DE112016006748T5

DE112016006748T5 - Energiemanagementsystem

Info

Publication number: DE112016006748T5
Application number: DE112016006748.8T
Authority: DE
Inventors: Yutaka Kuboyama
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-04-14
Filing date: 2016-04-14
Publication date: 2018-12-27
Also published as: JP6026713B1; WO2017179178A1; JPWO2017179178A1; US20190052085A1; JP6234530B2; CN108886253A; US10749346B2; JP2017192283A

Abstract

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Energiemanagementsystem zu erhalten, das einen Energiegenerator und eine Energiespeichervorrichtung, die beide effizient betrieben werden können, enthält. Ein Energiemanagementsystem (100) zum Liefern von erzeugter Energie von einer Solarzelle (13), die der Energiegenerator ist, zu einem Energienetz (1) und einer Speicherbatterie (23), die die Energiespeichervorrichtung ist, enthält eine Steuervorrichtung (5), die zu der Speicherbatterie (23) gelieferte Ladeenergie und Ausgabeenergie von der Solarzelle (13) steuert, damit die erzeugte Energie nicht rückwärts zu dem Energienetz (1) strömt; eine Spannungsüberwachungseinheit (6), die die Spannung des Energienetzes (1) überwacht; und eine Stromüberwachungseinheit (7), die den Strom von dem Energienetz (1) überwacht. Die Steuervorrichtung (5) steuert die zu der Speicherbatterie (23) gesendete Ladeenergie gemäß von dem Energienetz (1) gekaufter Energie auf der Grundlage der Spannung und des Stroms; und die Speicherbatterie (23) und die Solarzelle (13) werden gemäß unterschiedlichen Schwellenwerten für gekaufte Energie gesteuert.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Energiemanagementsystem, das mit einem Energiegenerator und einer Energiespeichervorrichtung verbunden ist.
Hintergrund
Energiegeneratoren, die erneuerbare Energie, typischerweise Solarenergie, verwenden, und Systeme, die kostengünstige Nachtenergie in einer Energiespeichervorrichtung speichern, damit die darin gespeicherte elektrische Energie während der Tageszeit als eine Restlast verbraucht wird, sind in jüngerer Zeit allgemeiner verbreitet.
Wenn jedoch von dem Energiegenerator ausgegebene Energie zu dem Energienetz zurückströmt, wird die Spannung des Energienetzes erhöht. Es ist daher erforderlich, diese Spannungserhöhung des Energienetzes durch Verringerung der Ausgangsenergie des Energiegenerators zu verhindern und somit die rückwärts zu dem Energienetz strömende Energie zu reduzieren, wenn die Spannung des Energienetzes einen Schwellenwert überschreitet oder wenn ein Energieunternehmen die Verhinderung einer Energierückströmung in sein Energienetz verlangt.
In dem Fall, bei dem der Energiegenerator erneuerbare Energie verwendet, um Elektrizität zu erzeugen, setzt eine Abnahme der Ausgangsenergie des Energiegenerators den Nutzungswirkungsgrad der erneuerbaren Energie herab.
Das Patentdokument 1 beschreibt eine herkömmliche Technologie, bei der in einem Energiemanagementsystem, das mit einem Energienetz verbunden ist und einen Energiegenerator und eine Energiespeichervorrichtung enthält, die Energiespeichervorrichtung beginnt, geladen zu werden, wenn die Spannung des Energienetzes einen Schwellenwert überschreitet. Gemäß dem Patentdokument 1 kann eine Zunahme der Spannung des Energienetzes verhindert werden, indem die rückwärts in das Energienetz strömende Energie abnimmt, aber ohne dass die Ausgangsenergie des Energiegenerators abnimmt.
Zitierungsliste
Patentliteratur
Patentdokument 1:
internationale Veröffentlichung WO 2013/015256
Kurzfassung
Technisches Problem
Es besteht jedoch bei der vorgenannten herkömmlichen Technik das Problem, dass, wenn die zum Laden der Energiespeichervorrichtung benötigte Energie größer als die Ausgangsenergie des Energiegenerators ist, Energie aus dem Energienetz gekauft werden muss, um den Engpass an Energie zu beseitigen. Weiterhin kann, wenn die Laderate der Energiespeichervorrichtung plötzlich ansteigt, die Energiespeichervorrichtung nicht weiter geladen werden, und daher wird die Zeitperiode verlängert, während deren die Ausgangsenergie von dem Energiegenerator herabgesetzt werden muss, mit dem Ergebnis, dass der Energiegenerator einen geringeren Nutzungswirkungsgrad hat. Somit wird das Energiemanagement nicht effizient durchgeführt.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts des Vorstehenden gemacht, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Energiemanagementsystem zu erhalten, das einen Energiegenerator und eine Energiespeichervorrichtung enthält, die beide effizient betrieben werden können.
Lösung des Problems
Um das Problem zu lösen und das vorbeschriebene Ziel zu erreichen, bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Energiemanagementsystem zum Liefern von erzeugter Energie von einem Energiegenerator zu einem Energienetz und einer Energiespeichervorrichtung. Das System enthält: eine Steuervorrichtung zum Steuern des Ladens von zu der Energiespeichervorrichtung gelieferter Energie und der Ausgabe von Energie von dem Energiegenerator, damit die gesendete erzeugte Energie nicht zu dem Energienetz zurückströmt; eine Spannungsüberwachungseinheit zum Überwachen einer Spannung des Energienetzes; und eine Stromüberwachungseinheit zum Überwachen eines Stroms von dem Energienetz. Die Steuervorrichtung steuert die zu der Energiespeichervorrichtung gesendete Ladeenergie gemäß aus dem Energienetz gekaufter Energie auf der Grundlage der Spannung und des Stroms. Die Energiespeichervorrichtung und der Energiegenerator werden gemäß unterschiedlichen Schwellenwerten für gekaufte Energie gesteuert.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Das Energiemanagementsystem nach der vorliegenden Erfindung enthält einen Energiegenerator und eine Energiespeichervorrichtung, die beide effizient betrieben werden können.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Konfiguration eines Energiemanagementsystems nach einem ersten Ausführungsbeispiel illustriert.
2 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Arbeitsweise einer Steuervorrichtung illustriert, die die zu einer Speicherbatterie gesendete Ladeenergie und die Ausgabeenergie einer in 1 illustrierten Solarzelle bestimmt.
3 ist ein Diagramm, das ein Zeitdiagramm für den Energieverbrauch einer Last, die von einem Energienetz gekaufte Energie, die zu der Speicherbatterie gesendete Ladeenergie und die Ausgangsenergie der Solarzelle nach dem ersten Ausführungsbeispiel illustriert.
4 ist ein Diagramm, das ein Zeitdiagramm zum Bestimmen der zu der Speicherbatterie gesendeten Ladeenergie nach einem zweiten Ausführungsbeispiel illustriert.
5 ist ein Diagramm, das ein Zeitdiagramm für die Bestimmung der zu der Speicherbatterie gesendeten Ladeenergie und der Entladeenergie von der Speicherbatterie nach einem dritten Ausführungsbeispiel illustriert.
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Konfiguration eines Energiemanagementsystems nach einem vierten Ausführungsbeispiel illustriert.
7 ist ein Diagramm, das ein Zeitdiagramm für den Energieverbrauch der Last, die von dem Energienetz gekaufte Energie, die zu der Speicherbatterie gesendete Ladeenergie und die Ausgangsenergie der Solarzelle nach einem fünften Ausführungsbeispiel illustriert.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Ein Energiemanagementsystem nach Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird nun im Einzelnen mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt ist.
Erstes Ausführungsbeispiel
1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Konfiguration eines Energiemanagementsystems nach einem ersten Ausführungsbeispiel illustriert. Ein in 1 illustriertes Energiemanagementsystem 100 ist mit einem Energienetz 1, einer Solarzelle 13, die ein Energiegenerator ist, und einer Speicherbatterie 23, die eine Energiespeichervorrichtung ist, verbunden. Das Energiemanagementsystem 100 enthält einen Energiewandler 14 für die Solarzelle, einen Energiewandler 24 für die Speicherbatterie, eine Steuervorrichtung 5, eine Spannungsüberwachungseinheit 6 und eine Stromüberwachungseinheit 7. Das Energienetz 1 und die Energiewandler 14 und 24 sind mit einer Last 2 in einem Haus verbunden. Die Steuervorrichtung 5 empfängt eine Aufforderung zum Verhindern einer Energierückströmung von einer Hoststeuervorrichtung 8. Die Hoststeuervorrichtung 8 ist eine Steuervorrichtung, die auf der Energielieferseite, wie einem Energieunternehmen, installiert ist.
Die Spannungsüberwachungseinheit 6 überwacht die Spannung des Energienetzes 1. Die Stromüberwachungseinheit 7 überwacht den Strom von dem Energienetz 1, und die Steuervorrichtung 5 überwacht die von dem Energienetz 1 gekaufte Energie durch Verwendung der Spannung und des Stroms des Energienetzes 1. Der Energiewandler 14 wandelt Gleichstromenergie von der Solarzelle 13 in Wechselstromenergie um und liefert die erzeugte Energie zu dem Energienetz 1 und zu der Last 2. Der Energiewandler 24 wandelt Gleichstromenergie von der Speicherbatterie 23 in Wechselstromenergie um, die als Lieferenergie von der Speicherbatterie 23 zu der Last 2 gesendet wird, und er wandelt Wechselstromenergie von dem Energienetz 1 in Gleichstromenergie um, die als Lieferladeenergie zu der Speicherbatterie 23 gesendet wird.
Wenn die Hoststeuervorrichtung 8 dazu auffordert, eine Energierückströmung zu verhindern, oder wenn die von der Spannungsüberwachungseinheit 6 überwachte Spannung eine Schwellenspannung überschreitet und wenn die gekaufte Energie einen Schwellenwert für die gekaufte Energie erreicht hat, steuert die Steuervorrichtung 5 den Energiewandler 24 derart, dass er die zu der Speicherbatterie 23 gesendete Ladeenergie erhöht, oder die Steuervorrichtung 5 steuert den Energiewandler 14 derart, dass er die Ausgangsleistung der Solarzelle 13 verringert. Es ist zu beachten, dass, während die Steuervorrichtung 5 die zu der Speicherbatterie 23 gesendete Ladeenergie und die Ausgabeenergie von der Solarzelle 13 bei Empfang einer Aufforderung zum Verhindern einer Energierückströmung von der Hoststeuervorrichtung 8 bestimmen kann, die Steuervorrichtung 5 alternativ bei Empfang eines Zielwerts für die von dem Energienetz 1 gekaufte Energie den Energiewandler 14 und den Energiewandler 24 steuern und somit die zu der Speicherbatterie 23 gesendete Ladeenergie und die Ausgabeenergie der Solarzelle 13 setzen kann. Alternativ kann die Steuereinheit 5 die zu der Speicherbatterie 23 gesendete Ladeenergie und die Ausgabeenergie der Solarzelle 13 bei Empfang von Zielwerten für die zu der Speicherbatterie 23 gesendete Ladeenergie und die Ausgangsenergie der Solarzelle 13 bestimmen.
2 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Arbeitsweise der Steuervorrichtung 5 illustriert, die die zu der Speicherbatterie 23 gesendete Ladeenergie und die Ausgangsenergie der in 1 illustrierten Solarzelle 13 bestimmt. Die Steuervorrichtung 5 startet die Verarbeitung zuerst durch Bestimmen, ob die Hoststeuervorrichtung 8 eine Ausgabeherabsetzungsaufforderung ausgegeben hat oder nicht (S11). Die Steuervorrichtung 5 beendet die Verarbeitung, wenn keine Ausgabeherabsetzungsaufforderung ergangen ist (NEIN bei S11). Wenn eine Ausgabeherabsetzungsaufforderung von der Hoststeuervorrichtung 8 ergangen ist (JA bei S11), bestimmt die Steuervorrichtung, ob eine Energierückströmung stattfindet oder nicht (S12). Hier bestimmt die Steuervorrichtung 5, dass eine Energierückströmung stattfindet, wenn die gekaufte Energie verringert wird, um den Schwellenwert für gekaufte Energie zu erreichen. Wenn eine Energierückströmung stattfindet (JA bei S12), bestimmt die Steuervorrichtung 5, ob die zu der Speicherbatterie 23 gesendete Ladeenergie erhöht werden kann oder nicht (S13). Wenn die zu der Speicherbatterie 23 gesendete Ladeenergie erhöht werden kann (JA bei S13), steuert die Steuervorrichtung 5 den Energiewandler 24 derart, dass er die zu der Speicherbatterie 23 gesendete Ladeenergie erhöht (S14). Wenn die zu der Speicherbatterie 23 gesendete Ladeenergie die maximale Ladeenergie erreicht hat und nicht erhöht werden kann (NEIN bei S13), steuert die Steuervorrichtung 5 den Energiewandler 14 derart, dass er die Ausgabeenergie der Solarzelle 13 verringert (S15). Es ist zu beachten, dass die maximale Ladeenergie eine obere Energiegrenze ist, bis zu der die Ladebatterie 23 geladen werden kann.
Alternativ bestimmt die Steuervorrichtung 5, dass eine Energierückströmung nicht auftritt, wenn die gekaufte Energie erhöht wird, um den Schwellenwert der gekauften Energie zu erreichen. Wenn eine Energierückströmung nicht auftritt (NEIN bei S12), bestimmt die Steuervorrichtung 5, ob die Ausgabeenergie der Solarzelle 13 erhöht werden kann oder nicht (S16). Wenn die Ausgabeenergie der Solarzelle 13 erhöht werden kann (JA bei S16), steuert die Steuervorrichtung den Energiewandler 14 derart, dass er die Ausgabeenergie der Solarzelle 13 erhöht (S17). Die Steuervorrichtung steuert den Energiewandler 24 derart, dass er die zu der Speicherbatterie 23 gesendete Ladeenergie verringert (S18), wenn die Ausgabeenergie der Solarzelle 13 nicht erhöht werden kann, da ihre Ausgabeenergie die maximale Ausgabeenergie erreicht hat oder die Intensität der Sonnenstrahlung abgenommen hat (NEIN bei S16). Es ist zu beachten, dass die Steuervorrichtung 5 die Verarbeitung beendet und den regulären Betrieb wiederaufnimmt, wenn keine Aufforderung zum Verhindern einer Energierückströmung durch die Hoststeuervorrichtung 8 erfolgt.
3 ist ein Diagramm, das ein Zeitdiagramm des Energieverbrauchs der Last 2, der von dem Energienetz 1 gekauften Energie, der zu der Speicherbatterie 23 gesendeten Ladeenergie und der Ausgabeenergie der Solarzelle 13 nach dem ersten Ausführungsbeispiel illustriert. In dem Intervall A von 3 verringert die Steuervorrichtung 5 die gekaufte Energie, wenn der Energieverbrauch abnimmt. Die Steuervorrichtung bestimmt, dass eine Energierückströmung auftritt, wenn die gekaufte Energie den Schwellenwert der gekauften Energie erreicht, wodurch die zu der Speicherbatterie 23 gesendete Ladeenergie im Intervall B zunimmt. Wenn die zu der Speicherbatterie 23 gesendete Ladeenergie im Intervall B die maximale Ladeenergie erreicht, verringert die Steuervorrichtung 5 im Intervall C die Ausgabeenergie der Solarzelle 13. Es ist zu beachten, dass die Energie als gekaufte Energie bezeichnet wird, wenn der Strom aus dem Energienetz zu der Last und zu dem Energiewandler fließt, und sie wird als Verkaufsenergie bezeichnet, wenn der Strom aus der Last und aus dem Energiewandler in das Energienetz fließt, wobei die Anwesenheit von Verkaufsenergie das Auftreten einer Energierückströmung anzeigt.
Zweites Ausführungsbeispiel
4 ist ein Diagramm, das ein Zeitdiagramm zum Bestimmen der zu der Speicherbatterie 23 gesendeten Ladeenergie nach einem zweiten Ausführungsbeispiel illustriert. Die Steuervorrichtung 5 kann Zeitplaninformationen zum Verhindern einer Energierückströmung von der Hoststeuervorrichtung 8 empfangen, wobei eine Startzeit in diesen Zeitplaninformationen gesetzt ist, zu der das Laden der Speicherbatterie 23 durch Verwendung der Steuermittel nach dem ersten Ausführungsbeispiel gestartet wird, und wobei eine Endzeit auch in den Zeitplaninformationen gesetzt ist, zu der der reguläre Betrieb wiederaufgenommen wird. Es ist zu beachten, dass die Speicherbatterie 23 nicht geladen werden kann, wenn der Ladepegel der Speicherbatterie 23 während der Zeitperiode eine obere Ladegrenze erreicht, um eine Energierückströmung zu verhindern; und wenn dies geschieht, steuer die Steuervorrichtung 5 den Energiewandler 14 derart, dass die Ausgabeenergie der Solarzelle 13 verringert wird.
Drittes Ausführungsbeispiel
5 ist ein Diagramm, das ein Zeitdiagramm zum Bestimmen der zu der Speicherbatterie 23 gesendeten Ladeenergie und der Entladeenergie von der Speicherbatterie 23 nach einem dritten Ausführungsbeispiel illustriert. Das zweite Ausführungsbeispiel hat ein Problem dahingehend, dass die Ausgabeenergie der Solarzelle 13 verringert wird, da die Speicherbatterie 23 nicht geladen werden kann, wenn der Ladepegel der Speicherbatterie 23 während der Zeitperiode für die Verhinderung der Energierückströmung die obere Ladegrenze erreicht. Angesichts des Vorstehenden verringert das dritte Ausführungsbeispiel den Ladepegel durch Entladen von Energie aus der Speicherbatterie 23 zu der Last 2 vor der in den Zeitplaninformationen gesetzten Startzeit, wodurch die Zeit verlängert wird, während derer die Speicherbatterie 23 geladen wird, und die Zeit beschnitten wird, während derer die Ausgabeenergie der Solarzelle 13 herabgesetzt wird. Es ist zu beachten, dass selbst während der Zeitperiode zum Verhindern einer Energierückströmung Energie aus der Speicherbatterie entladen werden kann, um deren Ladepegel zu senken, wenn der Energieverbrauch der Last 2 größer als die Ausgabeenergie der Solarzelle 13 ist.
Viertes Ausführungsbeispiel
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Konfiguration eines Energiemanagementsystems nach einem vierten Ausführungsbeispiel illustriert. Anstelle der Steuervorrichtung 5, der Spannungsüberwachungseinheit 6 und der Stromüberwachungseinheit 7, die in 1 illustriert sind, ist ein Energiemanagementsystem 100a vorgesehen, das, wie in 6 illustriert ist, eine Steuervorrichtung 15 für die Solarzelle, eine Spannungsüberwachungseinheit 16 für die Solarzelle, eine Stromüberwachungseinheit 17 für die Solarzelle, eine Steuervorrichtung 25 für die Speicherbatterie, eine Spannungsüberwachungseinheit 26 für die Speicherbatterie und eine Stromüberwachungseinheit 27 für die Speicherbatterie enthält.
Wie in 1 ist die Last 2 mit dem Energiewandler 14 für die Erzeugung von Solarenergie, dem Energiewandler 24 für die Speicherbatterie und dem Energienetz 1 verbunden. Darüber hinaus können die Steuervorrichtungen 15 und 25 so konfiguriert sein, dass sie jeweils eine Aufforderung zum Verhindern einer Energierückströmung von einer Hoststeuervorrichtung 8a empfangen, oder sie können so konfiguriert sein, dass sie jeweils eine Aufforderung von einer Hoststeuervorrichtung (nicht dargestellt) in dem Energiemanagementsystem 100a empfangen, die eine Aufforderung zum Verhindern einer Energierückströmung von der Hoststeuervorrichtung 8a empfängt. Das vierte Ausführungsbeispiel kann verwendet werden, wenn die Solarzelle 13 und die Speicherbatterie 23 individuell installiert sind.
Die Spannungsüberwachungseinheit 16 und die Spannungsüberwachungseinheit 26 überwachen die Spannung des Energienetzes 1, und die Stromüberwachungseinheit 17 und die Stromüberwachungseinheit 27 überwachen den Strom von dem Energienetz 1. Es ist zu beachten, dass die Spannungsüberwachungseinheit und die Spannungsüberwachungseinheit 26 eine gemeinsame Konfiguration haben können und die Stromüberwachungseinheit 17 und die Stromüberwachungseinheit 27 eine gemeinsame Konfiguration haben können, in welchem Fall eine Spannungsüberwachungseinheit und eine Stromüberwachungseinheit mit jeder der Steuervorrichtungen 15 und 25 verbunden sein kann.
Wenn die Hoststeuervorrichtung 8a eine Aufforderung zum Verhindern einer Energierückströmung ausgibt oder wenn die von der Spannungsüberwachungseinheit 16 überwachte Spannung eine Schwellenspannung überschreitet, dann senkt, wenn die gekaufte Energie den Schwellenwert der gekauften Energie erreicht hat, die Steuervorrichtung 15 die Ausgabeenergie der Solarzelle 13. Wenn die Hoststeuervorrichtung 8a eine Aufforderung zum Verhindern einer Energierückströmung ausgibt oder wenn die von der Spannungsüberwachungseinheit 26 überwachte Spannung eine Schwellenspannung überschreitet, dann erhöht, wenn die gekaufte Energie den Schwellenwert der gekauften Energie erreicht hat, die Steuervorrichtung 25 die zu der Speicherbatterie 23 gesendete Ladeenergie.
Es ist zu beachten, dass die Steuervorrichtung 15 die Ausgabeenergie der Solarzelle 13 bei Empfang einer Aufforderung zum Verhindern einer Energierückströmung von der Hoststeuervorrichtung 8a bestimmen kann. Alternativ kann die Steuervorrichtung 15 die Ausgabeenergie der Solarzelle 13 bei Empfang eines Zielwerts für die von dem Energienetz 1 gekaufte Energie bestimmen. Alternativ kann die Steuervorrichtung 15 die Ausgabeenergie der Solarzelle 13 bei Empfang eines Zielwerts für die Ausgabeenergie der Solarzelle 13 bestimmen. Darüber hinaus kann die Steuervorrichtung 25 die zu der Speicherbatterie 23 gesendete Ladeenergie bei Empfang einer Aufforderung zum Verhindern einer Energierückströmung von der Hoststeuervorrichtung 8a bestimmen. Alternativ kann die Steuervorrichtung 25 die zu der Speicherbatterie 23 gesendete Ladeenergie bei Empfang eines Zielwerts für die von dem Energienetz 1 gekaufte Energie bestimmen. Alternativ kann die Steuervorrichtung 25 die zu der Speicherbatterie 23 gesendete Ladeenergie bei Empfang eines Zielwerts für die zu der Speicherbatterie 23 gesendete Ladeenergie bestimmen.
Fünftes Ausführungsbeispiel
7 ist ein Diagramm, das ein Zeitdiagramm für den Energieverbrauch der Last 2, die von dem Energienetz 1 gekaufte Energie, die zu der Speicherbatterie 23 gesendete Ladeenergie und die Ausgabeenergie der Solarzelle 13 nach einem fünften Ausführungsbeispiel illustriert. Für das vierte Ausführungsbeispiel wird angenommen, dass die Solarzelle und die Speicherbatterie individuell installiert sind, und dort besteht das Problem, dass die Steuervorrichtung 15 und die Steuervorrichtung 25 durch die Hoststeuervorrichtung 8a überwacht und gesteuert werden müssen oder Informationen untereinander austauschen und einander steuern müssen, um eine Koordination zwischen den Steuervorrichtungen zu haben. Angesichts des Vorstehenden wird bei dem fünften Ausführungsbeispiel der Schwellenwert für die gekaufte Energie bei der Steuervorrichtung 25 höher als der Schwellenwert für die gekaufte Energie bei der Steuervorrichtung 15 gesetzt, wodurch das Erhöhen der zu der Speicherbatterie 23 gesendeten Ladeenergie eine höhere Priorität als das Senken der Ausgabeenergie der Solarzelle 13 erhält. Das heißt, der Energiewandler 14 und der Energiewandler 24 werden gemäß unterschiedlichen Schwellenwerten für gekaufte Energie gesteuert. Im Intervall A von 7 verringert die Steuervorrichtung 25 die gekaufte Energie, wenn der Energieverbrauch sinkt. Die Steuervorrichtung 25 bestimmt, dass eine Energierückströmung stattfindet, wenn die gekaufte Energie abnimmt, um den Schwellenwert der gekauften Energie zu erreichen, wodurch die zu der Speicherbatterie 23 gesendete Ladeenergie im Intervall B erhöht wird. Darüber hinaus bestimmt, da die zu der Speicherbatterie 23 gesendete Ladeenergie im Intervall B die maximale Ladeenergie erreicht und der Energieverbrauch im Intervall C abnimmt, die Steuervorrichtung 15, dass eine Energierückströmung auftritt, wenn die gekaufte Energie verringert wird, um den Schwellenwert der gekauften Energie zu erreichen, wodurch die Ausgabeenergie der Solarzelle 13 im Intervall D herabgesetzt wird.
Das in dem ersten bis fünften Ausführungsbeispiel beschriebene Energiemanagementsystem enthält den Energiegenerator und die Energiespeichervorrichtung, und es ist für ein Energiemanagementsystem geeignet, das eine Energierückströmung verhindert.
Es ist zu beachten, dass der Energiegenerator nach der vorliegenden Erfindung nicht auf eine Solarzelle beschränkt ist, sondern eine Brennstoffzelle oder ein Windturbinengenerator sein kann. Darüber hinaus ist die Energiespeichervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung nicht auf eine stationäre Speicherbatterie beschränkt, sondern kann eine Speicherbatterie sein, die auf einem elektrischen Fahrzeug angeordnet ist.
Mit herkömmlichen Techniken wird gekaufte Energie von dem Energienetz gekauft, um einen Energieengpass zu überwinden, wenn die zu der Energiespeichervorrichtung gesendete Ladeenergie größer als die Ausgabeenergie des Energiegenerators ist. Somit wird in dem Fall, bei dem der Energiegenerator eine Solarzelle ist, kostenaufwendige Tageselektrizität gekauft, und dies ist in Bezug auf die Kosten ineffizient. Darüber hinaus kann die Energiespeichervorrichtung nicht weiter geladen werden, wenn der Ladepegel hiervon plötzlich ansteigt, und daher findet eine Verlängerung der Zeitperiode statt, während derer die Ausgabeenergie des Energiegenerators verringert werden muss, mit dem Ergebnis, dass der Energiegenerator einen niedrigeren Nutzungswirkungsgrad hat.
Wenn die Spannung des Energienetzes die Schwellenspannung überschreitet oder wenn das Energieunternehmen dazu auffordert, eine Energierückströmung zu dem Energienetz zu verhindern, reduziert das in dem ersten bis fünften Ausführungsbeispiel beschriebene Energiemanagementsystem die von dem Energienetz gekaufte Energie so weit wie möglich, indem Ladeenergie zu der Energiespeichervorrichtung gesendet wird, während die Ladeenergie zu dieser eingestellt wird, wodurch es die Zeit, während derer die Ausgabeenergie des Energiegenerators gesenkt wird, beschneidet und in der Lage ist, eine Verringerung des Nutzungswirkungsgrads des Energiegenerators so weit wie möglich zu verhindern.
Die in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen illustrierten Konfigurationen illustrieren lediglich Beispiele für den Inhalt der vorliegenden Erfindung und können somit mit einer anderen bekannten Technik kombiniert oder teilweise weggelassen und/oder modifiziert werden, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste
1 Energienetz; 2 Last; 5, 15, 25 Steuervorrichtung; 6, 16, 26 Spannungsüberwachungseinheit, 7, 17, 27 Stromüberwachungseinheit; 8, 8a Hoststeuervorrichtung; 13 Solarzelle; 14, 24 Energiewandler; 23 Speicherbatterie; 100, 100a Energiemanagementsystem.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2013/015256 [0006]

Claims

Energiemanagementsystem zum Liefern erzeugter Energie von einem Energiegenerator zu einem Energienetz und einer Energiespeichervorrichtung, welches System aufweist: eine Steuervorrichtung zum Steuern von zu der Energiespeichervorrichtung gelieferter Ladeenergie und von Ausgabeenergie von dem Energiegenerator, damit die gesendete erzeugte Energie nicht rückwärts in das Energienetz strömt; eine Spannungsüberwachungseinheit zum Überwachen einer Spannung des Energienetzes; und eine Stromüberwachungseinheit zum Überwachen eines Stroms des Energienetzes, wobei die Steuervorrichtung die zu der Energiespeichervorrichtung gesendete Ladeenergie gemäß von dem Energienetz gekaufter Energie auf der Grundlage der Spannung und des Stroms steuert und die Energiespeichervorrichtung und der Energiegenerator gemäß unterschiedlichen Schwellenwerten von gekaufter Energie gesteuert werden.
Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, bei dem, wenn Zeitplaninformationen von einer externen Quelle empfangen werden, die Steuervorrichtung eine Energierückströmung zu dem Energienetz gemäß den Zeitplaninformationen verhindert.
Energiemanagementsystem nach Anspruch 2, bei dem die Steuervorrichtung die zu der Energiespeichervorrichtung gesendete Ladeenergie auf der Grundlage der Zeitplaninformationen steuert.