DE2944660A1

DE2944660A1 - Elektrizitaetszaehler fuer zeitabhaengige anwendung unterschiedlicher tarife

Info

Publication number: DE2944660A1
Application number: DE19792944660
Authority: DE
Inventors: Grodon Davidson
Original assignee: Individual
Current assignee: Paragon Trust Ltd Grand Turk Turks Caico Island
Priority date: 1979-07-09
Filing date: 1979-11-06
Publication date: 1981-02-05
Also published as: GB2053538A; CA1120547A; GB2053538B

Description

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7885/jb/ol
Patentanmeldung

Herr E. Grant Deans, 3 21 Chaplin Crescent, Ph. 5, Toronto, Ontario Canada M5P 1B2

Elektrizitätszähler für zeitabhängige Anwendung unterschiedlicher Tarife

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Elektrizitätszähler für zeitabhängige Anwendung unterschiedlicher Tarife

Diese Erfindung bezieht sich auf Elektrizitätszähler, die es ermöglichen, unterschiedliche Tarife in Abhängigkeit von der Zeit zu erfassen. Das Gerät kann als Zusatz in herkömmliche Wattstunden-Elektrizitätszähler eingebaut werden, um es zu ermöglichen, die Zahl der Einheiten zu erfassen, die in ausgewählten unterschiedlichen Zeiträumen verbraucht wird. Das Gerät kann so angeordnet werden, daß die Zahl der zwischen beispielsweise 9 Uhr vormittags und 12 Uhr mittags verbrauchten Einheiten getrennt erfaßt wird, und zwar so, daß diese Einheiten zu einem höheren Tarif berechnet werden können. Es ist schon seit langem erkannt worden, daß die Versorgung mit elektrischem Strom insoweit ein besonderes Problem aufwirft, als diese Energieart nicht so wie andere Energieformen in großen Mengen gespeichert werden kann. Die Nachfrage nach elektrischem Strom schwankt im Verlaufe eines Tages beträchtlich und schwankt auch je nach Jahreszeit. Die Elektrizitätsversorgungsunternehmen müssen zum Decken des Bedarfs in Spitzenzeiten eine ausreichendeErzeugungsleistung vorhalten, wenn Stromausfälle oder Spannungsminderungen vermieden werden sollen. Dies bedeutet, daß in Schwachlastzeiten die sehr aufwendigen Erzeugungsanlagen nicht ausgelastet sind. Dabei werden also teure Anlagen und Maschinen unwirksam eingesetzt.

Es gibt Vorschläge, nach denen Elektrizität je nach Tageszeit nach unterschiedlichen Tarifen berechnet werden sollte, um die Abnehmer dazu anzuregen, den Bedarf in Schwachlastzeiten zu erhöhen und dadurch den Bedarf in Spitzenzeiten zu senken. Eine solche Abflachung der Lastkurve

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würde es möglich machen, die gleiche Zahl von Elektrizitätseinheiten mit weniger aufwendigen Erzeugungsanlagen zu produzieren, da die tatsächliche Leistungsabgabe der Anlagen verringert werden könnte. Wenn beispielsweise in einer Zeitspanne von 10 Stunden 100 MWh Elektrizität in einer Menge von 91 MW pro Stunde und 1 MW pro 9 Stunden verbraucht werden, muß ein Generator vorhanden sein, der 91 MW Strom erzeugen kann. Während der restlichen

9 Stunden jedoch läuft der Generator fast leer. Andererseits aber, wenn dieser Strom 10 Stunden lang mit 10 MW bereitgestellt werden kann, wird nur ein Generator für

10 MW benötigt, der dann die ganze Zeit mit größtem Wirkungsgrad betrieben werden kann. Diese Zahlen verdeutlichen das Prinzip hinter einer Lastverteilung, die eine möglichst weitgehende Abflachung der Bedarfskurve anstrebt, um die Leistungsabgabe der Erzeugungsanlagen für eine gegebene Menge Stromeinheiten zu vermindern.

In manchen Bereichen werden getrennte Zähler aufgestellt, die mit Hilfe einer Schaltuhr zwischen bestimmten Zeiten eingeschaltet werden und bestimmte Geräte versorgen. Beispielsweise wird in Europa oft ein getrennter Zähler für Nachtspeicherheizungen eingesetzt, bei denen die Wärmezufuhr über Nacht so erfolgt, daß sie diese Wärme solange behalten, bis sie während des Tages abgeleitet wird. Diese Zähler erfordern getrennte Schaltungen, und die an sie angeschlossenen Geräte können während der Abschaltzeiten nicht benutzt werden. Es ist zwar erwünscht, den Verbraucher dazu anzuregen, seine Geräte in bestimmten Zeiten zu einem von mehreren Tarifen zu benutzen, doch kann es unannehmbar sein, ihn zu bestimmten Zeiten an der Benutzung seiner Geräte zu hindern, obwohl er bereit ist, die Polgen dafür zu tragen und einen höheren Stromtarif zu bezahlen.

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Ein Zweck dieser Erfindung besteht darin, ein einfaches Gerät zu schaffen, das zusammen mit herkömmlichen Elektrizitätszählern benutzt werden kann, um die Anwendung zeitabhängiger unterschiedlicher Tarife zu ermöglichen.

Dementsprechend sorgt diese Erfindung für Elektrizitätszähler, die umfassen Mittel zur Impulserzeugung in Abhängigkeit von der Zahl der verbrauchten Stromeinheiten, mehrere Speicherzählwerke zum Zählen und Speichern dieser Impulse, eine Torschaltung zum Einspeisen dieser Impulse in ein ausgewähltes Zählwerk sowie, in Zuordnung zur genannten Torschaltung, Steuermittel zum Wählen der genannten Zählwerke in zuvor festgelegten Zeiträumen, wodurch die Zahl der Einheiten, die in jedem der zuvor festgesetzten Zeiträume verbraucht worden ist, in jedem der entsprechenden Zählwerke gespeichert wird. In einer bevorzugten Verkörperung'handelt es sich bei dem Zähler um ein Zusatzgerät für einen herkömmlichen Wattstundenzähler, wie zum Beispiel den unter der Typenbezeichnung CIS bekannten Wechselstrom-Wattstundenzähler der Firma Sangamo Company Limited in Kanada. Bei dieser Verkörperung umfassen die Impulserzeugungsmittel einen Fühler zum Wahrnehmen der Drehung der Wirbelstromscheibe im Wattstundenzähler. Zu diesem Zweck kann am Umfang der Scheibe ein Magnet vorgesehen werden, der mit einem Abnehmer zusammenwirkt. Alternativ können andere Spürmittel verwendet werden, wie zum Beispiel ein Lichtstrahl, der von der Wirbelstromscheibe reflektiert und durch geeignete Mittel aufgespürt wird, wie zum Beispiel durch einen Fototransistor. Auf die Scheibe kann eine an einer Stelle unterbrochene schwarze Spur gemalt werden, um zu gewährleisten, daß für jede Umdrehung der Scheibe ein Impuls erzeugt wird. Das Steuermittel wird vorzugsweise in Form eines Mikroprozessors gewählt, der es dem

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Elektrizitätsversorgungsunternehmen ermöglicht, die jedem Zählwerk entsprechenden Zeiten einzustellen. Dadurch kann man nicht nur verschiedenen Zeiten im Verlauf eines Tages, sondern auch bestimmten Jahreszeiten Rechnung tragen, in denen ein hoher Bedarf herrscht. Eine jahreszeitliche Einstellung, wenn diese für Haushaltstarife auch von weniger praktischem Wert ist, kann sich wertvoll erweisen für gewerbliche Verbraucher, die in ihrem Stromverbrauch möglicherweise zweckmäßige Anpassungen vornehmen können, um aus niedrigeren Tarifen größten Nutzen zu ziehen.

Bei Bedarf kann ein Nachrichtengerät vorgesehen werden, das von einer Zentraleinheit Signale empfängt, die es ermöglichen würden, die Zählwerke aus der Ferne abzufragen und bei Bedarf auch das Programm im Mikroprozessor zu ändern.

Nachstehend soll jetzt die Erfindung in näheren Einzelheiten, jedoch nur beispielhaft, unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen beschrieben werden, in denen:

• Abb. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer ersten Verkörperung eines zeitabhängigen Elektrizitätszählers ist;

Abb. 2 ist ein Blockschaltbild einer zweiten Verkörperung eines solchen Gerätes, bei dem ein Mikroprozessor Verwendung findet.

Das in Abb. 1 dargestellte Gerät ist vereinfacht und hauptsächlich veranschaulicht, um die Grundprinzipien der Erfindung an einem Beispiel zu erläutern. In Abb. 1 gehört zu einem herkömmlichen Wattstundenzähler 1, wie zum Beispiel ein Wechselstrom-Wattstundenzähler der Type CIS von der Firma Sangamo Company Limited in Kanada, eine

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herkömmliche Wirbelstromscheibe 2, die sich in Abhängigkeit von der Zahl der verbrauchten Stromeinheiten dreht. Wie bekannt, integriert der Wattstundenzähler das Produkt aus Spannung mal Strom zur Anzeige eines Maßes der tatsächlich verbrauchten Energiemenge, im Gegensatz zur Verbrauchsrate oder Leistung, die in Watt gemessen wird. Die Elektrizitätsregeleinheit ist normalerweise die Kilowattstunde, bei der es sich um die Energiemenge handelt, die bei einer Stromabnahme von 1 kW in einer Stunde verbraucht wird. Ein kleiner Magnet 3 ist am Umfang der Wirbelstromscheibe 2 angebracht und wirkt mit einem Spürgerät 4 zusammen, das eine kleine Abnehmerspule umfaßt. Wenn sich der Magnet 3 über die das Spürgerät 4 bildende Abnehmerspule bewegt, wird ein Impuls erzeugt. Polglich ist die Gesamtzahl der erzeugten Pulse repräsentativ für die in Kilowattstunden verbrauhte Elektrizitätsmenge.

Das Spürgerät oder der Detektor 4 ist an eine Impulsformerschaltung 5 angeschlossen, die die Impulse für die logische Schaltung des Gerätes geeignet macht. Der Impulsformer ist angeschlossen an erste Eingänge von entsprechenden UND-Toren 6 und 7, die mit entsprechenden Speicherzählwerken 8 und 9 verbunden sind. Die Zählwerke 8 und 9 sind über ein Schaltgerät 30 an eine Leuchtdiodenanzeige 11 angeschlossen. Zweite Eingänge der UND-Tore 6 und 7 sind an den Q- bzw. ^-Ausgang eines Rückstell-Flipflop 10 angeschlossen.

Ein Oszillator 11 ist an eine Kette von Teilern 12 angeschlossen, die die Frequenz des Oszillators 11 so teilen, daß ein Impuls pro Stunde erzeugt wird. Die Impulse werden in einem Zähler 13 gezählt, der automatisch zurückgestellt wird, wenn die Zählung 24 erreicht und ein neuer Tag begonnen wird. Bei diesem Beispiel lesen die 5 Parallelausgänge des Zählers 13 die Stunde des Tages als Binärzahl.

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In diesem Beispiel sind die Ausgänge 1 und 3 sowie 4 und 5 an entsprechende negative ODER-Tore 14 und 15 angeschlossen. Diese NOR-Tore 14 und 15 sind an die Eingänge eines NCR-Tors 16 angeschlossen, dessen Ausgang mit dem Ausgang 2 aus dem Zähler zum Eingang eines NOR-Tors 17 verbunden ist. Diese Anordnung sorgt für den Ausgang einer binären 1 nur, wenn die Zählung 01000 oder 8 Uhr vormittags lautet. Die Parallelausgänge sind ebenfalls angeschlossen an einen zweiten Satz Tore , und zwar so, daß der zweite und dritte sowie vierte und fünfte Ausgang an ein entsprechendes NOR-Tor 18 und 19 angeschlossen sind. Die Ausgänge der NOR-Tore 18 und 19 sind angeschlossen an Eingänge eines UND-Tors 21, dessen zweiter Eingang an den Ausgang 1 des Zählers 13 angeschlossen ist. Diese Anordnung bringt die Anzeige einer binären 1, wenn der Ausgang des Zählers 10000 oder 16.00 Uhr anzeigt. Der Flipflop 10 ist ein solcher mit einem NOR-Tor, so daß bei einer 1 an Eingang A und einer 0 an Eingang B, d. h. bei 8 Uhr vormittags, der Q-Ausgang auf 1 und der Q~-Ausgang auf 0 geht, wodurch das UND-Tor 6 geöffnet und die Impulse im Impulsformer 5 in das Speicherzählwerk 8 gespeist werden. Bei 9 Uhr vormittags, wenn der A-Eingang auf 0 geht, bleibt der Flipflop 10 in gleichem Zustand. Um 16 Uhr geht der B-Eingang auf eine 1, wodurch der Q-Ausgang auf eine 0 und der ^-Ausgang auf eine 1 geändert wird, wodurch das UND-Tor 6 schließt und die Impulse vom Impulsformer 5 durch das UND-Tor 7 zum Speicherzählwerk 9 gespeist werden. Um 17 Uhr geht der B-Eingang auf 0, doch der Flipflop verbleibt in gleichem Zustand, bis er um 8 Uhr vormittags wieder geändert wird.

Es ist somit zu erkennen, daß im Betrieb Impulse vom Impulsformer 5, die der Gesamtzahl der vom Kunden verbrauchten Einheiten entsprechen, durch eins der UND-Tore

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7 oder 8 an ein entsprechendes Tor des Speicherzählwerks

8 und 9 gespeist wird, je nachdem, ob die Stromentnahme zwischen 8 Uhr und 16 Uhr oder zwischen 16 Uhr und 8 Uhr erfolgt. Diese beiden Zählwerke speichern somit die Gesamtzahl der in diesen Zeiträumen verbrauchten Einheiten. Wenn der Zählerableser kommt, koppelt dieser bloß die Speicherzählwerke 8 und 9 jeweils über das Schaltgerät 30 und geeignete Entschlüssler (nicht dargestellt) an die Leuchtdiodenanzeige 11. Auf diese Weise erhält er eine Anzeige, die ihm die Gesamtzahl der in jeder dieser beiden Zeiträume verbrauchten Einheiten offenbart. Falls erforderlich, kann eine einfache Rückstellvorrichtung (nicht gezeigt) zum Rückstellen des Speicherzählwerks auf 0 vorgesehen werden. Alternativ können die Zähler weiterzählen, so daß der Zählerableser beim nächsten Ablesen zwecks Feststeilens der Zahl der verbrauchten Einheiten von der neuen Anzeige lediglich die vorausgegangene abzuziehen braucht. Abb. 1 ist nur beschrieben worden, um die Erfindung beispielhaft zu erläutern; um die Zeiten zu ändern, würde es erforderlich sein, die dem Zähler 13 zugeordnete logische Schaltung zu ändern.

In der Verkörperung laut Abb. 2 wird das Gerät durch einen Mikroprozessor gesteuert. Wie bei der in Abb. 1 dargestellten Verkörperung wirkt der kleine Magnet 3 am Umfang der Wirbelstromscheibe 2, die einen Teil des Wattstundenmessers bildet, mit einer Abnehmerspule in Detektor 4 zusammen, um jedesmal, wenn sich die Wirbelstromscheibe dreht, einen Impuls zu erzeugen. Die Impulse werden an den Impulsformer 5 angelegt, der sie in eine Torschaltung 22 einspeist. Der Ausgang der Torschaltung 22 ist an vier SpeieherZählwerke 8, 9» 23 und 24 angeschlossen, deren Ausgänge ihrerseits mit einer zweiten Torschaltung 29 verbunden sind, die über geeignete Entschlüsselungsschaltungen

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(nicht gezeigt) an die Leuchtdiodenanzeige 11 angeschlossen ist. Eine Uhr 24 sorgt für einen Ausgang, der der Zeit in Stunden und Minuten entspricht. Eberfalls vorhanden sind Ausgänge, die dem Wochentag, dem Monat, der Jahreszeit und jedem anderen zeitbezogenen Parameter entsprechen. Die Uhr umfaßt einen Grundoszillator mit zweckmäßigen Teilerketten und Zählern. Falls erwünscht, kann die Grundhauptfrequenz als Bezugsfrequenz für die Teilerkette benutzt werden, anstatt einen getrennten Oszillator einzusetzen. Die Uhr 24 ist so programmiert, daß sie die Tageslichtsparzeit berücksichtigt und auch Angleichungen an Schaltjahre vornimmt, und zwar so, wie es für herkömmliche Uhren mit Schwingungsantrieb bekannt ist. Die Uhr 24 ist an eine Steuereinheit 25 angeschlossen, die ihrerseits mit einem Programmwähler 26 verbunden ist. Der Programmwähler 26 ist mit Anschluß an ein Fernmeldegerät 27 dargestellt, wenn auch dieser Anschluß lediglich wahlweise zur Verfügung steht. Fernmeldegeräte stehen mit einer Zentrale entweder über Radiofreqienzübertragung oder alternativ mittels verschlüsselter Kräuselsignale in Verbindung, die der Wechselstromwellenform des Netzes aufgeprägt sind. Das Fernroeldegerät 27 ist ebenfalls angeschlossen an einen Zählwerkwähler 28, der mit der Torschaltung 29 verbunden ist. Beim Betrieb wird die Steuereinheit 25, die in Form eines Mikroprozessors vorliegt, mittels des Programmierers 26 so eingerichtet, daß Impulse vom Detektor 4 durch die Torschaltung 26 je nach Tageszeit, Wochentag oder Jahreszeit usw. zum gewählten Zählwerk 8, 9, 23 oder 24 geleitet werden. Im gezeigten Beispiel gibt es vier Zählwerke, die vier verschiedene Tarifstrukturen zulassen. Wenn es aber nur zwei Tarife gibt, nämlich einen für Spitzenzeiten und den anderen für Schwachlastzeiten, werden nur zwei Zählwerke benötigt.

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Im letzteren Pall könnten die Impulse zum Schwachlastzählwerk zu bestimmten Tageszeiten während der Woche und ara ganzen Tag an den Wochenenden geleitet werden. Um die Schaltung des Gerätes zu vereinfachen, kann der Programm-Wähler 26 in Fora einer getrennten tragbaren Einheit vorliegen, die der Zählerableser mit sich führt und einfach an das Steuergerät 25 anschließt, wenn das Einrichten des Ausgangsprogramms erwünscht ist.

Die Zählwerke 8,9, 23 und 24 kumulieren die Gesamtzahl der ihnen zugeführten Impulse und liefern somit ein Maß für die Anzahl Einheiten, die während der jedem Zählwerk zugeordneten und vom Steuergerät 25 gewählten Zeit verbraucht werden. Wenn der Zähler abgelesen werden soll, wird jedes Zählwerk nacheinander mit Hilfe des Zählwerkwählers 28 gewählt, der die Torschaltung 23 steuert, und der Inhalt des Zählwerks wird durch die Leuchtdiodenanzeige 11 angezeigt. Der Zählwerkabieser kann nacheinander die Anzahl der in der Ablesezeit verbrauchten. Einheiten entnehmen, z. B. den Spitzenzeitenverbrauch an Vormittagen, den Verbrauch an Werktag-Nachraittagen, an Wochenenden und in den nächtlichen Schwachlastzeiten. Wie bisher beschrieben, begibt sich der Zählerableser zum Grundstück des Kunden und kontrolliert das Gerät mit Hilfe des Progrararawählers 26 und des Zählwerkwählers 28. Sobald das Programm eingerichtet ist und das Elektrizitätsversorgungsunternehmen nicht die Zeiten ändern will, für deren Verlauf die Tarife festgelegt wurden, besteht keine Notwendigkeit zum Xndem des Programms im Mikroprozessor 25. Der Zählerableser entnimmt einfach den Inhalt der verschiedenen Zählwerke mit Hilfe des Zählwerkwählers 28. Er kann dann die Zählwerke 8, 9, 23 und 24 zurückstellen, oder diese können alternativ mit ausreichend großer Kapazität hergestellt werden, so daß sie

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in gleicher Weise wie herkömmliche Elektrizitätszähler weiterzählen und der Ableser einfach den Inhalt des Zählwerks bei jedem Ablesen festhält.

In der fortschrittlicheren Ausführung kann vom Fernmeldegerät 27 Gebrauch gemacht werden, das ein Signalisieren zu einer weit entfernten Zentrale ermöglicht. Verschlüsselte Kräuselsignale können dem Netzstrom aufgeprägt werden, so daß in der Zentrale die bei den Kunden eingebauten Geräte abgefragt und das Programm im Steuergerät 25 geändert werden können. Die Torschaltung ist ebenfalls an das Fernmeldegerät angeschlossen, so daß die Anzeige eines jeden Zählwerks zum Zentralamt übertragen werden kann, ohne daß das Stromversorgungsunternehmen für jedes Zählerablesen jemand zum Grundstück des· Kunden zu schicken braucht.

Da die Zählwerke 8, 9, 23 und 24 wahrscheinlich flüchtige "Gedächtnisse" haben, wird - um zu gewährleisten, daß ihr Inhalt während eines Stromausfal"¹ s nicht verloren geht, soweit das Gerät mit Netzstrom betrieben wird - eine Hilfsstromquelle in Form einer Batterie vorgesehen. Diese wird normalerweise vom Netzstrom aufgeladen, um sicherzustellen, daß sie jederzeit voll geladen ist und bei Netzstromausfall einspringen kann .

DasFernmeldegerät kann auch an Schaltrelais (nicht gezeigt) angeschlossen werden, wodurch die Zentrale die Möglichkeit erhält, bestimmte Hochleistungsgeräte als Stromverbraucher bei Notfällen oder in Spitzenlastzeiten abzuschalten.

Der beschriebene Apparat ist in Form einer Zusatzzelle gebaut, die ohne weiteres einem normalen, herkömmlichen

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Elektrizitäts-Wattstundenzähler angebaut werden kann. Die Impulse werden einfach von der Umdrehung der Wirbelstromscheibe im Wattstundenzähler abgeleitet, die bei den beschriebenen Verkörperungen lediglich mit einem kleinen Magneten versehen ist, der in der Abnehmerspule 4 Impulse erzeugt. Der vorhandene Elektrizitätszähler braucht deshalb nicht erneuert zu werden, denn der Apparat bildet lediglich ein einfaches Zusatzgerät, das ohne weiteres vom Personal des Elektrizitätsversorgungsunternehmens betriebsfertig eingebaut werden kann. Die körperlichen Abmessungen der Zelle sind so gewählt, daß sie bequem an die Vorderseite eines gewöhnlichen, herkömmlichen Elektrizitätszählers, vorzugsweise der Type CIS von Sangamo, passen.

Es dürfte begreiflich sein, daß der beschriebene Apparat sich auf die Erzeugung einer Reihe von Impulsen verläßt, deren Wiederholungsgeschwindigkeit abhängt von der Elektrizitätsverbrauchsrate und deren Gesamtzahl repräsentativ ist für die Zahl der verbrauchten Elektrizitätseinheiten. Es gibt natürlich viele Möglichkeiten für die Erzeugung einer solchen Reihe von Impulsen, und dies könnte mit Hilfe einer Pestkörperschaltung getan werden. Bei dem beschriebenen Zusatzapparat aber gibt es viele andere zweckmäßige Möglichkeiten zum Erzeugen von Impulsen aus der Drehung der Wirbelstromscheibe oder aus dem herkömmlichen Wattstundenzähler. Der Detektor 4, der als einfache Abnehmerspule beschrieben wurde, kann in Form einer Hall-Effekt-Sonde vorliegen. Alternativ kann, anstatt Magnetkupplungen zu verwenden, ein Lichtstrahl von der Oberfläche der Scheibe reflektiert werden. Zu diesem Zweck wäre auf die Scheibe ein schwarzer Kreis zu malen, der an einer Stelle unterbrochen ist. Auf diesen schwarzen Kreis wird ein Lichtstrahl reflektiert, erzeugt von einer Diode mit Lichtemission, und ein Detektor, wie zum Beispiel eine

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Fotodiode oder ein Fototransistor, wird so angeordnet, daß er das von der Oberfläche der Scheibe reflektierte Licht empfängt. Natürlich absorbiert der schwarze Kreis das meiste Licht, ausgenommen dort, wo er unterbrochen ist, und wenn die Scheibe rotiert und die Unterbrechung in die richtige Stellung gelangt, nimmt der Detektor den Lichtstrahl wahr und erzeugt einen Impuls. Bei dieser Methode wird die Wirbelstromscheibe nicht mit einem Magnet versehen. In einem herkömmlichen Elektrizitätszähler treibt die Wirbelstromscheibe ein mechanisches Zählwerk über einen Zahnradtrieb an. Impulse vom Apparat können, falls erwünscht, aus der Bewegung dieses Zahnradtriebs abgeleitet werden. Zum Beispiel kann ein Stift an einem der Zahnräder befestigt und so angeordnet werden, daß dadurch4in Paar elektrischer Kontakte geöffnet oder geschlossen wird. Alternativ kann der Stift direkt an der Wirbelstromscheibe befestigt werden. Zusätzlich kann bei der optischen Verkörperung ein kleines Loch in die Wirbelstromscheibe gebohrt werden, das,sobald es sich an der richtigen Stelle befindet, den Lichtstrahl durchläßt.

Bei der in Abbildung 2 veranschaulichten Verkörperung sind das Steuergerät 25 und die Uhr 24 als zwei getrennte Geräte dargestellt. Nunmehr jedoch ist ein einzelner Mikroprozessor lieferbar, der es ermöglicht, diese Funktionen in einem einzigen LSI-Plättchen (LSI = large scale integration « gruppenintegriert) zusammenzufassen, das unter der Bezeichnung Motorola M. C. 6801 lieferbar ist. Zudem zeigt der Apparat, wie beschrieben, nur die Zahl der Elektrizitätseinheiten an, die in einer gegebenen Anzahl vorgewählter Zeiträume verbraucht wird. Falls erwünscht, können zusätzliche LED-Anzeigen (LED » lightemitting diode β Leuchtdiode) vorgesehen werden, die den

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jeweiligen Tarifsatz anzeigen, der jedem Zeitraum und, dementsprechend, jedem Zählwerk zugeordnet ist. Diese Anzeigen werden vom Mikroprozessor 25 angetrieben, und der jedem Zählwerk jeweils zugeordnete Satz wäre in den Mikroprozessor zu programmieren. In der Tat können, falls erwünscht, weitere Zählwerke vorgesehen werden, die, anstatt die Gesamtzahl der verbrauchten Einheiten einfach zu kumulieren, die jeder Berechnungszeit zugeordnete Gesamtrechnung kumulieren. Selbstverständlich würde der Mikroprozessor in diesem Fall bei jeder Tarifänderung neu programmiert werden müssen, um sicherzustellen, daß die Anzeige dieser Zählwerke richtig ist. Mit dem Fernmeldegerät 27 könnten die Berechnungstarife natürlich bei Bedarf von der Zentrale aus geändert werden.

Die Anzeigen, wie z. B. die Anzeige 11, sind als LED-Anzeigen beschrieben worden, doch könnten sie ebensogut in LCD (liquid crystal « Flüssigkristall) oder jeder anderen zweckmäßigen Form ausgeführt werden.

Im Hinblick auf den bekannten Stand der Technik bei der Ausführung von logischen Schaltungen können alle Bauteile, einschließlich der SpeicherZählwerke, auf einem einzigen LSI-Plättchen angeordnet werden und einen Teil des Mikroprozessors bilden, der in Abb. 2 nur als Steuereinheit dargestellt ist.

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Abstrakt:

Diese Erfindung schafft eine Elektrizitäts-Zählvorrichtung, die vorzugsweise in Form eines Zusatzgeräts für einen herkömmlichen Wattstunden-Elektrizitätszähler ausgeführt wird. Ein Spürgerät erzeugt Impulse, deren Wiederholungsgeschwindigkeit abhängt von der Verbrauchsrate von Elektrizitätseinheiten und deren Gesamtzahl die Zahl der verbrauchten Elektrizitätseinheiten bestimmt. Der Zähler könnte eine Anzeige des Stromverbrauchs über einen vorher eingestellten Grenzwert hinaus liefern. Diese Impulse werden selektiv an eine Mehrzahl von Spefcherzählwerken gespeist, welche die Impulse zählen und speichern mittels einer Torschaltung, die unter dem Einfluß eines Steuergeräts arbeitet. Das Steuergerät schleust die Impulse je nach Tageszeit, Wochentag oder Jahreszeit etc. zu einem gewählten Zählwerk, so daß jedes Zählwerk die Zahl der Einheiten zählt, die in der ihm zugeordneten besonderen Zeitspanne verbraucht werden. Auf diese Weise können verschiedene Preise für verschiedene Zeiten des Tages etc. berechnet werden, um den Kunden dazu anzuregen, Elektrizität in solchen Zeiten zu verbrauchen, zu denen die Stromerzeugungsanlagen nicht besonders stark beansprucht werden. So kann die Lastkurve abgeflacht und die insgesamt erforderliche Erzeugungsleistung reduziert werden.

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Claims

Ansprüche:

.) Elektrizitätszähler (Vorrichtung) mit Mitteln zum Erzeugen von Impulsen in Abhängigkeit von der Anzahl verbrauchter Elektrizitätseinheiten, einer Mehrzahl von Speicherzählwerken zum Zählen und Speichern genannter Impulse, einer Torschaltung zum Einspeisen genannter Impulse in ein gewähltes der genannten Zählwerke sowie der genannten Torschaltung zugeordneten Steuermittel zum Wählen der genannten Zählwerke während vorbestimmter Zeiträume, wodurch die Zahl der Einheiten, die in jeder der genannten vorbestimmten Zeiträume verbraucht wird, in jedem der genannten entsprechenden Zählwerke gespeichert wird.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 in Form eines Zusatzgeräts zu einem herkömmlichen Wattstunden-Elektrizitätszähler.
3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der das genannte Impulserzeugungsmittel umfaßt eine Sonde zum Wahrnehmen der Drehung des mechanischen Bauteils im Wsttstunden-Elektrizitätszähler.
4. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, bei der die genannte Sonde umfaßt eine magnetische Abnehmerspule, die zusammenwirkt mit einen kleinen Magneten, der an der Wirbelstromscheibe des Wattstundenzählers angebracht ist.
5. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, bei der die Sonde ein Hall-Effekt-Gerät ist, das mit der Wirbelstromscheibe des Wattstundenzählers zusammenwirkt.
6. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, bei der die Sonde ein Lichtstrahldetektor zum Wahrnehmen eines Lichtstrahls ist, der durch die Wirbelstromscheibe geführt oder von deren Oberfläche reflektiert wird.

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7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, bei der der Lichtstrahldetektor ein Fototransistor ist.
8. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, bei der der Lichtstrahldetektor eine Fotodiode ist.
9. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, bei der die Sonde in Form eines Satzes von Kontakten vorliegt, die unmittelbar durch die Drehung des genannten mechanischen Bauteils betätigt v/erden.
10. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, zudeirs umfassend Anzeigemittel zum Anzeigen des Inhalts eines jeden Zählwerks.
11. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, bei der ein gemeinsames Anzeigemittel an jedes der Zählwerke über eine Torschaltung angeschlossen ist und Wählmittel vorgesehen sind, um den Inhalt jedes Zählwerks selektiv durch das genannte Anzeigemittel anzeigen zu können.
12. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, bei der das genannte Anzeigemittel in Form einer Leuchtdiodenanzeige vorliegt.
13. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, bei der das genannte Anzeigemittel in Form einer Flüssigkkristallanzeige vorliegt.
14. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der das genannte Steuermittel eine durch ein Schwingkristall angetriebene Uhr zum Erzeugen von Signalen einschließt, die den Beginn und das Ende der genannten vorbestimmten Zeiträume bestimmen.
15. Vorrichtung gemäß Anspruch 14, bei der das genannte Steuermittel in Form eines Mikroprozessors vorliegt.
16. Vorrichtung gemäß Anspruch 15, umfassend Programinwählmittel, die an den genannten Mikroprozessor ange-

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schlossen sind, tun die genannten vorgewählten Zeiträume nach Wunsch ändern zu können.
17. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der genannte Speicherzählwerke, genannte Torschaltung und genannte Steuermittel Bestandteil eines gemeinsamen Mikroprozessors sind.
18. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, umfassend Mittel zum Anzeigen des jedem Zählwerk zugeordneten Berechnungssatzes.
19. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, umfassend zusätzliche Speicherzählwerke, die an genanntes Steuermittel angeschlossen sind, um die Gesamtrechnung zu kumulieren, die jeder genannten vorgewählten Zeitspanne zugeordnet ist.
20. Elektrizitäts-Zählvorrichtung gemäß' Anspruch 1, zudem umfassend Fernmeldemittel zum Übertragen und Empfangen von Signalen an eine und von einer fernliegenden Zentrale.
21. Vorrichtung gemäß Anspruch 20, bei der das genannte Fernmeldemittel an die genannten Zählwerke und die genannten Steuermittel gekoppelt ist, um die Möglichkeit zu schaffen, die genannten vorgewählten Zeiträume aus der Ferne, d. h. von der Zentrale aus, zu ändern und den Inhalt der genannten Zählwerke in der entfernt gelegenen Zentrale abzulesen.
22. Vorrichtung gemäß Anspruch 20, weiter umfassend Mittel mit Anschluß an das genannte Fernmeldemittel, um es zu ermöglichen, bestimmte Kreise durch die genannte Zentrale auf Verlangen abzuschalten.
23. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, bei der das genannte Anzeigemittel eine Leuchtstoffanzeige ist.

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