DE102012007614A1

DE102012007614A1 - System zur optimalen Speicherung elektrischer Energie

Info

Publication number: DE102012007614A1
Application number: DE201210007614
Authority: DE
Inventors: Mathias Hammer
Original assignee: Deutsche Energieversorgung GmbH
Current assignee: Deutsche Energieversorgung GmbH
Priority date: 2012-04-18
Filing date: 2012-04-18
Publication date: 2013-10-24
Also published as: DE202012009347U1

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren und ein nach diesem Verfahren arbeitendes System (1) zur Speicherung und effizienten Nutzung regenerativer elektrischer Energie mit einer Steuerung (2) und mindestens einem Speicherelement (3) vor. Dieses System steht mit einem öffentlichen Stromversorgungsnetz (5) und mindestens einer Energieerzeugungseinrichtung (4) in Verbindung, die regenerative elektrische Energie erzeugt, wie beispielsweise eine Solarzellenanlage. Dabei bezieht der Verbraucher (6) ganz oder teilweise die elektrische Energie aus dem Speicherelement (3), so dass infolge intelligenter Stromlauflenkung die Stromkosten des Verbrauchers minimiert werden und die Betriebsstandzeiten der Anlage erhöht werden.

Description

Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einem System zur optimalen Speicherung elektrischer Energie, insbesondere mit einem Verfahren und einem nach diesem Verfahren aufgebautes System, das eine optimale Anpassung einer stromerzeugenden Einheit an das Verbraucherverhalten mindestens eines Verbrauchers gewährleistet.
Derartige System sind aus der DE 20 2011 100 U1 im Stand der Technik bekannt. Dieser Druckschrift ist eine leistungsorientierte Einspeisung in Stromversorgungsnetze zu entnehmen, die mindestens einen Stromerzeuger, wie beispielsweise einer Photovoltaikanlage, aufweist, die einerseits wechselstromseitig an das Stromnetz angeschlossen ist und andererseits gleichspannungsseitig mit einem Speicher verbunden ist. Ziel dieses bekannten Systems soll es sein, die Bezugsleistung aus dem Netz am Hausanschlusspunkt auf Null zu setzen. Als nachteilig an diesem System wird es empfunden, dass der o. g. Druckschrift keinerlei technische Anweisungen zu entnehmen sind, wie das gesetzte Ziel mit technischen Mitteln erreicht werden kann.
Ferner ist im Stand der Technik aus der DE 10 2009 035 853 A1 ein Verfahren zum Betreiben von elektrischen und/oder elektromechanischen Systemen bekannt geworden, das einen Verbraucher vorsieht, der seine Energie mit Hilfe eines Energie Managements wechselseitig aus dem Netz oder einem Speicher bezieht, wobei das Management aufgrund von Informationen von Verbrauchern durchgeführt wird. Nachteilig an diesem System ist es, dass die externe Energieversorgung einen überdurchschnittlichen Energiebedarf zu erbringen hat und nur die Spitzen eines Verbrauchers durch eine Zusatzenergiequelle geliefert wird.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein danach aufgebautes System bereit zu stellen, das die Schwierigkeiten im Stand der Technik überwindet und die Ladezyklen einer Energiespeichereinheit dem Verbraucherverhalten anpasst, um dadurch sowohl die Betriebsstandzeit als auch die von mindestens einem Verbraucher benötigte Energie aus dem Netz minimiert.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen der Hauptansprüche gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Speicherung elektrischer Energie mit mindestens einer Steuereinheit und mindestens einem Speicherelement und mindestens einer Energieerzeugungseinrichtung einer regenerierbaren Energie, die mit einem Stromversorgungsnetz in Verbindung steht, sowie mindestens einem Verbraucher, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ladezyklen des mindestens einen Speicherelements und die Verbrauchszyklen eines Verbrauchers mittels mindestens eines handelsüblichen Ladegerätes mit einem speziellen implementierten Programm gesteuert wird, wodurch die aus dem Stromversorgungsnetz entnommene Energie minimiert wird und die Betriebszeit der Speicherelemente verlängert wird.
Das nach diesem Verfahren aufgebaute System zur Speicherung elektrischer Energie mit mindestens einer Steuereinheit und mindestens einem Speicherelement und mindestens einer Energieerzeugungseinrichtung einer regenerierbaren Energie, die mit einem Stromversorgungsnetz in Verbindung steht, sowie mindestens einem Verbraucher, ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stromsensor den Phasenstrom und die Phasenspannung in mindestens einer Phase (L1, L2, L3) des Stromversorgungsnetzes misst und mindestens die gemessenen spezifischen Signale einem implementierten Programm zugeführt, wobei die spezifischen Signale zumindest zur Steuerung des Zusammenwirkens zwischen dem Speicherelement und mindestens der Energieerzeugungseinrichtung und dem Stromversorgungsnetz zur optimalen Energieentnahme aus dem Stromversorgungsnetz dient.
Vorteilhaft ist es ferner, dass mindestens ein Leistungsmessgerät die Gesamtwirkleistung in mindestens einer Phase (L1, L2, L3) des öffentlichen Stromversorgungsnetzes in beiden Richtungen misst.
Vorteilhaft ist es ferner, dass die Steuerung in zeitlich vorbestimmten Abständen eine Messung vornimmt und daraus Regelvorgaben berechnet werden.
Ein Vorteil besteht darin, dass die gesamte Anlage selbständig auf Witterungseinflüsse und Batterieladezustände reagiert, indem zum Beispiel bei Erreichen der Kapazitätsgrenze bei der Batterieentladung automatisch die Energieentnahme aus dem Netz reaktiviert wird und der mindestens eine Verbraucher aus dem öffentlichen Netz versorgt wird.
Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass zur Erzeugung einer gewissen Regelträgheit der Regelstrecke die Leistungssignale einem Zeitverzögerungselement (Tiefpassfilterung) zugeführt werden.
Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass zur Steuerung des Systems mindestens eine handelsübliche SPS (speicherbare programmierbare Steuerung) verwendet wird, die mindestens über einen Ein- und Ausgang verfügt.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass mindestens die Leistungssumme der aufgenommenen Teilleistungen als Regelgröße in dem zu regelnden System herangezogen wird.
Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass die handelsübliche Einheit mindestens eine RS232 Schnittstelle und mindestens einem RS485 Bus aufweist.
Vorteilhaft ist es auch, dass das Ladegerät und der Wechselrichter in einer handelsüblichen Einheit zusammengefasst ist, die eine eigene Steuerung aufweisen, wodurch der Betrieb in vorbestimmten Parametergrenzen automatisch erfolgt, wobei die handelsübliche Einheit mindestens eine digitale Kommunikationsschnittstelle aufweist.
Vorteilhaft ist es ferner, dass die SPS einen integrierten Web-Server aufweist, der mit einem PC verbunden werden kann, wobei die Darstellung der Daten z. B. über ein JAVA Script erfolgt.
Vorteilhaft ist es auch, dass die SPS zur Steuerung der Schnittstellen, spezielle und individuelle implementierte Programme aufweist, die von dem Hauptprogramm angesteuert werden.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die implementierte Software eine Subroutine umfasst, die einen dekodierten Zustand des Systems erzeugt, der von dem System (Zustandsmaschine) aufgrund von festgelegten Grenzwerten bewertet wird.
Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass die Software eine Ladesicherheitsroutine aufweist, die die Batterie bei Überschreitung eines Schwellwertes des Ladezustands automatisch auflädt.
Vorteilhaft ist es ferner, dass das System einen Sommer- bzw. Winterbetrieb aufweist, der von der zur Verfügung stehenden regenerativen Energie der Energieerzeugungseinrichtung abhängig ist.
Beispielsweise besteht der Grundaufbau des Speichersystems mindestens aus einem Laderegler, dem Akku und einem Wechselrichter. In Kombination mit einer Solaranlage kann der Anwender dieses Systems bestimmen, wie viel eigenproduzierter Solarstrom selbst verbraucht werden kann. Dabei fließt der aus der Solaranlage gewonnene Strom über die Elektronik in den Blei-Akkumulator, welcher mehr als 3500 Ladezyklen durchlaufen kann. Mit der optimalen Anpassung von Stromerzeugung und Stromnutzung wird die Dauer des Verbrauchs aus der eigenen Stromerzeugung erheblich verlängert und verbessert somit die Unterproduktion der hauseigenen Stromerzeugung.
Ferner kann das System problemlos, ohne größere Eingriffe in bereits bestehenden Solaranlagen montiert werden. Die einfache Montage macht das System nicht nur kosteneffizient, sonder auch bequem in ein Haus integrierbar. Größere Installationen können problemlos modular vorgenommen werden. Dabei zählt die Blei-Batterietechnologie am Markt nicht nur als robust und zyklenfest, sie bietet auch darüber hinaus die ausgereiftesten Recycling-Kreisläufe. Somit verläuft der Austausch der Batterie einfach und umweltschonend.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem entsprechenden System wird dem Anwender die Möglichkeit gegeben, mit Hilfe von regenerativer Energieerzeugungseinrichtungen, den Energiebedarf aus einem öffentlichen Stromnetz zumindest erheblich zu mindern und gleichzeitig die Energiekosten zu senken.
Dabei können verschiedene Betriebsmodi verwendet werden. Die Funktionen der Anlage laufen automatisch ab, ohne dass Versorgungsunterbrechungen auftreten, so dass ein manuelles Eingreifen des Betreibers nicht notwendig ist. Dabei stehen folgende drei Betriebsmodi zur Verfügung.
Standardbetrieb
Die Anlage reagiert selbständig auf eingehenden PV-Strom, Batterieladezustände und auf Verbrauch im Haus. Der Batterie-Wechselrichter bekommt über ein potentialfreien Kontakt bzw. einem Leistungssensor das Signal, dass genügend Leistung vorhanden ist, um die Batterie zu laden. Der Akku wird geladen. Bei Erreichen der vollständigen Kapazität wird der Ladevorgang beendet, die Verbraucher werden weiterhin mit Solarstrom versorgt. Im Falle von zusätzlichen Verbrauchslastspitzen wird Netzstrom entnommen, um diese abzudecken.
Batteriebetrieb
In einem vorgegebenen Zeitfenster schaltet die erfindungsgemäße Anlage den 230 V Eingang vom Netz ab und versorgt den Verbraucher komplett mit Batteriestrom. Die Batterie kann bis zu einer Kapazitätsgrenze von ca. 50% entladen werden. Sollte diese Kapazitätsgrenze jedoch erreicht werden, schaltet die Anlage selbständig auf den Bypass um und der Verbraucher wird über das öffentliche Netz versorgt bzw. der vom Netz kommende Strom wird AC-seitig durch das Gerät geführt.
Bypassbetrieb
Störungen im öffentlichen Netz werden mittels einer drei Phasenüberwachung geprüft. Bei einer Störung wird die Anlage allpolig vom Netz getrennt. Eine Rückspeisung ins öffentliche Netz ist so nicht möglich. Die Stromversorgung erfolgt direkt aus dem öffentlichen Netz. Dieser Modus wird auch verwendet, wenn zum Beispiel Wartungsarbeiten an den Batterien durchgeführt werden oder wenn im Winter Schnee auf der Photovoltaikanlage liegt. Bei Schlechtwetterperioden, zum Beispiel bei mehrtägigem nicht Erreichung der Schaltschwelle wegen schlechten Wetters oder Schnee auf der PV Anlage, wird die Anlage automatisch auf Bypassbetrieb umgeschaltet. Dadurch wird verhindert, dass die Anlage zyklisch auf Batteriebetrieb schaltet und dann wegen Unterspannung der Batterie wieder zurück schaltet. Nach Beendigung der Schlechtwetterperiode wird wieder auf Inselbetriebsmodus umgeschaltet.
Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind den Unteransprüchen und der Detailbeschreibung zu entnehmen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen im Detail näher erläutert. Es zeigt:
1: Einen schematischen Prinzipschaltplan des gesamten intelligenten Energie-Systems (1) mit den einzelnen Komponenten (2–9);
2: Eine vereinfachte schematische bildliche Darstellung des intelligenten Energie-Systems (1) mit den einzelnen Komponenten (2–9) bei denen die Leistungsflüsse durch Pfeile angezeigt werden;
3: Eine vereinfachte schematische bildliche Darstellung des intelligenten Energie Systems (1) mit seinen einzelnen Komponenten (2–9), bei denen die Leistungsflüsse durch Pfeile (dick, dünn) bei einem einphasigen Verbraucher (6) aus der Speichereinheit (3) gekennzeichnet sind;
4: Eine vereinfachte schematische bildliche Darstellung des intelligenten Energie Systems (1) mit seinen einzelnen Komponenten (2–9), bei denen die Leistungsflüsse durch Pfeile (dick, dünn) bei einem einphasigen Verbraucher (6) aus dem Netz (5) gekennzeichnet sind;
5: Einen Ablaufplan des Hauptprogramms der einzelnen Funktionen des Systems (1);
6: Einen Funktionsablaufplan eines Programmbausteins, der die detaillierten Entscheidungsschritte wiedergibt und bei Aufnahme der Messdaten gestartet wird;
7: Eine schematische Darstellung, in der die Entscheidungsschwellwerte der Systemzustände definiert sind;
8: Ein Diagramm, in dem die Entscheidungsschwellwerte der Systemzustände definiert sind und ein Leistungskurvenverlauf (12) beispielhaft eingetragen ist;
9: Einen Funktionsablaufplan einer Subroutine des Hauptprogramms zur Umschaltung zwischen den beiden Modi Sommer/Winter;
10: Einen Funktionsablaufplan einer Subroutine des Hauptprogramms zur Einschaltung der Sicherheitsaufladung der Batterie;
11: Einen Stromlaufplan der SPS mit einer integrierten RS485-Schnittstelle (16) eines einphasigen Betriebs des Systems (1) bei Netzausfall und Netzwiederkehr;
12: Einen Stromlaufplan, der die Wandler- und PV-Wechselrichter-Messsignale der Netzeinspeisung, der PV-Einspeisung und des Hausverbrauchs der RS485-Schnittstelle zuführt;
13: Einen Stromlaufplan der Verbindungen zwischen der SPS (2) und der RS232-Schnittstelle bei einphasigem Netzbetrieb.
Die 1 zeigt einen schematischen Prinzipschaltplan des gesamten intelligenten Energie Systems 1 mit einem Steuerschrank 2, einem Speicherelement 3, einer regenerativen Energieerzeugungseinheit 4, der ein Wechselrichter 8 nachgeschaltet ist, der mit dem öffentlichen Versorgungsnetz 5 verbunden ist und mindestens einem Verbraucher 6, einem Leistungsmessgerät 7 und einem Insel-Wechselrichter 9. Diese einzelnen Komponenten sind untereinander so verschaltet, dass die intelligente Steuerung 2 eine minimale Energienetnahme aus dem öffentlichen Stromversorgungsnetz 5 und eine lange und sichere Betriebszeit gewährleistet, wobei die Steuerung 2 eine zentrale Rolle spielt.
Die 2 zeigt eine vereinfachte schematische bildliche Übersicht des gesamten intelligenten Energie Systems 1 mit den einzelnen Komponenten 2–9, bei denen die Leistungsflüsse durch Pfeile dargestellt werden. Hier wird der einfachste Aufbau mit einem Leistungsmessgerät 7, 7', 7'' in den Phasen L1, L2, L3 betrachtet. die das Stromversorgungsnetz 5 im Allgemeinen umfasst. Grundsätzlich werden alle Leistungen P positiv dargestellt, wenn es sich um einen Verbrauch handelt. Erzeugte, sowie von der Batterie 3 gelieferte Leistungen werden mit negativen Vorzeichen betrachtet. In der 2 auf der linken Seite ist das öffentliche Stromversorgungsnetz 5 symbolisch mit seinen drei elektrischen Phasen L1, L2, L3 dargestellt. Oben mittig in der Zeichnung befindet sich die Energieversorgungseinrichtung 4 als Solaranlage, der ein PV-Wechselrichter 8 nachgeschaltet ist und die erzeugte Leistung aus der Energieerzeugungseinrichtung 4 in das System 1 einspeist. Oben rechts ist der Anschluss des mindestens einen Verbrauchers 6 mit allen seinen Anschlüssen symbolisiert. Unten im Bild befindet sich das Speichersystem mit den drei Komponenten: Xtendereinheit 11 mit integriertem Batterielader 13 und einem Wechselrichter 14, sowie einem Speicherelement 3 (Batterie) und einer Steuerung 2. Der Anschluss des Speichersystems erfolgt hier ausschließlich einphasig über die Phase L1. Für den Fehlerfall oder bei Wartungsarbeiten kann der Verbraucher 6 auf Phase L1 über einen Bypass-Schalter 10 direkt aus dem Stromversorgungsnetz 5 versorgt werden. In dieser Stellung des Bypass-Schalters 10 ist das Speichersystem inaktiv. Zur Regelung der Leistungsflüsse nimmt die Steuerung 2 über drei Stromsensoren 7, 7', 7'' (l1, l2, l3) die Phasenströme, sowie die Phasenspannungen auf. Damit werden die vom Stromversorgungsnetz 5 aufgenommen bzw. in das Stromnetz eingespeisten Leistungen bestimmt.
Ein Ziel des Speichersystems ist die Minimierung der vom Stromnetz bezogenen Leistungen in einem Hausnetz. Dies wird erzielt durch die Speicherung überschüssiger Photovoltaik-Energie, wenn die Erzeugung den Verbrauch übersteigt und durch Abrufen der gespeicherten Energie bei fehlender Photovoltaik-Energie, wenn der Verbrauch die Erzeugung übersteigt. Mit einem Leistungsmessgerät wird die Gesamtwirkleistung aller drei Phasen L1, L2, L3 der Stromeinspeisung vom Netzversorger gemessen. Diese Leistung entspricht der Summe aller dahinter liegenden Stromerzeuger und Verbraucher. P_Netz = ΣAlle Leistungen = P_Photovoltaik + P_Haus + P_Senec
Die Regelung möchte erreichen, dass die aufgenommene Leistung möglichst null ist, da dann der Bezug von Energie aus dem Stromversorgungsnetz 5 gegen Null und der Eigenverbrauch maximiert wird. P_Netz = 0
Damit kann die Regelungsaufgabe des gesamten Systems 1 einfach mit folgender Gleichung beschrieben werden: 0 = P_Photovoltaik + P_Haus + P_Senec – P_Senec = P_Photovoltaik + P_Haus
Mit anderen Worten: Die negative Summe aus Photovoltaik- und Hausleistung entspricht der vom Speichersystem zu liefernden oder zu speichernden Leistung.
In der Praxis sieht die Optimierungsaufgabe etwas leicht verändert aus, da die Regelung in zeitlich festen Abständen (zeitdiskret) eine Messung vornimmt, daraus die neuen Werte berechnet und Regelvorgaben an den Xtender 11 macht. In diesem zeitdiskreten System enthält die abgetastete Leistungsdifferenz zum Messzeitpunkt auch die momentane, vom Speichersystem gestellte Leistung: P_diff(n) = P_Photovoltaik(n) + P_Haus(n) + P_Senec,ist(n)
Mit dieser Differenz kann dann die neue vom Speichersystem zu erbringende Leistung im Zeitpunkt (n + 1) ermittelt und eingestellt werden: P_Senec,soll(n + 1) = P_{Senec,readback}(n) – P_diff(n)
Hier ist bewusst die Unterscheidung P_Senec,ist und P_{Senec,readback} gemacht worden. Der Xtender 11 wird per Kommando in den jeweiligen Betriebsfall gesetzt und die gewünschten Leistungen eingestellt. Die gewünschten Leistungen sind jedoch nicht sofort verfügbar, sondern mit variierenden Reaktionszeiten. Auch gibt es prinzipbedingt einen Zeitversatz zwischen dem Lesen der aktuellen Xtenderleistungen und dem Ermitteln der Gesamtleistungen. Somit entsteht ein Messfehler, der eine zeitverzögerte Regelung bedingt. Auch weil sowohl die erzeugten als auch insbesondere die Verbrauchsleistungen sehr schnell schwanken können, ist eine gewisse Regelträgheit erforderlich um ein stabil arbeitendes System zu garantieren. Dies wird durch eine Tiefpassfilterung des Signals erreicht.
Das mit dem Namen „Xtender” bezeichnete handelsübliche Gerät 11 ist das Herzstück des Speichersystems. Dieses Gerät 11 besteht im Wesentlichen aus einem Ladegerät 13 und einem Wechselrichter 14 mit eigener Steuerung 2, so dass ein Betrieb in bestimmten vorgegebenen Parametergrenzen automatisch erfolgen kann. Das Gerät 11 ist primär als Unterbrechungsfreie Stromversorgung bzw. als Unterstützung für mobile Stromerzeuger oder schwache Leistungsnetze konzipiert. Über eine digitale Kommunikationsschnittstelle können alle wesentlichen Konfigurationsparameter durch ein externes System eingestellt werden.
Dazu gehören Parameter wie:

– Batterie laden (Ladestrom)
– Verbrauchernetz unterstützen (Boost-Strom)
– Ladekennlinie
– Unterspanungsschutz
– Klassische Ladekennlinien für Blei-Batterien

Außerdem kann der aktuelle Zustand per Protokoll zurück gelesen werden wie:

– Aktuelle Batteriespannung
– Aktueller Lade-/Entladestrom
– Netzspannung
– Netzstrom

Der Xtender 11 kann als einphasiges oder dreiphasiges Gerät verwendet werden, die unterschiedliche Nennleistungen und Batteriespannungen aufweisen.
Als Steuerung 2 wird z. B. eine handelsübliche SPS der Firma Phoenix Contact aus der ILC 130 Serie verwendet.
Diese verfügt bereits über einige Ein- und Ausgänge, kann aber durch sogenannte Anreihklemmen um vielfältige Funktionen erweitert werden. Im aktuellen System wird die eingebaute RS232 Schnittstelle 15 zur Kommunikation mit dem Xtender 11 genutzt, um im Betrieb Parameter vorzugeben und Ist-Werte abzufragen. Mit einer Klemme für den RS485 Bus 16 wird die SPS um eine Schnittstelle zu den verwendeten Leistungsmessgeräten.
Ergänzt, wie weiter unten in 12 detailliert gezeigt wird. Ferner verfügt die SPS über einen integrierten Web-Server zur Visualisierung und Bedienung von Daten über einen PC oder ein entferntes Bedienterminal. Die Darstellung der Daten erfolgt über ein JAVA Script.
Mit einem Leistungsmessgerät 7, 7', 7'' der Firma Phoenix Contact können dreiphasige Ströme und Spannungen im Wechselstromnetz erfasst und angezeigt werden. Das Gerät misst die Ströme über Stromwandler und kann so eine sehr große Nennstrombreite abdecken. Es werden phasenindividuell Effektivwerte der Ströme, Spannungen, Blind-, Wirk-, und Scheinleistung ermittelt. Die Aktualisierung der Messung erfolgt etwa im Sekundentakt. Über die eingebaute RS485 Schnittstelle 16 können die Daten von einem externen Gerät abgefragt und weiter verarbeitet werden. Die Stromversorgung erfolgt direkt aus dem 230 V Stromversorgungsnetz 5.
Die 3 zeigt eine vereinfachte schematische bildliche Darstellung des intelligenten Energie Systems 1 mit seinen einzelnen Komponenten 2–9, bei denen die Leistungsflüsse durch unterschiedliche Pfeile (dick, dünn) bei einem einphasigen Verbraucher 6 aus der Speichereinheit 3 gekennzeichnet sind, In dieser 3 wird exemplarisch ein Arbeitspunkt dargestellt, bei dem ein einphasiger Verbraucher 6 von 1,5 kW mit der Phase L1 im Haus betrieben wird, dessen Leistung komplett aus dem Speichersystem geliefert wird. Daraus ergibt sich die nachfolgende Energiebilanz, die in der Tabelle I aufgeführt ist.

Phase P_Photovoltaik P_Senec P_Haus P_Netz

L1 0 W –1.500 W 1.500 W 0 W

L2 0 W 0 W 0 W 0 W

L3 0 W 0 W 0 W 0 W

Summe 0 W –1.500 W 1.500 W 0 W
In diesem Szenario des Betriebs des Systems 1 beträgt der Verbrauch aus eigener Produktion 100%. In der Praxis kann das Speichersystem die vollständige Leistung nicht zu 100% decken, es fließt immer noch ein kleiner Reststrom aus dem Netz 5. Diese Leistung liegt bei den bisherigen Versuchen unter 50 W.
Die 4 zeigt eine vereinfachte schematische bildliche Darstellung des intelligenten Energie Systems 1 mit seinen einzelnen Komponenten 2–9, bei denen die Leistungsflüsse durch Pfeile (dick, dünn) bei einem einphasigen Verbraucher 6 aus dem Netz 5 gekennzeichnet sind.
Der Hausverbrauch des mindestens einen Verbrauchers 6 wird nur über eine Phase L3 wird betrieben. Hierbei findet keine Entladung der Batterie 3 statt.
Da es sich nur um ein einphasiges Speichersystem ohne eine Netzrückspeisefunktion handelt, kann der Leistungsbedarf nicht gedeckt werden. Photovoltaikleistung steht somit nicht zur Verfügung. In diesem Szenario des Betriebs des Systems 1 beträgt der Verbrauch aus eigener Produktion 0% und wird ausschließlich aus dem Netz 5 bezogen.
Die 5 zeigt einen Ablaufplan der implementierten Software der einzelnen Funktionen des Systems 1, die von der Software durchlaufen und gesteuert werden und beginnt mit der Aufnahme der Daten aus dem Leistungsmesser 7 und dem Xtender 11 und endet mit der Übertragung der neu generierten Daten für die Datenaufnahmestation des Xtenders 11.
Mit dieser Software der SPS wird die gesamte Regelung des Systems 1 gesteuert. Die Hauptaufgaben der implementierten Software liegen darin, die Messwerte von Leistungsmessgerät 7 und dem Xtender 11 auszulesen, sowie die Steuerung der Zustandsmaschine bestimmungsgemäß zu führen und die Berechnung der einzustellenden Parameter durchzuführen.
Zur Steuerung der Kommunikationsschnittstellen zum Leistungsmessgerät 7, 7', 7'' und den Xtender 11 wurden eigene, voneinander unabhängige Tasks implementiert, welche von dem Haupt-Task angesteuert und synchronisiert werden.
Der Haupt-Task besteht aus dem main_process()-Funktionsbaustein und einigen anderen Funktionsbausteinen zur Steuerung der Datumsanzeige und dem Schreiben der Log-Files. Der main_process()-Funktionsbaustein steuert den grundlegenden Ablauf der Regelung. Zu Beginn von jedem Zyklus wird das Auslesen der Messwerte angestoßen. Sobald diese Messwerte dem System vorliegen, wird die Leistungssumme berechnet. Die Leistungssumme ist die wichtigste Regelgröße in dem System und wird in der nachfolgenden System-Zustandsmaschine genutzt, um über den folgenden Zustand des Systems zu entscheiden. Abhängig von dem ermittelten Zustand werden Parameter an den Xtender 11 gesendet und somit das Verhalten des Systems 1 der aktuellen Situation angepasst. Nach einer kurzen Wartezeit, um in einem möglichst fixen zeitlichen Raster zu bleiben, wird der Vorgang wieder von vorne gestartet.
Die 7 zeigt einen Funktionsablaufplan eines Programmbausteins, der bei Aufnahme der Messdaten gestartet wird. Die eigentliche Entscheidungsstufe innerhalb der System-Zustandsmaschine findet in diesem Funktionsbaustein (PowerValue2State()) statt. Diese gibt einen decodierten Zustand zurück, welcher von der Zustandsmaschine selbst bewertet und ggf. übernommen wird.
In 8 wird eine schematische Darstellung gezeigt, in der die Entscheidungsschwellwerte der Systemzustände definiert sind, auf die das Programm Zugriff hat. Diese Schwellwerte sind einstellbar und werden in einer Datenbank abgelegt.
Zur Decodierung des Zustandes wird die Leistungssumme mit vorher festgelegten Grenzwerten abgeglichen. Damit der decodierte Zustand von der Zustandsmaschine übernommen wird, muss dieser einige Sekunden unverändert vorliegen. Dadurch wird verhindert, dass das System bei Störungen oder Messfehlern unkontrolliert zwischen den Zuständen wechselt. Der decodierte Keepstate-Zustand bildet den Bereich der Hysterese und bedeutet, dass der aktuelle Zustand gehalten wird.
Die 9 zeigt ein Diagramm, in dem die Entscheidungsschwellwerte bzw. Entscheidungsstufen der Systemzustände definiert sind. In diesem Diagramm ist ferner ein Leistungskurvenverlauf 12 in Abhängigkeit von der Zeit (t) beispielhaft eingetragen, bei dem Teile der Kurve oberhalb der Passivlinie (0 Watt) und andere Teile unterhalb der Passivlinie liegen. Bei unterhalb der Passivlinie liegenden Punkten befindet sich das Speichersystem (Zustandsmaschine) gemäß den Vorgaben der Steuerung 2 im Ladezustand und oberhalb der Passivlinie im Entladezustand. Die Werte für die jeweiligen Grenzen sind als Variablen in der Software hinterlegt.
Die 10 zeigt einen Funktionsablaufplan einer Subroutine des Hauptprogramms zur Umschaltung zwischen den beiden Modi Sommer- und Winterbetrieb.
Um die Batterie 3 zu schonen, wird zwischen einem Sommer- und einem Winter-Betrieb unterschieden. Dies wird realisiert durch eine Anpassung der unteren Spannungsgrenzen für die maximale Entladung der Zellen je nach zur Verfügung stehender Solarenergiemenge. Der Algorithmus ermittelt die generierte PV Energie über die letzten drei Tage (Integration der Leistungen) und vergleicht diese mit zwei Grenzwerten. Die Werte bilden eine Hysterese, so dass ein Umschalten zwischen den beiden Modi nur mit einer deutlichen Zeitverzögerung erfolgen kann.
Ist das System vom „Sommer” auf den „Winter” Betrieb umgeschaltet, werden die unteren Spannungsgrenzen für die Entladung der Batterie nach oben hin angepasst (vergrößert). Dies hat den Effekt, dass eine stärker entladene Batterie zunächst keinen Entladebetrieb, sondern nur den Ladebetrieb erlaubt, solange bis der Ladezustand der Batterie die neue untere Schwelle überschreitet.
Die 11 zeigt einen Funktionsablaufplan einer Subroutine des Hauptprogramms zur Einschaltung der Sicherheitsaufladung des Speicherelements 3 (Batterie).
Als weiterer Schutz der Batterie vor einer starken Alterung wird überprüft, ob sich die Batteriespannung einen längeren Zeitraum unter einer festgelegten Grenze befindet (Batterie ist lange an der unteren Grenze der erlaubten Entladung). Wird die vorgegebene Zeitdauer überschritten, wechselt das System in den SafetyCharge-Zustand. In diesem Zustand wird eine zwangsweise Sicherheitsaufladung der Batterie mit einem festen Ladestrom durchgeführt. Das System wechselt erst aus diesem SafetyCharge-Zustand in den normalen Betrieb zurück, sobald die obere Ladungsgrenze erreicht wurde. Steht während der Sicherheitsaufladung überschüssige PV-Leistung zur Verfügung, wird die Batterie mit dem überschüssigen Strom geladen (mindestens jedoch dem Ladestrom der Sicherheitsfunktion).
Die Sicherheitsaufladung ist beendet, wenn die Batterie wieder vollgeladen ist. Damit nun aber bei der Rückkehr in den Normalbetrieb die gerade (möglicherweise aus dem Stromnetz) aufgeladene Batterie nicht sofort wieder entladen wird, verbietet das System die Boostfunktion solange, bis die erzeugte PV-Energie der letzten drei Tage einen Schwellwert überschreitet.

Das System beinhaltet ferner zwei Leuchtdioden (hier nicht gezeigt), über die der übergeordnete Zustand des Systems angezeigt wird. Außerdem sind zwei digitale Eingänge vorhanden. Der Eingang ,Bypass' wird über einen Drehschalter vom Endkunden bedient und ermöglicht eine Überbrückung des Systems. Der Eingang ,Grid_Ok' ist mit einem Schütz verbunden, welches am Netzanschluss liegt und überprüft, ob ein Netzausfall vorliegt oder nicht.

Grid_Ok	Bypass_Off	zus. Bedingung	LED Grün	LED Rot	Bedeutung
x	x	keine Power	Aus	Aus	System hat keine Power
1	1		Dauer	Aus	System ist Ok
0	1		Dauer	Dauer	Netzausfall liegt vor, Bypass ist nicht aktiv
0	0		Aus	Dauer	Netzausfall liegt vor, Bypass ist aktiv (Manueller Betrieb bei Netzausfall)
x	x	Systemzustand==Error	Aus	Blinken	Ein Systeminterner Fehler liegt vor (Kommunikationsfehler, ...)
1	0		Blinken	Aus	System ist Abgeschaltet (Bypass)

1 – ein
2 aus
x – don't care

Die 11 bis 13 zeigen jeweils einen Stromlaufplan der Schaltungen, die bei Netzausfall eines einphasigen Betriebs des Systems (1) und Netzwiederkehr aktiviert werden. Mit den Komponenten K1, K2, K3, K4, S1, S2 und AUX1 des Xtender 11 ist eine Hardwareschaltung zur automatischen und manuellen Betriebswahl des Speichersystems realisiert, sowie die Kommunikation zwischen der SPS und der RS232-Schnittstelle 15, die im Folgenden kurz beschrieben werden.

K1:: Überwachung des Netzstromes. Fällt der Netzstrom auf Phase L1 aus, so schaltet K1 aus und gibt damit die Halteschaltung um K1, K4 und S2 frei.
K2:: Hauptschütz zur Wahl, ob das Hausnetz auf Phase L1 vom Stromnetz oder vom Xtenderausgang versorgt wird.
K3:: Überwachung des Xtenderausgangs und des 24 V Netzteils. Wenn K3 ausgeschaltet ist, kann das Schütz K2 nicht mehr bedient werden.
K4:: Halteschaltung für den manuellen Bypassbetrieb.
S1:: Hauptschalter für den Kunden-Speichersystem in Bypass oder Aktiv.
S2:: Schalter zum Starten des manuellen Inselbetriebs.
AUX1:: Relaisausgang aus dem Xtender. Dieser ist programmiert nur bei geschlossenem Transferrelais im Xtender aktiv zu werden.

Bypassbetrieb
Wenn der Benutzer das Speichersystem ausschalten möchte, so muss er lediglich den Schalter S1 in die Stellung Aus setzen. Der Stromfluss in das Umschaltschütz K2 wird somit unterbrochen und dieses fällt in die Neutralstellung. Dadurch wird das Haus auf Phase L1 aus dem Stromnetz versorgt. Der PV Wechselrichter kann jedoch unbeeinflusst arbeiten.
Normalbetrieb
Für den Normalbetrieb des Speichersystems müssen folgende Bedingungen erfüllt sein:

1. Stromnetz auf L1 OK => K1 ist aktiv
2. Xtender aktiv sein => L1_Studer_Fused wird mit 230 V versorgt
3. Xtender muss sein Transferrelais geschlossen haben => AUX1 ist aktiv
4. Das Netzteil 24 V muss eine Versorgung ausgeben => K3 wird eingeschaltet
5. Der Schalter S1 muss angeschaltet sein => K2 wird eingeschaltet.

Netzausfall (Normalbetrieb)
Wenn das Stromnetz ausfällt, dann ist die Phase L1 von der Netzseite nicht mehr vorhanden. Dadurch werden in der Schaltung zwei Mechanismen in Gang gesetzt. Erstens wird das Hausnetz vom Ausgang des Xtenders getrennt (K2 => Ausgeschaltet), zweitens wird die Halteschaltung für den manuellen Inselbetrieb freigegeben.
Trennen des Hauses

1. L1 vom Netz fehlt => K2 kann nicht mit Strom Versorgt werden => K2 wird ausgeschaltet

Freigabe der manuellen Halteschaltung

1. L1 vom
2. Schaltkontakte 21–22 von K1 schalten K3 direkt aktiv, wenn die 24 V vorhanden sind (keine UND-Logik mit AUX1-Transferrelais aktiv)
3. Schaltkontakt von K1 gibt die 24 V Versorgung in die Haltschaltung (S2 und Kontakt K4) für den manuellen Inselbetrieb frei => Ein Druck auf S2 kann den Inselbetrieb starten

Netzausfall (Bypassbetrieb)
Wenn das Stromnetz ausfällt, dann ist die Phase L1 von der Netzseite nicht mehr vorhanden. Das Haus auf Phase L1 wird bereits vor dem Stromausfall direkt aus dem Stromnetz versorgt. Ein Umschalten auf den Ausgang des Xtenders ist wegen fehlender Spannung am Schütz K2 nicht mehr möglich.
=> Das System bleibt auf Bypass und das Stromnetz im Haus fällt aus.
Manueller Inselbetrieb
Wenn der Xtender läuft, Schalter S1 auf Normalbetrieb eingestellt ist und das Stromnetz auf Phase L1 ausgefallen ist, versorgt der Xtender mit seinem Ausgang die SPS und die Messgeräte weiter mit Strom. Da K2 ausgefallen ist wird das Haus jedoch nicht mit Strom versorgt. Der manuelle Inselbetrieb wird wie folgt gestartet.

1. Anwender drückt Taster S2
2. Relais K4 wird mit Strom versorgt => K2 aktiv
3. Schaltkontakt (11–14) von K4 sorgt dafür, dass die Spule von K4 versorgt wird, auch wenn der Taster S2 wieder losgelassen wird
4. Schaltkontakt (21–24) sorgt dafür, dass das Schütz K2 mit 230 V aus dem Xtenderausgang versorgt wird => K2 schaltet L1 des Hauses auf den Xtender Ausgang => Haus wird von Xtender versorgt

Netzwiederkehr (Normal-/Bypassbetrieb)
Nach einem Netzausfall ist das Haus zunächst unversorgt mit Strom. Kehrt das Stromnetz wieder zurück, dann erkennt der Xtender dies, führt eine Synchronisation seiner Ausgangsspannung (Phase/Amplitude) durch und schließ am Ende des Vorgangs sein Transferrelais. Die Schaltung darum herum erkennt dies und schaltet danach, je nach Stellung von S1 das Schütz K2 an (Normalbetrieb) oder lässt es aus (Bypassbetrieb).
Netzwiederkehr (manueller Inselbetrieb)
Wird das Haus mit dem Xtender im manuellen Inselbetrieb versorgt, so generiert der Xtender ein autarkes Stromnetz, das in Phasenlage und Amplitude ausschließlich von internen Werten abhängt. Kehrt das Stromnetz nun wieder zurück, ist die Phasenlange von Haus und Netz undefiniert. Daher wird das Hausnetz sofort bei Wiederkehr in den Bypassbetrieb geschaltet und die Phase L1 aus dem Stromnetz versorgt. Der Xtender führt währenddessen eine autarke Synchronisation zum Netz durch und schließt sein Transferrelais nach Abschluss der Synchronisation. Danach schaltet das System das Schütz K2 an, so dass das Haus auf Phase L1 wieder vom Xtender versorgt wird.

1. K2 ist geschlossen durch die Halteschaltung um K4. || Der Xtender Ausgang AUX1 ist offen, da das Transferrelais offen ist. || K1 ist inaktiv, dadurch ist K3 aktiv.
2. Stromnetz kehrt wieder => K1 geht an
3. K1 schaltet mit den Kontakten 21–24 die Ansteuerung für K3 von +24 V auf das Signal AUX1 (Transferrelais aktiv) um. => K3 inaktiv
4. K3 im inaktiven Zustand unterbricht die Stromversorgung von K2 => K2 schaltet auf Bypass zurück (Haus wird über L1 aus dem Stromnetz versorgt).
5. K1 trennt mit seinen Kontakten 11–12 die Halteschaltung um K4 => K4 geht aus
6. Der Xtender führt automatisch eine Synchronisation durch, wenn diese beendet ist, schließt er selbständig das Transferrelais und aktiviert AUX1.
7. AUX1 aktiviert das Relais K3.
8. Nun ist K4 inaktiv, K3 aktiv und der Schalter S1 auf Normalbetrieb gestellt. Damit schaltet sich das Schütz K2 an und das System arbeitet wieder im Normalbetrieb.

Die nach der Lehre der vorliegenden Erfindung aufgebaute Anlage zur Speicherung elektrischer Energie zeichnet sich unter anderem dadurch aus, dass sie ohne großen technischen Aufwand in bereits bestehende Anlagen integriert werden kann und dabei handelsübliche Komponenten verwendet werden können. Darüber hinaus verfügt sie über eine Software, die einerseits einen voll automatischen Betriebsablauf und andererseits manuelle Eingriffe zur Betriebssicherheit aufweist, was im Ergebnis eine verhältnismäßig lange Standzeit der Anlage gewährleistet. Die Funktionen der Anlage werden automatisch abgearbeitet, so dass ein Eingreifen des Nutzers nicht notwendig ist. Die Anlage reagiert selbständig auf Witterungseinflüsse und Batterieladezustände. Wird zum Beispiel die Kapazitätsgrenze bei der Batterieentladung erreicht, wird automatisch die Energieentnahme aus der Batterie deaktiviert und es werden die Verbraucher aus dem öffentlichem Netz versorgt. Zusätzlich kann der Nutzer die Anlage manuell in zwei Betriebszustände umschalten.
Im Standard-Inselbetrieb, d. h. dass der mindestens eine Verbraucher 6 vollständig aus der gespeicherten elektrischen Energie versorgt wird, wird die Speichereinheit 3 am Tag geladen und gibt Nachts den Strom an den Verbraucher 6 ab.
Im Bypass-Betrieb, in dem der Schalter 10 geschlossen ist, wird die Anlage vom Netz und Verbraucher getrennt. Die Stromversorgung erfolgt direkt aus dem öffentlichen Netz 5. Dieser Modus wird verwendet, wenn zum Beispiel Wartungsarbeiten an den Batterien durchgeführt werden oder wenn im Winter Schnee auf der Fotovoltaikanlage liegt.
Wie erwähnt, ist die Anlage im Standardmodus auf Inselbetrieb geschaltet. Der Wechselrichter gibt über ein potentialfreien Kontakt bzw. einem Leistungssensor das Signal, dass genügend Leistung vorhanden ist, um die Batterie zu laden. Die Anlage wird aktiviert und die Batterie geladen und die Verbraucher 6 mit Strom versorgt. Bei Erreichen der vollständigen Kapazität wird der Ladevorgang beendet, die Verbraucher 6 werden weiterhin mit einer regenerativen Energie versorgt.
In einem vorgegebenen Zeitfenster schaltet die Anlage den 230 Volt Eingang ab und versorgt die Verbraucher mit Batteriestrom. Die Batterie kann bis zu einer Kapazitätsgrenze von 50% entladen werden. Damit wird eine lange Lebensdauer der Batterien gewährleistet. Die Batterien liefern genügend Energie, um die Verbraucher in dem Zeitfenster mit Batteriestrom zu versorgen. Sollte die untere Kapazitätsgrenze jedoch erreicht werden, schaltet die Anlage selbständig auf den Bypass-Betrieb und der Verbraucher 6 wird über das öffentliche Netz 5 versorgt. Am nächsten Tag beginnt der Zyklus von Laden und Versorgen von vorn.
Störungen im öffentlichen Netz 5 werden mittels einer 3-Phasenüberwachung überwacht. Bei einer Störung wird die Anlage allpolig vom Netz 5 getrennt. Eine Rückspeisung ins öffentliche Netz ist so nicht möglich. Die Versorgung kann so auch für bestimmte Verbraucher gewährleistet werden.
Bei Schlechtwetterperioden, zum Beispiel bei mehrtägigen nicht Erreichung der Schaltschwelle wegen schlechten Wetters oder Schnee auf der PV Anlage 3, wird die Anlage auf Bypassbetrieb umgeschaltet. Dadurch wird verhindert, dass die Anlage zyklisch auf Batteriebetrieb schaltet und dann wegen Unterspannung der Batterie wieder zurück schaltet. Nach Beendigung der Schlechtwetterperiode wird wieder auf Inselbetriebsmodus umgeschaltet. Um beispielsweise eine Tiefenentladung zu verhindern, kann manuell mit dem Schalter S1 ein Aufladen realisiert werden. Dafür wird z. B. am Tag der Schalter S1 für 4 Stunden betätigt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202011100 U1 [0002]
DE 102009035853 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur Speicherung elektrischer Energie mit mindestens einem Laderegler (2) und mindestens einem Speicherelement (3) und mindestens einer Energieerzeugungseinrichtung (4), die mit einem Stromversorgungsnetz (5) in Verbindung steht, sowie mindestens einem Verbraucher (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Ladezyklen des mindestens einen Speicherelements (3) und die Verbrauchszyklen eines Verbrauchers (6) mittels eines handelsüblichen Ladegerätes (2) mit einem speziellen implementierten Programm gesteuert wird, wodurch die aus dem Stromversorgungsnetz (5) entnommene Energie minimiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Leistung im Netz mit einem Leistungsmessgerät (7) aufgenommen wird, das die Ströme in zwei Richtungen mist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung (2) in zeitlich vorbestimmten Abständen eine Messung vornimmt und aus den gemessenen Werten Regelvorgaben berechnet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung einer gewissen Regelträgheit die Leistungssignale einer Tiefpassfilterung zugeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung des Systems mindestens eine handelsübliche SPS verwendet wird, die mindestens über einen Ein- und Ausgang verfügt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Leistungssumme der aufgenommenen Teilleistungen als Regelgröße in dem zu regelnden System (1) herangezogen wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage selbständig auf Witterungseinflüsse und Batterieladezustände reagiert, indem zum Beispiel die Kapazitätsgrenze bei der Batterieentladung erreicht wird, wird automatisch die Energieentnahme aus der Batterie (3) deaktiviert und aus dem öffentlichem Netz (5) der mindestens eine Verbraucher (6) versorgt.
System (1) zur Speicherung elektrischer Energie mit mindestens einem Laderegler (2) und mindestens einem Speicherelement (3) und mindestens einer Energieerzeugungseinrichtung (4), die mit einem Stromversorgungsnetz (5) in Verbindung steht, sowie mindestens einem Verbraucher (6), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stromsensor (7, 7', 7'') den Phasenstrom und die Phasenspannung in mindestens einer Phase (L1, L2, L3) des Stromversorgungsnetzes (5) misst und mindestens die gemessenen spezifischen Signale einem implementierten Programm zugeführt, wobei die spezifischen Signale zumindest zur Steuerung des Zusammenwirkens zwischen dem Speicherelement (3) und mindestens der Energieerzeugungseinrichtung (4) und dem Stromversorgungsnetz (5) zur optimalen Energieentnahme aus dem Stromversorgungsnetz dient.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladegerät (13) und der Wechselrichter (14) in einer handelsüblichen Einheit (11) zusammengefasst ist, die eine eigene Steuerung (2) aufweisen, wodurch der Betrieb in vorbestimmten Parametergrenzen automatisch erfolgt, wobei die handelsübliche Einheit (11) mindestens eine digitale Kommunikationsschnittstelle (15) aufweist.
System nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die handelsübliche Einheit (11) mit mindestens einer RS232 Schnittstelle (15) und mindestens einer RS485 Bus (16) zusammenwirken.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Leistungsmessgerät (7, 7', 7'') die Gesamtwirkleistung in mindestens einer Phase (L1, L2, L3) des Stromversorgungsnetzes (5) in beiden Richtungen misst.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die SPS (speicherbare programmierbare Steuerung) einen integrierten Web-Server aufweist, der mit einem PC verbunden werden kann, wobei die Darstellung der Daten z. B. über ein JAVA Script erfolgt.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die SPS zur Steuerung der Schnittstellen (15, 16), spezielle und individuelle implementierte Programme aufweisen, die von dem Hauptprogramm angesteuert werden.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die implementierte Software mindestens eine Subroutine umfasst, die einen dekodierten Zustand des Systems erzeugt, der von dem System (Zustandsmaschine) aufgrund von festgelegten Grenzwerten bewertet wird.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Software eine Ladesicherheitsroutine aufweist, die dafür sorgt, dass mindestens eine Speicherelement (3), z. B. eine Batterie, bei Überschreitung eines Schwellwertes des Ladezustands automatisch aufgeladen wird.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Sommer- bzw. Winterbetrieb, der von der zur Verfügung stehenden Energie der Energieerzeugungseinrichtung (4) abhängig ist.