DE102014201114A1 - Communication device for a plant - Google Patents

Communication device for a plant

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DE102014201114A1
DE102014201114A1 DE102014201114.0A DE102014201114A DE102014201114A1 DE 102014201114 A1 DE102014201114 A1 DE 102014201114A1 DE 102014201114 A DE102014201114 A DE 102014201114A DE 102014201114 A1 DE102014201114 A1 DE 102014201114A1
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plant
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Dominic Buchstaller
Johannes Reinschke
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Siemens AG
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    • G08C19/00Electric signal transmission systems
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    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C2201/00Transmission systems of control signals via wireless link
    • G08C2201/50Receiving or transmitting feedback, e.g. replies, status updates, acknowledgements, from the controlled devices
    • G08C2201/51Remote controlling of devices based on replies, status thereof

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kommunikationsvorrichtung (42) für eine Anlage (10) mit einer ersten Schnittstelle (44), die mit zumindest einer Komponente (12) der Anlage (10) verbindbar ist, und einer zweiten Schnittstelle (46), die mit einer Steuereinrichtung (30) zum Steuern von elektrischen Energieflüssen in der Anlage (10) verbindbar ist, wobei die Kommunikationsvorrichtung (42) dazu ausgebildet ist, über die erste Schnittstelle (44) Betriebsgrößen, die einen Betriebszustand der zumindest einen Komponente (12) charakterisieren, zu empfangen und die Betriebsgrößen über die zweite Schnittstelle (46) an die Steuereinrichtung (30) zu übertragen. The invention relates to a communication device (42) for a plant (10) having a first interface (44), which is connectable to at least one component (12) of the plant (10), and a second interface (46) with a control device (30) is connected for controlling electrical energy flows in the system (10), wherein the communication device (42) is adapted, via the first interface (44) operating variables which characterize an operating condition of at least one component (12) to receive, and to transmit the operating variables via the second interface (46) to the control device (30).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kommunikationsvorrichtung für eine Anlage. The present invention relates to a communication device for a system. Überdies betrifft die vorliegende Erfindung ein System zum Steuern eines elektrischen Energieflusses in einer Anlage. Moreover, the present invention relates to a system for controlling an electric energy flow in a plant. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Steuern eines elektrischen Energieflusses in einer Anlage. Finally, the present invention relates to a method for controlling an electric energy flow in a plant.
  • Das Energiemanagement und speziell das Management elektrischer Energieströme wird auch als „Power Management" bezeichnet. Das Power Management wird im Zuge der „Energiewende“ und der Etablierung einer intelligenten und dezentralen Elektroenergieerzeugung und -verteilung („Smart Grid") in zunehmenden Maße in (Groß-)Gebäuden, Industrieanlagen und in Energieverteilnetzen benötigt. Energy management and specifically the management of electrical energy flows is also called "power management". The power management as part of the "energy revolution" and the establishment of an intelligent and decentralized electricity generation and distribution ( "smart grid") to an increasing extent in (United - required) buildings, industrial plants and power distribution networks. Vorliegend wird der Begriff „Power Management“ wie folgt definiert: Power Management bezieht sich ausschließlich auf elektrische Energie und Leistung nicht auf andere Energieformen. In the present case, the term "power management" is defined as follows: power management not only refers to electrical energy and power to other forms of energy. Des Weiteren wird der Begriff Power Management auf die Steuerung von elektrischen Energieflüssen dahingehend eingeschränkt, dass diese Steuerung dazu dient, den Elektroenergieeinkauf einer Anlage und die Elektroenergieverteilung in einer Anlage zu optimieren, wobei eine Anlage ein (Groß-)Gebäude, eine Industrieanlage oder ein Energieverteilnetz sein kann. Furthermore, the term power management is therefore restricted to the control of electrical energy flows that this control is used to optimize the electric energy purchase an investment and the electric power distribution in a system, a system, a (large) building an industrial plant or a power distribution network can be. Zudem diesem Zweck umfasst die Anlage eine entsprechende Steuereinrichtung, mit der die elektrischen Energieflüsse in der Anlage gesteuert werden können. In addition, for this purpose, the installation comprises a corresponding control device with which the electrical energy flows can be controlled in the plant.
  • Das Ziel von Power Management ist nicht die Steigerung der Energieeffizienz beispielsweise durch gezieltes Abschalten temporär nicht benötigter Aggregate bzw. Komponenten. The goal of Power Management is not the increase in energy efficiency, for example by selective shutdown temporarily unneeded units or components. Das Power-Management-System einer Anlage optimiert die elektrischen Energiestrome in einer Anlage zB so, dass am zentralen Einspeisepunkt der Anlage der Stromeinkauf möglichst kostengünstig erfolgen kann. The power management system of a plant optimizes the electrical energy streams in a plant for example so that the central feed point of installation of electricity purchases can be done as cheaply as possible. Dies geschieht durch eine mit dem Strompreis korrelierte Strommengenabnahme und/oder durch Service-Leistungen gegenüber dem Stromlieferanten, wie Bereitstellung von Lastgangsprognosen am Einspeisepunkt und Einhaltung dieser Prognosen bzw. Einhaltung vorab vereinbarter Lastgänge und/oder durch Vermeidung von Lastspitzen. This is done by a correlated with the price of electricity electricity loss and / or service transactions with the electricity supplier, such as the provision of load forecasts at the entry point and compliance with these predictions compliance with pre-agreed load profile and / or by avoiding peak loads. Alternativ können die elektrischen Energieströme auch so optimiert werden, dass der Eigenverbrauch maximiert wird. Alternatively, the electrical energy flows can also be optimized so that the internal consumption is maximized. Die Kostenersparnis gegenüber einem Anlagenbetrieb ohne Power-Management-System, Erreichung einer Eigenverbrauchsmaximierung und/oder regulative Anforderungen, wie Normen, Gesetzgebung und Anforderungen des Energielieferanten (sogenannte „grid codes“ bzw. Netzanschlussbedingungen) können einen Anlagenbetreiber zur Einführung eines Power-Management-Systems motivieren. The cost savings compared to a plant operation without power management system, achieving self-consumption maximization and / or regulatory requirements, such as standards, legislation and requirements of energy suppliers (so-called "grid codes" or grid connection conditions) to a plant operator to introduce a power management system motivate.
  • In vielen leistungselektronischen Anwendungen, wie (Groß-)Gebäuden, Industrieanlagen oder Energieverteilnetzen, kommen heute Komponenten aus der Sinamics-Reihe der Anmelderin zum Einsatz. In many power electronic applications, such as (large) buildings, industrial plants and energy distribution networks, today components from the Sinamics range of the applicant are used. Beispielsweise kann die Leistungselektronik für DC-Schnellladestationsprototypen auf Sinamics DCM oder Sinamics ALM AC-DC Wandlern basieren. For example, the power electronics for DC fast charging station prototype at Sinamics DCM or Sinamics ALM AC-DC converters can be based. Weitere Beispiele für die Verwendung von Standard-Komponenten sind die Anbindung von Batteriespeichern, Schwungradspeichern und Wasserstoff-Elektrolyseeinrichtungen – neben den originären Anwendungen gesteuerter elektrischer Antriebe (zB für Krane, Werkzeugmaschinen, Servopressen). Further examples of the use of standard components, the connection of battery storage, the flywheel store and hydrogen electrolyser means - controlled in addition to the primary applications of electric drives (for example, cranes, machine tools, power presses).
  • Bisher werden, mit wenigen Ausnahmen, für das Power Management infrage kommende Komponenten, also elektrische Energieverbraucher, -speicher und -erzeuger, separat über Low-Level-Protokolle, beispielsweise basierend auf CAN oder Profibus, angesteuert. Up to now, with a few exceptions, for power management in question coming components, ie electrical energy consumer, memory and Generating Sets, via low-level protocols, such as based, driven separately on CAN or Profibus. Das heißt, es muss für jede Komponente und für jede Ausprägung des Power Managements von Hand dafür gesorgt werden, dass das Power Management die Komponenten korrekt anspricht und es alle nötigen Informationen zum sicheren und/oder optimalen Betrieb erhält. That is, it must be ensured that the power management addresses the components correctly and get all the necessary information for safe and / or optimal operation for each component and for each instance of the power management manually. Falls etablierte High-Level-Protokolle existieren, werden diese meist über anwendungsspezifische Speziallosungen realisiert. If established high-level protocols exist, they are usually implemented using application-specific special solutions.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anlage, die eine Steuereinrichtung zum Steuern von elektrischen Energieflüssen in der Anlage umfasst, effizienter zu betreiben. It is an object of the present invention to provide a plant, which comprises a control device for controlling electrical energy flows in the system to operate efficiently.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Kommunikationsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein System mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. This object is achieved by a communication device having the features of patent claim 1, a system having the features of claim 6 and by a method having the features of patent claim 10. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Advantageous further developments of the present invention are subject of the dependent claims.
  • Die erfindungsgemäße Kommunikationsvorrichtung für eine Anlage umfasst eine erste Schnittstelle, die mit zumindest einer Komponente der Anlage verbindbar ist, und eine zweite Schnittstelle, die mit einer Steuereinrichtung zum Steuern von elektrischen Energieflüssen in der Anlage verbindbar ist, wobei die Kommunikationsvorrichtung dazu ausgebildet ist, über die erste Schnittstelle Betriebsgrößen, die einen Betriebszustand der zumindest einen Komponente charakterisieren, zu empfangen und die Betriebsgrößen über die zweite Schnittstelle an die Steuereinrichtung zu übertragen. The communication device according to the invention for a plant comprises a first interface which is connectable to at least one component of the system, and a second interface which is connectable to a control device for controlling electrical energy flows in the system, wherein the communication device is adapted to over the which to receive an operating condition of at least one component characterize and to transmit the operating variables over the second interface to the control device first interface operating variables.
  • Derzeit existiert keine „standardisierte“ Schnittstelle, um Komponenten, wie zB Pufferbatterien oder Schwungradspeicher, insbesondere wenn sie von Sinamics-Umrichtern gesteuert werden, an eine Steuereinrichtung zum Steuern von elektrischen Energieflüssen bzw. ein Power-Management-System anzubinden. Currently no exists "standardized" to interface components, such as buffer batteries or flywheel storage, especially if they are controlled by Sinamics converters to connect to a control device for controlling electrical energy flows and a power management system. Eine solche universelle Schnittstelle wird durch die Kommunikationsvorrichtung bereitgestellt, um Interoperabilität zwischen einem zentralen Power-Management-System und von ihm gesteuerten Komponenten mit möglichst geringem Aufwand herzustellen. Such a universal interface provided by the communication device to establish interoperability between a central power management system and it controls components with minimal effort. Die Kommunikationsvorrichtung kann zumindest eine Betriebsgröße der zumindest einen Komponente empfangen. The communication device can receive at least at least one operating parameter of a component. Eine solche Betriebsgröße kann beispielsweise eine Messgröße, insbesondere eine elektrische Spannung sein, die einen Betriebszustand der Komponente beschreibt. One such operating parameter may for example be a measure of, in particular, be an electric voltage, which describes an operating state of the component. Diese Betriebsgröße kann an die Steuereinrichtung übertragen werden. This operating parameter may be transmitted to the control device. Damit liegen die Betriebsgrößen in der Steuereinrichtung vor und die Anlage kann effizienter betrieben werden. Thus the operating variables are present in the controller and the system can be operated more efficiently.
  • Bevorzugt ist die Kommunikationsvorrichtung dazu ausgebildet, über die zweite Schnittstelle Stellgrößen zum Steuern eines Betriebs der zumindest einen Komponente von der Steuereinrichtung zu empfangen und die Stellgrößen über die erste Schnittstelle zu der zumindest einen Komponente zu übertragen. the communication device is preferably adapted to receive at least one component of the control device and the transfer the manipulated variables via the first interface, at least one component via the second interface control variables for controlling an operation of the. Somit können die elektrischen Energieflüsse in der Anlage auf einfache Weise gesteuert werden. Thus, the electrical energy flows can be controlled in the system easily.
  • In einer Ausgestaltung umfasst die Kommunikationsvorrichtung eine Speichereinheit, auf der die Betriebsgrößen und/oder charakteristischen Merkmale der Komponenten gespeichert sind. In one embodiment, the communication device includes a memory unit, on which the operating variables and / or characteristics of the components are stored. Die Betriebsgrößen bzw. die charakteristischen Merkmale können zB die Kapazität, der Ladezustand, die maximale Leistung oder dergleichen sein. The operating variables and the characteristic features may, for example, the capacity of the charge state, the maximum power or the like. Die Speichereinheit kann beispielsweise als entsprechende Datenbank ausgeführt sein. The memory unit may for example be designed as a corresponding database. Damit kann einfach auf die Betriebsgrößen zugegriffen werden. This allows easy access to the farm sizes.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist die Kommunikationsvorrichtung dazu ausgebildet, die Betriebsgrößen zu der Steuereinrichtung nach einem vorbestimmten Kommunikationsprotokoll zu übertragen. In another embodiment, the communication device is configured to transmit the operating variables to the control means according to a predetermined communication protocol. Insbesondere wird hierbei eine sogenannte High-Level-Kommunikation verwendet. In particular, a so-called high-level communication is used here. Als Kommunikationsprotokoll für die Datenübertragung kann beispielsweise Profinet/Profienergy, BACnet, ISO61850, OCPP oder dergleichen verwendet werden. As a communication protocol for the data transfer, for example, Profinet / Profienergy, BACnet, ISO61850, OCPP or the like can be used.
  • Bevorzugt umfasst die Kommunikationsvorrichtung eine Ablaufsteuereinheit, die dazu ausgebildet ist, die Funktion von zumindest einen Komponente zu steuern als auch die Betriebsgrößen von zumindest einer Komponente zu empfangen und in das vorbestimmte High-Level Kommunikationsprotokoll zu übertragen und umgekehrt. Preferably the communication device comprises a sequence control unit which is adapted to control the function of at least one component and to receive the operating variables of at least one component and transfer it to the predetermined high-level communication protocol and vice versa. Die Betriebsgrößen, die von der Komponente erfasst werden, liegen üblicherweise als Low-Level-Signale wie zB Profibus, Can, Analog I/O, etc. vor. The operating variables which are detected by the component, are usually present as low-level signals, such as PROFIBUS, CAN, analog I / O, etc.. Diese Signale können von der Ablaufsteuereinheit in ein High-Level-Protokoll übertragen werden. These signals can be transferred from the state machine in a high-level protocol.
  • Das erfindungsgemäße System zum Steuern von elektrischen Energieflüssen in einer Anlage umfasst eine Mehrzahl von Komponenten der Anlage, eine Steuereinrichtung zum Steuern von elektrischen Energieflüssen in der Anlage und zumindest eine erfindungsgemäße Kommunikationsvorrichtung, wobei die erste Schnittstelle der Kommunikationsvorrichtung mit zumindest einer der Mehrzahl von Komponenten verbunden ist und wobei die zweite Schnittstelle der Kommunikationsvorrichtung mit der Steuereinrichtung verbunden ist. The inventive system for controlling electrical energy flows in a system comprising a plurality of components of the system, control means for controlling electrical energy flows in the system and at least one communication device of the invention, wherein the first interface of the communication device is connected to at least one of the plurality of components and wherein the second interface of the communication device is connected to the control device.
  • Bevorzugt ist die Kommunikationsvorrichtung dazu ausgebildet, die Betriebsgrößen der zumindest eine Komponente nach dem Verbinden der ersten Schnittstelle mit der zumindest einen Komponente und dem Verbinden der zweiten Schnittstelle mit der Steuereinrichtung automatisch an die Steuereinrichtung zu übertragen. Preferably, the communication device is adapted to transmit at least the the operating variables of a component after connecting the first interface, at least one component and connecting the second interface with the control device automatically to the control device.
  • Somit wird ein kostengünstiges „Plug-and-play“-Power-Management-Systems bereitgestellt. Thus, a low-cost "plug and play" is -Power management system provided. Dies bietet insbesondere Vorteile, wenn ein Anlagenbetreiber mit dem Argument der Kostenersparnis motiviert werden soll, ein Power-Management-System einzuführen. In particular, this offers advantages when a system operator with the argument of cost savings to be motivated to implement a power management system. Aus Sicht des Lieferanten eines Power-Management-Systems besteht der Bedarf nach einer kostengünstigen Lösung mit geringem Engineering- und Inbetriebsetzungsaufwand schon deshalb, weil nur so ein profitables Geschäft möglich ist. From the perspective of the supplier of a power management system is the need for a cost-effective solution with little engineering and Inbetriebsetzungsaufwand if only because only as a profitable business is possible.
  • In einer Ausführungsform umfasst die Komponente die Kommunikationsvorrichtung. In one embodiment, the component comprises the communication device. Die Komponente und die Kommunikationsvorrichtung können beispielsweise in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein. The component and the communication device can for example be arranged in a common housing. Somit kann eine Komponente mit geringem Aufwand in eine Anlage integriert werden. Thus, a component can be integrated with little effort into a system.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist die zumindest eine Komponente als Energieerzeuger, Energieverbraucher und/oder Energiespeicher ausgebildet sind. In another embodiment, the at least one component as a power generator, energy consumers and / or energy storage are formed. Die Komponente kann auch als Kombination eines elektrischen Energieerzeugers, eins elektrischen Energieverbrauchers und/oder eins elektrischen Energiespeichers ausgebildet sein. The component can also be formed as a combination of an electric power generator, one electric energy user, and / or one electrical energy store.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Steuern von elektrischen Energieflüssen in einer Anlage umfasst das Bereitstellen einer Mehrzahl von Komponenten der Anlage, das Steuern von elektrischen Energieflüssen in der Anlage mit einer Steuereinrichtung, das Bereitstellen einer Kommunikationsvorrichtung, die eine erste und eine zweite Schnittstelle aufweist, das Verbinden der ersten Schnittstelle der Kommunikationsvorrichtung mit zumindest einer der Mehrzahl von Komponenten, das Verbinden der zweiten Schnittstelle der Kommunikationsvorrichtung mit der Steuereinrichtung, das Empfangen von Betriebsgrößen, die einen Betriebszustand der zumindest einen Komponente charakterisieren, über die erste Schnittstelle der Kommunikationsvorrichtung und das Übertagen der Betriebsgrößen über die zweite Schnittstelle der Kommunikationsvorrichtung an die Steuereinrichtung. The inventive method for controlling electric energy flows in a plant comprises providing a plurality of components of the plant, the control of electrical energy flows in the system with a control device providing a communication apparatus having a first and a second interface comprises bonding the first interface of the communication device with at least one of the plurality of components, connecting the second interface of the communication device to the controller, receiving the operating variables which characterizes at least an operating condition of a component via the first interface of the communication device and transferring days of the operating variables on the second interface of the communication device to the control device.
  • Die zuvor im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Kommunikationsvorrichtung beschriebenen Weiterbildungen gelten sinngemäß für das erfindungsgemäße System und das erfindungsgemäße Verfahren. The embodiments described above in connection with the inventive communication device apply mutatis mutandis to the system and method according to the invention.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. The present invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Dabei zeigen: They show:
  • 1 1 eine schematische Darstellung einer Anlage gemäß dem Stand der Technik; a schematic representation of a plant according to the prior art;
  • 2 2 eine weitere Ausführungsform einer Anlage gemäß dem Stand der Technik; a further embodiment of plant according to the prior art;
  • 3 3 eine Kommunikationsvorrichtung für eine Anlage in einer schematischen Darstellung; a communication device for a system in a schematic representation;
  • 4 4 eine Anlage mit der Kommunikationsvorrichtung gemäß a system with the communication apparatus according to 3 3 ; ; und and
  • 5 5 eine Anlage in einer weiteren Ausführungsform mit der Kommunikationsvorrichtung gemäß a system in a further embodiment with the communication apparatus according to 3 3 ; ;
  • Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar. The more detail below embodiments represent preferred embodiments of the present invention.
  • 1 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Anlage shows a schematic representation of a plant 10 10 gemäß dem Stand der Technik. according to the prior art. In dem vorliegenden vereinfachten Ausführungsbeispiel umfasst die Anlage In the present simplified embodiment, the system comprises 10 10 zwei Komponenten two components 12 12 . , Grundsätzlich können die Komponenten Basically, the components 12 12 der Anlage the plant 10 10 als elektrische Energieerzeuger, als elektrische Energieverbraucher und/oder als elektrischen Energiespeicher ausgebildet sein. be formed as an electric power generator, as electrical energy consumers and / or as electrical energy store. Beispiele für Energieerzeuger sind Photovoltaik-Installationen und Kraft-Wärme-Pumpen. Examples of energy producers are photovoltaic installations and combined heat pumps. Beispiele für Energieverbraucher sind Lampen, Klimaanlagen und Motoren, die nicht über einen rückspeisefähigen Umrichter betrieben werden. Examples of energy consumers are lights, air conditioners and motors that are not operated by a regenerative converter. Beispiele für Energiespeicher sind Batteriespeicher, Schwungradspeicher oder andere elektrische Energiespeicher. Examples of energy storage battery storage, flywheel or other electrical energy storage.
  • Natürlich können die Komponenten als Kombination eines elektrischen Energieerzeugers, eines elektrischen Energieverbrauchers und/oder eines elektrischen Energiespeichers ausgebildet sein. Of course, the components can be formed as a combination of an electric power generator, an electrical energy consumer and / or an electric energy storage device. Beispielsweise stellt ein über einen rückspeisefähigen Umrichter betriebener Motor (z. B. Kranantriebe zum Heben und Senken von Lasten) eine Kombination aus einem Energieerzeuger und einem Energieverbraucher dar. Eine bidirektionale Ladestation für Elektrofahrzeuge stellt eine Kombination aus Energieerzeuger, Energieverbraucher und Energiespeicher dar. For example, a powered via a regenerative drive motor (z. B. crane drives for lifting and lowering loads) a combination of an energy producer and a consumer of energy. A bi-directional charging station for electric vehicles is a combination of energy generators, energy consumers and energy storage.
  • In dem Beispiel gemäß In the example of 1 1 ist eine der Komponenten is one of the components 12 12 als Schwungradspeicher ausgebildet und umfasst ein Schwungrad formed as a flywheel, and includes a flywheel 14 14 . , Das Schwungrad the flywheel 14 14 ist über zwei Einspeisemodule via two supply modules 16 16 mit einen Stromnetz with a current network 18 18 verbunden. connected. Die Einspeisemodule the infeed 16 16 , die auch als Active Line Modul bezeichnet werden, können auch als Rückspeisemodule dienen. Which are also called Active Line module can also serve as regenerative modules. Die Einspeisemodule the infeed 16 16 werden mittels einer Steuereinheit by means of a control unit 18 18 angesteuert. driven. Die zweite Komponente The second component 12 12 ist als Batteriespeicher ausgebildet und weist zwei Batterien is designed as a storage battery and includes two batteries 20 20 auf. on. Diese sind über jeweilige Gleichspannungswandler These are connected via respective DC-DC converter 22 22 mit einem Einspeisemodul having a supply module 16 16 verbunden. connected. Das Einspeisemodul the supply module 16 16 ist wiederum mit einer Steuereinheit is in turn connected to a control unit 18 18 verbunden, mit der das Einspeisemodul connected with the power supply module 16 16 angesteuert werden kann. can be controlled.
  • Die Komponenten The components 12 12 werden über Versorgungsleitungen be supply lines 24 24 von einem Stromnetz from a mains 26 26 mit elektrischer Energie versorgt. supplied with electric power. Die Steuereinheiten The control units 18 18 sind über eine Datenleitung are connected via a data line 28 28 mit einer Steuereinrichtung with a control device 30 30 verbunden. connected. Über die Datenleitung Via the data line 28 28 können Low-Level-Steuersignale übertragen werden. Low-level control signals can be transmitted. Die Datenleitung The data line 28 28 kann beispielsweise als CAN-Bus oder als Profibus ausgebildet sein. can for example be designed as a CAN bus or a Profibus. Die Steuereinrichtung The controller 30 30 ist dazu ausgebildet, die elektrischen Energieflüsse in der Anlage is adapted to the electrical energy flows in the system 10 10 zu steuern. to control. Die Steuereinheiten The control units 18 18 können Betriebsgrößen der Komponenten can performance quantities of components 12 12 an die Steuereinrichtung to the control device 30 30 übertragen. transfer.
  • Im Sinne des Power Managements kann ein elektrischer Energiespeicher beispielsweise durch folgende Betriebsgrößen bzw. (Mess-)Größen charakterisiert sein: Eine aktuelle Messzeit, ein absoluter maximaler Energieinhalt, ein eingestellter maximaler Energieinhalt, ein eingestellter minimaler Energieinhalt, ein tatsächlicher bzw. aktueller Energieinhalt (zeitlich veränderliche Größe), eine aktuelle Lade- oder Entladeleistung (eine zeitlich veränderliche Variable), eine maximale Ladeleistung, ein Wirkungsgrad des Ladevorgangs, eine maximale Entladeleistung, ein Wirkungsgrad des Entladevorgangs und Kosten bzw. Kostenvorhersagen, die durch eine bestimmte Lade- oder Entladeaktion entstehen. For the purposes of power management, an electrical energy storage device can, for example, by the following operating variables and (measuring) sizes be characterized: a current measurement time, an absolute maximum energy content, a set of maximum energy content, an adjusted minimum energy content, an actual or current energy content (in time varying size), a current charge or discharge (a time-varying variable), a maximum charging power, an efficiency of the charging process, a maximum discharge power, an efficiency of the discharge process and cost or cost predictions arising from a specific loading or discharging action. Diese können beispielsweise vom Batteriemanagement aus einem hinterlegtem Batterie-Alterungsmodell sowie den Investitionskosten der Batterie bestimmt werden. This can for example be determined from the battery management from a hinterlegtem battery aging model as well as the investment costs of the battery. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit kann man für den absoluten minimalen Energieinhalt des Speichers annehmen, dass dieser den Wert Null annimmt. Without loss of generality it may be assumed for the absolute minimum energy content of the memory that this assumes the value zero.
  • Von der Gültigkeit dieser Annahme wird nachstehend immer ausgegangen. Of the validity of this assumption is always assumed below.
  • Die Messzeit, der Energieinhalt und die Lade- oder Entladeleistung können noch verfeinert werden. The measurement time, the energy content and the charge or discharge can be refined. ZB kann der maximale Energieinhalt zeitabhängig sein, um Alterungseffekte wiedergeben zu können. For example, the maximum energy content can be time-dependent in order to reproduce the effects of aging. Die maximale Ladeleistung und die maximale Entladeleistung können Funktionen von dem Energieinhalt sein, denn für Batterien gilt typischerweise, dass die maximale Ladeleistung nahe der Ladeschlussspannung bzw. nahe des maximalen Energieinhaltes der Batterie abnimmt. The maximum charging power and the maximum discharge power can be functions of the energy content, as for batteries typically applies that the maximum loading capacity decreases near the final charge voltage or close to the maximum energy content of the battery. Im Sinne des hier betrachteten Power Managements sind elektrische Energieverbraucher und Energieerzeuger durch Last- und Erzeugungsgange, also durch die Leistung als Funktion der Zeit, charakterisiert. For the purposes of consideration here power management electrical energy consumers and energy producers are characterized by load and generation underway, so by the power as a function of time. Wird Leistung aufgenommen bzw. Energie verbraucht, ist die Leistung größer als Null; When power is absorbed or consumed energy, which power is greater than zero; wird Leistung abgegeben bzw. Energie eingespeist, ist die Leistung kleiner als Null. Power is delivered or fed energy, the performance is less than zero. Bei kombinierten Verbraucher-Erzeugern, zB Motoren an rückspeisefähigen Umrichtern, kann die Lastgangskurve abschnittsweise positiv und negativ sein. When combined consumer-producers, such as motors to regenerative converters, the load response curve can partially be positive and negative.
  • Elektrische Energieerzeuger sind zT abregelbar. Electrical generators are sometimes abregelbar. Beispielsweise können Photovoltaik-Umrichter, wenn das Steuersignal es zulässt, zwischen 0% und 100% ihrer aktuell verfügbaren Einspeiseleistung (quasi-kontinuierlich) abgeregelt werden. For example, photovoltaic inverter, when the control signal allows, be governed between 0% and 100% of their available feed-in (quasi-continuous). Elektrische Energieerzeuger und Verbraucher können entweder kontinuierlich bzw. unterbrechungsfrei (bis auf Wartungsintervalle) betrieben werden oder intermittierend bzw. zeitlich abschnittsweise (bspw. Ladestationen von Elektrofahrzeugen). Electrical generators and consumers can be operated either continuously or uninterrupted (except for maintenance intervals) or intermittently, depending on time sections (for example, charging stations for electric vehicles). Im letzteren Falle besteht der Lastgang für einen ganzen Tag aus mehreren Einzellastkurven, die durch folgende (Mess-)Größen charakterisiert sind: Eine Wirkleistungs-Einspeise-Abregelbarkeit bis auf wieviel Prozent (0%: komplett abregelbar; 100%: gar nicht abregelbar) für diese Einzellastkurve, eine eingestellte Wirkleistungs-Einspeise-Abregelbarkeit auf wieviel Prozent (0%: komplett abgeregelt; 100%: gar nicht abgeregelt) für diese Einzellastkurve, einen frühesten Startzeitpunkt dieser Einzellastkurve, einen spätesten Startzeitpunkt dieser Einzellastkurve, eine zeitliche Diskretisierung dieser Einzellastkurve, eine Anzahl der Datenpunkte dieser Einzellastkurve und einen Lastgangsvektor der Wirkleistung dieser Einzellastkurve. An active power feed-in Abregelbarkeit up on what percentage: in the latter case the load profile for a full day of several individual load curves, the sizes are characterized by the following (measurement) is (0% complete abregelbar; 100%: not abregelbar) for these individual load curve, a set active power feed-in Abregelbarkeit on what percentage (0%: completely governed; 100%: not limited) for this single load curve, an earliest start time of this single load curve, a spätesten start time of this single load curve, a time discretization of these individual load curve, a number of data points of these individual load curve and a load profile vector of the real power of this single load curve.
  • Optional kann zudem ein Lastgangsvektor der maximalen Blindleistung dieser Einzellastkurve, eine Bildleistungs-Einspeise-Abregelbarkeit bis auf wieviel Prozent (100%: gar nicht abregelbar; 0%: komplett abregelbar; –100%: statt induktiv in gleicher Hohe kapazitiv realisierbar) für diese Einzellastkurve, eine eingestellte Blindleistungs-Einspeise-Abregelbarkeit auf wieviel Prozent (100%: gar nicht abgeregelt; 0%: komplett abgeregelt; –100%: statt induktiv in gleicher Höhe kapazitiv realisiert) für diese Einzellastkurve und Kosten bzw. eine Kostenvorhersage, die durch eine bestimmte Lastkurve entstehen (Alterung, Zykluskosten). Optionally also, a load profile vector of the maximum reactive power of these individual load curve, image performance feed-Abregelbarkeit up on what percentage (100%: not abregelbar 0% complete abregelbar -100%: instead of leading lagging realized in the same height) for this single load curve , a set reactive power feeder Abregelbarkeit on the percentage (100%: no abgeregelt; 0%: completely governed -100% instead of inductively realized capacitively in the same amount) for these individual load curve and cost or a cost forecast, by a specific load curve emerge (aging cycle costs). Diese können beispielsweise aus einem hinterlegten Komponenten-Alterungsmodell bestimmt werden. This can for example be determined from a stored component aging model. Tages- oder Wochenlastgangskurven können als Aneinanderreihung von mehreren Einzellastkurven dargestellt werden. Daily or weekly load profile curves can be represented as a series of a plurality of individual load curves.
  • Die Steuereinrichtung The controller 30 30 bzw. das zentrale Power Management System kann Speicher und Verbraucher und Erzeuger durch folgende Stellgroßen beeinflussen: Eine aktuelle Stellzeit, ein einzustellender maximaler Energieinhalt, ein einzustellender minimaler Energieinhalt, eine einzustellende Lade- oder Entladeleistung, eine einzustellende Wirkleistungs-Einspeise-Abregelbarkeit auf wieviel Prozent (0%: komplett abgeregelt; 100%: gar nicht abgeregelt), einen Startzeitpunkt der Einzeltastkurve, eine zeitliche Diskretisierung dieser Einzellastkurve, eine Anzahl der Datenpunkte dieser Einzellastkurve und einen Lastgangsvektor der Wirkleistung dieser Einzellastkurve. or the central power management system can affect memory and consumer and producer by the following manipulated variables: A recent positioning time, one to be set maximum energy content, to be set minimum energy content, a charge or discharge power to be adjusted, an adjustment item active power feed-in Abregelbarkeit on what percentage ( 0%: completely abgeregelt; 100% not limited), a start timing of the Einzeltastkurve, a time discretization of these individual load curve, a number of data points of these individual load curve and a load transition vector of the effective power of these individual load curve. Optional kann ein Lastgangsvektor der Blindleistung dieser Einzellastkurve berücksichtigt werden. Optionally, a load profile vector of the reactive power of these individual load curve may be considered. Die längerfristige Beeinflussung von Tages- oder sogar Wochenlastgangskurven durch das Power Management System erfolgt durch eine Aneinanderreihung der Stellgrößen für mehrere, aufeinanderfolgende Einzellastkurven. The longer-term influence on a daily or even weekly load profile curves through the power management system is carried out by a series of levers for several consecutive individual load curves.
  • Bisher werden, mit wenigen Ausnahmen, für das Power Management infrage kommende Komponente So far, are with few exceptions, for power management questioned next component 12 12 , also elektrische Energieverbraucher, -speicher und -erzeuger, separat über (in der Regel unterschiedliche) Low-Level-Protokolle, beispielsweise basierend auf CAN oder Profibus, angesteuert. So electrical energy consumer, memory and Generating Sets, separately by (usually different) low-level protocols, such as based on CAN or Profibus, driven. Das heißt, es muss für jede Komponente und für jede Ausprägung des Power Managements von Hand dafür gesorgt werden, dass das Power-Management die Komponenten That is, it must be ensured for each component and for each instance of the power management of hand that the power management components 12 12 korrekt anspricht und es alle nötigen Informationen zum sicheren und/oder optimalen Betrieb erhält. correctly responds and it receives all the necessary information for safe and / or optimal operation.
  • Falls etablierte High-Level-Protokolle existieren, werden diese meist über anwendungsspezifische Speziallösungen realisiert. If established high-level protocols exist, they are usually implemented using application-specific special solutions. Dies ist in This is in 2 2 verdeutlicht, in der eine Anlage clarifies in a plant 10 10 dargestellt ist, die als Ladestation ausgebildet ist. is shown, which is constructed as a charging station. Die Komponente the component 12 12 umfasst eine Energieversorgungseinheit comprises a power supply unit 32 32 , die über einen Stromrichter Which via a converter 34 34 mit einer galvanischen Trenneinheit with a galvanic separation unit 36 36 verbunden ist. connected is. Der Stromrichter The converter 34 34 und die Trenneinheit and the separation unit 36 36 werden von einer Steuereinheit be from a control unit 16 16 angesteuert. driven. Die Steuereinheit The control unit 16 16 ist wiederum mit einer Prüfeinheit in turn, is a test unit 38 38 verbunden, die auch als CCBOX bezeichnet werden kann. connected, which can be referred to as CCBOX. Die Prüfeinheit the test unit 38 38 ist mit der Steuereinrichtung is connected to the control means 30 30 über eine Datenleitung via a data line 40 40 verbunden, auf der beispielsweise das Open Charge Point Protocol (OCPP) übertragen wird. connected, is transmitted to the example, the Open Charge Point Protocol (OCPP). Dieses Protokoll dient zur Authentifizierung von Elektrofahrzeugen an Ladestationen. This protocol is used for authentication of electric vehicles at charging stations. Somit kann im Anwendungsfall „Laden von Elektroautos“ die Komponente Thus, in the application, "charging electric cars," the component 12 12 durch die Steuereinrichtung by the controller 30 30 über eine Datenleitung via a data line 40 40 unter Verwendung eines High-Level Protokolls (OCPP) gesteuert werden. using a high-level protocol (OCPP) are controlled. Jedoch werden keine charakteristischen Merkmale der Komponente However, no characteristic features of the component are 12 12 an die Steuereinrichtung to the control device 30 30 übertragen. transfer.
  • 3 3 zeigt das erfindungsgemäße System shows the inventive system 50 50 zum Steuern von Energieflüssen in einer Anlage for controlling energy flow in a plant 10 10 . , Das System The system 50 50 beinhaltet eine Kommunikationsvorrichtung includes a communication device 42 42 . , Die Kommunikationsvorrichtung The communication device 42 42 weist eine einer ersten Schnittstelle has one of a first interface 44 44 auf, die mit der Komponente on, with the component 12 12 der Anlage the plant 10 10 verbindbar ist. is connectable. Zudem weist die Kommunikationsvorrichtung In addition, the communication device 42 42 eine zweite Schnittstelle a second interface 46 46 auf, die mit der Steuereinrichtung in that the control device 30 30 zum Steuern von elektrischen Energieflüssen in der Anlage for controlling electrical energy flows in the system 10 10 verbindbar ist. is connectable. Die Kommunikationsvorrichtung The communication device 42 42 ist dazu ausgebildet, über die erste Schnittstelle adapted via the first interface 44 44 Betriebsgrößen der Komponente Operating variables of the component 12 12 zu empfangen und die Betriebsgrößen über die zweite Schnittstelle and to receive the operating variables through the second interface 46 46 an die Steuereinrichtung to the control device 30 30 zu übertragen. transferred to. Zudem ist die Kommunikationsvorrichtung In addition, the communication device 42 42 dazu ausgebildet, über die zweite Schnittstelle thereto formed through the second interface 46 46 Stellgrößen zum Steuern der Komponente Manipulated variables for controlling the component 12 12 von der Steuereinrichtung by the controller 30 30 zu empfangen und die Stellgrößen über die erste Schnittstelle and to receive the manipulated variables via the first interface 44 44 an die Komponente to the component 12 12 zu übertragen. transferred to.
  • Die Kommunikationsvorrichtung The communication device 42 42 verwendet ein universelles Kommunikationsprotokoll, das das Übertragen von charakteristischen Betriebsgrößen bzw. Messdaten an die Steuereinrichtung used a universal communication protocol, the transmitting characteristic operating variables or measurement data to the control device 30 30 erlaubt sowie das Senden von Stellgroßen von der Steuereinrichtung allowed, and sending manipulated variables of the control device 30 30 . , Hierzu wird eine entsprechende Datenleitung For this purpose, a corresponding data line 52 52 verwendet. used. Zugehörig verfügt die Kommunikationsvorrichtung über ein Interface (zweite Schnittstelle Belonging the communication device has an interface (second interface 46 46 ) für gängige Domänen-spezifische High-Level Protokolle wie z. ) For common domain-specific high-level protocols such. B. Profinet, Profienergy, BACnet, IS06185O oder OCPP bzw. eine entsprechende Erweiterung des Domänen-spezifischen High-Level-Protokolls. As Profinet, PROFIenergy, BACnet, or IS06185O OCPP or a corresponding extension of the domain-specific high-level protocol. Durch die erste Schnittstelle Through the first interface 44 44 wird ein Interface für gängige Low-Level-Protokolle zur Kommunikation mit der Hardware, z. is an interface for common low-level protocols to communicate with the hardware, such. B. Profibus, CAN, Analog I/0 oder dergleichen bereitgestellt. B. Profibus, CAN, analog I / 0 or the like provided.
  • Die Kommunikationsvorrichtung The communication device 42 42 umfasst eine Speichereinheit includes a storage unit 48 48 , in der die Betriebsgrößen der Komponente In which the operating variables of the component 12 12 gespeichert sind. are stored. In der Speichereinheit In the storage unit 48 48 können die charakteristischen Merkmale der angeschlossenen Komponente can the characteristics of the connected component 12 12 , wie zB Kapazität, Ladezustand, maximale Leistung. Such as capacity, charging state, maximum power. etc., die bei Bedarf an die Steuereinrichtung etc., if necessary to the control device 30 30 übertragen wird, gespeichert sein. be transmitted, stored. Zudem umfasst die Kommunikationsvorrichtung In addition, the communication device includes 42 42 eine Ablaufsteuereinheit a state machine 54 54 , die die Funktion der Komponente That the function of the component 12 12 steuert und die korrekte, komponentenspezifische Umsetzung von Low-Level-Signalen, z. controls and the correct, component-specific reaction of low-level signals, for. B. einer Spannung, in entsprechende High-Level-Nachrichten realisiert (zB auf S7-Basis). B. a voltage in corresponding high-level messages implemented (eg S7 basis). Eine mögliche Hardware-technische Realisierung der Kommunikationsvorrichtung A possible hardware technical realization of the communication device 42 42 wäre eine S7-kompatible Box mit geeigneten Schnittstellen. would be an S7-compatible box with appropriate interfaces.
  • 4 4 zeigt die Einbindung von zwei Kommunikationsvorrichtungen shows the integration of two communication devices 42 42 in die Anlag in the district, c 10 10 gemäß according to 1 1 . , Im Rahmen der Inbetriebsetzung der Kommunikationsvorrichtung As part of the commissioning of the communication device 42 42 wird eine Engineering-Umgebung bereitgestellt, die es zum einen erlaubt die (Ablauf)Steuerung von Komponenten there is provided an engineering environment, which on the one hand (sequence) allows control of components 12 12 , wie zB DC-Schnelladern, Pufferbatterien, Schwungradspeichen, oder dergleichen einfach zu implementieren und zum anderen das Verwalten von Einträgen im Komponenten-Charakteristika-Speicher (ggf. Datenbank) ermöglicht. , Like easy to implement and to the other (database if necessary) enables management of entries in component characteristics such as memory DC fast veins, backup batteries, flywheel spokes, or the like.
  • Die Kommunikationsvorrichtung The communication device 42 42 und das System and the system 50 50 stellen einen einheitlichen Weg zur Anbindung von elektrischen Energieverbrauchern, -speichern und -erzeugern an eine zentrale Steuereinrichtung provide a uniform path for the connection of electrical power consumers and producers -Save to a central control device 30 30 dar. Das System . The system 50 50 muss sich dabei weder um die Low-Level-Ansteuerung der einzelnen Komponenten needs are neither the low-level control of the individual components 12 12 kümmern, noch müssen die charakteristischen Eigenschaften der Komponenten care, still have the characteristic properties of the components 12 12 von Hand in das System eingetragen werden. to be entered manually into the system. Dies wird dadurch erreicht, dass die Kommunikationsvorrichtung This is achieved in that the communication device 42 42 zwischen jeder einzelnen Komponente between each individual component 12 12 und der zentralen Steuereinrichtung and the central control device 30 30 installiert wird. is installed. Diese zusätzliche Abstraktionsebene erlaubt das generische Auslesen und Ansteuern der einzelnen Komponenten This additional level of abstraction allows the generic reading and driving of the individual components 12 12 über ein einheitliches Interface. from a unified interface.
  • Das erfindungsgemäße System The inventive system 50 50 zur Steuerung von Energieflüssen in einer Anlage for controlling energy flow in a plant 10 10 , das auch als Power-Management-System bezeichnet werden kann, besteht aus der Steuereinrichtung Which can be referred to as power management system consists of the control device 30 30 , die über eine Kommunikationsvorrichtung That a communication device 42 42 mit den vom Power-Management-System gesteuerten Komponenten with the controlled by the power management system components 12 12 verbunden ist. connected is. In der Steuereinrichtung In the control device 30 30 wird im Regelfall angenommen, dass die Summe der Lastgänge der gesteuerten Komponenten is believed generally that the sum of the load profiles of the controlled components 12 12 , optional unter Hinzunahme einer Grundlastkurve der ungesteuerten Komponenten, gleich der Lastgangskurve am zentralen Einspeisepunkt der Anlage , Optionally with the addition of a basic load curve of the uncontrolled components, equal to the load response curve at the central feeding point of the plant 10 10 ist. is. Optional kann in der Steuereinrichtung Optionally, in the control device 30 30 ein Anlagenmodell hinterlegt sein, welches den Zusammenhang zwischen den Lastgängen der einzelnen gesteuerten Komponenten a plant model to be deposited which the relationship between the load profiles of the individual controlled components 12 12 und dem Lastgang am zentralen Einspeisepunkt der Anlage and the load curve at the central feeding point of the plant 10 10 abbildet. maps.
  • Die Steuereinrichtung The controller 30 30 verfügt ferner über Preis- bzw. Tarifinformationen, mit denen es die Kosten, die mit einem gegebenen Lastgang am zentralen Einspeisepunkt der Anlage further includes price or tariff information, with which it is the cost associated with a given load curve at the central feeding point of the plant 10 10 verbunden sind, ermitteln kann. are connected, can be determined. Die Steuereinrichtung The controller 30 30 verfügt darüber hinaus über softwaretechnische Mittel zur optimalen Bestimmung der Stellgroßen für jede Komponente also has software technical means for determining the optimum manipulated variables for each component 12 12 , so dass der resultierende Lastgang am zentralen Einspeisepunkt der Anlage So that the resultant load curve at the central feeding point of the plant 10 10 zu minimalen Elektroenergieeinkaufskosten führt leads to minimal electricity purchasing costs
  • Mit der Kommunikationsvorrichtung With the communication device 42 42 können nicht nur Wirkleistungs-Lastgangskurven beeinflusst werden, sondern optional auch Blindleistungs-Lastgangskurven bzw. die Kombination aus Wirk- und Blindleistungskurven am Netzanschlusspunkt der Anlage not only active power load profile curves can be affected, but also optionally reactive power load profile curves or the combination of active and reactive power curves at the grid connection point of the system 10 10 beeinflusst werden. to be influenced. Zwischen der Low-Level Ansteuerung der Leitungselektronik und der High-Level Ansteuerung durch das Power Management wird durch die Kommunikationsvorrichtung Between the low-level control of the power electronics and the high-level control by the power management is the communication device 42 42 eine neue generische Schnittstellen-Komponente einzufügen. insert a new generic interface component.
  • Durch die Kommunikationsvorrichtung By the communication device 42 42 und das System and the system 50 50 kann eine automatische Übermittelung von charakteristischen Großen zu der Steuereinrichtung can an automatic averaging of characteristic Great to the controller 30 30 ermöglicht werden. are made possible. Somit müssen verschiedene Komponenten Thus have various components 12 12 oder deren Varianten nicht mehr aufwendig ins Power Management eingepflegt werden. or variations thereof are no longer consuming entered into power management. Dies ermöglicht eine einfache (physikalische) Einbindung von verschiedensten Komponenten This allows a simple (physical) Integration of various components 12 12 in ein Gesamtsystem. in an overall system. Zudem muss nicht auf verschiedene Bus-Systeme und Protokolle Rücksicht genommen werden. It must also not be made to various bus systems and protocols consideration. Jede mit einer Kommunikationsvorrichtung Each with a communication device 42 42 ausgestattete Komponente equipped component 12 12 besitzt ein definiertes Interface zum Power Management unter Verwendung der gängigen High-Level-Protokolle. has a defined interface for power management using the common high-level protocols. Zusätzliche Komponenten additional components 12 12 , die mit der Kommunikationsvorrichtung That with the communication device 42 42 ausgestattet sind, können mit geringem Engineering-Aufwand für die notwendige Erweiterung des Anlagenmodells in das Power-Management-System eingebunden werden („almost plug and play“). feature can be included in the power management system ( "almost plug and play") with little engineering effort for the necessary expansion of the plant model. Die Ausstattung einer völlig neuen Komponente The equipment of an entirely new component 12 12 mit einer Kommunikationsvorrichtung with a communication device 42 42 ist relativ einfach, da es sich um einen sich wiederholenden Arbeitsablauf handelt. is relatively easy as there is a repetitive workflow. Ferner ist Unterstützung von verschiedene High-Level-Protokollen, je nachdem in welcher Domäne das Power-Management-System eingesetzt wird, zB als Ladestation im/am Gebäude oder in einer Tankstelle, geboten. Furthermore, support for various high-level protocols, depending in which domain the power management system is used, such as a charging station in / on the building or in a gas station offered.
  • 5 5 zeigt ein Beispiel für die Einbindung der Kommunikationsvorrichtung shows an example of the integration of the communication device 42 42 in die Anlage in the plant 10 10 gemäß according to 2 2 . , Bei dem Spezialfall einer DC-Schnelladestation könnte die Prüfeinheit In the special case of a DC fast charging station test unit could 38 38 , die heute zB die Aufgabe der Ladeablaufsteuerung übernimmt, optional in der Ladestation belassen werden. That today, for example, takes on the task of loading sequence control, optionally be left in the charging station. Jedoch sollte es auf lange Sicht das Ziel sein, die Prüfeinheit However, it should be the goal in the long run, the test unit 38 38 bzw. CCBOX durch die Kommunikationsvorrichtung or CCBOX by the communication device 42 42 zu ersetzen. to replace. Dies bedeutet, dass Kommunikationsvorrichtung This means that communication device 42 42 in der Lage sein muss, auch komplizierte Ladeabläufe und damit Lastgangskurven, wie zB nach dem CHAdeMO- oder must be able to even complicated charging procedures and load profile curves, such as after CHAdeMO- or , zu realisieren. , to realize.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. This list of references cited by the applicant is generated automatically and is included solely to inform the reader. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. The list is not part of the German patent or utility model application. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen. The DPMA is not liable for any errors or omissions.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur Cited non-patent literature
    • ISO15118-Standard [0049] ISO15118 standard [0049]

Claims (10)

  1. Kommunikationsvorrichtung ( Communication device ( 42 42 ) für eine Anlage ( ) (For a plant 10 10 ) mit – einer ersten Schnittstelle ( ) With - a first interface ( 44 44 ), die mit zumindest einer Komponente ( ), Which (with at least one component 12 12 ) der Anlage ( ) the plant ( 10 10 ) verbindbar ist, und – einer zweiten Schnittstelle ( ) Can be connected, and - a second interface ( 46 46 ), die mit einer Steuereinrichtung ( ), Which (with a control device 30 30 ) zum Steuern von elektrischen Energieflüssen in der Anlage ( () For controlling electrical energy flows in the system 10 10 ) verbindbar ist, wobei – die Kommunikationsvorrichtung ( ) Can be connected, wherein - the communication device ( 42 42 ) dazu ausgebildet ist, über die erste Schnittstelle ( ) Is adapted (via the first interface 44 44 ) Betriebsgrößen, die einen Betriebszustand der zumindest einen Komponente ( ) Operating sizes (an operating state of at least one component 12 12 ) charakterisieren, zu empfangen und – die Betriebsgrößen über die zweite Schnittstelle ( characterize) to receive and - (the operating variables through the second interface 46 46 ) an die Steuereinrichtung ( ) (To the control device 30 30 ) zu übertragen. ) transferred to.
  2. Kommunikationsvorrichtung ( Communication device ( 42 42 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtung ( ) According to claim 1, characterized in that the communication device ( 42 42 ) dazu ausgebildet ist, über die zweite Schnittstelle ( ) Is adapted (via the second interface 46 46 ) Stellgrößen zum Steuern eines Betriebs der zumindest einen Komponente ( () Command values ​​for controlling operation of the at least one component 12 12 ) von der Steuereinrichtung ( ) (By the control device 30 30 ) zu empfangen und die Stellgrößen über die erste Schnittstelle ( to receive and) (the manipulated variables via the first interface 44 44 ) zu der zumindest einen Komponente ( ) To the at least one component ( 12 12 ) zu übertragen. ) transferred to.
  3. Kommunikationsvorrichtung ( Communication device ( 42 42 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtung ( ) According to claim 1 or 2, characterized in that the communication device ( 42 42 ) eine Speichereinheit ( ) A memory unit ( 48 48 ) umfasst, auf der die Betriebsgrößen und/oder charakteristische Merkmale der zumindest eine Komponente ( ) Includes, on the operating variables and / or characteristics of the at least one component ( 12 12 ) gespeichert sind. ) Are stored.
  4. Kommunikationsvorrichtung ( Communication device ( 42 42 ) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtung ( ) According to claim 2 or 3, characterized in that the communication device ( 42 42 ) dazu ausgebildet ist, die Betriebsgrößen zu der Steuereinrichtung ( ) Is adapted (the operating variables to the controller 30 30 ) nach einem vorbestimmten Kommunikationsprotokoll zu übertragen. to transmit) for a predetermined communication protocol.
  5. Kommunikationsvorrichtung ( Communication device ( 42 42 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtung ( ) According to claim 4, characterized in that the communication device ( 42 42 ) eine Ablaufsteuereinheit ( ) A sequence control unit ( 54 54 ) umfasst, die dazu ausgebildet ist, die Betriebsgrößen von der zumindest einen Komponente ( ) Which is adapted to the operating variables of at least (a component 12 12 ) zu empfangen und in das vorbestimmte Kommunikationsprotokoll zu übertragen. to receive) and transferred to the predetermined communication protocol.
  6. System ( system ( 50 50 ) zum Steuern von elektrischen Energieflüssen in einer Anlage ( ) For controlling (electric energy flows in a plant 10 10 ) mit – einer Mehrzahl von Komponenten ( ) With - a plurality (of components 12 12 ) der Anlage ( ) the plant ( 10 10 ), – einer Steuereinrichtung ( ), - a control device ( 30 30 ) Steuern von elektrischen Energieflüssen in der Anlage ( ) Controlling electric energy flows in the system ( 10 10 ) und – zumindest einer Kommunikationsvorrichtung ( ), And - at least one communication device ( 42 42 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei – die erste Schnittstelle ( ) According to one of claims 1 to 5, wherein - (the first interface 44 44 ) der Kommunikationsvorrichtung ( () Of the communication device 42 42 ) mit zumindest einer der Mehrzahl von Komponenten ( ) With at least one of the plurality (of components 12 12 ) verbunden ist und wobei – die zweite Schnittstelle ( ), And wherein - the second interface ( 46 46 ) der Kommunikationsvorrichtung mit der Steuereinrichtung ( () Of the communication device with the control device 30 30 ) verbunden ist. ) connected is.
  7. System ( system ( 50 50 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtung ( ) According to claim 6, characterized in that the communication device ( 42 42 ) dazu ausgebildet ist, die Betriebsgrößen der zumindest eine Komponente ( ) Is adapted (the operating variables of at least one component 12 12 ) nach dem Verbinden der ersten Schnittstelle ( ) (After joining the first interface 44 44 ) mit der zumindest einen Komponente ( ) With the at least one component ( 12 12 ) und dem Verbinden der zweiten Schnittstelle ( ) And connecting the second interface ( 46 46 ) mit der Steuereinrichtung ( ) (With the control device 30 30 ) automatisch an die Steuereinrichtung ( ) Automatically (to the control device 30 30 ) zu übertragen. ) transferred to.
  8. System ( system ( 50 50 ) nach Anspruch 6 oder 7 dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Komponente ( ) As claimed in claim 6 or 7, wherein the at least one component ( 12 12 ) die Kommunikationsvorrichtung ( ), The communication device ( 42 42 ) umfasst. ) Includes.
  9. System ( system ( 50 50 ) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Komponenten ( ) According to one of claims 6 to 8, characterized in that the at least one component ( 12 12 ) als Energieerzeuger, Energieverbraucher und/oder Energiespeicher ausgebildet ist. ) Is formed as a power generator, energy consumers and / or energy storage.
  10. Verfahren zum Steuern von elektrischen Energieflüssen in einer Anlage ( A method of controlling (electric energy flows in a plant 10 10 ) durch – Bereitstellen einer Mehrzahl von Komponenten ( ) By - providing a plurality (of components 12 12 ) der Anlage ( ) the plant ( 10 10 ), – Steuern von elektrischen Energieflüssen in der Anlage ( ), - controlling electrical energy flows in the system ( 10 10 ) mit einer Steuereinrichtung ( ) (With a control device 30 30 ), – Bereitstellen einer Kommunikationsvorrichtung ( ), - providing a communication device ( 42 42 ), die eine erste und eine zweite Schnittstelle ( ), A first and a second interface ( 44 44 , . 46 46 ) aufweist, – Verbinden der ersten Schnittstelle ( ) Has, - connecting the first interface ( 44 44 ) mit zumindest einer der Mehrzahl von Komponenten ( ) With at least one of the plurality (of components 12 12 ), – Verbinden der zweiten Schnittstelle ( ), - connecting the second interface ( 46 46 ) mit der Steuereinrichtung ( ) (With the control device 30 30 ), – Empfangen von Betriebsgrößen, die einen Betriebszustand der zumindest einen Komponente ( ), - receiving operational variables, the (an operating state of at least one component 12 12 ) charakterisieren, über die erste Schnittstelle ( characterize), (via the first interface 44 44 ) und – Übertagen der Betriebsgrößen über die zweite Schnittstelle ( ), And - About days of the operating variables via the second interface ( 46 46 ) an die Steuereinrichtung ( ) (To the control device 30 30 ). ).
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