NL2001593C2 - Transformation system for use in power system installed in building i.e. house, has control unit disabling some of converters utilized for converting input signal into output signal, based on power consumption - Google Patents
Transformation system for use in power system installed in building i.e. house, has control unit disabling some of converters utilized for converting input signal into output signal, based on power consumption Download PDFInfo
- Publication number
- NL2001593C2 NL2001593C2 NL2001593A NL2001593A NL2001593C2 NL 2001593 C2 NL2001593 C2 NL 2001593C2 NL 2001593 A NL2001593 A NL 2001593A NL 2001593 A NL2001593 A NL 2001593A NL 2001593 C2 NL2001593 C2 NL 2001593C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- power
- energy
- inverters
- input signal
- control unit
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
- H02J1/10—Parallel operation of dc sources
- H02J1/102—Parallel operation of dc sources being switching converters
Abstract
Description
P84395NL00P84395NL00
Titel: Systeem en werkwijze voor hoogrendementomvorming van elektrische vermogenssignalenTitle: System and method for high-efficiency conversion of electrical power signals
De uitvinding betreft een omvormsysteem en een werkwijze voor het omvormen van een door een energiebron aangeboden elektrisch ingangssignaal tot een elektrisch uitgangssignaal met andere eigenschappen dan het ingangssignaal.The invention relates to a conversion system and a method for converting an electrical input signal supplied by an energy source into an electrical output signal with properties other than the input signal.
5 Duurzaam opgewekte elektrische energie is doorgaans niet onmiddellijk geschikt om te worden gebruikt door apparatuur die is ingericht om op het lichtnet te worden aangesloten. Zo leveren zonnepanelen opgewekte elektrische energie bijvoorbeeld af in een gelijkspanningssignaal, terwijl het lichtnet elektrische energie in de vorm 10 van een wisselspanningssignaal aanbiedt. Windturbines produceren daarentegen wel een wisselspanningsignaal, maar deze komt in met name frequentie en amplitude niet noodzakelijkerwijs overeen met die van het lichtnet. Het gebruik van zogenaamde omvormers is daarom vereist. Een omvormer is een elektronisch apparaat dat een elektrisch ingangssignaal 15 omvormt tot een elektrisch uitgangssignaal met andere eigenschappen dan het ingangssignaal, zodat beide signalen onderling verschillen in bijvoorbeeld frequentie, vórm of amplitude. Door tussen de energiebron en de te gebruiken apparatuur een geschikte omvormer te plaatsen kan de door de bron aangeboden energie, na conversie, door de apparatuur worden 20 gebruikt.5 Sustainably generated electrical energy is generally not immediately suitable for use by equipment that is designed to be connected to the mains. For example, solar panels deliver generated electrical energy in a direct voltage signal, while the mains supply electric energy in the form of an alternating voltage signal. Wind turbines, on the other hand, produce an alternating voltage signal, but this does not necessarily correspond, in particular, to the frequency and amplitude of the mains. The use of so-called inverters is therefore required. An inverter is an electronic device that transforms an electrical input signal 15 into an electrical output signal with properties other than the input signal, so that both signals differ from each other in, for example, frequency, form or amplitude. By placing a suitable inverter between the energy source and the equipment to be used, the energy supplied by the source, after conversion, can be used by the equipment.
Omvormers hebben geen honderd procent rendement. In het beste geval bedraagt het vermogensverhes van een omvormer ongeveer 1% van zijn nominaal vermogen, ie. het maximale vermogen dat de omvormer in continu bedrijf kan verwerken, en typisch is het vermogensverhes 2 a 5 %.Inverters do not have a hundred percent return. In the best case, the power increase of an inverter is approximately 1% of its nominal power, ie. the maximum power that the inverter can process in continuous operation, and typically the power increase is 2 to 5%.
25 Dit betekent dat in het gunstigste geval een ingeschakelde omvormer met een nominaal vermogen van 100 W ongeveer 1 W verbruikt. Dit 1 W- 2 vermogensverlies is in hoofdzaak onafhankelijk van het vermogen van het elektrische ingangssignaal. Dus of nu 10 W of 90 W wordt aangeboden, het verlies is steeds circa 1W. Indien het rendement van een omvormer wordt gedefinieerd als de verhouding van het vermogen van het uitgangssignaal 5 tot de totale vermogensinput van de omvormer, d.w.z. het vermogen van het elektrische ingangssignaal plus het vermogen voor eigen verbruik, dan is duidelijk dat het rendement van de conversie in het eerste geval aanzienlijk kleiner is dan in het tweede. In het eerste geval, d.w.z. bij een vermogensaanbod van 10 W, bedraagt het rendement namelijk 10:(10+1) en 10 in het tweede geval, d.w.z. bij een vermogensaanbod van 90 W, 90:(90+1), ofwel 0.91 respectievelijk 0.99.This means that in the best case scenario, a switched-on inverter with a nominal power of 100 W consumes about 1 W. This 1 W-2 power loss is substantially independent of the power of the electrical input signal. So whether 10 W or 90 W is offered, the loss is always around 1 W. If the efficiency of an inverter is defined as the ratio of the power of the output signal 5 to the total power input of the inverter, ie the power of the electrical input signal plus the power for own consumption, then it is clear that the efficiency of the conversion in the first case is considerably smaller than in the second. In the first case, ie with a power supply of 10 W, the efficiency is 10: (10 + 1) and 10 in the second case, ie with a power supply of 90 W, 90: (90 + 1), or 0.91 respectively 0.99.
De energieverliezen die voortvloeien uit het gebruik van omvormers kunnen aanzienlijk zijn, en spelen bijvoorbeeld in het concept van een in energetisch opzicht autarkische woning een belangrijke rol. Een 15 der gelijke woning is uitgerust met één of meer bronnen van elektrische energie· Hierbij valt in het bijzonder te denken aan duurzame bronnen, zoals zonnepanelen en windturbines, en - in aanvulling daarop - een meer traditionele hulpbron zoals een aggregaat. In de praktijk is ieder van deze bronnen doorgaans gekoppeld aan een omvormer die de van de respectieve 20 bron afkomstige énergie omzet in een vorm die geschikt is om tijdelijk te worden op geslagen in één of meer daartoe voorziene opslageenheden. Voorts is voor het vrijmaken van de opgeslagen energie ten behoeve van gebruik in de woning in de regel opnieuw toepassing van een omvormer vereist.The energy losses resulting from the use of inverters can be considerable, and play an important role, for example, in the concept of an energetically autarkic home. A similar home is equipped with one or more sources of electrical energy. In particular, sustainable sources, such as solar panels and wind turbines, and - in addition - a more traditional resource such as an aggregate. In practice, each of these sources is usually coupled to an inverter that converts the energy from the respective source into a form suitable for temporary storage in one or more storage units provided for this purpose. Furthermore, the release of the stored energy for use in the home usually requires the re-use of an inverter.
Het volgende rekenvoorbeeld dient ter illustratie van de met de 25 omvormers gemoeide energieverliezen. Op jaarbasis bedraagt de energiebehoefte van een gemiddeld energiezuinig huishouden in Nederland ongeveer 2500 kWh, exclusief centrale verwarming en warm water. Aangenomen dat het huishouden voor zijn energievoorziening afhankelijk is van tenminste een windturbine en een samenstel van zonnepanelen, beide 30 met een nominaal vermogen van 2 a 3 kW, dan zijn voor een huishouden dat 3 gebruik maakt van tijdelijke energieopslag zeker 3 omvormers nodig. Het piekverbruik van het huishouden voor koken, verlichting, computer, etc. bedraagt ongeveer 10 kW. Naast twee omvormers met elk een nominaal vermogen van 3 kW is daarom ook een Omvormer met oen nominaal 5 vermogen van 10 kW vereist. Ér van uitgaande dat de omvormers continu in bedrijf zijn, dan beloopt het energieverbruik van de omvormers op jaarbasis circa 1300 kWh. Meer dus dan 50% van het eigenlijke jaarverbruik. Men zal, met andere woorden, meer dan anderhalf maal de hoeveelheid energie moeten opwekken die men daadwerkelijk nodig heeft. Ook wanneer in dit 10 rekenvoorbeeld andere, meer optimistische cijfers worden gebruikt is het berekende totale energieverlies ten gevolge van de omvormers ten opzichte van het gemiddelde jaarverbruik significant.The following calculation example serves to illustrate the energy losses associated with the inverters. On an annual basis, the energy requirement of an average energy-efficient household in the Netherlands is approximately 2500 kWh, excluding central heating and hot water. Assuming that the household is dependent on at least one wind turbine and an assembly of solar panels for its energy supply, both with a nominal capacity of 2 to 3 kW, then at least 3 inverters are required for a household that uses 3 temporary energy storage. The peak household consumption for cooking, lighting, computer, etc. is approximately 10 kW. In addition to two inverters, each with a nominal power of 3 kW, an inverter with a nominal 5 power of 10 kW is therefore also required. Assuming that the inverters are in continuous operation, the energy consumption of the inverters amounts to approximately 1300 kWh on an annual basis. More than 50% of the actual annual consumption. In other words, people will have to generate more than one and a half times the amount of energy they actually need. Even if other, more optimistic figures are used in this calculation example, the calculated total energy loss as a result of the inverters compared to the average annual consumption is significant.
De onderhavige uitvinding heeft daarom tot doel het verschaffen van een omvormsysteem met een hoog rendement, dat bovendien geschikt is 15 voor toepassing in de energievoorzieninginstallatie van een gebouw, zoals een woning, welk gebouw althans ten dele op duurzame wijze in zijn energiebehoefte vóórziet.The present invention therefore has for its object to provide a conversion system with a high efficiency, which moreover is suitable for use in the energy supply installation of a building, such as a dwelling, which building at least partially meets its energy needs in a sustainable manner.
Hiertoe voorziet de uitvinding in een omvormsysteem omvattende ten minste één omvormsamenstel dat is ingericht voor het 20 omvormen van een door een energiebron aangeboden elektrisch ingangssignaal tot een door een afnemer afneembaar elektrisch uitgangssignaal met andere eigenschappen dan het ingangssignaal, waarbij het ten minste ene omvormsamenstel twee of meer omvormers omvat, welke omvormers zijn verbonden met een besturingseenheid die is ingericht voor 25 het monitoren van ofwel het door de energiebron aan het omvormsamenstel aangeboden momentane vermogen ofwel het door de afnemer van het omvormsamenstel gevraagde momentane vermogen, en tevens voor het afhankelijk van het gemonitoorde momentane vermogen inschakelen van een aantal omvormers voor het omvormen van het ingangssignaal in het 30 uitgangssignaal, en het uitschakelen van de overige omvormers.To this end, the invention provides a converting system comprising at least one converting assembly which is adapted to convert an electrical input signal supplied by an energy source into an electrical output signal that is detachable to a buyer with properties other than the input signal, wherein the at least one converting assembly comprises two or further comprises inverters, which inverters are connected to a control unit which is adapted to monitor either the instantaneous power supplied by the energy source to the transformer assembly or the instantaneous power requested by the buyer of the transformer assembly, and also for the dependent on the monitored switching on instantaneous power of a number of inverters to convert the input signal into the output signal, and switching off the other inverters.
44
PP
Bronnen van duurzaam opgewekte elektriciteit zoals windturbines en zonnepanelen zijn voor bun productie afhankelijk van variabele weersomstandigheden. Windkracht en zonlichtintensiteit kunnen immers, zelfs op eenzelfde geografische locatie, aanzienlijk in de tijd variëren, 5 waarbij de tijdschaal waarop veranderingen optreden soms in de orde van seconden ligt. In een gebruikelijk omvormsysteem, waarin het nominale vermogen van een omvormer op statische wijze is afgestemd op het piek· of nominale vermógen van de aangesloten bron, gaat daarom relatief veel energie verloren. Hetzelfde geldt voor een omvormsysteem waarvan het 10 nominale vermogen op statische wijze is afgestemd op het piek- of nominale vermógen van een op het systeem aangesloten afnemer met een variabele vermogensbehoefte. Het betrokken energieverlies kan aanzienlijk worden beperkt met behulp van een omvormsamenstel dat meerdere omvormers omvat, en waarvan het ingeschakelde nominale vermogen door een 15 besturingseenheid kan worden aangepast aan ofwel het momentaan door de energiebron aangeboden vermogen, ofwel het momentaan door de afnemer gevraagde vermogen. Het nominale vermogen van een omvormsamenstel volgens de onderhavige uitvinding is, met andere woorden, dynamisch.Sources of sustainably generated electricity such as wind turbines and solar panels depend on variable weather conditions for their production. After all, even at the same geographical location, wind power and sunlight intensity can vary considerably over time, with the time scale on which changes occur sometimes in the order of seconds. In a conventional inverter system, in which the nominal power of an inverter is statically tuned to the peak or nominal power of the connected source, relatively much energy is lost. The same applies to a conversion system whose nominal power is statically matched to the peak or nominal power of a customer connected to the system with a variable power requirement. The energy loss involved can be considerably reduced with the aid of an inverter assembly comprising a plurality of inverters, and the switched-on nominal power of which can be adjusted by a control unit to either the instantaneous power supplied by the energy source or the instantaneous power demanded by the customer. The nominal power of a transducer assembly according to the present invention is, in other words, dynamic.
Neem een omvormer uit de stand van de techniek met een 20 (statisch) nominaal vermogen van 10 kW. Het verlies van deze omvormer is in hoofdzaak onafhankelijk van het vermogen van het aangeboden ingangssignaal of het gevraagde uitgangssignaal, en bedraagt circa 1% van het nominale vermogen, dus 100 W. Een qua vermogen vergelijkbaar omvormsamenstel volgens de onderhavige uitvinding zou bijvoorbeeld 10 25 omvormers kunnen omvatten, elk met een nominaal Vermogen van 1 kW.Take a state-of-the-art inverter with a 20 (static) nominal power of 10 kW. The loss of this inverter is substantially independent of the power of the input signal or the requested output signal, and amounts to approximately 1% of the nominal power, thus 100 W. A power-comparable inverter assembly according to the present invention could, for example, have 10 inverters each with a nominal power of 1 kW.
De afzonderlijke 1 kW-omvormers zijn nu verbonden met een besturingseenheid die is ingericht om het door een aangesloten energiebron aangeboden vermogen te monitoren. Wordt een vermogensaanbod van minder dan 1 kW geregistreerd, dan kan de besturing één van de 1 kW-30 omvormers inschakelen, en de overige uit. Dit levert ten opzichte van de 5 β gebruikelijke Omvormer een vermogenswinst op van circa 90 W. Neemt de besturingseenheid vervólgens een aangeboden vermogen van meer dan 4 kW, maar minder dan 5 kW waar, dan kan bij 5 van de 1 kW-omvormers inschakelen, en de andere 5 uit. De vermogenswinst bedraagt alsdan zo’n 50 5 W. Er kan dus een significante vermogenswinst worden behaald door een besturingseenheid die steeds die combinatie van omvormers inschakelt waarvan het gezamenlijk nominaal vermogen het momentane vermogen van de op het omvormersamenstel aangesloten energiebron het minst overstijgt. Enkel wanneer alle 1 kW-omvormers dienen te worden ingeschakeld om het 10 aangeboden vermogen te kunnen verwerken is er geen energievoordeel.The individual 1 kW inverters are now connected to a control unit that is designed to monitor the power supplied by a connected energy source. If a power supply of less than 1 kW is registered, the control can switch on one of the 1 kW-30 inverters and the other off. This yields a power gain of approximately 90 W compared to the usual 5 β Inverter. If the control unit then observes a offered power of more than 4 kW but less than 5 kW, then 5 of the 1 kW inverters can switch on, and the other 5 out. The power gain will then be around 50 5 W. A significant power gain can therefore be achieved by a control unit that always switches on the combination of inverters whose combined nominal power exceeds the instantaneous power of the energy source connected to the inverter assembly. Only when all 1 kW inverters have to be switched on in order to be able to process the 10 power offered is there no energy benefit.
Deze situatie zal zich echter niet vaak en/of langdurig voordoen, met name niet in omgevingen met betrekkelijk vanabele weersomstandigheden. -Mutatis mutandis geldt dit voorbeeld ook voor de besturingseenheid die is ingericht voor het monitoren van het door een afnemer gevraagde variabele 15 momentane vermogen, In dat geval kan bij een situatie waarin mogelijk alle omvormers worden ingeschakeld ook worden gedacht aan een plotselinge toename van de energievraag door inschakeling van afnemers. Om de aanloop (piek)vermogens te kunnen leveren kunnen bij een plotseling toenemende energievraag kortstondig alle individuele omvormers worden 20 ingeschakeld, om vervolgens terug te schakelen naar de optimale configuratie voor het verwerken van het semi-continue normale verbruiksvermogen van de afnemer.However, this situation will not occur often and / or for a prolonged period, in particular in environments with relatively weatherable weather conditions. Mutatis mutandis, this example also applies to the control unit which is designed to monitor the variable instantaneous power demanded by a customer. In that case, in a situation where possibly all inverters are switched on, a sudden increase in energy demand can also be considered. by engaging customers. In order to be able to supply the starting (peak) powers, in the event of a sudden increase in energy demand, all individual inverters can be switched on briefly, after which they can switch back to the optimum configuration for processing the semi-continuous normal consumption power of the customer.
De besturingseenheid is bij voorkeur een laagvermogenseenheid, zodat de door deze eenheid geconsumeerde energie, bezien in de tijd, kleiner 25 is dan de met de dynamische regeling van het nominale vermogen van het omvormsamenstel behaalde energiewinst. Daarbij kan worden opgemerkt dat mogelijk niet ieder omvormsamenstel dat deel uitmaakt van het omvormsysteem een afzonderlijke besturingseenheid behoeft. Teneinde energie te besparen kan het dan voordelig zijn het omvormsysteem te 30 voorzien van een enkele centrale besturingseenheid die voor ieder 6 geïnstalleerd omvormsamenstel afzonderlijk het door de respectieve energiebron aangeboden of het door de respectieve afnemer gevraagde vermogen monitoort, en de individuele omvormers van de respectieve omvormsamenstellen in- of uitschakelt.The control unit is preferably a low-power unit, so that the energy consumed by this unit, viewed in time, is smaller than the energy gain achieved with the dynamic control of the nominal power of the conversion assembly. It may be noted that it is possible that not every inverter assembly that forms part of the inverter system requires a separate control unit. In order to save energy, it may then be advantageous to provide the inverter system with a single central control unit that separately monitors for each inverter assembly installed the power supplied by the respective energy source or the power demanded by the respective customer, and the individual inverters of the respective inverter assemblies. on or off.
5 Volgens een nader aspect van de uitvinding is de besturingseenheid, wanneer deze is ingericht voor het monitoren van het door de energiebron aan het omvormsamenstel aangeboden vermogen, tevens ingericht voor het uitschakelen van een omvormer met een prestatiecoëfficiënt kleiner dan 1, De prestatiecoëfficient of COP (Eng: 10 ‘coefficient of performance') van een omvormer kan daarbij worden gedefinieerd als dë verhouding van het vermogen van het uitgangssignaal van de omvormer tot het door de omvormer zelf geconsumeerde vermogen. Duidelijkheidshalve zij opgemerkt dat met het door de omvormer zelf geconsumeerde vermogen het vermogen wordt bedoeld dat nodig is om de 15 omvormer te laten functioneren, of anders gezegd, het verliesvermogen van de omvormer.According to a further aspect of the invention, the control unit, when it is adapted to monitor the power supplied by the energy source to the inverter assembly, is also adapted to switch off an inverter with a performance coefficient of less than 1, The performance coefficient or COP ( Eng: a coefficient of performance of an inverter can be defined here as the ratio of the power of the output signal of the inverter to the power consumed by the inverter itself. For the sake of clarity, it should be noted that the power consumed by the inverter itself refers to the power required for the inverter to function, or in other words, the loss power of the inverter.
Zoals hierboven beschreven kan met een besturingseenheid, die steeds die combinatie van omvormers inschakelt waarvan het gezamenlijk nominaal vermogen het momentane vermogen van de op het 20 omvormersamenstel aangesloten energiebron het minst overstijgt, een significante energiewinst worden behaald. Het kan zich echter voordoen dat zich in een aldus geactiveerde combinatie van omvormers een omvormer bevindt die niet rendabel is ingeschakeld. Dit zal in de regel de omvormer zijn met het kleinste nominale vermogen. De niet rendabele inschakeling 25 van de omvormer blijkt uit het feit dat het door de individuele omvormer omgevormde/afgegeven vermogen kleiner is dan het vermogen dat de omvormer zelf in bedrijf verbruikt. Bij een momentaan bronvermogen van 5.03 kW is de inschakeling van een combinatie van 2 omvormers met een nominaal vermogen yan respectievelijk 5 en 4 kW bijvoorbeeld niet 30 rendabel, indien met het inschakelen van ieder van de omvormers een 7 vermogen van 1% van het nominaal vermogen gemoeid is. Qm het niet-rendabel inschakelen van individuele omvormers te voorkomen is de besturingseenheid, wanneer deze is ingericht voor het monitoren van het door dé energiebron aan het omvormsamenstel aangeboden vermogen, bij 5 voorkeur tevens ingericht voor het — bij wijze van correctie - uitschakelen van omvormers die werkzaam zijn met een prestatiecoëfficient kleiner dan 1, en die op basis van bijvoorbeeld de eerder genoemde regel wel ingeschakeld zouden worden.As described above a significant energy gain can be achieved with a control unit which always switches on that combination of inverters whose collective nominal power exceeds the instantaneous power of the energy source connected to the inverter assembly. However, it may occur that in such a combination of inverters that is activated there is an inverter that is not profitably switched on. This will generally be the inverter with the smallest nominal power. The non-profitable switch-on of the inverter is evidenced by the fact that the power converted / delivered by the individual inverter is smaller than the power that the inverter itself consumes during operation. For example, with an instantaneous source power of 5.03 kW, switching on a combination of 2 inverters with a nominal capacity of 5 and 4 kW respectively is not profitable if, with switching on each of the inverters, a 7% power of 1% of the nominal capacity is involved. In order to prevent the non-profitable switching on of individual inverters, the control unit, when it is adapted to monitor the power supplied to the inverter assembly by the energy source, is preferably also adapted to switch off inverters which, by way of correction, be employed with a performance coefficient of less than 1, and which would be switched on based on, for example, the aforementioned rule.
Op gemerkt zij dat zich in een omvormsysteem waarin de 10 besturingseenheid de bovenstaande regel hanteert mogelijkerwijs geen enkele omvormer is ingeschakeld. Dit is bijvoorbeeld het geval wanneer de aangesloten energiebron tijdelijk helemaal geen elektriciteit opwekt, of onvoldoende voor het rendabel inschakelen van een enkele omvormer. Als de energiebron een windturbine is, kan dit zich bijvoorbeeld voordoen bij 15 windstil weer. Evenzo zullen omvormers voor het converteren van van zonnepanelen afkomstig vermogen in de nachtelijke uren mogelijk volledig uitgeschakeld blijven.It is to be noted that in an inverter system in which the control unit uses the above rule, possibly no inverter is switched on. This is the case, for example, when the connected energy source temporarily does not generate any electricity at all, or insufficiently for the cost-effective switching on of a single inverter. If the energy source is a wind turbine, this can occur, for example, in windless weather. Similarly, inverters for converting power from solar panels may remain completely switched off during the night hours.
Opgemerkt zij tevens dat de bovenstaande correctieregel bij voorkeur niet wordt toegepast door een besturingseenheid die is ingericht 20 voor het monitoren van het door een afnemer Van een omvormersamenstel gevraagde vermogen. Een dergelijke configuratie zal immers zijn gericht op het voldoen aan de energiebehoefte van de afnemer, waarbij het functioneren van een omvormer met een COP kleiner dan 1 bij voorkeur niet wordt voorkomen door het uitschakelen van die omvormer, hetgeen 25 immers als consequentie heeft dat dan niet in de energiebehoefte wordt voorzien.It is also to be noted that the above correction rule is preferably not applied by a control unit which is adapted to monitor the power demanded by a buyer of an inverter assembly. Such a configuration will after all be aimed at meeting the energy requirement of the customer, whereby the functioning of an inverter with a COP of less than 1 is preferably not prevented by switching off that inverter, which after all has the consequence that this will not energy needs are met.
Volgens een nadere uitwerking van de uitvinding hebben de Omvormers van het ten minste ene omvormsamenstel onderling verschillende nominale vermogens, terwijl hun gezamenlijk nominaal 8 .S> vermogen in hoofdzaak gelijk is aan het nominale vermogen van de ten minste ene energiebron of afnemer.According to a further elaboration of the invention, the Inverters of the at least one inverter assembly have mutually different nominal powers, while their joint nominal 8. S> power is substantially equal to the nominal power of the at least one energy source or consumer.
Zoals hiervoor beschreven kan een 10 kW-vermogensbereik worden verdeeld in 10 intervallen van 1 kW. Met een dergelijke opdeling van het 5 vermogensbereik kan ten opzichte van de bekende omvormers met een statisch nominaal vermogen reeds energiewinst worden geboekt. Met name vanuit economisch oogpunt kan het echter de voorkeur verdienen de omvormers van een omvormsamenstel zo te kiezen, dat hun gezamenlijk nominaal vermogen niet alleen bij benadering gelijk is aan het nominale 10 vermogen van de er op aan te sluiten energiebron te, maar tevens zo dat zij onderling systematisch in nominaal vermogen verschillen. Door een overwogen keuze kan immers zowel het aantal benodigde omvormers als het totale vermogensverlies worden beperkt. Zo kan het voordelig zijn een 8 kW vermogensbereik te verdelen over 3 omvormers van respectievelijk 1, 2 en 5 15 kW, of bijvoorbeeld 1, 3 en 4 kW. De keuze voor de ene of de andere verdeling kan afhankelijk zijn de vermogensbandbreedte waarin gedurende de meeste tijd aanbod wordt verwacht. Wordt verwacht dat het leeuwendeel van de tijd energie wordt aangeboden in de bandbreedte tussen 1 en 2 kW, dan verdient de eerste verdeling Waarschijnlijk de voorkeur, terwijl bij een 20 zwaartepunt in het bereik tussen 3 en 4 kW de tweede verdeling mogelijk de voorkem heeft. Zou in dit laatste geval immers de eerste verdeling worden gebruikt, dan zou het structureel ingeschakelde omvormvermogen 5 kW zijn, en dus onnodig groot ten opzichte van het structureel aangeboden vermogen van maximaal 4 kW, zodat een onnodig vermogensverlies geleden 25 wordt van bijvoorbeeld 1% over 1 kW.As described above, a 10 kW power range can be divided into 10 1 kW intervals. With such a division of the power range, energy gain can already be achieved compared to the known inverters with a static nominal power. In particular from an economic point of view, however, it may be preferable to choose the inverters of a conversion assembly such that their combined nominal power is not only approximately equal to the nominal power of the energy source to be connected to it, but also so that they differ systematically in nominal capital. After all, a well-considered choice can limit both the number of inverters required and the total power loss. For example, it can be advantageous to distribute an 8 kW power range over 3 inverters of 1, 2 and 5 15 kW, or for example 1, 3 and 4 kW. The choice for one or the other distribution can depend on the power bandwidth in which supply is expected during the most time. If it is expected that the lion's share of the time energy will be offered in the bandwidth between 1 and 2 kW, then the first distribution is probably preferable, while at a center of gravity in the range between 3 and 4 kW the second distribution may have the foremost. If the first distribution were to be used in the latter case, the structurally switched-on converting capacity would be 5 kW, and therefore unnecessarily large compared to the structurally offered capacity of a maximum of 4 kW, so that an unnecessary power loss of, for example, 1% over 1 kW.
De uitvinding verschaft tevens een werkwijze voor het omvormen van een door een energiebron aangeboden elektrisch ingangssignaal tot een door een afnemer afneembaar elektrisch uitgangssignaal met andere eigenschappen dan het ingangssignaal, omvattende het verschaffen van ten 30 minste twee omvormers; het continu of periodiek bepalen van ofwel een 9 momentaan vermogen van het door de energiebron aangeboden elektrische ingangssignaal ofwel een momentaan vermogen van het door de afnemer gevraagde uitgangssignaal; en het toevoeren van het elektrische ingangssignaal aan een aantal van genoemde omvormers voor het 5 omvormen van het ingangssignaal in het uitgangssignaal, waarbij de omvormers waaraan het ingangssignaal ter omvorming wordt toegevoerd steeds worden geselecteerd op basis van het bepaalde momentane vermogen van het aangeboden ingangssignaal of van het gevraagde uitgangsignaal.The invention also provides a method for converting an electrical input signal supplied by an energy source into a detachable electrical output signal with properties other than the input signal, comprising providing at least two inverters; continuously or periodically determining either an instantaneous power of the electrical input signal provided by the energy source or a current power of the output signal requested by the consumer; and applying the electrical input signal to a number of said inverters for converting the input signal into the output signal, wherein the inverters to which the input signal for conversion is applied are always selected on the basis of the determined instantaneous power of the input signal supplied or of the requested output signal.
10 Beknopte figuurbeschriiving10 Brief description of figures
De hierboven genoemde en andere eigenschappen en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen hierna worden toegelicht aan de hand van de volgende figuren: 15 Fig. 1 toont schematisch een uitvoeringsvoorbeeld van een omvormsysteem volgens de onderhavige uitvinding;The above-mentioned and other features and advantages of the present invention will be explained below with reference to the following figures: FIG. 1 schematically shows an exemplary embodiment of a conversion system according to the present invention;
Fig. 2 toont schematisch een energiebeheerssysteem volgens de onderhavige uitvinding; enFIG. 2 schematically shows an energy management system according to the present invention; and
Fig. 3 toont schematisch een autarkische woning die is voorzien 20 van een energiebeheerssysteem volgens de onderhavige uitvinding.FIG. 3 schematically shows an autarkic home provided with an energy management system according to the present invention.
Uitgebreide figuurbeschriivingExtensive figure description
Fig. 1 toont schematisch een uitvoeringsbeeld van een omvormsysteem 100 volgens de onderhavige uitvinding. Omvormsysteem 25 100 omvat een tweetal omvormsamenstellen 102,104 die beide drie omvormers omvatten. Omvormsamenstel 102 omvat omvormers 103, 103’, 103” met onderling verschillende nominale vermogens van respectievelijk 5, 2 en 1 kW, terwijl omvormsamenstel 104 omvormers met hetzelfde nominale vermogen van 2 kW omvat. Omvormsamenstellen 102,104 hebben 30 als geheel dus een nominaal vermogen van respectievelijk 8 en 6 kW· DeFIG. 1 schematically shows an embodiment of a conversion system 100 according to the present invention. Transformer system 100 comprises two transformer assemblies 102, 104 which both comprise three converters. Inverter assembly 102 comprises inverters 103, 103 ", 103" with mutually different nominal powers of 5, 2 and 1 kW, respectively, while inverter assembly 104 comprises inverters with the same nominal power of 2 kW. Converter assemblies 102, 104 as a whole therefore have a nominal capacity of 8 and 6 kW respectively
IQI.Q
ir individuele omvormers zijn in Fig. 1 via een signaalbus 108 verbonden met een besturingseenheid 106. Via stuursignalen over signaalbus 108 is besturingseenheid 106 in staat de individuele omvormers te activeren en de deactiveren. Tevens is besturingseenheid 106 via signaallijn 110 met de 5 ingangen 102a, 104a van de omvormsamenstellen 102,104 verbonden teneinde het op de ingangen aangeboden vermogen te monitoren. Dit kan bijvoorbeeld plaatsvinden door een potentiaalmeting van het elektrische signaal op de ingang, of met behulp van een op de ingang aangesloten vermogensmeter (niet getoond). Het voor hun functioneren benodigde 10 vermogen kunnen de omvormers onttrekken aan het elektrische ingangssignaal — indien dit hiervoor voldoende vermogen levert — of aan een externe voeding, zoals een accu of het lichtnet.Individual inverters are shown in FIG. 1 connected via a signal bus 108 to a control unit 106. Via control signals over signal bus 108, control unit 106 is capable of activating and deactivating the individual inverters. Control unit 106 is also connected via signal line 110 to the 5 inputs 102a, 104a of the conversion assemblies 102,104 in order to monitor the power applied to the inputs. This can be done, for example, by a potential measurement of the electrical signal on the input, or with the aid of a power meter connected to the input (not shown). The inverters can extract the power required for their functioning from the electrical input signal - if this provides sufficient power for this - or from an external power supply, such as a battery or the mains.
In een alternatieve uitvoeringsvorm zijn de individuele omvormers door tussenkomst van een aanstuurbare elektrische voedingseenheid (niet 15 getoond) met besturingseenheid 106 verbonden. De individuele omvormers zijn in deze uitvoeringsvorm via vermogenskabels op afzonderlijk te bekrachtigen poorten van de voedingseenheid aangesloten, terwijl de voedingseenheid via een signaalbus 108 met besturingseenheid 106 communiceert. De voedingseenheid voorziet de afzonderlijke omvormers van 20 elektrisch vermogen om te functioneren wanneer hij hiertoe via signaalbus 108 opdracht krijgt van besturingseenheid 106. Genoemde voedingseenheid en signaalbus kunnen integraal onderdeel van de besturingseenheid zijn. In dat geval is de besturingseenheid met via laag vermogen geschakelde voedinglijnen met de individuele omvormers verbonden. Een voordeel van 25 deze uitvoeringsvorm is dat zich op de signaalbus slechts één continu luisterende (en dus energieconsumerende) partij bevindt, namelijk de voedingseenheid, terwijl de omvormers eenvoudig worden in- en uitgeschakeld door middel van het in- of uitschakelen van de vermogenstoevoer.In an alternative embodiment, the individual inverters are connected to control unit 106 through a controllable electrical supply unit (not shown). In this embodiment, the individual inverters are connected via power cables to separately energized ports of the power supply unit, while the power supply unit communicates with control unit 106 via a signal bus 108. The power supply unit provides the individual inverters with electrical power to function when they are instructed to do so via signal bus 108 from control unit 106. Said power supply unit and signal bus can be an integral part of the control unit. In that case the control unit is connected to the individual inverters with power lines connected via low power. An advantage of this embodiment is that there is only one continuously listening (and therefore energy-consuming) party on the signal bus, namely the power supply unit, while the inverters are simply switched on and off by means of switching the power supply on or off.
1111
Fig. 2 toont schematisch een energiebeheerssysteem volgens de onderhavige uitvinding. Een dergelijk systeem kan bijvoorbeeld worden gebruikt om energieaanbod en energievraag in een autarkische woning op elkaar af te stemmen. Het energiebeheerssysteem van Fig. 2 kan opgebouwd 5 Worden gedacht uit vijf functioneel te onderscheiden sectoren. Achtereenvolgens zijn dat, van links naar rechts, een sector voor energieproductie, energieconversie, energieopslag, energieconversie, en energieverbruik. De sector ‘energieproductie’ omvat een aantal energiebronnen, zoals een windturbine, een zonnepaneel, een hulpbron 10 (bijvoorbeeld een aggregaat) en een brandstofcel 214, en representeert in beginsel de aanbodzijde van het systeem. De sector ‘energieverbruik’ representeert de complementerende vraagzijde.FIG. 2 schematically shows an energy management system according to the present invention. Such a system can be used, for example, to coordinate energy supply and energy demand in an autarkic home. The energy management system of FIG. 2 can be built up 5 Five functional sectors can be distinguished. Successively, from left to right, they are a sector for energy production, energy conversion, energy storage, energy conversion, and energy consumption. The "energy production" sector comprises a number of energy sources, such as a wind turbine, a solar panel, a resource 10 (for example an aggregate) and a fuel cell 214, and in principle represents the supply side of the system. The "energy consumption" sector represents the complementary demand side.
De door de energiebronnen opgewekte elektrische energie wordt in de eerste energieconversiesector met behulp van omvormsamenstellen 216, 15 218, etc. efficiënt omgevormd tot een vermogenssignaal met eigenschappen die de opslag van de opgewekte energie faciliteren. In het in Fig. 2 weergegeven uitvoeringsvoorbeeld is dit een 48V-gelijkspanningssignaal.The electric energy generated by the energy sources is efficiently converted in the first energy conversion sector with the aid of conversion assemblies 216, 218, etc. into a power signal with properties that facilitate the storage of the energy generated. In the embodiment shown in FIG. 2, this is a 48 V DC signal.
Het omvormsamenstel 216 dat is aangesloten op de windturbine is derhalve van het AC/DC-type, nu de windturbine een wisselspanningssignaal 20 genereert. Het op het zonnepaneel aangesloten omvormsamenstel 218 omvat daarentegen omvormers van het DC/DC-type omdat het paneel een gelijkspanningssignaal afgeeft.The transducer assembly 216 connected to the wind turbine is therefore of the AC / DC type, now that the wind turbine generates an alternating voltage signal. Conversely, the inverter assembly 218 connected to the solar panel comprises inverters of the DC / DC type because the panel outputs a DC voltage signal.
De omvormsamenstellen 216, 218, etc. zijn via een signaalbus 210 verbonden met een besturingseenheid 200. Via de signaalbus 210 is de 25 besturingseenheid in staat de verschillende omvormers van de respectieve omvormsamenstellen 216, 218, etc. te activeren en te deactiveren, een en ander op basis van informatie omtrent het door de respectieve energiebron aangeboden vermogen, zoals hiervoor besproken. De door de omvormsamenstellen 216, 218, etc. afgegeven vermogenssignalen worden 30 aangeboden aan een door besturingseenheid 200 gecontroleerde 12 vennogensbus 212, het centrale pad in het systeem waarlangs zowel inkomend als uitgaand vermogen wordt getransporteerd.The converter assemblies 216, 218, etc. are connected via a signal bus 210 to a control unit 200. Via the signal bus 210, the control unit is capable of activating and deactivating the various inverters of the respective converter assemblies 216, 218, etc., and others based on information about the power offered by the respective energy source, as discussed above. The power signals output from the transformer assemblies 216, 218, etc. are presented to a 12 power bus 212 controlled by control unit 200, the central path in the system along which both incoming and outgoing power is transported.
Op bus 212 is ook een energieopslageenheid 208 aangesloten. Bij voorkeur is deze opslageenheid vormgegeven als een loodaccu, welke per 24 5 uur typisch minder dan 0.1% van de opgeslagen energie verheet. De door dé omvormsamenstellen 216, 218, etc. afgegeven elektrische energie kan via vermogensbus 212, onder regie van besturingseenheid 200, worden toegevoerd aan opslageenheid 208. Door het systeem uit te rusten met een energieopslageenheid kunnen energievraag en energieaanbod binnen het 10 energiebeheerssysteem op elkaar worden afgestemd. Wanneer de momentane energievraag aan de vraag- of verbruikzijde het momentane energieaanbod aan de aanbod- of productiezijde overtreft kan (voor althans een deel van de energiebehoefte) worden geput uit de opslageenheid, terwijl in het omgekeerde geval juist energie kan worden opgeslagen voor later 15 gebruik. De hiertoe benodigde afstemming van vermogensstromen in het systeem wordt gecoördineerd door de besturingseenheid 200. Deze is voorzien van een interface 202, via welke aan een menselijke gebruiker van het systeem bijvoorbeeld statusinformatie over het systeem kan worden verschaft, en via welke de gebruiker mogelijk de energiebeheersstrategie 20 kan beïnvloeden. Teneinde het energieverbruik van het beheerssysteem te minimaliseren is de interface bij voorkeur een laagvermogensinterface, die bovendien uitgeschakeld kan worden wanneer geen interactie met een gebruiker plaatsvindt.An energy storage unit 208 is also connected to bus 212. This storage unit is preferably designed as a lead-acid battery, which typically sheds less than 0.1% of the stored energy per 24 hours. The electrical energy delivered by the conversion assemblies 216, 218, etc. can be supplied via power bus 212, under the control of control unit 200, to storage unit 208. By equipping the system with an energy storage unit, energy demand and energy supply within the energy management system can be matched to each other in tune. When the current energy demand on the demand or consumption side exceeds the current energy supply on the supply or production side, (for at least part of the energy requirement) energy can be drawn from the storage unit, whereas in the reverse case energy can be stored for later use . The required tuning of power flows in the system for this is coordinated by the control unit 200. This is provided with an interface 202, via which, for example, a human user of the system can be provided with status information about the system, and via which the user may possibly have the energy management strategy. 20 can affect. In order to minimize the energy consumption of the management system, the interface is preferably a low power interface, which moreover can be switched off when no interaction with a user takes place.
Uitgangspunt van het schematisch in Fig. 2 weergegeven 25 energiebeheerssysteem is dat het vermogen intern wordt verwerkt in een vorm die niet geschikt is voor directe toepassing aan de vraagzijde. Het 48V-gelijkspa nningssignaal is, met andere woorden, niet geschikt om direct te worden toegevoerd aan een energieconsumerend apparaat dat voor zijn energietoevoer afhankelijk is van het energiebeheerssysteem. Daarom is een 30 tweede energieconversiesector voorzien welke wederom een aantal energie- 13Starting point of the schematic in FIG. 2 is that the power is internally processed in a form that is not suitable for direct application on the demand side. The 48 V direct voltage signal is, in other words, not suitable for being supplied directly to an energy-consuming device that is dependent on the energy management system for its energy supply. That is why a second energy conversion sector is provided, which again has a number of energy 13
Hf efficiënte omvormsamenstellen 220, 222 volgens de onderhavige uitvinding omvat· Ook deze omvormsamenstellen zijn via signaalbus 210 verbonden met besturingseenheid 200, en via vermogensbus 212 met onder meer de energieopslageenheid 208 en de omvormsamenstellen 216, 218, etc. De 5 verschillende door omvormsamenstellen 220, 222 omvatte omvormers worden door besturingseenheid 200 ingeschakeld naar gelang de vermogensvraag, die door besturingseenheid 200 wordt gemonitoord, daartoe aanleiding geeft. Zij worden dus in zekere zin spiegelbeeldig ten opzichte van de omvormsamenstellen 216, 218, etc. aangestuurd, Zoals 10 hiervoor reeds is opgemerkt is van het uitschakelen van de door de omvormsamenstellen 220, 222 omvatte omvormers, indien zij functioneren met een prestatiecoëfficiënt kleiner dan 1, in beginsel geen sprake. Aan een vermogensvraag, hoe klein ook, dient immers steeds voldaan te worden.The efficient inverter assemblies 220, 222 according to the present invention also comprise · These inverter assemblies are also connected via signal bus 210 to control unit 200, and via power bus 212 to, inter alia, the energy storage unit 208 and the inverter assemblies 216, 218, etc. The 5 different inverter assemblies 220, The inverters included in 222 are switched on by the control unit 200, depending on the power demand monitored by the control unit 200. They are thus controlled to a certain extent in mirror image with respect to the inverter assemblies 216, 218, etc. As has already been mentioned above, the inverters included in the inverter assemblies 220, 222 are switched off if they function with a performance coefficient of less than 1 , in principle no question. A power demand, however small, must always be met.
De omvormsamenstellen 220, 222 zijn Van respectievelijk het 15 DC/AC- en het DC/DC-type, waarbij het DC/AC-omvormsamenstel het 48V- gelijkspanningssignaal bijvoorbeeld transformeert naar een sinusvormig 230V, 50Hz wisselspanningssignaal dat vergelijkbaar is met dat op het lichtnét. Het weergegeven DC/DC-omvormSamenstel 222 wordt gebruikt Voor het leveren van gehjkspanningsvermogen aan een elektrolyseapparaat 20 204 dat water ontleedt. De gecreëerde waterstof kan worden opgeslagen in een tweede energieopslageenheid 206, die in de opzet van Fig. 2 een aanvulling vormt op loodaccu 208. Wanneer een energievraag daartoe aanleiding geeft kan de in de waterstof opgeslagen energie middels een brandstofcel 214 worden vrijgemaakt, en opnieuw als vermogen in het 25 systeem worden geïntroduceerd. - Het verdient aantekening dat het energiebeheerssysteem in principe geen beperkingen oplegt aan de apparatuur die aan de vraagzijde kan worden aangesloten.The converter assemblies 220, 222 are of the DC / AC and DC / DC type, respectively, the DC / AC converter assembly transforming the 48 V DC signal, for example, into a sinusoidal 230 V, 50 Hz AC signal that is comparable to that on the light net . The DC / DC converter assembly 222 shown is used to provide an electrolysis device 204 that decomposes water. The created hydrogen can be stored in a second energy storage unit 206, which in the layout of FIG. 2 is a supplement to lead-acid battery 208. If an energy demand gives cause for this, the energy stored in the hydrogen can be released by means of a fuel cell 214, and reintroduced as power in the system. - It is worth noting that the energy management system does not in principle impose restrictions on the equipment that can be connected on the demand side.
Fig. 3 illustreert schematisch een woning 300 waarin een energiebeheerssysteem met de hoogrendementomvormsaméustellen volgens 30 de onderhavige uitvinding is geïmplementeerd. De figuur toont daarmee een 14 concrete en belangrijke toepassing van zowel dë omvormers als het systeem. De getoonde woning 300 is in energetisch opzicht autarkisch, en is hiertoe uitgerust met een aantal energiebronnen: een windturbine 301, een zonnepaneel/zonnecollector-combinatie 302 en een hybride voertuig 304.FIG. 3 schematically illustrates a dwelling 300 in which an energy management system with the high efficiency conversion sets of the present invention is implemented. The figure thus shows a concrete and important application of both the inverters and the system. The home 300 shown is autarkic in energy terms, and for this purpose is equipped with a number of energy sources: a wind turbine 301, a solar panel / solar collector combination 302 and a hybrid vehicle 304.
5 Deze energiebronnen zijn, voor zover zij elektrische energie leveren, aangesloten op de aanbodzijde van een energiebeheerssysteem dat vergelijkbaar is met het systeem dat is weergegeven in Fig. 2; overeenkomstige onderdelen zijn dan ook voorzien van zelfde referentiecijfers. Woning 300 is tevens voorzien van een ondergrondse 10 warmteopslagvoorziening 306. Hierin kan met behulp van een warmtepomp overtollige warmte-energie worden opgeslagen, zoals bijvoorbeeld de warmte-energie die met behulp van zonnecollector 302 is ingevangen. Omgekeerd kan in het geval van een warmtebehoefte de warmte-energie met behulp van de warmtepomp aan opslagvoorziening 306 worden 15 ontrokken, en bijvoorbeeld worden aangewend voor de verwarming van de woning.These energy sources, insofar as they provide electrical energy, are connected to the supply side of an energy management system that is comparable to the system shown in FIG. 2; corresponding parts are therefore provided with the same reference numbers. Housing 300 is also provided with an underground heat storage facility 306. Here, excess heat energy can be stored with the aid of a heat pump, such as, for example, the heat energy captured by means of solar collector 302. Conversely, in the case of a heat requirement, the heat energy can be extracted from the storage facility 306 with the aid of the heat pump, and used, for example, for heating the home.
Om de autarkie van de woning 300 te waarborgen dienen de energiebronnen 301, 302, 304, en dus ook het energiebeheerssysteem en de daarin vervatte opslageenheid 208, te zijn gedimensioneerd in relatie tot de 20 omgevingsomstandigheden en het energieverbruik in de woning. Daarbij dient men zich rekenschap te geven van het feit dat het energieverbruik in de woning in de winter doorgaans hoger ligt dan in de zomer, terwijl de hoeveelheid door de energiebronnen opgewekte energie dan doorgaans minder is. Bij voorkeur is daarom een accu 208 met enige capaciteit, 25 bijvoorbeeld circa 300 kWh, voorzien, in het bijzonder om een voldoende groot energieaanbod in de wintermaanden te garanderen. In het geval de capaciteit van de accu onverhoopt Onvoldoende mocht blijken kan het hybride voertuig 304 worden ingeschakeld als hulpbron. Overigens is het voertuig 304 niet slechts als energiebron inzetbaar. Wanneer zich in de 30 zomermaanden een energieoverschot voórdoet is het bijvoorbeeld mogelijk 15 if de accu van het Voertuig 304 op te laden met vermogen uit het energiebeheerssysteem.To ensure the autarky of the house 300, the energy sources 301, 302, 304, and thus also the energy management system and the storage unit 208 contained therein, must be dimensioned in relation to the ambient conditions and the energy consumption in the house. In doing so, account must be taken of the fact that the energy consumption in the home is generally higher in the winter than in the summer, while the amount of energy generated by the energy sources is then generally less. Therefore, a battery 208 of some capacity, for example approximately 300 kWh, is preferably provided, in particular to guarantee a sufficiently large energy supply in the winter months. In the unlikely event that the capacity of the battery is insufficient, the hybrid vehicle 304 can be switched on as a resource. Incidentally, the vehicle 304 cannot only be used as an energy source. If an energy surplus occurs in the 30 summer months, it is possible, for example, to charge the battery of the Vehicle 304 with power from the energy management system.
Voor een autarkische woning is het belang van de hoogrendementomvormsamenstellen volgens de onderhavige uitvinding 5 primair hierin gelegen, dat de benodigde energiebronnen in termen van vermogensopbrengst/capaciteit lichter kunnen worden uitgevoerd, en dus aanzienlijk goedkoper en kleiner dan voorheen. Door toepassing van de uitvinding wordt het totale energieverbruik van een autarkische woning immers gereduceerd, met name door het verkleinen van de overhead die het 10 energiebeheerssysteem met zich brengt. In een energiebeheerssysteem volgens de onderhavige uitvinding wordt — bij toepassing van conventionele omvormers met een verlies van 1% van het nominaal vermogen — in principe niet veel meer dan circa 2% (aanbod- én vraagconversie) van het door het systeem beheerde vermogen door het systeem zelf verbruikt. Om te voorzien 15 in een energiebehoefte van 2500 kWh is dan ook geen overhead van 1300 kWh meer nodig, zoals eerder becijferd, maar slechts een overhead in de orde van enkele tientallen kWh. Een substantiële reductie derhalve.For an autarkic home, the importance of the high-efficiency conversion assemblies according to the present invention is primarily that the energy sources required in terms of power output / capacity can be made lighter, and thus considerably cheaper and smaller than before. After all, by applying the invention the total energy consumption of an autarkic home is reduced, in particular by reducing the overhead that the energy management system entails. In an energy management system according to the present invention - when using conventional inverters with a loss of 1% of the nominal power - in principle not much more than approximately 2% (supply and demand conversion) of the power managed by the system is supplied by the system consumed yourself. In order to meet an energy requirement of 2500 kWh, therefore, overhead of 1300 kWh is no longer required, as previously calculated, but only an overhead of the order of a few tens of kWh. A substantial reduction therefore.
Hoewel in het voorgaande de onderhavige uitvinding is toegelicht aan de hand van enkele uitvoeringsvoorbeelden dient te worden opgemerkt 20 dat de uitvinding niet tot deze uitvoeringsvoorbeelden is beperkt. Door een vakman kunnen verschillende aanpassingen en wijzigingen op de besproken uitvoeringsvoorbeelden worden aangebracht zonder dat hierdoor de gedachte en het bereik van de uitvinding, zoals neergelegd in de hiernavolgende conclusies, wordt verlaten. In het bijzonder kunnen daarbij 25 verschillende hierboven beschreven uitvoeringsvoorbeelden van de uitvinding worden gecombineerd tot nieuwe uitvoeringsvormen.Although in the foregoing the present invention has been elucidated with reference to a few exemplary embodiments, it should be noted that the invention is not limited to these exemplary embodiments. Various modifications and changes can be made to the discussed exemplary embodiments by a person skilled in the art without thereby departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the following claims. In particular, different exemplary embodiments of the invention described above can be combined into new embodiments.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2001593A NL2001593C2 (en) | 2008-05-19 | 2008-05-19 | Transformation system for use in power system installed in building i.e. house, has control unit disabling some of converters utilized for converting input signal into output signal, based on power consumption |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2001593A NL2001593C2 (en) | 2008-05-19 | 2008-05-19 | Transformation system for use in power system installed in building i.e. house, has control unit disabling some of converters utilized for converting input signal into output signal, based on power consumption |
| NL2001593 | 2008-05-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL2001593C2 true NL2001593C2 (en) | 2009-11-20 |
Family
ID=40242703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL2001593A NL2001593C2 (en) | 2008-05-19 | 2008-05-19 | Transformation system for use in power system installed in building i.e. house, has control unit disabling some of converters utilized for converting input signal into output signal, based on power consumption |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL2001593C2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19805926A1 (en) * | 1998-02-13 | 1999-08-19 | Bosch Gmbh Robert | Device and method for the controlled parallel operation of DC / DC converters |
| US6154381A (en) * | 1999-06-30 | 2000-11-28 | General Motors Corporation | High efficiency power system with plural parallel DC/DC converters |
| US6166934A (en) * | 1999-06-30 | 2000-12-26 | General Motors Corporation | High efficiency power system with plural parallel DC/DC converters |
| US20040125618A1 (en) * | 2002-12-26 | 2004-07-01 | Michael De Rooij | Multiple energy-source power converter system |
-
2008
- 2008-05-19 NL NL2001593A patent/NL2001593C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19805926A1 (en) * | 1998-02-13 | 1999-08-19 | Bosch Gmbh Robert | Device and method for the controlled parallel operation of DC / DC converters |
| US6154381A (en) * | 1999-06-30 | 2000-11-28 | General Motors Corporation | High efficiency power system with plural parallel DC/DC converters |
| US6166934A (en) * | 1999-06-30 | 2000-12-26 | General Motors Corporation | High efficiency power system with plural parallel DC/DC converters |
| US20040125618A1 (en) * | 2002-12-26 | 2004-07-01 | Michael De Rooij | Multiple energy-source power converter system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10135241B2 (en) | Power converter for a solar panel | |
| CA2734671A1 (en) | Power conversion system and method for providing maximum efficiency of power conversion for a photovoltaic system, and photovoltaic system employing a photovoltaic array and an energy storage device | |
| CN103840487A (en) | Black-start method, energy management system and off-grid light storage micro-grid with shared alternating-current bus | |
| Huang et al. | Control and load-dispatching strategies for a microgrid with a DC/AC inverter of fixed frequency | |
| KR101457094B1 (en) | Hybrid Power Generation System Using Wind and solar | |
| KR101644522B1 (en) | Power supply system of ac microgrid three phase | |
| CN108370156B (en) | Power system using maximum power point tracking technology | |
| JP2011135768A (en) | Power-supply apparatus and inverter | |
| Shaikh et al. | Performance analysis of wind-photovoltaic-battery based DC microgrid setup for off-grid applications | |
| CN202513586U (en) | Intelligent micro-grid using renewable energy for generating power | |
| NL2001593C2 (en) | Transformation system for use in power system installed in building i.e. house, has control unit disabling some of converters utilized for converting input signal into output signal, based on power consumption | |
| Mumbere et al. | A Novel Energy Management Technique for Shared Solar and Storage Resources in Remote Communities | |
| TWI642251B (en) | Energy system using maximum energy utilization point tracking technologies | |
| JP2013207935A (en) | Energy management system, energy management method, and distributed power source | |
| WO2018126551A1 (en) | System for controlling tracking of maximum power point of photovoltaic array, and photovoltaic air-conditioning system | |
| Rajkumar et al. | A novel solar PV equipped flexible AC/DC microgrid based energy management for effective residential power distribution | |
| CN106026136A (en) | Power balance control method for power supply access apparatus | |
| JP5959969B2 (en) | Solar power system | |
| CN105846533A (en) | Power supply method and device for online monitoring system of power transmission line | |
| Mohammadi et al. | A Novel optimal placement of PV system for loss reduction and voltage profile improvement | |
| CN219018482U (en) | Photoelectric complementary device | |
| Yamauchi et al. | Advanced Smart House with an electric vehicle | |
| JP2020184851A (en) | Dc power network and control system of dc power network | |
| CN105281352A (en) | Photovoltaic power-energy storage integrated off-grid system and multistage optimization control method thereof | |
| KR20200079360A (en) | Building Energy Management System and Energy Independent Building |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20111201 |