WO2019243368A1 - Visualisierer für leistungsflüsse - Google Patents

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    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/242—Home appliances

Definitions

  • the invention relates to a visualizer for power flows, particularly in a household with a decentralized energy generation system such as a photovoltaic system.
  • Decentralized energy generation systems for example photovoltaic systems, make it possible to generate the electricity required in a household at least temporarily, instead of having to obtain it from the network to which the household is connected. Only if the power required in the household exceeds the power generated by the decentralized energy generation system, will the additional power be drawn from the network. On the other hand, if the power generated by the decentralized power generation plant exceeds the power requirements of the household consumers, the excess power is fed into the network.
  • a visualizer for energy flows comprises a receiving device for a parameter characterizing an energy flow and a display unit which converts the parameter or a display value determined from the parameter by means of a first evaluation algorithm into a light signal which can be recognized on at least one outer surface of the visualizer.
  • the parameter can in particular be an energy flow via a connection of the household to a network, which is determined by means of a so-called smart meter.
  • the energy flow can be transmitted from the smart meter, in particular via a router, to the receiving device of the visualizer.
  • the transmission can be wired, for example via an Ethernet connection, or wirelessly, for example via radio protocols such as WLAN, Zigbee or the like.
  • the visualizer can have, for example, a housing in the form of a cube, at least three of the cube surfaces having a band-shaped area on which the light signal is implemented.
  • the light signal can be generated by means of light emitting diodes.
  • a multicolor diode can be used or a large number of light-emitting diodes, each of which emits the light signal over part of the outer surface. Different colors can then easily be generated by different diodes.
  • the visualizer further comprises one
  • Processing unit which is set up by the receiving device
  • Display unit to be transmitted as averaged parameters for display.
  • the preset time period can be, for example, between 5 seconds and 10 seconds, with longer and shorter time periods not being excluded.
  • the averaging can in particular be a moving average.
  • a plurality of predetermined value ranges are advantageously stored in the visualizer.
  • a color value can be assigned to each value range, which the display unit can display as a light signal.
  • the display unit is set up to determine a value range from a plurality of predetermined value ranges in which the parameter lies.
  • the light signal is then implemented in a color assigned to the value range.
  • a power flow in a range of values of +50 watts and -50 watts in yellow color.
  • Positive values of the power flow refer to a flow from the network to the household, negative values to a power flow from the household to the network. Values above +50 W can then be displayed in red, for example, values below -50 W in green.
  • the display unit is set up to convert the light signal into a brightness that corresponds to a relative position of the parameter in the value range.
  • the brightness of the red light signal can increase, the greater the values of the power flow from the network to the household.
  • the green light signal can increase in brightness.
  • an upper limit value for example when an amount of 3000 watts is exceeded, the brightness of the light signal then no longer increases.
  • the magnitude of the power flow can be implemented instead of the brightness via an area portion of the at least one outer area that corresponds to a relative position of the parameter in the value range. So the area share in a kind Starting from one end of the outer surface, the level indicator should increase with increasing amount of power flow until the light signal fills the entire outer surface.
  • the display unit is designed to emit a specific light signal when it receives an error message, in particular an error message from the decentralized energy generation system.
  • the light signal can in particular be a flashing signal, the reactive frequency or the color being specific to the type of error message. Even the lack of one
  • the received signal for the parameter can be displayed in this way.
  • the light signal is recognizable on three outer surfaces of the visualizer.
  • a similar light signal can be implemented on the outer surfaces.
  • Evaluation algorithm different evaluation algorithm is determined.
  • the processing unit in the context of the second evaluation algorithm is determined.
  • the color green can correspond to the case that more energy was fed into the network during the day than was taken from the network, the color red the reverse case and the color yellow the case that the
  • the visualizer can furthermore have a connection for a memory card.
  • the visualizer is set up to use the parameters received or from the parameters received
  • Evaluation algorithms record certain display values for the light signal on the memory card so that they can be used for later evaluation.
  • the visualizer has a cube-shaped housing in FIG. 1.
  • Three of the cube surfaces are designed in such a way that each of the cube surfaces has a lighting area 2 in which the light signal is displayed.
  • the lighting area 2 is between a first
  • the luminous area 2 therefore has a band-like shape which is continuously continued over the three adjacent cube surfaces and thus form a coherent luminous band.
  • the housing of the visualizer also has an opening for receiving a

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

Ein Visualisierer für Leistungsflüsse wird beschrieben, der eine Empfangseinrichtung für einen einen Leistungsfluss charakterisierenden Parameter und eine Anzeigeeinheit umfasst, die den Parameter oder einen aus dem Parameter mittels eines ersten Auswertealgorithmus bestimmten Anzeigewert in ein Leuchtsignal umsetzt, das an mindestens einer Außenfläche des Visualisierers erkennbar ist.

Description

Visualisierer für Leistungsflüsse
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Visualisierer für Leistungsflüsse, insbesondere in einem Haushalt mit einer dezentralen Energieerzeugungsanlage wie einer Photovoltaikanlage.
Dezentrale Energieerzeugungsanlagen, beispielsweise Photovoltaikanlagen, ermöglichen es, den in einem Haushalt benötigten Strom zumindest zeitweise selbst zu erzeugen, anstelle ihn aus dem Netz, an den der Haushalt angeschlossen ist, beziehen zu müssen. Nur wenn die im Haushalt benötigte Leistung die durch die dezentrale Energieerzeugungsanlage erzeugte Leistung übersteigt, wird die zusätzliche Leistung aus dem Netz bezogen. Wenn die durch die dezentrale Energieerzeugungsanlage erzeugte Leistung den Leistungsbedarf der Verbraucher des Haushalts übersteigt, wird die überschüssige Leistung dagegen in das Netz eingespeist.
Es ist wünschenswert und Aufgabe dieser Erfindung, dass die aktuelle Situation, ob der Haushalt Leistung aus dem Netz bezieht, Leistung in das Netz einspeist, oder die
Leistungsbilanz im Wesentlichen ausgeglichen ist, jederzeit im Haushalt leicht erkennbar ist. Diese leichte Erkennbarkeit ermöglicht es beispielsweise, den Verbrauch im Haushalt der Erzeugung anzupassen. Diese Anpassung kann ein Haushaltsteilnehmer leicht vornehmen, indem er einen Verbraucher ein- oder ausschaltet.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Visualisierer für Energieflüsse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Ein erfindungsgemäßer Visualisierer für Energieflüsse umfasst eine Empfangseinrichtung für einen einen Energiefluss charakterisierenden Parameter und eine Anzeigeeinheit, die den Parameter oder einen aus dem Parameter mittels eines ersten Auswertealgorithmus bestimmten Anzeigewert in ein Leuchtsignal umsetzt, das an mindestens einer Außenfläche des Visualisierer erkennbar ist. Der Parameter kann insbesondere ein Energiefluss über einen Anschluss des Haushalts an ein Netz sein, der mittels eines sogenannten Smart Meter bestimmt wird. Der Energiefluss kann von dem Smart Meter insbesondere über einen Router an die Empfangseinrichtung des Visualisierers übertragen werden. Die Übertragung kann kabelgebundene, beispielsweise über ein Ethernet-Anschluss, oder kabellos erfolgen, beispielsweise über Funkprotokolle wie WLAN, Zigbee oder ähnliche. Der Visualisierer kann beispielsweise ein Gehäuse in Form eines Würfels haben, wobei mindestens drei der Würfelflächen einen bandförmigen Bereich aufweisen, an denen das Leuchtsignal umgesetzt wird.
Das Leuchtsignal kann mitttels Leuchtdioden erzeugt werden. Es kann eine Mehrfarbendiode eingesetzt werden oder eine Vielzahl von Leuchtdioden, die jeweils über einen Teil der Außenfläche das Leuchtsignal abstrahlen. Unterschiedliche Farben können dann einfach durch unterschiedliche Dioden erzeugt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Visualisierer weiterhin eine
Verarbeitungseinheit, die dazu eingerichtet ist, den von der Empfangseinrichtung
empfangenen Parameter über eine voreingestellte Zeitdauer zu Mitteln und der
Anzeigeeinheit als gemittelten Parameter zur Anzeige zu übertragen. Die voreingestellte Zeitdauer kann hierbei beispielsweise zwischen 5 Sekunden und 10 Sekunden betragen, wobei längere und kürzere Zeitdauern nicht ausgeschlossen werden. Die Mittelung kann insbesondere ein gleitender Mittelwert sein.
Vorteilhafterweise werden im Visualisierer eine Mehrzahl von vorgegebenen Wertebereichen hinterlegt. Jedem Wertebereich kann ein Farbwert zugeordnet sein, den die Anzeigeeinheit als Leuchtsignal anzeigen kann. Die Anzeigeeinheit ist hierbei zur Bestimmung eines Wertebereichs von einer Mehrzahl von vorgegebenen Wertebereichen eingerichtet, in dem der Parameter liegt. Das Leuchtsignal wird dann in einer dem Wertebereich zugeordneten Farbe umgesetzt wird.
So kann beispielsweise vorgesehen sein, einen Leistungsfluss in einem Wertebereich von +50 Watt und -50 Watt in gelber Farbe darzustellen. Positive Werte des Leistungsflusses beziehen sich hierbei auf einen Fluss vom Netz in den Haushalt, negative Werte auf einen Leistungsfluss vom Haushalt in das Netz. Werte über +50 W können dann beispielsweise in roter Farbe dargestellt werden, Werte unter -50 W in grüner Farbe.
Es ist vorteilhaft, wenn die Anzeigeeinheit dazu eingerichtet ist, das Leuchtsignal in einer Helligkeit umzusetzen, die einer relativen Lage des Parameters im Wertebereich entspricht. So kann das rote Leuchtsignal in seiner Helligkeit zunehmen, je größer die Werte des Leistungsflusses vom Netz in den Haushalt sind. Analog kann das grüne Leuchtsignal in seiner Helligkeit zunehmen, je größer der Betrag des Leistungsflusses vom Haushalt in das Netz ist. Bei Erreichen eines oberen Grenzwertes, beispielsweise bei Überschreiten eines Betrags von 3000 Watt, nimmt die Helligkeit des Leuchtsignals dann nicht weiter zu.
Alternativ kann die Größe des Leistungsflusses anstelle über die Helligkeit auch über einen Flächenanteil der mindestens einen Außenfläche umgesetzt werden, der einer relativen Lage des Parameters im Wertebereich entspricht. So kann der Flächenanteil in einer Art Füllstandsanzeige ausgehend von einem Ende der Außenfläche mit zunehmendem Betrag des Leistungsflusses zunehmen, bis das Leuchtsignal die gesamte Außenfläche ausfüllt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist die Anzeigeeinheit dazu ausgerichtet, ein spezifisches Leuchtsignal auszusenden, wenn sie eine Fehlermeldung erhält, insbesondere eine Fehlermeldung der dezentralen Energieerzeugungsanlage. Das spezifische
Leuchtsignal kann hierbei insbesondere ein Blinksignal sein, wobei die Blindfrequenz oder die Farbe spezifisch für die Art der Fehlermeldung ist. Auch das Fehlen eines
Empfangssignals für den Parameter kann so angezeigt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Leuchtsignal an drei Außenflächen des Visualisierers erkennbar. An den Außenflächen kann jeweils ein gleichartiges Leuchtsignal umgesetzt sein.
Alternativ ist es aber auch denkbar, dass unterschiedliche Außenflächen des Visualisierers unterschiedliche Leuchtsignale umsetzen. So ist es beispielsweise denkbar, dass an einer weiteren Außenfläche des Visualisierers ein weiteres Leuchtsignal erkennbar ist, das in Abhängigkeit des empfangenen Parameters über einen zweiten, zum ersten
Auswertealgorithmus unterschiedlichen Auswertealgorithmus bestimmt ist. Beispielsweise kann die Verarbeitungseinheit im Rahmen des zweiten Auswertealgorithmus die
empfangenen Parameter aufsummieren, um so einen kumulativen Energieaustausch zwischen Haushalt und Netz zum Beispiel im Laufe eines Tages zu bestimmen. Auf der weiteren Außenfläche kann dann ein Leuchtsignal dargestellt werden, das dem kumulativen Energieaustausch entspricht. Auch hier kann die Farbe Grün dem Fall entsprechen, dass im Laufe des Tages mehr Energie in das Netz eingespeist wurde als dem Netz entnommen wurde, die Farbe Rot den umgekehrten Fall und die Farbe Gelb den Fall, dass der
Energieaustausch im Wesentlichen ausgeglichen ist.
In einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Visualisierer weiterhin einen Anschluss für eine Speicherkarte aufweisen. In diesem Fall ist der Visualisierer dazu eingerichtet, die empfangenen Parameter oder die aus den empfangenen Parametern mithilfe der
Auswertealgorithmen bestimmten Anzeigewerte für das Leuchtsignal auf der Speicherkarte aufzuzeichnen, um sie einer späteren Auswertung zuführen zu können.
Im Folgenden wird die Erfindung mithilfe einer Figur 1 dargestellt, die eine
erfindungsgemäße Ausführung eines Visualisierers zeigt.
Der Visualisierer weist in Fig. 1 ein würfelförmiges Gehäuse auf. Drei der Würfelflächen sind derart gestaltet, dass jede der Würfelflächen einen Leuchtbereich 2 aufweist, in dem das Leuchtsignal dargestellt wird. Der Leuchtbereich 2 ist zwischen einem ersten
Gehäusebereich 1 und einem zweiten Gehäusebereich 3 angeordnet, die kein Leuchtsignal aussenden. Der Leuchtbereich 2 hat daher eine bandförmige Form, die kontinuierlich über die drei benachbarten Würfelflächen fortgesetzt ist und so ein zusammenhängendes Leuchtband bilden.
Das Gehäuse des Visualisierers weist weiterhin eine Öffnung zur Aufnahme einer
Speicherkarte auf, sowie eine Öffnung zur Durchführung eines Kabels zur Stromversorgung. Es ist aber auch denkbar, dass der Visualisierer batteriebetrieben ist und insbesondere induktiv aufgeladen werden kann. In diesem Fall entfällt die Kabeldurchführung zur
Stromversorgung.
Bezugszeichenliste
1 Gehäusebereich
2 Leuchtbereich
3 Gehäusebereich

Claims

Patentansprüche:
1 . Visualisierer für Leistungsflüsse, umfassend:
- eine Empfangseinrichtung für einen einen Leistungsfluss charakterisierenden
Parameter
- eine Anzeigeeinheit, die den Parameter oder einen aus dem Parameter mittels eines ersten Auswertealgorithmus bestimmten Anzeigewert in ein Leuchtsignal umsetzt, das an mindestens einer Außenfläche des Visualisierers erkennbar ist.
2. Visualisierer nach Anspruch 1 , weiterhin umfassend eine Verarbeitungseinheit, die dazu eingerichtet ist, den von der Empfangseinrichtung empfangenen Parameter über eine voreingestellte Zeitdauer zu Mitteln und der Anzeigeeinheit als gemittelten Parameter zur Anzeige zu übertragen.
3. Visualisierer nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anzeigeeinheit zur Bestimmung eines Wertebereichs von einer Mehrzahl von vorgegebenen
Wertebereichen eingerichtet ist, in dem der Parameter liegt, und wobei das Leuchtsignal in einer dem Wertebereich zugeordneten Farbe umgesetzt wird.
4. Visualisierer nach Anspruch 3, wobei die Anzeigeeinheit dazu eingerichtet ist, das
Leuchtsignal in einer Helligkeit umzusetzen, die einer relativen Lage des Parameters im Wertebereich entspricht.
5. Visualisierer nach Anspruch 3, wobei die Anzeigeeinheit dazu eingerichtet ist, das
Leuchtsignal über einen Flächenanteil der mindestens einen Außenfläche umzusetzen, der einer relativen Lage des Parameters im Wertebereich entspricht.
6. Visualisierer nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Leuchtsignal an drei Außenflächen des Visualisierers das erkennbar ist.
7. Visualisierer nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anzeigeeinheit
weiterhin dazu eingerichtet ist, im Falle des Empfangs einer Fehlermeldung ein für die Fehlermeldung spezifisches Leuchtsignal zu erzeugen.
8. Visualisierer nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei an einer weiteren
Außenfläche des Visualisierers ein weiteres Leuchtsignal erkennbar ist, das in
Abhängigkeit des empfangenen Parameters über einen zweiten, zum ersten
Auswertealgorithmus unterschiedlichen Auswertealgorithmus bestimmt ist.
PCT/EP2019/066094 2018-06-18 2019-06-18 Visualisierer für leistungsflüsse WO2019243368A1 (de)

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