DE102019106341A1 - Verfahren und Vorrichtung für Energiemanagement für ein Elektrofahrzeug- Ladesystem - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung für Energiemanagement für ein Elektrofahrzeug- Ladesystem Download PDFInfo
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Abstract
Verfahren und Vorrichtung (116) für Energiemanagement, umfassend einen Eingang (118) für einen ersten Sensor (120), der ausgebildet ist, eine erste Messgröße (122) als Information über einen Strom zu einem Heimenergiemanagementsystem (100) zu erfassen, eine Einrichtung (124), die ausgebildet ist, abhängig von der ersten Messgröße (122) eine zweite Messgröße (126) zu bestimmen, und einen Ausgang (128), der ausgebildet ist, die zweite Messgröße (126) anstelle der ersten Messgröße (122) als Information über einen Strom zum Heimenergiemanagementsystem (100) für das Heimenergiemanagementsystem (100) auszugeben.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für Energiemanagement.
-
JP 2012050236 US2018159326 offenbaren Heimenergiemanagementsysteme, die für das Laden von Elektrofahrzeugen über ein Elektrofahrzeug-Ladesystem geeignet sind. Für ein insgesamt reibungsloses Energiemanagement müssen diese Systeme zueinander kompatibel sein. Wünschenswert ist es daher, eine Möglichkeit zu schaffen, ein Elektrofahrzeug-Ladesystem in ein bereits bestehendes Heimenergiemanagementsystem zu integrieren. - Dies wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche erreicht.
- Ein Verfahren für Energiemanagement sieht vor, dass an einem ersten Sensor eine erste Messgröße als Information über einen Strom zu einem Heimenergiemanagementsystem erfasst wird, wobei abhängig von der ersten Messgröße eine zweite Messgröße bestimmt wird, wobei die zweite Messgröße anstelle der ersten Messgröße als Information über einen Strom zum Heimenergiemanagementsystem für das Heimenergiemanagementsystem ausgegeben wird. Damit kann ein alternativer Messwert vorgegeben werden, um zu vermeiden, dass im Heimenergiemanagementsystem beim Anschluss eines Elektrofahrzeug-Ladesystem unerwünschte Effekte auftreten.
- Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die zweite Messgröße als Information über den Strom zum Heimenergiemanagementsystem analog oder digital zur Messung durch einen zweiten Sensor für das Heimenergiemanagementsystem ausgegeben wird. Der alternative Messwert ist so einfach an ein Heimenergiemanagementsystem ausgebbar, das einen Sensor zur Strommessung verwendet.
- Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die zweite Messgröße analog oder digital als Sensorsignal an das Heimenergiemanagementsystem ausgegeben wird. Der alternative Messwert ist so einfach an ein Heimenergiemanagementsystem ausgebbar, ohne dass ein zusätzlicher Sensor zur Strommessung verwendet werden muss.
- Vorzugsweise wird die erste Messgröße an einem Anschlusspunkt des Heimenergiemanagementsystems an ein Energieversorgernetzwerk bestimmt. Der alternative Messwert wird an derselben Stelle gemessen, an der üblicherweise auch Heimenergiemanagementsysteme die Messung vorsehen.
- Vorzugsweise wird als erste Messgröße ein Strom am Anschlusspunkt des Heimenergiemanagementsystems an das Energieversorgernetzwerk bestimmt. Dadurch wird die Bestimmung der alternativen Messwerte vereinfacht.
- Vorzugsweise ist die zweite Messgröße ein Strom oder ein elektromagnetisches Feld, das einen Strom nachbildet. Diese analogen Signale können direkt über einen Stromsensor des Heimenergiemanagementsystems eingekoppelt werden.
- Vorzugsweise wird ein elektromagnetisches Signal für eine Messung durch den zweiten Sensor erzeugt. Dadurch muss bei der Ausgabe der zweiten Messgröße keine reale Leistung aufgebracht werden.
- Eine Vorrichtung für Energiemanagement umfasst einen ersten Sensor, der ausgebildet ist, eine erste Messgröße als Information über einen Strom zu einem Heimenergiemanagementsystem zu erfassen, eine Einrichtung, die ausgebildet ist, abhängig von der ersten Messgröße eine zweite Messgröße zu bestimmen, und einen Ausgang, der ausgebildet ist, die zweite Messgröße anstelle der ersten Messgröße als Information über einen Strom zum Heimenergiemanagementsystem auszugeben. Dies ermöglicht eine einfache Integration eines Elektrofahrzeug-Ladesystems in ein Heimenergiemanagementsystem, ohne dass Elemente des Heimenergiemanagementsystem verändert werden müssen.
- Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Ausgang ausgebildet ist, die zweite Messgröße als Information über den Strom zum Heimenergiemanagementsystem analog oder digital zur Messung durch einen zweiten Sensor für das Heimenergiemanagementsystem auszugeben. Dies ermöglicht den Anschluss der Vorrichtung für Energiemanagement direkt an einen bereits im Heimenergiemanagementsystem installierten Sensor zur Strommessung.
- Vorzugsweise ist der Ausgang ausgebildet, die zweite Messgröße analog oder digital als Sensorsignal an das Heimenergiemanagementsystem auszugeben. Dies ermöglicht den Anschluss der Vorrichtung für Energiemanagement direkt an einen bereits installiertes Heimenergiemanagementsystem.
- Vorzugsweise ist der erste Sensor ausgebildet, die erste Messgröße an einem Anschlusspunkt des Heimenergiemanagementsystems an ein Energieversorgernetzwerk zu bestimmen. Mit der ersten Messgröße wird damit Information über die vom Energieversorgernetzwerk bereitgestellte Energie an der Stelle bestimmt, an der das Heimenergiemanagementsystem und für das Elektrofahrzeug-Ladesystem angeschlossen sind.
- Vorzugsweise ist der erste Sensor ausgebildet, als erste Messgröße einen Strom am Anschlusspunkt des Heimenergiemanagementsystems an das Energieversorgernetzwerk zu bestimmen. Für Heimenergiemanagementsysteme mit Stromsensor vereinfacht dies die Bestimmung der alternativen Messwerte.
- Vorzugsweise ist der Ausgang ausgebildet, als zweite Messgröße einen Strom oder ein elektromagnetisches Feld auszugeben, das einen Strom nachbildet. Dies erleichtert die Installation der Vorrichtung ohne Veränderungen am Heimenergiemanagementsystem vornehmen zu müssen.
- Vorzugsweise umfasst der Ausgang eine Spule, die ausgebildet ist, ein elektromagnetisches Signal für eine Messung durch den zweiten Sensor zu erzeugen. Damit ist das Aufbringen einer realen Leistung vermeidbar.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:
-
1 eine schematische Darstellung von Teilen eines Heimenergiemanagementsystems, -
2 eine schematische Darstellung eines Verfahrens für Energiemanagement, -
3 eine schematische Darstellung eines Teils des Heimenergiemanagementsystems. -
1 zeigt eine schematische Darstellung von Teilen eines Heimenergiemanagementsystems100 . Das Heimenergiemanagementsystem100 umfasst einen Heimspeicher102 , eine Photovoltaikeinrichtung104 , einen oder mehrere Verbraucher106 , einen Inverter108 , der die Photovoltaikeinrichtung104 mit einem Heimstromnetz110 verbindet, an das der oder die Verbraucher106 und der Heimspeicher102 angeschlossen sind. - An das Heimstromnetz
110 sind ein Elektrofahrzeug-Ladesystem112 für ein Elektrofahrzeug114 und eine Vorrichtung für Energiemanagement116 angeschlossen. - Die Vorrichtung
116 ist umfasst einen Eingang118 für einen ersten Sensor120 , der ausgebildet ist, eine erste Messgröße122 als Information über einen Strom zum Heimenergiemanagementsystem100 zu erfassen. Die Vorrichtung116 umfasst eine Einrichtung124 , die ausgebildet ist, abhängig von der ersten Messgröße122 eine zweite Messgröße126 zu bestimmen. Genauer wird die erste Messgröße122 zumindest im Betrieb des Elektrofahrzeug-Ladesystems112 in die zweite Messgröße126 verändert. - Die Vorrichtung
116 umfasst einen Ausgang128 . Im Beispiel ist der Ausgang128 ausgebildet, die zweite Messgröße126 zur Messung durch einen zweiten Sensor130 für das Heimenergiemanagementsystem100 auszugeben. Im Beispiel ist der Ausgang128 ausgebildet, die zweite Messgröße126 als Information über den Strom zum Heimenergiemanagementsystem100 analog zur Messung durch den zweiten Sensor130 für das Heimenergiemanagementsystem100 auszugeben. Für einen zweiten Sensor130 , der dies ermöglicht, kann die Information auch digital ausgegeben werden. - Alternativ kann der Ausgang
128 ausgebildet sein, die zweite Messgröße126 analog oder digital als Sensorsignal an das Heimenergiemanagementsystem100 auszugeben. In diesem Fall kann der zweite Sensor130 entfallen. Stattdessen wird der Ausgang128 in diesem Fall an eine Signalleitung132 zwischen dem Sensor130 und dem Heimspeicher102 angeschlossen. - Die Einrichtung
124 kann als analoge Schalttechnik ausgeführt sein. Vorzugsweise umfasst die Einrichtung124 einen Analog-Digitalwandler118A am Eingang118 und einen Digital-Analogwandler128A am Ausgang128 sowie einen Microprozessor124A , der ausgebildet ist, abhängig von der ersten Messgröße122 die zweite Messgröße126 zu bestimmen. Vorzugsweise ist der Microprozessor124A ausgebildet, die erste Messgröße122 beispielsweise im Betrieb des Elektrofahrzeug-Ladesystems112 in die zweite Messgröße126 zu verändern. Der Microprozessor124A ermöglicht das Abspeichern und Abarbeiten der Funktionalität, die die Veränderung der Messgrößen im Sinne der Kompatibilität der Systeme ermöglicht. Statt Microprozessor124A kann auch ein Prozessor und ein separater Speicher vorgesehen sein, die die Funktionalität ermöglichen. - Unabhängig von der Ausführung der Einrichtung
124 bildet die Einrichtung124 die Möglichkeit, ein herkömmliches Elektrofahrzeug-Ladesystem112 und ein Heimenergiemanagementsystem100 aneinander anzupassen, ohne dass das Elektrofahrzeug-Ladesystem112 oder das Heimenergiemanagementsystem100 selbst angepasst werden müssen. In dem Fall, dass das Elektrofahrzeug-Ladesystem112 bereits für ein bestehendes Heimenergiemanagementsystem100 angepasst ist, kann die Einrichtung124 als Schnittstelle für das Ladesystem112 ausgebildet sein, so dass das Heimenergiemanagementsystem100 nicht selbst angepasst werden muss. - Der erste Sensor
120 ist im Beispiel ausgebildet, die erste Messgröße122 an einem Anschlusspunkt134 des Heimenergiemanagementsystems100 an ein Energieversorgernetzwerk136 zu bestimmen. Der erste Sensor120 ist im Beispiel ausgebildet, als erste Messgröße122 einen Strom am Anschlusspunkt134 des Heimenergiemanagementsystems100 an das Energieversorgernetzwerk136 zu bestimmen. - Im Beispiel ist der Ausgang
128 ausgebildet, als zweite Messgröße126 einen Strom auszugeben, das einen Strom nachbildet. Der nachgebildete Strom fließt im Beispiel über eine Verbindungsleitung138 über den zweiten Sensor130 . Damit kann dem zweiten Sensor130 ein beliebiger vom tatsächlichen Stromverlauf am Anschlusspunkt134 verschiedener Stromverlauf vorgegeben werden. Ansteuersignal für das Elektrofahrzeug-Ladesystem112 werden im Beispiel über eine Ansteuerleitung140 von der Vorrichtung116 an das Elektrofahrzeug-Ladesystem112 übertragen. Diese Ansteuerleitung kann ebenfalls ein Stromsignal eines ansonsten an das Elektrofahrzeug-Ladesystem112 angeschlossenen Stromsensors sein. Wenn das Elektrofahrzeug-Ladesystem112 diese ermöglicht, kann auch eine separate Ansteuerung anstelle oder zusätzlich zu Information über einen Strom übertragen werden. Die Sensoren können eine Spule umfassten, die um ein Kabel, in dem der zu messende Strom fließt, gewickelt ist. Die Sensoren können als Stromzange ausgebildet sein. - Alternativ dazu, kann Ausgang
128 wie in3 dargestellt, dazu ausgebildet sein, als zweite Messgröße126 ein elektromagnetisches Feld auszugeben, das einen Strom nachbildet. In diesem Fall umfasst der Ausgang128 eine Spule302 , die ausgebildet ist, ein elektromagnetisches Signal für eine Messung durch den zweiten Sensor130 zu erzeugen. - Anstelle der beschriebenen Strommessung und Stromveränderung kann auch eine andere für die Steuerung des Heimenergiemanagementsystems
100 relevante Größe erfasst und verändert werden. Beispielsweise wird eine für das Laden und Entladen des Heimspeichers102 relevante Steuergröße erfasst und verändert. - Ein Verfahren für Energiemanagement wird im Folgenden mit Bezug auf
2 beschrieben. - In einem Schritt
202 wird am ersten Sensor120 die erste Messgröße122 als Information über den Strom zum Heimenergiemanagementsystem100 erfasst. Die erste Messgröße122 wird im Beispiel am Anschlusspunkt134 des Heimenergiemanagementsystems100 an das Energieversorgernetzwerk136 bestimmt. Als erste Messgröße122 wird der Strom am Anschlusspunkt134 des Heimenergiemanagementsystems100 an das Energieversorgernetzwerk136 bestimmt. Andere Messpunkte, beispielsweise im Heimstromnetz sind auch möglich. - Anschließend wird ein Schritt
204 ausgeführt. - Im Schritt
204 wird die erste Messgröße122 in eine zweite Messgröße126 verändert. Die Veränderung wird im Beispiel aufgrund von Informationen bestimmt, die durch die Strommessung am Anschlusspunkt134 vorliegen. Alternative Messwerte für die Ausgabe als zweite Messgröße126 werden so bestimmt, dass das Heimenergiemanagementsystem100 und das für das Laden von Elektrofahrzeugen vorgesehene Elektrofahrzeug-Ladesystem112 insgesamt ein reibungsloses Energiemanagement ergeben. Es kann vorgesehen sein, zusätzlich dem Elektrofahrzeug-Ladesystem112 Information über die erste Messgröße122 , insbesondere den gemessenen Strom zu übertragen. Es kann zusätzlich oder alternativ dazu vorgesehen sein, das Elektrofahrzeug-Ladesystem112 direkt anzusteuern. - Anschließend wird ein Schritt
206 ausgeführt. - Im Schritt
206 wird die zweite Messgröße126 für das Heimenergiemanagementsystem100 ausgegeben. Die zweite Messgröße126 wird im Beispiel als Information über den Strom zum Heimenergiemanagementsystem100 analog zur Messung durch den zweiten Sensor130 für das Heimenergiemanagementsystem ausgegeben. Stattdessen kann die zweite Messgröße126 auch analog oder digital als Sensorsignal an das Heimenergiemanagementsystem100 ausgegeben werden. Die zweite Messgröße126 ist im Beispiel ein Strom. Die zweite Messgröße126 kann aber auch als elektromagnetisches Feld, das einen Strom nachbildet ausgegeben werden. In diesem Fall wird das elektromagnetische Signal für die Messung durch den zweiten Sensor130 erzeugt. -
3 stellt eine schematische Darstellung eines Teils des Heimenergiemanagementsystems100 dar, in der am Ausgang128 eine Spule302 vorgesehen ist. Die Spule302 ist ausgebildet, ein elektromagnetisches Signal für eine Messung durch den zweiten Sensor130 zu erzeugen. Der zweite Sensor130 umfasst in diesem Beispiel eine Spule zur Messung des elektromagnetischen Signals. Diese ermöglichte eine Installation in der zwischen der Spule302 und dem zweiten Sensor130 keine reale Leistung übertragen wird. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
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- JP 2012050236 [0002]
- US 2018159326 [0002]
Claims (14)
- Verfahren für Energiemanagement, dadurch gekennzeichnet, dass an einem ersten Sensor (120) eine erste Messgröße (122) als Information über einen Strom zu einem Heimenergiemanagementsystem (100) erfasst wird (202), wobei abhängig von der ersten Messgröße (122) eine zweite Messgröße (126) bestimmt wird (204), wobei die zweite Messgröße (126) anstelle der ersten Messgröße (122) als Information über einen Strom zum Heimenergiemanagementsystem (100) für das Heimenergiemanagementsystem (100) ausgegeben wird (206).
- Verfahren nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Messgröße (126) als Information über den Strom zum Heimenergiemanagementsystem (100) analog oder digital zur Messung durch einen zweiten Sensor (130) für das Heimenergiemanagementsystem ausgegeben wird (206). - Verfahren nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Messgröße (126) analog oder digital als Sensorsignal an das Heimenergiemanagementsystem (100) ausgegeben wird. - Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Messgröße (122) an einem Anschlusspunkt (134) des Heimenergiemanagementsystems (100) an ein Energieversorgernetzwerk (136) bestimmt wird (202).
- Verfahren nach
Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, dass als erste Messgröße (122) ein Strom am Anschlusspunkt (134) des Heimenergiemanagementsystems (100) an das Energieversorgernetzwerk (136) bestimmt wird. - Verfahren nach
Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Messgröße (126) ein Strom oder ein elektromagnetisches Feld, das einen Strom nachbildet, ist. - Verfahren nach
Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet, dass ein elektromagnetisches Signal für eine Messung durch den zweiten Sensor (130) erzeugt wird. - Vorrichtung (116) für Energiemanagement, gekennzeichnet durch einen Eingang (118) für einen ersten Sensor (120), der ausgebildet ist, eine erste Messgröße (122) als Information über einen Strom zu einem Heimenergiemanagementsystem (100) zu erfassen, eine Einrichtung (124), die ausgebildet ist, die abhängig von der ersten Messgröße (122) eine zweite Messgröße (126) zu bestimmen, und einen Ausgang (128), der ausgebildet ist, die zweite Messgröße (126) anstelle der ersten Messgröße (122) als Information über einen Strom zum Heimenergiemanagementsystem (100) für das Heimenergiemanagementsystem (100) auszugeben.
- Vorrichtung nach
Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang ausgebildet ist, die zweite Messgröße (126) als Information über den Strom zum Heimenergiemanagementsystem (100) analog oder digital zur Messung durch den zweiten Sensor (130) für das Heimenergiemanagementsystem (100) auszugeben. - Vorrichtung nach
Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang (128) ausgebildet ist, die zweite Messgröße (126) analog oder digital als Sensorsignal an das Heimenergiemanagementsystem (100) auszugeben. - Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 8 bis10 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensor (120) ausgebildet ist, die erste Messgröße (122) an einem Anschlusspunkt (134) des Heimenergiemanagementsystems (100) an ein Energieversorgernetzwerk (136) zu bestimmen. - Vorrichtung nach
Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensor (120) ausgebildet ist, als erste Messgröße (122) einen Strom am Anschlusspunkt (134) des Heimenergiemanagementsystems (100) an das Energieversorgernetzwerk (136) zu bestimmen. - Vorrichtung nach
Anspruch 12 , dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang (128) ausgebildet ist, als zweite Messgröße (126) einen Strom oder ein elektromagnetisches Feld auszugeben, das einen Strom nachbildet. - Vorrichtung nach
Anspruch 13 , dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang (128) eine Spule (302) umfasst, die ausgebildet ist, ein elektromagnetisches Signal für eine Messung durch den zweiten Sensor (130) zu erzeugen.
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