EP2925922A1 - Verfahren und vorrichtung zur leistungsbestimmung eines haushaltsgerätes - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur leistungsbestimmung eines haushaltsgerätes

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Publication number
EP2925922A1
EP2925922A1 EP13791980.9A EP13791980A EP2925922A1 EP 2925922 A1 EP2925922 A1 EP 2925922A1 EP 13791980 A EP13791980 A EP 13791980A EP 2925922 A1 EP2925922 A1 EP 2925922A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
power
determined
consumer
household appliance
previously stored
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13791980.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tobias Goldschalt
Maximilian Neuhauser
Matthias Sippel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Hausgeraete GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BSH Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Hausgeraete GmbH
Publication of EP2925922A1 publication Critical patent/EP2925922A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F33/00—Control of operations performed in washing machines or washer-dryers 
    • D06F33/30—Control of washing machines characterised by the purpose or target of the control 
    • D06F33/46—Control of the energy or water consumption
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F2103/00—Parameters monitored or detected for the control of domestic laundry washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F2103/44—Current or voltage
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F2103/00—Parameters monitored or detected for the control of domestic laundry washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F2103/68—Operation mode; Program phase
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F2105/00—Systems or parameters controlled or affected by the control systems of washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F2105/46—Drum speed; Actuation of motors, e.g. starting or interrupting
    • D06F2105/48—Drum speed

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for determining the power of a household appliance.
  • smart grids also referred to as smart grids
  • the application of smart grids involves the communicative networking and control of power generators, storage, electrical consumers and network resources in energy transfer and energy
  • Energy distribution networks of the electricity supply whereby an optimization and monitoring of the interconnected components is achieved.
  • the aim is to secure the energy supply based on efficient and reliable system operation.
  • a requirement of household appliances when using smart grids is to make available the power actually picked up by the household appliance or its corresponding history for further processing, for example in the context of energy management systems.
  • the power measurement can be carried out by a current and voltage measurement with subsequent further processing or digital evaluation.
  • the current can be measured for example by means of a shunt resistor (also referred to as shunt) or by means of a magnetic field sensor, the voltage across a resistor divider. If the electronics are not at the potential of the mains voltage, an additional galvanic separation in the direction of measuring technology is required.
  • the object of the invention is to avoid the disadvantages mentioned above and in particular to specify a performance determination of a household appliance, which manages with constructive and economically low effort.
  • Household appliance proposed in which the performance of the household appliance is determined by means of at least one pre-stored information.
  • the proposed performance determination thus corresponds to a kind of estimation based on predetermined and stored information and has the advantage that it dispenses with the use of a complex measuring arrangement and thus the constructive and thus economic effort can be kept low.
  • a development is that based on the information stored in advance, a performance of at least one consumer of the household appliance can be determined.
  • Determining the performance of one or more consumers of a household appliance will enable the realization of particularly energy-efficient systems.
  • Another development is that the performance of the at least one consumer over a time interval is determined. In particular, the power for several
  • Processing unit which drives at least one consumer by means of an activation signal and the duration of the activation and an associated power consumption is determined by the processing unit by means of the previously stored information.
  • the activation signal corresponds to an operating mode of the at least one consumer.
  • the power is determined by means of a size provided or to be provided by the at least one consumer.
  • the measurand may be e.g. a speed of a motor or a
  • the previously stored information comprises at least one of the following information:
  • the previously stored information comprises a mains voltage.
  • a development is that the information stored in advance on
  • predetermined mains voltage is normalized.
  • the normalized mains voltage may be a predetermined value, e.g. 230 V or 1 V to which the stored information is related. This is as
  • Mains voltage given a uniform reference by means of which, e.g. By means of the energy manager (s.u.), a consistent and uniform correction of the power can be done.
  • An alternative embodiment is that the determined power or a power determined over a period of time is transmitted to an energy manager.
  • the energy manager can be both part of the household appliance and arranged externally.
  • a next refinement is that the transmitted power or the power determined over a period of time is corrected by the energy manager on the basis of a determined mains voltage.
  • the energy manager for this purpose has a measuring device of the local mains voltage or receives information based on which determines the mains voltage can be, for example, from an energy supplier or from another device of the household, such as a smart meter.
  • the previously stored information was determined by a customer before initial startup and stored in the household appliance.
  • FIG. 1 shows schematically a household appliance (eg a washing machine) with several consumers arranged therein.
  • a household appliance eg a washing machine
  • FIG. 1 shows by way of example as domestic appliance 100 a washing machine which, for example, comprises four consumers 101 to 104.
  • the first consumer 101 is a radiator
  • the second consumer 102 is a motor for a washing drum.
  • the third consumer 103 is a drain pump and the fourth consumer 104 is a display unit of the washing machine.
  • All consumers 101 to 104 are connected via data links 120 to 123 (which may alternatively be configured as a bus system) to a processing unit 106 arranged in the washing machine 100, to which a memory unit 108 is connected via a data connection 124.
  • the memory unit 108 may be part of the processing unit 106.
  • the first consumer 101 is a radiator
  • the second consumer 102 is a motor for a washing drum.
  • the third consumer 103 is a drain pump
  • the fourth consumer 104 is a display unit of the washing machine.
  • All consumers 101 to 104 are connected via data links 120 to 123 (which may alternatively be configured as a bus system) to a processing
  • Processing unit 106 is connected via a data connection 125 to a control device 110, which in this embodiment is designed as an energy manager.
  • the domestic appliance 100 may also be a cooker having a plurality of heating circuits in the form of resistive loads, a motor as an inductive load and a display unit as a consumer.
  • the power of the oven for example, depends on a preselected operating mode.
  • the radiator 101 represents a resistive load in which the absorbed power P-101 is calculated from the square of the applied voltage U divided by the resistance R of the load according to:
  • the resistor R and the normalized voltage U n0 rm are stored as previously stored information in the memory unit 108.
  • the normalized voltage U n0 rm can also be stored as a global parameter and does not have to be stored in the memory unit.
  • the energy manager 1 10 performs a correction with the actual or determined mains voltage U rea i.
  • the result is a power Pi 0 i re ai based on the network voltage U rea i
  • the voltage and the resistance value R can be stored in the memory unit 108, for example. These and other consumer-specific information can be determined and stored, for example, before a customer commissioning of the washing machine 100.
  • the motor of the washing drum 102 is an inductive load, in which a linear dependence of the absorbed power P 10 2 is assumed by a manipulated variable, in this case a speed d.
  • the absorbed power is thus calculated as follows and is preferably related to the normalized voltage U n0 rm stored in the processing unit or memory unit:
  • the power P m ax @ unorm represents a maximum power consumption and d ma x corresponding to a maximum speed of the motor using the normalized voltage U n orm. Both the value of the maximum power consumption P m ax @ unorm and the value of the maximum speed d ma x are as consumer-specific
  • the current rotational speed of the motor d in the form of an information signal 301 from the engine via the data link 121 to the
  • Processing unit 106 are transmitted.
  • those corresponding to the engine 102 are stored in the memory unit 108
  • the rotational speed can also be a manipulated variable which is known as a function of a setting and can be taken into account for determining the power by means of values stored in the memory unit.
  • the speed may be communicated eg by the engine 102 or measured by the processing unit 106, as discussed above.
  • the consumer-specific information is e.g. stored in table form in the form of a value table in the memory unit 108.
  • the consumer-specific information can be stored as a functional relationship for the respective consumer 101 to 104 in the memory unit 108.
  • the relationship valid for the engine 102 is e.g. stored in table form in the form of a value table in the memory unit 108.
  • the constant ⁇ can also refer to the normalized voltage.
  • the loads 101 to 104 arranged in the washing machine 100 are activated via activation signals 310 to 313 generated by the processing unit 106, i. e.g. switched to a specific operating mode.
  • the processing unit 106 the time intervals are known in which the respective consumers 101 to 104 are switched to a specific operating mode, for example, are activated or deactivated.
  • powers of different consumers including a display unit 104 (power for an on or off display), at least one computer (inter alia, a standby power) or the like. be stored.
  • the power consumption of the electronics or the individual modules is depending on
  • the radiator 101 is activated in a first step with an activation signal 310 generated by the processing unit 106.
  • the consumer-specific information U 10 i, R 101 stored in the storage unit 108 corresponding to the radiator 101 is forwarded in the form of an information signal 315 via the data connection 124 to the processing unit 106.
  • the normalized currently recorded power P 10 i is determined by the processing unit 106 with the aid of the transmitted consumer-specific information U 101, R 101 based on the above relationship (2).
  • the power P 10 3 received by the drain pump 103 is calculated similarly to the motor 102 by the relationship (4).
  • both the power P 10 i to P 104 and the power (energy consumption) summed over a specific time interval can be determined.
  • the total power P ges received by the washing machine 100 results from the sum of the power consumed per consumer P 10 i to Pi 04
  • the electrical energy E ges received by the consumers 101 to 104 results, for example, as the integral of the individual amounts of the powers P 10 i to Pi 04 over time.
  • the energy E ges over the time period t with the time intervals t- ⁇ to t n are given as:
  • the energy manager 1 10 then calculates the actual absorbed power according to: pp ⁇ u rreeaall b WEEU r eal
  • the "actually recorded power” in particular corresponds to that power which is determined by means of the normalized mains voltage U n orm according to the above statements and corrected on the basis of the determined (eg measured) mains voltage U re ai.
  • the energy manager by means of the energy manager, a correction or compensation of the power or energy can be performed.
  • the energy manager for several processing units such as household appliances or components of household appliances, are used.
  • the determination of the mains voltage U re ai can be carried out centrally at a location for a plurality of processing units.
  • Resistance tolerance for radiators should not exceed 10% to 15%. This error is remedied by measurements of the hot or cold resistances of the individual consumers during the final final production test; Preferably, precisely this resistance value of the loads can be stored in the memory unit 108.
  • aging of a resistor can be corrected by means of the processing unit. For example, a change in the resistance value per operating hour is known and can be stored in the memory unit. With this value, the processing unit can correct the current resistance value of the consumer. The aging of the resistor causes an error of about 1% per 1000 operating hours. Such an error can be reduced or compensated, for example, by means of an operating hours counter in the processing unit 106.
  • the voltage fluctuation in the supply network can be determined by normalizing the
  • the supply network is specified to a voltage of 230V ⁇ 10%, which can lead to an error of -19% or +21% in the power calculation. This error can be reduced or
  • the energy manager 1 10 can be at least partially compensated by the power and the energy is normalized to the corresponding state value. Since the energy manager 1 10 usually has knowledge about the actual course of the voltage applied to the household, this can be out of the normalized power or
  • This error can be detected by a characteristic field, which is also included in the final production test and, e.g. of the
  • Processing unit 106 is accessed via the memory unit 108, reduced or compensated.

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Leistungsbestimmung eines Haushaltsgeräts (100) vorgeschlagen, bei dem die Leistung des Haushaltsgeräts (100) mittels mindestens einer vorab gespeicherten Information ermittelt wird. Außerdem wird eine Vorrichtung für ein Haushaltsgerät (100) vorgeschlagen, welche derart ausgestaltet ist, dass solche Verfahrensschritte ausführbar sind.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Leistungsbestimmung eines
Haushaltsgerätes Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Leistungsbestimmung eines Haushaltgerätes.
Die Anwendung intelligenter Stromnetze (auch als Smart Grids bezeichnet) umfasst die kommunikative Vernetzung und Steuerung von Stromerzeugern, Speichern, elektrischen Verbrauchern und Netzbetriebsmitteln in Energieübertragungs- und
Energieverteilungsnetzen der Elektrizitätsversorgung, wodurch eine Optimierung und Überwachung der miteinander verbundenen Bestandteile erreicht wird. Ziel ist die Sicherstellung der Energieversorgung auf Basis eines effizienten und zuverlässigen Systembetriebs.
Eine Anforderung an Haushaltsgeräte beim Einsatz von Smart Grids ist es, die vom Hausgerät jeweils aktuell aufgenommene Leistung bzw. deren entsprechende Historie zur Weiterverarbeitung, beispielsweise im Rahmen von Energiemanagementsystemen, zur Verfügung zu stellen.
Bei aktuell bekannten Verfahren kann die Leistungsmessung durch eine Strom- und Spannungsmessung mit anschließender Weiterverarbeitung bzw. digitaler Auswertung erfolgen. Hierbei ist es jedoch von Nachteil, dass eine kostspielige Messhardware im elektrischen Hauptanschlusspfad der Elektronik erforderlich ist. Der Strom kann beispielsweise mittels eines Nebenschluss-Widerstands (auch als Shunt bezeichnet) oder mittels eines Magnetfeldsensors, die Spannung über einen Widerstandsteiler gemessen werden. Befindet sich die Elektronik nicht auf dem Potenzial der Netzspannung, so ist zusätzlich eine galvanische Trennung in Richtung Messtechnik erforderlich. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere eine Leistungsbestimmung eines Haushaltgerätes anzugeben, welche mit konstruktivem sowie wirtschaftlich geringem Aufwand auskommt.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren zur Leistungsbestimmung eines
Haushaltsgerätes vorgeschlagen, bei dem die Leistung des Haushaltsgerätes mittels mindestens einer vorab gespeicherten Information ermittelt wird.
Die vorgeschlagene Leistungsbestimmung entspricht somit einer Art Schätzung basierend auf vorbestimmten und gespeicherten Informationen und hat den Vorteil, dass auf den Einsatz einer aufwändigen Messanordnung verzichtet und somit der konstruktive und damit wirtschaftliche Aufwand gering gehalten werden kann.
Eine Weiterbildung ist es, dass anhand der vorab gespeicherten Information eine Leistung mindestens eines Verbrauchers des Haushaltsgeräts bestimmbar ist. Durch die
Leistungsbestimmung eines oder mehrerer Verbraucher eines Haushaltgerätes wird die Realisierung besonders energieeffizienter Systeme ermöglicht.
Eine andere Weiterbildung ist es, dass die Leistung des mindestens einen Verbrauchers über ein Zeitintervall bestimmt wird. Insbesondere kann die Leistung für mehrere
Verbraucher über das Zeitintervall bestimmt und kumuliert werden. Des Weiteren ist es eine Weiterbildung, dass die Leistung über das Zeitintervall mittels einer Verarbeitungseinheit des Haushaltsgeräts bestimmt wird, wobei die
Verarbeitungseinheit den mindestens einen Verbraucher mittels eines Aktivierungssignals ansteuert und die Dauer der Aktivierung und ein damit verbundener Energieverbrauch von der Verarbeitungseinheit mittels der vorab gespeicherten Information bestimmt wird.
Auch ist es eine Weiterbildung, dass das Aktivierungssignal einem Betriebsmodus des zumindest einen Verbrauchers entspricht.
Ferner ist es eine Weiterbildung, dass die Leistung mittels einer von dem mindestens einen Verbraucher bereitgestellten oder bereitstellbaren Größe bestimmt wird.
Im Rahmen einer zusätzlichen Weiterbildung ist die von dem mindestens einen
Verbraucher bereitgestellte Größe mindestens
- eine Messgröße,
- eine Stellgröße.
Die Messgröße bzw. Stellgröße kann z.B. eine Drehzahl eines Motors oder eine
Schaltfrequenz sein.
Eine nächste Weiterbildung besteht darin, dass die vorab gespeicherte Information mindestens eine der folgenden Informationen umfasst:
- eine Leistung pro Zeit oder pro Schaltvorgang,
- einen Strom pro Zeit oder pro Schaltvorgang,
- eine Leistung oder einen Strom in Abhängigkeit von einer Stellgröße oder einer Messgröße, - einen Widerstand,
- eine Kennlinie oder ein Kennlinienfeld.
Eine Ausgestaltung ist es, dass die vorab gespeicherte Information eine Netzspannung umfasst.
Eine Weiterbildung besteht darin, dass die vorab gespeicherte Information auf
vorgegebene Netzspannung normiert ist.
Beispielsweise kann die normierte Netzspannung ein vorgegebener Wert, z.B. 230 V oder 1 V sein, auf den die gespeicherten Informationen bezogen sind. Damit ist als
Netzspannung eine einheitliche Bezugsgröße vorgegeben, anhand derer, z.B. mittels des Energiemanagers (s.u.), eine durchgängige und einheitliche Korrektur der Leistung erfolgen kann.
Eine alternative Ausführungsform besteht darin, dass die ermittelte Leistung oder eine über einen Zeitraum ermittelte Leistung an einen Energiemanager übermittelt wird. Der Energiemanager kann sowohl Bestandteil des Haushaltgerätes als auch extern angeordnet sein.
Eine nächste Ausgestaltung ist es, dass von dem Energiemanager die übermittelte Leistung oder die über einen Zeitraum ermittelte Leistung anhand einer ermittelten Netzspannung korrigiert wird.
Beispielsweise verfügt der Energiemanager hierzu über eine Messvorrichtung der lokalen Netzspannung oder erhält eine Information, anhand derer die Netzspannung bestimmt werden kann, z.B. von einem Energielieferanten oder von einem anderen Gerät des Haushalts, beispielsweise einem Smart Meter.
Auch ist es eine Ausgestaltung, dass die vorab gespeicherte Information vor einer Erstinbetriebnahme durch einen Kunden bestimmt und in dem Haushaltsgerät gespeichert wurde.
Eine Weiterbildung besteht darin, dass die vorab gespeicherte Information in Abhängigkeit von mindestens einem der folgenden Parameter bereitgestellt wird:
- einem Betriebsalter des Haushaltsgeräts,
- einem Betriebsalter eines Verbrauchers,
- einer Temperatur des Verbrauchers,
- einer Temperatur der Umgebung,
- einer Feuchtigkeit.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch gelöst durch eine Vorrichtung zur
Leistungsbestimmung eines Haushaltsgerätes (100) mit einer Verarbeitungseinheit, die derart ausgestaltet ist, dass die Leistung des Haushaltsgerätes (100) mittels einer vorab gespeicherten Information ermittelt wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand einer Zeichnung dargestellt und erläutert.
Es zeigt: Fig.1 schematisch ein Haushaltsgerät (z.B. eine Waschmaschine) mit mehreren darin angeordneten Verbrauchern.
Fig.1 zeigt als Haushaltsgerät 100 beispielhaft eine Waschmaschine, die beispielsweise vier Verbraucher 101 bis 104 umfasst. Der erste Verbraucher 101 ist ein Heizkörper, der zweite Verbraucher 102 ein Motor für eine Waschtrommel. Der dritte Verbraucher 103 stellt eine Laugenpumpe dar und der vierte Verbraucher 104 eine Anzeigeeinheit der Waschmaschine. Alle Verbraucher 101 bis 104 sind über Datenverbindungen 120 bis 123 (welche alternativ auch als ein Bussystem ausgestaltet sein können) mit einer in der Waschmaschine 100 angeordneten Verarbeitungseinheit 106 verbunden, an die über eine Datenverbindung 124 eine Speichereinheit 108 angeschlossen ist. Alternativ kann die Speichereinheit 108 Bestandteil der Verarbeitungseinheit 106 sein. Die
Verarbeitungseinheit 106 ist über eine Datenverbindung 125 mit einer Steuereinrichtung 1 10 verbunden, die in diesem Ausführungsbeispiel als ein Energiemanager ausgestaltet ist.
Entsprechend kann es sich bei dem Haushaltsgerät 100 auch um einen Herd handeln, der mehrere Heizkreise in Form resistiver Lasten, einen Motor als induktive Last und eine Anzeigeeinheit als Verbraucher aufweist. Die Leistung des Herds ist beispielsweise abhängig von einem vorgewählten Betriebsmodus.
Der Heizkörper 101 stellt eine resistive Last dar, bei der sich die aufgenommene Leistung P-101 aus dem Quadrat der anliegenden Spannung U dividiert durch den Widerstand R der Last berechnet gemäß:
(1 ) Basierend auf dieser Beziehung (1 ) wird eine normierte Leistung Pioi norm berechnet, die eine vorgegebene normierte Netzspannung Unorm berücksichtigt:
U norm 2 (
R
Vorzugsweise sind der Widerstand R und die normierte Spannung Un0rm als vorab gespeicherte Informationen in der Speichereinheit 108 abgelegt. Gegebenenfalls kann z.B. die normierte Spannung Un0rm auch als ein globaler Parameter abgelegt sein und muss nicht in der Speichereinheit gespeichert werden.
Der Energiemanager 1 10 führt eine Korrektur mit der tatsächlichen bzw. ermittelten Netzspannung Ureai durch. Es ergibt sich eine auf der Netzspannung Ureai basierende Leistung Pi0ireai gemäß
p u norm 2 u real 2
rW\real ~ D ' T T 2 V°
Es kann auf beliebige Spannungen normiert werden; vorzugsweise auf die im
Betriebsland spezifizierte Netzspannung (USA 120 V, China 220 V, Deutschland 230 V, Australien 240 V) oder z.B. auch auf eine Spannung von 1 V.
Die Spannung sowie der Widerstandswert R können z.B. in der Speichereinheit 108 gespeichert werden. Diese und andere verbraucherspezifischen Informationen können beispielsweise vor einer Kunden-Erstinbetriebnahme der Waschmaschine 100 ermittelt und gespeichert werden.
Der Motor der Waschtrommel 102 stellt eine induktive Last dar, bei der eine lineare Abhängigkeit der aufgenommenen Leistung P102 von einer Stellgröße angenommen wird, in diesem Fall einer Drehzahl d. Die aufgenommene Leistung berechnet sich somit wie folgt und ist vorzugsweise auf die in der Verarbeitungseinheit oder Speichereinheit abgelegte normierte Spannung Un0rm bezogen:
^102 — ^ max@i7„ , W-
Die Leistung Pmax@unorm stellt dabei eine maximale Leistungsaufnahme und dmax entsprechend eine maximale Drehzahl des Motors unter Verwendung der normierten Spannung Unorm dar. Sowohl der Wert der maximalen Leistungsaufnahme Pmax@unorm als auch der Wert der maximalen Drehzahl dmax sind als verbraucherspezifische
Informationen P(max@unorm)io2 D(max)1o2 in der Speichereinheit 108 gespeichert.
Für die Bestimmung beispielsweise der durch den Motor 102 aktuell aufgenommenen Leistung P102 kann in einem ersten Schritt die aktuelle Drehzahl des Motors d in Form eines Informationssignals 301 vom Motor über die Datenverbindung 121 an die
Verarbeitungseinheit 106 übermittelt werden. In einem zweiten Schritt werden die für den Motor 102 entsprechend in der Speichereinheit 108 gespeicherten
verbraucherspezifischen Informationen P(max@unorm)io2, D(max)1o2 in Form eines
Informationssignals 314 über die Datenverbindung 124 an die Verarbeitungseinheit 106 weitergeleitet. Anschließend wird in einem dritten Schritt durch die Verarbeitungseinheit 106 die aktuell aufgenommene Leistung P102 mit Hilfe der übermittelten
verbraucherspezifischen Informationen P(max@unorm)io2, D(max)io2 sowie der Drehzahl anhand der oben bereits erläuterten Beziehung (4) bestimmt. Die Drehzahl kann auch eine Stellgröße sein, die abhängig von einer Einstellung bekannt ist und zur Leistungsbestimmung mittels in der Speichereinheit abgelegter Werte berücksichtigt werden kann. Optional kann die Drehzahl, wie vorstehend ausgeführt wurde, z.B. von dem Motor 102 mitgeteilt oder von der Verarbeitungseinheit 106 gemessen werden.
Gemäß oben beschriebener Ausgestaltungsform sind die verbraucherspeifischen Informationen z.B. tabellarisch in Form einer Wertetabelle in der Speichereinheit 108 gespeichert. Alternativ können die verbraucherspezifischen Informationen als funktionale Beziehung für den jeweiligen Verbraucher 101 bis 104 in der Speichereinheit 108 hinterlegt sein. So stellt die für den Motor 102 gültige Beziehung
1 P 102 = 1P m
eine Funktion P(d) der Leistung in Abhängigkeit der Drehzahl d dar, die wie folgt angegeben werden kann:
P(d) = - d
mit a =■ max
d max Somit kann diese Funktion bzw. funktionale Abhängigkeit anstelle der
verbraucherspezifischen Informationen P(max)io2, D(max)1o2 in der Speichereinheit 108 hinterlegt sein. Insofern kann sich die Konstante α auch auf die normierte Spannung beziehen.
Beispielsweise werden die in der Waschmaschine 100 angeordneten Verbraucher 101 bis 104 über von der Verarbeitungseinheit 106 generierte Aktivierungssignale 310 bis 313 angesteuert, d.h. z.B. in einen bestimmten Betriebsmodus geschaltet. Somit sind der Verarbeitungseinheit 106 die Zeitintervalle bekannt, in denen die jeweiligen Verbraucher 101 bis 104 in einen bestimmten Betriebsmodus geschaltet sind, beispielsweise aktiviert bzw. deaktiviert sind.
Abhängig von den Betriebsmodi können Leistungen unterschiedlicher Verbraucher, auch einer Anzeigeeinheit 104 (Leistung für ein ein- oder ausgeschaltetes Display), mindestens eines Rechners (u.a. eine Standby-Leistung) o.ä. abgespeichert sein.
Die Leistungsaufnahme der Elektronik bzw. der einzelnen Module wird je nach
Betriebsmodus in der Speichereinheit 108 abgespeichert und bei der Bestimmung der Leistung bzw. der Energie entsprechend genutzt.
So wird beispielsweise der Heizkörper 101 in einem erstem Schritt mit einem durch die Verarbeitungseinheit 106 generierten Aktivierungssignal 310 aktiv geschaltet. In einem zweiten Schritt werden die für den Heizkörper 101 entsprechend in der Speichereinheit 108 gespeicherten verbraucherspezifischen Informationen U10i , R101 in Form eines Informationssignals 315 über die Datenverbindung 124 an die Verarbeitungseinheit 106 weitergeleitet. Anschließend wird in einem dritten Schritt durch die Verarbeitungseinheit 106 die normierte aktuell aufgenommene Leistung P10i mit Hilfe der übermittelten verbraucherspezifischen Informationen U 101 , R101 anhand der obigen Beziehung (2) bestimmt. Die durch die Laugenpumpe 103 aufgenommene Leistung P103 berechnet sich in ähnlicher Weise wie für den Motor 102 anhand der Beziehung (4).
In der Verarbeitungseinheit 106 kann für jeden der Verbraucher 101 bis 104 sowohl die Leistung P10i bis P104 als auch die über ein bestimmtes Zeitintervall summierte Leistung (Energieaufnahme) bestimmt werden.
Die durch die Waschmaschine 100 insgesamt aufgenommen Leistung Pges ergibt sich aus der Summe der jeweils pro Verbraucher aufgenommenen Leistungen P10i bis Pi04
Die durch die Verbraucher 101 bis 104 aufgenommene elektrische Energie Eges ergibt sich z.B. als Integral der einzelnen Beträge der Leistungen P10i bis Pi04 über die Zeit.
Beispielsweise kann die Energie Eges über die Zeitdauer t mit den Zeitabschnitten t-ι bis tn angegeben werden als:
Eges - PGes@t1 * ti + PGes@t2 * ^-2 + ■■■ + PGes@tn * tv
Vorzugsweise wird die von der Verarbeitungseinheit 106 ermittelte gesamte
Leistungsaufnahme Pges sowie die gesamte aufgenommene elektrische Energie Eges über die Datenverbindung 125 an den Energiemanager 1 10 weitergeleitet. Mit Hilfe dieser übermittelten Größen Pges, Eges kann durch den Energiemanager 1 10 die Waschmaschine 100 besonders energie- und ressourcenschonend ausgesteuert werden.
Der Energiemanager 1 10 berechnet dann die tatsächlich aufgenommene Leistung gemäß: p p ^ u rreeaall b W E E U r,eal
real Ges _ norm J T 2 ' real Ges _ norm T J 2
norm norm
Hierbei sei angemerkt, dass die "tatsächlich aufgenommene Leistung" insbesondere derjenigen Leistung entspricht, die mittels der normierten Netzspannung Unorm gemäß den vorstehenden Ausführungen bestimmt und anhand der ermittelten (z.B. gemessenen) Netzspannung Ureai korrigiert wird.
Somit kann mittels des Energiemanagers eine Korrektur bzw. Kompensation der Leistung oder Energie durchgeführt werden. Vorteilhaft kann der Energiemanager für mehrere Verarbeitungseinheiten, z.B. Haushaltsgeräte oder Komponenten von Haushaltsgeräten, eingesetzt werden. Somit kann vorteilhaft die Ermittlung der Netzspannung Ureai zentral an einer Stelle für mehrere Verarbeitungseinheiten durchgeführt werden.
Beispielsweise kann eine Fertigungstoleranz des Widerstands durch die
Verarbeitungseinheit korrigiert werden. Gemäß der Norm IEC60335 darf die
Widerstandstoleranz bei Heizkörpern maximal 10% bis 15% betragen. Dieser Fehler wird durch Messungen der Heiß- oder Kaltwiderstände der einzelnen Verbraucher bei der abschließenden Fertigungsendprüfung behoben; vorzugsweise kann genau dieser Widerstandswert der Lasten in der Speichereinheit 108 abgespeichert werden.
Weiterhin kann eine Alterung eines Widerstands mittels der Verarbeitungseinheit korrigiert werden. Beispielsweise ist eine Änderung des Widerstandwertes pro Betriebsstunde bekannt und kann in der Speichereinheit abgelegt werden. Mit diesem Wert kann die Verarbeitungseinheit den aktuellen Widerstandswert des Verbrauchers korrigieren. Die Alterung des Widerstands verursacht einen Fehler in der Höhe von etwa 1 % pro 1000 Betriebsstunden. Ein solcher Fehler kann z.B. anhand eines Betriebsstundenzählers in der Verarbeitungseinheit 106 reduziert oder kompensiert werden.
Die Spannungsschwankung im Versorgungsnetz kann durch die Normierung der
Spannung im Energiemanager korrigiert werden. In Deutschland ist das Versorgungsnetz auf eine Spannung von 230V±10% spezifiziert, was bei der Leistungsberechnung zu einem Fehler von -19% bzw. +21 % führen kann. Dieser Fehler kann reduziert bzw.
zumindest teilweise kompensiert werden, indem die Leistung als auch die Energie auf den entsprechenden Landeswert normiert ausgegeben wird. Da der Energiemanager 1 10 üblicherweise Kenntnis über den tatsächlichen Verlauf der am Haushalt anliegenden Spannung hat, können durch diesen aus der normierten Leistungs- oder
Energieaufnahme die realen Werte abgeleitet werden.
Nichtlinearitäten bei induktiven oder kapazitiven Lasten können in der
Verarbeitungseinheit korrigiert werden. Dieser Fehler kann durch ein Kennlinienfeld, welches ebenfalls bei der Fertigungsendprüfung aufgenommen wird und z.B. der
Verarbeitungseinheit 106 über die Speichereinheit 108 zugänglich gemacht wird, reduziert oder kompensiert werden.
Bezuqszeichenliste
100 Waschmaschine
101 bis 104 Verbraucher
106 Verarbeitungseinheit
108 Speichereinheit
1 10 Steuereinrichtung / Energiemanager
120 bis 125 Datenverbindung
301 Informationssignal
314, 315 Informationssignal
310 bis 313 Aktivierungssignale

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Leistungsbestimmung eines Haushaltsgeräts (100),
bei dem die Leistung des Haushaltsgeräts (100) mittels mindestens einer vorab gespeicherten Information ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem anhand der vorab gespeicherten Information eine Leistung mindestens eines Verbrauchers des Haushaltsgeräts (100) bestimmbar ist.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Leistung des mindestens einen
Verbrauchers (101 bis 104) über ein Zeitintervall bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 3,
- bei dem die Leistung über das Zeitintervall mittels einer Verarbeitungseinheit (106) des Haushaltsgeräts (100) bestimmt wird,
- wobei die Verarbeitungseinheit (106) den mindestens einen Verbraucher (101 bis 104) mittels eines Aktivierungssignals ansteuert und
- wobei die Dauer der Aktivierung und ein damit verbundener Energieverbrauch von der Verarbeitungseinheit (106) mittels der vorab gespeicherten Information bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 4,
- bei dem das Aktivierungssignal einem Betriebsmodus des zumindest einen Verbrauchers (101 bis 104) entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei dem die Leistung mittels einer von dem mindestens einen Verbraucher bereitgestellten Größe bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die von dem mindestens einen Verbraucher (101 bis 104) bereitgestellte Größe eine der folgenden Möglichkeiten umfasst:
- eine Messgröße,
- eine Stellgröße. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die vorab gespeicherte Information mindestens eine der folgenden Informationen umfasst:
- eine Leistung pro Zeit oder pro Schaltvorgang;
- einen Strom pro Zeit oder pro Schaltvorgang;
- eine Leistung oder einen Strom in Abhängigkeit von einer Stellgröße oder einer Messgröße;
- einen Widerstand;
- eine Kennlinie oder ein Kennlinienfeld.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die vorab gespeicherte Information eine Netzspannung umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die vorab gespeicherte Information auf eine vorgegebene Netzspannung normiert ist.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die ermittelte Leistung oder eine über einen Zeitraum ermittelte Leistung an einen Energiemanager (1 10) übermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem von dem Energiemanager (1 10) die übermittelte Leistung oder die über einen Zeitraum ermittelte Leistung anhand einer ermittelten Netzspannung korrigiert wird.
Verfahren nach einen der vorherigen Ansprüche, bei dem die vorab gespeicherte Information vor einer Erstinbetriebnahme durch einen Kunden bestimmt und in dem Haushaltsgerät (100) gespeichert wurde.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die vorab gespeicherte Information in Abhängigkeit von mindestens einem der folgenden Parameter bereitgestellt wird:
- einem Betriebsalter des Haushaltsgeräts,
- einem Betriebsalter eines Verbrauchers,
- einer Temperatur des Verbrauchers,
- einer Temperatur der Umgebung,
- einer Feuchtigkeit. Vorrichtung zur Leistungsbestimmung eines Haushaltsgerätes (100) mit Verarbeitungseinheit, die derart ausgestaltet ist,
dass die Leistung des Haushaltsgerätes (100) mittels einer vorab gespeicherten Information ermittelt wird.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITTO20131100A1 (it) * 2013-12-31 2015-07-01 Indesit Co Spa Utenza elettrica domestica

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202008009128U1 (de) * 2007-07-06 2009-01-02 Aizo Ag Verbrauchs- und Zustandsmesser
DE102009028358B4 (de) * 2009-08-07 2012-03-08 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Wäschebehandlungsgerät mit einem Elektromotor
KR20120000026A (ko) * 2010-06-26 2012-01-03 엘지전자 주식회사 네트워크 시스템
EP2494104A4 (de) * 2009-10-26 2014-05-07 Lg Electronics Inc Vorrichtung und verfahren zur steuerung eines elektrischen produktes
US9523718B2 (en) * 2010-09-22 2016-12-20 Philips Lighting Holding B.V. Disaggregation apparatus for identifying an appliance in an electrical network
DE102010042172A1 (de) * 2010-10-07 2012-04-12 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Hausgerät mit einer Steuerung für ein elektrisches Energieversorgungsnetz mit zugehörigem Datennetz sowie Verfahren zum Betreiben einer Steuerung eines Hausgerätes an diesem Energieversorgungsnetz
GB2488164A (en) * 2011-02-18 2012-08-22 Globosense Ltd Identifying electrical appliances and their power consumption from energy data

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2014082850A1 *

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