Procedimiento para el abastecimiento de un consumidor con energía eléctrica.

Procedimiento para el abastecimiento paralelo a la red de al menos un consumidor (4) con energía eléctrica que se realiza en una instalación eléctrica (2) que presenta al menos:

una fuente de tensión continua eléctrica (6), un convertidor (8), en particular un convertidor bidireccional, un dispositivo de medición (14), en particular un contador de potencia, que mide la potencia eléctrica del al menos un consumidor (4), una fuente de tensión alterna eléctrica (10) y un elemento de control (12) que presenta al menos una unidad de evaluación que analiza los datos medidos en el al menos un dispositivo de medición (14) para determinar si la potencia del consumidor es mayor que la potencia disponible en la fuente de tensión continua (8), y si se cumple esta condición, el elemento de control (12) establece una conexión electroconductora (conexión de líneas) (16), en particular mediante un conmutador, entre al menos la fuente de tensión alterna (10) y el al menos un consumidor (4), caracterizado porque los datos del dispositivo de medición (14) se transmiten a un receptor de una central de control superior y porque el elemento de control (12) recibe datos de la central de control superior que predeterminan al menos una de las fuentes de tensión (6, 10, 18) y controla la alimentación de energía eléctrica en la fuente de tensión continua (6) y/o la fuente de tensión alterna (10).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10006817.

Solicitante: LichtBlick ZuhauseKraftwerk GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Zirkusweg 6 20359 Hamburg ALEMANIA.

Inventor/es: APPEL,CHRISTIAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H02J3/32 SECCION H — ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02J CIRCUITOS O SISTEMAS PARA LA ALIMENTACION O DISTRIBUCION DE ENERGIA ELECTRICA; SISTEMAS PARA LA ACUMULACION DE ENERGIA ELECTRICA (circuitos de alimentación de energía paralos aparatos de medida de rayos X, rayos gamma, radiaciones corpusculares o de las radiaciones cósmicas G01T 1/175; circuitos de alimentación de energía eléctrica especialmente adaptados para su uso en relojes electrónicos sin partes móviles G04G 19/00; para computadores digitales G06F 1/18; para los tubos de descargar H01J 37/248; circuitos o aparatos para la conversión de la potencia eléctrica, disposiciones para su control o regulación H02M; control de una combinación máquina motriz-generador, control interrelacionado de varios motores H02P; control de energía a alta frecuencia H03L; utilización complementaria de línea o red de energía para transmisión de información H04B). › H02J 3/00 Circuitos para redes principales o de distribución, de corriente alterna. › utilizando baterías con medios de conversión.
  • H02J3/38 H02J 3/00 […] › Disposiciones para la alimentación en paralelo de una sola red por dos o más generadores, convertidores o transformadores.

PDF original: ES-2537428_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Procedimiento para el abastecimiento de un consumidor con energía eléctrica.

La presente invención se refiere a un procedimiento para el abastecimiento de al menos un consumidor con energía eléctrica. El al menos un consumidor es abastecido con energía desde una fuente de tensión continua eléctrica y/o una fuente de tensión alterna eléctrica. Un elemento de control de acuerdo con la invención establece, por ejemplo teniendo en cuenta los datos recibidos, una conexión de líneas electroconductoras con al menos una de las fuentes de tensión. Los datos recibidos predeterminan una de las fuentes de tensión y/o pueden ser dependientes, por 10 ejemplo, de la potencia del consumidor. Mediante este procedimiento, el abastecimiento del al menos un consumidor con potencia se puede asegurar sin depender de una sola fuente de tensión y/o configurar muy ventajosamente de forma variable. Mediante una conmutación predeterminable del suministro de potencia se puede establecer en cada caso a través del elemento de control, especialmente teniendo en cuenta al menos un parámetro de suministro de potencia, una conexión conmutable de líneas eléctricas especialmente ventajosa con al menos una de las fuentes de 15 tensión.

En el estado de la técnica se conocen procedimientos para el abastecimiento de al menos un consumidor. Sin embargo, estos generalmente presentan una sola fuente de tensión, bien una fuente de tensión alterna o bien una fuente de tensión continua.

En el documento WO 20091155445 A2, por ejemplo, se describen un sistema y un procedimiento con los se puede alimentar, a través de un convertidor, energía eléctrica procedente de instalaciones fotovoltaicas en un dispositivo de almacenamiento de energía y/o en una red de abastecimiento. El documento JP 2000 295784 A1, en cambio, describe un sistema de almacenamiento de energía en el que, dependiendo de la hora del día y/o de los valores de 25 consumo, se cargan o descargan diferentes tipos de baterías. Un control permite usar la energía almacenada en las baterías de la forma más eficiente posible.

El abastecimiento de un consumidor con potencia eléctrica procedente de una red de abastecimiento pública se puede considerar, por ejemplo, como un procedimiento para el abastecimiento de un consumidor. La red de 30 abastecimiento pública, como fuente de tensión alterna, abastece a los consumidores con energía eléctrica. En el sentido de esta invención, también se puede considerar como fuente de tensión alterna de acuerdo con la invención una acometida, en especial una acometida individual, a una red de abastecimiento, en especial a una red de baja tensión, preferentemente una red pública de baja tensión. Otras fuentes de tensión alterna adecuadas pueden ser, por ejemplo, centrales eólicas y/o plantas de cogeneración, que durante su funcionamiento pueden abastecer a los 35 consumidores con energía eléctrica. Sin embargo, especialmente las soluciones de las plantas de cogeneración constituyen a menudo soluciones aisladas, puesto que no está previsto el suministro de energía eléctrica desde otra fuente de tensión o la alimentación en otra fuente de tensión. Las plantas de cogeneración funcionan en diferentes modos de funcionamiento, habiéndose impuesto especialmente los modos de funcionamiento controlados por corriente o por calor.

En el modo de funcionamiento controlado por corriente, la planta de cogeneración generalmente se hace funcionar cuando uno o varios consumidores consumen potencia eléctrica. En cambio, en el modo de funcionamiento controlado por calor, la planta de cogeneración se hace funcionar dependiendo de la demanda de calor de un consumidor o de un hogar. La energía eléctrica generalmente se almacena en un depósito de energía, siempre que 45 un consumidor no la obtenga completamente en paralelo. Un depósito de energía de este tipo, normalmente un acumulador, puede constituir en el sentido de la invención una fuente de tensión continua.

Otras fuentes de tensión continua pueden ser, por ejemplo, baterías y/o condensadores y/o instalaciones fotovoltaicas. También se conoce el abastecimiento de un consumidor con potencia procedente de una fuente de 50 tensión continua.

Sin embargo, los procedimientos y dispositivos conocidos para el abastecimiento de un consumidor son inadecuados o, por lo menos, poco prácticos ya que, en particular, ningún consumidor es abastecido por una fuente de tensión alterna y/o una fuente de tensión continua en función de datos y/o al menos de un parámetro de 55 suministro de potencia. Tampoco se conocen procedimientos para el abastecimiento controlable de al menos un consumidor con energía eléctrica.

La presente invención se propone el objetivo de crear un procedimiento mejorado y un procedimiento especialmente eficiente para el abastecimiento de al menos un consumidor con energía eléctrica. Un objetivo puede ser

proporcionar un procedimiento mejorado y/o un procedimiento especialmente eficiente para el abastecimiento de al menos un consumidor con energía eléctrica y/o desde varias fuentes de potencia.

Otro objetivo de acuerdo con la invención puede ser la creación de un control mejorado para una conexión 5 conmutable de líneas electroconductoras. Una conexión de líneas de este tipo debe establecerse, en particular a través de un conmutador, de tal manera que un abastecedor sea conectado con una de las fuentes de tensión mediante datos predeterminables y/o en función de los parámetros de potencia.

Otro objetivo puede ser conectar al menos un consumidor de forma segura y fiable con una de las fuentes de tensión 10 a través de una conexión conmutable de líneas electroconductoras. Preferentemente, y/o especialmente si se considera ventajoso debido a los parámetros de potencia, se debe establecer una conexión con la fuente de tensión continua. Así, un objetivo de acuerdo con la invención también puede ser la minimización del suministro de potencia desde una fuente de tensión alterna, en particular desde una red de abastecimiento pública, preferentemente una red de baja tensión.

Otro objetivo puede ser el abastecimiento del al menos un consumidor con energía eléctrica desde al menos una de las fuentes de tensión, estableciendo el control una conexión conmutable de líneas electroconductoras entre el al menos un consumidor y una de las fuentes de tensión que se encuentre disponible y/o sea especialmente ventajosa, en particular debido a los parámetros de suministro de potencia. Así, otro objetivo también puede ser el 20 abastecimiento del al menos un consumidor con energía eléctrica en caso de que una de las fuentes de tensión, en particular una fuente de tensión alterna, falle y/o no se encuentre en funcionamiento. Otro objetivo consiste en poner a disposición un grupo de alimentación de emergencia mejorado.

El objetivo de acuerdo con la invención se alcanza con un procedimiento para el abastecimiento de al menos un 25 consumidor con energía eléctrica con las características de la reivindicación 1 o según un dispositivo según la reivindicación 19. En las reivindicaciones secundarias se indican configuraciones preferidas.

De acuerdo con la invención se proporciona un procedimiento para el abastecimiento paralelo a la red, en particular una red de baja tensión, de al menos un consumidor con energía eléctrica que se realiza en una instalación eléctrica 30 que presenta al menos una fuente de tensión continua eléctrica, un convertidor, en particular un convertidor bidireccional, un dispositivo de medición, en particular un contador de potencia, que mide la potencia eléctrica del al menos un consumidor, una fuente de tensión alterna eléctrica y un elemento de control que presenta al menos una unidad de evaluación que analiza los datos medidos en el al menos un dispositivo de medición para determinar si la potencia del consumidor es mayor que la potencia disponible en la fuente de tensión continua y, si se cumple esta 35 condición, el elemento de control establece una conexión electroconductora (conexión de líneas), en particular mediante un conmutador, entre al menos la fuente de tensión alterna y el al menos un consumidor, caracterizado porque los datos del dispositivo de medición se transmiten a un receptor de una central de control superior y porque el elemento de control recibe datos de la central de control superior que predeterminan al menos una de las fuentes de tensión y controla la alimentación de energía eléctrica en la fuente de tensión continua y/o la fuente de tensión 40 alterna.

También puede ser de acuerdo con la invención un procedimiento para el abastecimiento de al menos un consumidor con energía eléctrica que se realiza en una instalación eléctrica que presenta al... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para el abastecimiento paralelo a la red de al menos un consumidor (4) con energía eléctrica que se realiza en una instalación eléctrica (2) que presenta al menos: una fuente de tensión continua

eléctrica (6), un convertidor (8), en particular un convertidor bidireccional, un dispositivo de medición (14), en particular un contador de potencia, que mide la potencia eléctrica del al menos un consumidor (4), una fuente de tensión alterna eléctrica (10) y un elemento de control (12) que presenta al menos una unidad de evaluación que analiza los datos medidos en el al menos un dispositivo de medición (14) para determinar si la potencia del consumidor es mayor que la potencia disponible en la fuente de tensión continua (8), y si se cumple esta condición, 10 el elemento de control (12) establece una conexión electroconductora (conexión de líneas) (16), en particular mediante un conmutador, entre al menos la fuente de tensión alterna (10) y el al menos un consumidor (4), caracterizado porque los datos del dispositivo de medición (14) se transmiten a un receptor de una central de control superior y porque el elemento de control (12) recibe datos de la central de control superior que predeterminan al menos una de las fuentes de tensión (6, 10, 18) y controla la alimentación de energía eléctrica en la fuente de 15 tensión continua (6) y/o la fuente de tensión alterna (10).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de control establece entre al menos una de las fuentes de tensión (6, 10, 18) y al menos uno de los consumidores (4) una conexión conmutable de líneas electroconductoras (16), de manera que el al menos un consumidor (4) sea abastecido desde la fuente de

tensión continua eléctrica (6) a través del convertidor (8) cuando esta conmutación está predeterminada, en particular por datos, preferentemente por al menos un parámetro de suministro de potencia, y/o cuando la potencia del consumidor es menor o igual a la potencia disponible en la fuente de tensión continua (6), o sea abastecido, al menos parcialmente, desde la fuente de tensión continua eléctrica (6) a través del convertidor (8) cuando la potencia del consumidor es mayor que la potencia disponible en la fuente de tensión continua (6) y/o sea abastecido desde la 25 fuente de tensión alterna eléctrica (10) cuando esta conmutación está predeterminada, en particular por datos, preferentemente por al menos un parámetro de suministro de potencia.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de control (12) controla la alimentación de energía eléctrica en una red eléctrica pública.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el abastecimiento del al menos un consumidor (4) es un abastecimiento paralelo a la red en una red de baja tensión.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la instalación 35 eléctrica (2) presenta un dispositivo de medición (4), un contador de potencia para medir la potencia del al menos un

consumidor (4).

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la instalación eléctrica (2) presenta un transformador y/o un convertidor elevador (convertidor Boost).

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los datos del dispositivo de medición (14) se transmiten a través de una línea de datos o de forma inalámbrica a un receptor.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la unidad de 45 control recibe datos del dispositivo de medición (14) relativos a al menos un parámetro de suministro de potencia

que predeterminan al menos una de las fuentes de tensión (6, 10, 18).

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento de control (12) establece la conexión conmutable de líneas electroconductoras (16) entre la fuente de tensión continua

(6) y el al menos un consumidor (4) cuando los datos recibidos predeterminan el suministro de potencia desde la fuente de tensión continua (6).

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento de control (12) controla bidireccionalmente la alimentación de energía eléctrica en la fuente de tensión continua (6) y/o

en la fuente de tensión alterna (10) a través de un convertidor (8) bidireccional.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la fuente de tensión continua (6) presenta un depósito de energía (26).

12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque el depósito de energía (26) es un

acumulador, un acumulador de iones litio, un acumulador de titanato de litio, un acumulador de fosfato de litio-hierro y/o un acumulador con contenido en plomo o níquel.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 11 o 12, caracterizado porque el depósito de

energía (26) presenta un condensador.

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizado porque el depósito de energía (26) puede almacenar energía, en particular eléctrica, en una cantidad que, en particular, es esencialmente

mayor o igual a la cantidad correspondiente a la demanda energética diaria del al menos un consumidor (4).

15. Procedimiento según una de las reivindicaciones 11 a 14, caracterizado porque la potencia se transmite al al menos un consumidor (4) esencial o exclusivamente desde el depósito de energía (26), en particular desde el acumulador.

16. Procedimiento según una de las reivindicaciones 11 a 15, caracterizado porque el depósito de energía (26) se puede cargar a partir de una fuente de tensión alterna (10), en particular interna del hogar, una planta de cogeneración (18) y/o una instalación fotovoltaica (24) y/o una central eólica (18').

17. Procedimiento según la reivindicación 16, caracterizado porque la planta de cogeneración (18), en

particular interna del hogar, presenta un generador de disco (20) que genera una tensión alterna de salida, en particular una tensión alterna de alta frecuencia que preferentemente es > 50 hercios.

18. Procedimiento según una de las reivindicaciones 16 o 17, caracterizado porque entre el generador 25 de disco (20) de la planta de cogeneración (18) y la fuente de tensión continua (6) está conectado al menos un

segundo convertidor (8), en particular un convertidor bidireccional.

19. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al menos un convertidor (8) invierte corriente continua que se puede aprovechar para cargar el depósito de energía.

20. Procedimiento según una de las reivindicaciones 16 a 18, caracterizado porque el depósito de energía (26) se carga desde la fuente de tensión alterna (10) durante periodos de tiempo predeterminados, en particular durante los periodos nocturnos, y/o durante los periodos de funcionamiento de la planta de cogeneración (18) y/o de la instalación fotovoltaica (24) y/o de la central eólica (18').


 

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