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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Strommanagementsystem, einen Verbraucher und eine Steuereinheit für einen Verbraucher.
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Erneuerbare Energien können zu einer Energieversorgung beitragen, die unabhängig von fossilen Brennstoffen ist. Durch die Umstellung der Stromversorgung auf erneuerbare Energien ist es möglich, eine saubere und zukunftsfähige Stromversorgung bereitzustellen. Erneuerbare Energien haben jedoch den Nachteil, dass sie teilweise nicht kontinuierlich zur Verfügung stehen. Photovoltaikanlagen erzeugen beispielsweise nur Strom, wenn die Sonne scheint. Windkraftanlagen sind darauf angewiesen, dass ein entsprechender Wind weht. Dadurch kann es vorkommen, dass genügend elektrische Energie zur Verfügung steht, wenn sie nicht gebraucht wird, oder dass weniger elektrische Energie zur Verfügung steht, als gebraucht würde. Es ist bekannt, die überschüssige elektrische Energie aus erneuerbaren Energien mittels Stromspeicher, beispielsweise Akkumulatoren, zu speichern. Die Speicherung von elektrischem Strom in Akkumulatoren ist allerdings teuer, schwer und aufwendig.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Strommanagementsystem bereitzustellen, das eine kostengünstige, alternative Speicherung von erneuerbaren Energien ermöglicht. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Verbraucher und eine Steuereinheit für einen Verbraucher bereitzustellen.
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Diese Aufgaben werden durch ein Strommanagementsystem, einen Verbraucher und ein Steuereinheit gemäß der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Ein Strommanagementsystem weist eine erste Erfassungseinrichtung auf, die eingerichtet ist, die von einer Stromquelle zur Verfügung gestellte elektrische Energie zu erfassen. Außerdem umfasst das Strommanagementsystem eine Steuereinheit, die mit einem Verbraucher verbunden ist. Die Steuereinheit ist eingerichtet, anhand eines Signals den Verbraucher zwischen einem Normalmodus und einem Vorratsmodus umzuschalten, wobei im Vorratsmodus zusätzliche Energie verbraucht werden kann, wodurch das elektrische Gerät diese elektrische Energie in Form einer anderen Energie speichert.
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Der Verbraucher weist dabei einen Betriebsparameter auf, der im Normalbetrieb einen Sollwert aufweist. Dieser Betriebsparameter, bzw. der Sollwert des Betriebsparameters, kann über- oder unterschritten werden, ohne den Verwendungszweck des Verbrauchers einzuschränken. Durch die Über- oder Unterschreitung des Sollwerts des Betriebsparameters kann Energie innerhalb des Verbrauchers gespeichert werden, wobei der Verbraucher eingerichtet ist, im Vorratsmodus den Sollwert des Betriebsparameters entsprechend zu über- oder zu unterschreiten.
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Durch die Über- oder Unterschreitung des Betriebsparameters kann der Verbraucher überschüssige elektrische Energie, beispielsweise aus erneuerbaren Energien, verbrauchen und dadurch speichern. Sollte keine überschüssige Energie mehr zur Verfügung stehen, kann der Verbraucher, wieder in den Normalmodus geschaltet, so lange ohne Verbrauch weiterer elektrische Energie arbeiten, bis der Betriebsparameter wieder den Sollwert erreicht hat.
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In einer Ausführungsform weist das Strommanagementsystem eine zweite Erfassungseinrichtung auf, die eingerichtet ist, eine aktuell in einem Stromkreis verbrauchte elektrische Energie zu messen. Ferner beinhaltet das Strommanagementsystem eine Auswerteeinheit, die mit der ersten und der zweiten Erfassungseinrichtung verbunden ist und die die zur Verfügung gestellte elektrische Energie mit der verbrauchten elektrischen Energie vergleichen kann. Ferner ist die Auswerteeinheit eingerichtet, anhand des Vergleichs der zur Verfügung gestellten elektrischen Energie mit der verbrauchten elektrischen Energie ein Signal zu erzeugen und auszugeben.
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Durch den Vergleich der von einer Stromquelle zur Verfügung gestellten elektrischen Energie mit der aktuell in einem Stromkreis verbrauchten elektrischen Energie kann die Auswerteeinheit ermitteln, wann es sinnvoll ist, das elektrische Gerät in den Vorratsmodus zu schalten, und ein Signal ausgeben, das von der Steuereinheit aufgenommen wird und das elektrische Gerät in den Vorratsmodus schaltet. Dadurch kann beispielsweise Energie aus erneuerbaren Energien in einem elektrischen Gerät zwischengespeichert werden.
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Eine zweite Erfassungseinrichtung des Strommanagementsystems ist eingerichtet, eine aktuell in einem Stromkreis verbrauchte elektrische Energie zu messen. Darüber hinaus beinhaltet das Strommanagementsystem eine Auswerteeinheit, die mit der ersten und der zweiten Erfassungseinrichtung verbunden ist und die die zur Verfügung gestellte elektrische Energie mit der verbrauchten elektrischen Energie vergleichen kann. Ferner ist die Auswerteeinheit eingerichtet, anhand des Vergleichs der zur Verfügung gestellten elektrischen Energie mit der verbrauchten elektrischen Energie ein Signal zu erzeugen und auszugeben.
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In einer weiteren Ausführungsform kann der Verbraucher in den Normalmodus geschaltet werden, wenn die von der zweiten Erfassungseinrichtung erfasste elektrische Energie größer ist als die von der ersten Erfassungseinrichtung erfasste elektrische Energie. Außerdem kann der Verbraucher in den Vorratsmodus geschaltet werden, wenn die von der ersten Erfassungseinrichtung erfasste elektrische Energie größer ist als die von der zweiten Erfassungseinrichtung erfasste elektrische Energie.
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Dadurch wird der Verbraucher in den Vorratsmodus geschaltet, wenn mehr, insbesondere überschüssige elektrische Energie aus erneuerbaren Energien zur Verfügung steht.
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In einer Ausführungsform ist die Stromquelle ein Anschluss an ein externes Stromnetz und/oder eine vom externen Stromnetz unabhängige Stromquelle, insbesondere eine Solaranlage.
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Dadurch ist das Strommanagementsystem in der Lage, entweder überschüssige elektrische Energie aus erneuerbaren Energien aus dem Stromnetz und/oder überschüssige erneuerbare elektrische Energie aus einer dem Strommanagementsystem zugeordneten Stromquelle mithilfe des Verbrauchers zu speichern.
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In einer Ausführungsform ist die erste und/oder die zweite Erfassungseinrichtung ein Stromzähler oder ein Strommessgerät. Dadurch können die zur Verfügung gestellten und verbrauchten Strommengen direkt gemessen und verglichen werden.
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In einer Ausführungsform weist die erste Erfassungseinrichtung eine erste Kommunikationsschnittstelle auf, die eingerichtet ist, Daten mit der Stromquelle auszutauschen.
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Dies ist vorteilhaft, wenn die Stromquelle, beispielsweise eine Photovoltaikanlage, die erzeugte Strommenge selbst misst, und entsprechende Daten über die erste Kommunikationsschnittstelle der ersten Erfassungseinrichtung mitgeteilt werden. Darüber hinaus ist es möglich, dass über die erste Kommunikationsschnittstelle Informationen über das Bereitstehen von überschüssiger elektrischer Energie im externen Stromnetz an die Auswerteeinheit weitergegeben werden.
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In einer Ausführungsform ist der Verbraucher ein Kühlgerät, ein Warmwasser-Speicher oder ein Heizgerät. Dabei ist eine Temperatur der Betriebsparameter. Das Kühlgerät ist eingerichtet, unter den Sollwert abgekühlt zu werden. Der Warmwasser-Speicher oder das Heizgerät sind eingerichtet, über den Sollwert erwärmt zu werden.
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Ein Kühlgerät, beispielsweise eine Gefriertruhe, wird bei einer Temperatur unterhalb der Raumtemperatur betrieben. Der Sollwert des Betriebsparameters stellt die maximale Temperatur dar, die der Kühlraum haben darf. Bei einer Abkühlung des Kühlgeräts unter den Sollwert wird zusätzliche elektrische Energie benötigt. Wenn diese zusätzliche elektrische Energie dann nicht mehr zur Verfügung steht, kann Umgebungswärme in das Kühlgerät fließen, so lange, bis der Sollwert wieder erreicht ist. In dieser Zeit wird keine weitere elektrische Energie für die Kühlung benötigt. Beim Warmwasser-Speicher oder dem Heizgerät wird ein ähnliches System verwendet. Wenn überschüssige elektrische Energie zur Verfügung steht, wird der Warmwasser-Speicher oder das Heizgerät über den Sollwert erwärmt und die überschüssige elektrische Energie damit verbraucht. In dem Moment, in dem die überschüssige elektrische Energie nicht mehr zur Verfügung steht, kühlt der Warmwasser-Speicher bzw. das Heizgerät wieder ab, bis der Sollwert wieder erreicht ist, und benötigt in dieser Zeit keine elektrische Energie.
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In einer Ausführungsform ist der Verbraucher ein Druckgasspeicher mit dem Druck des Gases als Betriebsparameter. Der Druckgasspeicher ist eingerichtet, mit einem Gasdruck oberhalb des Sollwerts betrieben zu werden. Auch dadurch kann überschüssige elektrische Energie gespeichert werden.
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In einer Ausführungsform wird das Signal über eine Stromleitung übertragen.
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Die Übertragung von Daten auf der Stromleitung ermöglicht es, das Strommanagementsystem einfach umzusetzen, ohne zusätzliche Kommunikationsleitungen oder Datenverbindungen zwischen der ersten Erfassungseinrichtung, der zweiten Erfassungseinrichtung, der Auswerteeinheit und der Steuereinheit bereitzustellen.
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In einer Ausführungsform weist die zweite Erfassungseinrichtung eine zweite Kommunikationsschnittstelle und die Steuereinheit eine dritte Kommunikationsschnittstelle auf, über die das Signal übertragen wird. Die zweite und/oder die dritte Kommunikationsschnittstelle sind dabei eine PowerLAN-Schnittstelle, die eine einfache Datenübertragung über die Stromleitung ermöglicht.
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In einer Ausführungsform weist die Steuereinheit des Verbrauchers einen Schalter mit mindestens zwei Positionen auf. Die Steuereinheit ist eingerichtet, das Gerät unabhängig vom Signal zu betreiben, wenn der Schalter in eine der zwei Positionen geschaltet ist. Dies ermöglicht es dem Anwender, den Vorratsmodus für einen Verbraucher auszuschalten. Das Gerät wird so betrieben, dass der Betriebsparameter den Sollwert erreicht, wenn der Schalter in die Position geschaltet ist. Dadurch kann zwar der Vorratsmodus ausgeschaltet werden, der Verbraucher wird aber weiterhin mit dem Betriebsparameter bzw. dem Sollwert des Betriebsparameters betrieben.
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In einer Ausführungsform ist die Auswerteeinheit eingerichtet, die Differenz zwischen der zur Verfügung gestellten elektrischen Energie und der verbrauchten elektrischen Energie zu ermitteln. Das Signal enthält als Datenmenge Angaben bzw. Informationen über diese Differenz. Das Steuergerät ist eingerichtet, den Verbraucher so zu steuern, dass im Vorratsmodus eine zusätzliche elektrische Energie verbraucht wird, die der Differenz zwischen der zur Verfügung gestellten elektrischen Energie und der verbrauchten elektrischen Energie entspricht.
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In einer Ausführungsform sind mehrere Verbraucher mit einem oder mehreren Steuergeräten vorgesehen, wobei die Auswerteeinheit eingerichtet ist, auszuwählen, welcher oder welche Verbraucher in den Vorratsmodus geschaltet werden sollen und das Signal diese Information beinhaltet. Das oder die Steuergeräte sind eingerichtet, die Verbraucher entsprechend in den Vorratsmodus zu schalten.
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Verschiedene Verbraucher eignen sich unterschiedlich gut für die beschriebenen Methoden der Speicherung elektrischer Energie. Einerseits ist die Energiemenge, die in einem Verbraucher gespeichert werden kann, je nach Verbraucher unterschiedlich groß. Andererseits kann die für die Speicherung benötigte Energiemenge für unterschiedliche Verbraucher unterschiedlich groß sein. Deshalb ist es sinnvoll, wenn mehrere Verbraucher, mit denen potentiell überschüssige elektrische Energie gespeichert werden kann, in einem Strommanagementsystem vorhanden sind, auszuwählen und zu steuern, welche dieser Verbraucher in den Vorratsmodus geschaltet werden sollen.
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Ein Verbraucher umfasst eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, ein Signal zu empfangen und anhand des Signals den Verbraucher zwischen einem Normalmodus und einem Vorratsmodus umzuschalten. Der Verbraucher weist ferner einen Betriebsparameter auf, wobei ein Sollwert des Betriebsparameters über- oder unterschritten werden kann. Der Verbraucher ist eingerichtet ist, im Normalmodus den Sollwert zu erreichen und im Vorratsmodus den Sollwert so zu über- oder unterschreiten, dass durch die Über- oder Unterschreitung des Sollwerts Energie innerhalb des Verbrauchers gespeichert werden kann
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Dies ermöglicht die Verwendung des Verbrauchers mit der Steuereinheit in einem beschriebenen Strommanagementsystem.
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In einer Ausführungsform wird das Signal von einer Auswerteeinheit erzeugt.
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In einer Ausführungsform wird das Signal von einem Betreiber eines Stromnetzes erzeugt.
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Dies ermöglicht die Speicherung von elektrischer Energie in einem Verbraucher, wobei das Aktivierungssignal für die Energiespeicherung direkt vom Netzbetreiber zur Verfügung gestellt wird, und keine weiteren Bauteile im eigenen Hausnetz nötig sind.
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In einer Ausführungsform ist der Verbraucher ein Kühlgerät, wobei eine Temperatur des Kühlgeräts der Betriebsparameter ist und das Kühlgerät eingerichtet ist, unter den Sollwert abgekühlt zu werden.
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In einer Ausführungsform ist der Verbraucher ein Warmwasser-Speicher oder ein Heizgerät, wobei eine Temperatur den Betriebsparameter darstellt und der Warmwasser-Speicher oder das Heizgerät eingerichtet sind, über den Sollwert erwärmt zu werden.
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In einer Ausführungsform weist die Steuereinheit im Verbraucher einen Schalter mit mindestens zwei Positionen auf. Dabei kann das Gerät unabhängig vom Signal betrieben werden, wenn der Schalter in eine der zwei Positionen geschaltet ist. Dabei kann das Gerät so betrieben werden, dass der Betriebsparameter den Sollwert erreicht. Dies ermöglicht es dem Anwender, den Vorratsmodus abzuschalten.
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Eine Steuereinheit ist eingerichtet, in einem der beschriebenen Verbraucher eingesetzt zu werden.
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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. In schematischer Darstellung zeigen
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1 eine schematische Darstellung eines Strommanagementsystems;
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2 eine weitere schematische Darstellung eines Strommanagementsystems;
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3 eine schematische Darstellung einer weiteren Form des Energiemanagementsystems; und
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4 ein Energieverbrauchsgerät.
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1 zeigt ein Strommanagementsystem 100 mit einer ersten Stromquelle 101, einer Auswerteeinheit 120 und einem Energieverbrauchsgerät 140. Das Energieverbrauchsgerät 140 stellt dabei einen elektrischen Verbraucher dar. Die erste Stromquelle 101 ist mit einer elektrischen Anschlussleitung 105 mit der Auswerteeinheit 120 verbunden. Innerhalb der Auswerteeinheit 120 befindet sich eine erste Erfassungseinrichtung 111 und eine zweite Erfassungseinrichtung 112, die jeweils wieder mit einer elektrischen Leitung 105 miteinander verbunden sind. Die Stromleitung 105, die von der Stromquelle 101 kommt, ist mit der ersten Erfassungseinrichtung 111 verbunden. Die zweite Erfassungseinrichtung 112 ist mit einer weiteren Stromleitung 106 mit dem Energieverbrauchsgerät 140 verbunden, wobei von dieser Stromleitung weitere elektrische Leitungen 107 abzweigen. Die erste Erfassungseinrichtung 111 ist eingerichtet, die von der ersten Stromquelle 101 bereitgestellte elektrische Energie zu erfassen. Die zweite Erfassungseinrichtung 112 ist eingerichtet, die aktuell in einem Stromkreis, der aus dem Energieverbrauchsgerät 140 und weiteren elektrischen Verbrauchern, die an die Stromleitungen 107 angeschlossen sind, zu erfassen. Die Auswerteeinheit 120 ist eingerichtet, die von den beiden Erfassungseinrichtungen 111, 112 erfassten Mengen an elektrischer Energie zu vergleichen. Das Energieverbrauchsgerät 140 weist eine Steuereinheit 130 auf, die mit der Leitung 106 mit der zweiten Erfassungseinrichtung 112 verbunden ist. Die Auswerteeinheit 120 ist eingerichtet, anhand des Vergleichs der Energien der beiden Erfassungseinrichtungen 111, 112 ein Signal auszugeben. Die Steuereinheit 130 ist eingerichtet, dieses Signal zu empfangen. Anhand des Signals, das die Steuereinheit 130 empfängt, wird das Energieverbrauchsgerät 140 von der Steuereinheit 130 zwischen einem Normalmodus und einem Vorratsmodus umgeschaltet. Die Übertragung des Signals erfolgt dabei direkt über die Stromleitungen 106.
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Es kann vorgesehen sein, dass die erste Erfassungseinrichtung 111 nicht innerhalb der Auswerteeinheit 120, sondern innerhalb der Stromquelle 101 oder als eigene Einheit auf der dazwischenliegenden Stromleitung 105 angeordnet ist. Ebenso kann es vorgesehen sein, dass die zweite Erfassungseinrichtung 112 nicht Teil der Auswerteeinheit 120 ist, sondern dass die zweite Erfassungseinrichtung 112 innerhalb des Stromkreises, der aus den Leitungen 106 und 107 besteht, angeordnet ist. Ebenso ist es denkbar, dass die Steuereinheit 130 nicht innerhalb des Energieverbrauchsgerätes 140, sondern an der Stromleitung 106 angeordnet ist.
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In einem Ausführungsbeispiel weist das Energieverbrauchsgerät 140, also der Verbraucher, einen Betriebsparameter auf, wobei ein Sollwert des Betriebsparameters über- oder unterschritten werden kann. Der Verbraucher ist eingerichtet, im Normalmodus den Sollwert zu erreichen und im Vorratsmodus durch die Über- oder Unterschreitung des Sollwertes Energie innerhalb des Verbrauchers zu speichern.
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In einem Ausführungsbeispiel wird der Verbraucher in den Normalmodus geschaltet, wenn die von der zweiten Erfassungseinrichtung 112 erfasste elektrische Energie größer ist als die von der ersten Erfassungseinrichtung 111 erfasste elektrische Energie. Der Verbraucher wird in den Vorratsmodus geschaltet, wenn die von der ersten Erfassungseinrichtung 111 erfasste elektrische Energie größer ist als die von der zweiten Erfassungseinrichtung 112 erfasste elektrische Energie.
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In einem Ausführungsbeispiel weist die erste Erfassungseinrichtung 111 eine erste Kommunikationsschnittstelle auf, die eingerichtet ist, Daten mit der Stromquelle 101 auszutauschen. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die erste Stromquelle 101 ein Anschluss an ein externes Stromnetz ist, wobei der Netzbetreiber Informationen über Zeiten, zu denen überschüssige elektrische Energie zur Verfügung steht, über die erste Kommunikationsschnittstelle an die erste Erfassungseinrichtung 111 übermittelt. Dies kann beispielsweise direkt über die Stromleitung 105 erfolgen.
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Die 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Strommanagementsystems 100 mit allen Bauteilen der 1. Darüber hinaus weist das Strommanagementsystem 100 eine zweite Stromquelle 102 auf, die mit einer Anschlussleitung 105 mit einer dritten Erfassungseinrichtung 113 verbunden ist, wobei die dritte Erfassungseinrichtung 113 innerhalb der Auswerteeinheit 120 angeordnet ist. Es ist jedoch ebenso denkbar, dass die dritte Erfassungseinrichtung 113 außerhalb der Auswerteeinheit 120 angeordnet ist. Darüber hinaus weist die Auswerteeinheit 120 eine optionale zweite Kommunikationsschnittstelle 121 auf, die Steuereinheit 130 weist eine optionale dritte Kommunikationsschnittstelle 131 auf. Die zweite Kommunikationsschnittstelle 121 und die dritte Kommunikationsschnittstelle 131 sind mit einer Datenleitung 108 verbunden, sodass Daten von der Auswerteeinheit 120 über die zweite und dritte Kommunikationsschnittstelle 121, 131, an die Steuerung 130 übermittelt werden können.
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In diesem Ausführungsbeispiel kann die erste Stromquelle 101 einen Anschluss an ein externes Stromnetz darstellen, die zweite Stromquelle 102 kann beispielsweise eine Photovoltaikanlage oder eine Windkraftanlage sein, die dem Strommanagementsystem 100 direkt zugeordnet ist. Durch Vergleich der über die erste Erfassungseinrichtung 111 und die dritte Erfassungseinrichtung 113 bereitgestellten Strommenge mit der mit der zweiten Erfassungseinrichtung 112 ermittelten verbrauchten Strommenge kann wiederum festgestellt werden, ob das Energieverbrauchsgerät 140 in den Vorrats- oder in den Normalmodus geschaltet werden soll. Dieses Umschalten wird mithilfe der Auswerteeinheit 120, einem über die Datenleitung 108 übermittelten Signal und der Steuerung 130 realisiert.
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In einem Ausführungsbeispiel ist das Energieverbrauchsgerät 140, also der Verbraucher, ein Kühlgerät, ein Warmwasser-Speicher oder ein Heizgerät. Das Kühlgerät wird dabei mit einer Solltemperatur betrieben, wenn es in den Normalmodus geschaltet ist. Sollte das Gerät in den Vorratsmodus umgeschaltet werden, kann die Betriebstemperatur abgesenkt werden, wodurch überschüssige elektrische Energie im Gerät verbraucht wird und der Kühlraum kälter wird. In dem Moment, in dem keine überschüssige Energie mehr zur Verfügung steht, wird das Kühlgerät wieder in den Normalmodus geschaltet und versucht, die Solltemperatur zu erreichen. Da das Kühlgerät in diesem Moment kälter ist als die Solltemperatur, wird keine weitere elektrische Energie zur Kühlung verwendet, wodurch in diesem Moment kein Energieverbrauch vorliegt, bis sich das Kühlgerät wieder auf Solltemperatur erwärmt hat.
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Der Warmwasser-Speicher oder das Heizgerät werden ebenfalls mit einer Solltemperatur im Normalmodus betrieben. Wenn in den Vorratsmodus umgeschaltet wird, wird der Warmwasser-Speicher oder das Heizgerät über den Sollwert hinaus erwärmt, wodurch überschüssige elektrische Energie verbraucht wird. Beim Zurückschalten in den Normalmodus kühlt sich zunächst das Gerät aufgrund der Umgebungstemperatur wieder auf den Sollwert ab, wobei während dieses Abkühlvorgangs keine elektrische Energie verbraucht wird.
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In einem Ausführungsbeispiel ist das Energieverbrauchsgerät 140, also der Verbraucher ein Druckgasspeicher, der einen bestimmten Betriebsdruck als Solldruck aufweist, aber für höhere Drücke ausgelegt ist. Im Vorratsmodus wird der Druckgasspeicher auf einen höheren Druck gebracht, beim anschließenden Zurückschalten in den Normalmodus wird der Druck im Druckgasspeicher erst wieder erhöht, wenn er unter den Solldruck abgesunken ist.
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In einem Ausführungsbeispiel ist die zweite Kommunikationsschnittstelle 121 und/oder die dritte Kommunikationsschnittstelle 131 eine PowerLAN-Schnittstelle. Diese ermöglicht die Übertragung der Signale über die Stromleitung 106. Eine von der Stromleitung 106 unabhängige Datenleitung 108 ist in diesem Fall nicht notwendig.
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Die 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Strommanagementsystems 100 mit den Bauteilen, die auch in der 1 zu sehen sind. Zusätzlich weist die Steuerung 130 einen Schalter 132 mit Leitungen 133 zwischen Schalter 132 und Steuerung 130 auf. Die Steuereinheit 130 ist eingerichtet, den Verbraucher, also das Energieverbrauchsgerät 140 unabhängig vom Signal zu betreiben, wenn der Schalter 132 in eine von zwei Schaltpositionen geschaltet ist. Dadurch kann das Gerät betrieben werden, ohne den Vorratsmodus zu nutzen.
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In einem Ausführungsbeispiel wird das Gerät so betrieben, dass der Betriebsparameter den Sollwert erreicht, wenn der Schalter 132 in eine der zwei Positionen geschaltet ist.
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In einem Ausführungsbeispiel wird in der Auswerteeinheit 120 die Differenz zwischen der zur Verfügung gestellten elektrischen Energie, die mit der ersten Erfassungseinheit 111 ermittelt wird, und der im Stromkreis verbrauchten Energie, die mit der zweiten Erfassungseinheit 112 ermittelt wird, bestimmt. Die Steuerung 130 ist dabei so eingerichtet, den Verbraucher so zu steuern, dass im Vorratsmodus eine zusätzliche elektrische Energie verbraucht wird, die der Differenz der durch die erste Erfassungseinrichtung 111 und der zweiten Erfassungseinrichtung 112 ermittelten elektrischen Energie entspricht. Dies kann insbesondere dazu eingesetzt werden, dass sämtlicher, von einer Solarzelle erzeugter überschüssiger Strom in einem Energieverbrauchsgerät 140 gespeichert wird, ohne dass die zusätzliche Energiemenge überschritten wird und deshalb Strom aus dem externen Stromnetz bezogen werden müsste.
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In einem Ausführungsbeispiel weist das Strommanagementsystem 100 mehrere Energieverbrauchsgeräte 140 auf. Diese sind von mindestens einer Steuereinheit 130 gesteuert. Die Auswerteeinheit 120 ist eingerichtet, welches oder welche der Energieverbrauchsgeräte 140 in den Vorratsmodus geschaltet werden sollen und gibt diese Information mit dem Signal an die mindestens eine Steuereinheit 130 weiter. Die eine oder mehrere Steuereinheiten 130 sind eingerichtet, die Energieverbrauchsgeräte 140 entsprechend in den Vorratsmodus zu schalten.
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Eine Auswerteeinheit 120 ist eingerichtet, in einem Strommanagementsystem 100 verwendet zu werden.
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Eine Steuereinheit 130 für einen Verbraucher ist eingerichtet, ein Signal zu empfangen und anhand des Signals den Verbraucher zwischen einem Normalmodus und einem Vorratsmodus umzuschalten.
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4 zeigt ein Energieverbrauchsgerät 140, das in diesem Fall einen Kühlschrank darstellt. Neben dem Energieverbrauchsgerät 140 befindet sich eine Wand 103, die eine Steckdose 104 aufweist. Das Energieverbrauchsgerät 140 ist mittels einer elektrischen Leitung 106 und einem Stecker 109 mit der Steckdose 104 verbunden. Das Energieverbrauchsgerät 140 weist eine Steuereinheit 130 auf, die eingerichtet ist, ein Signal vom Netzbetreiber eines externen Stromnetzes zu empfangen, das über die Steckdose 104, den Stecker 109 und die elektrische Leitung 106 zum Energieverbrauchsgerät 140 übertragen wird. Dadurch wird der Energieversorger in die Lage versetzt, den Vorratsmodus oder den Normalmodus des Energieverbrauchsgeräts 140 auszuwählen und zu schalten.
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In einem Ausführungsbeispiel ist die Steuereinheit 130 eingerichtet, das Signal einer Auswerteeinheit 120 zu empfangen.
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In einem Ausführungsbeispiel weist der Verbraucher einen Betriebsparameter auf, wobei ein Sollwert des Betriebsparameters über- oder unterschritten werden kann. Der Verbraucher ist eingerichtet, im Normalmodus den Sollwert zu erreichen und im Vorratsmodus den Sollwert so zu über- oder unterschreiten, dass dadurch Energie innerhalb des Verbrauchers gespeichert werden kann.
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In einem Ausführungsbeispiel ist der Verbraucher ein Kühlgerät, ein Warmwasser-Speicher oder ein Heizgerät mit den bereits beschriebenen Normal- und Vorratsmodi.
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In einem Ausführungsbeispiel weist die Steuereinheit 130 einen Schalter 132 auf, der die Abschaltung des Vorratsmodus wie beschrieben ermöglicht.
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Ein Energieverbrauchsgerät 140 weist einen Betriebsparameter auf, wobei im Normalbetrieb ein Sollwert des Betriebsparameters erreicht werden soll. Im Vorratsmodus kann der Sollwert des Betriebsparameters über- oder unterschritten werden und dadurch Energie innerhalb des Energieverbrauchsgeräts 140 gespeichert werden. Dieses Energieverbrauchsgerät weist eine der beschriebenen Steuerungen 130 auf.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
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Zusammenfassung
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Ein Strommanagementsystem 100 umfasst eine erste Erfassungseinrichtung 111, die eingerichtet ist, die von einer Stromquelle 101, 102 zur Verfügung gestellte elektrische Energie zu erfassen, und eine Steuereinheit 130, die mit einem Verbraucher 140 verbunden ist und ein Signal empfangen kann, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, anhand des Signals den Verbraucher 140 zwischen einem Normalmodus und einem Vorratsmodus umzuschalten. Der Verbraucher 140 weist einen Betriebsparameter auf, wobei ein Sollwert des Betriebsparameters über- oder unterschritten werden kann. Der Verbraucher ist eingerichtet, im Normalmodus den Sollwert zu erreichen und im Vorratsmodus den Sollwert so zu über- oder unterschreiten, dass durch die Über- oder Unterschreitung des Sollwerts Energie innerhalb des Verbrauchers 140 gespeichert werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Strommanagementsystem
- 101
- Stromquelle
- 102
- weitere Stromquelle
- 103
- Wand
- 104
- Steckdose
- 105
- Stromleitung
- 106
- weitere Stromleitung
- 107
- weitere Stromleitung
- 108
- Datenleitung
- 109
- Stecker
- 111
- erste Erfassungseinrichtung
- 112
- zweite Erfassungseinrichtung
- 113
- dritte Erfassungseinrichtung
- 120
- Auswerteeinheit
- 121
- zweite Kommunikationsschnittstelle
- 130
- Steuereinheit
- 131
- dritte Kommunikationsschnittstelle
- 132
- Schalter
- 133
- Leitung
- 140
- Verbraucher
