DE102016111343A1 - Energy management system and energy management process - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Energiemanagementsystem und ein Energiemanagementverfahren. Das Energiemanagementsystem (10) ist ausgebildet zum Steuern einer Batterievorrichtung (2) und eines Heizelementes (3) eines thermischen Pufferspeichers in einem lokalen Stromnetz (7) mit einem dezentralen Stromerzeuger (4) zur Erzeugung eines Stroms für das lokale Stromnetz (7), und weist folgende Komponenten auf: ein Steuermodul (1); eine Batterieschnittstelle (12), welche ausgebildet ist, das Steuermodul (1) mit der Batterievorrichtung (2) zu verbinden; und eine Heizelementschnittstelle (13), welche ausgebildet ist, das Steuermodul (1) mit dem Heizelement (3) zu verbinden. Das Steuermodul (1) ist ausgebildet, einen mittels des dezentralen Stromerzeugers (4) erzeugten ersten Teilstrom zur Batterievorrichtung (2) und einen mittels des dezentralen Stromerzeugers (4) erzeugten zweiten Teilstrom zum Heizelement (3) derart zu leiten, dass die Batterievorrichtung (2) und das Heizelement (3) zu jedem Zeitpunkt innerhalb eines Überlappzeitabschnittes mittels des Stroms aus dem dezentralen Stromerzeuger (4) versorgt werden.The invention relates to an energy management system and an energy management method. The energy management system (10) is designed to control a battery device (2) and a heating element (3) of a thermal buffer store in a local power grid (7) with a decentralized power generator (4) for generating a current for the local power grid (7), and has the following components: a control module (1); a battery interface (12) configured to connect the control module (1) to the battery device (2); and a heater interface (13) configured to connect the control module (1) to the heating element (3). The control module (1) is designed to direct a first partial flow to the battery device (2) generated by means of the decentralized power generator (4) and a second partial flow generated by the decentralized power generator (4) to the heating element (3) such that the battery device (2 ) and the heating element (3) are supplied at any time within an overlapping period by means of the current from the decentralized power generator (4).
Description
Die Erfindung betrifft ein Energiemanagementsystem und ein Energiemanagementverfahren. The invention relates to an energy management system and an energy management method.
Für die geplante Energiewende spielen dezentrale Stromerzeuger eine wichtige Rolle. Sie können dazu dienen, lokale Stromnetze mit nachhaltig erzeugter Energie zu versorgen. Als Stromerzeuger kommen hierbei insbesondere Photovoltaikanlagen oder Windkraftwerke in Betracht, deren Stromproduktion jedoch wetterabhängig ist und somit wechselhaft sein kann. Um bei für die Stromerzeugung guten Wetterbedingungen, also starker Sonneneinstrahlung bei Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) bzw. starkem Wind bei Windkraftwerken, überschüssigen Strom speichern und bei schlechteren Wetterbedingungen Versorgungslücken im lokalen Stromnetz ausgleichen zu können, wird das lokales Stromnetz mit einer Batterie ausgestattet. Decentralized generators play an important role in the planned energy transition. They can be used to supply local power grids with sustainably generated energy. In this case, photovoltaic systems or wind power plants come into consideration as power generators, whose power production, however, is weather-dependent and thus can be variable. In order to be able to store excess electricity in the case of good weather conditions for generating electricity, ie strong solar radiation in photovoltaic systems (PV systems) or strong wind in wind power plants, and to be able to compensate for gaps in the local power grid in bad weather conditions, the local power grid is equipped with a battery.
Wenn jedoch die Batterie bereits vollständig geladen ist und der vom dezentralen Stromerzeuger erzeugte Strom weiterhin den Bedarf im lokalen Stromnetz übersteigt, dann kann dieser Überschussstrom in ein externes Netz eingespeist werden. In vielen Ländern ist jedoch auch die ins regionale oder nationale Netz einspeisbare Strommenge begrenzt. Beispielsweise wurde in Deutschland seit dem März 2016 die Einspeisegrenze für geförderte PV-Speichersysteme auf 50% der PV-Nennleistung herabgesetzt. Üblicherweise wird ein PV-System bei darüber hinausgehenden Erzeugungsspitzen abgeregelt, also in ihrer Ausgangsleistung gedrosselt. However, if the battery is already fully charged and the power generated by the decentralized power generator continues to exceed the demand in the local grid, then this excess power can be fed into an external grid. In many countries, however, the amount of electricity that can be fed into the regional or national grid is limited. For example, in Germany since March 2016, the feed-in limit for subsidized PV storage systems has been reduced to 50% of the nominal PV capacity. Usually, a PV system is de-regulated at excess output peaks, ie throttled in their output power.
Um die überschüssige Energie der PV-Anlage nicht derart ungenutzt zu lassen, kann sie alternativ zur Gebäudeerwärmung genutzt oder in einen Wärmespeicher bzw. Wärmepuffer geleitet werden.
Teilweise Abhilfe schaffen hier mehrstufige Heizstäbe mit mehreren Rohrheizkörpern, die alternativ oder auch gruppenweise angesteuert werden können. Auf diese Weise lässt sich ein solcher Heizstab mit unterschiedlichen Leistungsstufen betreiben, beispielsweise mit einer Stufenregelung von 500 Watt Abstand. Es kann aber auch hier vorkommen, dass die Überschussleistung zwischen zwei Leistungsstufen des Heizstabes liegt. Bei einer Stufenregelung von 500 Watt gehen also bis zu 500 Watt PV-Leistung verloren, weil die nächste Heizstufe noch nicht dazu geschaltet werden kann. Die alternative Vorgehensweise, nämlich das stufenlose Regeln des Heizstabes, hat weitere Nachteile. Hierfür sind Phasenanschnittsteuerungen bekannt, die jedoch oft von den Netzbetreibern der externen Netze nicht zugelassen sind. Diese und andere Lösungsalternativen, wie beispielsweise das Vorsehen eines Wechselrichters für den Heizstab, sind zudem teuer. Partial remedy here create multi-stage heating elements with several tubular heaters, which can be controlled alternatively or in groups. In this way, such a heating element can be operated with different power levels, for example, with a step control of 500 watts distance. However, it can also happen here that the excess power lies between two power levels of the heating element. With a step control of 500 watts, so up to 500 watts of PV power is lost, because the next heat level can not be switched to it. The alternative approach, namely the stepless control of the heating element, has other disadvantages. Phase-angle controllers are known for this, but they are often not approved by the network operators of the external networks. These and other alternative solutions, such as the provision of an inverter for the heating element, are also expensive.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Energiemanagementsystem und ein Energiemanagementverfahren bereitzustellen, welche eine effiziente Verwertung des von einem dezentralen Stromerzeuger erzeugten Überschussstromes sicherstellen. It is the object of the invention to provide an energy management system and an energy management method which ensure an efficient utilization of the excess current generated by a decentralized power generator.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Energiemanagementsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Energiemanagementverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. The object is achieved according to the invention by an energy management system having the features of
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt. Advantageous developments of the invention are listed in the subclaims.
Die Erfindung beruht auf der Überlegung, einen in seiner Aufnahmeleistung stufenlos regelbaren ersten Energiespeicher und einen nicht stufenlos regelbaren zweiten Energiespeicher gleichzeitig zu betreiben, so dass die sich insgesamt ergebende Gesamtaufnahmeleistung stufenlos einstellen lässt. Während das Heizelement nicht stufenlos regelbar ist und mit einer Nominalleistung betrieben werden muss, kann die Aufnahmeleistung der Batterievorrichtung stufenlos oder im Wesentlichen stufenlos geregelt werden. The invention is based on the idea of simultaneously operating a first energy store that is infinitely variable in its power consumption and a second energy store that is not infinitely variable, so that the overall resulting total power can be continuously adjusted. While the heating element is not infinitely variable and must be operated with a nominal power, the power consumption of the battery device can be controlled continuously or substantially continuously.
Das erfindungsgemäße Energiemanagementsystem weist ein Steuermodul mit Schnittstellen zum Verbinden mit einer Batterievorrichtung und einem Heizelement auf. Eine solche Batterievorrichtung kann insbesondere eine Batterie bzw. ein Akkumulator sein. Es können in der Batterievorrichtung auch weitere Regel- und/oder Steuereinrichtungen vorgesehen sein, um den Stromfluss von und zu der Batterie bzw. dem Akkumulator zu regeln und/oder zu steuern. Insbesondere kann die Batterievorrichtung einen Batteriewechselrichter aufweisen, der mittels des Steuermoduls gesteuert wird. Bei dem Heizelement kann es sich um eine Heizvorrichtung für einen thermischen Pufferspeicher handeln. Es dient dazu, elektrische Energie in thermische Energie umzuwandeln und in dem Pufferspeicher zu speichern. Bei dem Pufferspeicher kann es sich um einen Warmwasserspeicher, um einen Wärmekreislauf beispielsweise eines Gebäudes oder dergleichen handeln. The energy management system according to the invention has a control module with interfaces for connection to a battery device and a heating element. Such a battery device may in particular be a battery or an accumulator. It can also be provided in the battery device, further control and / or control devices to control the flow of current to and from the battery or the accumulator and / or to control. In particular, the battery device can have a battery inverter, which is controlled by means of the control module. The heating element may be a thermal buffer heater. It serves to convert electrical energy into thermal energy and store it in the buffer memory. The buffer memory may be a Hot water tank to act a heat cycle, for example, a building or the like.
Das Heizelement und die Batterievorrichtung sind Teil eines lokalen Stromnetzes, beispielsweise von einem privaten oder gewerblichen Gebäude oder von mehreren Gebäuden, die gemeinsam an dem lokalen Stromnetz angeschlossen sind. Das lokale Stromnetz weist weiterhin einen dezentralen Stromerzeuger auf, bei dem es sich vorzugsweise um einen Erzeuger erneuerbarer Energie handelt, insbesondere um eine Photovoltaikanlage (PV-Anlage) oder um eine Windkraftanlage. Es können jedoch auch andere Stromerzeuger vorgesehen sein, die für die Belieferung eines lokalen Stromnetzes geeignet sind, beispielsweise Wärme-Kraft-Kopplungs-Anlagen wie Blockheizkraftwerke. The heating element and the battery device are part of a local power network, for example of a private or commercial building or of several buildings, which are connected together to the local power grid. The local power grid also has a decentralized power generator, which is preferably a generator of renewable energy, in particular a photovoltaic system (PV system) or a wind turbine. However, other generators may be provided which are suitable for the supply of a local power grid, such as combined heat and power plants such as combined heat and power plants.
Das Steuermodul ist ausgebildet, die Batterievorrichtung, das Heizelement, den dezentralen Stromerzeuger und/oder eine Stromverteilungsvorrichtung des lokalen Stromnetzes so zu steuern, dass während eines Überlappzeitabschnittes die Batterievorrichtung Beladungsstrom bekommt und gleichzeitig das Heizelement angesteuert wird. Zu jedem Zeitpunkt innerhalb des Überlappzeitabschnittes wird also ein erster Teilstrom aus dem vom dezentralen Stromerzeuger erzeugten Gesamtstrom zur Batterievorrichtung geleitet, und ein zweiter Teilstrom davon wird zum Heizelement geleitet. Der Überlappzeitabschnitt weist vorzugsweise eine Länge von mindestens einer Millisekunde (ms), von mindestens 10 oder 100 ms oder von mindestens einer, 10 oder 100 Sekunden (s) auf. The control module is designed to control the battery device, the heating element, the decentralized power generator and / or a power distribution device of the local power supply so that during a Überlappzeitabschnittes the battery device gets charging current and at the same time the heating element is driven. At any time within the Überlappzeitabschnittes so a first partial flow is passed from the total current generated by the decentralized power generator to the battery device, and a second partial flow thereof is passed to the heating element. The overlap period preferably has a length of at least one millisecond (ms), at least 10 or 100 ms, or at least one, 10 or 100 seconds (s).
Das Steuermodul kann mit weiteren Schnittstellen ausgerüstet sein, beispielsweise mit einer Stromerzeuger-Schnittstelle zum Verbinden mit dem Stromerzeuger. Über eine solche Stromerzeuger-Schnittstelle kann der Stromerzeuger gesteuert werden und/oder aktuelle oder gespeicherte Daten an das Steuermodul senden, insbesondere über den erzeugten Strom. Zudem können ein oder mehrere Messschnittstellen vorgesehen sein, über denen das Steuermodul Messinformation mitgeteilt bekommt, beispielsweise über Spannungs- und Stromwerte an unterschiedlichen Punkten im lokalen Netz, über Wetterverhältnisse, über den Ladezustand der Batterievorrichtung, über die Temperatur des Pufferspeichers und dergleichen. The control module may be equipped with further interfaces, for example with a power generator interface for connection to the power generator. About such a generator interface, the power generator can be controlled and / or send current or stored data to the control module, in particular on the generated power. In addition, one or more measurement interfaces can be provided, via which the control module receives measurement information, for example, about voltage and current values at different points in the local network, weather conditions, the state of charge of the battery device, the temperature of the buffer memory and the like.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Steuermodul derart ausgebildet, dass die Batterievorrichtung und das Heizelement zu jedem Zeitpunkt innerhalb des Überlappzeitabschnittes im Wesentlichen ausschließlich mittels des Stroms aus dem dezentralen Stromerzeuger versorgt werden. Das bedeutet insbesondere, dass der Strom aus dem dezentralen Stromerzeuger den Strombedarf der Batterievorrichtung und des Heizelementes deckt und kein weiterer Strom beispielsweise aus einem externen Netz hinzugefügt werden muss, um die Batterievorrichtung und/oder das Heizelement zu versorgen. In a preferred embodiment, the control module is designed such that the battery device and the heating element are supplied at all times within the overlap period substantially exclusively by means of the current from the decentralized power generator. This means, in particular, that the power from the decentralized power generator covers the power requirements of the battery device and the heating element and no further power must be added, for example, from an external network in order to supply the battery device and / or the heating element.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Heizelement ein nichtregelbarer Verbraucher mit einer festgelegten Nominalleistung oder ein mehrstufiger Verbraucher mit mehreren Leistungsstufen ist. Das Heizelement kann also beispielsweise mit einer festgelegten Nominalleistung von 800 W arbeiten, oder beispielsweise in einem von drei möglichen Leistungsstufen betreibbar sein, z.B. wahlweise bei 500 W, 1000 W und 1500 W. Es können auch mehr als drei Leistungsstufen vorgesehen sein, beispielsweise 4, 5, 6, 7 oder mehr. In an advantageous development, it is provided that the heating element is a non-adjustable consumer with a defined nominal power or a multi-level consumer with several power levels. Thus, for example, the heating element may operate at a fixed nominal power of 800 W, or be operable, for example, in one of three possible power levels, e.g. optionally at 500 W, 1000 W and 1500 W. There may also be more than three power levels, for example 4, 5, 6, 7 or more.
Zweckmäßigerweise handelt es sich bei dem Heizelement um einen Heizstab. Dieser wird in das zu erwärmende Medium, in der Regel eine Flüssigkeit wie Wasser, eingetaucht und erwärmt dieses. Der Heizstab weist einen Rohrheizkörper auf, durch den ein Heizdraht führt. Ein mehrstufiges Heizelement kann bei einem Heizstab verwirklicht werden, wenn entsprechend mehrere Rohrheizkörper für jeweils unterschiedlichen Leistungsstufen vorgesehen sind. Beispielsweise können drei Rohrheizkörper mit 500 W, 1000 W und 1500 W Nominalleistung vorgesehen sein. Durch Zuschalten mehrerer Rohrheizkörper können weitere Leistungsstufen verwirklicht werden. Bei dem genannten Beispiel mit drei Rohrheizkörpern wären das zusätzliche Leistungsstufen bei 2000 W, 2500 W und 3000 W. Conveniently, the heating element is a heating element. This is immersed in the medium to be heated, usually a liquid such as water, and this is heated. The heating element has a tubular heater through which a heating wire leads. A multi-stage heating element can be realized in a heating element, if a corresponding number of tubular heaters are provided for each different power levels. For example, three tubular heaters with 500 W, 1000 W and 1500 W nominal power can be provided. By connecting several tubular heaters more power levels can be realized. In the example with three tubular heaters, the additional power levels would be 2000 W, 2500 W and 3000 W.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist das Steuermodul ausgebildet, allein mittels Steuern des zur Batterievorrichtung geleiteten ersten Teilstroms den von der Batterievorrichtung und dem Heizelement insgesamt aufgenommenen Gesamtstrom entlang eines Überschussstromverlaufs zu führen. Hierzu kann der Überschussstromverlaufs vorzugsweise laufend ermittelt werden, beispielsweise mittels Messen der vom dezentralen Stromerzeuger erzeugten Leistung und der von Verbrauchern im lokalen Stromnetz aufgenommenen Leistung. Bei dem Überschussstrom handelt es sich vorzugsweise um den vom dezentralen Stromerzeuger erzeugten Gesamtstrom abzüglich der von laufenden Verbrauchern im lokalen Stromnetz aufgenommenen Ströme. Zusätzlich oder alternativ kann auch der in ein externes Netz einspeisbare Strom vom Gesamtstrom abgezogen werden, um den Überschussstrom zu berechnen. Wie einleitend erläutert, kann die in das externe Netz einspeisbare Leistung von der Nennleistung des dezentralen Stromerzeugers abhängen. According to a preferred refinement, the control module is designed to guide the total current absorbed by the battery device and the heating element along an excess current profile solely by controlling the first partial current conducted to the battery device. For this purpose, the excess current profile can preferably be determined continuously, for example by measuring the power generated by the decentralized power generator and the power consumed by consumers in the local power grid. The excess current is preferably the total current generated by the decentralized power generator minus the currents consumed by current consumers in the local power grid. Additionally or alternatively, the current that can be fed into an external grid can also be subtracted from the total current in order to calculate the excess current. As explained in the introduction, the power that can be fed into the external grid may depend on the nominal capacity of the decentralized generator.
Bevorzugterweise weist das Energiemanagementsystem ein Vorhersagemodul auf, oder es ist ein Vorhersagemodul vorgesehen, welches ausgebildet ist, den vom dezentralen Stromerzeuger erzeugten Stromverlauf abzuschätzen und daraus einen zu erwartenden Überschussstromverlauf eines Gesamtstroms zu ermitteln, welcher auf die Batterievorrichtung und das Heizelement zu verteilen ist. Vorzugsweise wird auch der Stromverbrauch aufgrund von am lokalen Stromnetz angeschlossenen Verbrauchern abgeschätzt. Die Abschätzung kann insbesondere auf frühere gespeicherte Nutzerinformationen basieren, um die Last aufgrund der eingeschalteten Verbraucher mit einzubeziehen. Zudem können Wettervorhersagen mit in die Abschätzung einfließen, wenn es sich beim dezentralen Stromerzeuger beispielsweise um eine PV-Anlage oder eine Windkraftanlage handelt. Der Überschussstromverlauf kann mehrere Stunden im Voraus ermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine Abschätzung des Überschussstromverlaufs wenige Minuten oder Sekunden im Voraus erfolgen. Vorzugsweise wird der abgeschätzte Überschussstromverlaufs in Zeitabständen von einer oder mehreren Sekunden aktualisiert. The energy management system preferably has a prediction module, or a prediction module is provided which is designed to estimate the current profile generated by the decentralized power generator and from it to determine an expected excess current profile of a total current, which is to be distributed to the battery device and the heating element. Preferably, the power consumption is estimated based on consumers connected to the local power grid. In particular, the estimation may be based on previous stored user information to include the load due to the powered-on consumers. In addition, weather forecasts can be included in the estimation, if the decentralized power generator is, for example, a PV system or a wind turbine. The surplus current profile can be determined several hours in advance. Alternatively or additionally, an estimate of the surplus current profile can be made a few minutes or seconds in advance. Preferably, the estimated excess current waveform is updated at one or more second intervals.
Vorzugsweise wird der von der Batterievorrichtung und dem Heizelement aufgenommene Gesamtstrom, also die Summe aus dem ersten und dem zweiten Teilstrom entlang des ermittelten Überschussstromverlaufs geführt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Steuermodul ausgebildet, allein mittels Steuern des zur Batterievorrichtung geleiteten ersten Teilstroms den von der Batterievorrichtung und dem Heizelement insgesamt aufgenommenen Gesamtstrom entlang des erwartenden Überschussstromverlaufs zu führen. Das bedeutet, dass die Stromaufnahme des Heizelements konstant gehalten wird, während der erste Teilstrom durch das Steuermodul variiert wird. Preferably, the total current taken up by the battery device and the heating element, that is to say the sum of the first and the second partial flow, is guided along the determined excess current profile. In a preferred embodiment, the control module is designed to guide the total current absorbed by the battery device and the heating element along the expected excess current profile solely by controlling the first partial current conducted to the battery device. This means that the current consumption of the heating element is kept constant while the first partial flow is varied by the control module.
Dass die Batterievorrichtung und das Heizelement zumindest während eines Überlappzeitabschnittes gleichzeitig mit Strom beliefert werden bedeutet, dass die Batterievorrichtung bzw. die Batterie oder der Akkumulator der Batterievorrichtung nicht vollständig geladen ist, wenn das Heizelement eingeschaltet wird. Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist das Steuermodul ausgebildet, bereits dann den zweiten Teilstrom zum Heizelement zu leiten, wenn die Batterievorrichtung einen Ladezustand von 90%, 80%, 70%, 60%, 50% 40% oder 30% oder weniger noch nicht überschritten hat. Je geringer der Batterie-Ladezustand ist, desto länger kann ein gleichzeitiger Betrieb von Batterievorrichtung und Heizelement sichergestellt werden, so dass der Überschussstromverlauf ausgefüllt wird, ohne den dezentralen Stromerzeuger drosseln zu müssen. The fact that the battery device and the heating element are simultaneously supplied with power at least during an overlapping period means that the battery device or the battery of the battery device is not completely charged when the heating element is switched on. In an expedient embodiment, the control module is designed to guide the second partial flow to the heating element even when the battery device has not yet exceeded a charge state of 90%, 80%, 70%, 60%, 50% 40% or 30% or less , The lower the battery state of charge, the longer a simultaneous operation of battery device and heating element can be ensured, so that the excess current profile is filled without having to throttle the decentralized power generator.
Wenn ein Überschussstrom oder ein Überschussstromverlauf ermittelt wurde, dann kann dieser zunächst mittels der Batterievorrichtung nachgezeichnet werden, indem der erste Teilstrom gleich dem Überschussstrom gewählt wird. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, die Batterievorrichtung erst zu einem späteren Zeitpunkt einzuschalten, und zwar so optimiert, dass Batterieladekapazität noch für die Zeitspanne sichergestellt ist, in der das Maximum des Überschussstromverlaufs erwartet wird. Zu einem Zeitpunkt, an dem der Überschussstrom den Wert übersteigt, welcher einer Nominalleistung oder einer geringsten Leistungsstufe des Heizelementes entspricht, kann der zweite Teilstrom entsprechend gewählt, das Heizelement also dazu geschaltet werden. Wenn der Überschussstrom einen Wert entsprechend einer weiteren Leistungsstufe des Heizelementes übersteigt, wird wiederum diese höhere Leistungsstufe eingeschaltet, sodass der erste Teilstrom wieder vermindert werden kann. Wenn umgekehrt der Überschussstrom sinkt, dann kann das Heizelement nach und nach in niedrigeren Leistungsstufen betrieben oder ganz ausgeschaltet werden, sodass mit dem Überschussstrom schließlich nur noch die Batterie aufgeladen wird. If an excess current or an excess current profile has been determined, then this can first be traced by means of the battery device by selecting the first partial current equal to the excess current. However, it may also be advantageous to switch on the battery device only at a later time, specifically optimized so that battery charging capacity is ensured even for the period in which the maximum of the excess current profile is expected. At a time when the excess current exceeds the value corresponding to a nominal power or a lowest power level of the heating element, the second partial flow can be selected accordingly, the heating element can therefore be switched to it. If the excess current exceeds a value corresponding to another power stage of the heating element, in turn, this higher power level is turned on, so that the first partial flow can be reduced again. Conversely, if the surplus current decreases, then the heating element can be gradually operated at lower power levels or turned off completely so that the surplus current eventually only recharges the battery.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Steuermodul ausgebildet, das Heizelement immer dann hinzu zu schalten bzw. das Heizelement immer dann in die nächste Leistungsstufe zu schalten, wenn die Batterievorrichtung (ggf. in Kombination mit dem Heizelement in seiner niedrigeren Leistungsstufe) an eine obere Leistungsgrenze stößt und nicht mehr Strom aufnehmen kann, während der Überschussstrom weiter steigt. Umgekehrt kann dann das Heizelement immer dann in eine niedrigere Leistungsstufe gefahren oder ganz ausgeschaltet werden, wenn beim Sinken des Überschussstroms der Überschussstromverlauf einen Wert erreicht, an dem die Batterievorrichtung wieder flexibel regelbar ist. Wenn das Heizelement eingeschaltet oder in eine andere Leistungsstufe geschaltet wird, dann kann es notwendig werden, den Batterieladestrom, also den ersten Teilstrom, zu senken, um den Überschussstrom zu folgen. According to a preferred embodiment, the control module is designed to always switch the heating element or to switch the heating element into the next power level whenever the battery device (possibly in combination with the heating element in its lower power level) encounters an upper power limit and can not absorb more power while the excess current continues to rise. Conversely, the heating element can then be moved to a lower power level or switched off completely whenever, when the excess current sinks, the excess current profile reaches a value at which the battery device can be flexibly regulated again. If the heating element is switched on or switched to another power stage, then it may be necessary to lower the battery charging current, ie the first partial current, in order to follow the excess current.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Hierbei zeigen: The invention will be explained below with reference to embodiments with reference to the figures. Hereby show:
In der
Als elektrischer Energiespeicher dient eine Batterievorrichtung
Die Batterievorrichtung
Die
In der
In der
Die
In den
Schließlich wird in der
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 10 10
- Energiemanagementsystem Energy Management System
- 1 1
- Steuermodul control module
- 12 12
- Batterieschnittstelle Battery interface
- 13 13
- Heizelementschnittstelle Heizelementschnittstelle
- 14 14
- Stromerzeuger-Schnittstelle Power generator interface
- 2 2
- Batterievorrichtung, Batterie Battery device, battery
- 3 3
- Heizelement heating element
- 4 4
- dezentralen Stromerzeuger decentralized power generator
- 5 5
- Verbraucher consumer
- 6 6
- Netzanschluss zum externen Stromnetz Power connection to the external power grid
- 7 7
- lokales Stromnetz local power grid
- 21 21
- Überschussstrom, Überschussstromverlauf Excess current, excess current flow
- 22 22
- Batterieladekurve Battery charging curve
- 23, 23a, 23b 23, 23a, 23b
- Heizkurve heating curve
- 24 24
- ungenutzte Energie unused energy
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102012016846 A1 [0004] DE 102012016846 A1 [0004]
Claims (10)
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DE102016111343.3A DE102016111343A1 (en) | 2016-06-21 | 2016-06-21 | Energy management system and energy management process |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016111343.3A DE102016111343A1 (en) | 2016-06-21 | 2016-06-21 | Energy management system and energy management process |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102016111343A1 true DE102016111343A1 (en) | 2017-12-21 |
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DE102012016846A1 (en) | 2012-08-27 | 2014-02-27 | Robert Bosch Gmbh | Decentralized power generator operating method for use in power network, involves providing electrical cut-off voltage if electrical voltage in power network and/or in another power network threatens to exceed |
-
2016
- 2016-06-21 DE DE102016111343.3A patent/DE102016111343A1/en not_active Ceased
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