlichen Installationen zur Übertragung der Messergebnisse an den Netzbetreiber. Alternativ kann das Messergebnis auch direkt in ein Mobilfunknetz eingespeist werden. Über das besagte Funkmodem kann der Netzbetreiber in einfacher Weise beliebig oft, vorzugsweise jedoch nur ein- oder zweimal am Tag, den aktuellen oder innerhalb eines Betrachtungszeitraums bezogenen Netzstrom erfragen.Thereby, that the electronic household meter additionally with a radio modem for transmission of the counting result, preferably simply to the base station of the usually anyway in the household existing telephone is provided, eliminating all otherwise required additional installations for transmission the measurement results to the network operator. Alternatively, the measurement result be fed directly into a mobile network. About the Said radio modem, the network operator in any simple way often, but preferably only once or twice a day, the current one or inquire about grid power sourced within a viewing period.
Die Kosten eines derartigen elektronischen Haushaltszählers dürften deutlich unter den Kosten eines üblichen Ferraris-Zählers liegen. Die Vorteile für das die Zähler installierende EVU liegen auf der Hand, da es aufgrund des täglichen Abfragens von Verbrauchsdaten in bisher nicht bekannter Quantität und Qualität erhält und somit in der Lage ist, eine Netzlast optimal an den Individualverbrauch anzupassen. Ein weiterer Vorteil liegt darin dass durch eine aussagekräftigere Anzeige das Bezugsverhalten der Kunden in Richtung einer größeren Vergleichmäßigung beeinflussbar ist und so die Spitzenlast gesenkt und die Energieverluste im Netz reduziert werden können.The Cost of such an electronic household meter should be clear at the cost of a usual Ferraris counter lie. The benefits for that the counters installing RUs are obvious as it is due to the daily Querying consumption data in previously unknown quantity and quality receives and thus is able to optimally match a network load to individual consumption adapt. Another advantage is that by having a more meaningful Display the reference behavior of customers in the direction of greater homogenization influenced and so the peak load is lowered and the energy losses in the network can be reduced.
In vorteilhafter Ausgestaltung kann das Funkmodem über das oftmals ebenfalls in den Haushalten vorhandene Wireless-LAN-Netz (W-LAN-Netz) an die haushaltseigene Basisstation der Telefonanlage angeschlossen werden.In Advantageous embodiment, the radio modem on the often also in the households existing wireless LAN network (W-LAN network) to the household's own Base station of the telephone system to be connected.
Durch die Verwendung des DECT-Standards zur Datenübertragung ist sichergestellt, dass das Funkmodem quasi wie ein zusätzliches Mobilteil an ein herkömmliches Haushaltstelefon angeschlossen werden kann. Die Verwendung des DECT-Standards stellt sicher, dass das in Verbindung mit dem neuartigen elektronischen Haushaltszähler eingesetzte Funkmodem in Verbindung mit bereits bestehenden Telefonanlagen genutzt werden kann.The use of the DECT standard for data transmission ensures that the radio modem acts like an additional handset a conventional household telephone can be connected. The use of the DECT standard ensures that the radio modem used in conjunction with the novel electronic household meter can be used in conjunction with existing telephone systems.
In vorteilhafter Ausgestaltung ruft das Funkmodem nicht aktiv den Netzbetreiber an, sondern wird vielmehr von dort und/oder einer dezentralen Mess-Station selbsttätig fernabgefragt. Eine Befassung des Stromkunden ist jedenfalls nicht erforderlich. Es versteht sich, dass das Netzbetreiberunternehmen durch die Möglichkeit der Fernabfrage die Abfragezeiten an seinen Workflow optimal anpassen kann, insbesondere die Abfragezyklen bedarfsweise takten kann.In advantageous embodiment, the radio modem does not actively call the network operator Instead, it is rather from there and / or a decentralized measuring station automatic remotely requested. A referral of the electricity customer is certainly not required. It is understood that the network operator company by the possibility the remote inquiry can optimally adapt the query times to its workflow, in particular, the polling cycles can clock as needed.
Die in Verbindung mit dem elektronischen Haushaltszähler vorgesehene Anzeigevorrichtung zeigt im Unterschied zu herkömmlichen Zählern nicht nur den aktuellen Energieverbrauch, sondern zusätzlich auch die momentan bezogene elektrische Leistung und mindestens eine Tarifinformation an. Der Kunde erfährt also nicht nur seinen aktuellen Energieverbrauch, sondern darüber hinaus auch die Kosten dieses Energieverbrauchs. Letztere Information dürfte entscheidend sein, um das Kundenverhalten im Sinne einer Verbrauchsoptimierung zu beeinflussen.The in connection with the electronic household meter provided display device shows unlike traditional ones counters not only the current energy consumption, but also the currently related electrical power and at least one tariff information. The customer learns not just his current energy consumption, but beyond also the cost of this energy consumption. The latter information should be decisive be to customer behavior in terms of consumption optimization to influence.
In vorteilhafter Ausgestaltung gemäß Anspruch 5 kann diese Information über den aktuellen Bezugstarif durch eine Zusatzinformation, etwa einen empfohlenen Tarif, ergänzt werden. Hierunter ist zu verstehen, dass der Kunden eine Empfehlung darüber erhält, welcher individuelle Tarif unter Berücksichtigung seiner aktuellen Verbrauchsgewohnheiten für ihn gegebenenfalls empfehlenswert sein könnte. Der Kunde kann dann wahlweise den Bezugstarif – vorzugsweise einfach wählbar zwischen zwei Optionen – oder seinen individuellen Verbrauch unter Berücksichtigung der aktuellen Anzeige des Haushaltszählers in einfacher Weise anpassen. Hieraus ergibt sich ein echter Zusatznutzen für den Verbraucher, der ansonsten derartige Tarifanpassungen aufgrund der damit verbundenen Umständlichkeiten bislang meist nur bei einem etwaigen Wechsel des EVU's vorgenommen hat oder aber erst aufgrund von entsprechenden Beratungsgesprächen, die jedoch für das betroffene EVU relativ kostenintensiv in der Durchführung sind. Einfach und kostengünstig ist für alle Beteiligten, wenn mittels entsprechend selbsttätig schaltbare Tarifanzeigen und Betätigungstasten des elektronischen Haushaltszählers der Tarif bedarfsweise gewechselt werden kann. In alternativer könnte sogar selbsttätig mittels der in dem Haushaltszähler integrierten Prozessoreinheit in Abhängigkeit des Eintritts gespeicherter Bedingungen der Tarif gewechselt werden.In advantageous embodiment according to claim 5 can this information about the current reference rate by additional information, such as a recommended Tariff, supplemented become. By this is to be understood that the customer a recommendation about that gets which individual tariff taking into account its current Consumption habits for could be recommended if necessary. The customer can then optionally the reference rate - preferably easy to choose between two options - or his individual consumption taking into account the current Display of the household meter adapt in a simple way. This results in a real added benefit for the Consumers who would otherwise be subject to such tariff adjustments due to the associated complications so far mostly only in case of a possible change of the RU has made or only because of appropriate counseling sessions, the however for that affected RUs are relatively expensive to carry out. Simple and inexpensive is for everyone Involved, if by means of automatically switchable tariff displays and operation buttons of the electronic household meter the tariff can be changed as needed. In alternative could even automatic by means of in the household counter integrated processor unit depending on the entry stored Conditions of fare will be changed.
In abermals vorteilhafter Ausgestaltung ist die über das Funkmodem und das Telefonnetz zwischen dem elektronischen Haushaltszähler und dem Netzbetreiber hergestellte Datenverbindung bidirektional ausgelegt. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass beispielsweise der Kunde einen etwaigen Tarifwechselwunsch auch direkt über den elektronischen Haushaltszähler den Netzbetreibern sehr komfortabel mitteilen kann.In again advantageous embodiment is the over the radio modem and the telephone network between the electronic household meter and the network operator established data connection designed bidirectional. To this It is ensured that, for example, the customer a possible Tarifwechselwunsch also directly over the electronic household meter the network operators can communicate very comfortable.
In abermals vorteilhafter Weiterbildung ist dem elektronischen Haushaltszähler eine „Mess-Station" vorgeschaltet. Es handelt sich dabei um jeweils den Umspannstationen und/oder den Netzschnittstellen des entsprechend vermaschten Netzes zugeordnete Mess-Stationen mit einem Input-Messpunkt, der netzseitig der Umspannstation vorgeschaltet ist, und einem Output-Messpunkt, der verbraucherseitig der Umspannstation nachgeschaltet ist, wobei der Input-Messpunkt einen Messwert über die netzseitig eingespeiste Leistung und der Output-Messpunkt einen Messwert über die verbraucherseitig bezogene Leistung erfasst. Der Mess-Station ist zusätzlich eine Rechnereinheit mit einem Berechnungsprogramm derart zugeordnet, dass ein Differenzwert dieser beiden Größen synchron ermittelt wird. Die entsprechenden Berechnungen können alternativ auch einem den Mess-Stationen bzw. den Haushaltszählern zugeordneten Rechenzentrum erfolgen. Weitere Mess-Stationen mit Input-Output-Messpunkten sind im vermaschten Netz an Netz-Kuppelstellen sowie an Stellen dezentraler Netzeinspeisungen angeordnet.In Once again advantageous development is the electronic household meter a "measuring station" upstream is in each case the substations and / or the Network interfaces assigned to the corresponding meshed network Measuring stations with an input measuring point, the network side of the substation upstream, and an output measuring point, the consumer side of the Substation downstream, wherein the input measuring point a Measured value over the mains-fed power and the output measuring point one Measured value over captures the consumer-related service. The measuring station is additional a computer unit associated with a calculation program such that a difference value of these two quantities is determined synchronously. The corresponding calculations can alternatively also one the measuring stations or the household meters associated data center respectively. Further measuring stations with input-output measuring points are in the Meshed network at network interconnections and decentralized places Grid feeds arranged.
Gemäß Anspruch 8 kann der so ermittelte Differenzwert in einen Netzwirkungsgrad umgerechnet werden, so dass das EVU mittels dieser Information den Netzbetrieb hinsichtlich der Eigenverluste des Netzes optimieren kann und im Bedarfsfall zusätzlich durch die Anzeige entsprechender Tarifinformationen dem Kunden Anreize bieten könnte, sein Verbrauchsverhalten im Hinblick auf eine wünschenswerte Vergleichmäßigung der Ganglinien zu verändern. Auf diese Weise können verbrauchsintensive Tätigkeiten, wie etwa Wäschewaschen oder Geschirrspülen, in sogenannte „Schwachlastzeiten" verlagert werden, um hierdurch die Ganglinie des Netzbezuges zu vergleichmäßigen.According to claim 8, the difference value thus determined can be used in a network efficiency be converted so that the RU using this information the Optimize network operation with regard to the self-losses of the network can and if necessary in addition by displaying appropriate tariff information the customer incentives could offer its consumption behavior with a view to a desirable equalization of To change hydrographs. That way you can consumption-intensive activities, like washing clothes or dishwashing, be shifted into so-called "low load periods", thereby to equalize the hydrograph of the grid reference.
Außerdem besteht mit dieser Anordnung die Möglichkeit, Stromverluste verbraucherseitig und netzseitig festzustellen, zum Beispiel Verluste infolge defekter Isolierungen und unnötiger Stand-by-Funktionen.There is also with this arrangement the possibility To determine power losses on the consumer side and on the power side, for Example losses due to defective insulation and unnecessary standby functions.
Nachdem der Kunde nun die Möglichkeit hat, direkt in Reaktion auf die angezeigte Verbrauchsinformation entweder seinen Verbrauch zu ändern oder dem aktuellen Bezugstarif besser auf seine Verbrauchsgewohnheiten abzustimmen, und er ferner der Erfolg seiner Bemühungen über die neuartige leistungsfähige Anzeige der elektronischen Haushaltszählers sofort mitgeteilt bekommt, sind diese Anreize im Unterschied zu der aus dem Stand der Technik bekannten Methoden durchaus erfolgsversprechend, d. h. im Ergebnis wird eine Vergleichmäßigung der Netzlast erreicht. Gerade an dieser Stelle wird zu Recht ein erhebliches Energieeinsparpotential vermutet. Es besteht die Möglichkeit, die kostenintensive Spitzenlast abzusenken und ggf. die Stromdurchleitung von Drittversorgern auf der Grundlage von realen Lastprofilen anstelle von theoretischen zu berechnen und auch abzurechnen.Now that the customer has the opportunity to either change his consumption directly in response to the displayed consumption information or to better tune the current reference rate to his consumption habits, he further the success of his efforts on the novel powerful display of the electronic household meter gets notified immediately, these incentives are in contrast to the methods known from the prior art very promising, ie, as a result, an equalization of the network load is achieved. Especially at this point a significant energy saving potential is rightly suspected. It is possible to reduce the cost-intensive peak load and, if necessary, to calculate and bill the electricity supply from third-party suppliers on the basis of real load profiles instead of theoretical ones.
In weiterer Ausbildung des erfindungsgemäßen Haushaltszählers könnte der elektronische Haushaltszähler mit zusätzlichen Anzeigen, etwa visuellen oder akustischen Alarmeinrichtungen versehen sein, um im Falle eines sehr hohen Strombezugs zu warnen oder gar selbsttätig ausgewählte Verbraucher abzuschalten. Hierbei ist selbstverständlich den Erfordernissen der Verbrauchersicherheit angemessen Rechnung zu tragen. Insbesondere die letztere Ausgestaltung würde dann im Ergebnis die Verwirklichung einer kostengünstigen Verbraucher -Rundsteueranlage bedeuten. Letztlich wird an dieser Stelle der Wunsch eines geregelten Netzbetriebs verwirklicht.In Further development of the household meter according to the invention could electronic household counter with additional Displays, such as visual or audible alarms provided be to warn in case of a very high power consumption or even automatic selected Turn off the load. This is of course the requirements take due account of consumer safety. Especially the latter embodiment would then, as a result, the realization of a cost-effective Consumer round-robin mean. Ultimately, at this Place the desire of a regulated network operation realized.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung nur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert:The Invention will be described below with reference to a in the drawing only schematically illustrated embodiment explained in more detail:
Es zeigen:It demonstrate:
Der
vorbekannte elektronische Haushaltszähler umfasst zunächst einen
Hall-Generator
Mit
dem vorbekannten elektronischen Haushaltszähler ist es also für die angeschlossenen
Verbraucher möglich,
auf der Anzeigevorrichtung
Gemäß
Der
elektronische Haushaltszähler
steht somit mit der Mess-Station
/ dem Rechenzentrum des Versorgungsunternehmens in direkter Datenverbindung,
so dass das Versorgungsunternehmen über den aktuellen Energiebezug
des individuellen Haushalts tagesgenau informiert ist. Die Anzeige
In
vorteilhafter Ausgestaltung wird der elektronische Haushaltszähler gemäß
In
einer in
Gemäß der Darstellung
in
Aufgrund
der über
das Funkmodem
Der
insoweit mittels des elektronischen Haushaltszählers
Letztlich
belässt
es die erfindungsgemäße Lösung gemäß der Darstellung
in
Selbstverständlich wäre es im
Rahmen der Erfindung technisch auch möglich, dass der elektronische
Haushaltszähler
Die
vorstehend bereist erwähnten
Messpunkte sind gemäß
Die
Erfindung betrifft demnach einen elektronischen Haushaltszähler
Der
vorstehend beschriebene elektronische Haushaltszähler
- 11
- Hall-GeneratorHall generator
- 22
- Transformatortransformer
- 33
- TiefpassfilterLow Pass Filter
- 44
- Spannungsfrequenzvoltage frequency
- wandlerconverter
- 55
- Impulszählerpulse counter
- 66
- Anzeigevorrichtungdisplay device
- 77
- Elektronischer Hauselectronic House
- haltszählerstop counter
- 88th
- Funkmodemradio modem
- 99
- Wireless-LAN-NetzWireless LAN
- 1010
- NiederspannungsnetzLow-voltage grid
- 1111
- Haushaltsgerätedomestic appliances
- 1212
- Mess-StationMeasuring station
- 1313
- Umspannstationsubstation
- 1414
- Input-Messpunkt (EinInput measuring point (One
- speisung)feed-)
- 1515
- Output-MesspunktOutput measurement point
- (Verbrauch)(Consumption)
- 1616
- MittelspannungsnetzMedium voltage grid
- 1717
- Input-/Output-Netz-Input / output power
- Meßpunktmeasuring point
- 2121
- Tarifkundetariff customer
- iNetz i network
- NetzstromAC power
- Unetz U network
- Netzspannungmains voltage
- UH U H
- HallspannungHall voltage
- W1 W 1
- Primärspuleprimary coil
- Qi Q i
- Kuppelstelleninterconnectors
- Ni N i
- Teilnetzesubnets
Claims (12)
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Legal Events
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20130201 |