JP2022513238A - エネルギー配分システム - Google Patents
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Abstract
Description
好ましくはソーラーパネルシステムである、ローカルなエネルギー源であって、前記ローカルなエネルギー源に関する情報を送信するように構成された第1の通信ユニットを含むか、又はそれに通信可能に連結され、ホームグリッドの電源ソケットに差し込むことができる、ローカルなエネルギー源と、
ローカルなエネルギー貯蔵システムであって、前記エネルギー貯蔵システムに関する情報を送信し、制御信号を受信するように構成された第2の通信ユニットを含むか、又はそれに通信可能に連結され、前記ホームグリッドの別の電源ソケットに差し込むことができる、ローカルなエネルギー貯蔵システムと、
第3の通信ユニット及び処理ユニットを含む制御ユニットであって、前記第1の通信ユニットから前記ローカルなエネルギー源に関する情報を受信し、前記第2の通信ユニットから前記エネルギー貯蔵システムに関する情報を受信するように構成される、制御ユニットと
を含み、
前記処理ユニットは、受信した情報に基づいて、前記ホームグリッド内のエネルギーの前記エネルギー貯蔵システムへの配分を決定し、それに応じて前記エネルギー貯蔵システムの制御信号を生成するように構成され、
前記第3の通信ユニットはさらに、生成された前記制御信号を前記エネルギー貯蔵システムに送信するように構成される。
前記制御ユニットから前記エネルギー貯蔵システムに動作ガイドラインを送信すること、
実際の発電量と電力消費量の情報を受信すること、
必要に応じて、受け取った情報に基づいて前記動作ガイドラインを変更すること、
前記運用ガイドラインに従って、充電又は放電の速度を設定すること
を含む。
この場合、ユーザーはソーラーパネルなどのローカルなエネルギー源と、エネルギー貯蔵システムをホームグリッドの電源ソケット/コンセントに接続する。この2つは、ワイヤレスデータ又は情報ネットワーク、例えばWLANネットワークに連結され、制御ユニットに情報を提供し、制御ユニットの通信ユニットを介して携帯電話などのユーザーデバイスに情報を提供する。他のデバイスを接続する必要はなく、電力使用量データは収集されない。したがって、使用プロファイルを作成できない。エネルギー生産データはユーザーデバイスに提供され、ディスプレイ上でユーザーに表示される。次に、ユーザーは、ローカルなエネルギー源、例えばソーラーパネルが発電しているときにのみ充電するか、時刻に応じて充電及び放電するようにエネルギー貯蔵システムを手動でプログラムするかを選択できる。充電/放電のどちらの場合でも、時間によって選択されたローカルなエネルギー生産に関連して、ユーザーは電力を調整できる。例えば、ユーザーは、ローカルなエネルギー源が50%の能力で発電しているときに、エネルギー貯蔵システムを充電するように指示を入力することができる。これは、エネルギー貯蔵システムが報告された出力の50%のみを充電し、残りの50%をローカルなエネルギー源からホームグリッドに直接放電して、ホームグリッドに接続されたエネルギー消費デバイスで使用することを意味する。それに加えて、又はその代わりに、ユーザーは、ユーザーデバイスの入力ユニットを介して、蓄積された電力をいつ放電するか、またどの電力レベルで放電するかに関する指示を入力することができる。例えば、ユーザーは、エネルギー貯蔵システムに対し、50Wで、18:00から24:00まで放電する指示を入力することができる。エネルギー貯蔵システムの再充電は、ローカルなエネルギー源が再びエネルギーの生成を開始すると再開される。それに加えて、又はその代わりに、例えば、ユーザーが可変電力契約を結んでいる場合、グリッドからの電力が最も安くなるような、特定の時間帯(昼夜を問わず)にエネルギー貯蔵システムを充電することを選択できる。その後、放電は同じように機能する。ローカルなエネルギー源によって生成されたエネルギーは、エネルギー消費デバイスが必要とするため、ホームグリッドによって使用される。
この実用例は、いわゆる「スマート」メーターがシステムに存在し、このメーターからのエネルギー供給データなどのデータを制御ユニットが利用できる場合に特に関連する。このデータは、例えば、より詳細なユーザープロファイルを作成するために、ユーザーの要請で電力会社によってリリースされる場合がある。使用状況データはリアルタイム又は1日1回収集され、時間の経過とともに包括的なプロファイルが作成される。これにより、最大使用量の特定のピークが明らかになり得る。次に、エネルギー貯蔵システムの利用可能な貯蔵容量に応じて、生産能力と貯蔵能力は、使用量のピークを最小限に抑えるためのアルゴリズムの入力として使用できる。場合によっては、スマートサーモスタットなどの他の「スマート」/IoTデバイスも、制御ユニットに情報を提供するように構成され得る。その目的は例えば以下である:
i.消費曲線をさらに最適化して、再生可能でローカルで生産された電力の使用を増やすこと;
ii.コストを最小限に抑えるために、冷暖房、電気器具などを調整すること。
特許請求の範囲に係るシステムはいくつかの実施形態において、小さなダイレクトグリッド(例えば、1つの建物内のいくつかのアパート)又は地理的領域内の仮想マイクログリッドのいずれかに接続することができる。制御ユニットは、マイクログリッド内のいくつかのシステムを制御して、ネットワーク内の生産と貯蔵の両方の容量を使用することで、再生可能電力消費をさらに最適化し、コストを最小限に抑えることができる。
例えば、あるユーザーが生成した余剰電力は、他のユーザーが電力を必要とするときに他のユーザーによって消費又は保存できる。
電力会社及び電力ブローカーとの協力の可能性がある特定の実施形態では、地理的居住地に基づいて、電力契約に関する情報を制御ユニットに提供することができ、ユーザーはそこから最も適切なものを選択することができる。アルゴリズムは、保存されている変動価格契約の価格情報に基づいて、コストを最適化する充電/放電サイクルを生成する。これは、ホームグリッドにローカルなエネルギー源が存在する事を必要としないが、個別に使用できることに留意されたい。
10 ローカルなエネルギー源
11 第1の通信ユニット
101 太陽光発電アレイ
102 ソーラーパネル支持構造
103 ソーラーパネルケーブルの電力グリッドへの接続
104 インバータ
20 エネルギー貯蔵システム
21 第2の通信ユニット
22 (エネルギー貯蔵システムの)コントローラ
23 ベース
231 ベースの上面
232 ベースの底面
233 バッテリー接続用ソケット
234 予備バッテリー25へのケーブルコネクタ
235 電力グリッドへのケーブル接続
236 コネクタ
24 第1のバッテリー
241 オン/オフボタン
242 ディスプレイ
243 電源コンセントユニット用コネクタ
249 グリッパー
25 予備バッテリー
26 電源コンセントユニット
261 ソケット
262 ワイヤレス充電プレート
263 バッテリーへのコネクタ
27 予備バッテリー用のホルダー
271 ホルダー27へのケーブル
279 グリッパー
30 制御ユニット
31 第3の通信ユニット
32 処理ユニット
40 スマートメーター、すなわち(無線及び/又は有線通信を介して)電気的に読み取ることができる電気メーター
41 通信ユニット
50、60、70 エネルギー消費デバイス
51 デバイス50の通信ユニット
80 ユーザーデバイス
81 通信ユニット
82 処理ユニット
83 入力ユニット
84 ディスプレイ
800 画面例
801 第1のセクション
802 第2のセクション
803 第3のセクション
804 第4のセクション
805 第5の又はメニューセクション
806 スライドボタン
901 第1のセクション
902 第2のセクション
903 第3のセクション
904 第4のセクション
905 第5の又はメニューセクション
906 第6のセクション
907 第7のセクション
908 第8のセクション
909 第9のセクション
910 第10のセクション
911 第11のセクション
912 第12のセクション
100 クラウド
200 ホームグリッド
201 第1の電源ソケット/コンセント
202 第2の電源ソケット/コンセント
300 WiFiルーター
Claims (15)
- エネルギー配分システムであって、
好ましくはソーラーパネルシステムである、ローカルなエネルギー源であって、前記ローカルなエネルギー源に関する情報を送信するように構成された第1の通信ユニットを含むか、又はそれに通信可能に連結され、ホームグリッドの電源ソケットに差し込むことができる、ローカルなエネルギー源と、
好ましくはバッテリー及び前記バッテリーのベースを含む、ローカルなエネルギー貯蔵システムであって、前記エネルギー貯蔵システムに関する情報を送信し、制御信号を受信するように構成された第2の通信ユニットを含むか、又はそれに通信可能に連結され、前記ホームグリッドの別の電源ソケットに差し込むことができる、ローカルなエネルギー貯蔵システムと、
第3の通信ユニット及び処理ユニットを含む制御ユニットであって、前記第1の通信ユニットから前記ローカルなエネルギー源に関する情報を受信し、前記第2の通信ユニットから前記エネルギー貯蔵システムに関する情報を受信するように構成される、制御ユニットと
を含み、
前記処理ユニットは、受信した情報に基づいて、前記ホームグリッド内のエネルギーの前記エネルギー貯蔵システムへの配分を決定し、それに応じて前記エネルギー貯蔵システムの制御信号を生成するように構成され、
前記第3の通信ユニットはさらに、生成された前記制御信号を前記エネルギー貯蔵システムに送信するように構成される
エネルギー配分システム。 - 前記第1及び第2の通信ユニットは、無線ローカルエリアネットワークを介して通信するように構成され、好ましくは、前記第3の通信ユニットは、外部接続を介して前記ローカルエリアネットワークに連結される、請求項1に記載のエネルギー配分システム。
- 前記第1及び第2の通信ユニットはさらに、前記無線ローカルエリアネットワークとは異なる無線通信チャネルを介して互いに無線通信するように構成される、請求項1又は2に記載のエネルギー配分システム。
- 前記無線通信チャネルを介した前記第1及び第2の通信ユニット間の前記無線通信は、前記エネルギー貯蔵システム及び/又は前記ソーラーパネルの要求に応じて、前記ソーラーパネルから前記エネルギー貯蔵システムにデータを送信することを含む、請求項3に記載のエネルギー配分システム。
- 前記制御ユニットは、前記エネルギー貯蔵システムから離れており、前記エネルギー貯蔵システムは、前記エネルギー貯蔵システム、好ましくはそのバッテリーの充電及び放電を制御するように構成されたコントローラをさらに備える、請求項1~4のいずれか1項に記載のエネルギー配分システム。
- 前記コントローラは、前記制御ユニットから送信されるガイドラインに従って動作するように構成される、請求項5に記載のエネルギー配分システム。
- 前記コントローラはさらに、前記ソーラーパネルから直接送信される情報に基づいて動作するように構成される、請求項6に記載のエネルギー配分システム。
- 前記コントローラは、前記ソーラーパネルから送信された情報に基づいてガイドラインを変更するように構成される、請求項7に記載のエネルギー配分システム。
- 前記エネルギー貯蔵システムはさらに、充電状態を監視して監視情報を生成するように構成され、前記エネルギー貯蔵システムの前記コントローラは、前記充電及び/又は放電を制御するため、前記監視情報を使用するように構成される、請求項5~8のいずれか1項に記載のエネルギー配分システム。
- 前記エネルギー貯蔵システムの前記コントローラに内部クロックがさらに提供され、前記コントローラが、事前に定義された時点に前記エネルギー貯蔵システムの動作が変化するように構成されている、請求項5~9のいずれか1項に記載のエネルギー配分システム。
- 前記制御ユニットの前記第3の通信ユニットが、前記エネルギー貯蔵システムの前記コントローラに情報概要の要求を送信するように構成され、前記情報概要は、前記エネルギー貯蔵システムの前記コントローラに関連付けられたメモリに少なくとも一時的に保存される、請求項5~10のいずれか1項に記載のエネルギー配分システム。
- 前記エネルギー貯蔵システムの前記コントローラが、前記制御ユニットに送信する前に前記情報概要を暗号化するように構成されている、請求項11に記載のエネルギー配分システム。
- 前記制御ユニットは、ユーザーデバイスと通信するように構成される、請求項1~12のいずれか1項に記載のエネルギー配分システム。
- ローカルなエネルギー源、ローカルなエネルギー貯蔵システム、及びホームグリッドを含むホームネットワークにおけるエネルギー配分の方法であって、
前記ローカルなエネルギー源及び前記ローカルなエネルギー貯蔵システムが前記ホームグリッドに接続され、前記ホームグリッドにはさらにパブリックグリッドへのアクセスが提供されており、
前記ローカルなエネルギー源及び前記エネルギー貯蔵システムはそれぞれ、無線ローカルエリアネットワークを介して制御ユニットの第3の通信ユニットに通信するように構成された第1の通信ユニットと第2の通信ユニットを含み、
前記方法は、前記ローカルなエネルギー源による発電及び前記ホームネットワークにおける電力消費に応じて、前記ローカルなエネルギー貯蔵システムにおける充電及び/又は放電を制御するステップを含む
方法。 - 前記制御するステップが、
前記制御ユニットから前記エネルギー貯蔵システムに動作ガイドラインを送信すること、
実際の発電量と電力消費量の情報を受信すること、
必要に応じて、受け取った情報に基づいて前記動作ガイドラインを変更すること、
前記動作ガイドラインに従って、充電又は放電の速度を設定すること
を含む、請求項14に記載の方法。
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