NL1039987C2 - DEVICE FOR A MODULAR HOME ENERGY SYSTEM. - Google Patents

DEVICE FOR A MODULAR HOME ENERGY SYSTEM. Download PDF

Info

Publication number
NL1039987C2
NL1039987C2 NL1039987A NL1039987A NL1039987C2 NL 1039987 C2 NL1039987 C2 NL 1039987C2 NL 1039987 A NL1039987 A NL 1039987A NL 1039987 A NL1039987 A NL 1039987A NL 1039987 C2 NL1039987 C2 NL 1039987C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
electricity
home
battery
energy
inverter
Prior art date
Application number
NL1039987A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Wouter Bourgonje
Original Assignee
Wouter Bourgonje
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 Wouter Bourgonje filed Critical Wouter Bourgonje
Priority to NL1039987A priority Critical patent/NL1039987C2/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1039987C2 publication Critical patent/NL1039987C2/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/66Data transfer between charging stations and vehicles
    • B60L53/665Methods related to measuring, billing or payment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/20Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power generated by humans or animals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14Conductive energy transfer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30Constructional details of charging stations
    • B60L53/305Communication interfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/50Charging stations characterised by energy-storage or power-generation means
    • B60L53/51Photovoltaic means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/50Charging stations characterised by energy-storage or power-generation means
    • B60L53/52Wind-driven generators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/50Charging stations characterised by energy-storage or power-generation means
    • B60L53/53Batteries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/63Monitoring or controlling charging stations in response to network capacity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/65Monitoring or controlling charging stations involving identification of vehicles or their battery types
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/12Bikes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00Converter types
    • B60L2210/40DC to AC converters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10Vehicle control parameters
    • B60L2240/36Temperature of vehicle components or parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2270/00Problem solutions or means not otherwise provided for
    • B60L2270/44Heat storages, e.g. for cabin heating
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10Photovoltaic [PV]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/20Climate change mitigation technologies for sector-wide applications using renewable energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12Electric charging stations
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14Plug-in electric vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
    • Y02T90/167Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles, i.e. smartgrids as interface for battery charging of electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/12Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation
    • Y04S10/126Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation the energy generation units being or involving electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV], i.e. power aggregation of EV or HEV, vehicle to grid arrangements [V2G]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S30/00Systems supporting specific end-user applications in the sector of transportation
    • Y04S30/10Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
    • Y04S30/14Details associated with the interoperability, e.g. vehicle recognition, authentication, identification or billing

Description

Inrichting voor een Modulair Woning Energie SysteemDevice for a modular home energy system

Kleinschalige modulaire inrichting om in eigen beheer maximaal de lokaal beschikbare duurzame zon en/of wind te benutten voor 5 de integrale energiebehoefte van een huishouding: elektriciteit, warmte, warmwater en elektrisch transport.Small-scale modular design to use the locally available sustainable sun and / or wind for the integrated energy needs of a household: electricity, heat, hot water and electric transport.

Duurzame zon en wind zijn overal beschikbaar. Duurzame energie kan mede daarom het gunstigst direct bij de gebruiker in eigen beheer geproduceerd worden. Tevens ontwikkelen 10 kleinschalige oplossingen zich sneller dan grote, complexe systemen.Sustainable sun and wind are available everywhere. Partly for this reason, renewable energy can best be produced directly by the user in-house. 10 small-scale solutions also develop faster than large, complex systems.

De inrichting voor een Modulair Woning Energie Systeem (MWES), volgens fig. 1, biedt een flexibele en economische oplossing om de integrale energiebehoefte - elektriciteit, verwarming, warmwater en elektriciteit voor elektrische vervoersmiddelen - zoveel mogelijk in eigen beheer uit duurzame bronnen te produceren en zo een sterke C02-reductie te bevorderen. Daarbij vermindert 15 energieopslag dicht bij de bron energietransportproblemen die het openbare elektriciteitsnet gaat krijgen door periodieke stroompieken tijdens sterke zon en/of wind.The device for a Modular Residential Energy System (MWES), according to fig. 1, offers a flexible and economical solution to produce the integrated energy requirement - electricity, heating, hot water and electricity for electric vehicles - as much as possible in-house from sustainable sources and to promote a strong CO2 reduction. In addition, energy storage close to the source reduces energy transport problems that the public electricity grid will get due to periodic power surges during strong sun and / or wind.

Een MWES kan bijvoorbeeld opgebouwd worden uit losse modules, verbonden met het 230V elektriciteitsnet in de woning. Dit wordt weergegeven in fig. 1 met de volgende modules: • photovoltiac (PV) zonnepanelen met inverter 1 voor het opwekken van duurzame zonnestroom 20 en om de gelijkstroom van de zonnepanelen om te zetten naar 230V~; • een verwarmingsinrichting 2 bestaande uit een microwarmtekracht- (micro-WKK) en een warmte-opslaginrichting, tevens voorzien van een elektrisch verwarmingselement; • een thuisoplaadinrichting 3 voor bijvoorbeeld elektrische auto, scooter en fiets; • de besturing en opslaginrichting 4 - het hart van het MWES - bestaande uit besturing en accublok 25 en verbinding met de inverter van de zonnepaneleninrichting 1 en 230V~bekabeling 9. D.m.v.For example, an MWES can be built from separate modules connected to the 230V electricity grid in the home. This is shown in Fig. 1 with the following modules: • photovoltiac (PV) solar panels with inverter 1 for generating sustainable solar power 20 and for converting the direct current from the solar panels to 230V ~; • a heating device 2 consisting of a micro cogeneration (micro-CHP) and a heat storage device, also provided with an electric heating element; • a home charging device 3 for, for example, an electric car, scooter and bicycle; The control and storage device 4 - the heart of the MWES - consisting of control and battery block 25 and connection to the inverter of the solar panel device 1 and 230V ~ cabling 9. D.m.v.

een besturingsalgoritme kan maximaal gebruik worden gemaakt van de "gratis" zon- en/of windenergie; • de meterkast 7 die de verbinding vormt met het openbare elektriciteitnet 8; • de 230V~ bekabeling 9 in de woning; 30 · optioneel kunnen kleine windmolens (turbines) met inverter 5 en inrichtingen zoals bv. aard- of luchtwarmtepomp 6 toegevoegd worden aan het MWES.a control algorithm can make maximum use of the "free" sun and / or wind energy; • the meter box 7 that forms the connection to the public electricity network 8; • the 230V ~ cabling 9 in the home; · Optionally, small wind turbines (turbines) with inverter 5 and devices such as eg earth or air heat pump 6 can be added to the MWES.

D.m.v. deze modulaire structuur kunnen woningeigenaren een flexibele - voor de situatie optimale -keuze maken en zo voor meer dan 70% in eigen beheer in de energiebehoefte voorzien.D.m.v. This modular structure allows homeowners to make a flexible choice - optimal for the situation - and thus provide more than 70% of their own energy needs.

1039987 21039987 2

Dergelijke inrichtingen zijn ook bekend uit het Duitse octrooi DE 19535752 Al en uit het Japanse octrooi JP 2009185137 met Europese applicatie nummer EP 2 284 382 A2. De verschillende componenten - generatoren, zonnepanelen, windturbine, accu's voor opslag - van het Duitse onafhankelijke systeem moeten geschikt zijn voor piek- elektriciteitbehoefte in de woning. Dit brengt 5 hoge aanschafkosten met zich mee. Door gebruiksbeperkingen toe te passen - tijdelijk afschakelen van apparatuur- kan de piekbelasting beperkt worden en het gebruik van minder zware componenten de aanschafprijs verlagen. Hierdoor wordt het gebruiksgemak wel beperkt en bovendien kan bij systeemuitval niet teruggevallen worden op stroom uit een openbare net!Such devices are also known from the German patent DE 19535752 A1 and from the Japanese patent JP 2009185137 with European application number EP 2 284 382 A2. The various components - generators, solar panels, wind turbine, storage batteries - of the German independent system must be suitable for peak electricity needs in the home. This entails 5 high purchase costs. By applying usage restrictions - temporary shutdown of equipment - the peak load can be limited and the use of less heavy components can lower the purchase price. As a result, the ease of use is limited and, moreover, in the event of a system failure, it is not possible to fall back on power from a public network!

Het systeem maakt gebruik van 48V DC voor opslag en interne verbindingsbus. Dit brengt hoge 10 kosten met zich mee voor zware bekabeling en zware accu's vanwege de hoge stromen. De extra DC/DC conversies veroorzaken energieverliezen t.o.v. bijvoorbeeld een hogere DC spanningsstandaard van 200 a 450 V DC die ook gebruikelijk is bij zonnepanelen en in elektrische auto's.The system uses 48V DC for storage and internal connection bus. This entails high costs for heavy cabling and heavy batteries due to the high currents. The additional DC / DC conversions cause energy losses compared to, for example, a higher DC voltage standard of 200 to 450 V DC, which is also common with solar panels and in electric cars.

Het Japanse systeem staat in serie tussen het openbare en het elektriciteitsnet in de woning 15 via een hoge DC spanning "power bus". Hier worden aanzienlijke energieverliezen door omvormers geïntroduceerd bij elektriciteitsafname uit het openbare net en bij de verschillende systeembronnen. Dit is misschien acceptabel bij sporadisch gebruik van het openbare net maar de verliezen bij de interne bronnen zijn continue aanwezig! 20 Het MWES is ontworpen voor: 24 uur per dag en 365 dagen per jaar maximale eigen elektriciteit - voor huishouding en elektrische auto - te produceren uit zoveel mogelijk duurzame zon- en/of windbronnen, tegen zo laag mogelijke systeemkosten door voor piekvraag, piekproductie en maximale betrouwbaarheid te blijven terugvallen op het openbare net. Hiermee kan een maximale vermindering van C02 uitstoot en besparing op fossiele brandstof bereikt worden tegen 25 een rendabele aanschafprijs.The Japanese system is in series between the public and the electricity grid in the home 15 via a high DC voltage "power bus". Here, considerable energy losses are introduced by inverters when electricity is taken from the public grid and at the various system sources. This may be acceptable in sporadic use of the public network, but the losses at the internal sources are constantly present! 20 The MWES is designed for: producing maximum own electricity - for household and electric car - 24 hours a day and 365 days a year from as many sustainable sun and / or wind sources as possible, at the lowest possible system costs for peak demand, peak production and maximum reliability to continue to fall back on the public network. With this a maximum reduction of CO2 emissions and saving on fossil fuel can be achieved at a profitable purchase price.

De kostprijs van zonnepanelen verhoudt zich lineair met het aantal vierkante meters terwijl de kostprijs van vermogenselektronica exponentieel verloopt met het te verwerken vermogen. Om overbelasting te voorkomen moet de maximale invertercapaciteit in principe afgestemd zijn op de piekcapaciteit van de aangesloten zonnepanelen. In landen als Nederland levert de zon veruit het 30 grootste deel van het jaar, door bewolking en lage zonnestand,geen maximale energie per vierkante meter oppervlakte op. Bij de huidige ongeregelde systemen moeten daarom voor een relatief korte tijd met piekstroom dure inverters toegepast worden waarvan de capaciteit voor meer dan 95% van de tijd onderbenut blijft.The cost price of solar panels is linear with the number of square meters, while the cost price of power electronics exponentially with the power to be processed. To prevent overloading, the maximum inverter capacity must in principle be geared to the peak capacity of the connected solar panels. In countries such as the Netherlands, the sun provides by far the largest part of the year, due to cloud cover and low sun, no maximum energy per square meter surface. In today's unregulated systems, therefore, expensive inverters must be used for a relatively short period of time with peak current, the capacity of which remains underused for more than 95% of the time.

Met de juiste inrichting, zoals toegepast in het uiteindelijke MWES- ontwerp fig. 3, kan de 35 energieproductie versus systeemkosten geoptimaliseerd worden.With the right device, as applied in the final MWES design of Fig. 3, the energy production versus system costs can be optimized.

33

De combinatie met een thuisoplaadpunt voor een elektrische auto is in principe voor de uitvinding niet essentieel. Wel is het een essentieel onderdeel van het MWES voor C02 reductie en besparing van fossiele brandstof (al gauw bij een gemiddelde huishouding goed voor een verdubbeling van de C02 uitstootreductie en 8001fossiele brandstof besparing en voor verdubbeling 5 van de besparing op de jaarlijkse energierekening).The combination with a home charging point for an electric car is in principle not essential for the invention. However, it is an essential part of the MWES for CO2 reduction and saving of fossil fuel (soon for an average household good for doubling the CO2 emission reduction and 8001 fossil fuel saving and for doubling the saving on the annual energy bill).

De principiële werking van het MWES- ontwerp (fig. 1) is als volgt:The principle effect of the MWES design (fig. 1) is as follows:

De besturingsinrichting (onderdeel van de besturings- en opslaginrichting 4) maakt o.a. gebruik van de volgende signalen en instellingen: 10 · een signaal vanuit de meterkast 7 dat aangeeft of er elektriciteit afgenomen of teruggeleverd wordt van/aan het openbare net 8; • vanuit de meterkast 7 kan,eventueel gebruikgemaakt worden van informatie over bijvoorbeeld wanneer goedkopere dalurenstroom beschikbaar is; • van de PV zonnepaneleninrichting 1 een signaal dat aangeeft of de zon wel of niet schijnt; 15 · van de optionele windturbine- en aard/luchtwarmtepomp- inrichtingen 5 en 6 (indien aanwezig) een signaal of er wind is of niet, of er genoeg warmte geproduceerd wordt en dergelijke; • van de microwarmtekrachtkoppeling- inrichting 2 gegevens en signalen over watertemperatuur, warmtevraag, beveiliging en dergelijke; 20 · van de thuisoplaadinrichting 3 signalen of er-en welke- elektrische vervoersmiddelen aangesloten zijn om geladen te worden; • allerlei persoonlijke instellingen van de bewoners m.b.t. verwarming, het laden van de elektrische transportmiddelen, of er ook dalurenstroom afgenomen moet worden en dergelijke; 25 · datum, tijd en kalendergegevens; • indicatie buitentemperatuur; • gegevens over lengte- en breedtegraad - ligging van de woning, dakhelling, seizoen en dagelijkse weersverwachting gegevens, etc.; • gegevens over de maximum capaciteit en piekvermogens van de toegepaste onderdelen 30 zoals inverters, opslagmediums, zonnepanelen; • etc., etc.The control device (part of the control and storage device 4) makes use of, inter alia, the following signals and settings: a signal from the meter box 7 which indicates whether electricity is being taken or supplied from / to the public network 8; • from meter box 7, information can be used, for example, when cheaper off-peak electricity is available; • a signal from the PV solar panel device 1 indicating whether or not the sun is shining; · Of the optional wind turbine and ground / air heat pump devices 5 and 6 (if present) a signal whether there is wind or not, whether enough heat is being produced and the like; • data and signals about water temperature, heat demand, protection and the like from the micro cogeneration device 2; · Signals from home charging device 3 whether any electric transport means are connected to be charged; • all kinds of personal settings of the residents with regard to heating, charging of the electric means of transport, whether off-peak electricity must also be taken and such; · Date, time and calendar data; • outdoor temperature indication; • Longitude and latitude data - location of the property, roof slope, season and daily weather data, etc .; • data on the maximum capacity and peak capacities of the applied parts 30 such as inverters, storage media, solar panels; • etc., etc.

D.m.v. deze signalen, gegevens en instellingen en een besturingsalgoritme wordt de opslaginrichting (onderdeel van 4) in eerste instantie geladen met de "overproductie" van zonnestroom en niet zoals bij installaties zonder opslag naar het openbare net 8 gestuurd. In het 4 MWES wordt dit geregeld m.b.v. een meterkastsignaal voor afname en teruglevering van/aan het openbare net. Optionele energiebronnen zoals een kleine windturbine kunnen additionele energie aan het systeem leveren.D.m.v. With these signals, data and settings and a control algorithm, the storage device (part of 4) is initially charged with the "overproduction" of solar power and not sent to the public grid 8 as in installations without storage. In the 4 MWES this is regulated by means of a meter box signal for off-take and re-delivery from / to the public network. Optional energy sources such as a small wind turbine can supply additional energy to the system.

Indien er geproduceerde elektriciteit over is, bij laag eigenverbruik en volle accu's, kan deze 5 energie via het verwarmingselement aan het warmte-opslagvat toegevoegd worden. Indien dit vat ook 'vol' is kan de elektriciteit teruggeleverd worden aan het openbare net.If electricity produced is left, with low self-consumption and full batteries, this energy can be added to the heat storage tank via the heating element. If this vessel is also 'full', the electricity can be returned to the public grid.

De inverter(s) is/zijn via een of meerdere aparte groepen in de meterkast aangesloten. In principe parallel aan het openbare net zodat bij uitval van het systeem automatisch teruggevallen kan worden op stroom uit dit net. Dit verhoogt de betrouwbaarheid van de elektriciteitsvoorziening 10 in de woning.The inverter (s) is / are connected via one or more separate groups in the meter cupboard. In principle parallel to the public network so that in the event of system failure, power can be automatically applied to electricity from this network. This increases the reliability of the electricity supply 10 in the home.

Wanneer de zon (en/of de wind) afwezig is/zijn wordt de opgeslagen energie - afhankelijk van de momentane behoefte in de woning - toegevoerd aan de inverter van de zonnepanelenmodule 1 en wordt deze gelijkstroom omgezet naar 230V~ voor gebruik in de woning. Indien er langere tijd geen zon (en/of wind) is kan de opslaginrichting ook met goedkopere daluren-15 stroom worden geladen voor gebruik tijdens duurdere periodes.When the sun (and / or the wind) is / are absent, the stored energy - depending on the current requirement in the home - is supplied to the inverter of the solar panel module 1 and this direct current is converted to 230V ~ for use in the home. If there is no sun (and / or wind) for a longer period of time, the storage device can also be charged with cheaper off-peak electricity for use during more expensive periods.

In het "koude"seizoen leveren PV zonnepanelen 1 weinig elektriciteit terwijl de Micro-WKK van 2 juist naast warmte dan ook stroom levert. Dit wordt verduidelijkt met fig. 2 waarmee een voorbeeld weergegeven wordt van de gemiddelde elektriciteitbehoefte van een huishouding per etmaal zonder 1 en met elektrische auto 2 en de jaarcurven van de producties van 20 zonnepanelen 3 en een microwarmtekrachtkoppeling- inrichting 4. De derde curve 5 geeft de som van curve 3 en 4 weer. Die benadert beter de gemiddelde behoefte in de woning dan iedere bron afzonderlijk. Door verfijning van de besturing 4 in fig. 1 kan de totale elektriciteitproductie zowel gedurende een etmaal als over een geheel jaar nog dichter bij het verbruik in de woning gebracht worden. Hierdoor wordt de woning maximaal, in eigen beheer, van duurzame elektriciteit voorzien 25 en worden afname en belasting van het openbare net geminimaliseerd.In the "cold" season, PV solar panels 1 supply little electricity, while the Micro-CHP of 2 provides electricity in addition to heat. This is clarified with fig. 2 which shows an example of the average electricity requirement of a household per day without 1 and with electric car 2 and the annual curves of the productions of 20 solar panels 3 and a micro cogeneration device 4. The third curve 5 gives the sum of curves 3 and 4 again. It better approximates the average requirement in the home than each source individually. By refining the control 4 in Fig. 1, the total electricity production can be brought even closer to the consumption in the home, both during a day and a whole year. As a result, the house is supplied with sustainable electricity to a maximum, under its own management, and the purchase and load on the public network are minimized.

Omdat warmte* en elektriciteitvraag verschillend in tijd plaats kunnen vinden wordt de warmte geproduceerd door de micro-WKK 2 opgeslagen in een warmte-opslaginrichting. De elektrische auto moet bijvoorbeeld 's nachts geladen worden.Because heat * and electricity demand can take place differently in time, the heat produced by the micro-CHP 2 is stored in a heat storage device. For example, the electric car must be charged at night.

's Winters leveren de PV-zonnepanelen niet voldoende stroom en overdag, als de bewoners naar het 30 werk zijn is de warmtevraag laag en de elektriciteitproductie van de microwarmtekrachtkoppeling 2 dus ook. Dit zou betekenen dat er 's avonds en/of's nachts niet voldoende eigen stroom beschikbaar is om de auto bij te laden. Door de warmte overdag tijdens elektriciteitproductie op te slaan kan de micro-WKK 2 gelijkmatig over een etmaal stroom en warmte produceren. Bij thuiskomst van de bewoners is er dan genoeg warmte beschikbaar en 's nacht voldoende eigen duurzame 35 elektriciteit voor de auto.In the winter, the PV solar panels do not provide enough power and during the day, when the residents are going to work, the heat demand is low and the electricity production of the micro cogeneration 2 is also. This would mean that there is not enough own power available in the evening and / or at night to charge the car. By storing the heat during the day during electricity production, the micro-CHP 2 can produce electricity and heat evenly over a 24-hour period. When the residents return home, there is enough heat available and enough own sustainable electricity for the car at night.

55

Opmerking: 1. In het "zonnige" seizoen, wanneer er voldoende zonnestroom beschikbaar is, kan het warmte-opslagvat ook eventueel elektrisch verwarmd worden voor de warmwater- behoefte.Note: 1. In the "sunny" season, when sufficient solar power is available, the heat storage tank can also be electrically heated for the hot water requirement.

2. Voor de elektriciteit-opslaginrichting (onderdeel van 4) kan hetzelfde type accu toegepast 5 worden als in elektrische auto's. Het voltage van deze accu's past binnen het ingangspanningbereik van de inverter van zonnepanelen 1 (bv. 150-450V DC). Zo kan er geprofiteerd worden van een grootschalige toepassing met kostprijsvoordelen door grote productieaantallen en is er geen extra inverter voor de accugelijkspanning- omzetting nodig.2. For the electricity storage device (part of 4) the same type of battery can be used as in electric cars. The voltage of these batteries fits within the input voltage range of the inverter of solar panels 1 (eg 150-450V DC). In this way you can take advantage of a large-scale application with cost price advantages due to large production numbers and no additional inverter is required for the DC battery conversion.

10 Een test-/demonstratiesysteem zoals getoond in fig. 1 kan samengesteld worden uit commercieel beschikbare onderdelen. Hiermee kan onderzocht worden in hoeverre bijvoorbeeld bestaande inverters 1 en 5 en de inrichting voor microwarmtekrachtkoppeling 2 geschikt gemaakt moeten worden voor besturing door de besturingsinrichting 4. Optimalisatie tussen de piekcapaciteit van zonnepanelen en de kostprijs van de inverter(s) is in het test/demonstratiesysteem nog niet 15 voorzien.A test / demonstration system as shown in Fig. 1 can be assembled from commercially available components. This can be used to investigate to what extent, for example, existing inverters 1 and 5 and the micro-cogeneration device 2 must be made suitable for control by the control device 4. Optimization between the peak capacity of solar panels and the cost of the inverter (s) is in the test / demonstration system not yet provided.

Een uiteindelijke uitvoering van het MWES zal er - i.v.m. minder componenten, lichtere uitvoering, slimmere besturingsmogelijkheden waardoor hogere energieproductie - gaan uitzien zoals getoond in fig. 3. Hier wordt gebruikgemaakt van één intelligente Energie Management Inverter 20 (EMI) 1 (vergelijkbaar met een PC moederbord maar dan voor het MWES). Deze bestaat uit een inrichting waarop de zonnepanelen 2, kleine windturbines 3, de micro-WKK met het warmte-opslagvat 4 via specifieke ingangen kunnen worden aangesloten. De gemeenschappelijke inverter 5 vormt de verbinding met het 230V~ net in de meterkast 6 die verbonden is met het openbare net 9. Het accublok 7 is verbonden met de accubesturing 8, het warmte-opslagvat met de 25 temperatuursensor en el. verwarmingbesturing 10.A final implementation of the MWES will - i.v.m. fewer components, lighter design, smarter control options that make higher energy production look like shown in fig. 3. Here one intelligent Energy Management Inverter 20 (EMI) 1 is used (comparable to a PC motherboard but for the MWES). This consists of a device to which the solar panels 2, small wind turbines 3, the micro-CHP with the heat storage vessel 4 can be connected via specific inputs. The common inverter 5 forms the connection to the 230 V network in the meter box 6 which is connected to the public network 9. The battery block 7 is connected to the battery control 8, the heat storage vessel to the temperature sensor and el. heating control 10.

Intern is de gemeenschappelijke besturing- en energiemanagementfunctie 11 verbonden met de spanningsrail 12 en besturingsbus 13 waarmee ook de andere functies verbonden zijn. De signalen en data uit de meterkast voor afname en teruglevering van stroom aan het net en informatie over bijvoorbeeld dalurenstroom is verbonden via 15 met de interne besturingsbus 13. Deze laatste 30 verbindt het systeem met het 230V~ net en de meterkast 7 in de woning. De display en bediening 14 en de EMI3 worden via een draadloze WiFi verbinding met elkaar verbonden. Deze WiFi verbinding maakt ook bediening, monitoring, onderhoud en aanpassingen van het MWES via het internet mogelijk. Het thuisoplaadpunt 16 wordt aangesloten op het 230V~ net in de woning en de besturingsbus 13 van de EMI 3.Internally, the common control and energy management function 11 is connected to the voltage rail 12 and control bus 13 to which the other functions are also connected. The signals and data from the meter cupboard for taking and returning power to the network and information about, for example, off-peak current is connected via 15 to the internal control bus 13. The latter 30 connects the system to the 230 V network and the meter cupboard 7 in the home. The display and control 14 and the EMI3 are connected via a wireless WiFi connection. This WiFi connection also makes operation, monitoring, maintenance and adjustments of the MWES via the internet possible. The home charging point 16 is connected to the 230 V ~ network in the home and the control bus 13 of the EMI 3.

10399871039987

Claims (2)

1. Inrichting voor een Modulair Woning Energie Systeem volgens fig. 3 bestaande uit de volgende inrichtingen: Energie Management Inverter (EMI) 1, photovoltiac 5 zonnepanelen 2, optionele kleine windturbine(s) 3, een microwarmtekrachtkoppeling met warmte-opslagvat met een elektrische verwarmingsinrichting en tappunten voor centrale verwarming en warmwater 4, een accublok 7 voor elektriciteitsopslag, een draadloze display en bedieningsinrichting 14 en een thuisoplaadpunt 16. De EMI inrichting 1 bestaat uit in- en uitgangen voor de verschillende inrichtingen van het MWES plus een ingang voor het 10 'afname/terugleveringsignaal' vanuit de meterkast 15. Verder bestaat de EMI 1 uit een inverter 5, accubesturing 8, een DC spanningrail 12 met een spanningsbandbreedte van bv. 200-450V, een besturingsbus 13 en een centrale besturings- en energiemanagementfunctieDevice for a Modular Residential Energy System according to fig. 3 consisting of the following devices: Energy Management Inverter (EMI) 1, photovoltiac 5 solar panels 2, optional small wind turbine (s) 3, a micro cogeneration with heat storage vessel with an electric heating device and taps for central heating and hot water 4, a battery block 7 for electricity storage, a wireless display and operating device 14 and a home charging point 16. The EMI device 1 consists of inputs and outputs for the various devices of the MWES plus an input for the 10 ' supply / return signal 'from the meter box 15. Furthermore, the EMI 1 consists of an inverter 5, battery control 8, a DC voltage rail 12 with a voltage bandwidth of, for example, 200-450V, a control bus 13 and a central control and energy management function 11. Een met de EMI besturingsbus 13 verbonden thuisoplaadpunt 16 kan het systeem compleet maken voor maximale C02 uitstoot reductie en fossiele brandstof besparing.11. A home charging point 16 connected to the EMI control bus 13 can complete the system for maximum CO2 emissions reduction and fossil fuel saving. 15 Het verwarmingselement van het opslagvat 4 is via 10 op de interne spanningrail 12 aangesloten. Hiermee blijft de volle capaciteit van de inverter beschikbaar voor elektriciteit in de woning. Het verwarmingeiement wordt gebruikt voor warmwater in de zomer en om overbelasting van de inverter te voorkomen bij piekproducties van de zonnepanelen en eventuele windturbines.The heating element of the storage vessel 4 is connected via 10 to the internal voltage rail 12. This means that the full capacity of the inverter remains available for electricity in the home. The heating element is used for hot water in the summer and to prevent overloading of the inverter during peak productions of the solar panels and any wind turbines. 20 Het MWES wordt parallel aangesloten met het 230V/400V~net in de woning dat via de meterkast verbonden is met het openbare elektriciteitsnet om een betrouwbare elektriciteitsvoorziening te garanderen. Hiermee kan er in geval van uitval, te weinig ofte veel eigen elektriciteitproductie, vanzelf teruggevallen worden op het openbare net. De besturingsinrichting 11 maakt gebruik van diverse signalen en gegevens om de opslag- en 25 ontlaadprocessen te optimaliseren waardoor de energiebehoefte maximaal, in eigenbeheer, duurzaam is in te vullen, daarbij minimaal gebruikmakend van het openbare net. Om aanschafkosten versus maximale stroomproductie te optimaliseren wordt een energiemanagement- algoritme toegepast die rekening houdt met de maximale capaciteit van de inverter, de momentane elektriciteitbehoefte in de woning en de opslagcapaciteiten 30 en status van de accu en het warmte-opslagvat. Kosten worden bespaard door de invertercapaciteit en de maximale acculaadstroom beperkt te houden t.o.v. de piekbehoefte in de woning. Bij een hogere productie van eigen stroom wordt het deel dat niet direct in de woning gebruikt wordt opgesiagen in de accu. Is de accu vol dan kan d.m.v. het 35 verwarmingselement, dat aangesloten is op de interne spanningsrail 12, de energie 1039987 afgevoerd worden naar het warmte-opslagvat. Zijn beiden, de accu en het warmte-opslagvat/'vol" dan wordt het verschil van de maximale capaciteit van de inverter en het verbruik in de woning teruggeleverd aan het openbare net. Hiermee kan er een grotere piekcapaciteit aan zonnepanelen geïnstalleerd worden. Gemiddeld kan er bij zwakkere zon, 5 door het grotere zonnepanelenoppervlakte, meer eigen elektriciteit geproduceerd worden. Een thuisoplaadpunt dat een basisinfrastructuur oplevert voor elektrische transportmiddelen completeert het MWES. Dit is een essentieel onderdeel van het concept om de auto van eigen duurzame stroom te voorzien voor maximale C02 uitstootreductie en een lage energierekening.20 The MWES is connected in parallel with the 230V / 400V ~ network in the home that is connected to the public electricity network via the meter box to guarantee a reliable electricity supply. This means that in the event of outages, too little or too much of your own electricity production, you can automatically fall back on the public grid. The control device 11 makes use of various signals and data to optimize the storage and discharge processes, so that the energy requirement can be filled in to a maximum, in-house management, while making minimal use of the public network. To optimize purchase costs versus maximum power production, an energy management algorithm is applied that takes into account the maximum capacity of the inverter, the current electricity demand in the home and the storage capacities and status of the battery and the heat storage vessel. Costs are saved by limiting the inverter capacity and the maximum battery charge current relative to the peak demand in the home. With a higher production of own electricity, the part that is not used directly in the home is stored in the battery. If the battery is full, it can be the heating element, which is connected to the internal voltage rail 12, the energy 1039987 is discharged to the heat storage vessel. If both, the battery and the heat storage tank are 'full', the difference between the maximum capacity of the inverter and the consumption in the home is returned to the public grid. This means that a larger peak capacity of solar panels can be installed. weaker sun, 5 due to the larger solar panel surface area, more own electricity is produced A MWES is a home charging point that provides a basic infrastructure for electric means of transport, which is an essential part of the concept to provide the car with its own sustainable energy for maximum C02 emission reduction and a low energy bill. 10 Naast toepassing in woningen kan de inrichting ook in andere kleinschalige omstandigheden toegepast worden zoals bijvoorbeeld appartementen, kantoren en kleine bedrijven.In addition to being used in homes, the interior can also be used in other small-scale circumstances, such as apartments, offices and small businesses. 2. Inrichting volgens conclusie 1. met kenmerken van: a. Een integrale kleinschalige inrichting om de energiebehoefte, elektriciteit-, warmte-, 15 warmwater- en elektrisch vervoer, in een huishouding duurzaam en in eigenbeheer maximaal af te dekken; b. Een complementaire combinatie van zonnepanelen met elektriciteitopslag en microwarmtekrachtkoppeling met warmteopsiag voor de dagelijkse energiebehoefte in de woning die elkaar aanvullen over het jaar; 20 c. Elektriciteit, die niet direct gebruikt kan worden in de woning, tijdelijk opslaan voor later gebruik. Tevens worden hiermee overbelastingsproblemen voorkomen van het openbare net door periodieke piekproductie van zonnepanelen en windturbines, is er minder backup van centralecapaciteit nodig bij de elektriciteitsmaatschappijen en kan hiermee ook goedkopere dalurenstroom opgeslagen worden bij bv. langere zonloze periodes; 25 d. Een microwarmtekrachtkoppeling (micro-WKK) met warmteopsiag waardoor elektriciteitproductie wordt losgekoppeld van de warmtevraag in de woning en samen met opslag van elektriciteit een betere "vraag en aanbod" van elektriciteit kan plaatsvinden; e. Een gemeenschappelijke spanningsrail met een bandbreedte van bv. 200-450V waaraan 30 de verschillende elektriciteitsbronnen met minimale aanpassingselektronica aangesloten kunnen worden; f. Automatische terugval op het openbare net door de parallelle aansluiting met het interne elektriciteitsnet van de woning die via de meterkast is aangesloten met dit openbare net in geval van piekproductie van eigenstroom, piekbelasting in de woning en bij uitval van het MWES. Dit garandeert een maximaal betrouwbare elektriciteitvoorziening; g. Een laad- en ontlaadinrichting waarmee het laden en ontladen van de accu aangestuurd kan worden d.m.v. acculaad- en ontlaadprocessen die geregeld worden onder 5 aansturing van het 'afname/terugleveringsignaal' vanuit de meterkast, de momentane elektriciteitbehoefte in de woning en de hoeveelheid beschikbare elektriciteit van de verschillende aangesloten bronnen. 10399872. Device as claimed in claim 1. with features of: a. An integral small-scale device for maximally covering the energy requirement, electricity, heat, hot water and electric transport, in a household in a sustainable manner and in self-management; b. A complementary combination of solar panels with electricity storage and micro cogeneration with heat storage for the daily energy requirement in the home that complement each other over the year; 20 c. Save electricity that cannot be used directly in the home for later use. This also prevents overloading problems of the public grid due to periodic peak production of solar panels and wind turbines, less backup of central capacity is needed at the electricity companies and thus cheaper off-peak electricity can also be stored for eg longer sunless periods; 25 d. A micro cogeneration (micro-CHP) with heat storage that disconnects electricity production from the heat demand in the home and together with storage of electricity a better "supply and demand" of electricity can take place; e. A common voltage rail with a bandwidth of, for example, 200-450V to which the various electricity sources can be connected with minimal adaptation electronics; f. Automatic relapse to the public network through the parallel connection with the internal electricity network of the house that is connected to the public network via the meter box in the event of peak production of own current, peak load in the home and in the event of a MWES failure. This guarantees a maximum reliable electricity supply; g. A charging and discharging device with which the charging and discharging of the battery can be controlled by means of battery charging and discharging processes that are controlled under the control of the 'offtake / return signal' from the meter cupboard, the current electricity demand in the home and the amount of available electricity from the various connected sources. 1039987
NL1039987A 2013-01-07 2013-01-07 DEVICE FOR A MODULAR HOME ENERGY SYSTEM. NL1039987C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1039987A NL1039987C2 (en) 2013-01-07 2013-01-07 DEVICE FOR A MODULAR HOME ENERGY SYSTEM.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1039987 2013-01-07
NL1039987A NL1039987C2 (en) 2013-01-07 2013-01-07 DEVICE FOR A MODULAR HOME ENERGY SYSTEM.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1039987C2 true NL1039987C2 (en) 2014-07-08

Family

ID=51862658

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1039987A NL1039987C2 (en) 2013-01-07 2013-01-07 DEVICE FOR A MODULAR HOME ENERGY SYSTEM.

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL1039987C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102284634B1 (en) Method and apparatus for controlling power flow in a hybrid power system
CN108496288B (en) Household energy device and operation method for operating household energy device
CN101275236B (en) Apparatus to reduce the cost of renewable hydrogen fuel generation by electrolysis using combined power
Li et al. Techno-economic feasibility study of autonomous hybrid wind/PV/battery power system for a household in Urumqi, China
Lindberg et al. Cost-optimal energy system design in Zero Energy Buildings with resulting grid impact: A case study of a German multi-family house
Rathnayaka et al. Analysis of energy behaviour profiles of prosumers
Ciriminna et al. Solar energy for Sicily’s remote islands: On the route from fossil to renewable energy
Maouedj et al. Techno-economic analysis of a standalone hybrid photovoltaic-wind system. Application in electrification of a house in Adrar region
Bataineh et al. Optimal design of hybrid power generation system to ensure reliable power supply to the health center at Umm Jamal, Mafraq, Jordan
Muralidhar et al. A review of various components of solar water‐pumping system: Configuration, characteristics, and performance
Bukar et al. Economic assessment of a pv/diesel/battery hybrid energy system for a non-electrified remote village in Nigeria
Sima et al. Energy management of a cluster of buildings in a university campus
Mainali et al. Isolated and mini-grid solar PV systems: An alternative solution for providing electricity access in remote areas (case study from Nepal)
Sakhrieh et al. An optimized off-grid hybrid system for power generation in rural areas
Baharudin et al. Mini-grid power system optimization design and economic analysis of solar powered sea water desalination plant for rural communities and emergency relief conditions
NL1039987C2 (en) DEVICE FOR A MODULAR HOME ENERGY SYSTEM.
Eseosa et al. PV-diesel hybrid power system for a small village in Nigeria
Alganahi et al. Experimental study of using renewable energy in Yemen
Saqib et al. Analysis of grid integrated PV system as home RES with net metering scheme
Lill et al. Case study for battery bank subsidization
Kumar et al. To Design an off Gird PV System for un electrified area of District Tharparkar, Pakistan
Rahman et al. Solar DC homes: Energy for all
Garg et al. Potential estimation and implementation strategies for solar rooftop photovoltaic in Delhi
Hassan et al. Optimum Off-Grid PV System Sizing9 Case of Study: Aswan Egypt
Rajeswari et al. Design of Stand-Alone Photovoltaic System–A Case Study

Legal Events

Date Code Title Description
SD Assignments of patents

Effective date: 20150129

MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20200201