ES2936332T3

ES2936332T3 - Aparato de suministro de electricidad de un sitio de telecomunicaciones

Info

Publication number: ES2936332T3
Application number: ES07847607T
Authority: ES
Inventors: Elio Bianciotto; Claudio Bianco; Flavio Cucchietti; Gianluca Griffa
Original assignee: Telecom Italia SpA
Current assignee: Telecom Italia SpA
Priority date: 2007-11-30
Filing date: 2007-11-30
Publication date: 2023-03-16
Anticipated expiration: 2027-11-30
Also published as: US20110018502A1; BRPI0722215A2; BRPI0722215B1; CN101911425A; EP2220740A1; WO2009068112A1; CN101911425B; EP2220740B1; US8624558B2

Abstract

El aparato de suministro de electricidad (ESA) comprende un dispositivo de control (CD) configurado para calcular una amplitud (A) de una señal de control (Vc) y generar la señal de control (Vc); una estación de energía (ES) configurada para extraer una corriente (I2) de una red (Ms), para proporcionar parte (I4) de la corriente extraída (I2) a la carga (TA), para recibir la señal de control (Vc) de el dispositivo de control (CD), y variar la corriente extraída (I2) según la amplitud (A); y una batería (B) configurada para recargarse extrayendo parte (I3) de la corriente extraída (I2) y para descargarse alimentando la carga (TA). El aparato (ESA) se caracteriza porque el dispositivo de control (CD) está configurado además para calcular la amplitud (A) de la señal de control (Vc) también de acuerdo con la información de la batería relacionada con una condición de recarga y/o descarga de la batería. (B). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato de suministro de electricidad de un sitio de telecomunicaciones

Campo técnico

[0001] La presente invención se refiere al campo del suministro de electricidad. En particular, la presente invención se refiere a un aparato de suministro de electricidad de un sitio industrial, en particular un sitio de telecomunicaciones. Además, la presente invención se refiere a un procedimiento para suministrar dicho sitio industrial.

Antecedentes de la técnica

[0002] Una red de telecomunicaciones comprende típicamente una pluralidad de sitios de telecomunicaciones distribuidos en el área de cobertura de la red de telecomunicaciones. Típicamente, cada sitio de telecomunicaciones comprende una pluralidad de aparatos eléctricos y electrónicos, tales como:

- aparatos de telecomunicaciones (por ejemplo, conmutadores, enrutadores, etc.);

- aparatos auxiliares que desempeñan funciones que permiten el funcionamiento de los aparatos de telecomunicaciones (por ejemplo, presurizadores de cable, acondicionadores para mantener constante la temperatura de los aparatos de telecomunicaciones, etc.); y

- otros aparatos eléctricos (por ejemplo, acondicionadores de aire y sistemas de calefacción para las oficinas, ascensores, ordenadores, sistemas de iluminación, etc.).

[0003] Los aparatos de telecomunicaciones típicamente tienen un consumo de electricidad sustancialmente constante, requieren ser alimentados con una corriente CC a un voltaje nominal de 48 V, y su suministro de electricidad no puede sufrir interrupciones de más de unas pocas decenas de milisegundos. Por otro lado, los aparatos auxiliares y los demás aparatos eléctricos tienen un consumo de electricidad que varía significativamente según las estaciones, el día de la semana (ya sea día laborable o festivo) y la hora del día.

[0004] Cada sitio de telecomunicaciones es típicamente suministrado por un aparato de suministro de electricidad.

[0005] Un aparato de suministro de electricidad típicamente comprende un conmutador red-generador, una estación de energía y una o más baterías. El conmutador red-generador tiene dos líneas de entrada que están conectadas a una red y, opcionalmente, a un generador, respectivamente, y una línea de salida. El conmutador redgenerador se puede conmutar entre un estado operativo normal, en el que extrae una corriente CA de la red, y un estado de falla (por ejemplo, cuando se produce un apagón en la red), donde el mismo puede extraer una corriente CA del generador. El conmutador red-generador luego emite la corriente CA extraída a través de su línea de salida, que la distribuye a los aparatos del sitio de telecomunicaciones.

[0006] En particular, la corriente CA se distribuye parcialmente a la estación de energía y parcialmente a los aparatos auxiliares y los otros aparatos eléctricos. La estación de energía, que comprende sustancialmente un número de rectificadores, convierte la corriente CA en una corriente CC a un voltaje nominal de 48 V. La conversión realizada por la estación de energía típicamente implica una pérdida por conversión. Sin embargo, para simplificar, en la siguiente descripción se asume que la eficiencia de conversión de la estación de energía es sustancialmente igual a 1, es decir, la pérdida por conversión es sustancialmente insignificante.

[0007] En un primer estado, ya sea la red o el generador son capaces de suministrar una cantidad teóricamente ilimitada de corriente. Si las baterías están sustancialmente completamente cargadas, toda la corriente suministrada por la estación de energía es absorbida por los aparatos de telecomunicaciones. Si las baterías se cargan solo parcialmente, la corriente suministrada por la estación de energía es absorbida parcialmente por los aparatos de telecomunicaciones y parcialmente por las baterías, que luego se recargan. En cualquier caso, en este primer estado, la cantidad de corriente que la estación de energía extrae de la red (o del generador) a través del conmutador de la red generadora solo depende de la corriente absorbida por las cargas (es decir, los aparatos de telecomunicaciones y, si solo están parcialmente cargadas, las baterías).

[0008] En un segundo estado, por ejemplo, debido a una falla o un apagón, tanto la red eléctrica como el generador pueden suministrar una cantidad limitada de corriente que es inferior a la corriente requerida por los aparatos de telecomunicaciones. En algunos casos, ni la red eléctrica ni el generador son capaces de proporcionar ninguna corriente en absoluto. En este segundo estado, los aparatos de telecomunicaciones comienzan a extraer total o parcialmente la corriente requerida de las baterías, que luego comienzan a descargarse.

[0009] El aparato de suministro de electricidad descrito anteriormente se puede utilizar para suministrar no solo un sitio de telecomunicaciones sino, más generalmente, cualquier sitio industrial que tenga aparatos eléctricos y/o electrónicos que, de manera similar a los aparatos de telecomunicaciones anteriores, tengan un consumo de electricidad sustancialmente constante, requieran ser suministrados con una corriente CC a un voltaje nominal dado y cuyo suministro de electricidad no pueda sufrir interrupciones de más de pocas decenas de milisegundos.

[0010] Por lo general, el precio de la energía eléctrica varía según el día de la semana y la hora del día. Por lo tanto, el coste global de la energía eléctrica consumida por un sitio industrial durante un día es:

C = lp i * q i , [1] M

donde pi es el precio por hora de la energía eléctrica durante la i-ésima hora del día y qi es la cantidad de energía eléctrica consumida por el sitio industrial durante la i-ésima hora del día. Por lo general, el precio por hora de la energía eléctrica varía en función de la oferta y la demanda, es decir, es más bajo durante la noche (es decir, cuando la demanda de energía eléctrica es más baja) y es más alto durante el día (es decir, cuando la demanda de energía eléctrica es más alta).

[0011] El documento US 6.885.115 describe un sistema y un procedimiento de control de suministro de energía capaz de tener una función de desplazamiento de pico sin deteriorar la función esencial de un aparato. El sistema de suministro de energía comprende una batería secundaria para suministrar energía a un circuito de carga, una unidad de recepción de energía para recibir energía proporcionada externamente al circuito de carga, un conmutador para suministrar selectivamente la energía de la batería secundaria o la energía proporcionada externamente al circuito de carga, y un controlador para indicar al conmutador que detenga el suministro de la energía proporcionada externamente al circuito de carga para una zona horaria predeterminada. Mediante el uso de la segunda batería, que es capaz de almacenar la energía eléctrica en la medida en que muestra la función esencial, es posible agregar la función de desplazamiento de pico a un aparato. Más específicamente, al detener o reducir típicamente el suministro de energía de una fuente de energía comercial mientras se recibe la energía necesaria para las operaciones de un aparato de una batería incorporada, es posible realizar el desplazamiento del pico.

[0012] El documento US 6.522.031 describe un sistema de almacenamiento y distribución de energía eléctrica a gran escala, basado en condensadores, capaz de efectuar la nivelación de carga durante períodos de demanda máxima en una empresa de servicios públicos. Un condensador o multitud de condensadores pueden cargarse con energía eléctrica producida por la empresa de servicios públicos durante períodos de baja demanda, tales como las horas de la noche, y descargarse durante períodos de alto consumo de energía eléctrica para ayudar a reducir la demanda en la empresa de servicios públicos. Uno o más condensadores pueden estar ubicados en la residencia o negocio de un consumidor para proporcionar al menos una porción de los requisitos de energía eléctrica del consumidor. Alternativamente, se puede proporcionar un conjunto de condensadores en o cerca de una empresa de servicios públicos, o en o cerca de una ubicación que experimenta una alta demanda, de modo que la energía eléctrica almacenada en los condensadores se pueda descargar en la red de distribución de la empresa de servicios públicos para aumentar la cantidad de energía eléctrica disponible para su uso.

[0013] El documento "Some special devices used in the new type of power plants for the Italian telecommunications systems", de M. Grossoni y F. Molinari, Proceedings of the 2nd International Telecommunications Energy Conference (INTELEC) 1979, revela una técnica que se denomina "limitación externa". Según la técnica de limitación externa, los rectificadores de la estación de energía están provistos de un dispositivo que, en función de un control remoto, controla la limitación de la corriente de salida de los rectificadores para evitar posibles sobrecargas del generador.

[0014] El documento US 2007/035290 describe un dispositivo para cubrir una carga máxima de un consumidor eléctrico que está conectado a un terminal de corriente alterna de una red eléctrica pública. Un inversor de energía se alimenta desde un acumulador de corriente continua y está conectado en paralelo en la salida del mismo al suministro de electricidad del consumidor. Un dispositivo de medición está conectado en el circuito de conexión del consumidor y un dispositivo de control. Con la ayuda del dispositivo de medición, el dispositivo de control monitorea el consumo de energía del consumidor, estima a partir de él una cantidad de consumo de energía eléctrica, y en el caso de que el valor de pronóstico exceda un valor umbral dado, pone en funcionamiento el inversor de energía con el fin de dar apoyo al suministro del consumidor.

Resumen de la invención

[0015] El solicitante ha notado que las soluciones anteriores desventajosamente no permiten optimizar el uso de baterías.

[0016] En particular, las soluciones anteriores podrían dañar las baterías, ya que las condiciones según las cuales se realizan las operaciones de descarga y recarga (es decir, la corriente de recarga, la corriente de descarga, el nivel de carga mínimo y el nivel de carga máximo) se determinan solo según una función de desplazamiento de pico (en US 6.885.115) o una función que efectúa la nivelación de carga durante los períodos de demanda máxima en una empresa de servicios públicos (en US 6.522.031). Además, las soluciones anteriores no permiten maximizar la eficiencia del almacenamiento de energía de las baterías.

[0017] En consecuencia, el solicitante ha abordado el problema de proporcionar un aparato de suministro de electricidad de un sitio industrial (en particular, un sitio de telecomunicaciones), que permite minimizar la cantidad de corriente extraída de la red cuando el precio por hora de la energía eléctrica es mayor mediante el uso de baterías, cuyas baterías se recargan cuando el precio por hora de la energía eléctrica es menor, al tiempo que se optimiza el uso de las baterías (en particular, al minimizar el riesgo de dañar las baterías y maximizar la eficiencia de almacenamiento de energía de las baterías).

[0018] El solicitante ha percibido que la técnica de limitación externa anteriormente conocida puede aplicarse al aparato de suministro de electricidad descrito anteriormente para regular la corriente consumida por la estación de energía de modo que la cantidad de corriente consumida de la red cuando el precio por hora de la energía eléctrica es mayor se minimice y, al mismo tiempo, se optimice el uso de las baterías.

[0019] Según un primer y segundo aspecto, la presente invención proporciona un aparato de suministro de electricidad y un procedimiento según las reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de los dibujos

[0020] La presente invención se volverá más clara a partir de la lectura de la siguiente descripción detallada, dada a modo de ejemplo y no de limitación, que se leerá haciendo referencia a los dibujos adjuntos, donde:

- La Figura 1 muestra esquemáticamente un aparato de suministro de electricidad según una realización de la presente invención;

- La Figura 2 muestra con más detalle el dispositivo de control de la Figura 1;

- La Figura 3 es un diagrama de flujo que muestra el funcionamiento de la clasificación de las horas del día como horas pico, horas fuera del pico u horas neutras;

- La Figura 4 es un diagrama de flujo del funcionamiento del dispositivo de control de la Figura 2;

- Las Figuras 5a y 5b muestran esquemáticamente el funcionamiento del aparato de suministro de electricidad de la Figura 1 durante una hora neutra, cuando la batería está completamente cargada y parcialmente cargada, respectivamente;

- Las Figuras 6a y 6b muestran esquemáticamente el funcionamiento del aparato de suministro de electricidad de la Figura 1 durante una hora pico, cuando el nivel de carga de la batería es menor y mayor que un nivel de carga mínimo, respectivamente; y

- Las Figuras 7a y 7b muestran esquemáticamente el funcionamiento del aparato de suministro de electricidad de la Figura 1 durante una hora fuera del pico, cuando la batería está completamente cargada y parcialmente cargada, respectivamente.

Descripción detallada de realizaciones preferidas de la invención

[0021] La Figura 1 muestra esquemáticamente un aparato de suministro de electricidad ESA para suministrar electricidad a un sitio industrial que comprende una carga que requiere ser suministrada por una estación de energía.

[0022] El sitio industrial es un sitio de telecomunicaciones TS que comprende aparatos de telecomunicaciones Ta (es decir, la carga anterior) y aparatos eléctricos EA, que a su vez comprenden aparatos auxiliares que realizan funciones que permiten que los aparatos de telecomunicaciones funcionen y/u otros aparatos eléctricos (tales como acondicionadores de aire y sistemas de calefacción para las oficinas, ascensores, computadoras, sistemas de iluminación, etc.).

[0023] El aparato de suministro de electricidad ESA comprende preferentemente un conmutador red-generador S^w, una estación de energía ES, una batería B, un dispositivo de control CD y tres sondas p(i), p(ii) y p(iii). Aunque la Figura 1 solo muestra una única batería B, el ESA del aparato puede comprender cualquier número de baterías, que se conectan preferentemente una a la otra según una configuración paralela.

[0024] El conmutador red-generador SW tiene una primera línea de entrada conectada a una red Ms y una segunda línea de entrada conectada a un generador G. Además, el conmutador red-generador SW tiene una línea de salida que está conectada tanto a la estación de energía ES como a los aparatos eléctricos EA. La estación de energía ES a su vez tiene una línea de salida. La batería B y los aparatos de telecomunicaciones TA están conectados a la línea de salida de la estación de energía ES según una configuración paralela.

[0025] En la Figura 1, la corriente suministrada por el conmutador red-generador SW a través de la línea de salida (es decir, la corriente total consumida por el sitio de telecomunicaciones TS) se indica como I1, la corriente consumida por la estación de energía ES se indica como I2, la corriente absorbida por la batería B se indica como I3 y la corriente absorbida por los aparatos de telecomunicaciones se indica como I4. Para simplificar, se asume que la eficiencia de conversión de la estación de energía ES es sustancialmente igual a 1, es decir, I2=I3+I4. Además, se asume que cuando la corriente I3 tiene valores negativos, indica una corriente que fluye en una dirección opuesta a la indicada por la flecha I3 de la Figura 1, es decir, indica una corriente suministrada por la batería B.

[0026] Preferentemente, la sonda p(i) se coloca en la línea de salida del conmutador red-generador SW, y es adecuada para proporcionar una medición m(i) de la corriente I1 y/o de un parámetro adicional asociado a la corriente 11 y para proporcionar la medición m(i) al dispositivo de control CD. Preferentemente, el parámetro adicional es la potencia activa que el sitio de telecomunicaciones TS extrae de la red Ms o del generador G. Preferentemente, la sonda p(i) proporciona la medición m(i) de manera continua o de manera periódica.

[0027] Preferentemente, la sonda p(ii) se coloca en la línea de entrada de la estación de energía ES, y es adecuada para proporcionar una medición m(ii) de la corriente I2 y/o de un parámetro adicional asociado a la corriente 12 y para proporcionar la medición m(ii) al dispositivo de control CD. Preferentemente, el parámetro adicional es el voltaje de la corriente I2. Preferentemente, la sonda p(ii) proporciona la medición m(ii) de forma continua o de forma periódica.

[0028] Preferentemente, la sonda p(iii) se coloca en la línea que conecta la batería B a la estación de energía ES y a los aparatos de telecomunicaciones TA, y es adecuada para proporcionar una medición m(iii) de la corriente I3 y para proporcionar la medición m(iii) al dispositivo de control CD. Preferentemente, la sonda p(iii) proporciona la medición m(iii) de una manera continua o de una manera periódica.

[0029] Opcionalmente, el aparato de suministro de electricidad ESA también puede comprender una cuarta sonda (que no se muestra en la Figura 1) ubicada en la entrada de los aparatos de telecomunicaciones TA, que es adecuada para proporcionar una medición de la corriente I4 absorbida por los aparatos de telecomunicaciones TA. Preferentemente, esta cuarta sonda se proporciona solo si la corriente I4 absorbida por los aparatos de telecomunicaciones TA no es constante. Sin embargo, a continuación se asume que la corriente I4 absorbida por los aparatos de telecomunicaciones I4 tiene un valor sustancialmente constante igual a I4*. Por consiguiente, podía no requerirse la cuarta sonda.

[0030] El dispositivo de control CD está conectado a las sondas p(i), p(ii) y p(iii) para recibir las mediciones m(i), m(ii) y m(iii), respectivamente. Además, el dispositivo de control CD está configurado para recibir una señal de reducción de carga S. La señal de reducción de carga S puede ser transmitida al dispositivo de control CD ya sea por un operador de sistema de transmisión eléctrica, por ejemplo, a través de la red Ms, o por el administrador del sitio de telecomunicaciones TS para reducir la corriente que el sitio de telecomunicaciones TS puede extraer de la red Ms a un valor diana.

[0031] Además, el dispositivo de control CD está conectado a la estación de energía ES para proporcionarle una señal de control Vc. Preferentemente, la señal de control Vc es una señal de voltaje que tiene, por ejemplo, una amplitud A incluida entre 0 y 12 V. De forma alternativa, la señal de control Vc puede ser una señal de corriente o una señal digital.

[0032] Preferentemente, la estación de energía ES está configurada para implementar la técnica de limitación externa mencionada anteriormente. En otras palabras, la estación de energía ES está configurada para recibir la señal de control Vc desde el dispositivo de control CD, y para reducir la corriente I2 extraída de la red Ms o el generador G a través del conmutador SW en una cantidad proporcional a la amplitud A de la señal de control Vc. Por consiguiente, cuando la amplitud A de la señal de control Vc es igual a 0, la corriente I2 no está limitada, es decir, depende exclusivamente de la corriente absorbida por las cargas suministradas por la estación de energía ES (es decir, los aparatos de telecomunicaciones TA y, posiblemente, la batería B). Cuando se aumenta la amplitud A de la señal de control Vc, la estación de energía ES reduce la corriente I2. En particular, preferentemente, cuando la amplitud A de la señal de control Vc aumenta a su valor máximo Amax (es decir, 10 o 12 V), la estación de energía ES preferentemente reduce la corriente I2 a un valor predefinido I2*, independientemente de la corriente requerida por las cargas suministradas por la estación de energía ES (es decir, los aparatos de telecomunicaciones TA y, posiblemente, la batería B).

[0033] La Figura 2 muestra con más detalle la estructura del dispositivo de control CD. Preferentemente, el dispositivo de control CD tiene una primera entrada in-a adecuada para recibir la señal de reducción de carga S. Además, el dispositivo de control CD tiene tres entradas adicionales in-b, in-c e in-d que son adecuadas para recibir las mediciones m(i), m(ii) y m(iii) de las sondas p(i), p(ii) y p(iii), respectivamente. Además, el dispositivo de control CD tiene una salida out-a conectada a la estación de energía ES para proporcionar la señal de control Vc a la estación de energía ES.

[0034] El dispositivo de control CD comprende preferentemente un módulo de reloj CK, una CPU de procesador, una interfaz IF, una base de datos DB y un generador de señales de control Vc-G.

[0035] Preferentemente, el módulo de reloj CK está conectado a la CPU del procesador. Preferentemente, el módulo de reloj CK está configurado para generar una señal de reloj cs, que está preferentemente sincronizada con la señal de reloj de referencia de la red Ms, y para proporcionar dicha señal de reloj cs a la CPU del procesador.

[0036] Preferentemente, la base de datos DB está configurada para almacenar información de precio InfoP indicativa del precio por hora de la energía eléctrica e información de batería InfoB con respecto a la batería B, tal como se describirá en mayor detalle en lo sucesivo.

[0037] Preferentemente, la interfaz IF está configurada para permitir el intercambio de información entre un gestor responsable de gestionar el aparato de suministro de electricidad ESA y el dispositivo de control CD. Por ejemplo, el gestor puede utilizar la interfaz IF para solicitar información sobre el estado del aparato de suministro de electricidad ESA. Además, el administrador puede utilizar la interfaz IF para cargar en la base de datos DB posibles actualizaciones de la información de precio InfoP y/o la información de batería InfoB.

[0038] Preferentemente, la CPU del procesador está configurada para recibir la señal de reducción de carga S, la señal de reloj cs del módulo de reloj CK y las mediciones m(i), m(ii) y m(iii) de las sondas p(i), p(ii) y p(iii), respectivamente, para leer la información de precio InfoP y la información de batería InfoB de la base de datos Db , y para calcular la amplitud A de la señal de control Vc según la señal de reloj cs, las mediciones m(i), m(ii) y m(iii), la información de precio InfoP y la información de batería InfoB, como se describirá en esta invención más adelante. Por último, la CPU del procesador está configurada para transmitir la amplitud calculada A al generador de señales de control Vc-G.

[0039] Preferentemente, el generador de señales de control Vc-G está configurado para recibir la amplitud A de la CPU del procesador y para generar la señal de control Vc con una amplitud A.

[0040] Preferentemente, el aparato ESA comprende además una placa de control remoto (no mostrada en los dibujos) que es administrada preferentemente por el dispositivo de control CD, y que permite realizar diversas operaciones, tales como forzar la activación del generador G, forzar la inhibición de la señal de control Vc, activación y desactivación de la estación de energía ES, prueba, etc.

[0041] A continuación, se describirá con mayor detalle el funcionamiento del dispositivo de control CD.

[0042] Según realizaciones preferidas de la presente invención, el dispositivo de control CD está configurado para clasificar cada hora del día como:

- una hora pico, si el precio por hora de la energía eléctrica durante esa hora es superior a un umbral máximo;

- una hora fuera del pico, si el precio por hora de la energía eléctrica durante esa hora es inferior a un umbral mínimo; o - una hora neutra, si el precio por hora de la energía eléctrica durante esa hora está comprendido entre el umbral mínimo y el umbral máximo.

[0043] La Figura 3 es un diagrama de flujo que muestra con más detalle la operación de clasificar cada hora de un día como una hora pico, una hora fuera del pico o una hora neutra, según una realización de la presente invención. Preferentemente, dicha operación se realiza una vez al día, con el fin de tener en cuenta las variaciones diarias del precio de la energía eléctrica.

[0044] Durante una primera etapa 30, el dispositivo de control CD calcula un número N de horas pico del día. Preferentemente, el número N se calcula según la información de batería InfoB almacenada en la base de datos DB. En particular, la información de batería InfoB comprende preferentemente, entre otras cosas, un nivel de carga óptimo BCLopt de la batería B (que puede ser igual, por ejemplo, al 80%), un nivel de carga mínimo BCLmin de la batería B (que puede ser igual, por ejemplo, al 30 %) y una corriente de descarga óptima I3opt- de la batería B. Preferentemente, el nivel de carga óptimo BCLopt es el nivel de carga máximo que permite que la batería B almacene energía con una eficiencia de almacenamiento superior a un umbral predeterminado. Además, preferentemente, el nivel de carga mínimo BCLmin es el nivel de carga mínimo que permite que la batería B suministre corriente a los aparatos de telecomunicaciones TA durante un período de tiempo predeterminado, en caso de que la estación de energía ES deje de extraer corriente de la red Ms y del generador G. Preferentemente, el dispositivo de control CD calcula el número N de horas pico del día como el número de horas necesarias para descargar la batería B desde su nivel de carga óptimo BCLopt a su nivel de carga mínimo BCLmin con una corriente de descarga igual a la corriente de descarga óptima I3opt-.

[0045] Durante una segunda etapa 31, el dispositivo de control CD preferentemente carga una tabla de precios PT y la almacena en su base de datos DB. Preferentemente, la tabla de precios PT comprende 24 filas, y cada fila comprende una hora del día y el precio por hora de la energía eléctrica durante esa hora. Posiblemente, la tabla de precios PT es proporcionada por una autoridad (por ejemplo, una autoridad nacional) que distribuye la energía eléctrica a través de la red eléctrica MS.

[0046] Durante una etapa sucesiva 32, la CPU del procesador lee la tabla de precios PT y clasifica las filas según un orden creciente o decreciente del precio por hora. En la siguiente descripción, se asume a modo de ejemplo que las filas de la tabla de precios PT se ordenan según un orden decreciente del precio por hora. Por consiguiente, la primera fila de la tabla de precios ordenados PT corresponde a la hora que tiene el precio más alto por hora, mientras que la última fila corresponde a la hora que tiene el precio más bajo por hora.

[0047] Durante una etapa posterior 33, la CPU del procesador selecciona las primeras N filas de la tabla de precios ordenada PT y las almacena en una tabla de horas pico PHT.

[0048] A continuación, durante una etapa posterior 34, la CPU del procesador calcula un número M de horas fuera del pico del día. Preferentemente, también el número M se calcula según la información de batería InfoB almacenada en la base de datos DB. En particular, la información de la batería InfoB comprende preferentemente, entre otras cosas, una corriente de recarga óptima I3opt+ de la batería B. Preferentemente, el dispositivo de control CD calcula el número M de horas fuera del pico del día como el número de horas necesarias para recargar la batería B desde su nivel de carga mínimo BCLmin hasta su nivel de carga óptimo BCLopt con una corriente de recarga igual a la corriente de recarga óptima I3opt+.

[0049] Luego, durante una etapa posterior 35, la CPU del procesador selecciona las últimas M filas de la tabla de precios ordenada PT y las almacena en una OPHT de tabla fuera de horas pico.

[0050] Luego, durante una etapa posterior 36, la CPU del procesador selecciona las filas 24-N-M restantes de la tabla de precios ordenada PT y las almacena en una tabla de horas NHT neutra.

[0051] Preferentemente, el número de horas fuera del pico de un día (y por lo tanto también el número de horas neutras de un día) depende del día de la semana. Por ejemplo, como se muestra en el diagrama de flujo de la Figura 3, el número M que se utilizará de lunes a sábado se puede calcular como se explicó anteriormente, mientras que el domingo se puede calcular un número adicional M' de horas fuera del pico (etapa 34'). Preferentemente, el número adicional M' es mayor que el número M. Preferentemente, también el número adicional M' se calcula según la información de batería InfoB almacenada en la base de datos DB. En particular, la información de batería InfoB comprende preferentemente, entre otras cosas, un nivel de carga máximo BCLmax de la batería B. Preferentemente, el dispositivo de control CD calcula el número adicional M' de horas fuera del pico del día como el número de horas necesarias para recargar la batería B desde su nivel de carga mínimo BCLmin hasta su nivel de carga máximo BCLmax con una corriente de recarga igual a la corriente de recarga óptima I3opt+.

[0052] Luego, durante una etapa posterior 35', la CPU del procesador selecciona las últimas filas M' de la tabla de precios ordenada PT y las almacena en una tabla S-OPHT de hora pico dominical.

[0053] Luego, durante una etapa posterior 36', la CPU del procesador selecciona las filas 24-N-M' restantes de la tabla de precios ordenada PT y las almacena en una tabla de hora neutral dominical S-NHT.

[0054] Por lo tanto, la información de precios InfoP almacenada en la base de datos comprende la tabla de horas pico PHT, la tabla de horas fuera del pico OPHT, la tabla de horas neutras NHT, la tabla de horas fuera del pico dominical S-OPHT y la tabla de horas neutras dominicales S-NHT.

[0055] Según realizaciones preferidas de la presente invención, el dispositivo de control CD está configurado para controlar la estación de energía ES teniendo en cuenta si el tiempo actual es una hora pico, una hora fuera del pico o una hora neutral, tal como se describirá ahora en detalle haciendo referencia al diagrama de flujo de la Figura 4.

[0056] En la Figura 4, se asume que el dispositivo de control CD no está recibiendo ninguna señal de reducción de carga S, es decir, el sitio de telecomunicaciones TS puede extraer una cantidad teóricamente ilimitada de corriente de la red eléctrica MS. El generador G está inactivo. Además, se asume que el sitio de telecomunicaciones TS se encuentra en Europa o en América del Norte, donde el domingo es el día festivo semanal.

[0057] Al hacer referencia a la Figura 4, cuando el dispositivo de control CD está activado, primero comprueba el día de la semana (etapa 40). Si el día de la semana es de lunes a sábado, el dispositivo de control CD recupera preferentemente de su base de datos la tabla de horas pico PHT, la tabla de horas fuera del pico OPHT y la tabla de horas neutras NHT. De lo contrario, si el día de la semana es domingo, el dispositivo de control CD recupera preferentemente de su base de datos la tabla de horas pico PHT, la tabla de horas fuera del pico dominical S-OPHT y la tabla de horas neutras dominicales S-NHT.

[0058] Luego, durante una etapa 41, el dispositivo de control CD compara preferentemente la señal de reloj cs generada por el módulo de reloj CK que indica el tiempo actual con las tablas PHT, OPHT y NHT (o PTH, S-OPHT y S-NHT, si es domingo), determinando así si el tiempo actual corresponde a una hora pico, una hora fuera del pico o una hora neutral. Preferentemente, la etapa 41 se repite una vez cada período T. El período T preferentemente tiene una duración predefinida, que puede ser igual, p. ej., a algunos segundos.

[0059] En primer lugar, se asume que el tiempo actual corresponde a una hora neutral. Durante las horas neutras, la estación de energía ES se controla preferentemente para que los aparatos de telecomunicaciones TA extraigan la corriente I4* solo de la red Ms (o del generador G, si existe un apagón) y para impedir la recarga de la batería B.

[0060] En particular, el dispositivo de control CD comprueba el nivel de carga de la batería BCL de la batería B según la medición m(ii) de la corriente I3 proporcionada por la sonda p(ii), y la compara con el nivel de carga máximo BCLmax (etapa 42). Preferentemente, la etapa 42 se repite cada T' segundos, siendo T' preferentemente menor que la duración del período T. Por ejemplo, T' es igual a 5 segundos.

[0061] Cuando el nivel de carga de batería BCL es igual al nivel de carga máximo BCLmax, el dispositivo de control CD preferentemente mantiene la estación de energía ES en un modo flotante (etapa 43) regulando adecuadamente la amplitud A de la señal de control Vc, tal como se describirá en mayor detalle en esta invención en lo sucesivo. Cuando la estación de energía ES está en su modo flotante, la corriente ⁱ2 que la estación de energía ES extrae de la red Ms no está limitada, y por lo tanto está determinada por la corriente I4* absorbida solo por los aparatos de telecomunicaciones TA (ya que la batería B no absorbe ninguna corriente). Al final del período T, el dispositivo de control CD vuelve a realizar la etapa 41.

[0062] De lo contrario, cuando el nivel de carga de batería BCL es menor que el nivel de carga máximo BCLmax, el dispositivo de control CD preferentemente mantiene la estación de energía ES en un modo sin recarga (etapa 44) regulando adecuadamente la amplitud A de la señal de control Vc, tal como se describirá en mayor detalle en lo sucesivo. Cuando la estación de energía ES está en su modo de carga normal, la corriente I2 que la estación de energía ES extrae de la red Ms se limita de modo que se mantiene igual a la corriente I4* absorbida por los aparatos de telecomunicaciones TA, evitando así que la batería B absorba cualquier corriente I3 y, por lo tanto, evitando que la batería B aumente su nivel de carga de batería BCL. Al final del período T, el dispositivo de control CD vuelve a realizar la etapa 41.

[0063] Ahora se asume que el tiempo actual corresponde a una hora pico. Durante las horas pico, la estación de energía ES se controla preferentemente para que los aparatos de telecomunicaciones TA extraigan al menos parte de la corriente I4* de la batería B y para que se evite la recarga de la batería B.

[0064] En particular, el dispositivo de control CD comprueba el nivel de carga de la batería BCL de la batería B según la medición m(ii) de la corriente I3 proporcionada por la sonda p(ii), y la compara con el nivel de carga mínimo BCLmin (etapa 45). Preferentemente, también la etapa 45 se repite cada T' segundos, T' es preferentemente menor que la duración del período T. Por ejemplo, T' es igual a 5 segundos.

[0065] Cuando el nivel de carga de la batería BCL es menor que el nivel de carga mínimo BCLmin, el dispositivo de control CD preferentemente mantiene la estación de energía ES en el modo sin recarga (etapa 46) mediante la regulación adecuada de la amplitud A de la señal de control Vc, tal como se describirá en mayor detalle en lo sucesivo. Como se mencionó anteriormente, cuando la estación de energía ES está en su modo sin recarga, la corriente I2 que la estación de energía ES extrae de la red Ms está limitada para que se mantenga igual a la corriente I4* absorbida por los aparatos de telecomunicaciones TA, evitando así que la batería B absorba cualquier corriente I3 y, por lo tanto, evitando que la batería B aumente su nivel de carga de batería BCL. Al final del período T, el dispositivo de control CD vuelve a realizar la etapa 41.

[0066] De lo contrario, cuando el nivel de carga de la batería BCL es mayor que el nivel de carga mínimo BCLmin, el dispositivo de control CD preferentemente mantiene la estación de energía ES en un modo de extracción limitada (etapa 47) mediante la regulación adecuada de la amplitud A de la señal de control Vc, tal como se describirá en mayor detalle en lo sucesivo. Cuando la estación de energía ES está en su modo de extracción limitada, la corriente I2 que la estación de energía ES extrae de la red Ms se reduce, de modo que los aparatos de telecomunicaciones TA comienzan a extraer al menos parte de la corriente I4* de la batería B. La batería B luego reduce su nivel de carga de la batería BCL. Al final del período T, el dispositivo de control CD vuelve a realizar la etapa 41.

[0067] Ahora se asume que el tiempo actual corresponde a una hora fuera del pico. Durante las horas fuera del pico, la estación de energía ES se controla preferentemente de modo que los aparatos de telecomunicaciones TA extraigan la corriente I4* solo de la red Ms (o del generador G, si existe un apagón) y de modo que se permita la recarga de la batería B.

[0068] En particular, el dispositivo de control CD comprueba el nivel de carga de la batería BCL de la batería B según la medición m(ii) de la corriente I3 proporcionada por la sonda p(ii), y la compara con el nivel de carga máximo BCLmax (etapa 48). Preferentemente, la etapa 48 se repite cada T' segundos, siendo T' preferentemente menor que la duración del período T. Por ejemplo, T' es igual a 5 segundos.

[0069] Cuando el nivel de carga de batería BCL es igual al nivel de carga máximo BCLmax, el dispositivo de control CD preferentemente mantiene la estación de energía ES en el modo flotante (etapa 49) regulando adecuadamente la amplitud A de la señal de control Vc, tal como se describirá en mayor detalle en lo sucesivo. Como se mencionó anteriormente, cuando la estación de energía ES está en su modo flotante, la corriente I2 que la estación de energía ES extrae de la red Ms no está limitada, y por lo tanto está determinada por la corriente I4* absorbida solo por los aparatos de telecomunicaciones TA (la batería B no absorbe ninguna corriente). Al final del período T, el dispositivo de control CD vuelve a realizar la etapa 41.

[0070] De lo contrario, cuando el nivel de carga de la batería BCL es menor que el nivel de carga máxima de la batería BCLmax, el dispositivo de control CD preferentemente mantiene la estación de energía ES en un modo de recarga (etapa 50) mediante la regulación adecuada de la amplitud A de la señal de control Vc, tal como se describirá en mayor detalle en lo sucesivo. Cuando la estación de energía ES está en su modo de recarga, se aumenta la corriente I2 que la estación de energía ES extrae de la red Ms, de modo que puede ser absorbida parcialmente por los aparatos de telecomunicaciones TA y parcialmente por la batería B. La batería B aumenta entonces su nivel de carga BCL. Al final del período T, el dispositivo de control CD vuelve a realizar la etapa 41.

[0071] Según realizaciones preferidas de la presente invención, si el dispositivo de control CD recibe una señal de reducción de carga S que indica que la corriente que el sitio de telecomunicaciones TS puede extraer de la red Ms debe reducirse a un valor diana, el dispositivo de control CD realiza preferentemente la siguiente operación, independientemente de si el tiempo actual corresponde a una hora pico, una hora fuera del pico o una hora neutral. En primer lugar, verifica preferentemente si el nivel de carga de la batería BCL es más alto que el nivel mínimo de carga de la batería BCLmin. En el caso afirmativo, el dispositivo de control CD preferentemente mantiene la estación de energía ES en el modo de tracción limitada mencionado anteriormente, de modo que los aparatos de telecomunicaciones TS comiencen a extraer corriente de la batería B. En el caso negativo, el dispositivo de control CD preferentemente enciende el generador G y cambia el estado del conmutador red-generación SW, de modo que el sitio de telecomunicaciones TS puede comenzar a extraer corriente del generador G. En esta situación, el dispositivo de control CD preferentemente trae la estación de energía en el modo sin recarga mencionado anteriormente. De esta manera, la corriente consumida por la estación de energía ES desde el generador G se suministra solo a los aparatos de telecomunicaciones TA, posponiendo así la recarga de la batería B a una hora fuera del pico durante la cual se restablecerá el funcionamiento normal de la red Ms.

[0072] Cuando el dispositivo de control CD deja de recibir la señal de reducción de carga S, el dispositivo de control preferentemente realiza de nuevo la etapa 41.

[0073] Al hacer referencia a las Figuras 5a y 5b, se describirá en detalle el funcionamiento del aparato de suministro de electricidad ESA durante las etapas 43 y 44 anteriores, respectivamente.

[0074] Cada una de las Figuras 5a y 5b muestra el nivel de carga de la batería BCL (gráfico (a)), la corriente I3 absorbida por la batería B (gráfico (b)), la amplitud A de la señal de control Vc (gráfico (c)) y la corriente I2 extraída por la estación de energía ES de la red Ms (gráfico (d)) frente al tiempo, durante un período T. Los gráficos de las Figuras 5a y 5b no están a escala.

[0075] Al hacer referencia en primer lugar a la Figura 5a, el gráfico (a) muestra que cuando el nivel de carga de la batería BCL es igual al nivel de carga máximo BCLmax (por ejemplo, 100%), la batería B no absorbe ninguna corriente, es decir, I3=0, como se muestra en el gráfico (b). En consecuencia, la corriente I2 que la estación de energía ES extrae de la red Ms es igual a la corriente I4* absorbida por los aparatos de telecomunicaciones TA (como se mencionó anteriormente, se asume que la eficiencia de conversión de la estación de energía ES es igual a 1). Al comienzo del período T (es decir, en el momento t0), cuando el dispositivo de control CD se da cuenta de que el tiempo actual corresponde a una hora neutral y el nivel de carga de la batería BCL es igual al nivel de carga máximo BCLmax, preferentemente mantiene la amplitud A de la señal de control Vc igual a 0, de modo que la corriente I2 no está limitada (modo flotante). La amplitud A se mantiene preferentemente igual a 0 hasta el final del período T, como se muestra en el gráfico (c).

[0076] Al referirse ahora a la Figura 5b, el gráfico (a) muestra que cuando el nivel de carga de la batería BCL es inferior al nivel de carga máximo BCLmax, la batería B absorbe una corriente I3*, como se muestra en el gráfico (b), aumentando así su nivel de carga de batería BCL. En consecuencia, la corriente I2 que la estación de energía ES extrae de la red Ms es igual a la corriente I4* absorbida por los aparatos de telecomunicaciones TA sumada a la corriente I3* absorbida por la batería B (como se ha mencionado anteriormente, se asume que la eficiencia de conversión de la estación de energía ES es igual a 1). Al comienzo del período T (es decir, en el momento t0), cuando el dispositivo de control CD se da cuenta de que el tiempo actual corresponde a una hora neutral y el nivel de carga de la batería BCL es inferior al nivel de carga máximo BCLmax, preferentemente comienza a aumentar la amplitud A de la señal de control Vc como se muestra en el gráfico (c), disminuyendo así la corriente I2. A pesar de que en la Figura 5b la amplitud A aumenta gradualmente de una manera sustancialmente lineal, esto es meramente ejemplar. De hecho, la amplitud A puede aumentarse gradualmente de otras maneras, tales como de manera exponencial, parabólica y así sucesivamente. Además, la amplitud A puede variar paso a paso.

[0077] Dado que los aparatos de telecomunicaciones TA siempre absorben la misma corriente I4*, la corriente I3 absorbida por la batería B comienza a disminuir. Preferentemente, el dispositivo de control CD aumenta la amplitud A de la señal de control Vc hasta que, en un momento t5, alcanza un valor A5 comprendido entre 0 y Amax. Preferentemente, el valor A5 es tal que la corriente I2 consumida por la estación de energía ES es nuevamente igual a I4*, y por lo tanto la corriente I3 absorbida por la batería B es igual a 0, de modo que la batería B deja de recargarse (modo sin recarga). Desde t5 hasta el final del período T, la amplitud A se mantiene preferentemente constante hasta A5, de modo que la corriente I2 se mantiene constante hasta I4*, la corriente I3 se mantiene constante hasta 0 y el nivel de carga de la batería BCL se mantiene sustancialmente constante.

[0078] Al hacer referencia a las Figuras 6a y 6b, se describirá en detalle el funcionamiento del aparato de suministro de electricidad ESA durante las etapas 46 y 47 anteriores, respectivamente.

[0079] Cada una de las Figuras 6a y 6b muestra el nivel de carga de la batería BCL (gráfico (a)), la corriente I3 absorbida por la batería B (gráfico (b)), la amplitud A de la señal de control Vc (gráfico (c)) y la corriente I2 extraída por la estación de energía ES desde la red Ms (o desde el generador G) (gráfico (d)) frente al tiempo, durante un período T. Los gráficos de las Figuras 6a y 6b no están a escala.

[0080] Al referirse primero a la Figura 6a, el gráfico (a) muestra que cuando el nivel de carga de la batería BCL es inferior al nivel de carga mínimo BCLmin, la batería B absorbe una corriente I3**, como se muestra en el gráfico (b), aumentando así su nivel de carga de batería BCL. En consecuencia, la corriente I2 que la estación de energía ES extrae de la red Ms es igual a la corriente I4* absorbida por los aparatos de telecomunicaciones TA sumada a la corriente I3** absorbida por la batería B (como se ha mencionado anteriormente, se asume que la eficiencia de conversión de la estación de energía ES es igual a 1). Al comienzo del período T (es decir, en el momento t0), cuando el dispositivo de control CD se da cuenta de que el tiempo actual corresponde a una hora pico y el nivel de carga de la batería BCL es inferior al nivel de carga mínimo BCLmin, preferentemente comienza a aumentar la amplitud A de la señal de control Vc como se muestra en el gráfico (c), comenzando así a disminuir la corriente I2. A pesar de que en la Figura 6a la amplitud A aumenta gradualmente de una manera sustancialmente lineal, esto es meramente ejemplar. De hecho, la amplitud A puede aumentarse gradualmente de otras maneras, tales como de manera exponencial, parabólica y así sucesivamente. Además, la amplitud A puede variar paso a paso.

[0081] Dado que los aparatos de telecomunicaciones TA siempre absorben la misma corriente I4*, la corriente I3 absorbida por la batería B comienza a disminuir. Preferentemente, el dispositivo de control CD aumenta la amplitud A de la señal de control Vc hasta que, en un momento t61, alcanza un valor A61 comprendido entre 0 y Amax. Preferentemente, el valor A61 es tal que la corriente I2 consumida por la estación de energía ES es nuevamente igual a I4*, y por lo tanto la corriente I3 absorbida por la batería B es igual a 0, de modo que la batería B deja de recargarse (modo sin recarga). Desde t61 hasta el final del período T, la amplitud A se mantiene preferentemente constante hasta el valor A61, de modo que la corriente I2 se mantiene constante hasta I4*, la corriente I3 se mantiene constante hasta 0 y el nivel de carga de la batería BCL se mantiene sustancialmente constante.

[0082] Al referirse ahora a la Figura 6b, el gráfico (a) muestra a modo de ejemplo que el nivel de carga de la batería BCL antes del período T está muy cerca del nivel de carga máximo BCLmax, de modo que la batería B sustancialmente no absorbe ninguna corriente, es decir, I3=0, como se muestra en el gráfico (b). En consecuencia, la corriente I2 extraída por la estación de energía ES de la red Ms es sustancialmente igual a la corriente I4* absorbida por los aparatos de telecomunicaciones TA, y la amplitud A de la señal de control Vc es igual a cero. Al comienzo del período T (es decir, en el momento t0), cuando el dispositivo de control CD se da cuenta de que el tiempo actual corresponde a una hora pico y el nivel de carga de la batería BCL es más alto que el nivel de carga mínimo BCLmin, preferentemente comienza a aumentar la amplitud A de la señal de control Vc como se muestra en el gráfico (c), comenzando así a disminuir la corriente I2. Aunque en la Figura 6b la amplitud A disminuye gradualmente de una manera sustancialmente lineal, esto es meramente ejemplar. De hecho, la amplitud A puede disminuir gradualmente de otras maneras, tales como de manera exponencial, parabólica y así sucesivamente. Además, la amplitud A puede variar paso a paso.

[0083] Dado que los aparatos de telecomunicaciones TA siempre absorben la misma corriente I4*, comienzan a extraer corriente de la batería B, como se indica en el gráfico (b) por el hecho de que I3 comienza a asumir valores negativos (modo de extracción limitado). Por consiguiente, el nivel de carga de la batería BCL comienza a disminuir, como se muestra en el gráfico (a). Preferentemente, el dispositivo de control CD aumenta la amplitud A de la señal de control Vc hasta que, en un momento t62, alcanza un valor A62 comprendido entre 0 y Amax. Preferentemente, el valor A62 es tal que ocurre una de las dos condiciones siguientes:

i) la corriente I3 aumenta en valor absoluto hasta llegar a ser igual a la corriente de descarga óptima I3opt- de la batería B. En este caso, la corriente I2 extraída por la estación de energía ES de la red Ms es igual a I4* reducida por el valor absoluto de I3opt-; o

ii) la corriente I2 disminuye hasta ser igual a I2* que, como se mencionó anteriormente, es el valor predefinido de la corriente I2 cuando la amplitud A de la señal de control Vc tiene su valor máximo Amax.

[0084] Por lo tanto, si la corriente I3 cumple la condición i) antes de que la corriente I2 cumpla la condición ii), los aparatos de telecomunicaciones TA extraen una corriente I3opt- de la batería B y una corriente I4*-(I3opt-) de la estación de energía ES. La Figura 6b muestra esta situación. Si, de lo contrario, la corriente I2 cumple la condición ii) antes de que la corriente I3 cumpla la condición i), los aparatos de telecomunicaciones TA extraen una corriente I2* de la estación de energía ES y una corriente I4*-I2* de la batería B.

[0085] Desde t62 hasta el final del período T, la amplitud A se mantiene preferentemente constante hasta el valor A62, de modo que las corrientes I2 e I3 se mantienen sustancialmente constantes, y el nivel de carga de la batería BCL continúa disminuyendo.

[0086] Si, antes del final del período T, el nivel de carga de la batería BCL alcanza el nivel de carga mínima de la batería BCLmin (este caso no se muestra en la Figura 6b), el dispositivo de control CD preferentemente fuerza a la estación de energía ES a su modo de carga normal disminuyendo la amplitud A de la señal de control Vc, de modo que la corriente I2 aumenta nuevamente. Preferentemente, la amplitud A de la señal de control Vc aumenta hasta que la corriente I2 es de nuevo igual a la corriente I4* absorbida por los aparatos de telecomunicaciones TA. Por lo tanto, los aparatos de telecomunicaciones TA extraen nuevamente la corriente I4* solo de la estación de energía ES, mientras que la batería B no suministra ni extrae ninguna corriente (I3=0), manteniendo así constante su nivel de carga de batería BCL.

[0087] Al hacer referencia a las Figuras 7a y 7b, se describirá en detalle el funcionamiento del aparato de suministro de electricidad ESA durante las etapas 49 y 50 anteriores, respectivamente.

[0088] Cada una de las Figuras 7a y 7b muestra el nivel de carga de la batería BCL (gráfico (a)), la corriente I3 absorbida por la batería B (gráfico (b)), la amplitud A de la señal de control Vc (gráfico (c)) y la corriente I2 extraída por la estación de energía ES de la red Ms (o del generador G, si hay un apagón) (gráfico (d)) frente al tiempo, durante un período T. Los gráficos de las Figuras 7a y 7b no están a escala.

[0089] Al referirse primero a la Figura 7a, el gráfico (a) muestra que cuando el nivel de carga de la batería BCL es igual al nivel de carga máximo BCLmax (por ejemplo, 100%), la batería B no absorbe ninguna corriente, es decir, I3=0, como se muestra en el gráfico (b). En consecuencia, la corriente I2 que la estación de energía ES extrae de la red Ms es igual a la corriente I4* absorbida por los aparatos de telecomunicaciones TA (como se mencionó anteriormente, se asume que la eficiencia de conversión de la estación de energía ES es igual a 1). Al comienzo del período T (es decir, en el momento t0), cuando el dispositivo de control CD se da cuenta de que el tiempo actual corresponde a una hora fuera del pico y el nivel de carga de la batería BCL es igual al nivel de carga máximo BCLmax, preferentemente mantiene la amplitud A de la señal de control Vc igual a 0, de modo que la corriente I2 no está limitada (modo flotante). La amplitud A se mantiene preferentemente igual a 0 hasta el final del período T, como se muestra en el gráfico (c).

[0090] Al referirse ahora a la Figura 7b, se asume que, antes del período T, la estación de energía ES está en su modo sin recarga, por ejemplo, porque es una hora pico y el nivel de carga de la batería BCL de la batería B es inferior al nivel de carga mínimo BCLmin (ver Figura 6a). En este modo sin recarga, como se explicó anteriormente, el dispositivo de control CD mantiene la amplitud A de la señal de control Vc sustancialmente constante a un valor A70 de modo que la corriente I2 que la estación de energía ES extrae de la red Ms es igual a la corriente I4* absorbida por los aparatos de telecomunicaciones TA y la corriente I3 absorbida por la batería B es igual a cero, de modo que el nivel de carga de la batería BCL es sustancialmente constante. Al comienzo del período T (es decir, en el momento t0), cuando el dispositivo de control CD se da cuenta de que el tiempo actual corresponde a una hora fuera del pico y el nivel de carga de batería BCL es inferior al nivel de carga de batería máximo BCLmax, preferentemente comienza a disminuir la amplitud A de la señal de control Vc, de modo que la corriente I2 comienza a aumentar. Aunque en la Figura 7b la amplitud A disminuye gradualmente de una manera sustancialmente lineal, esto es meramente ejemplar. De hecho, la amplitud A puede disminuir gradualmente de otras maneras, tales como de manera exponencial, parabólica y así sucesivamente. Además, la amplitud A puede variar paso a paso.

[0091] En consecuencia, dado que los aparatos de telecomunicaciones TA siempre absorben la corriente I4*, la corriente suministrada por la estación de energía ES y que no es absorbida por los aparatos de telecomunicaciones TA es absorbida por la batería B, que luego inicia la recarga (modo de recarga). Preferentemente, el dispositivo de control CD disminuye la amplitud A hasta un tiempo t7, donde alcanza un valor A71 menor que A70, que también está comprendido preferentemente entre 0 y Amax. Preferentemente, el valor A71 es tal que la corriente I3 absorbida por la batería B es igual a la corriente de recarga óptima I3opt+, es decir, hasta que la corriente I2 sea igual a I4*+(I3opt+). Desde t7 hasta el final del período T, el dispositivo de control DC mantiene la amplitud A de la señal de control Vc constante al valor A71, de modo que la corriente se mantiene igual a I3opt+ y la corriente I2 se mantiene igual a I4*+(I3opt+), aumentando así el nivel de carga de la batería BCL.

[0092] Si, antes del final del período T, el nivel de carga de la batería BCL alcanza el nivel de carga máximo BCLmax (este caso no se muestra en la Figura 7b), el dispositivo de control CD preferentemente fuerza a la estación de energía ES a su modo flotante disminuyendo la amplitud A de la señal de control Vc a cero. Por lo tanto, la corriente I2 deja gradualmente de ser limitada y, dado que la batería B no absorbe ninguna corriente (I3=0), I2 se determina solo por la corriente I4* absorbida por los aparatos de telecomunicaciones TA.

[0093] Si, antes del final del período T, el nivel de carga de la batería BCL alcanza el nivel de carga óptima de la batería BCLopt (este caso no se muestra en la Figura 7b), el dispositivo de control CD preferentemente puede forzar a la estación de energía ES a su modo de carga normal disminuyendo la amplitud A de la señal de control Vc hasta que I2 sea igual a I4*, de modo que la batería B deje de absorber corriente (13=0) incluso si no está completamente cargada.

[0094] Por lo tanto, ventajosamente, gracias al hecho de que la corriente I2 que la estación de energía ES extrae de la red Ms se varía variando la amplitud A tanto según la información de precio InfoP como según la información de la batería InfoB, la corriente consumida por el aparato de suministro de electricidad ESA durante las horas pico se puede minimizar, al tiempo que permite descargar y recargar la batería B según las condiciones de funcionamiento óptimas de la batería B. De hecho, ventajosamente, durante las horas pico, la amplitud A de la señal de control Vc se puede ajustar hasta que la corriente I3 que la batería B absorbe de la estación de energía ES sea igual a la corriente de recarga óptima I3opt+. Al ajustar aún más la amplitud A, también es posible evitar que la batería B se recargue por encima de su nivel de carga óptimo BCLopt. Además, durante las horas pico, la amplitud A de la señal de control Vc puede ajustarse hasta que la corriente I3 que la batería B suministra a los aparatos de telecomunicaciones ^tA sea igual a la corriente de descarga óptima I3opt-. Al ajustar aún más la amplitud A, también es posible evitar que la batería B se descargue por debajo de su valor mínimo. En otras palabras, la descarga y recarga de la batería B se puede realizar de una manera controlada, mediante la adaptación del comportamiento de la estación de energía ES con el fin de permitir que la batería B funcione en sus condiciones óptimas.

[0095] Esto permite ventajosamente maximizar la eficiencia de almacenamiento de la batería y reducir el envejecimiento de la batería debido a las operaciones de descarga y recarga repetidas.

[0096] Además, cuando la batería B se reemplaza con una batería de otro tipo, la nueva información de la batería InfoB se puede cargar en la base de datos Db del aparato de suministro de electricidad ESA. La CPU del procesador utilizará ventajosamente dicha nueva información de la batería InfoB para adaptar el comportamiento de la estación de energía ES de modo que la descarga y la recarga se realicen siempre en las condiciones óptimas de la nueva batería.

[0097] Además, de manera ventajosa, gracias al hecho de que la corriente I2 que la estación de energía ES extrae de la red Ms se varía gradualmente (ya sea de manera continua como se muestra en las Figuras 5a, 5b, 6a, 6b, 7a y 7b, o paso a paso) al variar gradualmente la amplitud A de la señal de control Vc, se evitan las sobretensiones que podrían dañar la batería B o los aparatos TA y EA. De hecho, el aumento o disminución gradual de la amplitud A de la señal de control Vc permite proporcionar estados transitorios suaves entre los diversos modos (flotante, sin recarga, recarga o extracción limitada) de la estación eléctrica ES, variando así gradualmente tanto la corriente I4 absorbida por los aparatos de telecomunicaciones TA como la corriente I3 absorbida por la batería B.

[0098] Aunque en la realización mostrada en la Figura 1 el dispositivo de control CD está configurado para controlar una única estación de energía ES, según otras realizaciones no mostradas en los dibujos, un único dispositivo de control CD puede controlar más de una estación de energía ES. Con este fin, para cada estación eléctrica, el dispositivo de control comprende entradas separadas para recoger las mediciones m(i), m(ii), m(iii) y una salida separada para proporcionar una señal de control respectiva Vc. Esto permite ventajosamente que el dispositivo de control CD controle cada estación de energía ES de una manera independiente. Por ejemplo, durante una hora fuera del pico, una primera estación de energía puede mantenerse en su modo flotante ya que sus baterías están completamente cargadas, mientras que una segunda estación de energía puede mantenerse en su modo de recarga ya que sus baterías no están completamente cargadas.

[0099] Además de las funciones anteriores, el dispositivo de control se configura preferentemente para realizar también las siguientes operaciones.

[0100] En primer lugar, cuando se activa el generador G (por ejemplo, durante un apagón), el dispositivo de control CD varía preferentemente la amplitud A de la señal de control Vc para optimizar su eficiencia ya sea reduciendo la corriente I1 extraída del generador G (y por lo tanto suministrando los aparatos de telecomunicaciones TA al menos parcialmente por medio de la batería B) o aumentando la corriente I1 tanto para suministrar los aparatos de telecomunicaciones TA como para recargar la batería B.

[0101] Además, el dispositivo de control CD puede operarse con el fin de implementar una función de limitación externa similar a la técnica de limitación externa conocida mencionada anteriormente. Sin embargo, a diferencia de la técnica de limitación externa conocida, que solo proporciona dos umbrales fijos de corrientes máximas que pueden extraerse ya sea de la red Ms o del generador G, la función de limitación externa implementada por el dispositivo de control CD según realizaciones de la presente invención permite ventajosamente variar los umbrales. En otras palabras, se puede proporcionar una cantidad de umbrales, donde la cantidad de umbrales y el valor de cada umbral se pueden ajustar según el día de la semana, la hora del día, etc.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un aparato de suministro de electricidad (ESA) de un sitio de telecomunicaciones (TS) que comprende aparatos de telecomunicaciones (TA) que absorben una corriente (I4) que tiene un valor sustancialmente constante (I4*), comprendiendo dicho aparato de suministro de electricidad (ESA):

- un dispositivo de control (CD) configurado para calcular una amplitud (A) de una señal de control (Vc) según una información de precio (InfoP) que indica un precio por unidad de tiempo de una primera corriente (I2) extraída de una red (Ms) y para generar dicha señal de control (Vc);

- una estación de energía (ES) configurada para extraer dicha primera corriente (I2) de dicha red (Ms), para proporcionar al menos una primera parte (I4) de dicha primera corriente (I2) a dichos aparatos de telecomunicaciones (TA), para recibir dicha señal de control (Vc) de dicho dispositivo de control (CD), y para reducir dicha primera corriente (I2) en una cantidad proporcional a dicha amplitud (A) de dicha señal de control (Vc); y - una batería (B) conectada eléctricamente a dicha estación de energía (ES) y a dichos aparatos de telecomunicaciones (TS), estando dicha batería (B) y dichos aparatos de telecomunicaciones (TA) conectados a una línea de salida de dicha estación de energía (ES) según una configuración paralela, estando configurada dicha batería (B) para recargarse mediante la extracción de una segunda parte (I3) de dicha primera corriente (I2) de dicha estación de energía (ES) y para descargar proporcionando una segunda corriente (-I3) a dichos aparatos de telecomunicaciones (TA),

donde dicho dispositivo de control (CD) está configurado además para calcular dicha amplitud (A) de dicha señal de control (Vc) también según la información de batería (InfoB) relacionada con al menos una de una condición de recarga y una condición de descarga de dicha batería (B), dicha amplitud (A) tiene un valor intermedio de un intervalo delimitado por un valor mínimo y un valor máximo (Amax).

2. El aparato (ESA) según la reivindicación 1, donde dicha información de precios (InfoP) comprende una tabla de precios (PT), donde dicha tabla de precios (PT) comprende una cantidad de filas, donde cada una de dicha cantidad de filas comprende una hora del día y un precio por hora de dicha primera corriente (I2) durante dicha hora.

3. El aparato (ESA) según la reivindicación 2, donde dicho dispositivo de control (CD) está configurado además para clasificar cada hora comprendida en dicha tabla de precios (PT) como una de una hora pico, una hora neutral y una hora fuera del pico, según dicha información de batería (InfoB).

4. El aparato (ESA) según la reivindicación 3, donde dicha información de batería (InfoB) comprende un nivel de carga óptimo (BCLopt) de dicha batería (B), un nivel de carga mínimo (BCLmin) de dicha batería (B) y una corriente de descarga óptima (I3opt-) de dicha batería (B), siendo dicho nivel de carga óptimo (BCLopt) el nivel de carga máximo que permite a dicha batería (B) almacenar energía con una eficiencia de almacenamiento superior a un umbral predeterminado, siendo dicha corriente de descarga óptima (I3opt-) una corriente de descarga que minimiza el riesgo de dañar dicha batería (B) y maximizar la eficiencia de almacenamiento de energía de dicha batería (B).

5. El aparato (ESA) según la reivindicación 4, donde dicho dispositivo de control (CD) está configurado para determinar un primer número N de horas pico como un número de horas necesarias para descargar dicha batería (B) desde dicho nivel de carga óptimo (BCLopt) a dicho nivel de carga mínimo (BCLmin) con una corriente de descarga igual a dicha corriente de descarga óptima (I3opt-).

6. El aparato (ESA) según la reivindicación 4 o 5, donde dicha información de batería (InfoB) comprende además una corriente de recarga óptima (I3opt+) de dicha batería (B) siendo dicha corriente de recarga óptima (I3opt+) una corriente de recarga que minimiza el riesgo de dañar dicha batería (B) y maximiza la eficiencia de almacenamiento de energía de dicha batería (B).

7. El aparato (ESA) según la reivindicación 6, donde dicho dispositivo de control (CD) está configurado además para determinar un segundo número M de horas fuera del pico como un número de horas necesarias para recargar dicha batería (B) desde dicho nivel de carga mínimo (BCLmin) a dicho nivel de carga óptimo (BCLopt) con una corriente de recarga igual a dicha corriente de recarga óptima (I3opt+).

8. El aparato (ESA) según la reivindicación 6, donde dicho segundo número M es una función del día de la semana.

9. El aparato (ESA) según la reivindicación 7, donde dicho dispositivo de control (CD) está configurado para determinar una tercera cantidad de horas neutras según la fórmula: 24-N-M.

10. El aparato (ESA) según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 9, donde dicho dispositivo de control (CD) está configurado para detectar un tiempo presente y para determinar si dicho tiempo presente corresponde a una hora pico, o a una hora fuera del pico o a una hora neutra.

11. Un procedimiento para suministrar, mediante una estación de energía (ES), un sitio de telecomunicaciones (TS) que comprende aparatos de telecomunicaciones (TA) que absorben una corriente (I4) que tiene un valor sustancialmente constante (I4*), comprendiendo dicho procedimiento:

a) en dicha estación de energía (ES), extraer una primera corriente (I2) de una red eléctrica (Ms) por medio de dicha estación de energía (ES) y proporcionar al menos parte (I4) de dicha primera corriente (I2) a dichos aparatos de telecomunicaciones (TA);

b) en un dispositivo de control (CD), calcular una amplitud (A) de una señal de control (Vc) según una información de precio (InfoP) que indica un precio por unidad de tiempo de dicha primera corriente (I2) y proporcionar dicha señal de control (Vc) a dicha estación de energía (ES);

c) en dicha estación de energía (ES), recibir dicha señal de control (Vc) y reducir dicha primera corriente (I2) en una cantidad proporcional a dicha amplitud (A) de dicha señal de control (Vc); y

d) realizar una de una operación de recarga de una batería, estando dicha batería (B) y dichos aparatos de telecomunicaciones (TA) conectados a una línea de salida de dicha estación de energía (ES) según una configuración paralela, con una segunda parte (I3) de dicha primera corriente (I2) y una operación de descarga de dicha batería (B) proporcionando una segunda corriente (-I3) a dichos aparatos de telecomunicaciones (TA),

donde dicha etapa b) comprende calcular dicha amplitud (A) de dicha señal de control (Vc) también según la información de la batería (InfoB) relacionada con al menos una de una condición de recarga y una condición de descarga de dicha batería (B), dicha amplitud (A) tiene un valor intermedio de un intervalo delimitado por un valor mínimo y un valor máximo (Amax).