Dispositivo para el abastecimiento de una casa de energía eléctrica.

Dispositivo para el abastecimiento de una casa de energía eléctrica que comprende

- una unidad de conexión a la red (2) para la conexión del flujo de energía a una red de energía externa (3);



- una unidad de conexión de carga (4) para una red doméstica trifásica (5);

- al menos una unidad de inversores (8, 8', 10);

- una unidad de almacenamiento de energía (9);

- una unidad de control (12) y

- una unidad de conmutación (11) y

- un módulo de medición trifásico (20) con un primer dispositivo de medición;

diseñándose la al menos una unidad de inversores (8, 8', 10) para la transformación de energía de una unidad de almacenamiento de energía (9) y de un generador de energía (7, 7');

conectándose una entrada del módulo de medición trifásico (20) de forma electroconductora, a través de una conexión eléctrica, a una salida de la al menos una unidad de inversores (8, 8', 10);

conectándose la unidad de conexión a la red (2), a través de una primera línea eléctrica, de forma electroconductora, a la entrada del módulo de medición trifásico (20); y

conectándose la unidad de conexión de carga (4), de forma electroconductora, a través de una segunda línea eléctrica a una salida del módulo de medición trifásico (20);

caracterizado por que

- las unidades de inversores (8, 8', 10), de almacenamiento de energía (9), de control (12) y de conmutación (11) y el módulo de medición trifásico se disponen en una carcasa (13) separada de la unidad de conexión a la red (2) y de la unidad de conexión de carga (4), a la que se asigna el módulo de medición (20) para la medición de energía trifásica completa dentro del equipo; y por que

- en primer dispositivo de medición (17) registra la potencia eléctrica aplicada a la unidad de conexión de carga (4) de la red doméstica (5).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12004370.

Solicitante: E3/DC GmbH.

Inventor/es: PIEPENBRINK,ANDREAS DR, GUTENDORF,PETER.

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.
  • H02J7/35 H02J […] › H02J 7/00 Circuitos para la carga o despolarización de baterías o para suministrar cargas desde baterías. › con células sensibles a la luz.

PDF original: ES-2702029_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Dispositivo para el abastecimiento de una casa de energía eléctrica

Campo de la invención

La invención se refiere a un dispositivo para el abastecimiento de una casa de energía eléctrica del tipo definido más detalladamente en el preámbulo de la reivindicación 1.

Estado de la técnica

En la práctica se conocen los más diversos dispositivos para el abastecimiento de una casa de energía eléctrica desde una fuente de tensión alterna y/o una fuente de tensión continua. Por regla general, el abastecimiento de una red doméstica trifásica de energía eléctrica se produce desde una red de suministro pública a través de una acometida. Sin embargo, otras redes de energía externas en el presente sentido también pueden presentar redes insulares formadas, por ejemplo, por aerogeneradores descentralizados y/o plantas combinadas de calor y energía. El abastecimiento se completa con frecuenta por medio de energía de una fuente de tensión continua, para lo que en la mayoría de los casos se almacena energía renovable, generada por una instalación de producción de energía local, como una instalación fotovoltaica, en un depósito de energía, normalmente un acumulador, que se proporciona después para la compensación de fluctuaciones de producción y de consumo así como para el suministro de energía de emergencia. Si la instalación fotovoltaica produce mucha energía, por ejemplo en caso de condiciones meteorológicas buenas, el abastecimiento de corriente de la casa se puede llevar a cabo por completo a través de la misma y la energía sobrante se puede acumular o usar para alimentar la red eléctrica pública. Si la instalación fotovoltaica produce menos energía que la que la casa consume, la demanda de energía de la red doméstica se cubre con energía acumulada en la unidad de almacenamiento de energía y con energía de la red eléctrica pública. En la práctica, estas instalaciones de energía domésticas conocidas suelen resultar frecuentemente complicadas en lo que se refiere a su conexión o cableado entre los componentes y la conexión a una caja de conexiones de la casa, a través de la cual se conecta la red doméstica a la red de abastecimiento pública. La consecuencia es un trabajo de instalación considerable y, con frecuencia, una instalación ópticamente poco atractiva que requiere un espacio de construcción relativamente grande.

En el documento US 2010/207448 se describe, a modo de ejemplo, un sistema de control de gestión de carga para una instalación de corriente eléctrica doméstica tradicional, en la que se prevén inversores de un generador de energía y de una unidad de almacenamiento de energía.

Revelación de la invención

Objetivo técnico

El objetivo de la presente invención es el de perfeccionar un dispositivo para el abastecimiento de una casa de energía eléctrica del tipo antes indicado de manera que se consiga una instalación optimizada desde el punto de vista técnico del espacio de construcción y ópticamente atractiva con un cableado lo más sencillo posible.

Solución técnica

Esta tarea se resuelve con un dispositivo para el abastecimiento de una casa de energía eléctrica según la reivindicación 1, revelándose las reivindicaciones dependientes otras formas de realización según la invención. Un ejemplo de solución comprende una unidad de conexión a la red para la conexión del flujo de energía a una red de energía externa y a una unidad de conexión de carga para una red domestica trifásica, disponiéndose un bucle de línea de potencia, que se puede conectar de forma electoconductora a las unidades de inversores de un generador de energía y de una unidad de almacenamiento de energía entre la unidad de conexión a la red y la unidad de conexión de carga. El bucle de línea se conduce a través de una carcasa desde las unidades de inversor, acumulador de energía, control y conmutación por medio de un módulo de medición asignado, para la medición completa de la energía trifásica dentro de la instalación.

Efectos y perfeccionamientos ventajosos

La invención ofrece la ventaja de que, independientemente del tipo y del número del generador de energía y de sus inversores, se sabe en virtud de la medición de energía interna de la instalación, cuáles son los valores de la potencia de producción y del consumo, con lo que es posible una gestión de energía adaptada a cada situación, siendo posible realizar la medición del consumo de energía, que en las soluciones convencionales se produce a través de contadores externos con interfaces, al igual que la aportación de energía eléctrica desde el generador de energía o la unidad de almacenamiento de energía, a través de un bucle de línea sin contadores inteligentes externos ni cables adicionales.

Si la unidad de conexión a la red y la unidad de conexión de carga de la red doméstica se disponen de forma convencional en una caja de conexión de la casa, el bucle de línea se puede conducir fuera de la misma y reconducir a la misma, uniéndose las partes que salen y vuelven del bucle de línea preferiblemente en un cable que conduce a la carcasa.

Al contrario que en las soluciones tradicionales, en las que en la caja de conexión de la casa un cable trifásico conduce de la conexión de red a la red de abastecimiento pública a la red doméstica con un contador trifásico posterior y respectivamente una conexión monofásica conduce a las unidades de inversores y, para la alimentación desde y hasta el contador inteligente adicional de la caja de conexión de la casa, la línea trifásica entre la red pública y la red doméstica prácticamente se divide, conforme a la solución según la invención, en la caja de conexión de la casa y la línea trifásica se conduce en un bucle de línea a través de la carcasa de las unidades de inversor, acumulador de energía y conmutación, produciéndose de forma interna en la instalación una medición completa de la energía trifásica de la red domestica y de todos los flujos de energía.

En una forma de realización conveniente la salida y entrada del bucle de línea se pueden disponer en la caja de conexión de la casa entre un dispositivo de toma/alimentación conectado por el lado de la red de suministro delante de la unidad de conexión a la red y una unidad de fusibles conectada por el lado de la casa delante de la unidad de conexión de carga.

Se considera especialmente ventajoso que el dispositivo según la invención comprenda una conexión a un generador de energía, especialmente a una instalación fotovoltaica para la producción de energía desde una fuente de energía especialmente renovable, asignándose al generador de energía una primera unidad de inversores. Una segunda unidad de inversores se puede asignar a la unidad de almacenamiento de energía diseñada especialmente como acumulador.

También es conveniente que el módulo de medición presente, además del primer dispositivo de medición para la medición trifásica de la potencia eléctrica en el bucle de línea, un segundo dispositivo de medición para la medición de una potencia eléctrica aportada por un generador de energía.

Una solución muy compacta con un esfuerzo de instalación y de cableado debidamente reducido se puede conseguir si al menos el segundo dispositivo de medición, y por lo tanto el contador del generador de energía, y preferiblemente también el primer dispositivo de medición, es decir, el contador de la electricidad independiente, se disponen, por ejemplo, en la carcasa diseñada como armario de distribución.

Por lo tanto, en una forma de realización preferida el primer y el segundo dispositivo de medición, realizados preferiblemente como contadores inteligentes con capacidad de comunicación, los así llamados "Smartmeter", forman el módulo de medición que se dispone trifásico en el bucle de línea, que se puede conectar de manera electroconductora a las unidades de inversores del generador de energía, entre la unidad de conexión a la red y la unidad de conexión de carga.

Este módulo de medición se puede disponer preferiblemente en la carcasa de las unidades de inversores y del acumulador de energía o también en forma de capa de contador separada montada cerca del mismo.

En un dispositivo que comprende preferiblemente una conexión a un generador de energía, especialmente una instalación fotovoltaica, para la generación de energía a partir de una fuente de energía renovable a una primera unidad de inversores asignada, una unidad de almacenamiento de energía, especialmente un acumulador, para el almacenamiento de energía con una segunda unidad...

 

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