EP4602689A1 - Leistungsversorgungsvorrichtung, leistungsversorgungsverfahren und leistungsversorgungssystem sowie leistungsversorgungsnetzwerk - Google Patents

Leistungsversorgungsvorrichtung, leistungsversorgungsverfahren und leistungsversorgungssystem sowie leistungsversorgungsnetzwerk

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Publication number
EP4602689A1
EP4602689A1 EP23806193.1A EP23806193A EP4602689A1 EP 4602689 A1 EP4602689 A1 EP 4602689A1 EP 23806193 A EP23806193 A EP 23806193A EP 4602689 A1 EP4602689 A1 EP 4602689A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
power
power supply
supply device
information
consumer
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.)
Pending
Application number
EP23806193.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dirk Steuwer
Daniel LUXA
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.)
Schneider Electric Industries SAS
Original Assignee
Schneider Electric Industries SAS
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 Schneider Electric Industries SAS filed Critical Schneider Electric Industries SAS
Publication of EP4602689A1 publication Critical patent/EP4602689A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote monitoring or remote control of equipment in a power distribution network
    • H02J13/12—Monitoring network conditions, e.g. electrical magnitudes or operational status
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J3/12—Arrangements for adjusting voltage in AC networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/14—Arrangements for adjusting voltage in AC networks by changing a characteristic of the network load by switching loads on to, or off from, the networks, e.g. progressively balanced loading
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2105/00—Networks for supplying or distributing electric power characterised by their spatial reach or by the load
    • H02J2105/10—Local stationary networks having a local or delimited stationary reach
    • H02J2105/12—Local stationary networks having a local or delimited stationary reach supplying households or buildings

Definitions

  • the invention relates to a power supply device, a power supply method, a power supply system and a power supply network.
  • Power supply devices and methods therefor as well as data provision devices and methods therefor are known in principle.
  • household sockets and wall sockets with RJ45 plugs are known.
  • the object of the present invention is to provide an improved power supply device, an improved power supply method, an improved power supply system and an improved power supply network.
  • a power supply device comprising a power element which is designed to receive electrical direct voltage power from a direct voltage power source and to deliver it to at least one first consumer, and which is designed to receive electrical alternating voltage power from an alternating voltage power source and to deliver it to at least one second consumer, and a data element which is designed to receive data from a data source and to provide it to the at least one first consumer.
  • the power supply device can be designed to receive and/or deliver a constant voltage and a variable current.
  • the power supply device can also be designed to receive and/or deliver a constant current and a variable voltage.
  • the power supply device can also be designed to receive and/or deliver a constant current and a constant voltage.
  • the power supply device firstly comprises a power element which is designed to receive electrical direct voltage power from a direct voltage power source.
  • a power source is a source which provides electrical power to the location of the power supply device, such as an electrical line.
  • a direct voltage power source is a source which provides or delivers direct voltage power.
  • the direct voltage power source can be an electrical power generator and/or energy storage device which are designed to deliver electrical power.
  • a power generator is, for example, a photovoltaic system, a wind turbine and/or a battery and/or an accumulator, in particular a battery-electric motor vehicle.
  • the power element is also designed to deliver the absorbed DC power to one or more consumers that are electrically connected to the power supply device.
  • the power element is designed to deliver the absorbed DC power to a DC power consumer.
  • a DC power consumer is an electrical and/or electronic device that requires electrical DC power to perform its functions.
  • the electronic DC power can be used in particular to enable operation of the consumer and/or to charge a battery of the consumer.
  • the power element is also designed to receive electrical AC power from an AC power source.
  • the AC power source is a line of a supply network operator that is connected to a building in which the power supply device is located and provides electrical power for it.
  • the power supply line can have a connection, in particular a direct connection, to an electrical supply network.
  • the power element is also designed to deliver the absorbed AC power to one or more consumers that are electrically connected to the power supply device.
  • the power element is designed to deliver the absorbed AC power to an AC power consumer.
  • an AC power consumer is an electrical and/or electronic device that requires electrical AC power to perform its functions.
  • the electronic AC power can be used in particular to enable operation of the consumer and/or to charge a battery of the consumer.
  • the power supply device further comprises a data element which is designed to receive data from a data source and to provide this data to the at least one first consumer.
  • the data element is also designed to receive data from the consumer and/or to provide data to the data source. Further in particular, the data element is designed to provide the data to at least one DC voltage consumer.
  • the data is a data stream, such as Internet access or access to a server.
  • the data source can This can be a router, a switch and/or a hub and/or include access to a data network.
  • the data can be received and/or provided both wired and wirelessly.
  • the data element of the power supply device has access to a data network, such as a LAN or WLAN.
  • the data element can also act as a router, hub or switch itself.
  • the power supply device makes it possible to provide not only two different types of power but also data to one or more consumers at the same time. This provides a particularly communicative and flexible power supply device.
  • the power element is designed to deliver the DC power received from the DC power source to a DC power consumer without converting or transforming the DC power, in particular without converting the DC power into an AC power and back into a DC power.
  • a conversion element for example from 48 V DC to 12 V DC.
  • This embodiment makes it possible to deliver AC power directly from an AC power source to a DC power consumer, in particular without conversion. This results in the provision of AC power that is possible without conversion losses. This provides a particularly efficient power supply device.
  • the DC power is delivered and data is provided via a single interface of the power supply device.
  • it is an interface that is designed to provide both DC power and data, such as a USB port, a USB-C port, a Lightning port, or a network port that operates under the Power over Ethernet or IEEE802.3 standard.
  • DC power and data such as a USB port, a USB-C port, a Lightning port, or a network port that operates under the Power over Ethernet or IEEE802.3 standard.
  • the power supply device comprises an information element configured to receive power source information and a control element configured to control the output power depending on the power source information.
  • Power source information is information regarding the power consumed by the power supply device, in particular by means of the power delivered by the DC power source and/or the AC power source.
  • the information element can be designed to be wireless and/or wired to receive the power source information.
  • the information is used herein in the generic plural and can also comprise a single piece of information.
  • the power supply device also comprises a control element that is designed to control the output power depending on the power source information.
  • the control element is designed to control the output DC power and/or the output AC power depending on the power source information.
  • the control element can be designed to increase the output power depending on the received power source information, in particular to a maximum power, and/or to decrease it, in particular to a minimum power and/or to zero.
  • the power supply device makes it possible to intelligently control the power output to the respective consumers.
  • the power supply device makes it possible to dynamically adapt the power output to the conditions of the power source.
  • the power source information includes building power information.
  • Building performance information is information relating to a performance of the building in which the power supply device is deployed.
  • the building performance information includes information relating to electrical power generators and/or energy storage devices present in the building or directly connected thereto, which are designed to deliver electrical power.
  • a power generator is, for example, a photovoltaic system arranged on the roof of the building, a wind turbine arranged in the garden, a battery-electric motor vehicle connected to the building in the garage and/or a battery and/or an accumulator arranged in the building. These power generators are designed to provide electrical power to the building and in particular the power supply device.
  • the building performance information can then include information on the availability of the power and/or the amount of power generated or available by the power generators.
  • This embodiment makes it possible to preferentially use power generators that are arranged on or in the building, in particular as soon as and/or as long as they can provide power. A particularly efficient power supply device is thus provided.
  • the power source information includes utility network information.
  • Supply network information is information relating to the electrical supply network provided by a supply network operator.
  • supply network information is information concerning the power provided to the power supply device via the supply line, for example the availability of the power and/or the level of power available, in particular whether problems, fluctuations or failures occur in the electrical supply network.
  • consumer performance information does not include building performance information and vice versa.
  • This embodiment makes it possible to react dynamically to supply services provided by a supply network operator.
  • this embodiment makes it possible to react flexibly to a power failure and one or more less important consumers can be excluded from the power supply, while other, more important consumers can continue to be supplied.
  • a particularly safe, in particular supply-secure power supply device is thus provided.
  • the information element is further configured to receive consumer power information and the control element is further configured to control the output power depending on the consumer power information.
  • Consumer power information is information regarding the power delivered to the consumer by the power supply device, in particular a delivered direct voltage power and/or a delivered alternating voltage power.
  • the consumer power information can also be received wirelessly or by wire by the information element.
  • the consumer power information can include information regarding the minimum and/or maximum power that the consumer can consume.
  • This embodiment makes it possible to dynamically regulate the power delivered to a consumer. In particular, this embodiment makes it possible to reduce a power output to a consumer, in particular to a minimum power, if the consumer power information indicates this. A particularly efficient power supply device is thus provided.
  • the information element is further designed to receive temperature information and the control element is further designed to control the output of the power depending on the temperature information.
  • Temperature information relates to a temperature of the power supply device, in particular a temperature in a housing of the power supply device.
  • the information element can have access to a temperature sensor that is arranged in and/or on the housing of the power supply device and detects the temperature.
  • control element can be designed to reduce the output power when a predetermined maximum temperature is exceeded and/or to increase the output power when the predetermined maximum temperature is undershot, in particular by applying a hysteresis.
  • the power element is further designed to detect an error in the power output to the at least one consumer.
  • An error that occurs during the power delivery to at least one consumer is, for example, an overvoltage and/or an overcurrent in the Power output.
  • An overvoltage or overcurrent is the output of a voltage or current that is too high for the respective consumer.
  • such an error is the occurrence of a short circuit in at least one consumer and/or an associated cable.
  • the occurrence of such an error is incorrect polarity reversal, in particular incorrect polarity reversal of a DC voltage power consumer.
  • Such an error can be detected by suitable sensors and/or circuits.
  • the power element is further configured to correct the detected error.
  • the power element is further designed to reduce, decrease and/or switch off the power output, in particular the output voltage and/or the output current, in the event of a detected overvoltage, overcurrent and/or short circuit.
  • the power element is particularly designed to reverse or switch the polarity in the event of a detected incorrect polarity reversal and/or to also reduce and/or switch off the output power.
  • This embodiment allows the power to be delivered to the consumer(s) in a particularly safe manner. In particular, this embodiment reduces the risk to users of the device.
  • the information element is further designed to receive segment information and the control element is further designed to control the output of the power depending on the segment information.
  • Segment information is information relating to different segments of one or more consumers, in particular one or more DC power consumers and one or more AC power consumers.
  • one or more DC power consumers can be combined into a first DC power segment and one or more further DC power consumers can be combined into a second DC power segment.
  • one or more AC power consumers can be combined into a first AC power segment and one or more further AC power consumers can be combined into a second AC power segment.
  • consumers are grouped together in a segment based on the power they typically use.
  • consumers are grouped together in a segment based on their power type, i.e. based on whether they use direct current power or alternating current power.
  • consumers are also grouped together in a segment based on their desired security of supply.
  • One or more consumers can be assigned to a segment by a user, for example, at a connection on the power supply device, for example by means of a button or a switch.
  • one or more consumers can be assigned to a segment at a common user interface of the power supply device.
  • additional parameters for the power supply can be defined or changed, such as minimum output power, duration of a supply security, etc.
  • This embodiment makes it possible to reduce the power to one or more consumers grouped together in a first segment, while maintaining the power to one or more consumers grouped together in another segment.
  • the first segment may include consumers that charge batteries that are not urgently needed
  • the second segment may include consumers that provide critical and/or required infrastructure.
  • segment information on one or more consumers can also be stored temporarily or permanently in the power supply device. Whether and, if applicable, for how long the segment information is stored can be individually determined or set by a user for each consumer.
  • the object mentioned at the outset is also achieved by a power supply system comprising an embodiment of a power supply device mentioned above and one or more of the AC power sources described above and/or one or more of the DC power sources described above and/or one or more of the data sources described above.
  • the object mentioned at the outset is also achieved by a power supply method comprising the steps of receiving electrical direct voltage power from a direct voltage power source, delivering the received direct voltage power to at least one first consumer, receiving electrical alternating voltage power from an alternating voltage power source, delivering the received alternating voltage power to at least one second consumer, receiving data from a data source and providing the data to the at least one first consumer.
  • the power supply method further comprises the steps of receiving power source information and controlling the output power depending on the power source information.
  • the power supply method can in particular be carried out partially or completely by the power supply device and/or the power supply system described above.
  • a power supply network comprising a first power supply device according to one of the previously described embodiments and a second power supply device according to one of the previously described embodiments, wherein the power element of the second power supply device is designed to receive electrical direct voltage power from the first power supply device and to deliver it to at least one first consumer, and the power element of the second power supply device is further designed to receive electrical alternating voltage power from the first power supply device and to deliver it to at least one second consumer, and wherein the data element of the second Power supply device is designed to receive data from the first power supply device and to provide it to the at least one first consumer.
  • the second power supply device represents the first and second consumers for the first power supply device and/or the first power supply device represents the DC power source, the AC power source and the data source for the second power supply device.
  • Such a power supply network is free from line length restrictions and can be interconnected in any topology.
  • Fig. 1 is a schematic block diagram of a power supply device and a power supply system
  • Fig. 2 is a schematic flow diagram of a power supply method
  • Fig. 3 is a schematic block diagram of a power supply network.
  • Identical reference symbols designate identical or similar features.
  • reference symbols that differ only by an apostrophe designate identical or similar features.
  • Fig. 1 shows a schematic block diagram of a power supply device 100 in a power supply system 1000.
  • the power supply device 100 initially comprises a power element 110, which is designed to receive electrical AC power from an AC power source 10.
  • the AC power source 10 is, for example, a building connection of a supply network operator.
  • the AC power source 10 usually has an AC voltage between 100 V and 400 V, in particular between 110 V and 230 V and a maximum AC current between 5 A and 70 A, in particular between 10 A and 20 A.
  • the AC power source 10 is a standard household socket connection.
  • the AC power is provided to the power supply device 100 or the power element 110 via a power supply line 11, or the power supply device 100 is connected to the AC power source 10 via a power supply line 11.
  • the power supply line 1 1 is in particular a two- or three-core cable.
  • the power element 110 is further designed to receive electrical direct voltage power from a direct voltage power source 20.
  • the direct voltage power source 20 can in particular be a direct voltage power generator arranged in or on the building, such as in particular a photovoltaic system and/or a wind turbine. Additionally or alternatively, the direct voltage power source 20 can also be an electrical energy storage device, such as a battery and/or an accumulator. In particular, the direct voltage power source is a combination of a direct voltage power generator and an electrical energy storage device that works together with it.
  • the DC power source 20 usually has a DC voltage between 10 V and 200 V, in particular between 12 V and 48 V, furthermore, for example, integer multiples of 12 V, and a maximum DC current between 1 A and 20 A, in particular between 5 A and 10 A.
  • the DC voltage power is provided to the power supply device 100 or the power element 110 via a power supply line 21, or the power supply device 100 is connected to the DC voltage power source 20 via a power supply line 21.
  • the power supply line 21 is in particular a two-core cable.
  • the power element 110 is further designed to deliver an electrical direct voltage power to a first consumer 210.
  • the first consumer 210 is in particular a direct voltage power consumer, that is to say a consumer which, in particular exclusively, can absorb or use DC power.
  • the first consumer is a laptop, a smartphone or another device that usually absorbs DC power or is operated and/or charged by it.
  • the direct current power is provided via a power supply line 21 1 from the power supply device 100 or the power element 1 10 to the first consumer 210, or the power supply device 100 is connected to the first consumer 210 via a power supply line 21 1.
  • the power supply line 21 1 is in particular a cable with a USB connection, further in particular a cable with a USB-C, a Lightning connection or a cable with another standard, which is usually used to transmit direct current power.
  • the power supply device 100 can in particular have one or more plug receptacles corresponding to these connections.
  • the AC power is supplied via a power supply line
  • the Power supply device 100 is connected to the second consumer 220 via a power supply line 221.
  • the power supply line 221 is in particular a cable with a protective contact plug, a Euro plug or a cable with another standard, which is usually used to transmit an alternating voltage power.
  • the power supply device 100 can in particular have one or more plug receptacles corresponding to these connections.
  • the power supply device 100 also includes an information element 120 that is designed to receive power source information.
  • the information element 120 is designed to receive building performance information.
  • Building performance information relates to a power supply, in particular an average height, a maximum height and/or an availability of a power supply, of power sources and/or power generators present in or on the building.
  • the building performance information is information that relates to one or more of the DC power sources 20 described above.
  • the building performance information is transmitted by wire to the power supply device 100 or the information element 120, for example via an information line 22. Alternatively or additionally, the building performance information can also be transmitted to the information element 120 via a wireless connection.
  • the information element 120 is designed to provide building performance information to one or more DC voltage sources 20.
  • the building performance information may, for example, be a current or future power generation state of one or more power generators.
  • the building performance information may be information that describes a current or future Weather conditions, in particular sunshine, temperature and/or wind conditions.
  • the building performance information is a current or future charge level of one or more electrical energy storage devices.
  • the information element 120 is also designed to receive supply network information.
  • Supply network information relates to a power supply, in particular an average level, a maximum level and/or an availability of a power supply, from the supply network of the network operator to the building.
  • the supply network information is information that relates to one or more of the AC power sources 10 described above.
  • the supply network information is transmitted, for example, via a wired information line 12 to the power supply device 100 or the information element 120. Alternatively or additionally, the supply network information can also be transmitted to the information element 120 via a wireless connection.
  • the information element 120 is also designed to provide supply network information to one or more AC power sources 10, in particular to the supply network.
  • the information element 120 is also designed to receive consumer power information.
  • Consumer power information relates to a power consumption of the consumer connected to the power supply device 100, in particular an average level, a minimum and/or maximum level and/or an availability of a power consumption of the consumer.
  • the consumer power information is transmitted, for example, by the first consumer 210 via an information line 212 to the power supply device 100 or the information element 120 by wire. Alternatively or additionally, the consumer power information can also be transmitted to the information element 120 via a wireless connection.
  • the information element 120 is designed to provide consumer power information to the first consumer 210 via the information line 212.
  • the information element 120 is also designed to receive temperature information. Temperature information relates to a temperature of the power supply device 100, in particular a temperature in a housing of the power supply device 100. For this purpose, the information element 120 has access to a temperature sensor that is arranged in and/or on the housing of the power supply device 100 and detects the temperature.
  • the information element 120 is also designed to receive segment information. Segment information relates to information on segments in which one or more consumers are grouped depending on their parameters and/or needs.
  • the power supply device 100 also comprises a control element 130 which is designed to control the power delivered by the power element 110 depending on the building power information, depending on the supply network information, depending on the consumer power information, depending on the temperature information and/or depending on the segment information.
  • the control element 130 is designed to control the DC power delivered to the first consumer 210 depending on the building power information, depending on the supply network information, depending on the consumer power information, depending on the temperature information and/or depending on the segment information and/or to control the AC power delivered to the second consumer 220 depending on the building power information, depending on the supply network information, depending on the Consumer power information, depending on the temperature information and/or depending on the segment information.
  • the power element 110 is also designed to detect an error in the power output to the consumers 210, 220 and to correct this detected error, for example by reducing or switching off the output power.
  • the power supply device 100 also includes a data element 140 that is designed to receive data from one or more consumers and/or to provide data to one or more consumers. Additionally or alternatively, the data element 140 is also designed to receive data from a data source 30 and/or to provide data to the data source 30. The receiving of the data and/or the providing of the data can take place in particular together with the delivery of the power via a single interface of the power supply device 100.
  • the data is provided via a data line 33 from the data source 30 to the power supply device 100 or the data element 140 and from there, for example, via a data line 213 to the first consumer 210.
  • data from the first consumer is provided via the data line 213 to the power supply device 100 or the data element 140 and from there via the data line 33 to the data source 30.
  • Both the data line 33 between the data source 30 and the power supply device 100 and the data line 213 between the power supply device 100 and the first consumer 210 can be wireless and/or wired.
  • the data line 33 and/or the data line 213 can be a copper cable, such as a Cat5 cable and/or a fiber optic cable.
  • the previously described cable with a USB connector in particular a cable with a USB-C, a Lightning connector or a cable with another standard, which can usually also be used to transmit data in addition to transmitting a DC voltage power, such as a Power-over-Ethernet or IEEE802.3 standard, can be used.
  • a DC voltage power such as a Power-over-Ethernet or IEEE802.3 standard
  • the data provided between the data source 30 and the data element 140 can also be modulated onto the DC or AC power and exchanged via a common cable, such as under the IEEE 1901 standard.
  • the power element 110 is also designed to provide electrical power to the data source 30, in particular via the power supply line 31.
  • the information element 120 is designed to receive utility network information and/or building performance information from the data element 30 and/or to provide it to the data element, in particular via the information line 32.
  • the power supply device 100 also includes a conversion element 150 configured to convert received power and then deliver the converted power to a consumer.
  • the conversion element 150 is designed to convert an AC voltage power provided by the AC power source 10 in terms of the level, frequency and/or type of power.
  • the conversion element 150 is designed to convert the AC voltage power provided by the AC power source 10 from 230 V to 110 V to convert.
  • the conversion element 150 is designed to convert the AC power provided by the AC power source 10 from 50 Hz to 60 Hz.
  • the conversion element 150 is designed to convert the AC power provided by the AC power source 10 into a DC power.
  • the conversion element 150 is designed to convert a DC power provided by the DC power source 20 in terms of the level and/or type of power.
  • the conversion element 150 is designed to convert the DC power provided by the DC power source 20 with a DC power voltage of 48 V to 12 V.
  • the conversion element 150 is designed to convert the DC power provided by the DC power source 20 into an AC power.
  • the power element 110 is also designed to deliver AC power to the AC voltage source 10.
  • the power element 110 is designed to provide power previously generated by the DC voltage sources 20 or generators or stored therein, in particular using the conversion element 150, as AC power to the supply network via the power supply line 11.
  • the power element 110 is also designed to deliver DC power to the DC voltage source 20.
  • the power element 110 is designed to provide an AC voltage power supplied by the AC voltage sources, in particular using the conversion element 150, as DC power via the power supply line 21 to a battery or an accumulator.
  • This building performance information can be anticipated in particular by the power supply device 100, for example because a current and/or future weather condition is taken into account and/or because a current and/or future charge state of batteries/accumulators is taken into account.
  • a DC voltage power can still be generated by a DC voltage power source 20
  • this can be stored in batteries or accumulators and/or supplied to DC voltage power consumers 210.
  • the power supply device 100 can receive power exclusively from the DC voltage source 20 and supply it to one or more consumers provide, in particular also convert the DC voltage power into an AC voltage power, and thus provide it to an AC voltage power consumer 220. In this case, provision by the DC voltage power source 20 to the supply network can also be prevented.
  • This supply network information can be anticipated in particular by the power supply device 100, for example because a future supply network state and/or a current time is taken into account.
  • this can be stored in batteries or accumulators and/or supplied to alternating and/or direct voltage power consumers 210.
  • a certain time at which, for example, an alternating voltage power from the alternating voltage power is more favorable can also be waited for.
  • the power supply device 100 can receive DC power from the DC power source 20 and provide it to one or more DC consumers 210, in particular without converting it beforehand, and also receive AC power from the AC power source 10 and provide it to one or more AC consumers 220, in particular without converting it beforehand.
  • the power supply device 100 can anticipate a consumption of the one or more consumers, in particular based on received consumer power information and/or a time of day, for example because a DC power consumer 210 has a accumulator and therefore the provision of power can be delayed for a predetermined period of time and/or because it is known that a particular AC power consumer requires a constant and/or maximum power on a permanent basis and/or because it is known that a particular consumer, such as a heat pump, requires a constant and/or maximum power at a particular time of day.
  • the power supply system 1000 includes, in addition to the power supply device 100 described above, also one or more AC power sources 10 described above and/or one or more DC power sources 20 described above and/or one or more data sources 30 described above.
  • the power supply device 100 and one or more data sources 30 can be integrated into a single housing that can be plugged into a conventional household socket.
  • the power supply device 100 can be designed as a flush-mounted device. More particularly, the power supply device 100 can be referred to as a smart router, smart energy router, or smart power outlet.
  • Fig. 2 shows a schematic flow diagram of a power supply method 2000.
  • the power supply method 2000 begins with a first step 2010 in which DC power is received from a DC power source.
  • the power supply method 2000 continues with a further step 2020 in which the received DC power is delivered to a first load which is a DC power consumer.
  • the power supply method 2000 continues with another step 2030 in which AC power is received from an AC power source.
  • the power supply method 2000 continues with a further step 2040 in which the received AC power is delivered to a second load that is an AC power consumer.
  • the power supply method 2000 continues with another step 2050 in which power information is received.
  • the power supply method 2000 continues with a further step 2060 in which the delivered power is controlled depending on the received power information.
  • steps 2010, 2020, 2030 and 2040 may occur simultaneously and/or continuously.
  • steps 2070 and 2080 may occur before steps 2050 and 2060 and/or continuously.
  • Fig. 3 shows a power supply network 3000.
  • the power supply network 3000 comprises a first power supply device 100 and a second power supply device 100'. Both the first power supply device 100 and the second power supply device 100' are constructed essentially the same as the power supply device described in connection with Fig. 1, or both the first power supply device 100 and the second power supply device 100' fulfill essentially the same functions as the power supply device described in connection with Fig. 1.
  • the first power supply device 100 has a power element 110, an information element 120, a control element 130, a data element 140 and a conversion element 150
  • the second power supply device 100' has a corresponding power element 110', information element 120', control element 130', data element 140' and conversion element 150' of the same or similar construction.
  • the second power supply device 100' is not connected to a DC power source 20, an AC power source 10 or a data source 30, but exclusively to the first power supply device 100, which fulfills these functions for the second power supply device 100' or provides them to it.
  • the power element 110' of the second power supply device 100' is designed to receive electrical DC voltage power from the power element 110 of the first power supply device 100 and to output it to at least one first consumer 210.
  • the data element 140' of the second power supply device 100' is designed to receive data from the data element 140 of the first power supply device 100 and to provide it to the at least one first consumer 210.
  • the second power supply device 100' represents both the first and second loads for the first power supply device 100 and receives AC power, DC power and data therefrom and supplies them to the first load 210 and the second load 220.
  • the second power supply device 100' is connected to the first line supply line 100 via a first power supply line 1 1 1, an information line 112, a data line 1 13 and a second power supply line 1 14.
  • the first power supply line 1 1 1 provides an alternating voltage power
  • the information line 112 provides power information
  • the data line 1 13 provides data
  • the second power supply line 1 14 provides a direct voltage power from the first power supply device 100 to the second power supply device 100'.
  • This can be done in particular via a common physical cable, so that the first power supply device 100, the second power supply device 100' and possibly other similar or identical power supply devices are interconnected or connected to one another.
  • the AC power source 10, the DC power source 20 and/or the data source 30 can be arranged and designed together such that they have a common physical Provide an output to which the previously described cable can be connected in order to supply one or more power supply devices, in particular the first power supply device 100, with DC power, AC power, data and/or power information.
  • the second power supply device 100' can in particular perform the properties of a repeater, amplifier or proxy.
  • direct current and data cannot be transmitted over medium distances without amplification for technical reasons, or it is beneficial to amplify them.
  • the power supply network 3000 can consist of any number of power supply devices, for example three, four, eight or 16, which together form the power supply network.
  • the multiple power supply devices can be arranged or interconnected in any topography.
  • a bus topology or line topology is particularly suitable for this. This enables simple retrofitting.
  • the first power supply device 100 is designed to provide the second power supply device 100' with a higher bandwidth of data than to a consumer.
  • the first power supply device 100 is designed to provide the second power supply device 100' with a maximum possible bandwidth of data.
  • the first power supply device 100 or the first data element 140 can be designed to recognize whether there is data to be provided to a further, the same or similar power supply device, or to a different consumer.
  • the first power supply device 100 is designed to provide the second power supply device 100' with a higher power - both direct current power and alternating current power - in particular a power with a higher voltage and/or a higher current than to a consumer.
  • the first power supply device 100 is designed to provide the second power supply device 100' with a maximum possible power.
  • the first power supply device 100 or the first power element 110 can be designed to recognize whether it is providing data to another, identical or similar power supply device, or to a different consumer.
  • the power provided to a consumer can be below a so-called safety voltage and that provided to another power supply device can be above it.
  • first power supply device 100 can also be designed to supply, in addition to the second power supply device 100', further consumers not shown in Fig. 3 with DC power, AC power, data and/or power information via corresponding lines, also not shown.

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Abstract

Leistungsversorgungsvorrichtung (1000,3000), umfassend ein Leistungselement (110,110'), das ausgebildet ist, elektrische Gleichspannungsleistung von einer Gleichspannungsleistungsquelle (20) aufzunehmen und an mindestens einen ersten Verbraucher (210) abzugeben und das ausgebildet ist, elektrische Wechselspannungsleistung von einer Wechselspannungsleistungsquelle (10) aufzunehmen und an mindestens einen zweiten Verbraucher (220) abzugeben, und ein Datenelement (140,140'), das ausgebildet ist, Daten von einer Datenquelle (30) zu empfangen und an den mindestens einen ersten Verbraucher (210) bereitzustellen.

Description

Leistunqsversorqunqsvorrichtunq, Leistunqsversorqunqsverfahren und
Leistunqsversorqunqssvstem sowie Leistunqsversorqunqsnetzwerk
Die Erfindung betrifft eine Leistungsversorgungsvorrichtung, ein Leistungsversorgungsverfahren, ein Leistungsversorgungssystem und ein Leistungsversorgungsnetzwerk.
Leistungsversorgungsvorrichtungen und Verfahren hierzu sowie auch Datenbereitstellungsvorrichtungen und Verfahren hierzu sind prinzipiell bekannt. Insbesondere sind Haushaltssteckdosen sowie Wandbuchsen mit RJ45-Steckern bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Leistungsversorgungsvorrichtung, ein verbessertes Leistungsversorgungsverfahren, ein verbessertes Leistungsversorgungssystem sowie ein verbessertes Leistungsversorgungsnetzwerk anzugeben.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Leistungsversorgungsvorrichtung, umfassend ein Leistungselement, das ausgebildet ist, elektrische Gleichspannungsleistung von einer Gleichspannungsleistungsquelle aufzunehmen und an mindestens einen ersten Verbraucher abzugeben, und das ausgebildet ist, elektrische Wechselspannungsleistung von einer Wechselspannungsleistungsquelle aufzunehmen und an mindestens einen zweiten Verbraucher abzugeben, und ein Datenelement, das ausgebildet ist, Daten von einer Datenquelle zu empfangen und an den mindestens einen ersten Verbraucher bereitzustellen.
Wenn im Folgenden auf eine Leistung, insbesondere eine elektrische Leistung Bezug genommen wird, so umfasst dies sowohl einen elektrischen Strom als auch eine elektrische Spannung, die zusammen die Leistung ergeben. Beispielsweise kann die Leistungsversorgungsvorrichtung ausgebildet sein, eine konstante Spannung und einen variablen Strom aufzunehmen und/oder abzugeben. Ebenso kann die Leistungsversorgungsvorrichtung ausgebildet sein, einen konstanten Strom und eine variable Spannung aufzunehmen und/oder abzugeben. Auch kann die Leistungsversorgungsvorrichtung ausgebildet sein, einen konstanten Strom und eine konstante Spannung aufzunehmen und/oder abzugeben.
Die Leistungsversorgungsvorrichtung umfasst zunächst ein Leistungselement, das ausgebildet ist, elektrische Gleichspannungsleistung aus einer Gleichspannungsleistungsquelle aufzunehmen. Eine Leistungsquelle ist eine Quelle, die elektrische Leistung an den Ort der Leistungsversorgungsvorrichtung bereitstellt, wie beispielsweise eine elektrische Leitung. Eine Gleichspannungsleistungsquelle ist vorliegend eine solche Quelle, die Gleichspannungsleistung bereitstellt bzw. abgibt. Insbesondere kann es sich bei der Gleichspannungsleistungsquelle um einen elektrischen Leistungserzeuger und/oder Energiespeicher handeln, die ausgebildet sind, eine elektrische Leistung abzugeben. Ein Leistungserzeuger ist beispielsweise eine Photovoltaikanlage, eine Windkraftanlage und/oder eine Batterie und/oder ein Akkumulator, insbesondere ein batterieelektrisches Kraftfahrzeug.
Das Leistungselement ist auch ausgebildet, die aufgenommene Gleichspannungsleistung an einen oder mehrere Verbraucher, die mit der Leistungsversorgungsvorrichtung elektrisch verbunden sind, abzugeben. Insbesondere ist das Leistungselement ausgebildet, die aufgenommene Gleichspannungsleistung an einen Gleichspannungsleistungsverbraucher abzugeben. Ein Gleichspannungsleistungsverbraucher ist vorliegend ein elektrisches und/oder elektronisches Gerät, das elektrische Gleichspannungsleistung benötigt, um seine Funktionen auszuführen. Die elektronische Gleichspannungsleistung kann dabei insbesondere dafür verwendet werden, einen Betrieb des Verbrauchers zu ermöglichen und/oder einen Akkumulator des Verbrauchers zu laden. Das Leistungselement ist auch ausgebildet, elektrische Wechselspannungsleistung aus einer Wechselspannungsleistungsquelle aufzunehmen. Insbesondere handelt es sich bei der Wechselspannungsleistungsquelle um eine Leitung eines Versorgungsnetzbetreibers, die an mit einem Gebäude, in dem sich die Leistungsversorgungsvorrichtung befindet, verbunden ist und dafür elektrische Leistung bereitstellt. Mit anderen Worten kann die Leistungsversorgungsleitung eine Verbindung, insbesondere eine direkte Verbindung, mit einem elektrischen Versorgungsnetz aufweisen.
Das Leistungselement ist auch ausgebildet, die aufgenommene Wechselspannungsleistung an einen oder mehrere Verbraucher, die mit der Leistungsversorgungsvorrichtung elektrisch verbunden sind, abzugeben. Insbesondere ist das Leistungselement ausgebildet, die aufgenommene Wechselspannungsleistung an einen Wechselspannungsleistungsverbraucher abzugeben. Ein Wechselspannungsleistungsverbraucher ist vorliegend ein elektrisches und/oder elektronisches Gerät, das elektrische Wechselspannungsleistung benötigt, um seine Funktionen auszuführen. Die elektronische Wechselspannungsleistung kann dabei insbesondere dafür verwendet werden, einen Betrieb des Verbrauchers zu ermöglichen und/oder einen Akkumulator des Verbrauchers zu laden.
Die Leistungsversorgungsvorrichtung umfasst weiter ein Datenelement, das ausgebildet ist, Daten von einer Datenquelle zu empfangen und diese Daten an den mindestens einen ersten Verbraucher bereitzustellen. Insbesondere ist das Datenelement auch ausgebildet, Daten von dem Verbraucher zu empfangen und/oder Daten an die Datenquelle bereitzustellen. Weiter insbesondere ist das Datenelement ausgebildet, die Daten an mindestens einen Gleichspannungsleistungsverbraucher bereitzustellen.
Insbesondere handelt es sich bei den Daten um einen Datenstrom, wie beispielsweise ein Internetzugriff oder ein Zugriff auf einen Server. Die Datenquelle kann dabei ein Router, ein Switch und/oder ein Hub sein und/oder Zugriff auf ein Datennetzwerk umfassen. Das Empfangen und/oder Bereitstellen der Daten kann sowohl drahtgebunden als auch drahtlos erfolgen. Dazu hat das Datenelement der Leistungsversorgungsvorrichtung insbesondere Zugriff auf ein Datennetzwerk, wie beispielsweise ein LAN oder WLAN. Das Datenelement kann dabei auch selbst als Router, Hub oder Switch agieren.
Durch die erfindungsgemäße Leistungsversorgungsvorrichtung wird es ermöglicht, dass nicht nur zwei verschiedene Leistungsarten sondern auch Daten an einen o- der mehrere Verbraucher gleichzeitig bereitgestellt werden. Somit wird eine besonders kommunikative und flexible Leistungsversorgungsvorrichtung bereitgestellt.
Insbesondere ist das Leistungselement ausgebildet, die von der Gleichspannungsleistungsquelle aufgenommene Gleichspannungsleistung an einen Gleichspannungsleistungsverbraucher abzugeben, ohne die Gleichspannungsleistung umzuwandeln oder zu transformieren, insbesondere ohne die Gleichspannungsleistung in eine Wechselspannungsleistung und zurück in eine Gleichspannungsleistung umzuwandeln. Alternativ kann ausschließlich die Höhe der Gleichspannungsleistung mithilfe eines Wandlungselements umgewandelt werden, beispielsweise von 48 V Gleichspannung auf 12 V Gleichspannung.
Durch diese Ausführungsform wird es ermöglicht, Gleichspannungsleistung unmittelbar von einer Gleichspannungsleistungsquelle an einen Gleichspannungsleistungsverbraucher abzugeben, insbesondere ohne Umwandlung. Somit ergibt sich eine Bereitstellung von Gleichspannungsleistung, die ohne Umwandlungsverluste möglich ist. Hierdurch wird eine besonders effiziente Leistungsversorgungsvorrichtung bereitgestellt. Insbesondere ist das Leistungselement ausgebildet, die von der Wechselspannungsleistungsquelle aufgenommene Wechselspannungsleistung an einen Wechselspannungsleistungsverbraucher abzugeben, ohne die Wechselspannungsleistung umzuwandeln oder zu transformieren, insbesondere ohne die Wechselspannungsleistung in eine Gleichspannung und zurück in eine Wechselspannungsleistung umzuwandeln. Alternativ kann ausschließlich die Höhe der Wechselspannungsleistung mithilfe eines Wandlungselements umgewandelt werden, beispielsweise von 230 V Wechselspannung auf 1 10 V Wechselspannung.
Durch diese Ausführungsform wird es ermöglicht, Wechselspannungsleistung unmittelbar von einer Wechselspannungsleistungsquelle an einen Gleichspannungsleistungsverbraucher abzugeben, insbesondere ohne Umwandlung. Somit ergibt sich eine Bereitstellung von Wechselspannungsleistung, die ohne Umwandlungsverluste möglich ist. Hierdurch wird eine besonders effiziente Leistungsversorgungsvorrichtung bereitgestellt.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Abgeben der Gleichspannungsleistung und das Bereitstellen von Daten über eine einzige Schnittstelle der Leistungsversorgungsvorrichtung.
Insbesondere handelt es sich dabei um eine Schnittstelle, die ausgebildet ist, sowohl eine Gleichspannungsleistung als auch Daten bereitzustellen, wie einen USB-Anschluss, einen USB-C-Anschluss, einen Lightning-Anschluss oder einen Netzwerkanschluss, der unter dem Power-over-Ethernet- bzw. IEEE802.3-Stan- dard arbeitet.
Durch diese Ausführungsform wird es ermöglicht, einen Verbraucher gleichzeitig mit Daten und mit Leistung, insbesondere Gleichspannungsleistung zu versorgen. Hierdurch wird eine besonders kompakte und verkabelungsarme Leistungsversorgungsvorrichtung bereitgestellt. Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Leistungsversorgungsvorrichtung ein Informationselement, das ausgebildet ist, Leistungsquelleninformationen zu empfangen und ein Steuerelement, das ausgebildet ist, die abgegebene Leistung abhängig von den Leistungsquelleninformationen zu steuern.
Leistungsquelleninformationen sind Informationen bezüglich der durch die Leistungsversorgungsvorrichtung aufgenommen Leistung, insbesondere mittels der von der Gleichspannungsleistungsquelle und/oder der von der Wechselspannungsleistungsquelle abgegebenen Leistung. Das Informationselement kann drahtlos und/oder drahtgebunden ausgebildet sein, um die Leistungsquelleninformationen zu empfangen. Die Informationen werden hierin im generischen Plural verwendet und können auch eine einzelne Information umfassen.
Die Leistungsversorgungsvorrichtung umfasst auch ein Steuerelement, das ausgebildet ist, die abgegebene Leistung abhängig von den Leistungsquelleninformationen zu steuern. Insbesondere ist das Steuerelement ausgebildet, die abgegebene Gleichspannungsleistung und/oder die abgegebene Wechselspannungsleistung in Abhängigkeit der Leistungsquelleninformationen zu steuern. Beispielsweise kann das Steuerelement ausgebildet sein, die abgegebene Leistung in Abhängigkeit der empfangenen Leistungsquelleninformationen zu erhöhen, insbesondere auf eine maximale Leistung, und/oder zu erniedrigen, insbesondere auf eine minimale Leistung und/oder auf null.
Durch diese Ausführungsform wird es ermöglicht, die Leistungsabgabe an die jeweiligen Verbraucher intelligent zu steuern. Insbesondere wird es durch die erfindungsgemäße Leistungsversorgungsvorrichtung ermöglicht, die Leistungsabgabe an die Gegebenheiten der Leistungsquelle dynamisch anzupassen. Hierdurch wird eine besonders flexible Leistungsversorgungsvorrichtung bereitgestellt. Gemäß einer Ausführungsform umfassen die Leistungsquelleninformationen Gebäudeleistungsinformationen.
Gebäudeleistungsinformationen sind Informationen, die eine Leistung des Gebäudes, in dem die Leistungsversorgungsvorrichtung eingesetzt wird, betreffen.
Beispielsweise umfassen die Gebäudeleistungsinformationen Informationen in Bezug auf in dem Gebäude vorhandenen oder damit direkt verbundenen elektrischen Leistungserzeugern und/oder Energiespeichern, die ausgebildet sind, eine elektrische Leistung abzugeben. Ein Leistungserzeuger ist beispielsweise eine auf dem Dach des Gebäudes angeordnete Photovoltaikanlage, eine in dem Garten angeordnete Windkraftanlage, ein in der Garage mit dem Gebäude verbundenes batterieelektrisches Kraftfahrzeug und/oder eine Batterie und/oder ein Akkumulator, der in dem Gebäude angeordnet ist. Diese Leistungserzeuger sind ausgebildet, elektrische Leistung an das Gebäude und insbesondere die Leistungsversorgungsvorrichtung bereitzustellen. Die Gebäudeleistungsinformationen können dann Informationen zur Verfügbarkeit der Leistung und/oder die Höhe der durch die Leistungserzeuger erzeugten bzw. verfügbaren Leistung umfassen.
Durch diese Ausführungsform wird es ermöglicht, Leistungserzeuger, die an oder in dem Gebäude angeordnet sind, bevorzugt zu verwenden, insbesondere sobald und/oder solange diese Leistung bereitstellen können. Es wird somit eine besonders effiziente Leistungsversorgungsvorrichtung bereitgestellt.
Gemäß einer Ausführungsform umfassen die Leistungsquelleninformationen Versorgungsnetzinformationen.
Versorgungsnetzinformationen sind solche Informationen, die das elektrische Versorgungsnetz betreffen, das von einem Versorgungsnetzbetreiber bereitgestellt wird. Insbesondere sind solche Versorgungsnetzinformationen Informationen bezüglich der über die Versorgungsleitung an die Leistungsversorgungsvorrichtung bereitgestellte Leistung, beispielsweise über die Verfügbarkeit der Leistung und/oder die Höhe der verfügbaren Leistung, insbesondere ob Probleme, Schwankungen oder Ausfälle im elektrischen Versorgungsnetz auftreten.
Insbesondere umfassen die Verbraucherleistungsinformationen keine Gebäudeleistungsinformationen und andersherum.
Durch diese Ausführungsform wird es ermöglicht, dynamisch auf Versorgungsleistungen, die von einem Versorgungsnetzbetreiber bereitgestellt werden, zu reagieren. Insbesondere kann durch diese Ausführungsform flexibel auf einen Stromausfall reagiert werden und einzelne oder mehrere unwichtigere Verbraucher können von der Leistungsbereitstellung ausgeschlossen werden, während andere, wichtigere Verbraucher weiterhin versorgt werden können. Es wird somit eine besonders sichere, insbesondere versorgungssichere Leistungsversorgungsvorrichtung bereitgestellt.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Informationselement weiter ausgebildet, Verbraucherleistungsinformationen zu empfangen und das Steuerelement ist weiter ausgebildet, die abgegebene Leistung abhängig von den Verbraucherleistungsinformationen zu steuern.
Verbraucherleistungsinformationen sind Informationen bezüglich der durch die Leistungsversorgungsvorrichtung an den Verbraucher abgegebenen Leistung, insbesondere einer abgegebenen Gleichspannungsleistung und/oder einer abgegebenen Wechselspannungsleistung. Auch die Verbraucherleistungsinformationen können drahtlos oder drahtgebunden von dem Informationselement empfangen werden. Beispielsweise können die Verbraucherleistungsinformationen Informationen bezüglich der minimalen und/oder maximalen Leistung, die der Verbraucher aufnehmen kann, umfassen. Durch diese Ausführungsform wird es ermöglicht, die an einen Verbraucher abgegebene Leistung dynamisch zu regeln. Insbesondere kann durch diese Ausführungsform eine Leistungsabgabe an einen Verbraucher reduziert werden, insbesondere auf einen minimale Leistung, wenn die Verbraucherleistungsinformationen dies anzeigen. Somit wird eine besonders effiziente Leistungsversorgungsvorrichtung bereitgestellt.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Informationselement weiter ausgebildet, Temperaturinformationen zu empfangen und das Steuerelement ist weiter ausgebildet, die Abgabe der Leistung abhängig von den Temperaturinformationen zu steuern.
Temperaturinformationen betreffen eine Temperatur der Leistungsversorgungsvorrichtung, insbesondere eine Temperatur in einem Gehäuse der Leistungsversorgungsvorrichtung. Dazu kann das Informationselement Zugriff auf einen Temperatursensor, der in und/oder an dem Gehäuse der Leistungsversorgungsvorrichtung angeordnet ist und die Temperatur erfasst, haben.
Insbesondere kann das Steuerelement ausgebildet sein, die abgegebene Leistung zu reduzieren, wenn eine vorbestimmte maximale Temperatur überschritten wird und/oder die abgegebene Leistung zu erhöhen, wenn die vorbestimmte maximale Temperatur unterschritten wird, insbesondere durch Anwendung einer Hysterese.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Leistungselement weiter ausgebildet, einen Fehler bei der Leistungsabgabe an den mindestens einen Verbraucher zu erkennen.
Ein Fehler, der bei der Leistungsabgabe an den mindestens einen Verbraucher auftritt ist beispielsweise eine Überspannung und/oder ein Überstrom bei der Leistungsabgabe. Eine Überspannung bzw. ein Überstrom ist die Abgabe einer für den jeweiligen Verbraucher zu hohen Spannung bzw. Stroms. Alternativ oder zusätzlich ist ein solcher Fehler das Auftreten eines Kurzschlusses bei dem mindestens einen Verbraucher und/oder einer dazugehörigen Leitung. Alternativ oder zusätzlich ist das Auftreten eines solchen Fehlers eine falsche Verpolung, insbesondere eine falsche Verpolung eines Gleichspannungsleistungsverbrauchers.
Ein solcher Fehler kann durch geeignete Sensoren und/oder Schaltungen erkannt werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Leistungselement weiter ausgebildet, den erkannten Fehler zu korrigieren.
Insbesondere ist das Leistungselement weiter ausgebildet, im Falle einer erkannten Überspannung, eines Überstroms und/oder eines Kurzschlusses die Leistungsabgabe, insbesondere die abgegebene Spannung und/oder den abgegebenen Strom, zu reduzieren, zu verringern und/oder abzuschalten.
Alternativ oder zusätzlich ist das Leistungselement insbesondere ausgebildet, im Falle einer erkannten falschen Verpolung die Verpolung umzukehren bzw. umzuschalten und/oder ebenfalls die abgegebene Leistung zu reduzieren und/oder abzuschalten.
Durch diese Ausführungsform kann die Leistung besonders sicher an den oder die Verbraucher abgegeben werden. Insbesondere wird durch diese Ausführungsform eine Gefahr für Benutzer der Vorrichtung reduziert.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Informationselement weiter ausgebildet, Segmentinformationen zu empfangen und das Steuerelement ist weiter ausgebildet, die Abgabe der Leistung abhängig von den Segmentinformationen zu steuern. Segmentinformationen sind Informationen, die verschiedene Segmente von einem oder mehreren Verbrauchern, insbesondere einem oder mehreren Gleichspannungsleistungsverbrauchern und einem oder mehreren Wechselspannungsleistungsverbrauchern betreffen. Beispielsweise können ein oder mehrere Gleichspannungsleistungsverbraucher zu einem ersten Gleichspannungsleistungssegment zusammengefasst sein und ein oder mehrere weitere Gleichspannungsleistungsverbraucher zu einem zweiten Gleichspannungsleistungssegment zusammengefasst sein. Alternativ oder zusätzlich können ein oder mehrere Wechselspannungsleistungsverbraucher zu einem ersten Wechselspannungsleistungssegment zusammengefasst sein und ein oder mehrere weitere Wechselspannungsleistungsverbraucher zu einem zweiten Wechselspannungsleistungssegment zusammengefasst sein.
Beispielsweise sind Verbraucher basierend auf ihrer typischerweise abgerufenen Leistung in einem Segment zusammengefasst. Wieder beispielsweise sind Verbraucher basierend auf ihrer Leistungsart, das bedeutet basierend darauf, ob sie Gleichspannungsleistung oder Wechselspannungsleistung beziehen, in einem Segment zusammengefasst. Auch beispielsweise sind Verbraucher basierend auf ihrer gewünschten Versorgungssicherheit in einem Segment zusammengefasst.
Ein oder mehrere Verbraucher können beispielsweise an einem Anschluss an der Leistungsversorgungsvorrichtung durch einen Benutzer zu einem Segment zugeordnet werden, beispielsweise durch einen Knopf oder einen Schalter. Alternativ oder zusätzlich können ein oder mehrere Verbraucher an einer gemeinsamen Benutzerschnittstelle der Leistungsversorgungsvorrichtung zu einem Segment zugeordnet werden. Hierzu können zusätzlich weitere Parameter der Leistungsbereitstellung definiert bzw. geändert werden, wie beispielsweise minimale abgegebene Leistung, Dauer einer Versorgungssicherheit, etc. Durch diese Ausführungsform ist es möglich, die Leistung an einen oder mehrere Verbraucher, die in einem ersten Segment zusammengefasst sind, zu reduzieren, während die Leistung an einen oder mehrere Verbraucher, die in einem anderen Segment zusammengefasst sind, beizubehalten. Beispielsweise kann das erste Segment Verbraucher umfassen, die Akkumulatoren laden, die nicht dringend benötigt werden, während das zweite Segment Verbraucher umfasst, die eine kritische und/oder benötigte Infrastruktur bereitstellen.
Insbesondere ist es hierdurch möglich, dass bestimmte Verbraucher, die in einem Segment organisiert sind, nur dann mit Leistung versorgt werden, wenn genügend Gleichspannungsleistung von der Gleichspannungsleistungsquelle vorhanden ist bzw. erzeugt wird.
Insbesondere können die Segmentinformationen zu einem oder mehreren Verbrauchern auch vorübergehend oder dauerhaft in der Leistungsversorgungsvorrichtung gespeichert werden. Ob und ggf. wie lange die Segmentinformationen gespeichert werden, kann insbesondere durch einen Benutzer für jeden Verbraucher individuell festgelegt bzw. eingestellt werden.
Hierdurch ist es möglich, dass bereits zuvor eingestellte Segmentinformationen auch bei erneuter Verbindung des Verbrauchers mit der Leistungsversorgungsvorrichtung abgerufen werden können, ohne dass diese erneut eingegeben werden müssen.
Die eingangs genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Leistungsversorgungssystem, umfassend eine Ausführungsform einer zuvor genannten Leistungsversorgungsvorrichtung sowie eine oder mehrere der oben beschriebenen Wechselspannungsleistungsquellen und/oder eine oder mehrere der oben beschriebenen Gleichspannungsleistungsquellen und/oder eine oder mehrere der oben beschriebenen Datenquellen. Die eingangs genannte Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Leistungsversorgungsverfahren, umfassend die Schritte Aufnehmen von elektrischer Gleichspannungsleistung von einer Gleichspannungsleistungsquelle, Abgeben der aufgenommenen Gleichspannungsleistung an mindestens einen ersten Verbraucher, Aufnehmen von elektrischer Wechselspannungsleistung von einer Wechselspannungsleistungsquelle, Abgeben der aufgenommenen Wechselspannungsleistung an mindestens einen zweiten Verbraucher, Empfangen von Daten von einer Datenquelle und Bereitstellen der Daten an den mindestens einen ersten Verbraucher.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Leistungsversorgungsverfahren weiter die Schritte Empfangen von Leistungsquelleninformationen und Steuern der abgegebenen Leistung abhängig von den Leistungsquelleninformationen.
Das Leistungsversorgungsverfahren kann insbesondere teilweise oder vollständig durch die zuvor beschriebene Leistungsversorgungsvorrichtung und/oder das zuvor beschriebene Leistungsversorgungssystem durchgeführt werden.
Die eingangs genannte Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Leistungsversorgungsnetzwerk, umfassend eine erste Leistungsversorgungsvorrichtung nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen und eine zweite Leistungsversorgungsvorrichtung nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen, wobei das Leistungselement der zweiten Leistungsversorgungsvorrichtung ausgebildet ist, elektrische Gleichspannungsleistung von der ersten Leistungsversorgungsvorrichtung aufzunehmen und an mindestens einen ersten Verbraucher abzugeben, und das Leistungselement der zweiten Leistungsversorgungsvorrichtung weiter ausgebildet ist, elektrische Wechselspannungsleistung von der ersten Leistungsversorgungsvorrichtung aufzunehmen und an mindestens einen zweiten Verbraucher abzugeben und wobei das Datenelement der zweiten Leistungsversorgungsvorrichtung ausgebildet ist, Daten der ersten Leistungsversorgungsvorrichtung zu empfangen und an den mindestens einen ersten Verbraucher bereitzustellen.
Es stellt somit die zweite Leistungsversorgungsvorrichtung den ersten und zweiten Verbraucher für die erste Leistungsversorgungsvorrichtung dar und/oder die erste Leistungsversorgungsvorrichtung die Gleichspannungsleistungsquelle, die Wechselspannungsleistungsquelle und die Datenquelle für die zweite Leistungsversorgungsvorrichtung dar.
Es versteht sich, dass auch mehrere, insbesondere beliebig viele weitere Leistungsversorgungsvorrichtungen gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen zu einem Leistungsversorgungsnetzwerk zusammengeschaltet werden können.
Ein solches Leistungsversorgungsnetzwerk ist frei von Leitungslängenbeschränkungen und kann insbesondere in beliebigen Topologien zusammengeschaltet werden.
Bezüglich der Ausgestaltungen und der Vorteile des Leistungsversorgungssystems, des Leistungsversorgungsverfahrens und des Leistungsversorgungsnetzwerks wird auch auf die oben beschriebenen Ausgestaltungen und deren Vorteile zur Leistungsversorgungsvorrichtung verwiesen.
Ausführungsformen der Leistungsversorgungsvorrichtung, des Leistungsversorgungssystems, des Leistungsversorgungsverfahrens und des Leistungsversorgungsnetzwerks werden nun im Zusammenhang mit den folgenden Figuren beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Leistungsversorgungsvorrichtung und eines Leistungsversorgungssystems;
Fig. 2 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Leistungsversorgungsverfahrens; und
Fig. 3 ein schematisches Blockschaltbild eines Leistungsversorgungsnetzwerks.
Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Merkmale. Insbesondere bezeichnen Bezugszeichen, die sich lediglich durch ein Hochkomma unterscheiden, gleiche oder ähnliche Merkmale.
Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Leistungsversorgungsvorrichtung 100 in einem Leistungsversorgungssystem 1000.
Die Leistungsversorgungsvorrichtung 100 umfasst dabei zunächst ein Leistungselement 110, das ausgebildet ist, elektrische Wechselspannungsleistung von einer Wechselspannungsleistungsquelle 10 aufzunehmen. Bei der Wechselspannungsleistungsquelle 10 handelt es sich beispielsweise um einen Gebäudeanschluss eines Versorgungsnetzbetreibers.
Die Wechselspannungsleistungsquelle 10 weist dabei üblicherweise eine Wechselspannung zwischen 100 V und 400 V, insbesondere zwischen 110 V und 230 V und einen maximalen Wechselstrom zwischen 5 A und 70 A, insbesondere zwischen 10 A und 20 A auf. Insbesondere handelt es sich bei der Wechselspannungsleistungsquelle 10 um einen haushaltsüblichen Steckdosenanschluss.
Die Wechselspannungsleistung wird dabei über eine Leistungsversorgungsleitung 11 an die Leistungsversorgungsvorrichtung 100 bzw. das Leistungselement 110 bereitgestellt bzw. ist die Leistungsversorgungsvorrichtung 100 über eine Leistungsversorgungsleitung 11 mit der Wechselspannungsleistungsquelle 10 verbunden. Bei der Leistungsversorgungsleitung 1 1 handelt es sich insbesondere um ein zwei- oder dreiadriges Kabel.
Das Leistungselement 1 10 ist weiter ausgebildet, elektrische Gleichspannungsleistung von einer Gleichspannungsleistungsquelle 20 aufzunehmen. Bei der Gleichspannungsleistungsquelle 20 kann es sich insbesondere um einen in oder an dem Gebäude angeordnete Gleichspannungsleistungserzeuger handeln, wie insbesondere eine Photovoltaikanlage und/oder eine Windkraftanlage. Zusätzlich oder alternativ kann es sich bei der Gleichspannungsleistungsquelle 20 auch um einen elektrischen Energiespeicher handeln, wie beispielsweise eine Batterie und/oder einen Akkumulator. Insbesondere handelt es sich bei der Gleichspannungsleistungsquelle um eine Kombination aus einem Gleichspannungsleistungserzeuger und einem damit zusammenarbeitenden elektrischen Energiespeicher.
Die Gleichspannungsleistungsquelle 20 weist dabei üblicherweise eine Gleichspannung zwischen 10 V und 200 V, insbesondere zwischen 12 V und 48 V, weiter beispielsweise ganzzahlige Vielfache von 12 V, und einen maximalen Gleichstrom zwischen 1 A und 20 A, insbesondere zwischen 5 A und 10 A auf.
Die Gleichspannungsleistung wird dabei über eine Leistungsversorgungsleitung 21 an die Leistungsversorgungsvorrichtung 100 bzw. das Leistungselement 1 10 bereitgestellt bzw. ist die Leistungsversorgungsvorrichtung 100 über eine Leistungsversorgungsleitung 21 mit der Gleichspannungsleistungsquelle 20 verbunden. Bei der Leistungsversorgungsleitung 21 handelt es sich insbesondere um ein zweiadriges Kabel.
Das Leistungselement 1 10 ist weiter ausgebildet, eine elektrische Gleichspannungsleistung an einen ersten Verbraucher 210 abzugeben. Bei dem ersten Verbraucher 210 handelt es sich insbesondere um einen Gleichspannungsleistungsverbraucher, das bedeutet einen Verbraucher, der, insbesondere ausschließlich, Gleichspannungsleistung aufnehmen bzw. verwenden kann. Beispielsweise handelt es sich bei dem ersten Verbraucher um ein Laptop, ein Smartphone oder ein anderes Gerät, dass üblicherweise eine Gleichspannungsleistung aufnimmt bzw. von dieser betrieben und/oder geladen wird.
Die Gleichspannungsleistung wird dabei über eine Leistungsversorgungsleitung 21 1 von der Leistungsversorgungsvorrichtung 100 bzw. dem Leistungselement 1 10 an den ersten Verbraucher 210 bereitgestellt bzw. die Leistungsversorgungsvorrichtung 100 ist über eine Leistungsversorgungsleitung 21 1 mit dem ersten Verbraucher 210 verbunden. Bei der Leistungsversorgungsleitung 21 1 handelt es sich insbesondere um ein Kabel mit einem USB-Anschluss, weiter insbesondere um ein Kabel mit einem USB-C-, einem Lightning-Anschluss oder um ein Kabel mit einem anderen Standard, welches üblicherweise zur Übertragung einer Gleichspannungsleistung verwendet wird. Dazu kann die Leistungsversorgungsvorrichtung 100 insbesondere einen oder mehrere zu diesen genannten Anschlüssen korrespondierende Steckeraufnahmen aufweisen.
Das Leistungselement 1 10 ist weiter ausgebildet, eine elektrische Wechselspannungsleistung an einen zweiten Verbraucher 220 abzugeben. Bei dem zweiten Verbraucher 220 handelt es sich insbesondere um einen Wechselspannungsleistungsverbraucher, das bedeutet einen Verbraucher, der, insbesondere ausschließlich, Wechselspannungsleistung aufnehmen bzw. verwenden kann. Beispielsweise handelt es sich bei dem zweiten Verbraucher um eine Glühbirne, ein Elektrogroßgerät, wie beispielsweise ein Kühlschrank oder ein Toaster, oder ein anderes Gerät, dass üblicherweise eine Wechselspannungsleistung aufnimmt bzw. von dieser betrieben und/oder geladen wird.
Die Wechselspannungsleistung wird dabei über eine Leistungsversorgungsleitung
221 von der Leistungsversorgungsvorrichtung 100 bzw. dem Leistungselement
1 10 an den zweiten Verbraucher 220 bereitgestellt bzw. die Leistungsversorgungsvorrichtung 100 ist über eine Leistungsversorgungsleitung 221 mit dem zweiten Verbraucher 220 verbunden. Bei der Leistungsversorgungsleitung 221 handelt es sich insbesondere um ein Kabel mit einem Schutzkontaktstecker, einem Eurostecker oder um ein Kabel mit einem anderen Standard, welches üblicherweise zur Übertragung einer Wechselspannungsleistung verwendet wird. Dazu kann die Leistungsversorgungsvorrichtung 100 insbesondere einen o- der mehrere zu diesen genannten Anschlüssen korrespondierende Steckeraufnahmen aufweisen.
Die Leistungsversorgungsvorrichtung 100 umfasst auch ein Informationselement 120, das ausgebildet ist, Leistungsquelleninformationen zu empfangen. Insbesondere ist das das Informationselement 120 ausgebildet, Gebäudeleistungsinformationen zu empfangen. Gebäudeleistungsinformationen betreffen eine Leistungsbereitstellung, insbesondere eine durchschnittliche Höhe, eine maximale Höhe und/oder eine Verfügbarkeit einer Leistungsbereitstellung, von in oder an dem Gebäude vorhandenen Leistungsquellen und/oder Leistungserzeugern. Insbesondere handelt es sich bei den Gebäudeleistungsinformationen um Informationen, die eine oder mehrere der oben beschriebenen Gleichspannungsleistungsquellen 20 betreffen. Die Gebäudeleistungsinformationen werden dabei beispielsweise über eine Informationsleitung 22 drahtgebunden an die Leistungsversorgungsvorrichtung 100 bzw. das Informationselement 120 übertragen. Alternativ oder zusätzlich können die Gebäudeleistungsinformationen auch über eine drahtlose Verbindung an das Informationselement 120 übertragen werden. Ebenso ist das Informationselement 120 ausgebildet, Gebäudeleistungsinformationen an eine oder mehrere Gleichspannungsquellen 20 bereitzustellen.
Bei den Gebäudeleistungsinformationen handelt es sich beispielsweise um einen derzeitigen oder zukünftigen Leistungserzeugungszustand von einem oder mehreren Leistungserzeugern. Insbesondere kann es sich bei den Gebäudeleistungsinformationen um Informationen handeln, die einen derzeitigen oder zukünftigen Wetterzustand, insbesondere Sonnen-, Temperatur- und/oder Windzustand betreffen. Alternativ oder zusätzlich handelt es sich bei den Gebäudeleistungsinformationen um einen derzeitigen oder zukünftigen Ladezustand von einem oder mehreren elektrischen Energiespeichern.
Das Informationselement 120 ist auch ausgebildet, Versorgungsnetzinformationen zu empfangen. Versorgungsnetzinformationen betreffen eine Leistungsbereitstellung, insbesondere eine durchschnittliche Höhe, eine maximale Höhe und/oder eine Verfügbarkeit einer Leistungsbereitstellung, von dem Versorgungsnetz des Netzbetreibers an das Gebäude. Insbesondere handelt es sich bei den Versorgungsnetzinformationen um Informationen, die eine oder mehrere der oben beschriebenen Wechselspannungsleistungsquellen 10 betreffen. Die Versorgungsnetzinformationen werden dabei beispielsweise über eine Informationsleitung 12 drahtgebunden an die Leistungsversorgungsvorrichtung 100 bzw. das Informationselement 120 übertragen. Alternativ oder zusätzlich können die Versorgungsnetzinformationen auch über eine drahtlose Verbindung an das Informationselement 120 übertragen werden. Ebenso ist das Informationselement 120 ausgebildet, Versorgungsnetzinformationen an eine oder mehrere Wechselspannungsleistungsquellen 10, insbesondere an das Versorgungsnetz, bereitzustellen.
Das Informationselement 120 ist auch ausgebildet, Verbraucherleistungsinformationen zu empfangen. Verbraucherleistungsinformationen betreffen eine Leistungsaufnahme des mit der Leistungsversorgungsvorrichtung 100 verbundenen Verbrauchers, insbesondere eine durchschnittliche Höhe, eine minimale und/oder maximale Höhe und/oder eine Verfügbarkeit einer Leistungsaufnahme des Verbrauchers. Die Verbraucherleistungsinformationen werden dabei beispielsweise von dem ersten Verbraucher 210 über eine Informationsleitung 212 drahtgebunden an die Leistungsversorgungsvorrichtung 100 bzw. das Informationselement 120 übertragen. Alternativ oder zusätzlich können die Verbraucherleistungsinformationen auch über eine drahtlose Verbindung an das Informationselement 120 übertragen werden. Ebenso ist das Informationselement 120 ausgebildet, Verbraucherleistungsinformationen an den ersten Verbraucher 210 über die Informationsleitung 212 bereitzustellen.
Das Informationselement 120 ist auch ausgebildet, Temperaturinformationen zu empfangen. Temperaturinformationen betreffen eine Temperatur der Leistungsversorgungsvorrichtung 100, insbesondere eine Temperatur in einem Gehäuse der Leistungsversorgungsvorrichtung 100. Dazu hat das Informationselement 120 Zugriff auf einen Temperatursensor, der in und/oder an dem Gehäuse der Leistungsversorgungsvorrichtung 100 angeordnet ist und die Temperatur erfasst.
Das Informationselement 120 ist auch ausgebildet, Segmentinformationen zu empfangen. Segmentinformationen betreffen Informationen zu Segmenten, in denen ein oder mehrere Verbraucher in Abhängigkeit ihrer Parameter und/oder Bedürfnisse zusammengefasst sind.
Die Leistungsversorgungsvorrichtung 100 umfasst auch ein Steuerelement 130, das ausgebildet ist, die durch das Leistungselement 1 10 abgegebene Leistung abhängig von den Gebäudeleistungsinformationen, abhängig von den Versorgungsnetzinformationen, abhängig von den Verbraucherleistungsinformationen, abhängig von den Temperaturinformationen und/oder abhängig von den Segmentinformationen zu steuern. Insbesondere ist das Steuerelement 130 ausgebildet, die an den ersten Verbraucher 210 abgegebene Gleichspannungsleistung abhängig von den Gebäudeleistungsinformationen, abhängig von den Versorgungsnetzinformationen, abhängig von den Verbraucherleistungsinformationen, abhängig von den Temperaturinformationen und/oder abhängig von den Segmentinformationen zu steuern und/oder die an den zweiten Verbraucher 220 abgegebene Wechselspannungsleistung abhängig von den Gebäudeleistungsinformationen, abhängig von den Versorgungsnetzinformationen, abhängig von den Verbraucherleistungsinformationen, abhängig von den Temperaturinformationen und/oder abhängig von den Segmentinformationen zu steuern.
Das Leistungselement 1 10 ist auch ausgebildet, einen Fehler bei der Leistungsabgabe an die Verbraucher 210, 220 zu erkennen und diesen erkannten Fehler auch zu korrigieren, beispielsweise durch Reduktion oder Abschaltung der abgegebenen Leistung.
Die Leistungsversorgungsvorrichtung 100 umfasst auch ein Datenelement 140, das ausgebildet ist, Daten von einem oder mehreren Verbrauchern zu empfangen und/oder Daten an einen oder mehrere Verbraucher bereitzustellen. Zusätzlich o- der alternativ ist das Datenelement 140 auch ausgebildet, Daten von einer Datenquelle 30 zu empfangen und/oder Daten an die Datenquelle 30 bereitzustellen. Dabei kann das Empfangen der Daten und/oder das Bereitstellen der Daten insbesondere zusammen mit der Abgabe der Leistung über eine einzige Schnittstelle der Leistungsversorgungsvorrichtung 100 erfolgen.
Die Daten werden dabei über eine Datenleitung 33 von der Datenquelle 30 an die Leistungsversorgungsvorrichtung 100 bzw. das Datenelement 140 bereitgestellt und von dort beispielsweise über eine Datenleitung 213 an den ersten Verbraucher 210 bereitgestellt. Ebenso werden Daten von dem ersten Verbraucher über die Datenleitung 213 an die Leistungsversorgungsvorrichtung 100 bzw. das Datenelement 140 bereitgestellt und von dort über die Datenleitung 33 an die Datenquelle 30 bereitgestellt. Sowohl die Datenleitung 33 zwischen der Datenquelle 30 und der Leistungsversorgungsvorrichtung 100 als auch die Datenleitung 213 zwischen der Leistungsversorgungsvorrichtung 100 und dem ersten Verbraucher 210 können dabei drahtlos und/oder drahtgebunden ausgebildet sein. Insbesondere kann es sich bei der Datenleitung 33 und/oder der Datenleitung 213 um ein Kupferkabel, wie beispielsweise einem Cat5-Kabel und/oder um ein Glasfaserkabel handeln. Insbesondere kann für die Datenleitung 213 zwischen der Leistungsversorgungsvorrichtung 100 und dem ersten Verbraucher 210 das zuvor beschriebene Kabel mit einem USB-Anschluss, insbesondere ein Kabel mit einem USB-C, einem Lightning-Anschluss oder ein Kabel mit einem anderen Standard, welches üblicherweise zusätzlich zur Übertragung einer Gleichspannungsleistung auch zur Übertragung von Daten verwendet werden kann, wie beispielsweise ein Power-o- ver-Ethernet- bzw. IEEE802.3-Standard, genutzt werden.
Insbesondere können auch die zwischen der Datenquelle 30 und dem Datenelement 140 bereitgestellten Daten auf die Gleich- oder Wechselspannungsleistung aufmoduliert werden und über ein gemeinsames Kabel, wie beispielsweise unter dem IEEE-1901 -Standard, ausgetauscht werden.
Das Leistungselement 110 ist auch ausgebildet, elektrische Leistung an die Datenquelle 30, insbesondere über die Leistungsversorgungleitung 31 bereitzustellen. Ebenso ist das Informationselement 120 ausgebildet, Versorgungsnetzinformationen und/oder Gebäudeleistungsinformationen von dem Datenelement 30 zu empfangen und/oder an das Datenelement bereitzustellen, insbesondere über die Informationsleitung 32.
Die Leistungsversorgungsvorrichtung 100 umfasst auch ein Wandlungselement 150, das ausgebildet ist, eine empfangene Leistung umzuwandeln und die umgewandelte Leistung dann an einen Verbraucher abzugeben.
Insbesondere ist das Wandlungselement 150 ausgebildet eine von der Wechselspannungsleistungsquelle 10 bereitgestellte Wechselspannungsleistung in der Höhe, der Frequenz und/oder der Art der Leistung umzuwandeln. Beispielsweise ist das Wandlungselement 150 ausgebildet, die von der Wechselspannungsleistungsquelle 10 bereitgestellte Wechselspannungsleistung von 230 V auf 110 V umzuwandeln. Wieder beispielsweise ist das Wandlungselement 150 ausgebildet, die von der Wechselspannungsleistungsquelle 10 bereitgestellte Wechselspannungsleistung von 50 Hz auf 60 Hz umzuwandeln. Auch beispielsweise ist das Wandlungselement 150 ausgebildet, die von der Wechselspannungsleistungsquelle 10 bereitgestellte Wechselspannungsleistung in eine Gleichspannungsleistung umzuwandeln.
Wieder insbesondere ist das Wandlungselement 150 ausgebildet, eine von der Gleichspannungsleistungsquelle 20 bereitgestellte Gleichspannungsleistung in der Höhe und/oder der Art der Leistung umzuwandeln. Beispielsweise ist das Wandlungselement 150 ausgebildet, die von der Gleichspannungsleistungsquelle 20 bereitgestellte Gleichspannungsleistung mit einer Gleichleistungsspannung von 48 V auf 12 V umzuwandeln. Wieder beispielsweise ist das Wandlungselement 150 ausgebildet, die von der Gleichspannungsleistungsquelle 20 bereitgestellte Gleichspannungsleistung in eine Wechselspannungsleistung umzuwandeln.
Das Leistungselement 1 10 ist auch ausgebildet, Wechselspannungsleistung an die Wechselspannungsquelle 10 abzugeben. Insbesondere ist das Leistungselement 1 10 ausgebildet, zuvor durch eine von den Gleichspannungsquellen 20 bzw. -erzeugern erzeugte bzw. darin gespeicherte Leistung, insbesondere unter Verwendung des Wandlungselements 150, als Wechselspannungsleistung über die Leistungsversorgungsleitung 1 1 an das Versorgungsnetz bereitzustellen.
Das Leistungselement 1 10 ist auch ausgebildet, Gleichspannungsleistung an die Gleichspannungsquelle 20 abzugeben. Insbesondere ist das Leistungselement 1 10 ausgebildet, durch eine von den Wechselspannungsquellen gelieferte Wechselspannungsleistung, insbesondere unter Verwendung des Wandlungselements 150, als Gleichspannungsleistung über die Leistungsversorgungsleitung 21 an eine Batterie oder einen Akkumulator bereitzustellen. Durch diese oben beschriebenen Elemente der Leistungsversorgungsvorrichtung
100 sind insbesondere die folgenden Anwendungsfälle möglich:
In einem Betriebsfall, in dem eine Leistung von der oder den Wechselspannungsleistungsquellen 10 bereitgestellt werden kann, aber keine Leistung von der oder den Gleichspannungsleistungsquellen 20 bereitgestellt werden kann, beispielsweise aufgrund der Gebäudeleistungsinformation, dass gerade keine Sonne scheint, kein Wind herrscht und/oder die Batterien/Akkumulatoren leer sind, kann die Leistungsversorgungsvorrichtung 100 ausschließlich Leistung von der Wechselspannungsquelle 10 empfangen und diese an eine oder mehrere Verbraucher bereitstellen und insbesondere auch die Wechselspannungsleistung in eine Gleichspannungsleistung umwandeln und so einen Gleichspannungsleistungsverbraucher 210 bereitstellen.
Diese Gebäudeleistungsinformation kann insbesondere durch die Leistungsversorgungsvorrichtung 100 antizipiert werden, beispielsweise weil ein gegenwärtiger und/oder zukünftiger Wetterzustand berücksichtigt wird und/oder weil ein gegenwärtiger und/oder zukünftiger Ladezustand von Batterien/Akkumulatoren berücksichtigt wird. Dadurch kann, solange noch eine Gleichspannungsleistung von einer Gleichspannungsleistungsquelle 20 erzeugt werden kann, diese in Batterien oder Akkumulatoren gespeichert werden und/oder Gleichspannungsleistungsverbrauchern 210 zugeführt werden.
In einem Betriebsfall, in dem eine Leistung von der oder den Gleichspannungsleistungsquellen 20 bereitgestellt werden kann, aber keine Leistung von der oder den Wechselspannungsleistungsquellen 10 bereitgestellt werden kann, beispielsweise aufgrund der Versorgungsnetzinformationen, dass gegenwärtig oder zukünftig eine Versorgungsnetzstörung oder ein Versorgungsnetzausfall auftritt, kann die Leistungsversorgungsvorrichtung 100 ausschließlich Leistung von der Gleichspannungsquelle 20 empfangen und diese an einen oder mehrere Verbraucher bereitstellen, insbesondere auch die Gleichspannungsleistung in eine Wechselspannungsleistung umwandeln, und so einem Wechselspannungsleistungsverbraucher 220 bereitstellen. In diesem Fall kann auch eine Bereitstellung durch die Gleichspannungsleistungsquelle 20 an das Versorgungsnetz unterbunden werden.
Diese Versorgungsnetzinformation kann insbesondere durch die Leistungsversorgungsvorrichtung 100 antizipiert werden, beispielsweise weil ein zukünftiger Versorgungsnetzzustand und/oder eine gegenwärtige Uhrzeit berücksichtigt wird. Dadurch kann, solange noch eine Wechselspannungsleistung von einer Wechselspannungsleistungsquelle 10 erzeugt werden kann, diese in Batterien oder Akkumulatoren gespeichert werden und/oder Wechsel- und/oder Gleichspannungsleistungsverbrauchern 210 zugeführt werden. Insbesondere kann auch eine bestimmte Uhrzeit, zu der beispielsweise eine Wechselspannungsleistung von der Wechselspannungsleistung günstiger ist, abgewartet werden.
In einem Betriebsfall, in dem sowohl eine Leistung von der oder den Gleichspannungsleistungsquellen 20 bereitgestellt werden kann, als auch eine Leistung von der oder den Wechselspannungsleistungsquellen 10 bereitgestellt werden kann, kann die Leistungsversorgungsvorrichtung 100 Gleichspannungsleistung von der Gleichspannungsleistungsquelle 20 empfangen und diese an einen oder mehrere Gleichspannungsverbraucher 210 bereitstellen, insbesondere ohne diese vorher umzuwandeln, und ebenso Wechselspannungsleistung von der Wechselspannungsleistungsquelle 10 empfangen und diese an einen oder mehrere Wechselspannungsleistungsverbraucher 220 bereitstellen, insbesondere ohne diese vorher umzuwandeln.
Darüber hinaus kann in allen Fällen die Leistungsversorgungsvorrichtung 100, insbesondere aufgrund von empfangenen Verbraucherleistungsinformationen und/oder einer Uhrzeit, einen Verbrauch des einen oder der mehreren Verbraucher antizipieren, beispielsweise weil ein Gleichspannungsleistungsverbraucher 210 einen Akkumulator umfasst und deshalb noch eine vorgegebene Zeitdauer mit der Bereitstellung der Leistung gewartet werden kann und/oder weil bekannt ist, dass ein bestimmter Wechselspannungsleistungsverbraucher dauerhaft eine konstante und/oder maximale Leistung erfordert und/oder weil bekannt ist, dass ein bestimmter Verbraucher, wie beispielsweise eine Wärmepumpe, um eine bestimmte Uhrzeit eine konstante und/oder maximale Leistung erfordert.
Das Leistungsversorgungssystem 1000 umfasst, zusätzlich zur oben beschriebenen Leistungsversorgungsvorrichtung 100, auch eine oder mehrere oben beschriebenen Wechselspannungsleistungsquellen 10 und/oder eine oder mehrere oben beschriebenen Gleichspannungsleistungsquellen 20 und/oder eine oder mehrere oben beschriebenen Datenquellen 30.
Insbesondere kann die Leistungsversorgungsvorrichtung 100 und eine oder mehrere Datenquellen 30 in ein einzelnes Gehäuse integriert sein, das in eine herkömmliche Haushaltssteckdose gesteckt werden kann. Alternativ kann die Leistungsversorgungsvorrichtung 100 als Unterputzgerät ausgestaltet sein. Weiter insbesondere kann die Leistungsversorgungsvorrichtung 100 als Smart Router, Smart Energy Router, oder als Smart Power Outlet bezeichnet werden.
Fig. 2 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Leistungsversorgungsverfahrens 2000.
Das Leistungsversorgungsverfahren 2000 beginnt mit einem ersten Schritt 2010, in dem Gleichspannungsleistung von einer Gleichspannungsleistungsquelle aufgenommen wird.
Das Leistungsversorgungsverfahren 2000 fährt mit einem weiteren Schritt 2020 fort, in dem die aufgenommene Gleichspannungsleistung an einen ersten Verbraucher abgegeben wird, der ein Gleichspannungsleistungsverbraucher ist. Das Leistungsversorgungsverfahren 2000 fährt mit einem weiteren Schritt 2030 fort, in dem Wechselspannungsleistung von einer Wechselspannungsleistungsquelle aufgenommen wird.
Das Leistungsversorgungsverfahren 2000 fährt mit einem weiteren Schritt 2040 fort, in dem die aufgenommene Wechselspannungsleistung an einen zweiten Verbraucher abgegeben wird, der ein Wechselspannungsleistungsverbraucher ist.
Das Leistungsversorgungsverfahren 2000 fährt mit einem weiteren Schritt 2050 fort, in dem Leistungsinformationen empfangen werden.
Das Leistungsversorgungsverfahren 2000 fährt mit einem weiteren Schritt 2060 fort, in dem die abgegebene Leistung abhängig von den empfangenen Leistungsinformationen gesteuert wird.
Das Leistungsversorgungsverfahren 2000 fährt mit einem weiteren Schritt 2070 fort, in dem Daten von einer Datenquelle empfangen werden.
Das Leistungsversorgungsverfahren 2000 fährt mit einem weiteren Schritt 2080 fort, in dem die Daten an den ersten Verbraucher bereitgestellt werden.
Es versteht sich, das einige oder sämtliche Schritte in einer unterschiedlichen Reihenfolge und/oder simultan ablaufen können. Insbesondere können die Schritte 2010, 2020, 2030 und 2040 simultan und/oder kontinuierlich erfolgen. Weiter insbesondere können die Schritte 2070 und 2080 vor den Schritten 2050 und 2060 und/oder kontinuierlich erfolgen.
Fig. 3 zeigt ein Leistungsversorgungsnetzwerk 3000. Das Leistungsversorgungsnetzwerk 3000 umfasst eine erste Leistungsversorgungsvorrichtung 100 und eine zweite Leistungsversorgungsvorrichtung 100‘. Dabei sind sowohl die erste Leistungsversorgungsvorrichtung 100 als auch die zweite Leistungsversorgungsvorrichtung 100‘ im Wesentlichen gleich zu der im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Leistungsversorgungsvorrichtung aufgebaut bzw. erfüllen sowohl die erste Leistungsversorgungsvorrichtung 100 als auch die zweite Leistungsversorgungsvorrichtung 100‘ im Wesentlichen die gleichen Funktionen wie die im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Leistungsversorgungsvorrichtung.
Die erste Leistungsversorgungsvorrichtung 100 weist dabei in Übereinstimmung mit Fig. 1 ein Leistungselement 1 10, ein Informationselement 120, ein Steuerelement 130, ein Datenelement 140 und ein Wandlungselement 150 auf und die zweite Leistungsversorgungsvorrichtung 100‘ dazu korrespondierend ein gleich o- der ähnlich aufgebautes Leistungselement 1 10‘, Informationselement 120’, Steuerelement 130‘, Datenelement 140‘ und Wandlungselement 150‘ auf.
Dabei ist jedoch abweichend die zweite Leistungsversorgungsvorrichtung 100‘ nicht wie die erste Leistungsversorgungsvorrichtung 100 mit einer Gleichspannungsleistungsquelle 20, einer Wechselspannungsleistungsquelle 10 oder einer Datenquelle 30 verbunden, sondern ausschließlich mit der ersten Leistungsversorgungsvorrichtung 100, die für die zweite Leistungsversorgungsvorrichtung 100‘ diese Funktionen erfüllt bzw. an diese bereitstellt.
Mit anderen Worten ist das Leistungselement 1 10‘ der zweiten Leistungsversorgungsvorrichtung 100‘ ausgebildet, elektrische Gleichspannungsleistung von dem Leistungselement 1 10 der ersten Leistungsversorgungsvorrichtung 100 aufzunehmen und an mindestens einen ersten Verbraucher 210 abzugeben.
Das Leistungselement 1 10‘ der zweiten Leistungsversorgungsvorrichtung 100‘ ist weiter ausgebildet, elektrische Wechselspannungsleistung von dem Leistungselement 1 10 der ersten Leistungsversorgungsvorrichtung 100 aufzunehmen und an mindestens einen zweiten Verbraucher 220 abzugeben.
Das Datenelement 140‘ der zweiten Leistungsversorgungsvorrichtung 100‘ ist ausgebildet, Daten von dem Datenelement 140 der ersten Leistungsversorgungsvorrichtung 100 zu empfangen und an den mindestens einen ersten Verbraucher 210 bereitzustellen.
Mit noch anderen Worten stellt die zweite Leistungsversorgungsvorrichtung 100‘ für die erste Leistungsversorgungsvorrichtung 100 sowohl den ersten als auch den zweiten Verbraucher dar und empfängt Wechselspannungsleistung, Gleichspannungsleistung und Daten von dieser und gibt diese an den ersten Verbraucher 210 und den zweiten Verbraucher 220 ab bzw. weiter.
Dazu ist die zweite Leistungsversorgungsvorrichtung 100‘ über eine erstes Leistungsversorgungsleitung 1 1 1 , eine Informationsleitung 112, eine Datenleitung 1 13 und eine zweite Leistungsversorgungsleitung 1 14 mit der ersten Leitungsversorgungsleitung 100 verbunden. Dabei stellt die erste Leistungsversorgungsleitung 1 1 1 eine Wechselspannungsleistung, die Informationsleitung 112 Leistungsinformationen, die Datenleitung 1 13 Daten und die zweite Leistungsversorgungsleitung 1 14 eine Gleichspannungsleistung von der ersten Leistungsversorgungsvorrichtung 100 an die zweite Leistungsversorgungsvorrichtung 100‘ bereit. Dies kann insbesondere über ein gemeinsames physikalisches Kabel erfolgen, sodass die erste Leistungsversorgungsvorrichtung 100, die zweite Leistungsversorgungsvorrichtung 100‘ und ggf. weitere ähnliche oder gleiche Leistungsversorgungsvorrichtungen zusammengeschaltet bzw. miteinander verbunden werden.
Insbesondere können auch die Wechselspannungsleistungsquelle 10, die Gleichspannungsleistungsquelle 20 und/oder die Datenquelle 30 derart zusammen angeordnet und ausgebildet sein, dass sie einen gemeinsamen physikalischen Ausgang bereitstellen, an den das zuvor beschriebene Kabel angeschlossen werden kann, um so eine oder mehrere Leistungsversorgungsvorrichtungen, insbesondere die erste Leistungsversorgungsvorrichtung 100 mit Gleichspannungsleistung, Wechselspannungsleistung, Daten und/oder Leistungsinformationen zu versorgen.
Die zweite Leistungsversorgungsvorrichtung 100‘ kann dabei insbesondere die Eigenschaften eines Repeaters, Verstärkers oder Proxys wahrnehmen. Insbesondere der Gleichstrom und auch die Daten lassen sich aus technischen Gründen bereits über mittlere Distanzen nicht ohne Verstärkung übertragen bzw. ist es förderlich, diese zu verstärken. Hierzu kann das Leistungsversorgungsnetzwerk 3000 aus beliebig vielen Leistungsversorgungsvorrichtungen bestehen, beispielsweise drei, vier, acht oder 16, die gemeinsam das Leistungsversorgungsnetzwerk bilden. Hierdurch gibt es sowohl für die Leistungsversorgungsvorrichtungen als auch für die im folgenden beschriebenen Leistungsversorgungssysteme 1000“ keine räumliche Begrenzungen, insbesondere nicht aufgrund von vor allem bei Datenleitungen real existierenden Kabellängenbegrenzungen.
Insbesondere können die mehreren Leistungsversorgungsvorrichtungen in einer beliebigen Topografie angeordnet bzw. zusammengeschaltet sein. Hierzu bietet sich insbesondere eine Bustopologie oder Linientopologie an. Hierdurch wird insbesondere eine einfache Nachrüstung ermöglicht.
Weiter insbesondere die erste Leistungsversorgungsvorrichtung 100 ausgebildet, der zweiten Leistungsversorgungsvorrichtung 100‘ eine höhere Bandbreite an Daten bereitzustellen, als an einen Verbraucher. Ebenso insbesondere ist die erste Leistungsversorgungsvorrichtung 100 ausgebildet, der zweiten Leistungsversorgungsvorrichtung 100‘ eine maximal mögliche Bandbreite an Daten bereitzustellen. Hierzu kann die erste Leistungsversorgungsvorrichtung 100 bzw. das erste Datenelement 140 ausgebildet sein, zu erkennen, ob es Daten an eine weitere, gleiche oder ähnliche Leistungsversorgungsvorrichtung bereitstellt, oder an einen davon verschiedenen Verbraucher.
Weiter insbesondere die erste Leistungsversorgungsvorrichtung 100 ausgebildet, der zweiten Leistungsversorgungsvorrichtung 100‘ eine höhere Leistung - sowohl Gleichspannungsleistung als auch Wechselspannungsleistung - bereitzustellen, insbesondere eine Leistung mit einer höheren Spannung und/oder einem höheren Strom, als an einen Verbraucher. Ebenso insbesondere ist die erste Leistungsversorgungsvorrichtung 100 ausgebildet, der zweiten Leistungsversorgungsvorrichtung 100‘ eine maximal mögliche Leistung bereitzustellen. Hierzu kann die erste Leistungsversorgungsvorrichtung 100 bzw. das erste Leistungselement 110 ausgebildet sein, zu erkennen, ob es Daten an eine weitere, gleiche oder ähnliche Leistungsversorgungsvorrichtung bereitstellt, oder an einen davon verschiedenen Verbraucher. Insbesondere kann die an einen Verbraucher bereitgestellte Leistung unter einer sogenannten Sicherheitsspannung liegen und die an eine weitere Leistungsbereitstellungsvorrichtung darüber.
Zusätzlich kann die erste Leistungsversorgungsvorrichtung 100 auch ausgebildet sein, neben der zweiten Leistungsversorgungsvorrichtung 100‘ weitere, in Fig. 3 nicht gezeigte Verbraucher mit Gleichspannungsleistung, Wechselspannungsleistung, Daten und/oder Leistungsinformationen über entsprechende, ebenfalls nicht gezeigte Leitungen zu versorgen.
Ebenfalls gezeigt in Fig. 3 ist ein von Fig. 1 abweichendes Leistungsversorgungssystem 1000“, das vorliegend aus zumindest zwei Leistungsversorgungsvorrichtungen 100, 100‘ und einer Datenquelle 30 und/oder einer Gleichspannungsleistungsquelle 20 besteht. Bezuqszeichenliste
10 Wechselspannungsleistungsquelle
11 Leistungsversorgungsleitung
12 Informationsleitung
20 Gleichspannungsleistungsquelle
21 Leistungsversorgungsleitung
22 Informationsleitung
30 Datenquelle
31 Leistungsversorgungsleitung
32 Informationsleitung
33 Datenleitung
100 Leistungsversorgungsvorrichtung
100‘ Leistungsversorgungsvorrichtung
110 Leistungselement
110‘ Leistungselement
111 Leistungsversorgungsleitung
112 Informationsleitung
113 Datenleitung
114 Leistungsversorgungsleitung
120 Informationselement
120‘ Informationselement
130 Steuerelement
130‘ Steuerelement
140 Datenelement
140‘ Datenelement
150 Wandlungselement
150‘ Wandlungselement
210 Verbraucher
211 Leistungsversorgungsleitung 212 Informationsleitung
213 Datenleitung
220 Verbraucher
221 Leistungsversorgungsleitung 1000 Leistungsversorgungssystem
1000“ Leistungsversorgungssystem
2000 Leistungsversorgungsverfahren
2010 Verfahrensschritt
2020 Verfahrensschritt 2030 Verfahrensschritt
2040 Verfahrensschritt
2050 Verfahrensschritt
2060 Verfahrensschritt
2070 Verfahrensschritt 2080 Verfahrensschritt
3000 Leistungsversorgungsnetzwerk

Claims

Ansprüche Leistungsversorgungsvorrichtung (100), umfassend: ein Leistungselement (1 10), das ausgebildet ist, elektrische Gleichspannungsleistung von einer Gleichspannungsleistungsquelle (20) aufzunehmen und an mindestens einen ersten Verbraucher (210) abzugeben, und das ausgebildet ist, elektrische Wechselspannungsleistung von einer Wechselspannungsleistungsquelle (10) aufzunehmen und an mindestens einen zweiten Verbraucher (220) abzugeben; und ein Datenelement (140), das ausgebildet ist, Daten von einer Datenquelle (30) zu empfangen und an den mindestens einen ersten Verbraucher (210) bereitzustellen. Leistungsversorgungsvorrichtung (100) nach Anspruch 1 , wobei das Abgeben der Gleichspannungsleistung und das Bereitstellen von Daten über eine einzige Schnittstelle der Leistungsversorgungsvorrichtung (100) erfolgt. Leistungsversorgungsvorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, weiter umfassend: ein Informationselement (120), das ausgebildet ist, Leistungsquelleninformationen zu empfangen; und ein Steuerelement (130), das ausgebildet ist, die abgegebene Leistung abhängig von den Leistungsquelleninformationen zu steuern. Leistungsversorgungsvorrichtung (100) nach Anspruch 3, wobei die Leistungsquelleninformationen Gebäudeleistungsinformationen umfassen. Leistungsversorgungsvorrichtung (100) nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Leistungsquelleninformationen Versorgungsnetzinformationen umfassen. Leistungsversorgungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei das Informationselement (130) weiter ausgebildet ist, Verbraucherleistungsinformationen zu empfangen; und wobei das Steuerelement (140) weiter ausgebildet ist, die abgegebene Leistung abhängig von den Verbraucherleistungsinformationen zu steuern. Leistungsversorgungsvorrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Informationselement (120) weiter ausgebildet ist, Temperaturinformationen zu empfangen; und wobei das Steuerelement (130) weiter ausgebildet ist, die Abgabe der Leistung abhängig von den Temperaturinformationen zu steuern. Leistungsversorgungssystem (1000), umfassend: eine Datenquelle (30); und eine Leistungsversorgungsvorrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 7. Leistungsversorgungssystem (1000), umfassend: eine Gleichspannungsleistungsquelle (20); und eine Leistungsversorgungsvorrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 7. Leistungsversorgungsverfahren (2000), umfassend:
Aufnehmen (2010) einer Gleichspannungsleistung von einer Gleichspannungsleistungsquelle (20);
Abgeben (2020) der aufgenommenen Gleichspannungsleistung an mindestens einen ersten Verbraucher (210);
Aufnehmen (2030) einer Wechselspannungsleistung von einer Wechselspannungsleistungsquelle (10);
Abgeben (2040) der aufgenommenen Wechselspannungsleistung an mindestens einen zweiten Verbraucher (220);
Empfangen (2050) von Daten von einer Datenquelle (30); und Bereitstellen (2060) der Daten an den mindestens einen ersten Verbraucher (210). 1 . Leistungsversorgungsverfahren (2000), weiter umfassend die Schritte:
Empfangen (2070) von Leistungsquelleninformationen; und Steuern (2080) der abgegebenen Leistung abhängig von den Leistungsquelleninformationen. 2. Leistungsversorgungsnetzwerk (3000), umfassend: eine erste Leistungsversorgungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7; und eine zweite Leistungsversorgungsvorrichtung (100‘) nach einem der Ansprüche 1 bis 7; wobei das Leistungselement (1 10‘) der zweiten Leistungsversorgungsvorrichtung (100‘) ausgebildet ist, elektrische Gleichspannungsleistung von der ersten Leistungsversorgungsvorrichtung (100) aufzunehmen und an mindestens einen ersten Verbraucher (210) abzugeben, und das Leistungselement (1 10‘) der zweiten Leistungsversorgungsvorrichtung (100‘) weiter ausgebildet ist, elektrische Wechselspannungsleistung von der ersten Leistungsversorgungsvorrichtung (100) aufzunehmen und an mindestens einen zweiten Verbraucher (220) abzugeben; und wobei das Datenelement (140‘) der zweiten Leistungsversorgungsvorrichtung (100‘) ausgebildet ist, Daten der ersten Leistungsversorgungsvorrichtung (100) zu empfangen und an den mindestens einen ersten Verbraucher (210) bereitzustellen.
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