DE202012004269U1 - Steuereinheit zum kombinierten Betrieb von Photovoltaikanlagen oder anderen lokalen Energiequellen mit Ladestationen von Elektrofahrzeugen - Google Patents

Steuereinheit zum kombinierten Betrieb von Photovoltaikanlagen oder anderen lokalen Energiequellen mit Ladestationen von Elektrofahrzeugen Download PDF

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Abstract

Steuereinheit zur Regelung der Leistung von Elektrofahrzeug-Ladestationen/Ladegeräten, dadurch gekennzeichnet, dass entsprechende Ladestationen/Ladegeräte abhängig von der Menge und Dauer der lokal erzeugten elektrischen Energie und der aktuellen Leistung (bezogen auf die Photovoltaikanlage bzw. lokale Energiequelle) gesteuert werden können. Eine zusätzliche Freigabe von Sperrschützen ist möglich und optional.

Description

  • Konzept
  • Photovoltaikanlagen und andere lokale Energiequellen, wie zum Beispiel Windräder oder Blockheizkraftwerke, eignen sich sehr gut zum Laden von Elektrofahrzeugen, da die notwendige Energie regenerativ erzeugt wird und nur sehr kurze Leitungswege bestehen. Durch die Eigennutzung des selbst erzeugten Stromes ist diese Vorgehensweise wirtschaftlich.
  • Die Photovoltaikanlage und andere lokale Energiequellen erzeugen elektrische Energie, die in das Hausnetz eingespeist und idealerweise direkt in die Speicher/Akkumulatoren des Elektrofahrzeugs geladen wird. So muss im Idealfall keine elektrische Energie vom Stromnetz bezogen werden.
  • Real liefert das Stromnetz fehlende elektrische Energie zum Laden des Elektrofahrzeuges oder nimmt überschüssige Energie aus der Photovoltaikanlage auf. Die entsprechenden Energiemengen/Leistungsdaten werden messtechnisch erfasst.
  • Betreiber einer solchen Anlage haben den Vorteil, dass Sie zu einem großen Anteil unabhängig vom Strompreis sind. Das Stromnetz wird entlastet – es muss weniger Energie im Stromnetz übertragen werden. Der Betrieb der Anlage ist praktisch verbrauchsmittelfrei und umweltneutral.
  • Funktionsbeschreibung
  • Die Photovoltaikanlage/lokale Energiequelle (1) erzeugt elektrische Energie 230 V/400 V ~ Wechselstrom durch Wechselrichter (netzgeführt). Diese Energie wird in Hauptleitungsabzweigklemmen (4) oder Ähnlichem eingespeist.
  • Die Steuereinheit (3) kann die erzeugte Strommenge erfassen und abhängig davon die Sperrschütze (9) freigeben und/oder die Leistung der Ladestation regeln. Das Ladegerät/Elektrofahrzeug (10) wird mit elektrischer Energie aus dem Hausknotenpunkt = Hauptleitungsabzweigklemmen (4) versorgt. Die Steuereinheit ist in der Lage Strommengen über Sensoren oder Zähler zu erfassen.
  • Gleichfalls erfasst die Steuereinheit (3) die Freigabe der Sperrschütze (9) durch den Energieversorger. Dies geschieht durch ein Tarifschaltgerät (8) oder Ähnlichem. Die Steuereinheit kann nun entsprechend der Tarifvereinbarung mit dem Stromversorger programmiert werden. Beispielsweise ist es möglich, dass die Sperrschütze (9) freigegeben werden, wenn genügend elektrische Energie aus der Photovoltaikanlage (1) erzeugt wird, obwohl das Tarifschaltgerät (8) entsprechend dem vereinbarten Tarif die Sperrschütze (9) sperren würde. Dies ist möglich, weil in diesem Fall keine Belastung des Stromnetzes stattfindet (Eigenversorgungsbetrieb).
  • Die Freigabebedingungen der Sperrschütze (9) durch die Steuereinheit (3) kann individuell und/oder generell für einen Stromversorger vereinbart werden. Denkbar wäre eine abgestufte Freigabe, bezüglich Zeit und oder Leistung/Energiemenge pro Zeiteinheit.
  • Die Steuereinheit könnte im einfachsten Fall einfach nur die Freigabe durch das Tarifschaltgerät (8) an die Sperrschütze (9) durchschalten. In diesem Fall ist keine Programmfunktion notwendig. Das Steuerprogramm der Steuereinheit (3) wird in Mikrocontrollern, Speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) oder Ähnlichem aufgebaut. Es wäre auch eine Freischaltung über Schützschaltungen (Freigabe durch Kontrollsignal des Wechselrichters (1) oder der Zähleinrichtung (2/5) möglich.
  • Zusätzlich oder alternativ zur Steuerung von Sperrschützen kann das Steuergerät mit dem Ladegerät/Elektrofahrzeug kommunizieren und die Ladeleistung regeln. Es ist auch möglich bestimmte Szenarien für die Ladung des Elektrofahrzeuges zu implementieren, wie zum Beispiel Ladung nur bei günstigem Stromtarif und/oder einer bestimmten Leistung von der Photovoltaikanlage/lokalen Energiequelle.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Photovoltaikanlage oder andere lokale Energiequelle
    2
    Einspeisezähler
    3
    Steuereinheit
    4
    Hauptleitungsabzweigklemme oder vergleichbare Vorrichtung
    5
    Zähleinrichtung für Verbrauch und Einspeisung in das Stromnetz
    6
    Sicherungseinrichtungen
    7
    Stromnetz
    8
    Tarifschaltgerät
    9
    Sperrschütze (mit Sicherungseinrichtungen)
    10
    Ladestation des Elektrofahrzeuges

Claims (6)

  1. Steuereinheit zur Regelung der Leistung von Elektrofahrzeug-Ladestationen/Ladegeräten, dadurch gekennzeichnet, dass entsprechende Ladestationen/Ladegeräte abhängig von der Menge und Dauer der lokal erzeugten elektrischen Energie und der aktuellen Leistung (bezogen auf die Photovoltaikanlage bzw. lokale Energiequelle) gesteuert werden können. Eine zusätzliche Freigabe von Sperrschützen ist möglich und optional.
  2. Steuereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Freigabeinformationen von Tarifschaltgeräten in die Schaltung der Sperrschütze und in die Leistungsregelung einbezogen werden können.
  3. Steuereinheit nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Informationen in die Leistungsregelung mit einfließen können (zum Beispiel Temperatur, Feuchtigkeit, Datum, manuelle Eingabe oder Ähnlichem).
  4. Steuereinheit nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass individuelle Tarifvereinbarungen mit dem Stromversorger durch Software in einer Programmfunktion oder schaltungstechnisch (zum Beispiel Schützschaltungen) dargestellt werden können.
  5. Steuereinheit nach Anspruch 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbindung in ein Hausautomatisierungssystem möglich ist und eine Kommunikation drahtgebunden oder drahtlos zwischen Steuereinheit und Ladegerät/Ladestation zur Leistungsregelung möglich ist.
  6. Steuereinheit nach Anspruch 1, 2, 3, 4 und 5 dadurch gekennzeichnet, dass eine Fernsteuermöglichkeit eingebunden werden kann.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2015003771A1 (de) * 2013-07-09 2015-01-15 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Verfahren zur leistungsregelung eines energiesystems und vorrichtung zur leistungsregelung desselben

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015003771A1 (de) * 2013-07-09 2015-01-15 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Verfahren zur leistungsregelung eines energiesystems und vorrichtung zur leistungsregelung desselben
US11228181B2 (en) 2013-07-09 2022-01-18 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Method for controlling the power of a system, and device for controlling the power of a system

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