DE102023125243A1

DE102023125243A1 - Energieeinrichtung, die dazu angeordnet ist, günstige energieverwaltungshandlungen zu priorisieren, damit sie eher stattfinden, und ungünstige energieverwaltungshandlungen später stattfinden zu lassen

Info

Publication number: DE102023125243A1
Application number: DE102023125243.7A
Authority: DE
Inventors: Lan Yu; Michael W. Degner
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2022-09-22
Filing date: 2023-09-18
Publication date: 2024-03-28
Also published as: US20240100984A1

Abstract

Eine Energieeinrichtung, wie etwa eine Ladestation, die zum Laden elektrifizierter Fahrzeuge betreibbar ist, beinhaltet eine Steuerung. Die Steuerung wählt aus einer Gruppe von Energieverwaltungslösungen, die günstige Energieverwaltungsaktivitäten mit einem gleichen Preis für den Betrieb der Energieeinrichtung erzielen, eine Energieverwaltungslösung aus, die am schnellsten zu günstigen Energieverwaltungsergebnissen führt. Die Steuerung steuert die Energieeinrichtung gemäß der ausgewählten Energieverwaltungslösung.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Energieeinrichtung, wie etwa eine Ladestation, die eine erneuerbare Energiequelle und eine stationäre Energiespeichervorrichtung aufweist und zum Laden eines elektrifizierten Fahrzeugs betreibbar ist.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Eine Energieeinrichtung kann ein elektrifiziertes Fahrzeug (electrified vehicle - EV) mit elektrischer Energie laden, wenn sich das EV an der Energieeinrichtung befindet. Die Energieeinrichtung kann elektrische Energie aus einer erneuerbaren Energiequelle erhalten und kann eine stationäre Energiespeichervorrichtung zum Speichern elektrischer Energie beinhalten.
KURZDARSTELLUNG
Eine Aufgabe beinhaltet Steuern einer Energieeinrichtung, wie etwa einer Ladestation, die eine stationäre Energiespeichervorrichtung aufweist, wie etwa eine Vor-Ort-Batterie, um günstige Energieverwaltungshandlungen früher umzusetzen, als es ansonsten der Fall wäre, wenn alle anderen relevanten Kriterien zumindest im Wesentlichen gleich sind.
Eine andere Aufgabe beinhaltet Steuern der Energieeinrichtung, um ungünstige Energieverwaltungshandlungen später umzusetzen, als es ansonsten der Fall wäre, wenn alle anderen relevanten Kriterien zumindest im Wesentlichen gleich sind.
Es wird ein Verfahren zur Verwendung mit einer Energieeinrichtung bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltet Auswählen, aus einer Gruppe von Energieverwaltungslösungen, die günstige Energieverwaltungsaktivitäten mit einem gleichen Preis für den Betrieb der Energieeinrichtung erzielen, einer Energieverwaltungslösung, die am schnellsten zu günstigen Energieverwaltungsergebnissen führt. Das Verfahren beinhaltet ferner Steuern der Energieeinrichtung gemäß der ausgewählten Energieverwaltungslösung.
Die Energieanlage kann eine Energiespeichervorrichtung beinhalten, wie etwa in Form einer Vor-Ort-Batterie.
Die Energieverwaltungslösungen können darin bestehen, die Vor-Ort-Batterie mit Elektrizität aus einem externen Netz zu laden, die zu einem gleichen Preis kaufbar ist. In diesem Fall führt das Steuern der Energieeinrichtung gemäß der ausgewählten Energieverwaltungslösung zum Laden der Vor-Ort-Batterie mit Elektrizität aus dem externen Netz am schnellsten im Vergleich zu allen anderen Energieverwaltungslösungen.
Die Energieverwaltungslösungen können darin bestehen, einen Verbraucher mit Elektrizität aus der Vor-Ort-Batterie während Zeiträumen zu laden, in welchen Elektrizität aus einem externen Netz zu einem gleichen Preis kaufbar ist, der in späteren Zeiträumen höher ist. In diesem Fall führt das Steuern der Energieeinrichtung gemäß der ausgewählten Energieverwaltungslösung zum Laden des Verbrauchers mit Elektrizität aus der Vor-Ort-Batterie am schnellsten im Vergleich zu allen anderen Energieverwaltungslösungen.
Der Verbraucher kann ein elektrifiziertes Fahrzeug oder ein Gerät sein, das sich an der Energieeinrichtung befindet.
Die Energieeinrichtung kann eine Vor-Ort-Batterie und einen Generator für erneuerbare Energien beinhalten, wie etwa in Form einer Solarpaneelbaugruppe.
Die Energieverwaltungslösungen können darin bestehen, einen Verbraucher mit Elektrizität aus der Vor-Ort-Batterie während Zeiträumen zu laden, die Zeiträumen vorausgehen, in denen prognostiziert wird, dass überschüssige erneuerbare Energie durch den Generator für erneuerbare Energien erzeugt wird. In diesem Fall führt das Steuern der Energieeinrichtung gemäß der ausgewählten Energieverwaltungslösung zum Laden des Verbrauchers mit Elektrizität aus der Vor-Ort-Batterie am schnellsten im Vergleich zu allen anderen Energieverwaltungslösungen.
Der Schritt des Auswählens kann Berücksichtigen einer Wahrscheinlichkeit einer zukünftigen Belastung der Energieeinrichtung und/oder einer Variation der Energie, die der Energieeinrichtung zur Verfügung steht, beinhalten.
Das Verfahren kann ferner Auswählen, aus einer zweiten Gruppe von Energieverwaltungslösungen, die ungünstige Energieverwaltungsaktivitäten mit einem gleichen Preis für den Betrieb der Energieeinrichtung erzielen, einer Energieverwaltungslösung, die am spätesten zu ungünstigen Energieverwaltungsergebnissen führt, beinhalten. Das Verfahren beinhaltet in diesem Fall ferner Steuern der Energieeinrichtung gemäß der aus der zweiten Gruppe ausgewählten Energieverwaltungslösung.
Die Energieverwaltungslösungen können darin bestehen, einen Verbraucher mit Elektrizität aus der Vor-Ort-Batterie während Zeiträumen zu laden, in welchen Elektrizität aus einem externen Netz zu einem gleichen Preis kaufbar ist, der in früheren Zeiträumen niedriger ist. In diesem Fall führt das Steuern der Energieeinrichtung gemäß der aus der zweiten Gruppe ausgewählten Energieverwaltungslösung zum Laden des Verbrauchers mit Elektrizität aus der Vor-Ort-Batterie am spätesten im Vergleich zu allen anderen Energieverwaltungslösungen.
Eine Energieeinrichtung wird bereitgestellt. Die Energieeinrichtung beinhaltet eine Steuerung, die zum Auswählen, aus einer Gruppe von Energieverwaltungslösungen, die günstige Energieverwaltungsaktivitäten mit einem gleichen Preis für den Betrieb der Energieeinrichtung erzielen, einer Energieverwaltungslösung, die am schnellsten zu günstigen Energieverwaltungsergebnissen führt, und Steuern der Energieeinrichtung gemäß der ausgewählten Energieverwaltungslösung konfiguriert ist.
Eine Energieeinrichtung, die eine Energiespeichervorrichtung aufweist, die zum Aufnehmen von Elektrizität aus einem externen Netz zu unterschiedlichen Preisraten während unterschiedlicher Zeiträume betreibbar ist, wobei zwei der Zeiträume die niedrigsten Preisraten aufweisen, wird ebenfalls bereitgestellt. Diese Energieeinrichtung beinhaltet eine Steuerung, die zum Laden der Energiespeichervorrichtung während eines früheren der zwei Zeiträume mit Elektrizität aus dem externen Netz anstatt Laden der Energiespeichervorrichtung während eines späteren der zwei Zeiträume mit Elektrizität aus dem externen Netz konfiguriert ist.
Der spätere der zwei Zeiträume kann eine niedrigere oder höhere Rate aufweisen als der frühere der zwei Zeiträume.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines elektrifizierten Fahrzeugs (EV), das eine Traktionsbatterie aufweist;
2 veranschaulicht eine schematische Darstellung des EV und einer Energieeinrichtung, die zum Laden des EV betreibbar ist, wenn sich das EV an der Energieeinrichtung befindet, wobei die Energieeinrichtung eine erneuerbare Energiequelle (z. B. eine Solarpaneelbaugruppe) und eine stationäre Energiespeichervorrichtung (stationary energy storage device - SES-Vorrichtung) (z. B. eine Vor-Ort-Batterie) aufweist;
3A veranschaulicht ein beispielhaftes Diagramm eines Verwendungszeit(time-of-use - TOU)-Ratenplans für die Energieeinrichtung während eines Tages, wobei das Diagramm einen Verlauf der TOU-Rate gegenüber der Uhrzeit beinhaltet;
3B veranschaulicht ein beispielhaftes Diagramm der Verbraucherleistung der Energieeinrichtung während des Tages, wobei das Diagramm einen Verlauf der Verbraucherleistung der Energieeinrichtung gegenüber der Uhrzeit beinhaltet;
3C veranschaulicht ein beispielhaftes Diagramm des Ladestatus (z. B. des Ladezustands (state-of-charge - SOC)) der Vor-Ort-Batterie der Energieeinrichtung während des Tages, wenn die Energieeinrichtung gemäß einer typischen Energieverwaltungssteuerstrategie gesteuert wird, wobei das Diagramm einen Verlauf des SOC der Vor-Ort-Batterie gegenüber der Uhrzeit beinhaltet;
3D veranschaulicht ein beispielhaftes Diagramm der Netzleistung, die von der Energieeinrichtung während des Tages verbraucht wird, wobei das Diagramm einen ersten Verlauf der von der Energieeinrichtung verbrauchten Netzleistung gegenüber der Uhrzeit, wenn die Energieeinrichtung gemäß der typischen Energieverwaltungssteuerstrategie gesteuert wird, und einen zweiten Verlauf der von der Energieeinrichtung verbrauchten Netzleistung gegenüber der Uhrzeit beinhaltet, wenn der Energieeinrichtung die Vor-Ort-Batterie fehlt und sie dadurch nicht gemäß der typischen Energieverwaltungssteuerstrategie gesteuert wird;
4A veranschaulicht ein beispielhaftes Diagramm der Verbraucherleistung der Energieeinrichtung für ein EV-Ladeereignis, das unerwartet stattfindet, wobei das Diagramm einen Verlauf der Verbraucherleistung der Energieeinrichtung gegenüber der Uhrzeit beinhaltet,
4B veranschaulicht ein beispielhaftes Diagramm des SOC der Vor-Ort-Batterie der Energieeinrichtung während des Tages, wenn die Energieeinrichtung gemäß einer Energieverwaltungssteuerstrategie gemäß der vorliegenden Offenbarung („die vorgeschlagene Energieverwaltungssteuerstrategie“) gesteuert wird, wobei das Diagramm einen Verlauf des SOC der Vor-Ort-Batterie gegenüber der Uhrzeit beinhaltet;
4C veranschaulicht ein beispielhaftes Diagramm der Netzleistung, die von der Energieeinrichtung während des Tages verbraucht wird, wobei das Diagramm einen ersten Verlauf der von der Energieeinrichtung verbrauchten Netzleistung gegenüber der Uhrzeit, wenn die Energieeinrichtung gemäß der vorgeschlagenen Energieverwaltungssteuerstrategie gesteuert wird, und einen zweiten Verlauf der von der Energieeinrichtung verbrauchten Netzleistung gegenüber der Uhrzeit beinhaltet, wenn der Energieeinrichtung die Vor-Ort-Batterie fehlt und sie dadurch nicht gemäß der vorgeschlagenen Energieverwaltungssteuerstrategie gesteuert wird;
5A veranschaulicht ein beispielhaftes Diagramm einer vorhergesagten Solarleistung, die von der Solarpaneelbaugruppe der Energieeinrichtung während des Tages verfügbar ist, wobei das Diagramm einen Verlauf des vorhergesagten verfügbaren Solarpaneels gegenüber der Uhrzeit beinhaltet;
5B veranschaulicht ein beispielhaftes Diagramm des SOC der Vor-Ort-Batterie der Energieeinrichtung während des Tages, wenn die Energieeinrichtung gemäß der typischen Energieverwaltungssteuerstrategie gesteuert wird, wobei das Diagramm einen Verlauf des SOC der Vor-Ort-Batterie gegenüber der Uhrzeit beinhaltet;
5C veranschaulicht ein beispielhaftes Diagramm einer tatsächlichen Solarleistung, die von der Solarpaneelbaugruppe der Energieeinrichtung während des Tages verfügbar ist, wobei das Diagramm einen Verlauf des tatsächlichen verfügbaren Solarpaneels gegenüber der Uhrzeit beinhaltet;
5D veranschaulicht ein beispielhaftes Diagramm des SOC der Vor-Ort-Batterie der Energieeinrichtung während des Tages, wenn die Energieeinrichtung gemäß der vorgeschlagenen Energieverwaltungssteuerstrategie gesteuert wird, wobei das Diagramm einen Verlauf des SOC der Vor-Ort-Batterie gegenüber der Uhrzeit beinhaltet;
6A veranschaulicht ein Ablaufdiagramm, das allgemeine Betriebsschritte der vorgeschlagenen Energieverwaltungssteuerstrategie beim Steuern der Energieeinrichtung darstellt, um zu priorisieren, dass günstige Energieverwaltungshandlungen früher erfolgen, als es ansonsten der Fall wäre, wenn alle anderen relevanten Kriterien zumindest im Wesentlichen gleich sind;
6B veranschaulicht ein Ablaufdiagramm, das allgemeine Betriebsschritte der vorgeschlagenen Energieverwaltungssteuerstrategie beim Steuern der Energieeinrichtung darstellt, um zu priorisieren, dass ungünstige Energieverwaltungshandlungen später erfolgen, als es ansonsten der Fall wäre, wenn alle anderen relevanten Kriterien zumindest im Wesentlichen gleich sind; und
7 veranschaulicht ein Ablaufdiagramm, das einen detaillierteren Betrieb der vorgeschlagenen Energieverwaltungssteuerstrategie darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
In dieser Schrift sind detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die vorliegende Offenbarung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen umgesetzt sein kann. Die Figuren sind nicht zwingend maßstabsgetreu; einige Merkmale können stark vergrößert oder verkleinert sein, um Details konkreter Komponenten zu zeigen. Daher sind in dieser Schrift offenbarte spezifische strukturelle und funktionelle Details nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachmann den vielfältigen Einsatz der vorliegenden Offenbarung zu lehren.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 1 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften elektrifizierten Fahrzeugs (EV) 12 gezeigt. In diesem Beispiel ist das EV 12 ein Plug-in-Hybridelektrofahrzeug (Plug-in Hybrid Electric Vehicle - PHEV), das einen Verbrennungsmotor 18 und eine Traktionsbatterie (oder einen „Batteriepack“) 24 aufweist. In anderen Ausführungsformen ist das EV 12 ein Batterieelektrofahrzeug (battery electric vehicle - BEV). In einer BEV-Konfiguration beinhaltet das EV 12 keinen Verbrennungsmotor 18.
Das EV 12 beinhaltet eine oder mehrere elektrische Maschinen 14, die mechanisch mit einem Getriebe 16 verbunden sind. Die elektrische Maschine 14 ist dazu in der Lage, als Elektromotor und als Generator betrieben zu werden. Das Getriebe 16 ist mechanisch mit dem Verbrennungsmotor 18 und einer Antriebswelle 20 verbunden, die mechanisch mit Rädern 22 des EV 12 verbunden ist. Die elektrische Maschine 14 kann eine Antriebsfähigkeit bereitstellen, während der Verbrennungsmotor 18 ein- oder ausgeschaltet ist. Die elektrische Maschine 14, die als Generator fungiert, kann Energie zurückgewinnen, die normalerweise in einem Reibungsbremssystem als Wärme verloren gehen kann.
Eine Traktionsbatterie 24 speichert elektrische Energie, die von der elektrische Maschine 14 zum Antreiben des EV 12 verwendet werden kann. Die Traktionsbatterie 24 stellt typischerweise eine Hochspannungs(HV)-Gleichstrom(direct current - DC)-Ausgabe bereit. Die Traktionsbatterie 24 ist elektrisch mit einem Leistungselektronikmodul 26 verbunden, das elektrisch mit der elektrischen Maschine 14 verbunden ist. Das Leistungselektronikmodul 26 stellt die Fähigkeit bereit, Energie bidirektional zwischen der Traktionsbatterie 24 und der elektrischen Maschine 14 zu übertragen. Zum Beispiel kann eine Traktionsbatterie 24 eine DC-Spannung bereitstellen, während die elektrische Maschine 14 möglicherweise eine Dreiphasenwechselstrom (three-phase alternating current - Dreiphasen-AC) erfordert, um zu funktionieren. Das Leistungselektronikmodul 26 kann die DC-Spannung in einen Dreiphasen-AC-Strom zum Betreiben der elektrischen Maschine 14 umwandeln. In einem Regenerationsmodus kann das Leistungselektronikmodul 26 den Dreiphasen-AC-Strom von der als Generator fungierenden elektrischen Maschine 14 in DC-Spannung umwandeln, die mit der Traktionsbatterie 24 kompatibel ist.
Die Traktionsbatterie 24 ist durch eine externe Leistungsquelle 36 wiederaufladbar. Bei der externen Leistungsquelle 36 kann es sich um eine Verbindung zu einer Steckdose handeln. Die externe Leistungsquelle 36 kann ein elektrisches Leistungsversorgungsnetz oder Stromnetz sein, wie es durch einen Energieversorger bereitgestellt wird. Die externe Leistungsquelle 36 kann elektrisch mit einem Ladegerät oder einem Elektrofahrzeugversorgungsgerät (electric vehicle supply equipment - EVSE) 38 verbunden sein. Das EVSE 38 stellt Schaltungen und Steuerungen zum Steuern und Verwalten der Übertragung von elektrischer Energie zwischen der externen Leistungsquelle 36 und dem EV 12 bereit. Die externe Leistungsquelle 36 kann dem EVSE 38 elektrische DC- oder AC-Leistung bereitstellen. Das EVSE 38 kann einen Ladestecker 40 zum Einstecken in einen Ladeanschluss 34 des EV 12 aufweisen.
Ein Leistungsumwandlungsmodul 32 des EV 12 kann von dem EVSE 38 zugeführte elektrische Leistung aufbereiten, um der Traktionsbatterie 24 die richtigen Spannungs- und Strompegel bereitzustellen. Das Leistungsumwandlungsmodul 32 kann mit dem EVSE 38 eine Schnittstelle bilden, um die Abgabe von elektrischer Leistung an die Traktionsbatterie 24 zu koordinieren. Zusätzlich kann das EV 12 dazu konfiguriert sein, der externen Leistungsquelle 36 über das EVSE 38 und den EVSE-Stecker 40 elektrische Leistung von der Traktionsbatterie 24 bereitzustellen. Das Übertragen von elektrischer Leistung von der Traktionsbatterie 24 an die externe Leistungsquelle 36 kann die Nutzung des Leistungsumwandlungsmoduls 32 erfordern, da die externe Leistungsquelle 36 möglicherweise nur mit AC-Leistung versorgt wird. Die Traktionsbatterie 24 kann ferner direkt mit dem Ladeanschluss 34 verbunden sein, um DC-Strom zu übertragen und/oder aufzunehmen.
Die verschiedenen vorstehend beschriebenen Komponenten können eine oder mehrere zugeordnete Steuerungen zum Steuern und Überwachen des Betriebs der Komponenten aufweisen. Die Steuerungen können mikroprozessorbasierte Vorrichtungen sein. Die Steuerungen können über einen seriellen Bus (z. B. ein Controller Area Network (CAN)) oder über separate Leiter kommunizieren.
Zum Beispiel ist eine Systemsteuerung 48 („Fahrzeugsteuerung“) vorhanden, um den Betrieb der verschiedenen Komponenten zu koordinieren. Die Steuerung 48 beinhaltet Elektronik, Software oder beides, um die nötigen Steuerfunktionen zum Betreiben des EV 12 durchzuführen. In Ausführungsformen ist die Steuerung 48 eine Kombination aus Fahrzeugsystemsteuerung und Antriebsstrangsteuermodul (vehicle system controller/powertrain control module - VSC/PCM). Obwohl die Steuerung 48 als eine einzelne Vorrichtung gezeigt ist, kann die Steuerung 48 mehrere Steuerungen in Form mehrerer Hardware-Vorrichtungen oder mehrere Software-Steuerungen mit einer oder mehreren Hardware-Vorrichtungen beinhalten. In dieser Hinsicht kann sich eine Bezugnahme auf eine „Steuerung“ in dieser Schrift auf eine oder mehrere Steuerungen beziehen.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 2 ist unter fortgesetzter Bezugnahme auf 1 eine schematische Darstellung des EV 12 und einer Energieeinrichtung 50 gezeigt. Die Energieeinrichtung 50 fungiert als eine externe Leistungsquelle wie die in 1 gezeigte externe Leistungsquelle 36 und ist zum Laden des EV 12 betriebsfähig, wenn sich das EV an der Energieeinrichtung befindet. In dieser Hinsicht kann die Energieeinrichtung 50 eine Ladestation sein und kann das EVSE 38 mit dem EVSE-Stecker 40 beinhalten.
Die Energieeinrichtung 50 ist in dem vorliegenden Beispiel für ein Haus oder Gebäude („Haus“) 52 umgesetzt. Die Energieeinrichtung 50 greift über eine Schalttafel 56 der Energieeinrichtung auf elektrische Energie aus einem externen Leistungsnetz 54 zu. Die Schalttafel 56 ist dazu konfiguriert, verschiedenen Komponenten der Energieeinrichtung 50 über eine interne Leistungsleitung 57 elektrische Energie bereitzustellen. Die Energieeinrichtung 50 kann eine oder mehrere elektrische Anlagen 60 (z. B. ein oder mehrere Geräte) beinhalten, die dazu konfiguriert sind, beim Bereitstellen verschiedener Merkmale für das Haus 52 Elektrizität zu verbrauchen.
Die Energieeinrichtung 50 beinhaltet ferner mindestens eine stationäre Energiespeichervorrichtung (SES-Vorrichtung) 58. Die SES-Vorrichtung 58 ist dazu konfiguriert, elektrische Energie zu speichern, die über die interne Leistungsleitung 57 aus dem Netz 54 und aus anderen Quellen aufgenommen wird. Die SES-Vorrichtung 58 ist ferner dazu konfiguriert, ihre gespeicherte elektrische Energie an die interne Leistungsleitung 57 auszugeben, wie etwa zum Laden der Traktionsbatterie 24 des EV 12 und/oder zum Versorgen der elektrischen Anlagen 60 mit Leistung. Die SES-Vorrichtung 58 kann in verschiedenen Formen umgesetzt sein. Als ein Beispiel beinhaltet die SES-Vorrichtung 58 eine wiederaufladbare Batterie (z. B. eine Lithium-Ionen-Batterie). Zur leichteren Bezugnahme wird angenommen, dass es sich bei der SES-Vorrichtung 58 um eine Vor-Ort-Batterie handelt. Da die elektrische Energie in der Vor-Ort-Batterie 58 als DC-Leistung gespeichert sein kann, können für Leistungsübergange ein oder mehrere DC/AC-Wechselrichter und/oder DC/DC-Wandler bereitgestellt sein.
Die Energieeinrichtung 50 beinhaltet ferner mindestens eine erneuerbare Energiequelle 62. Als ein Beispiel ist die erneuerbare Energiequelle 62 eine Solarpaneelbaugruppe. Die Solarpaneelbaugruppe 62 ist dazu konfiguriert, elektrische Energie aus Sonnenlicht zu erzeugen. Die Solarpaneelbaugruppe 62 ist mit der Schalttafel 56 verbunden, um der internen Leistungsleitung 57 elektrische Energie zuzuführen, die durch die Solarpaneelbaugruppe erzeugt wird. Auf diese Weise kann die durch die Solarpaneelbaugruppe 62 erzeugte elektrische Energie verwendet werden, um die Vor-Ort-Batterie 58 zu laden, die elektrischen Anlagen 60 mit Leistung zu versorgen und/oder die Traktionsbatterie 24 des EV 12 zu laden. Zusätzlich oder alternativ kann die mindestens eine erneuerbare Energiequelle 62 andere Mittel zur Leistungserzeugung beinhalten, wie etwa eine Windturbine oder dergleichen.
Unter fortgesetzter Bezugnahme auf 2 ist die interne Leistungsleitung 57 mit dem EVSE 38 verbunden, das dazu konfiguriert ist, elektrische Energie mit einem oder mehreren EVs zu übertragen. Der Einfachheit halber ist in 2 nur ein EV 12 veranschaulicht. Das EVSE 38 kann innerhalb oder in der Nähe des Hauses 52 (z. B. in einer Garage) installiert und an eine Heimkonfiguration für elektrische Energie angepasst sein, die eine vordefinierte Spannung und einen maximalen Strom aufweist, die von der Schalttafel 56 unterstützt werden. Wie unter Bezugnahme auf 1 erörtert, ist das EVSE 38 dazu konfiguriert, sich über den Ladeanschluss 34 mit dem EV 12 zu verbinden, um die Traktionsbatterie 24 zu laden. Zusätzlich kann das EVSE 38 ferner dazu konfiguriert sein, elektrische Leistung aus der Traktionsbatterie 24 zu entnehmen, um dem Netz 54, der SES-Vorrichtung 58 und/oder den elektrischen Anlagen 60 elektrische Leistung zuzuführen. Zum Beispiel kann das EVSE 38 im Falle eines Stromausfalls oder einer Stromknappheit aus dem Netz 54 dazu konfiguriert sein, elektrische Leistung aus dem EV 12 zu entnehmen, um die elektrischen Anlagen 60 mit Leistung zu versorgen. Zusätzlich kann die Schalttafel 56 dazu konfiguriert sein, elektrische Leistung aus der Solarpaneelbaugruppe 62, der Vor-Ort-Batterie 58 und/oder der Traktionsbatterie 24 zu entnehmen, um dem Netz 54 elektrische Leistung zuzuführen.
Die Energieeinrichtung 50 beinhaltet ferner eine Steuerung 70, die zum Steuern und Koordinieren der Leistungsverwaltung der Energieeinrichtung betreibbar ist. Die Steuerung 70 kann eine dedizierte Steuerung sein, die sich innerhalb des Hauses 52 befindet und über drahtgebundene oder drahtlose Verbindungen mit Komponenten der Energieeinrichtung 50 verbunden ist. Alternativ kann die Steuerung 70 durch einen Cloud-Server über das Internet entfernt umgesetzt und dazu konfiguriert sein, den Betrieb von Komponenten der Energieeinrichtung 50 entfernt zu überwachen und zu steuern. Die Steuerung 70 kann mit Software bereitgestellt sein, um die Vorgänge der verschiedenen Komponenten der Energieeinrichtung 50 zu überwachen und zu steuern. Die Steuerung 70 kann mit einer Schnittstelle bereitgestellt sein, die mit Eingabe- und Ausgabevorrichtungen assoziiert ist, um mit einem Benutzer der Energieeinrichtung 50 zu interagieren. Die Steuerung 70 kann über ein öffentliches oder privates Netzwerk mit einer Cloud verbunden sein, um mit anderen Instanzen, wie etwa dem Versorgungsunternehmen und Wetterdiensten, zu kommunizieren, um die Planung und Steuerung der Energieeinrichtung 50 zu erleichtern. Die Steuerung 70 und die Steuerung 48 des EV 12 können in Kommunikation stehen, um Vorgänge zu koordinieren, an denen das EV 12 und die Energieeinrichtung 50 beteiligt sind.
Wie beschrieben, ist die Energieeinrichtung 50 zum Laden des EV 12 betreibbar und beinhaltet eine erneuerbare Energiequelle (nämlich die Solarpaneelbaugruppe 62) und eine SES-Vorrichtung (nämlich die Vor-Ort-Batterie 58). Das Energiesystem von Häusern, gewerblichen Einrichtungen und anderen Industrieumgebungen, was Ladedepots beinhaltet (zur leichteren Bezugnahme gemeinsam als „Energieeinrichtung“ bezeichnet), wird mit der Hinzufügung von erneuerbaren Energiequellen, SES-Vorrichtungen und Ladesystemen und mit einem Wunsch, den Preis von Energie zum Betreiben der Energieeinrichtung zu minimieren, komplexer.
Typischerweise gilt für die Energieeinrichtung 50 ein Verwendungszeit(TOU)-Ratenplan zum Aufnehmen von elektrischer Energie aus dem Netz 54. Dies ist insofern ein Problem, dass während des Tags der Preis für elektrische Energie aus dem Netz 54 erheblich höher oder niedriger ist als zu anderen Tageszeiten. Da die Energieeinrichtung 50 einen Vor-Ort-Energiespeicher aufweist, wie etwa in Form der Vor-Ort-Batterie 58, kann diese Variation des Preises für Elektrizität aus dem Netz vorteilhaft verwendet werden, um elektrische Energie aus dem Netz 54 zu kaufen, wenn der Preis niedrig ist, und zwar für eine spätere Verwendung, wenn der Preis hoch, wann immer die Vor-Ort-Batterie nicht vollständig geladen ist.
Eine optimale Energieverwaltungssteuerstrategie kann entwickelt werden, um den Energiefluss zu verwalten, an dem eine Vor-Ort-Energiespeicherung, erneuerbare Energiequellen und andere verteilte Energieressourcen, die mit der Energieeinrichtung 50 assoziiert sind, beteiligt sind. Viele Verfahren können verwendet werden, um optimale Lösungen für diese Energieverwaltung zu bestimmen, beinhaltend lineare Programmierung, Gradientenabstieg, neuronale Netze, nicht lineare Optimierung und suchbasierte Optimierungsmethoden. Aufgrund der Art des Problems kommt es vor, dass es mehrere Energieverwaltungslösungen für die Verwaltung der verteilten Vor-Ort-Energieressourcen über einen gegebenen Zeitraum gibt, die zum gleichen Preis für den Betrieb führen, beinhaltend andere wichtige Ziele wie Stabilität.
Energieverwaltungslösungen, die zum gleichen Preis für den Betrieb führen, können in zwei Gruppen klassifiziert werden. Bei der ersten Gruppe von Energieverwaltungslösungen, die zum gleichen Preis für den Betrieb führen, handelt es sich um Energieverwaltungslösungen, die günstige (z. B. vorteilhafte) Energieverwaltungsaktivitäten erzielen. Bei der zweiten Gruppe von Energieverwaltungslösungen, die zum gleichen Preis für den Betrieb führen, handelt es sich um Energieverwaltungslösungen, die ungünstige (z. B. nachteilige) Energieverwaltungsaktivitäten erzielen.
Das Vorhandensein mehrerer Energieverwaltungslösungen, die zum gleichen Preis für den Betrieb führen, schafft eine Möglichkeit, zusätzliche Kriterien zu verwenden, um dazu beizutragen, die mit der Unsicherheit bezüglich des zukünftigen Energiebedarfs (Verbraucherverhalten) und der Verfügbarkeit von intermittierenden Energiequellen wie Wind und Sonne assoziierten Risiken abzuschwächen.
Die vorliegende Offenbarung stellt eine Energieverwaltungssteuerstrategie („die vorgeschlagene Energieverwaltungssteuerstrategie“) bereit, die sich mehrere Energieverwaltungslösungen zu Nutze macht, die dazu führen, dass der gleiche Preis für den Betrieb verfügbar ist. Die vorgeschlagene Energieverwaltungssteuerstrategie macht sich diese Situation zu Nutze, indem Energieverwaltungslösungen priorisiert werden, die günstige Energieverwaltungsaktivitäten zum frühesten verfügbaren Zeitpunkt erzielen, und Energieverwaltungslösungen, die ungünstige Energieverwaltungsaktivitäten erzielen, auf den spätesten möglichen Zeitpunkt verschieben.
Wenn eine Gruppe von Energieverwaltungslösungen, die günstige Energieverwaltungsaktivitäten mit dem gleichen Preis für den Betrieb erzielen, verfügbar ist, wird auf diese Weise die Energieverwaltungslösung, die am schnellsten zu günstigen Energieverwaltungsergebnissen führt, umgesetzt. Wenn eine Gruppe von Energieverwaltungslösungen, die ungünstige Energieverwaltungsaktivitäten mit dem gleichen Preis für den Betrieb erzielen, verfügbar ist, wird gleichermaßen die Energieverwaltungslösung, die am spätesten zu ungünstigen Energieverwaltungsergebnissen führt, umgesetzt.
Wie dargelegt, priorisiert die vorgeschlagene Energieverwaltungssteuerstrategie Energieverwaltungslösungen, die günstige Energieverwaltungsaktivitäten zu dem frühesten verfügbaren Zeitpunkt erzielen, und verschiebt ungünstige Energieverwaltungsaktivitäten auf den spätesten möglichen Zeitpunkt, wenn alle anderen relevanten Kriterien zumindest im Wesentlichen gleich sind. Durch das Priorisieren günstiger Handlungen dahingehend, dass sie früher erfolgen, und ungünstiger Handlungen, dass sie später erfolgen, können die mit Änderungen des Verbrauchers und der Energiequellen assoziierten Risiken abgeschwächt werden.
Die Steuerung 70 ist zum Steuern der Energieeinrichtung 50 gemäß der vorgeschlagenen Energieverwaltungssteuerstrategie betreibbar. Folglich setzt die Energieeinrichtung 50 günstige Energieverwaltungshandlungen früher als üblich und ungünstige Energieverwaltungshandlungen später als üblich um.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf die 3A, 3B, 3C und 3D wird ein Beispiel für das Problem beschrieben, dass günstige Maßnahmen nicht so priorisiert werden, dass sie früher als üblich erfolgen, und ungünstige Maßnahmen später als üblich erfolgen.
3A veranschaulicht ein beispielhaftes Diagramm 80 eines Verwendungszeit(TOU)-Ratenplans für die Energieeinrichtung 50 während eines Tages. Das Diagramm 80 beinhaltet einen Verlauf 82 der TOU-Rate gegenüber der Uhrzeit. Wie im Diagramm 80 gezeigt, beinhaltet der Tag vier TOU-Ratenzeiträume P1, P2, P3 und P4. Der erste und der dritte Zeitraum P1 und P3 weisen die niedrigsten TOU-Raten auf. In diesem Beispiel weisen der erste und der dritte Zeitraum P1 und P3 ungefähr die gleiche TOU-Rate auf, wobei der zweite Zeitraum P2 eine höhere TOU-Rate ist und der vierte Zeitraum P4 die höchste TOU-Rate ist. Wie beschrieben, stellt das Diagramm 80 eine beispielhafte TOU-Rate für Elektrizität mit mehreren Zeiträumen mit niedrigen Preisen dar. In anderen Beispielen ist die TOU-Rate des dritten Zeitraums P3 niedriger als die TOU-Rate des ersten Zeitraums P1. In anderen Beispielen ist die TOU-Rate des dritten Zeitraums P3 höher als die TOU-Rate des ersten Zeitraums P1. In anderen Beispielen weist der zweite Zeitraum P2 die höchste TOU-Rate auf.
Da der Elektrizitätspreis im ersten und dritten Zeitraum P1 und P3 gleich ist, kann das gewünschte Laden der Vor-Ort-Batterie 58 zum Speichern von Elektrizität zur Verwendung im vierten Zeitraum P4, wenn die TOU-Rate am höchsten ist, entweder im ersten oder dritten Zeitraum P1 oder P3 mit dem gleichen Gesamtpreis für die Elektrizität erreicht werden. Da eine optimale Energieverwaltungssteuerstrategie auf einer Vorhersage der zukünftigen Verbraucher und der zukünftigen Verfügbarkeit von erneuerbarer Energie basiert, besteht eine Unsicherheit beim Umsetzen der Energieverwaltungslösung, welche die Vor-Ort-Batterie 58 in dem späteren dritten Zeitraum P3 lädt. Die Unsicherheit besteht darin, dass die Menge an kostengünstiger erneuerbarer Energie, die während des dritten Zeitraums P3 vor Ort verfügbar ist, geringer sein kann als vorhergesagt oder dass die Verbraucher im zweiten oder vierten Zeitraum P2 oder P4 unerwartet zunehmen können, was zu unzureichender Zeit, Energie oder beidem zum Decken des Gesamtbedarfs und einer verpassten Gelegenheit führt, die Energie aus dem ersten Zeitraum P 1, die den niedrigeren Gesamtpreis aufwies, zu nutzen.
3B veranschaulicht ein beispielhaftes Diagramm 84 der Verbraucherleistung der Energieeinrichtung 50 während des Tages. Das Diagramm 84 beinhaltet einen Verlauf 86 der Verbraucherleistung der Energieeinrichtung 50 gegenüber der Uhrzeit.
3C veranschaulicht ein beispielhaftes Diagramm 88 des Ladestatus (z. B. des Ladezustands (SOC)) der Vor-Ort-Batterie 58 während des Tages, wenn die Energieeinrichtung 50 gemäß einer typischen Energieverwaltungssteuerstrategie gesteuert wird. Das Diagramm 88 beinhaltet einen Verlauf 90 des SOC der Vor-Ort-Batterie 58 gegenüber der Uhrzeit. Gemäß der typischen Energieverwaltungssteuerstrategie, wie durch den Vor-Ort-Batterie-SOC-Verlauf 90 angegeben, wird die Vor-Ort-Batterie 58 während des ersten und des dritten Zeitraums P1 und P3 ungefähr im gleichen Ausmaß geladen und wird während weder des ersten noch des dritten Zeitraums P1 oder P3 relativ vollständig geladen. Zum Beispiel ist, wie durch den Vor-Ort-Batterie-SOC-Verlauf 90 angegeben, die Vor-Ort-Batterie 58 am Ende des ersten Zeitraums P1 auf einen SOC von etwa 50 % geladen und ist am Ende des dritten Zeitraums P3 auf etwa 40 % geladen.
3D veranschaulicht ein beispielhaftes Diagramm 92 der Netzleistung, die von der Energieeinrichtung 50 während des Tages verbraucht. Das Diagramm 92 beinhaltet einen ersten Verlauf 94 (einige Zeitpunkte des ersten Verlaufs 94 sind mit dem Bezugszeichen „94“ gekennzeichnet) der von der Energieeinrichtung 50 verbrauchten Netzleistung gegenüber der Uhrzeit, wenn die Energieeinrichtung gemäß der typischen Energieverwaltungssteuerstrategie gesteuert wird. Wie beschrieben, schließt die typische Energieverwaltungssteuerstrategie ein, dass die Energieeinrichtung 50 die Vor-Ort-Batterie 58 aufweist und die Vor-Ort-Batterie während des ersten und des dritten Zeitraums P1 und P3 ungefähr auf das gleichen, nicht vollständig geladene Ausmaß lädt. Das Diagramm 92 beinhaltet einen zweiten Verlauf 96 (einige Zeitpunkte des zweiten Verlaufs 96 sind mit dem Bezugszeichen „96“ gekennzeichnet) der von der Energieeinrichtung 50 verbrauchten Netzleistung gegenüber der Uhrzeit, wenn der Energieeinrichtung die Vor-Ort-Batterie 58 fehlt und sie daher nicht gemäß der typischen Energieverwaltungssteuerstrategie gesteuert wird. In diesem Beispiel beträgt der Betriebselektrizitätspreis der Energieeinrichtung 50, wenn sie gemäß der typischen Energieverwaltungssteuerstrategie gesteuert wird, 82 % des Betriebselektrizitätspreises der Energieeinrichtung, wenn der Energieeinrichtung die Vor-Ort-Batterie 58 fehlt und sie daher nicht gemäß der typischen Energieverwaltungssteuerstrategie gesteuert wird.
Wie beschrieben, zeigen die 3A, 3B, 3C und 3D zusammen ein Basisergebnis mit einer typischen Energieverwaltungssteuerstrategie, die vorteilhafte Energieverwaltungslösungen nicht so priorisiert, dass sie früher erfolgen.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf die 4A, 4B und 4C und unter fortgesetzter Bezugnahme auf die 3A, 3B, 3C und 3D wird nun ein Beispiel für das Steuern der Energieeinrichtung 50 gemäß der vorgeschlagenen Energieverwaltungssteuerstrategie beschrieben. Bei der Steuerung gemäß der vorgeschlagenen Energieverwaltungssteuerstrategie priorisiert die Energieeinrichtung 50 günstige Energieverwaltungshandlungen dahingehend, dass sie früher erfolgen, als es ansonsten der Fall wäre, und verschiebt ungünstige Energieverwaltungshandlungen, sodass sie später erfolgen, als es ansonsten der Fall wäre, wenn alle anderen relevanten Kriterien zumindest im Wesentlichen gleich sind. Somit verlegt die vorgeschlagene Energieverwaltungssteuerstrategie vorteilhafte Energieverwaltungslösungen so, dass sie so bald wie möglich erfolgen, und verschiebt ungünstige Energieverwaltungslösungen so, dass sie so spät wie möglich erfolgen.
Die 4A, 4B und 4C betreffen ein Beispiel für die vorgeschlagene Energieverwaltungssteuerstrategie, welche die Energieeinrichtung 50 dahingehend steuert, zu priorisieren, dass günstige Energieverwaltungshandlungen früher als üblich erfolgen. Insbesondere betreffen die 4A, 4B und 4C ein beispielhaftes Ergebnis der vorgeschlagenen Energieverwaltungssteuerstrategie für das gleiche TOU-Ratenprofil, das in 3A gezeigt ist, und das gleiche Verbraucherprofil, das in 3B gezeigt, mit Ausnahme eines Ladeereignisses des EV 12, das unerwartet in dem früheren zweiten Zeitraum P2 anstelle eines prognostizierten späteren dritten Zeitraums P3 erfolgt. Das EV-Ladeereignis schließt ein, dass die Energieeinrichtung 50 das EV 12 lädt. Dies ist ein Beispiel für eine Situation, die erfolgt, wenn eine Verbrauchervorhersage ungenau ist.
4A veranschaulicht ein beispielhaftes Diagramm 100 der Verbraucherleistung der Energieeinrichtung 50 für das EV-Ladeereignis, das unerwartet während des früheren zweiten Zeitraums P2 anstelle des erwarteten späteren dritten Zeitraums P3 erfolgt. Das Diagramm 100 beinhaltet einen Verlauf 102 der Verbraucherleistung der Energieeinrichtung 50 gegenüber der Uhrzeit. Der Verlauf 102 stellt das EV-Ladeereignis dar, das dahingehend verschoben wird, dass es während des zweiten Zeitraums P2 erfolgt.
Da die Energieeinrichtung 50 gemäß der typischen Energieverwaltungssteuerstrategie gesteuert wird, die vorstehend unter Bezugnahme auf 3C beschrieben ist, wäre das Ergebnis gewesen, dass die Vor-Ort-Batterie 58 nicht ausreichend geladen worden wäre, um die unerwartete höhere Belastung in dem zweiten Zeitraum P2 zu decken. Dies hätte dazu geführt, dass die typische Energieverwaltungssteuerstrategie Elektrizität aus dem Netz 54 in dem TOU-Ratenzeitraum P2 mit dem höheren Preis kaufen müsste.
Im Gegensatz dazu lädt, wenn die Energieeinrichtung 50 gemäß der vorgeschlagenen Energieverwaltungssteuerstrategie gesteuert wird, die Energieeinrichtung die Vor-Ort-Batterie 58 auf ein Niveau, das ausreicht, um den prognostizierte Bedarf in dem zweiten und vierten Zeitraum P2 und P4 mit höherem Preis zu decken.
In dieser Hinsicht veranschaulicht 4B ein beispielhaftes Diagramm 104 des SOC der Vor-Ort-Batterie 58 während des Tages, wenn die Energieeinrichtung 50 gemäß der vorgeschlagenen Energieverwaltungssteuerstrategie gesteuert wird. Das Diagramm 104 beinhaltet einen Verlauf 106 des SOC der Vor-Ort-Batterie 58 gegenüber der Uhrzeit. Gemäß der vorgeschlagenen Energieverwaltungssteuerstrategie, wie durch den Vor-Ort-Batterie-SOC-Verlauf 106 angegeben, wird die Vor-Ort-Batterie 58 während des ersten Zeitraums P1 im Vergleich zu der typischen Energieverwaltungssteuerstrategie mehr geladen. Zum Beispiel ist, wie durch den Vor-Ort-Batterie-SOC-Verlauf 106 angegeben, die Vor-Ort-Batterie 58 am Ende des ersten Zeitraums P1 auf einen SOC von etwa 80 % geladen, anstatt nur 50 %, wie in 3C im Fall der typischen Energieverwaltungssteuerstrategie dargestellt. Gleichermaßen, wie ferner durch den Vor-Ort-Batterie-SOC-Verlauf 106 angegeben, wird die Vor-Ort-Batterie 58 während des dritten Zeitraums P3 im Vergleich zu der typischen Energieverwaltungssteuerstrategie mehr geladen. Zum Beispiel ist die Vor-Ort-Batterie 58 am Ende des dritten Zeitraums P3 auf einen SOC von etwa 60 % geladen, anstatt nur 40 %, wie in 3C im Fall der typischen Energieverwaltungssteuerstrategie dargestellt. Das Steuern der Energieeinrichtung 50 auf diese Weise, um die Vor-Ort-Batterie 58 auf ein Niveau zu laden, das ausreicht, um den prognostizierten Bedarf in dem zweiten und vierten Zeitraum P2 und P4 mit höherem Preis zu decken, ermöglicht, dass die Energieeinrichtung gegenüber dem unerwarteten EV-Ladeereignis oder einem anderen unerwarteten elektrischen Verbraucher im zweiten Zeitraum P2 robust ist.
Wie beschrieben, stellt der Vor-Ort-Batterie-SOC-Verlauf 106 aus 4B den SOC der Vor-Ort-Batterie 58 dar, der sich aus der vorgeschlagenen Energieverwaltungssteuerstrategie ergibt, welche die Vor-Ort-Batterie zum frühesten Zeitpunkt vorteilhaft lädt, der eine optimale Energieverwaltungsstrategie erzielt.
4C veranschaulicht ein beispielhaftes Diagramm 108 der Netzleistung, die von der Energieeinrichtung 50 während des Tages verbraucht. Das Diagramm 108 beinhaltet einen ersten Verlauf 110 der von der Energieeinrichtung 50 verbrauchten Netzleistung gegenüber der Uhrzeit, wenn die Energieeinrichtung gemäß der vorgeschlagenen Energieverwaltungssteuerstrategie gesteuert wird. Wie beschrieben, beinhaltet die vorgeschlagene Energieverwaltungssteuerstrategie ein relativ vollständigeres Laden der Vor-Ort-Batterie 58 in dem ersten Zeitraum P1 (d. h. priorisiert, dass diese günstige Energieverwaltungsaktivität schneller in dem früheren ersten Zeitraum P1 erfolgt, als es ansonsten in dem späteren dritten Zeitraum P3 der Fall wäre).. Das Diagramm 108 beinhaltet einen zweiten Verlauf 112 der von der Energieeinrichtung 50 verbrauchten Netzleistung gegenüber der Uhrzeit, wenn der Energieeinrichtung die Vor-Ort-Batterie fehlt und sie daher nicht gemäß der vorgeschlagenen Energieverwaltungssteuerstrategie gesteuert wird.
In diesem Beispiel beträgt der Betriebselektrizitätspreis der Energieeinrichtung 50, wenn sie gemäß der vorgeschlagenen Energieverwaltungssteuerstrategie gesteuert wird, 49 % des Betriebselektrizitätspreises der Energieeinrichtung, wenn der Energieeinrichtung die Vor-Ort-Batterie 58 fehlt und sie daher nicht gemäß der vorgeschlagenen Energieverwaltungssteuerstrategie gesteuert wird. Somit ist der resultierende Elektrizitätspreis mit der vorgeschlagenen Energieverwaltungssteuerstrategie niedriger als die Basisenergieverwaltungsstrategie, die dazu gezwungen gewesen wäre, Elektrizität für das unerwartete EV-Ladeereignis in dem zweiten Zeitraum P2 zu kaufen. Dieser niedrigere Preis ist ein Ergebnis dessen, dass die vorgeschlagene Energieverwaltungssteuerstrategie die Vor-Ort-Batterie 58 zum frühestmöglichen Zeitpunkt lädt, wodurch es ermöglicht wird, die optimale Energieverwaltungsstrategie zu erzielen.
Wie beschrieben, zeigen die 4A, 4B und 4C zusammen ein beispielhaftes Ergebnis mit der vorgeschlagenen Energieverwaltungssteuerstrategie, die günstige Energieverwaltungsmaßnahmen so priorisiert, dass sie früher als üblich für eine unerwartete Verbraucherverschiebung in Form des Ladens des EV erfolgen.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf die 5A, 5B, 5C und 5D wird nun ein anderes Beispiel für die vorgeschlagene Energieverwaltungssteuerstrategie, welche die Energieeinrichtung 50 dahingehend steuert, zu priorisieren, dass günstige Energieverwaltungshandlungen früher als üblich erfolgen, beschrieben.
5A veranschaulicht ein beispielhaftes Diagramm 120 einer vorhergesagten Solarleistung, die von der Solarpaneelbaugruppe 62 der Energieeinrichtung 50 während des Tages verfügbar ist. Das Diagramm 120 beinhaltet einen Verlauf 122 des vorhergesagten verfügbaren Solarpaneels gegenüber der Uhrzeit. 5B veranschaulicht ein beispielhaftes Diagramm 124 des SOC der Vor-Ort-Batterie 58 während des Tages, wenn die Energieeinrichtung 50 gemäß der typischen Energieverwaltungssteuerstrategie gesteuert wird. Das Diagramm 124 beinhaltet einen Verlauf 126 des SOC der Vor-Ort-Batterie gegenüber der Uhrzeit.
Gemäß 5A ist ein vorhergesagtes oder prognostiziertes Solarenergieprofil vorhanden, von dem die typische Energieverwaltungssteuerstrategie angenommen hätte, dass es ihr ermöglichen würde, den in den Zeiträumen P2, P3 und P4 vorhergesagten Verbraucher auszugleichen. Infolge dieser Annahme, wie durch 5B angegeben, würde die typische Energieverwaltungssteuerstrategie die Vor-Ort-Batterie 58 während des Zeitraums P1 um nicht mehr als eine minimale Menge geladen haben.
5C veranschaulicht ein beispielhaftes Diagramm 128 einer tatsächlichen Solarleistung, die von der Solarpaneelbaugruppe 62 der Energieeinrichtung 50 während des Tages verfügbar ist. Das Diagramm 128 beinhaltet einen Verlauf 132 des vorhergesagten verfügbaren Solarpaneels gegenüber der Uhrzeit.
Aus einem Vergleich der 5A und 5C ergibt sich, dass das tatsächliche Solarenergieprofil gemäß 5C eine reduzierte verfügbare Solarenergie aufweist als das vorhergesagte Solarenergieprofil gemäß 5A. Dass die tatsächliche Solarenergie, die gemäß 5C verfügbar ist, niedriger als gemäß 5A vorhergesagt ist, führt dazu, dass die typische Energieverwaltungssteuerstrategie während der Zeiträume P2, P3 und P4 zusätzliche Elektrizität aus dem Stromnetz 54 kaufen muss, was bewirkt, dass ihr Gesamtpreis höher ist.
5D veranschaulicht ein beispielhaftes Diagramm 132 des SOC der Vor-Ort-Batterie 58 während des Tages, wenn die Energieeinrichtung 50 gemäß der vorgeschlagenen Energieverwaltungssteuerstrategie gesteuert wird. Das Diagramm 132 beinhaltet einen Verlauf 134 des SOC der Vor-Ort-Batterie gegenüber der Uhrzeit.
Wie angegeben, zeigt 5D den resultierenden Vor-Ort-Batterie-SOC unter Verwendung der vorgeschlagenen Energieverwaltungssteuerstrategie. Mit der vorgeschlagenen Energieverwaltungssteuerstrategie wird die Vor-Ort-Batterie 58 unter Verwendung der kostengünstigen Elektrizität in Zeitraum 1 auf einen höheren SOC geladen. Auch wenn die vorgeschlagene Energieverwaltungssteuerstrategie den Bedarf dieser Energie während der Zeiträume P2, P3 oder P4 nicht prognostiziert, weiß sie, dass die Energie letztlich verwendet wird und dass es keine Gelegenheit geben wird, sie in der Zukunft zu einem niedrigeren Preis zu kaufen (zum Beispiel während Zeitraum P2). Der SOC, auf den die Vor-Ort-Batterie 58 in Zeitraum P1 geladen wird, ist immer noch niedrig genug, um die ursprünglich vorhergesagte überschüssige Solarenergie aus den Solarenergie- und Verbraucherprognose zu Beginn des Zeitraums P1 unterzubringen. Das Ergebnis der vorgeschlagenen Energieverwaltungssteuerstrategie besteht darin, dass die Vor-Ort-Batterie 58 ausreichend Energie aufweist, um den unerwarteten Abfall der verfügbaren Solarenergie auszugleichen, was zu einem niedrigeren Elektrizitätspreis als bei der typischen Energieverwaltungssteuerstrategie führt.
Wie beschrieben, zeigen die 5A, 5B, 5C und 5D zusammen ein beispielhaftes Ergebnis mit der vorgeschlagenen Energieverwaltungssteuerstrategie, die günstige Verwaltungsentscheidungen so priorisiert, dass sie schneller als gewöhnlich erfolgen, und zwar für eine unerwartete Reduzierung der Solarenergie (allgemeiner der erneuerbaren Energie), die der Energieeinrichtung 50 zur Verfügung steht.
Die zwei vorstehend beschriebenen Beispiele heben die Vorteile der vorgeschlagenen Energieverwaltungssteuerstrategie hervor, die umsetzt, dass günstige Energieverwaltungshandlungen (oder -ereignisse) so schnell wie möglich erfolgen und ungünstige Energieverwaltungsereignisse so spät wie möglich erfolgen. Beispiele für vorteilhafte Energieverwaltungshandlungen beinhalten das Laden der Vor-Ort-Batterie 58 unter Verwendung des niedrigsten Elektrizitätspreises, auch wenn ein späterer Zeitraum den gleichen niedrigsten Elektrizitätspreis bieten würde, das Entladen der Vor-Ort-Batterie während Zeiträumen mit hohem Preis, die entweder einem bevorstehenden Zeitraum mit niedrigem Preis und/oder überschüssiger Solarenergie vorausgehen, usw. Beispiele für ungünstige Energieverwaltungshandlungen sind Leistungsverbraucher, die zeitlich verschoben werden können, z. B. Laden des EV, Spülmaschinen, Heizen oder Kühlen der Einrichtung usw., wobei die Vor-Ort-Batterie 58 früher als erforderlich entladen wird, um ein gewünschtes Ziel zu erreichen, usw.
Unter Bezugnahme auf die 6A und 6B sind jeweilige Ablaufdiagramme 140 und 150 gezeigt, die allgemeine Betriebsschritte der vorgeschlagenen Energieverwaltungssteuerstrategie darstellen. Die Ablaufdiagramme 140 und 150 sind Überblicke über den Entscheidungsfindungsprozess für die vorgeschlagene Energieverwaltungssteuerstrategie.
Das Ablaufdiagramm 140 aus 6 stellt allgemeine Betriebsschritte der vorgeschlagenen Energieverwaltungssteuerstrategie beim Steuern der Energieeinrichtung 50 dar, um zu priorisieren, dass günstige Energieverwaltungshandlungen früher erfolgen, als es ansonsten der Fall wäre, wenn alle anderen relevanten Kriterien zumindest im Wesentlichen gleich sind. Demnach gibt das Ablaufdiagramm 140 die Entscheidungsfindung auf Grundlage des Bewertens günstiger (d. h. vorteilhafter) Energieverwaltungslösungen an.
Im Betrieb detektiert die Steuerung 70, ob es eine oder mehrere Planungslösungen für eine Energieverwaltungsstrategie (energy management strategy - EMS) gibt, die eine optimale Rechnungsreduzierung erzielen, wie in Entscheidungsblock 142 angegeben. Das heißt, die Steuerung 70 detektiert, ob mehrere Energieverwaltungslösungen verfügbar sind, die günstige Energieverwaltungsaktivitäten mit dem gleichen Preis für den Betrieb erzielen. Wenn eine Gruppe derartiger Energieverwaltungslösungen verfügbar ist, wählt die Steuerung 70 aus der Gruppe die Energieverwaltungslösung aus, die am frühesten zu günstigen Energieverwaltungsergebnissen führt, wie in Prozessblock 144 angegeben. Die Steuerung 70 steuert dann die Energieeinrichtung 50, um die gewählte Energieverwaltungslösung umzusetzen, wie in Prozessblock 146 angegeben.
Das Ablaufdiagramm 150 aus 6B stellt allgemeine Betriebsschritte der vorgeschlagenen Energieverwaltungssteuerstrategie beim Steuern der Energieeinrichtung 50 dar, um zu verschieben, dass ungünstige Energieverwaltungshandlungen später erfolgen, als es ansonsten der Fall wäre, wenn alle anderen relevanten Kriterien zumindest im Wesentlichen gleich sind.
Demnach gibt das Ablaufdiagramm 150 die Entscheidungsfindung auf Grundlage des Bewertens ungünstiger Energieverwaltungslösungen an.
Im Betrieb detektiert die Steuerung 70, ob es eine oder mehrere EMS-Planungslösungen gibt, die eine optimale Rechnungsreduzierung erzielen, wie in Entscheidungsblock 152 angegeben. Das heißt, die Steuerung 70 detektiert, ob mehrere Energieverwaltungslösungen verfügbar sind, die ungünstige Energieverwaltungsaktivitäten mit dem gleichen Preis für den Betrieb erzielen. Wenn eine Gruppe derartiger Energieverwaltungslösungen verfügbar ist, wählt die Steuerung 70 aus der Gruppe die Energieverwaltungslösung aus, die am spätesten zu ungünstigen Energieverwaltungsergebnissen führt, wie in Prozessblock 154 angegeben. Die Steuerung 70 steuert dann die Energieeinrichtung 50, um die gewählte Energieverwaltungslösung umzusetzen, wie in Prozessblock 156 angegeben.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 7 und mit fortgesetzter Bezugnahme auf die 6A und 6B ist ein Ablaufdiagramm 160 gezeigt, das einen detaillierteren Betrieb der vorgeschlagenen Energieverwaltungssteuerstrategie darstellt. In einigen Fällen könnte bestimmt werden, dass ein konkretes Energieverwaltungsereignis aus unterschiedlichen Gründen sowohl günstig als auch ungünstig ist, z. B. Laden der Vor-Ort-Batterie 58 während eines Zeitraums mit niedrigen TOU-Raten mit hoher Unsicherheit bezüglich der zukünftigen Solarenergie oder Verbrauchervorhersage. Unter diesen Umständen kann die vorgeschlagene Energieverwaltungssteuerstrategie die bevorzugte Energieverwaltungslösung unter Verwendung mehrerer Faktoren bestimmen, die jeweils ihre eigene Schätzung des Einflusses und der Wahrscheinlichkeit aufweisen. Aus dieser auf mehreren Faktoren basierenden Entscheidungsfindung können die Faktoren, welche die höchste Sicherheit (oder die geringste) und den größten Einfluss aufweisen, priorisiert werden, um die Energieverwaltungslösung für dieses konkrete Ereignis zu bestimmen.
Wie dargelegt, umreißt das Ablaufdiagramm 160 den Entscheidungsfindungsprozess unter Verwendung mehrerer Faktoren als Kriterien. Demnach gibt das Ablaufdiagramm 160 die Entscheidungsfindung auf Grundlage des Bewertens von Energieverwaltungslösungen an, die günstige und ungünstige Ergebnisse bereitstellen.
Im Betrieb detektiert die Steuerung 70, ob es eine oder mehrere EMS-Planungslösungen gibt, die eine optimale Rechnungsreduzierung erzielen, wie in Entscheidungsblock 162 angegeben. Wenn eine Gruppe derartiger Energieverwaltungslösungen verfügbar ist, schätzt die Steuerung 70 die Wahrscheinlichkeit und den Einfluss jedes Unsicherheitsfaktors (z. B. zukünftiger Verbraucher oder Versorgungsvariation), wie durch den Prozessblock 164 angegeben. Die Steuerung 70 wählt dann aus der Gruppe von Energieverwaltungslösungen die Energieverwaltungslösung aus, welche die Kombination dieser Faktoren in ein Gleichgewicht bringt, um die besten Vorteile zu erbringen und die ungünstigen Folgen zu minimieren, wie in Prozessblock 166 angegeben. Die Steuerung 70 steuert dann die Energieeinrichtung 50, um die gewählte Energieverwaltungslösung umzusetzen, wie in Prozessblock 168 angegeben.
Wie beschrieben, stellt die vorliegende Offenbarung eine Energieverwaltungssteuerstrategie zum Steuern einer Energieeinrichtung bereit, die eine erneuerbare Energiequelle und eine Vor-Ort-Energiespeichervorrichtung aufweist, um zu priorisieren, dass günstige Energieverwaltungshandlungen früher erfolgen, als es ansonsten der Fall wäre, wenn alle anderen relevanten Kriterien zumindest im Wesentlichen gleich sind, und zu verschieben, dass ungünstige Energieverwaltungshandlungen später erfolgen, als es ansonsten der Fall wäre, wenn alle anderen relevanten Kriterien zumindest im Wesentlichen gleich sind.
Während vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der vorliegenden Offenbarung beschreiben. Bei den in der Beschreibung verwendeten Ausdrücken handelt es sich vielmehr um beschreibende als um einschränkende Ausdrücke und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Zusätzlich können die Merkmale verschiedener umsetzender Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu bilden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Energieeinrichtung, die eine Energiespeichervorrichtung aufweist, die zum Aufnehmen von Elektrizität aus einem externen Netz zu unterschiedlichen Preisraten während unterschiedlicher Zeiträume betreibbar ist, wobei zwei der Zeiträume die niedrigsten Preisraten aufweisen, bereitgestellt, wobei die Energieeinrichtung Folgendes aufweist: eine Steuerung, die zum Laden der Energiespeichervorrichtung während eines früheren der zwei Zeiträume mit Elektrizität aus dem externen Netz anstatt Laden der Energiespeichervorrichtung während eines späteren der zwei Zeiträume mit Elektrizität aus dem externen Netz konfiguriert ist.
Gemäß einer Ausführungsform: ist die Steuerung ferner zum Laden der Energiespeichervorrichtung während des früheren der zwei Zeiträume mit einer Menge an Elektrizität aus dem externen Netz konfiguriert, die ausreicht, um einen prognostizierten Bedarf an Elektrizität zu decken, der durch die Energieeinrichtung während eines Zeitraum nach dem früheren der zwei Zeiträume und vor dem späteren der zwei Zeiträume bereitzustellen ist.
Gemäß einer Ausführungsform: ist die Steuerung ferner zum Laden der Energiespeichervorrichtung während des früheren der zwei Zeiträume mit einer zusätzlichen Menge an Elektrizität aus dem externen Netz konfiguriert, die ausreicht, um einen prognostizierten Bedarf an Elektrizität zu decken, der durch die Energieeinrichtung während eines Zeitraum nach dem späteren der zwei Zeiträume bereitzustellen ist.
Gemäß einer Ausführungsform: weist der spätere der zwei Zeiträume eine niedrigere Rate auf als der frühere der zwei Zeiträume.
Gemäß einer Ausführungsform: weist der spätere der zwei Zeiträume eine höhere Rate auf als der frühere der zwei Zeiträume.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Verwendung mit einer Energieeinrichtung Folgendes: Auswählen, aus einer Gruppe von Energieverwaltungslösungen, die günstige Energieverwaltungsaktivitäten mit einem gleichen Preis für den Betrieb der Energieeinrichtung erzielen, einer Energieverwaltungslösung, die am schnellsten zu günstigen Energieverwaltungsergebnissen führt; und Steuern der Energieeinrichtung gemäß der ausgewählten Energieverwaltungslösung.
In einem Aspekt der Erfindung: beinhaltet die Energieeinrichtung eine Vor-Ort-Batterie; bestehen die Energieverwaltungslösungen darin, die Vor-Ort-Batterie mit Elektrizität aus einem externen Netz zu laden, die zu einem gleichen Preis kaufbar ist; und führt der Schritt des Steuerns der Energieeinrichtung gemäß der ausgewählten Energieverwaltungslösung zum Laden der Vor-Ort-Batterie mit Elektrizität aus dem externen Netz am schnellsten im Vergleich zu allen anderen Energieverwaltungslösungen.
In einem Aspekt der Erfindung: beinhaltet die Energieeinrichtung eine Vor-Ort-Batterie; bestehen die Energieverwaltungslösungen darin, einen Verbraucher mit Elektrizität aus der Vor-Ort-Batterie während Zeiträumen zu laden, in welchen Elektrizität aus einem externen Netz zu einem gleichen Preis kaufbar ist, der in späteren Zeiträumen höher ist; und führt der Schritt des Steuerns der Energieeinrichtung gemäß der ausgewählten Energieverwaltungslösung zum Laden des Verbrauchers mit Elektrizität aus der Vor-Ort-Batterie am schnellsten im Vergleich zu allen anderen Energieverwaltungslösungen.
In einem Aspekt der Erfindung: beinhaltet die Energieeinrichtung eine Vor-Ort-Batterie und einen Generator für erneuerbare Energien; bestehen die Energieverwaltungslösungen darin, einen Verbraucher mit Elektrizität aus der Vor-Ort-Batterie während Zeiträumen zu laden, die Zeiträumen vorausgehen, in denen prognostiziert wird, dass überschüssige erneuerbare Energie durch den Generator für erneuerbare Energien erzeugt wird; und führt der Schritt des Steuerns der Energieeinrichtung gemäß der ausgewählten Energieverwaltungslösung zum Laden des Verbrauchers mit Elektrizität aus der Vor-Ort-Batterie am schnellsten im Vergleich zu allen anderen Energieverwaltungslösungen.
In einem Aspekt der Erfindung: beinhaltet der Schritt des Auswählens Berücksichtigen einer Wahrscheinlichkeit einer zukünftigen Belastung der Energieeinrichtung und/oder einer Variation der Energie, die der Energieeinrichtung zur Verfügung steht.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Folgendes: Auswählen, aus einer zweiten Gruppe von Energieverwaltungslösungen, die ungünstige Energieverwaltungsaktivitäten mit einem gleichen Preis für den Betrieb der Energieeinrichtung erzielen, einer Energieverwaltungslösung, die am spätesten zu ungünstigen Energieverwaltungsergebnissen führt; und Steuern der Energieeinrichtung gemäß der aus der zweiten Gruppe ausgewählten Energieverwaltungslösung.
In einem Aspekt der Erfindung: beinhaltet die Energieeinrichtung eine Vor-Ort-Batterie; bestehen die Energieverwaltungslösungen darin, einen Verbraucher mit Elektrizität aus der Vor-Ort-Batterie während Zeiträumen zu laden, in welchen Elektrizität aus einem externen Netz zu einem gleichen Preis kaufbar ist, der in früheren Zeiträumen niedriger ist; und führt der Schritt des Steuerns der Energieeinrichtung gemäß der aus der zweiten Gruppe ausgewählten Energieverwaltungslösung zum Laden des Verbrauchers mit Elektrizität aus der Vor-Ort-Batterie am spätesten im Vergleich zu allen anderen Energieverwaltungslösungen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Energieeinrichtung bereitgestellt, die Folgendes aufweist: eine Steuerung, die zum Auswählen, aus einer Gruppe von Energieverwaltungslösungen, die günstige Energieverwaltungsaktivitäten mit einem gleichen Preis für den Betrieb der Energieeinrichtung erzielen, einer Energieverwaltungslösung, die am schnellsten zu günstigen Energieverwaltungsergebnissen führt, und Steuern der Energieeinrichtung gemäß der ausgewählten Energieverwaltungslösung konfiguriert ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch: eine Vor-Ort-Batterie; wobei die Energieverwaltungslösungen darin bestehen, die Vor-Ort-Batterie mit Elektrizität aus einem externen Netz zu laden, die zu einem gleichen Preis kaufbar ist; und die Steuerung ferner zum Steuern der Energieeinrichtung gemäß der ausgewählten Energieverwaltungslösung konfiguriert ist, indem gesteuert wird, dass die Vor-Ort-Batterie mit Elektrizität aus dem externen Netz am schnellsten im Vergleich zu allen anderen Energieverwaltungslösungen geladen wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch: eine Vor-Ort-Batterie; wobei die Energieverwaltungslösungen darin bestehen, einen Verbraucher mit Elektrizität aus der Vor-Ort-Batterie während Zeiträumen zu laden, in welchen Elektrizität aus einem externen Netz zu einem gleichen Preis kaufbar ist, der in späteren Zeiträumen höher ist; und die Steuerung ferner zum Steuern der Energieeinrichtung gemäß der ausgewählten Energieverwaltungslösung konfiguriert ist, indem gesteuert wird, dass die Vor-Ort-Batterie den Verbraucher mit Elektrizität am schnellsten im Vergleich zu allen anderen Energieverwaltungslösungen lädt.
Gemäß einer Ausführungsform: ist der Verbraucher kann entweder ein elektrifiziertes Fahrzeug oder ein Gerät, das sich an der Energieeinrichtung befindet.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch: eine Vor-Ort-Batterie und einen Generator für erneuerbare Energien; wobei die Energieverwaltungslösungen darin bestehen, einen Verbraucher mit Elektrizität aus der Vor-Ort-Batterie während Zeiträumen zu laden, die Zeiträumen vorausgehen, in denen prognostiziert wird, dass überschüssige erneuerbare Energie durch den Generator für erneuerbare Energien erzeugt wird; und die Steuerung ferner zum Steuern der Energieeinrichtung gemäß der ausgewählten Energieverwaltungslösung konfiguriert ist, indem gesteuert wird, dass die Vor-Ort-Batterie den Verbraucher mit Elektrizität am schnellsten im Vergleich zu allen anderen Energieverwaltungslösungen lädt.
Gemäß einer Ausführungsform: ist der Generator für erneuerbare Energien eine Solarpaneelbaugruppe.
Gemäß einer Ausführungsform: ist die Steuerung ferner zum Auswählen, aus einer zweiten Gruppe von Energieverwaltungslösungen, die ungünstige Energieverwaltungsaktivitäten mit einem gleichen Preis für den Betrieb der Energieeinrichtung erzielen, einer Energieverwaltungslösung, die am spätesten zu ungünstigen Energieverwaltungsergebnissen führt, und Steuern der Energieeinrichtung gemäß der aus der zweiten Gruppe ausgewählten Energieverwaltungslösung konfiguriert.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch: eine Vor-Ort-Batterie; wobei die Energieverwaltungslösungen darin bestehen, einen Verbraucher mit Elektrizität aus der Vor-Ort-Batterie während Zeiträumen zu laden, in welchen Elektrizität aus einem externen Netz zu einem gleichen Preis kaufbar ist, der in früheren Zeiträumen niedriger ist; und die Steuerung ferner zum Steuern der Energieeinrichtung gemäß der aus der zweiten Gruppe ausgewählten Energieverwaltungslösung konfiguriert ist, indem gesteuert wird, dass die Vor-Ort-Batterie den Verbraucher mit Elektrizität am spätesten im Vergleich zu allen anderen Energieverwaltungslösungen lädt.

Claims

Verfahren zur Verwendung mit einer Energieeinrichtung, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Auswählen, aus einer Gruppe von Energieverwaltungslösungen, die günstige Energieverwaltungsaktivitäten mit einem gleichen Preis für den Betrieb der Energieeinrichtung erzielen, einer Energieverwaltungslösung, die am schnellsten zu günstigen Energieverwaltungsergebnissen führt; und Steuern der Energieeinrichtung gemäß der ausgewählten Energieverwaltungslösung.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: die Energieeinrichtung eine Vor-Ort-Batterie beinhaltet; die Energieverwaltungslösungen darin bestehen, die Vor-Ort-Batterie mit Elektrizität aus einem externen Netz zu laden, die zu einem gleichen Preis kaufbar ist; und der Schritt des Steuerns der Energieeinrichtung gemäß der ausgewählten Energieverwaltungslösung zum Laden der Vor-Ort-Batterie mit Elektrizität aus dem externen Netz am schnellsten im Vergleich zu allen anderen Energieverwaltungslösungen führt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: die Energieeinrichtung eine Vor-Ort-Batterie beinhaltet; die Energieverwaltungslösungen darin bestehen, einen Verbraucher mit Elektrizität aus der Vor-Ort-Batterie während Zeiträumen zu laden, in welchen Elektrizität aus einem externen Netz zu einem gleichen Preis kaufbar ist, der in späteren Zeiträumen höher ist; und der Schritt des Steuerns der Energieeinrichtung gemäß der ausgewählten Energieverwaltungslösung zum Laden des Verbrauchers mit Elektrizität aus der Vor-Ort-Batterie am schnellsten im Vergleich zu allen anderen Energieverwaltungslösungen führt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: die Energieeinrichtung eine Vor-Ort-Batterie und einen Generator für erneuerbare Energien beinhaltet; die Energieverwaltungslösungen darin bestehen, einen Verbraucher mit Elektrizität aus der Vor-Ort-Batterie während Zeiträumen zu laden, die Zeiträumen vorausgehen, in denen prognostiziert wird, dass überschüssige erneuerbare Energie durch den Generator für erneuerbare Energien erzeugt wird; und der Schritt des Steuerns der Energieeinrichtung gemäß der ausgewählten Energieverwaltungslösung zum Laden des Verbrauchers mit Elektrizität aus der Vor-Ort-Batterie am schnellsten im Vergleich zu allen anderen Energieverwaltungslösungen führt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: der Schritt des Auswählens Berücksichtigen einer Wahrscheinlichkeit und einer Auswirkung einer zukünftigen Belastung der Energieeinrichtung und/oder einer Variation der Energie, die der Energieeinrichtung zur Verfügung steht, beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Auswählen, aus einer zweiten Gruppe von Energieverwaltungslösungen, die ungünstige Energieverwaltungsaktivitäten mit einem gleichen Preis für den Betrieb der Energieeinrichtung erzielen, einer Energieverwaltungslösung, die am spätesten zu ungünstigen Energieverwaltungsergebnissen führt; und Steuern der Energieeinrichtung gemäß der aus der zweiten Gruppe ausgewählten Energieverwaltungslösung.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei: die Energieeinrichtung eine Vor-Ort-Batterie beinhaltet; die Energieverwaltungslösungen darin bestehen, einen Verbraucher mit Elektrizität aus der Vor-Ort-Batterie während Zeiträumen zu laden, in welchen Elektrizität aus einem externen Netz zu einem gleichen Preis kaufbar ist, der in früheren Zeiträumen niedriger ist; und der Schritt des Steuerns der Energieeinrichtung gemäß der aus der zweiten Gruppe ausgewählten Energieverwaltungslösung zum Laden des Verbrauchers mit Elektrizität aus der Vor-Ort-Batterie am spätesten im Vergleich zu allen anderen Energieverwaltungslösungen führt.
Energieeinrichtung, umfassend: eine Steuerung, die zum Auswählen, aus einer Gruppe von Energieverwaltungslösungen, die günstige Energieverwaltungsaktivitäten mit einem gleichen Preis für den Betrieb der Energieeinrichtung erzielen, einer Energieverwaltungslösung, die am schnellsten zu günstigen Energieverwaltungsergebnissen führt, und Steuern der Energieeinrichtung gemäß der ausgewählten Energieverwaltungslösung konfiguriert ist.
Energieeinrichtung nach Anspruch 8, ferner umfassend: eine Vor-Ort-Batterie; wobei die Energieverwaltungslösungen darin bestehen, die Vor-Ort-Batterie mit Elektrizität aus einem externen Netz zu laden, die zu einem gleichen Preis kaufbar ist; und die Steuerung ferner zum Steuern der Energieeinrichtung gemäß der ausgewählten Energieverwaltungslösung konfiguriert ist, indem gesteuert wird, dass die Vor-Ort-Batterie mit Elektrizität aus dem externen Netz am schnellsten im Vergleich zu allen anderen Energieverwaltungslösungen geladen wird.
Energieeinrichtung nach Anspruch 8, ferner umfassend: eine Vor-Ort-Batterie; wobei die Energieverwaltungslösungen darin bestehen, einen Verbraucher mit Elektrizität aus der Vor-Ort-Batterie während Zeiträumen zu laden, in welchen Elektrizität aus einem externen Netz zu einem gleichen Preis kaufbar ist, der in späteren Zeiträumen höher ist; und die Steuerung ferner zum Steuern der Energieeinrichtung gemäß der ausgewählten Energieverwaltungslösung konfiguriert ist, indem gesteuert wird, dass die Vor-Ort-Batterie den Verbraucher mit Elektrizität am schnellsten im Vergleich zu allen anderen Energieverwaltungslösungen lädt.
Energieeinrichtung nach Anspruch 8, ferner umfassend: eine Vor-Ort-Batterie und einen Generator für erneuerbare Energien; wobei die Energieverwaltungslösungen darin bestehen, einen Verbraucher mit Elektrizität aus der Vor-Ort-Batterie während Zeiträumen zu laden, die Zeiträumen vorausgehen, in denen prognostiziert wird, dass überschüssige erneuerbare Energie durch den Generator für erneuerbare Energien erzeugt wird; und die Steuerung ferner zum Steuern der Energieeinrichtung gemäß der ausgewählten Energieverwaltungslösung konfiguriert ist, indem gesteuert wird, dass die Vor-Ort-Batterie den Verbraucher mit Elektrizität am schnellsten im Vergleich zu allen anderen Energieverwaltungslösungen lädt.
Energieeinrichtung nach Anspruch 8, wobei: die Steuerung ferner zum Auswählen, aus einer zweiten Gruppe von Energieverwaltungslösungen, die ungünstige Energieverwaltungsaktivitäten mit einem gleichen Preis für den Betrieb der Energieeinrichtung erzielen, einer Energieverwaltungslösung, die am spätesten zu ungünstigen Energieverwaltungsergebnissen führt, und Steuern der Energieeinrichtung gemäß der aus der zweiten Gruppe ausgewählten Energieverwaltungslösung konfiguriert ist.
Energieeinrichtung nach Anspruch 12, ferner umfassend: eine Vor-Ort-Batterie; wobei die Energieverwaltungslösungen darin bestehen, einen Verbraucher mit Elektrizität aus der Vor-Ort-Batterie während Zeiträumen zu laden, in welchen Elektrizität aus einem externen Netz zu einem gleichen Preis kaufbar ist, der in früheren Zeiträumen niedriger ist; und die Steuerung ferner zum Steuern der Energieeinrichtung gemäß der aus der zweiten Gruppe ausgewählten Energieverwaltungslösung konfiguriert ist, indem gesteuert wird, dass die Vor-Ort-Batterie den Verbraucher mit Elektrizität am spätesten im Vergleich zu allen anderen Energieverwaltungslösungen lädt.
Energieeinrichtung, die eine Energiespeichervorrichtung aufweist, die zum Aufnehmen von Elektrizität aus einem externen Netz zu unterschiedlichen Preisraten während unterschiedlicher Zeiträume betreibbar ist, wobei zwei der Zeiträume die niedrigsten Preisraten aufweisen, wobei die Energieeinrichtung Folgendes umfasst: eine Steuerung, die zum Laden der Energiespeichervorrichtung während eines früheren der zwei Zeiträume mit Elektrizität aus dem externen Netz anstatt Laden der Energiespeichervorrichtung während eines späteren der zwei Zeiträume mit Elektrizität aus dem externen Netz konfiguriert ist.
Energieeinrichtung nach Anspruch 14, wobei: die Steuerung ferner zum Laden der Energiespeichervorrichtung während des früheren der zwei Zeiträume mit einer Menge an Elektrizität aus dem externen Netz konfiguriert ist, die ausreicht, um einen prognostizierten Bedarf an Elektrizität zu decken, der durch die Energieeinrichtung während eines Zeitraum nach dem früheren der zwei Zeiträume und vor dem späteren der zwei Zeiträume bereitzustellen ist.