DE102010019376A1

DE102010019376A1 - Stromzählersystem und Verfahren zur Freigabe einer Stromentnahmevorrichtung

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Publication number: DE102010019376A1
Application number: DE102010019376A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-05-04
Filing date: 2010-05-04
Publication date: 2011-11-10

Abstract

Stromzählersystem mit einer Stromentnahmevorrichtung für einen Stromverbraucher und mit einem Stromzähler, der eine Kommunikationsschnittstelle zur Übermittlung von Zählerdaten an eine rechnergestützte Zentraleinheit, insbesondere eines Energieversorgers, und zum Empfang von Daten von der Zentraleinheit aufweist, wobei das Stromzählersystem eine Verbraucheridentifikationseinheit aufweist, mit deren Information ein Verbraucher dynamisch identifizierbar ist, wobei der Stromzähler mittels einer Trenneinrichtung zur Freigabe oder Unterbrechung der Stromabgabe aufgrund von von der Zentraleinheit erhaltenen und dem Verbraucher zugeordneten Daten ausgebildet ist sowie Verfahren zur Versorgung eines Stromverbrauchers, der an ein Stromzählersystem anschließbar ist, wobei eine dem Stromzähler zugeordnete Verbraucheridentifikationseinheit von einem Verbraucher Identifikationsdaten erhält, diese Identifikationsdaten an die Zentraleinheit übermittelt und zur dynamischen Identifizierung des Verbrauchers verwendet werden und anschließend der Stromzähler Daten zur Freigabe oder Unterbrechung der Stromabgabe von der Zentraleinheit erhält und eine Trenneinrichtung, die zur Unterbrechung oder Freigabe einer Stromabgabe ausgebildet ist, entsprechend angesteuert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stromzählersystem mit einer Stromentnahmevorrichtung für einen Stromverbraucher und mit einem Stromzähler, der eine Kommunikationsschnittstelle zur Übermittlung von Zählerdaten an eine rechnergestützte Zentraleinheit, insbesondere eines Energieversorgers, und zum Empfang von Daten von der Zentraleinheit aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Versorgung eines Stromverbrauchers, der an ein Stromzählersystem nach einem der vorherigen Anschlüsse anschließbar ist, wobei das Stromzählersystem eine Stromentnahmevorrichtung für den Stromverbraucher sowie einen Stromzähler mit einer Kommunikationsschnittstelle aufweist, über die Zählerdaten an eine rechnergestützte Zentraleinheit insbesondere eines Energieversorgers übermittelt und über die Daten von der Zentraleinheit empfangen werden.
Dem Absatzmarkt für Elektrofahrzeuge werden hohe Zuwachsraten prognostiziert. Wesentlicher Bestandteil bei der Einführung von Elektrofahrzeugen ist jedoch deren Energieversorgung. Aktuelle Studien zeigen, dass nur eine begrenzte Anzahl von Stromentnahmevorrichtungen für die jeweiligen Fahrzeuge vorhanden ist. Dies steht der Verbreitung von Elektrofahrzeugen, die derzeit nur eine geringe Reichweite von wenigen 100 km besitzen, entgegen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System zu schaffen, mit dem die Verbreitung von Stromentnahmevorrichtungen verbessert werden kann.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Stromzählersystem gemäß Anspruch 1. Des weiteren wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Freigabe von Stromentnahmevorrichtungen gemäß Anspruch 20. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.
Ein erfindungsgemäßes Stromzählersystem zeichnet sich dadurch aus, dass dem Stromzähler eine Verbraucheridentifikationseinheit zugeordnet ist, mit der ein Verbraucher dynamisch identifizierbar ist, wobei der Stromzähler mittels einer Trenneinrichtung zur Freigabe oder Unterbrechung der Stromabgabe aufgrund von von der Zentraleinheit erhaltenen und dem Verbraucher zugeordneten Daten ausgebildet ist. Durch die Verwendung der Verbraucheridentifikationseinheit, die einer Stromentnahmevorrichtung zugeordnet ist, kann gezielt an bekannte und/oder zahlende Kunden Strom abgegeben werden. Die Stromentnahmevorrichtung und das zugehörige Stromzählersystem können hierbei von Privatpersonen, Unternehmen wie auch von öffentlichen Einrichtungen zur Verfügung gestellt werden. Die Erfindung schafft somit den Anreiz, die Anzahl der Versorgungsstationen zu erhöhen.
Die eigentliche Identifizierung im Sinne einer Personalisierung erfolgt dann in der Regel auf Seiten der Zentraleinheit, wobei es sich um beispielsweise Energie-Reseller oder Energieversorgungsunternehmens handeln kann. Der Betreiber des Stromzählersystems ist nicht notwendigerweise mit Abrechnungsfragen konfrontiert. Die Verbraucheridentifikationseinheit erhält von dem Verbraucher ein Datenpaket, welches seiner Identifizierung, d. h. zur Identifizierung eines Strom benötigenden Gerätes oder des Inhabers des Geräts verwendet werden kann. Über die Zuordnung des Geräts zum Inhaber kann eine mittelbare Zuordnung stattfinden. Die Zuordnung kann datenbankgestützt erfolgen, wozu beispielsweise eine eindeutige Verbraucher-ID dem Verbraucher zugeordnet zu hinterlegen ist. Die von der Verbraucheridentifikationseinheit erhaltenen oder vom Verbraucher abgefragten Daten werden erfindungsgemäß über das Stromzählersystem an eine rechnergestützte Zentraleinheit übermittelt, bei der dann entschieden werden kann, ob ein Freigabesignal an den Stromzähler übermittelt wird. Der Stromzähler ist mittels der Trenneinrichtung zur Freigabe oder Unterbrechung der Stromabgabe aufgrund von von der Zentraleinheit erhaltenen und dem Verbraucher zugeordneten Daten ausgebildet. Somit kann auch eine bereits begonnene Stromentnahme wieder unterbrochen werden.
In einem Anwendungsfall kann ein dem Verbraucher zugeordneter Kontostand auf der Zentraleinheit beispielsweise ein begrenztes geringes Guthaben aufweisen. Dann kann der Stromzähler von der Zentraleinheit einen Datensatz mit einer Information zur Abgabe einer nur bestimmten, entsprechend dem Guthaben beschränkten Menge Strom aufweisen. Oder der Stromzähler kann nach einer bestimmten Zeit der Stromabgabe, die wiederum von dem Stromzähler an die Zentraleinheit übermittelt wird, ein weiteres Signal von der Zentraleinheit erhalten, aufgrund dessen dann die Stromabgabe mittels der Trenneinrichtung beendet wird.
Der Stromzähler ist hierzu zur bidirektionalen Kommunikation mit der Zentraleinheit ausgebildet. Einerseits übermittelt der Stromzähler den Stromverbrauch des Verbrauchers an die Zentraleinheit, beispielsweise zu Abrechnungs- oder Überwachungszwecken, andererseits kann die(selbe) Kommunikationsschnittstelle auch die Daten von der Zentraleinheit erhalten. Anstelle der Verwendung einer bidirektionalen Kommunikationsschnittstelle können auch zwei unidirektionale Schnittstellen verwendet werden.
Über die vorzugsweise mit einem Internetportal versehene rechnergestützte Zentraleinheit können bei einer weiteren Ausbildung der Erfindung auch Regeln zur Abgabe bestimmter Strommengen bzw. zur zeitlichen Kontrolle der Abgabe von bestimmten Strommengen in einem Regelwerk festgelegt werden. Der Kunde oder das Energieversorgungsunternehmen haben dann z. B. die Möglichkeit, die Stromabgabe und damit den Ladevorgang eines angeschlossenen Elektrofahrzeugs in bestimmte Zeiten zu verlegen. Dies gilt natürlich nicht nur für Elektrofahrzeuge sondern auch andere Arten von Stromverbrauchern. Des Weiteren können über dieses Portal Steuerungs- und Beobachtungsfunktionen realisiert werden. Ein Benutzer kann z. B. Verbraucher steuern oder Solltemperaturen von Räumen vorgeben.
Besondere Vorteile hat das System durch die standortunabhängige Zuordnung des Stromverbrauchers zu einer Person. Die Kommunikation zwischen dem Stromzähler, der beispielsweise auf Basis eines intelligenten Haushaltszählers ausgebildet ist, mit der Zentraleinheit kann draht- oder drahtungebunden erfolgen. Vorteilhaft ist beispielsweise eine Kommunikation über das Versorgungskabel (”Power Line”), die die Anzahl der zu verlegenen Leitungen minimiert, eine drahtlose Kommunikation oder eine Kommunikation über einen ohnehin vorhandenen, drahtgebundenen Internetanschluss. Verwendbare Kommunikationswege beispielsweise über das Internet sind im Stand der Technik bekannt. Besonders vorteilhaft indes ist eine Kombination der Verbindungstechniken, mit der von dem Ort des Stromzählers über Power Line eine Verbindung zu einem hausinternen DSL-Anschluss hergestellt wird.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind der Stromzähler und die Verbraucheridentifikationseinheit zumindest teilweise baulich getrennt angeordnet und über wenigstens eine Datenverbindung miteinander verbunden, wobei der Stromzähler zum Aufbau einer Verbindung mit der Zentraleinheit und zur Übermittlung eines der Verbraucheridentifizierung dienenden Datenpakets ausgebildet ist. Besonders vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Verbraucheridentifikationseinheit und die Stromentnahmevorrichtung zumindest teilweise baulich zusammenhängend angeordnet sind. Unter baulich zusammenhängend angeordnet versteht sich insbesondere die Anordnung in einem Gehäuse, auf einer Platine oder eine Anordnung über aneinander ansteckbare Module.
Der Stromzähler, der aufgrund der Kommunikation mit der Zentraleinheit und gegebenenfalls etwaigen weiteren Verbrauchern sowie der Stromentnahmevorrichtung eine zentrale und Schnittstellenposition einnimmt, kann bei einer solchen Ausbildung in einem gesicherten Bereich, beispielsweise innerhalb eines Hauses, angeordnet werden, während die Verbraucheridentifikationseinheit und die Stromentnahmevorrichtung beispielsweise außerhalb des Hauses in der Nähe eines PKW-Stellplatzes installiert werden.
Die Verbraucheridentifikationseinheit kann teilweise sowohl der Stromentnahmevorrichtung sowie dem Stromzähler zugeordnet und je teilweise baulich zusammenhängend mit diesen angeordnet sein. Beispielsweise kann zwischen der Stromentnahmevorrichtung und dem Stromzähler eine Power Line-Kommunikation, d. h. eine auf die Versorgungsleitung geschaltete Kommunikation, vorhanden sein, so dass ein von einem ersten Teil der Verbraucheridentifikationseinheit empfangenes, der Verbraucheridentifizierung dienendes Datenpaket über die Power Line-Kommunikation zum Stromzähler übermittelt wird und dort von einem zweiten Teil der Verbraucheridentifikationseinheit dem Stromzähler übergeben wird.
Die Verbraucheridentifikationseinheit und der Stromzähler können in einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung auch baulich zusammenhängend angeordnet sein, d. h. zusammengesteckt, in einem Gehäuse oder in einer Platine od. dgl. befindlich sein. Eine solche Ausbildung ist insbesondere bei Anwendungen interessant, die geringe Sicherheitsanforderungen aufweisen.
Die Stromentnahmevorrichtung ist insbesondere zum Anschluss eines Elektrofahrzeugs ausgebildet. Hierbei ist die Stromentnahmevorrichtung vorzugsweise sowohl für einen einphasigen 230 Volt Anschluss, als auch für einen dreiphasigen 400 Volt Anschluss geeignet, der beispielsweise für eine Stromabgabe bis 63 A ausgelegt ist. Die Stromentnahmevorrichtung kann darüber hinaus auch eine Kommunikationsschnittstelle zwischen Ladestation und Fahrzeug bereitstellen, über die beispielsweise neben der Aktivierung einer Wegfahrsperre auch ein Datenaustausch über den Ladezustand des Fahrzeugs und/oder mit dem Internet erfolgen kann. Ein solcher Datenaustausch kann zusätzlich oder alternativ auch über die Verbraucheridentifikationseinheit stattfinden.
Insbesondere kann das Stromzählersystem eine Verbraucheridentifikationseinheit mit wenigstens einem vorzugsweise als Power Line Controller ausgebildeten Controller und/oder zumindest einem Mikrocontroller aufweisen, der zur Kombination mit einem verbraucherseitigen weiteren Controller, insbesondere einem Power Line Controller und/oder einem Mikrocontroller ausgebildet ist. Über diese Art der Kommunikation mit dem Verbraucher, vorzugsweise einem Elektrofahrzeug kann mit dem Verbraucher ein Netzwerk gebildet werden und eine dort vorhandene Identifizierungsnummer, die wiederum Rückschlüsse auf die Verbraucherperson, insbesondere den Fahrzeughalter ermöglicht, ausgelesen werden und an den Energieversorger übermittelt werden. Vorzugsweise können hierzu sogenannte Neuron-Mikroprozessoren der Firma Echelon eingesetzt werden.
Sofern das entsprechende Fahrzeug nicht mit einer solchen Technik ausgestattet ist, kann das Stromzählersystem als Identifikationseinheit einen RFID-Empfänger aufweisen, der zusätzlich mit einer RFID-Sendereinheit zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes ausgestattet sein kann. So können von einem Führerschein oder einem anderen Dokument oder einer anderen Chipkarte des Fahrzeughalters der Identifizierung dienende Daten ausgelesen und der Zentraleinheit zukommen gelassen werden. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können der Identifikation dienende Datensätze auch direkt auf dem Stromzähler vorhanden sein, so dass die Identifizierung schneller stattfinden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung des Stromzählersystems ist dieses mit einem weiteren Stromzähler versehen, wobei die zumindest eine Verbraucheridentifikationseinheit diesem weiteren Stromzähler, dem bereits vorbeschriebenen Stromzähler und/oder beiden zugeordnet ist. Die Kommunikation zwischen den beiden Stromzählern kann ebenfalls wieder wie vorbeschrieben draht- oder drahtungebunden erfolgen. Der zentrale vorbeschriebene Stromzähler dient dann insbesondere bei einer Vielzahl von weiteren Stromzählern als Mittler, der die Kommunikation mit der Zentraleinheit zentralisiert.
Vorzugsweise ist die dem weiteren Stromzähler zugeordnete Verbraucheridentifikationseinheit zumindest teilweise baulich zusammenhängend mit diesem und/oder mit der Stromentnahmevorrichtung angeordnet. Dies wurde bereits für den Fall eines einzelnen Stromzählers vorstehend beschrieben.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Stromzählersystems weist somit einen zentralen Stromzähler auf, der mit einer Reihe von eine Trenneinrichtung, eine Stromentnahmevorrichtung und eine Verbraucheridentifikationseinheit aufweisenden weiteren Stromzählern versehen ist. Die Kommunikation zwischen den weiteren Zählern und dem zentralen Zähler erfolgt über einen Funkstandard. Über diese Kommunikation erhält einerseits der zentrale Zähler die Verbrauchs- und der Identifizierung dienende Daten von den weiteren Zählern. Andererseits erhalten die weiteren Zähler über diese Kommunikation die Befehle zur Freigabe und/oder zum Trennen der Stromverbindung. Eine einen RFID-Empfänger aufweisende Stromentnahmevorrichtung ist baulich getrennt von dem weiteren Zähler angeordnet und mit diesem vorzugsweise über eine Power Line-Kommunikation verbunden. Diese setzt einen Power Line Controller auf der Seite des weiteren Stromzählers sowie einen weiteren Controller auf der Seite des RFID-Empfängers voraus, über den die empfangenen Daten zum weiteren Zähler geleitet werden. Zusätzlich kann der Power Line-Controller des weiteren Stromzählers zur Kommunikation mit einem fahrzeugseitig vorhandenen Power Line Controller ausgebildet sein, so dass auch eine direkte Entgegennahme eines die Identifizierung ermöglichen Datenpakets möglich ist. Hierzu können die Power Line Controller zusätzlich mit jeweiligen Mikrocontrollern verschaltet sein, die das aufgebaute Power Line Netzwerk zur Übermittlung von Datenpaketen nutzen. Anstelle einer Kommunikation über Power Line, die eine Möglichkeit zur Reduzierung der verwendeten Leitungen darstellt, können auch andere Verbindungstechniken wie Ethernet oder Funk verwendet werden. Insgesamt ist damit ein einfach strukturiertes Netzwerk von Stromentnahmevorrichtungen geschaffen, über die die Versorgung von mobilen Elektro-Verbrauchern verbessert werden kann.
Vorzugsweise erfolgt die Kommunikation zwischen zentralem Stromzähler und dem (den) weiteren Stromzähler(n) über den ZigBee-Funkstandard, der eine problemlose Kommunikation der Stromzähler über die vorhandenen Distanzen hinweg ermöglicht und der außerhalb der zur Stromversorgung benötigten Kabel keine weiteren Kabel zwischen den Zählern voraussetzt. Der weitere Stromzähler weist somit ebenfalls eine Kommunikationsschnittstelle oder ein Kommunikationsmodul auf. Entsprechend kann der zentrale Stromzähler eine weitere Kommunikationseinheit aufweisen.
Durch zumindest einen weiteren, insbesondere auch eine Vielzahl weiterer Zähler lässt sich ein dreistufiges Netzwerk ausbilden, bei dem die oberste Ebene die Zentraleinheit, die mittlere Ebene den zentralen Stromzähler und die unterste Ebene den oder die weiteren Stromzähler aufweist, dem/denen dann (jeweils) eine Verbraucheridentifikationseinheit und je eine Stromentnahmevorrichtung zugeordnet ist.
Die Zentraleinheit ist vorzugsweise über ein Internetportal auch dem Kunden zugänglich. Das Portal, welches insbesondere von einem Energieversorger betrieben werden kann, kann vorzugsweise Abrechnungsfunktionen, Beobachtungsdialoge und insbesondere ein Regelwerk zur Eingabe von Verbrauchsregeln bereithalten oder erzeugen. Die mittlere Schicht ist der zentrale elektronische Stromzähler, der auf der einen Seite mit dem Portal in der obersten Schicht kommuniziert und dorthin seine Verbrauchswerte überträgt bzw. der Schaltbefehle des Energieversorgers entgegennehmen, der aber auch Schaltvorgaben des Kunden annehmen kann. Über diesen zentralen Stromzähler ist auch die Verbindung zu weiteren elektrischen Verbrauchern beispielsweise eines Haushalts vorhanden, die der untersten Schicht zugeordnet werden und beispielsweise über einen Feldbus (vorzugsweise ION oder EIB) angesprochen werden können. Der zentrale Stromzähler stellt hierbei auch Routing-Funktionen für andere Teilnehmer des Stromnetzwerkes zur Verfügung. Die in der unter(st)en Schicht angeordneten Verbraucher sind dann auch über den zentralen Stromzähler steuerbar. Hierfür kann der zentrale Stromzähler vorteilhafterweise Eingabe- und Displaymittel aufweisen, über die beispielsweise Verbrauchsregeln definierbar sind. Gleichzeitig kann über den Stromzähler eine Regelung der Stromentnahmevorrichtung sowie der weiteren Verbraucher vorgenommen werden. Der zentrale Stromzähler weist demnach Routing- oder Gateway-Funktionen auf, über die ein internes Netzwerk kommunizieren und über das auch von Seiten eines Portals auf die einzelnen Geräte zugegriffen werden kann.
Die Verwaltung mehrerer weiterer Stromzähler mit zugeordneten Stromentnahmevorrichtungen, Verbraucheridentifikationseinheiten und Trenneinrichtungen kann von einem solchen zentralen Stromzähler ggf. über ein auf diesem realisiertes Webinterface erfolgen. Die eingegebenen Parameter können vom Stromzähler ggf. zusätzlich an die Zentraleinheit übermittelt werden, um einen Parameterabgleich mit den auf der Zentraleinheit vorhandenen Daten herbeizuführen. Von den weiteren Stromzählern stammende Daten wie der Identifizierung des Verbrauchers dienende Informationen oder Statusdaten eines Elektrofahrzeugs werden von dem zentralen Zähler an die Zentraleinheit weitergeleitet. Die von der Zentraleinheit empfangenen Daten des zentralen Stromzählers werden von diesem zur Freigabe oder zum Trennen der einzelnen Stromentnahmevorrichtung(en) verwendet. Darüber hinaus können die vom zentralen Stromzähler empfangenen Daten zur Abrechnung des Ladevorgangs eines Elektrofahrzeugs sowie allgemein zur Abrechnung des am zentralen Stromzähler angeschlossenen Haushalts- oder Verbrauchernetzwerk dienen.
Um die Herstellungskosten eines erfindungsgemäßen Stromzählersystems klein zu halten, unterscheiden sich der Stromzähler und der weitere Stromzähler bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausbildung nur in der modularen Bestückung. Demnach sind sowohl der Stromzähler als auch der weitere Stromzähler modular aufbaubar, so dass sie sich in ihrer Funktion nur aufgrund der unterschiedlichen installierten Module unterscheiden. Insbesondere kann der Stromzähler ein eine Displayeinheit aufweisendes Modul umfassen.
Besonders vorteilhaft ist das Stromzählersystem ausgebildet, wenn die Stromentnahmevorrichtung nicht nur zur Abgabe von Strom an den Verbraucher, sondern auch zur Entnahme von Strom von dem Verbraucher ausgebildet ist. Überschüssige Energie, die nicht mehr benötigt wird, kann somit in das Netz zurück eingespeist und wieder verrechnet werden. Das erfindungsgemäße Stromzählersystem kann somit auch dazu dienen, etwaige Speicher von Elektrofahrzeugen als externe Netzspeicher zu verwenden.
Ein die gestellte Aufgabe lösendes Verfahren zeichnet sich wie teilweise vorbeschrieben dadurch aus, dass eine dem Stromzähler zugeordnete Verbraucheridentifikationseinheit von einem Verbraucher Informationen bzw. Identifikationsdaten erhält, diese Identifikationsdaten an die Zentraleinheit übermittelt und zur dynamischen Identifizierung des Verbrauchers verwendet werden. Anschließend erhält der Stromzähler Daten zur Freigabe oder zur Unterbrechung der Stromabgabe von der Zentraleinheit, woraufhin eine Trenneinrichtung, die zur Unterbrechung oder Freigabe einer Stromabgabe ausgebildet ist, entsprechend angesteuert wird. Die Kommunikation zwischen einem Stromverbraucher, beispielsweise einem Elektrofahrzeug kann nicht nur bis hin zum zentralen Stromzähler sonder auch bis hin in die Ebene des Energieversorgungsunternehmens reichen, so dass auch von einen Energieversorgungsunternehmen, welches ein Interesse an einer Auswertung der Daten etwaiger Verbraucher wie Elektrofahrzeugen aufweist, diese Daten erhalten kann. Diese Daten können beispielsweise vom Besitzer des Stromzählers sowohl von Stromzähler selbst als auch über das Portal abrufbar sein.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung lassen sich der nachfolgenden Figurenbeschreibung entnehmen. In den schematischen Abbildungen zeigt:
1 eine Übersicht über ein erfindungsgemäßes Stromzählersystem,
2 einen Stromzähler eines erfindungsgemäßen Stromzählersystems,
3 einen weiteren Stromzähler mit einer Stromentnahmevorrichtung eines erfindungsgemäßen Stromzählersystems.
Gleich oder ähnlich wirkende Teile sind – sofern dienlich – mit identischen Bezugsziffern versehen. Einzelne technische Merkmale der nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele können auch mit den Merkmalen der vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele zu erfindungsgemäßen Weiterbildungen führen.
Ein erfindungsgemäßes Stromzählersystem ist gemäß 1 dreistufig aufgebaut, wobei Doppelpfeile 10 allgemein eine bidirektionale Kommunikation kennzeichnen. Auf der obersten Ebene der Energieversorgungsunternehmen ist ein Zentralrechner 1 angeordnet, der über eine wolkig dargestellte Internetverbindung 2 bidirektional mit einem Stromzähler 3 kommunizieren kann. Dieser Stromzähler weist eine Displayeinheit 4 auf, über die Informationen des Stromzählersystems abrufbar sind. Insbesondere sind dort die Verbräuche einzelner Verbraucher darstellbar. Über eine Installationsbusleitung 6 können eine Reihe nicht weiter dargestellter Verbraucher, beispielsweise eines Privathaushaltes gesteuert werden. Eine gestrichelt dargestellte Stromleitung 7 kann den Stromzähler 3 mit auf der unteren Ebene angeordneten weiteren Stromzählern 8 und 9 versorgungsmäßig verbinden. Im Übrigen kommunizieren die weiteren Stromzähler 8 und 9, die jeweils über eine nicht näher dargestellte Trennvorrichtung verfügen, mittels eines ebenfalls wolkig dargestellten lokalen Funknetzwerkes 11 bidirektional mit dem zentralen Stromzähler 3. Alternativ können die weiteren Stromzähler statt über die Stromleitung 7 auch direkt vom Energieversorger mit Strom versorgt werden, wobei der Datenaustausch trotzdem zentral über den Zähler 3 erfolgt.
Die weiteren Stromzähler 8 und 9, die im Wesentlichen baugleich ausgelegt sind, sind für die Verbrauchserfassung von Elektrofahrzeugen vorgesehen. Die jeweiligen Abgangsseiten der weiteren Stromzähler 8 weisen einen Power Line Controller auf, der eine dem Informationsfluss dienende Verbindung mit den Elektrofahrzeugen 12 herstellen kann. Über die Versorgungsleitung wird somit eine Kommunikation mit dem Fahrzeug hergestellt. Über die Verwendung von auf beiden Seiten vorhandenen intelligenten Bauteilen, beispielsweise Neuron-Mikroprozessoren, kann eine einmalige Identifikationsnummer, beispielsweise die Neuron ID des Fahrzeugs, ermittelt und somit der Fahrzeughalter vorzugsweise über die Zentraleinheit identifiziert werden. Aufgrund der Kommunikation zwischen dem Verbraucher (d. h. dem Stromabnehmer), dem weiteren Stromzähler 8 (oder 9), dem Stromzähler 3 und dem Zentralrechner 1 kann somit entschieden werden, ob dem Fahrzeug Energie geliefert werden soll.
Eine detallierter dargestellte Stromentnahmevorrichtung/Identifikationsvorrichtung, die entsprechend auch den Stromzählern 8 zugeordnet sein kann, ist dem Stromzähler 9 zugeordnet. Eine steckerförmige Stromentnahmevorrichtung 23 ist in einem Gehäuse mit einem RFID-Empfänger 13 angeordnet, über die wie vorbeschrieben ein Stromsuchender identifiziert werden kann. Die Prüfung der Daten erfolgt somit wieder über den kommunikationsfähigen elektronischen Stromzähler, der als Router in die obere Portalschicht dient. Somit können weitere Fahrzeuge, die gegebenenfalls älteren Datums sind und keine entsprechende Kommunikationstechnik besitzen, ebenfalls bei einer Freigabesituation mit Strom versorgt werden. Über den Stecker 23 kann alternativ eine Netzverbindung zwischen einem dem Zähler 9 zugeordneten Controller und einem fahrzeugseitigen Controller hergestellt werden, über den ebenfalls die der Identifizierung dienenden Daten – falls fahrzeugsseitig vorhanden – ausgelesen werden können.
Das erfindungsgemäße Stromzählersystem kann darüber hinaus so genutzt werden, dass über die Identifikationseinheit auch Guthaben auf den Zentralrechner geladen bzw. von dort von etwaigen EC- oder anderen Geldkarten abgerufen werden können. So kann das erfindungsgemäße Stromzählersystem zur direkten Bezahlung einer Stromabgabe vor Ort dienen.
Ein modulartiger Aufbau eines Stromzählers eines erfindungsgemäßen Stromzählersystems ist in 2 gezeigt. In einer Reihe von Modulbänken 13 sind mehrere platinenartige Module angeordnet. Ein erstes Modul 14 umfasst eine Display-Einheit 15, durch die mittels eines transparenten Gehäusedeckel 16 Informationen ablesbar sind. Eine weitere Moduleinheit 17 dient der Kommunikation zwischen den einzelnen Stromzählern und stellt beispielsweise die Funktionalität zur Kommunikation mittels des ZigBee-Standards zur Verfügung. Über die Platine 18 kann eine Kommunikation mit einem Elektrofahrzeug bereitgestellt werden. Die Trenneinrichtung ist wie die eigentliche Verbrauchserfassung über die Moduleinheit 19 realisiert. Die Stromversorgung des Stromzählers erfolgt über einen Eingang 21, während der elektrische Abgang am Anschluss 22 angeordnet ist. Die Anordnung der einzelnen Module ist dergestalt ausgebildet, dass die abrechnungskritischen Module hinter dem Modul 14 mit der Display-Einheit 15 liegen und somit vor Fremdeinwirkung besser geschützt sind.
Der weitere Stromzähler 9 (VIZ) kommuniziert mit einem an einem Stecker 23 angeschlossenen Fahrzeug 12 mittels einer PowerLine-Communikation (PLC). Über diese Kommunikation wird eine eindeutige Fahrzeug-ID an den weiteren Stromzähler 9 und von dort weiter zum Stromzähler 3 und von dort wiederum weiter zur Zentraleinheit übermittelt.
Gleichzeitig ist die Verbraucher-Identifikationseinheit mit einem RFID-Empfänger 13 versehen, der ebenfalls über ein PLC-Modul mit der stromzählerseitigen Seite der Verbraucheridentifikationseinheit kommuniziert. Somit ist der weitere Stromzähler 9 mit einer Verbraucheridentifikationseinheit ausgestattet, die sowohl über RFID als auch direkt mit einem entsprechend ausgerüsteten Fahrzeug kommunizieren kann bzw. entsprechende Daten empfangen kann.

Claims

Stromzählersystem mit einer Stromentnahmevorrichtung für einen Stromverbraucher und mit einem Stromzähler, der eine Kommunikationsschnittstelle zur Übermittlung von Zählerdaten an eine rechnergestützte Zentraleinheit, insbesondere eines Energieversorgers, und zum Empfang von Daten von der Zentraleinheit aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromzählersystem eine Verbraucheridentifikationseinheit aufweist, mit deren Information ein Verbraucher dynamisch identifizierbar ist, wobei der Stromzähler mittels einer Trenneinrichtung zur Freigabe oder Unterbrechung der Stromabgabe aufgrund von von der Zentraleinheit erhaltenen und dem Verbraucher zugeordneten Daten ausgebildet ist.
Stromzählersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromzähler und die Verbraucheridentifikationseinheit baulich getrennt angeordnet und über wenigstens eine Datenverbindung miteinander verbunden sind, wobei der Stromzähler zum Aufbau einer Verbindung mit der Zentraleinheit und zur Übermittlung eines der Verbraucheridentifizierung dienenden Datenpakets ausgebildet ist.
Stromzählersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbraucheridentifikationseinheit und die Stromentnahmevorrichtung zumindest teilweise baulich zusammenhängend angeordnet sind.
Stromzählersystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbraucheridentifikationseinheit und der Stromzähler zumindest teilweise baulich zusammenhängend angeordnet sind.
Stromzählersystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromentnahmevorrichtung zum Anschluss eines Elektrofahrzeugs ausgebildet ist.
Stromzählersystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromzählersystem eine Verbraucheridentifikationseinheit mit wenigstens einem Powerline-Controller und/oder wenigstens einem Mikrocontroller aufweist, wobei der Powerline-Controller oder der Mikrocontroller zur Kommunikation mit einem verbraucherseitigen, insbesondere einem elektrofahrzeugsseitigen, weiteren Powerline- oder Mikrocontroller ausgebildet ist.
Stromzählersystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbraucheridentifikationseinheit einen RFID-Empfänger aufweist.
Stromzählersystem nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Zentraleinheit, die zur Abgabe von Daten in Abhängigkeit der von einer Verbraucheridentifikationseinheit oder einem Stromzähler übermittelten Daten und einem dem Verbraucher zugeordneten Regelwerk ausgebildet ist.
Stromzählersystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromzähler eine Netzwerkschnittstelle und/oder ein Web-Interface aufweist.
Stromzählersystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentraleinheit und der Stromzähler zur Kommunikation mittels einer Versorgungsleitung ausgebildet sind.
Stromzählersystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromzähler Routing- und/oder Gateway-Funktionen besitzt.
Stromzählersystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromzähler eine Feldbus-Schnittstelle, insbesondere eine LON- oder EIB-Schnittstelle, aufweist.
Stromzählersystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromzähler mit einer Mehrzahl von identifizierbaren Verbrauchern verbindbar ist.
Stromzählersystem nach einem der vorherigen Ansprüche mit einem weiteren Stromzähler, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Stromzähler zur insbesondere drahtlosen Kommunikation miteinander ausgebildet sind.
Stromzählersystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass dem weiteren Stromzähler die Verbraucheridentifikationseinheit zugeordnet ist.
Stromzählersystem nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromzähler und/oder der weitere Stromzähler modular aufgebaut sind, so dass sie sich in ihren Funktionen nur aufgrund einer unterschiedlichen Modulbestückung unterscheiden.
Stromzählersystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromzähler ein eine Displayeinheit aufweisendes Modul umfasst.
Stromzählersystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromentnahmevorrichtung zur Abgabe von Strom an den Verbraucher sowie zur Entnahme von Strom von dem Verbraucher ausgebildet ist.
Stromzählersystem nach einem der vorherigen Ansprüche mit einer Zentraleinheit, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentraleinheit ein Web-Portal aufweist.
Verfahren zur Versorgung eines Stromverbrauchers, der an ein Stromzählersystem nach einem der vorherigen Ansprüche anschließbar sind, wobei das Stromzählersystem eine Stromentnahmevorrichtung für den Stromverbraucher sowie einen Stromzähler mit einer Kommunikationsschnittstelle aufweist, über die Zählerdaten an eine rechnergestützte Zentraleinheit insbesondere eines Energieversorgers übermittelt werden und über die Daten von der Zentraleinheit empfangen werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine dem Stromzähler zugeordnete Verbraucheridentifikationseinheit von einem Verbraucher Identifikationsdaten erhält, diese Identifikationsdaten an die Zentraleinheit übermittelt und zur dynamischen Identifizierung des Verbrauchers verwendet werden und anschließend der Stromzähler Daten zur Freigabe oder Unterbrechung der Stromabgabe von der Zentraleinheit erhält und eine Trenneinrichtung, die zur Unterbrechung oder Freigabe einer Stromabgabe ausgebildet ist, entsprechend angesteuert wird.