[發明專利]用于能量系統的能量管理方法和能量系統

有效

• 申請號: 201880013115.0
• 申請日: 2018-02-22
• 公開（公告）號: CN110603703B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發明（設計）人: 克里斯蒂安·阿爾諾德;貝恩德·哈夫納;丹尼爾·羅地格;揚·施特魯貝爾
• 申請（專利權）人: 菲斯曼氣候解決方案歐洲股份公司
• 主分類號: H02J3/14
• 分類號: H02J3/14;H02J3/32;H02J3/38
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 張威

本發明涉及一種用于建筑物中能量系統的能量管理方法。所述能量系統包括：不可控的能量消耗器；可控能量消耗器；能量存儲裝置；網絡連接點；以及控制裝置。所述方法包括：檢測所述能量存儲裝置的當前充電狀態；定義時間段；基于在充電時間之前所確定的所述多個不可控的能量消耗器的最小能量需求，確定所述能量存儲裝置的充電狀態的限值；如果所述能量存儲裝置的當前充電狀態大于所確定的所述充電狀態的限值，則利用來自所述能量存儲裝置的能量運行所述至少一個可控能量消耗器；以及如果所述當前充電狀態小于或等于所確定的限值，則利用來自所述網絡的能量運行所述可控能量消耗器。

本發明涉及一種用于建筑物中能量系統的能量管理方法和一種能量系統。尤其地，將提供一種能量管理方法，以在能量存儲裝置中保持儲存對于能量消耗者而言在預定時間段內足夠的能量儲備，以避免或最小化來自公共網絡的能量消耗。

能量管理的目標是使建筑物中的能量生成和消耗盡可能高效。另一個目標可以是最小化來自公共網絡的能量消耗。尤其是當使用可再生能源時，例如光伏系統或風力渦輪機，能量產生取決于太陽的位置和/或天氣，因此在一天中的某些時候可能存在能量供應過剩，而在一天中的其他時候，例如在傍晚或夜晚，能量需求可能會增加。

來自柏林技術與經濟應用科學大學(HTW?Berlin)的Johannes?Weniger、JosephBergner、Tjarko?Tjaden和Volker?Quaschning在文章“Solarstrom?prognosebasiertspeichern”中描述了基于預測的太陽能電力存儲方法，以避免截短損耗，該文章在2015年9月發表在SONNE?WIND的第68至69頁。能量存儲裝置的充電被推遲到中午，此時光伏系統(PV系統)產生最多能量。

如上文所示，如果儲能裝置是在計算可再生能源預期發電量的基礎上充電的，則具有能量存儲裝置和可再生能源的能量系統可以盡可能有效地運行。通過基于計算或估計的預期能量消耗來對能量存儲裝置進行放電，可以進一步提高運行效率。這里的目的是確保在一天中的某些時候，當可再生能源不提供任何能量時，在能量存儲裝置中有足夠的能量來向能量系統中的能量消耗者供應能量。根據一個方面，本發明通過提供一種用于建筑物中能量系統的能量管理方法解決了該問題，將在下文中介紹該能量管理方法。根據另一方面，本發明通過提供一種用于建筑物中的能量系統解決了該問題。

本發明涉及一種用于建筑物中能量系統的能量管理方法。所述能量系統具有多個不可控的能量消耗器和至少一個可控能量消耗器。所述能量系統具有用于存儲能量的能量存儲裝置，以及網絡連接點，通過該網絡連接點能夠從網絡處汲取能量和/或將能量饋送至網絡中。所述能量系統還包括反饋控制裝置或控制裝置，其被設置為控制所述至少一個可控能量消耗器和能量存儲裝置。所述多個不可控的能量消耗器被配置為從網絡處或從能量存儲裝置處汲取能量。

在第一方法步驟中，檢測能量存儲裝置的當前充電狀態。所述反饋控制裝置或控制裝置可以連接至能量存儲裝置，以用于經由有線或無線通信線路進行數據交換，以便檢測能量存儲裝置的當前充電狀態。此外，所述反饋控制裝置或控制裝置可以將反饋控制信號或控制信號發送至能量存儲裝置和至少一個可控能量消耗器。此外，所述能量系統可以包括可由反饋控制裝置或控制裝置控制的逆變器。此外，所述能量系統可以具有多個傳感器，例如用于測量能量消耗量，其將相應的測量信號傳輸至反饋控制裝置或控制裝置。

在另一方法步驟中，定義一時間段，在該時間段期間，所述不可控的能量消耗器由來自能量存儲裝置的能量供應。尤其地，所述不可控的能量消耗器應在指定時間內僅利用來自能量儲存裝置處的能量供應。所述時期可以是固定的，或者可以根據參數預先確定。優選地，可以基于可再生能源的運行參數來指定該時期。例如，如果所述能量系統包括用于給能量存儲裝置充電的光伏系統，則可以基于日落和日出的時間點確定所述時間段。所述時間段可以以這種方式特別有利地確定：至少在能量存儲裝置的下一次可能的充電操作之前，所述不可控的能量消耗器可以由來自能量存儲裝置的能量供應。所述時間段優選地定義在最多24小時的預測時域內。