DE102014213248B4 - Method and system for charging an energy storage device of a mobile energy consumer - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Aufladen eines Energiespeichers (ES) eines mobilen Energieverbrauchers (FZ), wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist:- Autorisieren (S100) des mobilen Energieverbrauchers (FZ);- Erzeugen (S200) von elektrischer Leistung mithilfe einer Stromerzeugungsanlage (SA), insbesondere aus einer regenerativen Energiequelle;- Ermitteln (S300), ob der autorisierte mobile Energieverbraucher (FZ) an einem Stromnetz (SN) elektrisch angeschlossen ist, wenn die elektrische Leistung von der Stromerzeugungsanlage (SA) erzeugt wird;- Ermitteln (S400), ob es Bedarf an der elektrischen Leistung durch den autorisierten mobilen Energieverbraucher (FZ) besteht, wenn ermittelt wird, dass der autorisierte mobile Energieverbraucher (FZ) an dem Stromnetz (SN) elektrisch angeschlossen ist;- Einspeisen (S500) der elektrischen Leistung in das Stromnetz (SN);- Aufladen (S600) des Energiespeichers (ES) des autorisierten mobilen Energieverbrauchers (SN) über das Stromnetz (SN), wenn die elektrische Leistung in das Stromnetz (SN) eingespeist wird, und wenn ermittelt wird, dass es Bedarf an der elektrischen Leistung durch den autorisierten mobilen Energieverbraucher (FZ) besteht;- wobei der Energiespeicher (ES) mit einer Ladeleistung aufgeladen wird, die im Wesentlichen gleich oder kleiner als eine Einspeiseleistung ist, die von der Stromerzeugungsanlage (SA) in das Stromnetz (SN) eingespeist wird;- wobei die Einspeiseleistung der Stromerzeugungsanlage (SA) dem autorisierten mobilen Energieverbraucher (FZ) übermittelt wird;- wobei die Ladeleistung des Energiespeichers (ES) bei Änderungen der Einspeiseleistung der Stromerzeugungsanlage (SA) entsprechend diesen Änderungen geändert wird.Method for charging an energy storage device (ES) of a mobile energy consumer (FZ), the method comprising the following method steps:- Authorizing (S100) the mobile energy consumer (FZ);- Generating (S200) electrical power using a power generation system (SA), in particular from a renewable energy source;- Determining (S300) whether the authorized mobile energy consumer (FZ) is electrically connected to a power grid (SN) when the electrical power is generated by the power generation system (SA);- Determining (S400) whether there is a need for the electrical power by the authorized mobile energy consumer (FZ) when it is determined that the authorized mobile energy consumer (FZ) is electrically connected to the power grid (SN);- Feeding (S500) the electrical power into the power grid (SN);- Charging (S600) the energy storage device (ES) of the authorized mobile energy consumer (SN) via the power grid (SN) when the electrical power is fed into the power grid (SN), and when it is determined that there is a need for electrical power by the authorized mobile energy consumer (FZ);- wherein the energy storage device (ES) is charged with a charging power that is substantially equal to or less than a feed-in power that is fed into the power grid (SN) by the power generation plant (SA);- wherein the feed-in power of the power generation plant (SA) is transmitted to the authorized mobile energy consumer (FZ);- wherein the charging power of the energy storage device (ES) is changed in accordance with changes in the feed-in power of the power generation plant (SA).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Aufladen eines Energiespeichers eines mobilen Energieverbrauchers.The present invention relates to a method and a system for charging an energy storage device of a mobile energy consumer.

Heutzutage besitzen immer mehr private Haushalte eigene Stromerzeugungsanlagen, beispielsweise eine Solaranlage oder eine Windkraftanlage, mit denen die privaten Haushalte Strom für eigenen Verbrauch erzeugen. Elektrische Leistungen, die mit der privaten Stromerzeugungsanlage erzeugt werden, werden primär für den eigenen Verbrauch durch haushaltseigene Elektrogeräte verwendet. Elektrische Leistungen, die den eigenen Verbrauch überschreiten, werden in öffentliches Stromnetz (Stromübertragungsnetz) eingespeist und somit von fremden Energieverbrauchern verbraucht. Für die elektrischen Leistungen, die in das Stromnetz eingespeist und von den fremden Energieverbrauchern verbraucht werden, erhält der Besitzer der Stromerzeugungsanlage entsprechende Vergütung.Nowadays, more and more private households have their own power generation systems, such as a solar system or a wind turbine, which they use to generate electricity for their own consumption. Electrical power generated by the private power generation system is primarily used for personal consumption by household electrical devices. Electrical power that exceeds personal consumption is fed into the public power grid (power transmission network) and thus consumed by external energy consumers. The owner of the power generation system receives appropriate compensation for the electrical power that is fed into the power grid and consumed by external energy consumers.

Wie in der freien Marktwirtschaft üblich, gilt bei der Vergütung der in das Stromnetz eingespeisten elektrischen Leistung ein angebotsabhängiges Strompreismodell. Wird elektrische Leistung an sonnigen und/oder windigen Tagen in das Stromnetz eingespeist, an denen elektrische Leistung im Überfluss erzeugt wird, erhält der Besitzer der Stromerzeugungsanlage vergleichsweise eine niedrige Vergütung für die in das Stromnetz eingespeiste elektrische Leistung. An wolkigen und windstillen Tagen, an denen der Besitzer wiederum für eigenen Haushalt mehr elektrische Leistung braucht als die eigene Stromerzeugungsanlage produzieren kann, muss er die elektrische Leistung von dem Stromnetz teuer kaufen. Dies führt bei dem Besitzer der Stromerzeugungsanlage zu einem wirtschaftlichen Nachteil.As is usual in a free market economy, a supply-dependent electricity price model applies to the remuneration of electrical power fed into the power grid. If electrical power is fed into the power grid on sunny and/or windy days when there is an abundance of electrical power, the owner of the power generation plant receives a comparatively low remuneration for the electrical power fed into the power grid. On cloudy and windless days when the owner needs more electrical power for his own household than his own power generation plant can produce, he has to buy the electrical power from the power grid at a high price. This puts the owner of the power generation plant at an economic disadvantage.

Da immer mehr private Haushalte eigene Stromerzeugungsanlagen besitzen, die an sonnigen und/oder windigen Tagen insgesamt mehr elektrische Leistungen produzieren und in das Stromnetz einspeisen als Verbraucher von dem Stromnetz abnehmen, bedarf es aufwendige und teure Maßnahmen, die überschüssigen elektrischen Leistungen zwischenzuspeichern und ggfs. bei Einbrüchen beziehungsweise Schwankungen der eingespeisten elektrischen Leistungen für kurzfristige Kompensation zu sorgen.Since more and more private households have their own power generation plants, which on sunny and/or windy days produce and feed more electrical power into the power grid than consumers take from the power grid, complex and expensive measures are required to temporarily store the surplus electrical power and, if necessary, to provide short-term compensation in the event of drops or fluctuations in the electrical power fed into the grid.

Aus dem Dokument US 2012 / 0 013 299 A1 ist ein Steuergerät zur Nutzung überschüssiger elektrischer Energie bekannt, in der ein modulares System zum Laden von Elektrofahrzeugen betrieben wird, damit mehr Ladegeräte in der Einrichtung installiert und in Betrieb genommen werden können, während kostspielige und zeitaufwändige Infrastruktur-Upgrades vermieden werden.From the document US 2012 / 0 013 299 A1 is a controller for utilizing excess electrical energy to operate a modular electric vehicle charging system so that more chargers can be installed and commissioned in the facility while avoiding costly and time-consuming infrastructure upgrades.

Aus dem Dokument EP 2 426 804 A1 ist ein Verfahren zum Laden einer Batterie eines Elektrofahrzeugs aus einem Energiespeichersystem zum Speichern von elektrischer Energie, die von einem Stromnetz empfangen wird bekannt, das den Schritt des Schätzens einer Menge an elektrischer Energie in dem Energiespeichersystem die von erneuerbaren Energiequellen stammt, und den Schritt des Ladens der Batterie des Elektrofahrzeugs in Reaktion darauf umfasst.From the document EP 2 426 804 A1 A method is known for charging a battery of an electric vehicle from an energy storage system for storing electrical energy received from an electrical grid, comprising the step of estimating an amount of electrical energy in the energy storage system that comes from renewable energy sources, and the step of charging the battery of the electric vehicle in response thereto.

Aus dem Dokument US 2012 / 0 173 034 A1 eine Vorrichtung mit einem Stromspeicher und einer Vorrichtung zur Verwaltung elektrischer Leistung bekannt.From the document US 2012 / 0 173 034 A1 a device with a power storage device and a device for managing electrical power is known.

Aus dem Dokument US 2010 / 0 181 957 A1 ist ein System zum Aufladen einer Vielzahl von elektrischen Fahrzeugen ohne Abhängigkeit vom Stromnetz bekannt, das die Batterien selbst als verteilten, netzunabhängigen Speicher für alle an das System angeschlossenen Fahrzeuge nutzt.From the document US 2010 / 0 181 957 A1 is a system for charging a large number of electric vehicles without dependence on the power grid, which uses the batteries themselves as a distributed, off-grid storage for all vehicles connected to the system.

Aus dem Dokument US 2010 / 0 017 045 A1 ist ein System mit einem Gebäudesteuerungssystem mit einer Fahrzeugbatteriesteuerung bekannt. Ein Fahrzeugbatterie-Steuergerät kann so konfiguriert sein, dass es das Laden und Entladen der Fahrzeugbatterie eines Fahrzeugs steuert, dessen Fahrzeugbatterie mit dem elektrischen System eines Gebäudes verbunden ist.From the document US 2010 / 0 017 045 A1 A system having a building control system with a vehicle battery controller is known. A vehicle battery controller may be configured to control the charging and discharging of the vehicle battery of a vehicle whose vehicle battery is connected to the electrical system of a building.

Aus dem Dokument JP 2010- 268 640 A ist ein weiters Ladesystem bekannt.From the document JP 2010- 268 640 A Another charging system is known.

Damit besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Möglichkeit bereitzustellen, mit der überschüssige elektrische Leistung, die von einer privaten Stromerzeugungsanlage erzeugt wird, von dem Besitzer dieser Stromerzeugungsanlage effektiv benutzt werden kann und den Aufwand für die Kompensation von Schwankungen bei der Einspeisung der elektrischen Leistungen zu verringern.The object of the present invention is therefore to provide a possibility with which excess electrical power generated by a private power generation plant can be used effectively by the owner of this power generation plant and to reduce the effort required to compensate for fluctuations in the feed-in of electrical power.

Diese Aufgabe wird durch Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject matter of the subclaims.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Aufladen eines Energiespeichers eines mobilen Energieverbrauchers bereitgestellt. Gemäß dem Verfahren wird elektrische Leistung aus einer regenerativen Energiequelle mithilfe einer Stromerzeugungsanlage, beispielsweise einer Solaranlage oder einer Windkraftanlage, umweltschonend erzeugt.According to a first aspect of the invention, a method for charging an energy storage device of a mobile energy consumer is provided. According to the method, electrical power is generated from a renewable energy source in an environmentally friendly manner using a power generation system, for example a solar system or a wind turbine.

Zunächst wird zumindest ein mobiler Energieverbraucher durch eine Autorisierung mit einer Stromerzeugungsanlage assoziiert (registriert), die elektrische Leistung erzeugt, insbesondere aus einer regenerativen Energiequelle. Die Assoziation kann sich dadurch ergeben, dass eine private oder rechtliche Person, oder eine Personengruppe (wie z. B. Personen in einem Verwandtenkreis oder einem Freundeskreis) beides (d. h. der mobile Energieverbraucher und die Stromerzeugungsanlage) besitzt.First, at least one mobile energy consumer is associated (registered) through an authorization with a power generation plant that generates electrical power, in particular from a renewable energy source. The association can arise because a private or legal person, or a group of people (such as people in a circle of relatives or friends) owns both (ie the mobile energy consumer and the power generation plant).

Erzeugt die Stromerzeugungsanlage elektrische Leistung, so wird ermittelt, ob der autorisierte mobile Energieverbraucher an einem Stromnetz elektrisch angeschlossen ist.If the power generation plant generates electrical power, it is determined whether the authorized mobile energy consumer is electrically connected to a power grid.

Wird ermittelt, dass der autorisierte mobile Energieverbraucher an dem Stromnetz elektrisch angeschlossen ist, so wird ermittelt, ob es Bedarf an der elektrischen Leistung durch den autorisierten mobilen Energieverbraucher besteht.If it is determined that the authorized mobile energy consumer is electrically connected to the power grid, it is determined whether there is a need for electrical power from the authorized mobile energy consumer.

Wird die elektrische Leistung von der Stromerzeugungsanlage in das Stromnetz eingespeist und wird ermittelt, dass es Bedarf an der elektrischen Leistung durch den autorisierten mobilen Energieverbraucher besteht, so wird der Energiespeicher des autorisierten mobilen Energieverbrauchers über das Stromnetz aufgeladen. Dabei wird der Energiespeicher mit einer Ladeleistung aufgeladen, die im Wesentlichen gleich oder kleiner als eine Einspeiseleistung ist, die von der Stromerzeugungsanlage in das Stromnetz eingespeist wird. Dabei liegt die Ladeleistung jedoch größer als 0 (Null).If the electrical power from the power generation plant is fed into the power grid and it is determined that there is a need for the electrical power by the authorized mobile energy consumer, the energy storage device of the authorized mobile energy consumer is charged via the power grid. The energy storage device is charged with a charging power that is essentially equal to or less than a feed-in power that is fed into the power grid by the power generation plant. However, the charging power is greater than 0 (zero).

Hierbei bedeutet die Wortgruppe „im Wesentlichen gleich“, dass die Ladeleistung die Einspeiseleistung um bis zu 5% beziehungsweise um maximal bis zu 10% der Einspeiseleistung überschreitet (oder unterschreitet).Here, the phrase “substantially equal” means that the charging power exceeds (or falls short of) the feed-in power by up to 5% or by a maximum of up to 10% of the feed-in power.

Dadurch bilden der mobile Energieverbraucher und die zugehörige Stromerzeugungsanlage ein Paar, innerhalb dessen Schwankungen in der elektrischen Leistung ausgeglichen werden. Eine zusätzliche Kompensation der Leistungsschwankungen ist somit nicht mehr erforderlich.This means that the mobile energy consumer and the associated power generation system form a pair within which fluctuations in electrical power are balanced out. Additional compensation of power fluctuations is therefore no longer necessary.

Erfindungsgemäß wird die Ladeleistung des Energiespeichers bei Änderungen der Einspeiseleistung der Stromerzeugungsanlage entsprechend diesen Änderungen geändert. Steigt die Einspeiseleistung, so wird die Ladeleistung entsprechend erhöht. Sinkt dagegen die Einspeiseleistung, so wird die Ladeleistung entsprechend reduziert.According to the invention, the charging power of the energy storage device is changed in accordance with changes in the feed-in power of the power generation plant. If the feed-in power increases, the charging power is increased accordingly. If, on the other hand, the feed-in power decreases, the charging power is reduced accordingly.

Ferner wird der Energiespeicher vorzugsweise abhängig von dem Ladezustand des Energiespeichers aufgeladen. Der Energiespeicher wird außerdem solange aufgeladen, bis dieser vollständig aufgeladen ist.Furthermore, the energy storage device is preferably charged depending on the charge level of the energy storage device. The energy storage device is also charged until it is fully charged.

Der autorisierte mobile Energieverbraucher umfasst insbesondere zumindest ein Elektro- oder Hybridelektrofahrzeug.The authorised mobile energy consumer includes in particular at least one electric or hybrid electric vehicle.

Vorzugsweise wird das zumindest ein Elektro- oder Hybridelektrofahrzeug im Vorfeld autorisiert, also im Vorfeld mit der Stromerzeugungsanlage assoziiert, wobei die Autorisierung insbesondere durch automatische oder manuelle Eingabe eines Identifikationscodes des mobilen Energieverbrauchers in einer dafür vorgesehenen Identifikationsanordnung erfolgt, die beispielsweise ein Teil einer Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens ist. Dadurch bilden der mobile Energieverbraucher und die Stromerzeugungsanlage ein Last-Quelle-Paar (wie vorangehend bemerkt) und werden somit miteinander verknüpft.Preferably, the at least one electric or hybrid electric vehicle is authorized in advance, i.e. associated with the power generation plant in advance, wherein the authorization takes place in particular by automatic or manual entry of an identification code of the mobile energy consumer in an identification arrangement provided for this purpose, which is, for example, part of a device for carrying out the method. As a result, the mobile energy consumer and the power generation plant form a load-source pair (as previously mentioned) and are thus linked to one another.

Erfindungsgemäß wird die Einspeiseleistung der Stromerzeugungsanlage, beziehungsweise Information über die Einspeiseleistung, von der Stromerzeugungsanlage dem autorisierten mobilen Energieverbraucher übermittelt. Dabei erfolgt die Übermittlung der Einspeiseleistung vorzugsweise über eine drahtlose Datenübertragung, beispielsweise eine Internet- oder eine Mobilfunkübertragung.According to the invention, the feed-in power of the power generation plant, or information about the feed-in power, is transmitted from the power generation plant to the authorized mobile energy consumer. The feed-in power is preferably transmitted via wireless data transmission, for example an Internet or mobile phone transmission.

Vorzugsweise werden bei dem autorisierten mobilen Energieverbraucher ein voraussichtlicher Stromverbrauch für einen vorgegebenen Zeitraum und basierend auf in der Vergangenheit ermittelten Stromverbrauchswerten des autorisierten mobilen Energieverbrauchers die zuvor genannte Ladeleistung des Energiespeichers ermittelt.Preferably, an estimated power consumption for a specified period of time is determined for the authorized mobile energy consumer and the aforementioned charging power of the energy storage device is determined based on power consumption values determined in the past by the authorized mobile energy consumer.

Insbesondere wird der voraussichtliche Stromverbrauch abhängig von lokalen Wetterprognosedaten ermittelt.In particular, the expected electricity consumption is determined depending on local weather forecast data.

Vorzugsweise wird der voraussichtliche Stromverbrauch auch abhängig von historischen Energieverbrauchsdaten von einem in der Vergangenheit ermittelten Durchschnittsverbrauch des mobilen Energieverbrauchers zu gleichen Wochentagen, Uhrzeiten beziehungsweise Zeiträumen ermittelt.Preferably, the expected power consumption is also determined based on historical energy consumption data from an average consumption of the mobile energy consumer determined in the past on the same days of the week, at the same time or at the same time period.

Vorzugsweise wird ebenfalls ermittelt, ob ein autorisierter stationärer Energieverbraucher an dem Stromnetz elektrisch angeschlossen ist, wenn die elektrische Leistung von der Stromerzeugungsanlage erzeugt wird. Wird ermittelt, dass der autorisierte stationäre Energieverbraucher an dem Stromnetz elektrisch angeschlossen ist und die Ladeleistung des Energiespeichers kleiner als die Einspeiseleistung der Stromerzeugungsanlage ist, wird der autorisierte stationäre Energieverbraucher mit einer elektrischen Leistung von dem Stromnetz betrieben, die im Wesentlichen gleich oder kleiner als eine Differenz zwischen der Einspeiseleistung der Stromerzeugungsanlage und der Ladeleistung des Energiespeichers ist.Preferably, it is also determined whether an authorized stationary energy consumer is electrically connected to the power grid when the electrical power is generated by the power generation plant. If it is determined that the authorized stationary energy consumer is electrically connected to the power grid and the charging power of the energy storage device is less than the feed-in power of the power generation plant, the authorized stationary energy consumer is operated with an electrical power from the power grid that is substantially equal to or less than a difference between the feed-in power of the power generation plant and the charging power of the energy storage system.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein System zum Aufladen eines Energiespeichers eines mobilen Energieverbrauchers bereitgestellt. Dabei umfasst das System eine Stromerzeugungsanlage zum Erzeugen von elektrischer Leistung, insbesondere aus einer regenerativen Energiequelle.According to a further aspect of the invention, a system for charging an energy storage device of a mobile energy consumer is provided. The system comprises a power generation system for generating electrical power, in particular from a renewable energy source.

Ferner umfasst das System eine Ermittlungsanordnung, die eingerichtet ist, zu ermitteln, ob die Energieerzeugungsanlage die elektrische Leistung erzeugt, und ob der autorisierte mobile Energieverbraucher beziehungsweise dessen Energiespeicher an dem Stromnetz elektrisch angeschlossen ist, wenn ermittelt wird, dass die Energieerzeugungsanlage die elektrische Leistung erzeugt.Furthermore, the system comprises a determination arrangement which is configured to determine whether the energy generation plant is generating the electrical power and whether the authorized mobile energy consumer or its energy storage device is electrically connected to the power grid when it is determined that the energy generation plant is generating the electrical power.

Außerdem umfasst das System eine Netzeinspeisungsanordnung zwischen der Stromerzeugungsanlage und dem Stromnetz zum Einspeisen der von der Stromerzeugungsanlage erzeugten elektrischen Leistung mit einer Einspeiseleistung in das Stromnetz.In addition, the system comprises a grid feed-in arrangement between the power generation plant and the power grid for feeding the electrical power generated by the power generation plant into the power grid at a feed-in power.

Zudem umfasst das System eine Ladeanordnung zum Aufladen des Energiespeichers des autorisierten mobilen Energieverbrauchers über das Stromnetz. Dabei ist die Ladeanordnung eingerichtet, den Energiespeicher mit einer Ladeleistung aufzuladen, die im Wesentlichen gleich oder kleiner als die Einspeiseleistung ist, die von der Stromerzeugungsanlage über die Netzeinspeisungsanordnung in das Stromnetz eingespeist wird.In addition, the system comprises a charging arrangement for charging the energy storage device of the authorized mobile energy consumer via the power grid. The charging arrangement is designed to charge the energy storage device with a charging power that is essentially equal to or less than the feed-in power that is fed into the power grid by the power generation plant via the grid feed-in arrangement.

Vorzugsweise umfasst der autorisierte mobile Energieverbraucher zumindest ein Elektro- oder Hybridelektrofahrzeug.Preferably, the authorized mobile energy consumer includes at least one electric or hybrid electric vehicle.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des oben beschriebenen Verfahrens sind, soweit im Übrigen auf das oben beschriebene System übertragbar, auch als vorteilhafte Ausgestaltungen des Systems anzusehen.Advantageous embodiments of the method described above are also to be regarded as advantageous embodiments of the system, insofar as they are otherwise transferable to the system described above.

Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung bezugnehmend auf Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:

  • 1 in einer schematischen Prinzipdarstellung ein System gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 in einem schematischen Ablaufdiagramm ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
In the following, exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to figures. In the figures:
  • 1 in a schematic diagram of a system according to an embodiment of the invention;
  • 2 in a schematic flow diagram a method according to an embodiment of the invention.

1 zeigt ein System S zum Aufladen eines Energiespeichers ES eines mobilen Energieverbrauchers FZ, der Teil des Systems S ist. Dabei sind in dieser Ausführungsform der mobile Energieverbraucher FZ als ein Elektrofahrzeug und der Energiespeicher ES als eine Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs FZ ausgebildet. 1 shows a system S for charging an energy storage device ES of a mobile energy consumer FZ, which is part of the system S. In this embodiment, the mobile energy consumer FZ is designed as an electric vehicle and the energy storage device ES is designed as a traction battery of the electric vehicle FZ.

Das System S umfasst eine Solaranlage SA als eine Stromerzeugungsanlage zur Erzeugung elektrischer Leistung, die auf einem Dach eines Einfamilienhauses HS installiert ist. Sowohl das oben genannte Elektrofahrzeug FZ als auch die Solaranlage SA, auch das Einfamilienhaus HS gehört zu einer Familie x.The system S comprises a solar system SA as a power generation system for producing electrical power, which is installed on the roof of a single-family house HS. Both the above-mentioned electric vehicle FZ and the solar system SA, as well as the single-family house HS, belong to a family x.

Die elektrische Leistung, die von der Solaranlage SA erzeugt wird, wird primär für Eigenbedarf der Familie x durch haushaltseigene Elektrogeräte in dem Einfamilienhaus HS, wie zum Beispiel elektrische Heizung, Waschmaschine oder Telefonanlage, verbraucht.The electrical power generated by the solar system SA is primarily used for the family x's own needs through household electrical appliances in the single-family house HS, such as electric heating, washing machine or telephone system.

Das System S umfasst ferner eine Netzeinspeisungsanordnung NA, die an dem Einfamilienhaus HS angeordnet ist und über die die Solaranlage SA mit einem öffentlichen Stromnetz SN elektrisch verbunden ist. Über die Netzeinspeisungsanordnung NA wird die von der Solaranlage SA erzeugte überschüssige elektrische Leistung, die nicht durch die haushaltseigenen Elektrogeräte in dem Einfamilienhaus HS verbraucht wird, in das Stromnetz SN eingespeist. Dabei ist die Netzeinspeisungsanordnung NA bidirektional ausgeführt und kann sowohl die von der Solaranlage SA erzeugte überschlüssige elektrische Leistung in das Stromnetz SN einspeisen, als auch von dem Stromnetz SN elektrische Leistung zum Verbrauch durch die haushaltseigenen Elektrogeräte abnehmen.The system S further comprises a grid feed arrangement NA, which is arranged at the single-family house HS and via which the solar system SA is electrically connected to a public power grid SN. The excess electrical power generated by the solar system SA, which is not consumed by the household's own electrical devices in the single-family house HS, is fed into the power grid SN via the grid feed arrangement NA. The grid feed arrangement NA is bidirectional and can both feed the excess electrical power generated by the solar system SA into the power grid SN and take electrical power from the power grid SN for consumption by the household's own electrical devices.

Das System S umfasst außerdem eine stationäre Ladeanordnung LA zum Laden der Traktionsbatterie ES des Elektrofahrzeugs FZ, die in einem von dem Einfamilienhaus HS entfernt liegenden Ort liegt und an dem Stromnetz SN elektrisch angeschlossen ist. Über die Ladeanordnung LA kann die Traktionsbatterie ES an dem Stromnetz SN elektrisch angeschlossen und mit elektrischer Leistung aus dem Stromnetz SN aufgeladen werden. Sowohl die Traktionsbatterie ES als auch die Ladeanordnung LA sind bidirektional ausgebildet, so dass die Traktionsbatterie ES sowohl mit der elektrischen Leistung aus dem Stromnetz SN aufgeladen werden, als auch gespeicherte elektrische Leistung in das Stromnetz SN einspeisen kann. Dabei ist die Ladeanordnung LA keine bestimmte Ladeanordnung, die dem Elektrofahrzeugs FZ zugeordnet ist oder der Familie x zugehört, sondern ist eine von zahlreichen öffentlichen oder privaten Ladeanordnungen, die von dem Elektrofahrzeugs FZ zum Laden der Traktionsbatterie ES verwendet werden können und somit dem System S zugeordnet werden können.The system S also includes a stationary charging arrangement LA for charging the traction battery ES of the electric vehicle FZ, which is located at a location remote from the single-family house HS and is electrically connected to the power grid SN. The traction battery ES can be electrically connected to the power grid SN via the charging arrangement LA and charged with electrical power from the power grid SN. Both the traction battery ES and the charging arrangement LA are bidirectional, so that the traction battery ES can be charged with the electrical power from the power grid SN and can also feed stored electrical power into the power grid SN. The charging arrangement LA is not a specific charging arrangement that is assigned to the electric vehicle FZ or belongs to family x, but is one of numerous public or private charging arrangements that can be used by the electric vehicle FZ to charge the traction battery. rie ES and can therefore be assigned to the S system.

Die Familie x besitzt ferner eine Ferienwohnung FW in einem von dem Einfamilienhaus HS entfernt liegenden Ort, in der die Familie x einen oder mehrere stationäre Energieverbraucher, wie z. B. einen stationären elektrischen Energiespeicher EV zum Speichern von elektrischer Leistung, besitzt, die die Familie x braucht, wenn sie ihre Ferienwohnung FW benutzt. Der stationäre Energiespeicher EV ist über eine weitere Ladeanordnung LA1 mit dem Stromnetz SN elektrisch verbunden. Dabei bilden der Energiespeicher EV und die Ladeanordnung LA1 ebenfalls ein Teil des Systems S aus. Analog zu der Traktionsbatterie ES und deren Ladeanordnung LA sind sowohl der Energiespeicher EV als auch dessen Ladeanordnung LA1 bidirektional ausgebildet, so dass der Energiespeicher EV sowohl mit der elektrischen Leistung aus dem Stromnetz SN aufgeladen werden, als auch gespeicherte elektrische Leistung in das Stromnetz SN einspeisen kann.The family x also owns a holiday home FW in a location far away from the single-family home HS, in which the family x has one or more stationary energy consumers, such as a stationary electrical energy storage device EV for storing electrical power, which the family x needs when they use their holiday home FW. The stationary energy storage device EV is electrically connected to the power grid SN via another charging arrangement LA1. The energy storage device EV and the charging arrangement LA1 also form part of the system S. Analogous to the traction battery ES and its charging arrangement LA, both the energy storage device EV and its charging arrangement LA1 are designed to be bidirectional, so that the energy storage device EV can be charged with electrical power from the power grid SN and can also feed stored electrical power into the power grid SN.

An sonnigen Tagen erzeugt die Solaranlage SA mehr elektrische Leistung als die Familie x für den aktuellen Eigenbedarf durch die haushaltseigenen Elektrogeräte in dem Einfamilienhaus HS braucht. Übersteigt die von der Solaranlage SA erzeugte elektrische Leistung den aktuellen Eigenbedarf, so wird die überschüssige elektrische Leistung von der Solaranlage SA über die Netzeinspeisungsanordnung NA in das Stromnetz SN eingespeist. Für die Menge der eingespeisten elektrischen Leistung erhält die Familie x entsprechende Vergütung, die basierend auf einem Stromeinspeisepreis berechnet wird, der zu dem Zeitpunkt der Einspeisung gilt.On sunny days, the solar system SA generates more electrical power than the family x needs for their current domestic needs through their household electrical appliances in the single-family home HS. If the electrical power generated by the solar system SA exceeds their current domestic needs, the excess electrical power from the solar system SA is fed into the power grid SN via the grid feed-in arrangement NA. For the amount of electrical power fed in, the family x receives appropriate compensation, which is calculated based on an electricity feed-in price that applies at the time of feed-in.

An wolkigen Tagen erzeugt die Solaranlage SA weniger elektrische Leistung, die für den aktuellen Eigenbedarf durch die haushaltseigenen Elektrogeräte in dem Einfamilienhaus HS nicht ausreicht. Um den Eigenbedarf in dem Einfamilienhaus HS zu decken, muss die Familie x elektrische Leistung von dem Stromnetz SN abnehmen. Hierzu bezahlt die Familie x für die abgenommene elektrische Leistung einen Stromkaufpreis, der weit über den oben genannten Stromeinspeisepreis liegt.On cloudy days, the solar system SA generates less electrical power, which is not enough to meet the current needs of the household's electrical appliances in the single-family home HS. In order to meet the needs of the single-family home HS, family x must purchase electrical power from the power grid SN. To do this, family x pays a purchase price for the electrical power purchased that is far higher than the electricity feed-in price mentioned above.

Aufgrund des steigenden Umweltbewusstseins installieren immer mehr Haushalte private Stromerzeugungsanlagen wie die zuvor genannte Sonnenanlage SA. Damit werden an sonnigen Tagen immer mehr elektrische Leistungen in das Stromnetz SN eingespeist als Stromverbraucher von dem Stromnetz SN abnehmen. An den wolkigen Tagen werden dagegen weniger elektrische Leistungen in das Stromnetz SN eingespeist als an den sonnigen Tagen.Due to increasing environmental awareness, more and more households are installing private power generation systems such as the aforementioned solar system SA. This means that on sunny days, more and more electrical power is fed into the SN power grid than electricity consumers take from the SN power grid. On cloudy days, however, less electrical power is fed into the SN power grid than on sunny days.

Bedingt durch marktwirtschaftliche Regelung sinkt damit der Strompreis an den sonnigen Tagen und steigt an den wolkigen Tagen. Dies führt dazu, dass die Familie x an den sonnigen Tagen die von ihrer Sonnenanlage erzeugte elektrische Leistung zu einem günstigen Preis verkaufen und an wolkigen Tagen die fehlende elektrische Leistung von dem Stromnetz SN zu einem höheren Preis kaufen müssen. Das hat einen wirtschaftlichen Nachteil für die Familie x zur Folge.Due to market regulation, the price of electricity falls on sunny days and rises on cloudy days. This means that family x has to sell the electrical power generated by their solar system at a low price on sunny days and buy the missing electrical power from the power grid SN at a higher price on cloudy days. This results in an economic disadvantage for family x.

Um dies entgegen zu wirken, umfasst das System S eine Ermittlungsanordnung EA. Dabei ist die Ermittlungsanordnung EA als ein Teil einer zentralen Steueranordnung (Back-End-Anordnung) zum Steuern der Stromflüsse in dem Stromnetz SN ausgebildet. Alternativ kann die Ermittlungsanordnung EA aber auch in Form von einer Steuereinheit in einem mobilen Telekommunikationsgerät der Familie x, wie z. B. einem Mobiltelefon, ausgebildet sein. Sowohl die Solaranlage SA samt der Netzeinspeisungsanordnung NA, das Elektrofahrzeug FZ samt der Traktionsbatterie ES, als auch der Energiespeicher EV samt der Ladeanordnung LA1 sind durch die Ermittlungsanordnung EA im Vorfeld gemäß einem Verfahrensschritt S100 (siehe 2) autorisiert, und somit stehen mit der Ermittlungsanordnung EA und über die Ermittlungsanordnung EA miteinander in einer direkten logischen Verknüpfung und sind in der Lage, zueinander in nachfolgend zu beschreibender Weise elektrische Leistung zu übertragen.To counteract this, the system S comprises a detection arrangement EA. The detection arrangement EA is designed as part of a central control arrangement (back-end arrangement) for controlling the current flows in the power grid SN. Alternatively, the detection arrangement EA can also be designed in the form of a control unit in a mobile telecommunications device of the family x, such as a mobile phone. Both the solar system SA including the grid feed-in arrangement NA, the electric vehicle FZ including the traction battery ES, and the energy storage device EV including the charging arrangement LA1 are determined by the detection arrangement EA in advance according to a method step S100 (see 2 ) and are thus directly logically linked to the investigation arrangement EA and via the investigation arrangement EA and are able to transmit electrical power to one another in the manner described below.

Die Ermittlungsanordnung EA ist über eine bidirektionale Internetverbindung IT (also über eine drahtgebundene oder eine drahtlose Datenverbindung) mit der Netzeinspeisungsanordnung NA signaltechnisch verbunden. Über diese Internetverbindung IT erhält die Ermittlungsanordnung EA von der Netzeinspeisungsanordnung NA Informationen darüber, ob und mit welchen elektrischen Leistungen die Solaranlage SA Solarstrom erzeugt und über die Netzeinspeisungsanordnung NA in das Stromnetz SN einspeist. Können die von der Solaranlage SA erzeugte elektrische Leistungen den Eigenbedarf durch die haushaltseigenen Elektrogeräte in dem Einfamilienhaus HS nicht abdecken, so erhält die Ermittlungsanordnung EA von der Netzeinspeisungsanordnung NA Informationen über elektrische Leistungen, welche die Netzeinspeisungsanordnung NA von dem Stromnetz SN abnehmen muss, um den Eigenbedarf in dem Einfamilienhaus HS abzudecken.The investigation arrangement EA is connected to the grid feed-in arrangement NA via a bidirectional Internet connection IT (i.e. via a wired or wireless data connection). Via this Internet connection IT, the investigation arrangement EA receives information from the grid feed-in arrangement NA about whether and with what electrical output the solar system SA generates solar power and feeds it into the power grid SN via the grid feed-in arrangement NA. If the electrical output generated by the solar system SA cannot cover the household's own electrical devices in the single-family house HS, the investigation arrangement EA receives information from the grid feed-in arrangement NA about electrical output that the grid feed-in arrangement NA must purchase from the power grid SN in order to cover the household's own needs in the single-family house HS.

Die Ermittlungsanordnung EA ist weiter über eine bidirektionale Mobilfunkverbindung FV mit dem Elektrofahrzeug FZ signaltechnisch verbunden. Über diese Mobilfunkverbindung FV erhält die Ermittlungsanordnung EA von dem Elektrofahrzeug FZ Informationen über den Standort des Elektrofahrzeugs FZ und über den Anschlusszustand der Traktionsbatterie ES an der Ladestation LA. Ist die Traktionsbatterie ES an der Ladestation LA elektrisch angeschlossen, so erhält die Ermittlungsanordnung EA von dem Elektrofahrzeug FZ ferner Informationen über erforderliche Ladeleistungen der Traktionsbatterie ES.The investigation arrangement EA is also connected to the electric vehicle FZ via a bidirectional mobile radio connection FV. The investigation arrangement EA receives information from the electric vehicle FZ about the location of the electric vehicle FZ and about the connection status of the traction battery via this mobile radio connection FV. rie ES at the charging station LA. If the traction battery ES is electrically connected to the charging station LA, the investigation arrangement EA also receives information from the electric vehicle FZ about the required charging power of the traction battery ES.

Die erforderlichen Ladeleistungen ermittelt eine dafür vorgesehene fahrzeugseitige Ladesteueranordnung LS basierend auf einem Ist-Ladezustand und einem Soll-Ladezustand der Traktionsbatterie ES. Hierzu wird der Ist-Zustand der Traktionsbatterie ES von einer in der Figur nicht dargestellten fahrzeugseitigen Messanordnung in einer dem Fachmann bekannten Weise (beispielsweise durch Messen der Klemmspannung an der Traktionsbatterie ES) gemessen. Der Soll-Ladezustand der Traktionsbatterie ES gibt eine zum Betrieb des Elektrofahrzeugs FZ für einen vorgegebenen nachfolgenden Zeitraum erforderliche Menge von elektrischer Leistung wieder und wird von der Ladesteueranordnung LS anhand von Wetterprognosedaten sowie historischen Energieverbrauchsdaten des Elektrofahrzeugs FZ ermittelt. Die Wetterprognosedaten erhält das Elektrofahrzeug FZ über die Mobilfunkverbindung FV von einer in der Figur nicht dargestellten Wetterstation. Die historischen Energieverbrauchsdaten des Elektrofahrzeugs FZ werden von der Ladesteueranordnung LS aus den vergangenen Fahrten ermittelt und den entsprechenden Wochentagen beziehungsweise Uhrzeiten der vergangenen Fahrten zugeordnet zwischengespeichert. Aus dem Ist- und dem Soll-Ladezustand ermittelt die Ladesteueranordnung LS dann die aktuell erforderliche Ladeleistung der Traktionsbatterie ES und übermittelt die ermittelte Ladeleistung über die Mobilfunkverbindung FV an die Ermittlungsanordnung EA. Übertrifft der Ist-Ladezustand den Soll-Ladezustand, so ermittelt die Ladesteueranordnung LS mögliche Einspeiseleistung, mit der der in der Traktionsbatterie ES gespeicherte Strom über die Ladeanordnung LA in das Stromnetz SN eingespeist werden kann, und übermittelt diese an die Ermittlungsanordnung EA.The required charging power is determined by a vehicle-side charging control arrangement LS provided for this purpose based on an actual charging state and a target charging state of the traction battery ES. For this purpose, the actual state of the traction battery ES is measured by a vehicle-side measuring arrangement not shown in the figure in a manner known to those skilled in the art (for example by measuring the terminal voltage on the traction battery ES). The target charging state of the traction battery ES represents an amount of electrical power required to operate the electric vehicle FZ for a predetermined subsequent period of time and is determined by the charging control arrangement LS based on weather forecast data and historical energy consumption data of the electric vehicle FZ. The electric vehicle FZ receives the weather forecast data via the mobile phone connection FV from a weather station not shown in the figure. The historical energy consumption data of the electric vehicle FZ are determined by the charging control arrangement LS from the past trips and temporarily stored with the corresponding days of the week or times of the past trips. From the actual and target charge levels, the charging control arrangement LS then determines the currently required charging power of the traction battery ES and transmits the determined charging power to the determination arrangement EA via the mobile phone connection FV. If the actual charge level exceeds the target charge level, the charging control arrangement LS determines the possible feed-in power with which the electricity stored in the traction battery ES can be fed into the power grid SN via the charging arrangement LA and transmits this to the determination arrangement EA.

Über die bidirektionale Internetverbindung IT ist die Ermittlungsanordnung EA ferner mit der Ladeanordnung LA1 des Energiespeichers EV der Ferienwohnung FW signaltechnisch verbunden und erhält von der Ladeanordnung LA1 Informationen über den Ladezustand des Energiespeichers EV.Via the bidirectional Internet connection IT, the detection device EA is also signal-linked to the charging device LA1 of the energy storage device EV of the holiday apartment FW and receives information about the charge state of the energy storage device EV from the charging device LA1.

Die Ermittlungsanordnung EA ist zudem über die bidirektionale Internetverbindung IT mit der Wetterstation signaltechnisch verbunden und erhält von der Wetterstation Informationen über aktuelle und zukünftige Wetterdaten an den Standorten des Einfamilienhauses HS, des Elektrofahrzeugs FZ und der Ferienwohnung FW.The investigation order EA is also connected to the weather station via the bidirectional Internet connection IT and receives information from the weather station about current and future weather data at the locations of the single-family house HS, the electric vehicle FZ and the holiday apartment FW.

Die Ermittlungsanordnung EA vergleicht die von der Netzeinspeisungsanordnung NA, dem Elektrofahrzeug FZ, der Ladeanordnung LA1 sowie der Wetterstation erhaltenen Informationen miteinander in nachfolgend zu beschreibender Weise und ermittelt erforderlichen Leistungsfluss zwischen der Netzeinspeisungsanordnung NA, der Traktionsbatterie ES und dem Energiespeicher EV. Abhängig von dem ermittelten Leistungsfluss sendet die Ermittlungsanordnung EA Signale an die Netzeinspeisungsanordnung NA sowie die Ladeanordnungen LA, LA1 und veranlasst diese wie nachfolgend zu agieren, was auch durch ein Ablaufdiagramm in 2 schematisch dargestellt ist:

  1. 1. Erzeugt die Solaranlage SA (gemäß einem Verfahrensschritt S200) Solarstrom mit mehr elektrische Leistung als die Familie x für die haushaltseigenen Elektrogeräte in dem Einfamilienhaus HS aktuell verbraucht und erfährt die Ermittlungsanordnung EA über diesen Zustand, so ermittelt die Ermittlungsanordnung EA (gemäß Verfahrensschritten S300, S400), ob die Traktionsbatterie ES über die Ladeanordnung LA an dem Stromnetz SN elektrisch angeschlossen ist und ob diese mit einer Ladeleistung aufgeladen werden muss. Ist es der Fall, so sendet die Ermittlungsanordnung EA (gemäß einem Verfahrensschritt S600) ein Signal an die Ladeanordnung LA und veranlasst diese, die Traktionsbatterie ES mit einer Ladeleistung aufzuladen, welche unter der aktuellen Einspeiseleistung der Netzeinspeisungsanordnung NA liegt. Die von der Solaranlage SA über die Netzeinspeisungsanordnung NA (gemäß einem Verfahrensschritt S500) in das Stromnetz SN eingespeiste elektrische Leistung wird folglich von der Ladeanordnung LA zum Aufladen der Traktionsbatterie ES verbraucht. Hierzu bedarf es lediglich, dass das Elektrofahrzeug FZ manuell an der Ladeanordnung LA elektrisch angeschlossen ist. Ist das Elektrofahrzeug FZ für eine kabelgebundene konduktive Ladung ausgelegt, so muss das Elektrofahrzeug FZ beziehungsweise die Traktionsbatterie ES im Vorfeld über einen Stromkabel an der Ladeanordnung LA manuell angeschlossen sein. Ist das Elektrofahrzeug FZ aber für eine kabellose induktive Ladung ausgelegt, so bedarf es lediglich, das Elektrofahrzeug FZ an einem Stellplatz (beispielsweise eines Parkhauses) abzustellen, wo eine induktive Ladeanordnung installiert ist.
  2. 2. Sollte die erforderliche Ladeleistung der Traktionsbatterie ES aufgrund einer großen Differenz zwischen dem Soll- und dem Ist-Ladezustand hoher als die aktuelle Einspeiseleistung der Netzeinspeisungsanordnung NA sein, und erfährt Ermittlungsanordnung EA von der Ladeanordnung LA1 des Energiespeichers EV, dass der Energiespeicher EV mit einer bestimmten Menge vom Strom aufgeladen ist, so sendet die Ermittlungsanordnung EA zusätzlich ein Signal an die Ladeanordnung LA1 des Energiespeichers EV und veranlasst diese, den in dem Energiespeicher EV gespeicherten Strom mit einer Einspeiseleistung in das Stromnetz SN einzuspeisen, die in Summe mit der aktuellen Einspeiseleistung der Netzeinspeisungsanordnung NA der Ladeleistung der Traktionsbatterie ES entspricht.
  3. 3. Sollte aufgrund einer geringen Differenz zwischen dem Soll- und dem Ist-Ladezustand bei der Traktionsbatterie ES diese nur mit einer Ladeleistung aufgeladen werden können, die weit unter der Einspeiseleistung der Netzeinspeisungsanordnung NA liegt, und ist der Energiespeicher EV der Ferienwohnung FW nicht vollständig aufgeladen, so sendet die Ermittlungsanordnung EA zusätzlich ein Signal an die Ladeanordnung LA1 des Energiespeichers EV und veranlasst diese, den Energiespeicher EV mit einer Ladeleistung zu laden, die der Differenz zwischen der Einspeiseleistung der Netzeinspeisungsanordnung NA und der Ladeleistung der Traktionsbatterie ES entspricht oder darunter liegt.
  4. 4. Reicht die von der Solaranlage SA erzeugte elektrische Leistung für aktuellen Eigenbedarf durch die haushaltseigenen Elektrogeräte im Einfamilienhaus HS nicht aus, und übertrifft der Ist-Ladezustand der Traktionsbatterie ES deren Soll-Ladezustand, so sendet die Ermittlungsanordnung EA ein Signal an die Ladeanordnung LA der Traktionsbatterie ES und veranlasst diese, den in der Traktionsbatterie ES gespeicherten Strom mit einer Einspeiseleistung in das Stromnetz SN einzuspeisen, die der fehlenden elektrischen Leistung entspricht, die die Familie x aktuell für die haushaltseigenen Elektrogeräte im Einfamilienhaus HS braucht, jedoch von der Solaranlage SA nicht bereitgestellt werden kann und somit von dem Stromnetz SN abgenommen werden muss.
  5. 5. Erzeugt die Solaranlage SA keine überschüssige elektrische Leistung, die in das Stromnetz SN eingespeist werden kann, und liegt der Ist-Ladezustand der Traktionsbatterie ES unter deren Soll-Ladezustand, so sendet die Ermittlungsanordnung EA ein Signal an die Ladeanordnung LA1 des Energiespeichers EV und veranlasst diese, den in dem Energiespeicher EV gespeicherten Strom mit einer Einspeiseleistung in das Stromnetz SN einzuspeisen, die möglichst einer Ladeleistung entspricht, mit der die Traktionsbatterie ES aufgeladen werden muss. Ferner sendet die Ermittlungsanordnung EA ein weiteres Signal an die Ladeanordnung LA der Traktionsbatterie ES und veranlasst diese, die Traktionsbatterie ES mit einer Ladeleistung zu laden, die der Einspeiseleistung der Ladeanordnung LA1 des Energiespeichers EV entspricht.
The determination arrangement EA compares the information received from the grid feed-in arrangement NA, the electric vehicle FZ, the charging arrangement LA1 and the weather station in the manner described below and determines the required power flow between the grid feed-in arrangement NA, the traction battery ES and the energy storage device EV. Depending on the determined power flow, the determination arrangement EA sends signals to the grid feed-in arrangement NA and the charging arrangements LA, LA1 and causes them to act as follows, which is also shown by a flow chart in 2 shown schematically:
  1. 1. If the solar system SA (according to a method step S200) generates solar power with more electrical power than family x is currently using for their household electrical devices in the single-family home HS and the determination arrangement EA learns of this status, the determination arrangement EA determines (according to method steps S300, S400) whether the traction battery ES is electrically connected to the power grid SN via the charging arrangement LA and whether it needs to be charged with a charging power. If this is the case, the determination arrangement EA (according to method step S600) sends a signal to the charging arrangement LA and causes it to charge the traction battery ES with a charging power that is below the current feed-in power of the grid feed-in arrangement NA. The electrical power fed into the power grid SN by the solar system SA via the grid feed-in arrangement NA (according to method step S500) is consequently used by the charging arrangement LA to charge the traction battery ES. All that is required is that the electric vehicle FZ is manually connected to the charging device LA. If the electric vehicle FZ is designed for wired conductive charging, the electric vehicle FZ or the traction battery ES must be manually connected to the charging device LA in advance via a power cable. However, if the electric vehicle FZ is designed for wireless inductive charging, all that is required is that the electric vehicle FZ be parked in a parking space (e.g. a parking garage) where an inductive charging device is installed.
  2. 2. If the required charging power of the traction battery ES is higher than the current feed-in power of the grid feed-in arrangement NA due to a large difference between the target and the actual charge state, and the detection arrangement EA learns from the charging arrangement LA1 of the energy storage device EV that the energy storage device EV is charged with a certain amount of electricity, it sends the determination arrangement EA additionally sends a signal to the charging arrangement LA1 of the energy storage device EV and causes this to feed the electricity stored in the energy storage device EV into the power grid SN with a feed-in power which, in sum with the current feed-in power of the grid feed-in arrangement NA, corresponds to the charging power of the traction battery ES.
  3. 3. If, due to a small difference between the target and actual charge level of the traction battery ES, it can only be charged with a charging power that is far below the feed-in power of the grid feed-in arrangement NA, and the energy storage unit EV of the holiday home FW is not fully charged, the detection arrangement EA also sends a signal to the charging arrangement LA1 of the energy storage unit EV and causes it to charge the energy storage unit EV with a charging power that is equal to or lower than the difference between the feed-in power of the grid feed-in arrangement NA and the charging power of the traction battery ES.
  4. 4. If the electrical power generated by the solar system SA is not sufficient for the current personal needs of the household's electrical appliances in the single-family house HS, and the actual charge level of the traction battery ES exceeds its target charge level, the detection arrangement EA sends a signal to the charging arrangement LA of the traction battery ES and causes it to feed the electricity stored in the traction battery ES into the power grid SN with a feed-in power that corresponds to the missing electrical power that family x currently needs for the household's electrical appliances in the single-family house HS, but which cannot be provided by the solar system SA and thus must be taken from the power grid SN.
  5. 5. If the solar system SA does not generate any excess electrical power that can be fed into the power grid SN, and the actual charge level of the traction battery ES is below its target charge level, the detection arrangement EA sends a signal to the charging arrangement LA1 of the energy storage device EV and causes it to feed the electricity stored in the energy storage device EV into the power grid SN with a feed-in power that corresponds as closely as possible to the charging power with which the traction battery ES must be charged. The detection arrangement EA also sends another signal to the charging arrangement LA of the traction battery ES and causes it to charge the traction battery ES with a charging power that corresponds to the feed-in power of the charging arrangement LA1 of the energy storage device EV.

Es können situationsbedingt auch weitere Kombinationen vorgesehen sein, wie z. B. von dem Energiespeicher EV zu der Netzeinspeisungsanordnung NA und somit zu den haushaltseigenen Elektrogeräten im Einfamilienhaus HS.Depending on the situation, other combinations can also be provided, such as from the energy storage device EV to the grid feed-in arrangement NA and thus to the household electrical appliances in the single-family house HS.

Durch die oben beschriebenen verschiedenen Einspeise-Lade-Kombinationen der Netzeinspeisungsanordnung NA und der beiden Ladeanordnungen LA, LA1 des Systems S können die von der privaten Solaranlage SA erzeugten elektrischen Leistungen über das Stromnetz SN zu den autorisierten privaten Energieverbrauchern, wie der Traktionsbatterie ES und dem Energiespeicher EV verteilt und somit optimal benutzt werden, ohne dass diese zu günstigen Preisen verkauft werden zu müssen.Through the various feed-in-charging combinations of the grid feed-in arrangement NA and the two charging arrangements LA, LA1 of the system S described above, the electrical power generated by the private solar system SA can be distributed via the power grid SN to the authorized private energy consumers, such as the traction battery ES and the energy storage system EV, and thus used optimally without having to be sold at low prices.

Durch das Zwischenspeichern der von der Solaranlage SA überproduzierten elektrischen Leistungen in der Traktionsbatterie ES und/oder dem Energiespeicher EV können diese auch zeitversetzt in Zeiträumen verwendet werden, in denen die Solaranlage SA naturbedingt nicht ausreichende elektrische Leistung erzeugen kann als die Familie x für eigenen Bedarf durch die haushaltseigenen Elektrogeräte im Einfamilienhaus HS, das Elektrofahrzeug FZ sowie den Energiespeicher EV beziehungsweise Energieverbraucher in der Ferienwohnung FW braucht. Dadurch muss die Familie x kaum beziehungsweise vergleichsweise wenige elektrische Leistungen zu teuren Preisen kaufen als sie ohne das Zwischenspeichern der überproduzierten elektrischen Leistungen hätte kaufen müssen.By temporarily storing the overproduced electrical power from the solar system SA in the traction battery ES and/or the energy storage unit EV, these can also be used at a later time during periods in which the solar system SA cannot naturally generate sufficient electrical power to meet the needs of family x for their own electrical appliances in the single-family house HS, the electric vehicle FZ and the energy storage unit EV or energy consumers in the holiday home FW. As a result, family x hardly has to buy any electrical power at higher prices than they would have had to without temporarily storing the overproduced electrical power.

Zur Übertragung der elektrischen Leistungen zwischen den drei voneinander entfernt liegenden Standorten des Einfamilienhauses HS, des Elektrofahrzeugs FZ und der Ferienwohnung FW muss die Familie x lediglich Kosten für die Benutzung des Stromnetzes SN bezahlen. Das oben beschriebene System S bringt der Familie x somit insgesamt einen wirtschaftlichen Vorteil.To transmit the electrical power between the three distant locations of the single-family house HS, the electric vehicle FZ and the holiday home FW, family x only has to pay costs for using the electricity network SN. The system S described above therefore brings an overall economic advantage to family x.

Ferner entlastet das System S das Stromnetz SN, da das Stromnetz SN weniger durch Leistungsschwankungen ausgelastet werden, welche durch Überproduktion der elektrischen Leistungen durch zunehmende Anzahl von privaten Stromerzeugungsanlagen wie die zuvor beschriebene Solaranlage SA verursacht werden.Furthermore, the system S relieves the load on the power grid SN, since the power grid SN is less burdened by power fluctuations caused by overproduction of electrical power by the increasing number of private power generation plants such as the solar plant SA described above.

Zudem entfallen teure und in der Regel umweltschädliche Maßnahmen zum Zwischenspeichern der überproduzierten elektrischen Leistungen in zentralen Energiespeicheranlagen, wie z. B. in einem Pumpspeicherkraftwerk.In addition, expensive and usually environmentally harmful measures for temporarily storing the overproduced electrical power in central energy storage systems, such as pumped storage power plants, are no longer necessary.

Da die aus den erneubaren Energiequellen, wie der Sonnenlicht oder dem Wind, durch die privaten Stromerzeugungsanlagen ökonomisch erzeugten elektrischen Leistungen durch das oben beschriebene System S mit kaum beziehungsweise wenigem Verlust optimal verwendet werden können, verringert sich auch der Bedarf an elektrischen Leistungen aus konventionellen umweltschädlichen Energiequellen, wie z. B. aus der Kernenergie oder der Kohleenergie.Since the electrical power generated economically from renewable energy sources such as sunlight or wind by private power generation plants can be used optimally with little or no loss by the system S described above, the need for electrical power from conventional environmentally harmful energy sources such as nuclear energy or coal energy is also reduced.

Das System S kann mit weiteren mobilen Energieverbrauchern (beziehungsweise mobilen Energiespeichern), wie z. B. Elektro- oder Hybridelektrofahrzeugen, weiteren privaten Energieerzeugern, wie z. B. weiterer Solaranlagen oder Windkraftanlagen, und/oder weiteren stationären Energieverbrauchern, wie z. B. einer Elektroheizung in der Ferienwohnung FW oder elektrische Haushaltsgeräte von Verwandten oder Freunden, beliebig erweitert werden, indem diese von der Familie x lediglich durch entsprechende Eingabe in die Ermittlungsanordnung EA autorisiert und mit bereits in dem System S vorhandenen Energieerzeugern und Energieverbrauchern, wie der Solaranlage SA beziehungsweise der Netzeinspeisungsanordnung NA, logisch verknüpft werden.The system S can be expanded as required with additional mobile energy consumers (or mobile energy storage devices), such as electric or hybrid electric vehicles, additional private energy producers, such as additional solar systems or wind turbines, and/or additional stationary energy consumers, such as an electric heater in the holiday home FW or electrical household appliances belonging to relatives or friends, by simply authorizing them by family x by entering the relevant information in the determination arrangement EA and logically linking them with energy producers and energy consumers already present in the system S, such as the solar system SA or the grid feed-in arrangement NA.

Claims (9)

Verfahren zum Aufladen eines Energiespeichers (ES) eines mobilen Energieverbrauchers (FZ), wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist: - Autorisieren (S100) des mobilen Energieverbrauchers (FZ); - Erzeugen (S200) von elektrischer Leistung mithilfe einer Stromerzeugungsanlage (SA), insbesondere aus einer regenerativen Energiequelle; - Ermitteln (S300), ob der autorisierte mobile Energieverbraucher (FZ) an einem Stromnetz (SN) elektrisch angeschlossen ist, wenn die elektrische Leistung von der Stromerzeugungsanlage (SA) erzeugt wird; - Ermitteln (S400), ob es Bedarf an der elektrischen Leistung durch den autorisierten mobilen Energieverbraucher (FZ) besteht, wenn ermittelt wird, dass der autorisierte mobile Energieverbraucher (FZ) an dem Stromnetz (SN) elektrisch angeschlossen ist; - Einspeisen (S500) der elektrischen Leistung in das Stromnetz (SN); - Aufladen (S600) des Energiespeichers (ES) des autorisierten mobilen Energieverbrauchers (SN) über das Stromnetz (SN), wenn die elektrische Leistung in das Stromnetz (SN) eingespeist wird, und wenn ermittelt wird, dass es Bedarf an der elektrischen Leistung durch den autorisierten mobilen Energieverbraucher (FZ) besteht; - wobei der Energiespeicher (ES) mit einer Ladeleistung aufgeladen wird, die im Wesentlichen gleich oder kleiner als eine Einspeiseleistung ist, die von der Stromerzeugungsanlage (SA) in das Stromnetz (SN) eingespeist wird; - wobei die Einspeiseleistung der Stromerzeugungsanlage (SA) dem autorisierten mobilen Energieverbraucher (FZ) übermittelt wird; - wobei die Ladeleistung des Energiespeichers (ES) bei Änderungen der Einspeiseleistung der Stromerzeugungsanlage (SA) entsprechend diesen Änderungen geändert wird.Method for charging an energy storage device (ES) of a mobile energy consumer (FZ), the method comprising the following method steps: - Authorizing (S100) the mobile energy consumer (FZ); - Generating (S200) electrical power using a power generation system (SA), in particular from a renewable energy source; - Determining (S300) whether the authorized mobile energy consumer (FZ) is electrically connected to a power grid (SN) when the electrical power is generated by the power generation system (SA); - Determining (S400) whether there is a need for the electrical power by the authorized mobile energy consumer (FZ) when it is determined that the authorized mobile energy consumer (FZ) is electrically connected to the power grid (SN); - Feeding (S500) the electrical power into the power grid (SN); - Charging (S600) the energy storage device (ES) of the authorized mobile energy consumer (SN) via the power grid (SN) when the electrical power is fed into the power grid (SN) and when it is determined that there is a need for the electrical power by the authorized mobile energy consumer (FZ); - wherein the energy storage device (ES) is charged with a charging power that is substantially equal to or less than a feed-in power that is fed into the power grid (SN) by the power generation plant (SA); - wherein the feed-in power of the power generation plant (SA) is transmitted to the authorized mobile energy consumer (FZ); - wherein the charging power of the energy storage device (ES) is changed in accordance with changes in the feed-in power of the power generation plant (SA). Verfahren nach Anspruch 1, wobei der autorisierte mobile Energieverbraucher (FZ) zumindest ein Elektro- oder Hybridelektrofahrzeug umfasst.Procedure according to Claim 1 , whereby the authorized mobile energy consumer (FZ) comprises at least one electric or hybrid electric vehicle. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Einspeiseleistung der Stromerzeugungsanlage (SA) dem autorisierten mobilen Energieverbraucher (FZ) über eine drahtlose Datenübertragung (IT) übermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the feed-in power of the power generation plant (SA) is transmitted to the authorized mobile energy consumer (FZ) via a wireless data transmission (IT). Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein voraussichtlicher Stromverbrauch des autorisierten mobilen Energieverbrauchers (FZ) für einen vorgegebenen Zeitraum ermittelt und basierend auf dem ermittelten Stromverbrauch die Ladeleistung des Energiespeichers (ES) ermittelt werden.Method according to one of the preceding claims, wherein an expected power consumption of the authorized mobile energy consumer (FZ) is determined for a predetermined period of time and the charging power of the energy storage device (ES) is determined based on the determined power consumption. Verfahren nach Anspruch 4,, wobei der Stromverbrauch abhängig von Wetterprognosedaten ermittelt wird.Procedure according to Claim 4 ,, whereby the power consumption is determined depending on weather forecast data. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Stromverbrauch abhängig von historischen Energieverbrauchsdaten des Energieverbrauchers (FZ) ermittelt wird.Procedure according to Claim 4 or 5 , whereby the electricity consumption is determined depending on historical energy consumption data of the energy consumer (FZ). Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei - der Verfahrensschritt des Ermittelns (S300) ferner vorsieht, dass auch ermittelt wird, ob ein autorisierter stationärer Energieverbraucher (EV) an dem Stromnetz (SN) elektrisch angeschlossen ist, wenn die elektrische Leistung mithilfe der Stromerzeugungsanlage (SA) erzeugt wird; - Betreiben des autorisierten stationären Energieverbrauchers (EV) mit der elektrischen Leistung von dem Stromnetz (SN), wenn die Ladeleistung des Energiespeichers (ES) kleiner als die Einspeiseleistung der Stromerzeugungsanlage (SA) ist; - wobei der autorisierte stationäre Energieverbraucher (EV) mit einer Betriebsleistung betrieben wird, die im Wesentlichen gleich oder kleiner als eine Differenz zwischen der Einspeiseleistung und der Ladeleistung ist.Method according to one of the preceding claims, wherein - the method step of determining (S300) further provides that it is also determined whether an authorized stationary energy consumer (EV) is electrically connected to the power grid (SN) when the electrical power is generated using the power generation plant (SA); - operating the authorized stationary energy consumer (EV) with the electrical power from the power grid (SN) when the charging power of the energy storage device (ES) is less than the feed-in power of the power generation plant (SA); - wherein the authorized stationary energy consumer (EV) is operated with an operating power that is substantially equal to or less than a difference between the feed-in power and the charging power. System (S) zum Aufladen eines Energiespeichers (ES) eines mobilen Energieverbrauchers (FZ), wobei das System (S) folgende Merkmale aufweist: - eine Stromerzeugungsanlage (SA) zum Erzeugen von elektrischer Leistung, insbesondere aus einer regenerativen Energiequelle; - eine Ermittlungsanordnung (EA) zum Ermitteln eines Anschlusszustandes des Energiespeichers (ES) des autorisierten mobilen Energieverbrauchers (FZ) an einem Stromnetz (SN), wenn die Stromerzeugungsanlage (SA) die elektrische Leistung erzeugt; - eine Netzeinspeisungsanordnung (NA) zwischen der Stromerzeugungsanlage (SA) und dem Stromnetz (UA) zum Einspeisen der von der Stromerzeugungsanlage (SA) erzeugten elektrischen Leistung in das Stromnetz (SN) ; - eine Ladeanordnung (LA) zum Aufladen des Energiespeichers (ES) des autorisierten mobilen Energieverbrauchers (FZ) über das Stromnetz (SN); - wobei die Ladeanordnung (LA) eingerichtet ist, den Energiespeicher (ES) mit einer Ladeleistung aufzuladen, die im Wesentlichen gleich oder kleiner als eine Einspeiseleistung ist, die von der Stromerzeugungsanlage (SA) in das Stromnetz (SN) eingespeist wird; - wobei die Ermittlungsanordnung (EA) ferner eingerichtet ist, die Einspeiseleistung der Stromerzeugungsanlage (SA) dem autorisierten mobilen Energieverbraucher (FZ) zu übermitteln; - wobei die Ladeanordnung (LA) ferner eingerichtet ist, die Ladeleistung des Energiespeichers (ES) bei Änderungen der Einspeiseleistung der Stromerzeugungsanlage (SA) entsprechend diesen Änderungen zu ändern.System (S) for charging an energy storage device (ES) of a mobile energy consumer (FZ), the system (S) having the following features: - a power generation plant (SA) for generating electrical power, in particular from a renewable energy source; - a determination arrangement (EA) for determining a connection state of the energy storage device (ES) of the authorized mobile energy consumer (FZ) to a power grid (SN) when the power generation plant (SA) generates the electrical power; - a grid feed-in arrangement (NA) between the power generation plant (SA) and the power grid (UA) for feeding the electrical power generated by the power generation plant (SA) into the power grid (SN); - a charging arrangement (LA) for charging the energy storage device (ES) of the authorized mobile energy consumer (FZ) via the power grid (SN); - wherein the charging arrangement (LA) is set up to charge the energy storage device (ES) with a charging power that is substantially equal to or less than a feed-in power that is fed into the power grid (SN) by the power generation plant (SA); - wherein the determination arrangement (EA) is further configured to transmit the feed-in power of the power generation plant (SA) to the authorized mobile energy consumer (FZ); - wherein the charging arrangement (LA) is further configured to change the charging power of the energy storage device (ES) in the event of changes in the feed-in power of the power generation plant (SA) in accordance with these changes. System (S) nach Anspruch 8, wobei der autorisierte mobile Energieverbraucher (FZ) zumindest ein Elektro- oder Hybridelektrofahrzeug umfasst.System (S) according to Claim 8 , whereby the authorized mobile energy consumer (FZ) comprises at least one electric or hybrid electric vehicle.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018109956A1 (en) * 2018-04-25 2019-10-31 Egs Entwicklungs- Und Forschungs- Gmbh Energy storage with control for charging station
EP3784518A1 (en) 2018-04-25 2021-03-03 EGS Entwicklungs- und Forschungs- GmbH Digital access system for vehicles for loading operations controlled from outside
DE102019104241A1 (en) * 2019-02-20 2020-08-20 Innogy Se Device and a method for providing electrical energy at a charging station
WO2020209322A1 (en) * 2019-04-12 2020-10-15 京セラ株式会社 Power management device, power management system, and power management method
WO2020209323A1 (en) * 2019-04-12 2020-10-15 京セラ株式会社 Power management device, power management system, and power management method
DE102022117028A1 (en) 2021-07-23 2023-01-26 SIGMA Gesellschaft für Systementwicklung und Datenverarbeitung mbH Method for charging control of an electric vehicle
EP4122752A1 (en) 2021-07-23 2023-01-25 SIGMA Gesellschaft für Systementwicklung und Datenverarbeitung mbH Method for controlling the charging of an electric vehicle
DE102022108574A1 (en) 2022-04-08 2023-10-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Charging an electric vehicle on a local power grid

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100017045A1 (en) 2007-11-30 2010-01-21 Johnson Controls Technology Company Electrical demand response using energy storage in vehicles and buildings
US20100181957A1 (en) 2008-09-19 2010-07-22 Christoph Goeltner Solar powered, grid independent EV charging system
JP2010268640A (en) 2009-05-15 2010-11-25 Toyota Motor Corp Power supply system and method of controlling the same
US20120013299A1 (en) 2010-07-13 2012-01-19 The Prosser Group LLC Controller for a modular system for charging electrical vehicles
EP2426804A1 (en) 2010-09-02 2012-03-07 ABB Research Ltd. Charging of electrical vehicles
US20120173034A1 (en) 2010-09-08 2012-07-05 Sanyo Electric Co., Ltd. Electric power visualization method and electric power visualization device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100017045A1 (en) 2007-11-30 2010-01-21 Johnson Controls Technology Company Electrical demand response using energy storage in vehicles and buildings
US20100181957A1 (en) 2008-09-19 2010-07-22 Christoph Goeltner Solar powered, grid independent EV charging system
JP2010268640A (en) 2009-05-15 2010-11-25 Toyota Motor Corp Power supply system and method of controlling the same
US20120013299A1 (en) 2010-07-13 2012-01-19 The Prosser Group LLC Controller for a modular system for charging electrical vehicles
EP2426804A1 (en) 2010-09-02 2012-03-07 ABB Research Ltd. Charging of electrical vehicles
US20120173034A1 (en) 2010-09-08 2012-07-05 Sanyo Electric Co., Ltd. Electric power visualization method and electric power visualization device

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