DE29501116U1

DE29501116U1 - Vorrichtung zur gesteuerten bargeldlosen Abgabe von elektrischer Energie

Info

Publication number: DE29501116U1
Application number: DE29501116U
Authority: DE
Original assignee: HTS ELEKTRONIK GmbH; Stepper & Co
Current assignee: HTS ELEKTRONIK GmbH; Stepper & Co
Priority date: 1994-12-30
Filing date: 1995-01-25
Publication date: 1995-06-08
Anticipated expiration: 2005-01-26

Description

Vorrichtung zur gesteuerten bargeldlosen Abgabe von elektrischer Energie

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Verteilung von elektrischer Energie an Endverbraucher. Sie geht aus von einer Vorrichtung zur gesteuerten bargeldlosen Abgabe von elektrischer Energie, als Funktionsblöcke umfassend ein Elektrizitätsmeßwerk, einen Datenleser, einen Leistungsschalter zur Steuerung der Energieabgabe, eine Steuer- und Auswerteschaltung zur Steuerung des Leistungsschalters nach Maßgabe von mittels des Datenlesers eingelesenen Daten, sowie ein Anzeigemodul zur Anzeige von relevanten Daten aus der Steuer- und Auswerteschaltung.

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Elektrische Energie wird vom EVU (Elektrizitätsversorgungsunternehmen) herkömmlicherweise über einen beglaubigten (verplombten) Elektrizitätszähler an den Endverbraucher verkauft. Bei zahlungsschwachen Kunden oder bei Vorliegen besonderer Gegebenheiten (wie z. B. in einem Waschsalon, Wohnheim, einer Gemeinschaftsdusche etc., wo elektrische Geräte gemeinsam von mehreren nicht näher erfaßten Verbrauchern betrieben werden), ist der Einsatz eines Vorkassengerätes wünschenswert, bei dem der Kunde zunächst bezahlt und dann erst dem gezahlten Betrag entsprechend Energie abnehmen kann. Bisher wurde eine Vorkasse durch Einbau eines Münzzählers beim Kunden realisiert.

Der Einsatz von Münzzählern hat jedoch neben den vergleichsweise hohen Anschaffungskosten vor allem folgende Nachteile:

es besteht Aufbruchgefahr, da Bargeld im Gerät vorhanden ist,

- das Leeren der integrierten Geldkassette führt zu nicht unerheblichen Personalkosten,

- bei einer Änderung des Strom-Abgabepreises entstehen Kosten für die notwendige Umstellung des Tarifs an jedem Zähler.

Aufgrund dieser Nachteile wurden Münzzähler bisher von den EVUs nur sehr spärlich eingesetzt.

Zur Behebung dieser Nachteile ist nun bei bekannten Vorrichtungen vorgesehen worden, Münzzähler dadurch zu ersetzen, daß geeignete Zählertypen mit einem Zusatzgerät ausgestattet werden, welches auf dem Anschlußklemmenblock des Zählers montiert wird und die Energieabgabe nach Maßgabe

eines eingespeicherten Datensatzes zeitlich steuert. Die Daten des Datensatzes werden aus einem Datenschlüssel, der gegen Vorkasse mit entsprechenden Daten geladen worden ist, in das Zusatzgerät eingelesen. Ein in das Zusatzgerät integriertes Schütz schaltet die Energieabgabe nach Einlesen und überprüfen der Daten frei und unterbricht die Energieabgabe erst wieder, wenn der vorbezahlte Betrag verbraucht ist oder die Abgabe gewollt unterbrochen wird, um ein Restguthaben auf den Schlüssel zurückzuübertragen. Die abgegebene Energiemenge wird vom Zähler gemessen und zur Berechnung des jeweiligen Restguthabens im Zusatzgerät verwendet. Der jeweilige Tarif ist im Datenschlüssel abgespeichert und wird beim Einlesen der Daten mitübertragen.

Obgleich mit dem bekannten Zusatzgerät bereits eine wesentliche Vereinfachung des Vorkasseverfahrens möglich wird, ergeben sich neue Probleme:

- die Montage eines Zusatzgerätes auf vorhandenen Zählern ermöglicht eine vergleichsweise leichte Trennung von Zähler und Zusatzgerät, so daß eine erhöhte Mißbrauchsgefahr besteht,

da das Zusatzgerät auf dem Anschlußklemmenblock des Zählers montiert wird, befindet sich im Betrieb die Steuerungs- und Auswertelektronik in unmittelbarer Nähe der in diesem Bereich nur schlecht abgeschirmten Netzstromleiter und -anschlüsse, was entweder leicht zu Störungen der Elektronik führen kann oder einen hohen Abschirmaufwand mit sich bringt,

- das einmal montierte Zusatzgerät erschwert den freien Zugang zu der Anschlußklemmleiste, die Ausnutzung des vorhandenen Platzes ist nicht optimal.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die einerseits die gegenüber dem Münzzähler bestehenden Vorteile beibehält, andererseits aber auch die genannten Probleme beseitigt.

Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Es ist dabei vorgesehen, daß die Funktionsblöcke der Vorrichtung in einem einzigen Gerät zusammengefaßt sind. Durch die Zusammenfassung in einem Gerät kann die Raumausnutzung optimiert, der Zugang zu den Anschlüssen erleichtert, die Elektronik an einem günstigen Ort plaziert und eine Trennung von Zähler und Steuerung erheblich erschwert werden.

Besonders kompakt und sicher ist die Vorrichtung, wenn gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Funktionsblöcke des Gerätes auf einer gemeinsamen Bodenplatte angeordnet und von einem gemeinsamen Gehäuse umgeben s ind.

Besonders günstige Verhältnisse in bezug auf die Störsicherheit werden errreicht, wenn gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das Gerät einen Anschlußbereich mit einem Netzeingang und einem Netzausgang aufweist, der Anschlußbereich auf einer Seite des Elektrizitätsmeßwerks angeordnet ist, und die Steuer- und Auswerteschaltung auf der gegenüberliegenden Seite des Elektrizitätsmeßwerkes angeordnet ist, und wenn auch der Datenleser und das Anzeigemodul auf der dem Anschlußbereich gegenüberliegenden Seite des Elektrizitätsmeßwerkes

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angeordnet sind.

Bei gleichzeitig hoher Störsicherheit wird der Aufbau besonders kompakt, wenn gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung der von dem Gehäuse umschlossene Raum in einen oberen und einen überwiegend darunterliegenden und an die Bodenplatte angrenzenden, unteren Teilraum unterteilt ist, das Elektrizitätsmeßwerk im oberen Teilraum untergebracht ist, und daß der Leistungsschalter im unteren Teilraum in der Nähe des Anschlußbereiches angeordnet ist, und wenn ein Netzfilter und eine Spannungsversorgung, die für die Steuer- und Auswerteschaltung, den Datenleser und das Anzeigemodul vorgesehen sind, im unteren Teilraum angeordnet sind.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung nach der Erfindung und

Fig. 2 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für ein Gerät nach der Erfindung in der Seitenansicht mit teilweise geöffnetem Gehäuse (a) und in der Draufsicht (b) .

In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild der Vorrichtung nach der Erfindung wiedergegeben. Die Vorrichtung 100 besteht aus einem Gerät 18, welches ein Elektrizitätsmeßwerk 11, einen

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Leistungsschalter 14, eine Steuer- und Auswerteschaltung 13, einen Datenleser 15 und ein Anzeigemodul 16 umfaßt. Das Gerät 18 ist weiterhin mit einem Netzeingang 10 und einem Netzausgang 17 ausgestattet. Die einzelnen Phasen des Netzes sind vom Netzeingang 10 durch das Elektrizitätsmeßwerk 11 (z. B. einen Drehstromzähler mit Impulsausgang) und über den Leistungsschalter 14 zum Netzausgang geführt. Ist der Leistungsschalter 14 (vorzugsweise ein Leistungsschütz 3 &khgr; 63 A/ 40 kW, Gebrauchskategorie AC 1) eingeschaltet, kann am Netzausgang 17 elektrische Energie entnommen werden, die vom Elektrizitätsmeßwerk 11 (z. B. einen Drehstromzähler mit Impulsausgang) gemessen wird. Ist der Leistungsschalter 14 dagegen ausgeschaltet, ist eine Energieentnahme nicht möglich. Eine am Netzeingang angeschlossene Spannungsversorgung 12 versorgt die Elektronik (13, 15, 16) mit der notwendigen Betriebsspannung.

Die Schaltstellung des Leistungsschalters 14 wird von der (vorzugsweise mit einem Mikroprozessor oder -controller ausgerüsteten) Steuer- und Auswerteschaltung 13 nach Maßgabe von Daten gesteuert, die mittels des Datenlesers 15 von einem externen Datenträger eingelesen worden sind. Als Datenleser 15 wird vorzugsweise ein Schloß (23 in Fig. 2) verwendet, in welches ein sog. Chipschlüssel (mit eingebautem Datenspeicher) eingesteckt werden kann.

Der Kunde erwirbt bei seinem EVU gegen Bezahlung (Vorkasse) einen Datenträger (im vorliegenden Beispiel den Chipschlüssel) mit den folgenden Daten:

Kundennummer
Zählernummer
- Guthaben

- Kredit

- Tagespreis

- KWh-Preis (Hochtarif)

- KWh-Preis (Niedertarif)

Der Datenträger wird in das Vorkassengerät (18) gesteckt und nach einer Plausibilitatsprufung werden die Daten in das Gerät 18, d. h. in die Steuer- und Auswerteschaltung 13, übernommen und auf dem Datenträger verbucht. Nach Übernahme der Daten wird der Leistungsschalter 14 angesteuert, der die elektrische Energie freischaltet. Das Guthaben wird in Abhängigkeit vom jeweils gültigen Tarif und von der entnommenen, mittels des Elektrizitätswerkes 11 gemessenen, elektrischen Energie reduziert. Ist das Guthaben gleich Null, unterbricht der Leistungsschalter die Energiezufuhr. Es kann (z. B. am Wochenende) auch ein eingeräumter Kredit aktiviert werden, der von einem späteren Guthaben sofort wieder abgezogen wird. Erfolgt die Abgabe nach Tagespreis, wird der Tagespreis alle 2 4 h abgebucht und die Energie anschließend für 24 h freigeschaltet. Da hier der tatsächliche Verbrauch nicht in die Steuerung eingeht, kann in diesem Falle auf eine Verbindung zwischen Steuer- und Auswerteschaltung 13 und Elektrizitätsmeßwerk 11 (z. B. eine SO-Schnittstelle) verzichtet werden.

Durch Datenträger mit Sonderfunktionen (Masterschlüssel, Serviceschlüssel etc.) kann das EVU das Vorkassengerät sperren oder freischalten.

Das Gerät 18 aus Fig. 1 hat vorzugsweise den im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 (a) schematisch dargestellten Aufbau: Auf einer gemeinsamen Bodenplatte 19 sind inner-

halb eines gemeinsamen Gehäuses 20 alle (durch Schraffur gekennzeichneten) Baugruppen des Gerätes untergebracht. Der vom Gehäuse 20 umschlossene Raum wird durch ein Chassis 26, welches mittels Pfosten (Abstandshaltern) 27a, b in einem Abstand von der Bodenplatte 19 befestigt ist, in einen oberen Teilraum 31 und einen unteren Teilraum unterteilt. Im oberen Teilraum 31 ist das Elektrizitätsmeßwerk 11 untergebracht. Im unteren Teilraum 32 unterhalb des Elektrizitätsmeßwerkes 11 sind (von rechts nach links) der Leistungsschalter in Form eines Schützes 24, ein Netzfilter 25 und die Spannungsvorsorgung 12 angeordnet.

Ganz rechts in der Zeichnungsebene, d. h. in montiiertem Zustand unten vom Elektrizitätsmeßwerk 11, befindet sich der Anschlußbereich 28 mit dem Netzeingang und dem Netzausgang. Das Schütz 24 ist in seiner unmittelbaren Nähe angeordnet. Durch die o. g. Reihenfolge der Anordnung liegt die Spannungsversorgung 12 auf der gegenüberliegenden Seite des Meßwerkes 11, also ganz links. Dasselbe gilt für die Steuer- und Auswerteschaltung 13, das Schloß 23 (den Datenleser) und das Anzeigemodul 16 (z. B. eine LCD-Anzeige) » Auf diese Weise ist die störempfindliche Elektronik einschließlich ihrer Spannungsversorgung soweit wie möglich von den Netzanschlüssen entfernt, ohne daß zusätzlich Raum beansprucht wird.

Wie in der Draufsicht der Fig. 2 (b) zu erkennen ist, ist das Schloß 23 von oben für den Chipschlüssel zugänglich. Optisch zugänglich sind auch das Anzeigemodul 16 und das mit Zählanzeige 29 ausgerüstete Elektrizitätsmeßwerk 11, und zwar mittels zweier im Gehäuse 20 eingelassener Fenster 21 bzw. 22. Die Beglaubigung des Gerätes 18 kann auf zwei verschiedene Arten eingerichtet sein: Zum einen kann

das Elektri&zgr;itätsiaeßwerk 11 ein für sich genommen beglaubigter Wechselstrom- oder Drehstromzähler sein, derart, daß beim Öffnen des Gehäuses 20 die Beglaubigung des Gerätes nicht erlischt. Zum anderen kann das gesamte Gerät 18 als eine Einheit beglaubigt sein.

Insgesamt ergibt sich mit der Erfindung ein Vorkassegerat mit kompaktem, einfachem Aufbau und hoher Sicherheit gegen Störungen und gewollte oder ungewollte Fehlbedienung.

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Bezugszeichenliste

10	Net&zgr;eingang
11	Elektriz itätsmeßwerk
12	Spannungsversorgung
13	Steuer- und Auswerteschaltung
14	Leistungsschalter
15	Datenleser
16	Anzeigemodul
17	Netzausgang
18	Gerät
19	Bodenplatte
20	Gehäuse
21, 22	Fenster
23	Schloss
24	Schütz
25	Netzfilter
26	Chassis
27a, b	Pfosten
28	Anschlußbereich
29	Zählanzeige
31	oberer Teilraum
32	unterer Teilraum
100	Vorrichtung

Claims

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Ansprüche:

Vorrichtung (100) zur gesteuerten bargeldlosen Abgabe von elektrischer Energie, als Funktionsblöcke umfassend ein Elektrizitätsmeßwerk (11), einen Datenleser (15), einen Leistungsschalter (14) zur Steuerung der Energieabgabe, eine Steuer- und Auswerteschaltung (13) zur Steuerung des Leistungsschalters nach Maßgabe von mittels des Datenlesers (15) eingelesenen Daten, sowie ein Anzeigemodul (16) zur Anzeige von relevanten Daten aus der Steuer- und Auswerteschaltung (13),

dadurch gekennzeichnet,

daß die Funktionsblöcke (11, 13, 14, 15, 16) der Vorrichtung in einem einzigen Gerät (18) zusammengefaßt sind.

Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Funktionsblöcke (11, 13, 14, 15, 16) des Gerätes (18) auf einer gemeinsamen Bodenplatte (19) angeordnet und von einem gemeinsamen Gehäuse (20) umgeben sind.

Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Gerät einen Anschlußbereich (28) mit einem Netzeingang (10) und einem Netzausgang (17) aufweist, daß der Anschlußbereich (28) auf einer Seite des Elektrizitätsmeßwerks (11) angeordnet ist, und die Steuer- und Auswerteschaltung (13) auf der gegenüberliegenden Seite des Elektrizitätsmeßwerkes (11) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadur cn gekenn &zgr; e i chnet,

daß auch der Datenleser (15) und das Anzeigemodul (16) auf der dem Anschlußbereich (28) gegenüberliegenden Seite des Elektrizitätsmeßwerkes (11) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet,

daß der von dem Gehäuse (20) umschlossene Raum in einen oberen und einen überwiegend darunterliegenden und an die Bodenplatte angrenzenden, unteren Teilraum (31 bzw. 32) unterteilt ist, daß das Elektrizitätsmeßwerk (11) im oberen Teilraum (31) untergebracht ist, und daß der Leistungsschalter (14) im unteren Teilraum (32) in der Nähe des Anschlußbereiches (28) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,

daß ein Netzfilter (25) und eine Spannungsversorgung (12) für die Steuer- und Auswerteschaltung (13), den Datenleser (15) und das Anzeigemodul (16) vorgesehen sind, und daß das Netzfilter (25) und die Spannungsversorgung (12) im unteren Teilraum (32) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

daß das Elektrizitätsmeßwerk (11) ein für sich genommen beglaubigter Wechselstrom- oder Drehstromzähler ist, derart, daß beim Öffnen des Gehäuses (20) die

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Beglaubigung des Gerätes nicht erlischt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

daß das gesamte Gerät (18) als eine Einheit beglaubigt ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,

daß der Datenleser (15) die Form eines durch einen Chipschlüssel betätigbaren Schlosses (23), hat und daß der Leistungsschalter (14) ein Schütz (24) ist.