(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: (13) (1) T Int.Cl. G01D 4/00 (06.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 11/ EP B1 (4) Tytuł wynalazku: System punktów zliczania i pomiaru przeznaczony do zliczania i pomiaru energii elektrycznej i sposób () Pierwszeństwo: (43) Zgłoszenie ogłoszono: w Europejskim Biuletynie Patentowym nr /22 (4) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: Wiadomości Urzędu Patentowego 11/07 (47) O złożeniu tłumaczenia zmienionego ogłoszono: Wiadomości Urzędu Patentowego 14/03 (73) Uprawniony z patentu: ubitricity Gesellschaft für verteilte Energiesysteme mbh, Berlin, DE (72) Twórca(y) wynalazku: PL/EP T KNUT HECHTFISCHER, Berlin, DE FRANK PAWLITSCHEK, Berlin, DE (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Andrzej Rosa POLSERVICE KANCELARIA RZECZNIKÓW PATENTOWYCH SP. Z O.O. ul. Bluszczańska Warszawa Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).

2 - 2 - Opis [0001] Wynalazek dotyczy systemu punktów zliczania i pomiaru, przeznaczonego do pomiaru i zliczania energii elektrycznej, która w określonym punkcie geograficznym jest pobierana lub wprowadzana przez jednostkę odbiorczą i/lub wytwórczą z instalacji przyłączeniowej, według zastrzeżenia 1. [0002] Wynalazek dotyczy również sposobu wykonywania niezwiązanych z danym rejonem pomiarów, zliczeń i rozliczeń prądu elektrycznego. Tło wynalazku 1 2 [0003] Zaopatrzenie w energię elektryczną następuje obecnie przeważnie przez przyłącza do sieci, które są przypisane do danej nieruchomości. Wspomniane przyłącza do sieci są ściśle przyporządkowane do właścicieli przyłączy. W celu pomiaru, zliczenia i rozliczenia energii elektrycznej, pobranej przez przyłącze do sieci, instalowane są ponadto liczniki prądu związane z danym rejonem. Pobrana przez przyłącze całkowita energia elektryczna jest w ten sposób rozliczana z właścicielem przyłącza. Przy tym rozróżnienie, która osoba, lub który konsument w danym przyłączu pobrał energię, nie jest przewidywane. [0004] Dokument DE (EP ) opisuje sieć dystrybucyjną. Przedstawiono rozwiązanie, które umożliwia rozliczanie abonenta, niezwiązane z danym punktem geograficznym, jak to przewidziano w dokumentach SE , US lub EP [000] Dokument DE opisuje sieć dystrybucyjną, złożoną z (a) przewodów elektrycznych, (b) licznych instalacji odbiorczych z co najmniej jednym gniazdem wtykowym do pobierania prądu i (c) jednostką

3 komputerową, która komunikuje się z poszczególnymi lub z licznymi instalacjami odbiorczymi przez sieć elektryczną. Instalacje odbiorcze mogą być wyłączane i są wyposażone od strony sieci elektrycznej w tzw. urządzenia regulacyjne i sterujące, które służą do identyfikacji operatora i włączania danego gniazda wtykowego. [0006] Operator, który łączy jednostkę odbiorczą energii z instalacją odbiorczą, jest identyfikowany przez jednostkę komputerową lub urządzenie regulacyjne, związane z instalacją odbiorczą za pomocą mikroprocesora, wbudowanego w jednostkę odbiorczą energii. W opisanym systemie, instalacja odbiorcza lub związana z nią jednostka komputerowa identyfikuje zatem operatora lub jednostkę odbiorczą energii. Jest to możliwe tylko dzięki temu, że w sieci dystrybucyjnej, opisanej w dokumencie DE , instalacje odbiorcze są związane ze specjalnie w tym celu zainstalowanymi jednostkami komputerowymi, ponieważ według wynalazku, instalacje odbiorcze (w połączeniu z zainstalowanymi w tym celu jednostkami komputerowymi) muszą być w stanie przedstawiać lub wywoływać oprócz informacji o samej instalacji odbiorczej, również wszelkie informacje o danym abonencie systemu. Proces identyfikacji, który umożliwia operatorowi pobór prądu przez włączenie urządzenia sterującego, realizowany jest według dokumentu DE za pomocą komunikacji między jednostką komputerową, zainstalowaną specjalnie dla jednej lub niewielkiej liczby instalacji odbiorczych, a instalacją odbiorczą i przy użyciu sygnałów, które przesyłane są w sieci dystrybucyjnej. Sieć dystrybucyjna według wynalazku wykorzystuje komunikację przy użyciu linii energetycznych miedzy jednostką komputerową a instalacją odbiorczą. [0007] Każdy proces identyfikowania, a więc również sterowania w systemie opisanym w dokumencie DE

4 przewiduje komunikację z tymczasowym przechowywaniem między jednostką komputerową, zintegrowaną specjalnie z siecią elektryczną, a instalacją odbiorczą. Instalacja odbiorcza musi komunikować się z jednostką komputerową. Decyzje o przetwarzaniu i udostępnianiu są podejmowane przez poszczególne instalacje odbiorcze lub urządzenia podłączone przed nimi. Instalacja odbiorcza jest według dokumentu DE nadzorcą procedur identyfikacji i udostępniania. Opisana w dokumencie DE sieć dystrybucyjna nie może być eksploatowana bez koniecznej techniki (specjalnych jednostek komputerowych), włączonej od strony sieci elektrycznej w celu komunikacji z instalacjami odbiorczymi. [0008] Dokument US06/29447 opisuje system i sposób wykrywania i informowania o zużyciu energii za pomocą licznika zużycia energii. System funkcjonuje w ten sposób, że dostawca energii ( power supplier ) przydziela poszczególnym licznikom zużycia energii ( consumption meter ) identyfikatory liczników ( meter identifier ). Poza tym, każdemu licznikowi zużycia energii przydzielane jest przez dostawcę energii oznaczenie klienta ( owner identifier ). Zatem dany licznik zużycia energii jest przypisany do określonego klienta. Poza tym, dostawca energii może, za pomocą oznaczenia klienta, przypisać do konta klienta ustalone zużycie energii i w ten sposób je rozliczyć. Istota wynalazku [0009] Wynalazek umożliwia niezwiązane z danym rejonem zliczanie i pomiar w prosty sposób energii elektrycznej pobranej z sieci elektrycznej lub do niej wprowadzonej. Opisane zostanie nowe rozwiązanie, w którym energia elektryczna nie jest mierzona i zliczana jedynie w

5 odniesieniu do określonego, geograficznego punktu przyłączenia do sieci, ale w odniesieniu do poszczególnych jednostek odbiorczych i/lub wytwórczych bądź ich użytkowników (abonentów systemu), którzy wykorzystują taki punkt przyłączenia do sieci (punkt pomiaru i zliczania, niezwiązany z danym rejonem). [00] Idea jest również w tym nowatorska, że umożliwia minimalizację wymagań technicznych dla instalacji przyłączeniowej (a więc również kosztów poszczególnych instalacji przyłączeniowych). W szczególności unika się konieczności instalowania dla każdej instalacji przyłączeniowej lub grupy instalacji przyłączeniowych dodatkowych jednostek komputerowych i/lub dodatkowego wyposażenia technicznego w szczególności komunikują się za pomocą sygnałów przesyłanych w sieci elektrycznej. [0011] Wynalazek opisuje ponadto dodatkowe funkcje niezwiązanych z danym rejonem punktów zliczania i pomiaru, które są określone w zależnych zastrzeżeniach patentowych od 2 do 6. [0012] Sposób wykonywania niezwiązanych z danym rejonem pomiarów, zliczeń i rozliczeń prądów elektrycznych jest opisany w zastrzeżeniach patentowych od 7 do 13. [0013] W celu rozwiązania problemów technicznych wynalazek wykorzystuje, niezwiązany z danym rejonem pomiar i zliczanie pobieranej/wprowadzanej energii elektrycznej, informację o aktualnych technologiach komunikacji, transmisji danych i identyfikacji. Wynalazek rozwiązuje problemy techniczne za pomocą systemu punktów pomiaru i zliczania. System złożony jest z - instalacji przyłączeniowej (związanej z danym rejonem), ściśle związanej z siecią elektryczną oraz

6 identyfikowalnej, niezwiązanej z danym rejonem, jednostki funkcjonalnej, przeznaczonej do pomiaru i zliczania energii elektrycznej, która jest przez jednostkę odbiorczą lub wytwórczą pobierana z bądź wprowadzana do związanej z danym rejonem instalacji przyłączeniowej. [0014] Najpierw zostanie dokładniej objaśniona związana z danym rejonem instalacja przyłączeniowa. Przy pomocy ściśle związanej z siecią elektryczną (związanej z danym rejonem) instalacji przyłączeniowej, jednostki odbiorcze i/lub wytwórcze są łączone z siecią elektryczną (zwykle za pomocą przewodów). Jako instalację przyłączeniową należy rozumieć w zasadzie gniazdo wtykowe, przy czym jego konstrukcja nie jest istotna. Możliwe są połączenia przewodzące różnego rodzaju, zależnie od tego, czy gniazdo przeznaczone jest dla jednofazowego, czy wielofazowego prądu przemiennego (prądu energetycznego, prądu stałego itd.). Instalacja przyłączeniowa zawsze wymaga według wynalazku oznaczenia, w celu umożliwienia identyfikacji właściciela instalacji przyłączeniowej w celach rozrachunkowych. Oznaczenie to może, ale nie musi, być unikalne (np. liczne instalacje przyłączeniowe mogą być przypisane do jednej osoby). W najprostszej postaci wystarczające jest, aby instalacja przyłączeniowa miała jako oznaczenie numer, który jest np. nadrukowany na instalacji przyłączeniowej i w oparciu o który instalacja przyłączeniowa może być identyfikowana. Każda inna postać oznaczenia (zarówno wizualnego, elektronicznego, jak i innego) jest również możliwa. Możliwe jest również oznaczenie instalacji przyłączeniowej za pomocą mikroprocesora.

7 [001] Przy pomocy oznaczenia, można każdą instalację przyłączeniową przypisać jednoznacznie do partnera rozliczeniowego (właściciela instalacji przyłączeniowej), aby umożliwić rozliczenia (na przykład, przez porównanie oznaczenia z informacjami o właścicielu przyłącza, zapisanymi w bazie danych lub w innym urządzeniu). Możliwe jest przechowywanie dodatkowych informacji o instalacji przyłączeniowej. [0016] Innym komponentem systemu punktów zliczania i pomiaru jest oprócz instalacji przyłączeniowej jednostka funkcjonalna, niezwiązana ściśle z siecią elektryczną (niezwiązaną z danym rejonem), która złożona jest w zasadzie z licznika prądu i innych (znanych) urządzeń do ustalania oznaczenia instalacji przyłączeniowej, do przechowywania danych z pomiaru i zliczania, jak również oznaczenia używanej instalacji przyłączeniowej i urządzenia do odczytywania przechowywanych danych. [0017] Wraz z identyfikowaną za pomocą oznaczenia instalacją przyłączeniową, wspomniana, niezwiązana z danym rejonem, jednostka funkcjonalna tworzy system punktów zliczania i pomiaru. Niezwiązana z danym rejonem jednostka funkcjonalna jest jednoznacznie identyfikowalna. Możliwe jest przy tym, że jednostka ma ściśle przyporządkowany identyfikator (na przykład, przez użycie tylko raz wygenerowanego numeru licznika prądu). Oprócz lub zamiast ściśle przyporządkowanego numeru licznika, jest ponadto również możliwe, że poszczególny użytkownik przypisuje identyfikator do jednostki (w podobny sposób, jak np. telefon komórkowy, który jest przypisany do jednoznacznie identyfikowanego abonenta systemu dopiero przez włożenie karty SIM) lub modyfikuje ściśle przyporządkowany identyfikator.

8 - 8 - [0018] Niezwiązana z danym rejonem jednostka funkcjonalna jest przy tym złożona przynajmniej z następujących urządzeń, których przestrzenne rozmieszczenie i/lub wykonania techniczne mogą być różne: 1 2 (1) Urządzenie do wykrywania oznaczenia instalacji przyłączeniowej [0019] Potrzebne jest urządzenie do wykrywania oznaczenia instalacji przyłączeniowej, które może być wykonane w różny sposób. [00] Możliwe jest ręczne ustalanie oznaczenia przez operatora, na przykład, przez odczytanie oznaczenia na instalacji przyłączeniowej i naszkicowanie, wpisanie itp. tego oznaczenia w odpowiednim do tego celu urządzeniu (np. napisanie na arkuszu papieru w celu późniejszego wykorzystania, wprowadzenie do przewidzianego do tego celu przyrządu). [0021] Możliwe i korzystne jest również automatyczne ustalanie oznaczenia. Może być wykonywane zarówno przez użytkownika (w ten sposób, że osoba trzyma przewidziany do tego celu przyrząd, w celu odczytu i przechowywania oznaczenia na instalacji przyłączeniowej i oznaczenie jest wczytywane przez przyrząd), jak również automatycznie (w ten sposób, że jednostka odbiorcza odczytuje automatycznie oznaczenie instalacji przyłączeniowej przy użyciu odpowiednich środków technicznych, np. drogą radiową). Korzystnie, następuje to przez odczytanie oznaczenia w postaci kodu paskowego za pomocą odpowiedniego czytnika, lub przy zastosowaniu znaczników RFID i czytnika RFID. (2) Identyfikowalne urządzenie do zliczania i pomiaru [0022] Ponadto przewidziane jest urządzenie do zliczania i pomiaru energii elektrycznej, które przez jednostkę

9 - 9 - odbiorczą i/lub wytwórczą jest ze zidentyfikowanej według (1) instalacji przyłączeniowej pobierane i/lub do instalacji przyłączeniowej wprowadzane. Urządzeniem takim może być licznik prądu (korzystnie dwukierunkowy licznik energii dla jedno lub wielofazowego prądu przemiennego), przy czym jego funkcjonalność w szczegółach może się znacznie różnić i zależy od otoczenia niezwiązanego z danym rejonem punktu zliczania i pomiaru. (3) Urządzenie do przechowywania danych 1 [0023] Potrzebne jest ponadto urządzenie do przechowywania danych zliczania i pomiaru ustalonych według (2), jak również ustalonego według (1) oznaczenia wykorzystywanej instalacji przyłączeniowej, przy czym może to być, na przykład, chip pamięci, dysk stały lub inny element pamięciowy, w którym dane są przechowywane lub chwilowo przechowywane w celu późniejszego wykorzystania. (4) Urządzenie do odczytywania przechowywanych danych 2 [0024] Na koniec potrzebne jest urządzenie do odczytywania przechowywanych według (3) danych. Musi być możliwość odczytywania z pamięci zarówno danych pomiarowych, jak również oznaczenia wykorzystywanej instalacji przyłączeniowej, w celu dalszego ich przetwarzania. Odczyt danych może być przy tym realizowany technicznie w różny sposób. W zasadzie chodzi o interfejs transmisji danych, przez który dane (w zależności od rodzaju interfejsu) mogą być odczytywane w różny sposób ręcznie, lub całkowicie lub częściowo automatycznie. Możliwy jest, na przykład, interfejs do w pełni automatycznego odczytu zdalnego, za pomocą którego dane są, na przykład, bezprzewodowo przesyłane do centralnej jednostki komputerowej. Możliwy jest również interfejs do

10 półautomatycznego odczytu (na przykład, operator łączy za pomocą interfejsu medium pamięciowe z urządzeniem do transmisji danych i przesyła dane do centralnej jednostki komputerowej). Możliwe jest również urządzenie do ręcznego/ wizualnego odczytu danych (np. wskaźnik, z którego wyświetlane dane można ręcznie lub w inny sposób odczytywać i następnie przesyłać). [002] Konstrukcja przedstawionych powyżej urządzeń może być różna. W szczególności nie jest konieczne ciasne upakowanie przestrzenne, takie, że wszystkie urządzenia są w jednym miejscu, na przykład, w jednym przyrządzie. Istotne jest, aby przedstawione powyżej urządzenia działały w opisany sposób, jako niezwiązana z danym rejonem jednostka funkcjonalna. Urządzenia nie są częścią instalacji przyłączeniowej, ale są w całości lub częściowo usytuowane poza instalacją przyłączeniową, korzystnie w całości w jednostce odbiorczej i/lub wytwórczej. W ten sposób zapewnione jest, że opisane w punktach od (1) do (4) jednostki są potrzebne tylko w pojedynczych egzemplarzach w przenośnej jednostce odbiorczej i/lub wytwórczej. Inaczej niż w dokumencie DE , nie są potrzebne dodatkowe jednostki komputerowe, które komunikują się z instalacją przyłączeniową, lub nią sterują i/lub komunikują się za pomocą sygnałów, które są przesyłane w sieci elektrycznej. Poza prostym montażem instalacji przyłączeniowej, żadne prace w infrastrukturze sieci elektrycznej nie są konieczne. [0026] Problem techniczny, związany z przygotowaniem systemu punktów zliczania i pomiaru, można jednak rozwiązać również w ten sposób, że niezwiązana z danym rejonem jednostka funkcjonalna jest zainstalowana w całości lub częściowo poza jednostką odbiorczą i/lub wytwórczą i całkowicie lub przeważnie poza instalacją przyłączeniową, w

11 postaci oddzielnego modułu. W tym przypadku, techniczne urządzenia są zintegrowane w przyrządzie, który włączony jest między jednostkę odbiorczą i/lub wytwórczą a instalacją przyłączeniową. W ten sposób uzyskiwane jest to, że również jednostki odbiorcze i/lub wytwórcze, z którymi urządzenia od (1) do (4) nie są w pełni zintegrowane, mogą korzystać z pełnej funkcjonalności niezwiązanych z danym rejonem punktów zliczania i pomiaru. [0027] Istotą wynalazku jest więc to, że za pomocą niezwiązanego z danym rejonem punktu zliczania i pomiaru według wynalazku, montowane w instalacji przyłączeniowej wyposażenie jest minimalne i opisane w punktach od (1) do (4) urządzenia również zajmują niewiele miejsca w instalacji przyłączeniowej w stosunku do dodatkowych jednostek komputerowych do komunikacji z lub do sterowania instalacjami przyłączeniowymi. [0028] Funkcjonalność systemów punktów zliczania i pomiaru według wynalazku można rozszerzyć o następujące korzystne postaci wykonania. [0029] Wykrywanie oznaczenia instalacji przyłączeniowej przez niezwiązaną z danym rejonem jednostkę funkcjonalną może zostać korzystnie zautomatyzowane, w ten sposób, że instalacja przyłączeniowa elektronicznie (np. za pomocą mikroprocesora) jest rozpoznawana i niezwiązana z danym rejonem jednostka funkcjonalna odczytuje to oznaczenie (na przykład, za pomocą swojego mikroprocesora). Możliwe jest również stosowanie technologii kodowania, to jest transmisji danych kodowanych. Potrzebna komunikacja może być realizowana bezprzewodowo (np. za pomocą Bluetooth, WLAN, NFC itd.) lub przy użyciu kabli, przy czym kable również mogą być integrowane w połączeniach między instalacją przyłączeniową a niezwiązaną z danym rejonem jednostką funkcjonalną. Jeżeli niezwiązana z danym rejonem

12 jednostka funkcjonalna jest usytuowana w jednostce odbiorczej lub wytwórczej, magistrala danych może być również częścią kabli przyłączeniowych jednostki odbiorczej lub wytwórczej. [00] Niezwiązana z danym rejonem jednostka funkcjonalna może być ponadto korzystnie wyposażona w urządzenie, które umożliwi pomiar/kontrolę istnienia i czasu trwania połączenia elektrycznego z instalacją przyłączeniową cyklicznie lub ciągle. Uzyskany czas trwania połączenia elektrycznego może być przechowywany w odpowiednio zmodyfikowanym urządzeniu pamięciowym. [0031] Niezwiązana z danym rejonem jednostka funkcjonalna jest ponadto korzystnie tak wyposażona, że jednostka odbiorcza i/lub wytwórcza (lub ich użytkownik) tylko wtedy może pobierać/wprowadzać energię elektryczną, kiedy jest uprawnionym abonentem systemu. Można w tym celu przewidzieć wyłącznik w instalacji przyłączeniowej, który (na podstawie bezpieczeństwa pracy, obsługi i uprawnień) tylko wtedy pozwoli na przepływ prądu elektrycznego, kiedy niezwiązana z danym rejonem jednostka funkcjonalna uzna daną jednostkę odbiorczą i/lub wytwórczą bądź jego użytkownika za uprawnionego do pobierania z/wprowadzania do instalacji przyłączeniowej energii (elektroniczny zamek). [0032] W odróżnieniu do dokumentu DE , włączanie bądź uprzednie identyfikowanie/autoryzowanie niezwiązanej z danym rejonem jednostki funkcjonalnej w opisanym tutaj wynalazku nie jest jednak realizowane przez to, że sama instalacja przyłączeniowa lub związana z nią jednostka komputerowa sprawdza, czy jednostka odbiorcza i/lub wytwórcza lub operator są uprawnieni do pobierania/ wprowadzania energii. [0033] Według korzystnego przykładu wykonania, niezwiązana z danym rejonem jednostka funkcjonalna

13 odczytuje oznaczenie instalacji przyłączeniowej. Następnie niezwiązana z danym rejonem jednostka funkcjonalna, bądź komunikująca się z nią jednostka komputerowa, sprawdza, czy jednostka jest uprawniona do odbierania z/wprowadzania do instalacji przyłączeniowej energii. Jeżeli wynik jest pozytywny, niezwiązana z danym rejonem jednostka przekazuje do elektronicznego zamka instalacji przyłączeniowej odpowiedni sygnał (klucz elektroniczny), który powoduje zamknięcie wyłącznika, należącego do instalacji przyłączeniowej. [0034] Instalacja przyłączeniowa może na koniec, za pomocą elektronicznego zamka ponownie otworzyć wyłącznik na żądanie niezwiązanej z danym rejonem jednostki funkcjonalnej, lub w przypadku gdy zostanie przerwane elektryczne połączenie między niezwiązaną z danym rejonem jednostką funkcjonalną a instalacją przyłączeniową (po zaniku sygnału wymuszającego zamknięcie wyłącznika), w celu przerwania przepływu energii. [003] Niezwiązana z danym rejonem jednostka funkcjonalna może ponadto być połączona z urządzeniem do komunikowania się i zdalnego odczytywania. Dane, ustalone z niezwiązanego z danym rejonem punktu zliczania i pomiaru i zapisane w niezwiązanej z danym rejonem jednostce funkcjonalnej, muszą zostać przesłane w celu dalszego przetwarzania, w szczególności w celu rozliczenia. Transmisja zapisanych danych (danych zliczania i pomiaru, jak również oznaczenia instalacji przyłączeniowej ja również ew. czasu trwania połączenia), jest głównym komponentem każdego systemu pomiaru i rozliczania. Poza tym, możliwa jest również komunikacja w kierunku niezwiązanej z danym rejonem jednostki funkcjonalnej, np. w celu autoryzacji włączenia instalacji przyłączeniowej, lub

14 w celu zażądania transmisji dalszych danych, które np. mogą być potrzebne do sterowania. [0036] Dane są za pomocą tego urządzenia przekazywane do jednostki komputerowej, która je przetwarza. Przetwarzanie danych tworzy podstawę do rozrachunku wykrytego przez poszczególną niezwiązaną z danym rejonem jednostkę funkcjonalną procesów pobrania energii z/wprowadzenia energii do instalacji przyłączeniowej. [0037] Transmisja danych może być przy tym realizowana za pomocą różnych technik transmisji danych. Możliwa jest w szczególności bezprzewodowa, automatyczna transmisja danych za pomocą odpowiedniego urządzenia komunikacyjnego (w sposób ciągły lub w odstępach czasowych). Takie urządzenie komunikacyjne może wykorzystywać, na przykład, istniejące sieci telefonii komórkowej (z różnymi protokołami transmisji danych), Wireless Local Area Network (WLAN) lub inne technologie radiowe (komórkowe). Dane mogą być przy tym transmitowane jako niekodowane lub co jest pożądane i przyczynia się do wymaganego bezpieczeństwa danych jako kodowane. [0038] Możliwa jest również kombinacja niezwiązana z danym rejonem punktu zliczania i pomiaru z pół-automatyczną transmisją, w ten sposób, że operator ręcznie inicjuje transmisję danych za pomocą niezwiązanej z danym rejonem jednostki funkcjonalnej przez interfejs (przy wykorzystaniu technologii bezprzewodowych lub przewodowych). [0039] Niezwiązana z danym rejonem jednostka funkcjonalna może być połączona z bazą danych, w której zapisywane są określone informacje, odnoszące się do poszczególnych, lub zgrupowanych instalacji przyłączeniowych (identyfikowanych przez oznaczenia), odnoszące się do danych, które potrzebne są do

15 - 1 - identyfikacji instalacji przyłączeniowej i jej użytkownika. Mogą to być, na przykład: 1 2 jedna lub większa liczba taryf za energię, które są przypisane do przyłącza sieciowego instalacji przyłączeniowej; - znamionowe wartości mocy dla instalacji przyłączeniowej (z jaką mocą może być energia elektryczna pobierana z, bądź wprowadzana do instalacji przyłączeniowej); - ewentualnie indywidualny profil obciążenia instalacji przyłączeniowej, z którym energia elektryczna może być przez jednostkę odbiorczą i/lub wytwórczą pobierana/wprowadzana. [0040] Przy pomocy tych informacji mogą zostać wykryte i udostępnione wszystkie pożądane parametry instalacji przyłączeniowej. Poza samym oznaczeniem, zgodnie z opisywanym tutaj wynalazkiem, instalacja przyłączeniowa nie może przechowywać lub udostępniać żadnych innych informacji, ponieważ wszystkie są pamiętane i mogą być odczytywane poza instalacją przyłączeniową. Dzięki temu możliwe jest wykonanie instalacji przyłączeniowej w szczególnie prosty sposób, a podczas komunikacji mogą być przesyłane tylko minimalne ilości danych (mianowicie oznaczenie przyłącza). [0041] W odmianie opisywanego wykonania wynalazku, baza danych może być również usytuowana całkowicie lub częściowo w pamięci danych w bazie danych połączonej z niezwiązaną z danym rejonem jednostką funkcjonalną. Baza danych może być wówczas na bieżąco lub cyklicznie aktualizowana przez interfejs komunikacyjny niezwiązany z danym rejonem jednostki funkcjonalnej.

16 [0042] Niezwiązana z danym rejonem jednostka funkcjonalna może być ponadto wyposażona w urządzenie, które umożliwia regulowanie zużycia lub wytwarzania energii elektrycznej przez podłączoną jednostkę odbiorczą i/lub wytwórczą. Istnieje również możliwość odpowiedniej integracji jednostki odbiorczej i/lub wytwórczej z siecią elektryczną. Urządzenie do regulacji jest korzystnie usytuowane wewnątrz jednostki odbiorczej i/lub wytwórczej i jest sterowane przez urządzenie komunikacyjne niezwiązanej z danym rejonem jednostki funkcjonalnej. Urządzenie może być wykonane również tak, że z centralnej jednostki komputerowej przesyłane są do niego sygnały w celu rozpoczęcia lub zakończenia, lub każdej innej modyfikacji procesów pobierania/wprowadzania energii przez jednostkę odbiorczą i/lub wytwórczą i w ten sposób regulowany jest przepływ energii. [0043] Poniżej zostanie objaśniony korzystny przykład wykonania. [0044] Wynalazek może zostać wykorzystany w dziedzinie pojazdów elektrycznych. Poniższy korzystny przykład wykonania opisuje typowy w tej dziedzinie przykład zastosowania. Dla poniższego opisu, jako jednostkę odbiorczą i wytwórczą, wybrano pojazd elektryczny, z którym zintegrowana jest niezwiązana z danym rejonem jednostka funkcjonalna według wynalazku. Niezwiązana z danym rejonem jednostka funkcjonalna i instalacja przyłączeniowa tworzą razem bazę systemu punktów zliczania i pomiaru według wynalazku. Oznaczenie przyłącza [004] Przy podłączeniu pojazdu elektrycznego do instalacji przyłączeniowej, wbudowany w instalację przyłączeniową według wynalazku wyłącznik jest najpierw

17 otwarty. Prąd nie płynie. Wyświetlacz w pojeździe elektrycznym może, po ustanowieniu połączenia między pojazdem elektrycznym a instalacją przyłączeniową, odczytać oznaczenie instalacji przyłączeniowej. Proces odczytu może być realizowany (zależnie od zainstalowanej techniki) bezprzewodowo lub przewodowo (jak na przykład, przy użyciu kabli, którymi pojazd elektryczny jest połączony z instalacją przyłączeniową). Odczytane oznaczenie jest zapisywane w pamięci. Autoryzowanie niezwiązanej z danym rejonem jednostki funkcjonalnej [0046] Oznaczenie zostanie następnie wykorzystane do zainicjowania autoryzacji procesu włączania dla wyłącznika, wbudowanego w instalację przyłączeniową. Może to zostać wykonane w ten sposób, że pojazd elektryczny, za pomocą swojego modułu komunikacyjnego, wysyła oznaczenie instalacji przyłączeniowej do centralnej jednostki komputerowej, która, na podstawie danych, które odnoszą się do instalacji przyłączeniowej i użytkownika pojazdu elektrycznego, wysyła do pojazdu elektrycznego sygnał, który kwalifikuje pojazd elektryczny lub jego użytkownika jako uprawnionego lub nieuprawnionego do pobierania/ wprowadzania energii elektrycznej w odpowiednim punkcie przyłącza. Przy tym, centralna jednostka komputerowa musi uwzględniać, czy użytkownik spóźnia się z zapłatą za wcześniejsze pobory energii i czy jego pojazd elektryczny może pobierać energię z danej instalacji przyłączeniowej. Przesyłanie parametrów sterowania/regulacji [0047] Ponadto, centralna jednostka komputerowa może przesyłać do pojazdu elektrycznego również inne dane, które określają późniejszy proces poboru energii. Mogą być, na

18 przykład, przesyłane informacje o przypisanej do instalacji przyłączeniowej maksymalnej mocy obciążenia, określonego profilu obciążenia lub podobne. Może to być realizowane w sposób dostosowany do innych danych (na przykład, o stanie naładowania akumulatorów), które zostały uprzednio przesłane do centralnej jednostki komputerowej przez urządzenie komunikacyjne i są dostosowane do danych, odnoszących się do jednostki odbiorczej i/lub wytwórczej. Sterowanie instalacją przyłączeniową 1 2 [0048] Jeżeli pojazd elektryczny otrzyma sygnał autoryzacji, wysyła zgodnie ze stosowaną elektroniczną procedurą klucz elektroniczny do elektronicznego zamka instalacji przyłączeniowej. Jeżeli sygnał autoryzacji (np. określony kod) zgodny jest z wymaganiami elektronicznego zamka, zamek zamyka wyłącznik i energia elektryczna może być pobierana lub wprowadzana (przy uwzględnieniu ograniczeń, przekazanych przez centralną jednostkę komputerową dla danej instalacji przyłączeniowej i danego abonenta). [0049] W odmianie wykonania wynalazku możliwe jest również, że wszystkie dane dla danego użytkownika i danej instalacji przyłączeniowej, odnoszące się do procesu zamykania/otwierania wyłącznika w pojeździe elektrycznym, są zapisane nie w centralnej jednostce komputerowej, lub nie tylko w niej, ale w jednostce pamięci samego pojazdu elektrycznego. W ten sposób można pominąć komunikację z centralną jednostką komputerową przy ustanawianiu połączenia. Umieszczone w pamięci dane są w tym wariancie ujednolicane w regularnych odstępach czasu z danymi zapisanymi w centralnej jednostce komputerowej (automatycznie lub przez ręczne wprowadzanie danych).

19 Pomiar/zliczanie energii 1 [000] Miernik energii, wbudowany w pojeździe elektrycznym jako część niezwiązanej z danym rejonem jednostki funkcjonalnej, mierzy pobieraną/wprowadzaną energię. Proces pobierania/wprowadzania jest kontynuowany dotąd, aż zostanie przerwany (i) przez użytkownika pojazdu elektrycznego (jak na przykład, przez wyjęcie wtyczki z gniazda), (ii) przez samą jednostkę odbiorczą i/lub wytwórczą (ze względu na brak zapotrzebowania, np. w przypadku pełnego akumulatora) lub jeżeli jest zainstalowane (iii) przez urządzenie regulacyjne. Interwencja urządzenia regulującego oznacza wystąpienie odpowiedniego polecenia, które korzystnie centralna jednostka komputerowa przesłała do niezwiązanej z danym rejonem jednostki funkcjonalnej, a ta przekazuje do urządzenia regulacyjnego. Nie wyklucza to samodzielnej regulacji zużycia energii przez system zarządzania akumulatorem pojazdu elektrycznego. Przyrząd pomiarowy przekazuje zmierzoną wartość energii do urządzenia pamięciowego na przykład, wraz z określeniem ram czasowych pomiaru (początek/koniec) które urządzenie pamięciowe zapisuje, wraz z informacjami o oznaczeniu instalacji przyłączeniowej, w elektronicznej pamięci. Wyliczanie zużycia 2 [001] Moduł komunikacyjny pojazdu elektrycznego wysyła (natychmiast lub po pewnym czasie) przechowywane dane do centralnej jednostki komputerowej, która je zapisuje w swojej bazie danych. Dane są wykorzystywane (wraz z danymi zapisanymi w bazie danych centralnej jednostki komputerowej dla danej instalacji przyłączeniowej), aby wyliczyć pobory energii przez poszczególnych zainteresowanych (użytkownika pojazdu elektrycznego, użytkownika instalacji

20 przyłączeniowej). Mogą być przy tym, oprócz rozróżniania poszczególnych instalacji przyłączeniowych, uwzględniane również informacje czasowe, lub inne, odnoszące się do poboru energii. [002] Rozwiązanie według wynalazku jest pod wieloma względami korzystne. [003] Rozwiązanie według wynalazku umożliwia przede wszystkim, w wyniku wprowadzania mobilności elektrycznej to, że - energia elektryczna w licznych punktach (związanych z danym rejonem geograficznym) może być pobierana z sieci elektrycznej lub może być wprowadzana do sieci elektrycznej ( instalacje przyłączeniowe ), np. w przestrzeni dróg publicznych, w budynkach parkingowych itd. oraz - pobierana z/wprowadzana do instalacji przyłączeniowej energia może być jednoznacznie przypisana do jednostki odbiorczej i/lub nadawczej bądź ich operatorów (np. do pojazdu elektrycznego lub jego użytkownika, poniżej określanego krótko jako abonenta systemu ) i rozliczona z nimi i z właścicielem instalacji przyłączeniowej. [004] Można przyjąć, że pojazdy, które całkowicie lub częściowo napędzane są elektrycznie i z zasady mogą być za pomocą wtyczek podłączane do sieci elektrycznej ( pojazdy elektryczne ), tym bardziej są dyspozycyjne, im więcej jest do dyspozycji instalacji przyłączeniowych. Rozpowszechnienie instalacji przyłączeniowych w przestrzeni dróg publicznych i innych rejonach publicznych, w których użytkownicy mogą parkować swoje pojazdy elektryczne (np. miejsca pracy, centra handlowe itd.) zapewnia, że zalety

21 mobilności elektrycznej mogą być w pełnym zakresie wykorzystywane. W ten sposób, użytkownik pojazdu może znaczną część energii swojego pojazdu uzyskać za pomocą energii elektrycznej, zgromadzonej w akumulatorach. [00] Można również uzyskać, przez przygotowanie rozpowszechnionych instalacji przyłączeniowych do różnych sytuacji parkowania, że użytkownicy będą możliwie często i długo podłączali swoje pojazdy elektryczne do sieci elektrycznej i w ten sposób elektryczne pojazdy, dzięki regulowanej, a więc bardzo korzystnej integracji z siecią elektryczną, będą w dużym stopniu dyspozycyjne. Każda jednostka odbiorcza i/lub wytwórcza (np. pojazd elektryczny), według aktualnych szacunków, potrzebuje około czterech instalacji przyłączeniowych (mianowicie w domu, w miejscu pracy, w miejscu robienia zakupów i w miejscu spędzania wolnego czasu). Sam montaż instalacji przyłączeniowych jednak nie wystarczy, aby stworzyć infrastrukturę, która spełni wymagania mobilności elektrycznej. System według wynalazku umożliwia jednak, aby - jednostkę odbiorczą i/lub wytwórczą (i/lub jego użytkownika), która chce pobierać energię elektryczną z instalacji przyłączeniowej, identyfikować jako uprawnionego abonenta systemu; - instalację przyłączeniową, która ze względów bezpieczeństwa normalnie nie dostarcza napięcia (jest wyłączona), włączać tylko w razie potrzeby; - mierzyć i zliczać energię pobraną i wprowadzoną; - zabezpieczać (uniemożliwiać przepływ prądu, wyłączać) instalację przyłączeniową po zakończeniu wprowadzania/pobierania energii; - przekazywać wynik pomiaru/zliczania elektryczności do stanowiska rozrachunkowego; oraz

22 rozliczać energię pobraną z/wprowadzoną do poszczególnej instalacji przyłączeniowej z właścicielami instalacji przyłączeniowej i jednostek odbiorczych i/lub wytwórczych. 1 2 [006] Rozliczenie pobranej energii elektrycznej może być oparte na abonentach (odnosząc się do jednostki odbiorczej i/lub wytwórczej lub jego użytkownika), a nie wyłącznie na stałych punktach geograficznych. [007] W celu utrzymania możliwie niskich kosztów każdej instalacji przyłączeniowej, wynalazek udostępnia możliwie prostą infrastrukturę techniczną dla instalacji przyłączeniowych. Instalacja przyłączeniowa jest korzystnie wyposażona w następujący sposób: Procesy identyfikacji, komunikacji, rozrachunków i sterowania są realizowane przy użyciu istniejącej już infrastruktury tak, że od strony sieci elektrycznej nie jest potrzebna żadna technika poza (łatwymi w obsłudze i łatwo instalowanymi) instalacjami przyłączeniowymi. W ten sposób można zrezygnować zarówno z instalowanego na stałe licznika prądu, jak również z komunikacji od strony sieci elektrycznej (jednostek komputerowych, regulujących działanie instalacji przyłączeniowych). - Liczba komponentów systemu, potrzebnych do rozrachunku niezwiązanego z danym rejonem, jest ograniczona, gdyż komponenty nie są usytuowane w najczęściej występującym elemencie systemu (w instalacjach przyłączeniowych), ale poza nim, korzystnie w jednostkach odbiorczych i/lub wytwórczych (czterokrotna oszczędność).

23 Przewidziane do przechowywania informacje o instalacji przyłączeniowej (np. właściciel, taryfa za energię, dokładna lokalizacja, specyfikacja mocy) nie są przechowywane w odpowiednim urządzeniu samej instalacji przyłączeniowej, lub w jednostce komputerowej, zainstalowanej dla każdej instalacji przyłączeniowej lub ich grupy, ale korzystnie w centralnej bazie danych. Przy pomocy bazy danych, można każdej instalacji przyłączeniowej przypisać wszelkie informacje o połączeniu. Sama instalacja przyłączeniowa musi jedynie być wyposażona w oznaczenie, za pomocą którego właściciel instalacji może zostać zidentyfikowany (na przykład, w oparciu o informacje zapisane w bazie danych).

24 Zastrzeżenia patentowe 1. System punktów zliczania i pomiaru przeznaczony do zliczania i pomiaru zużycia lub wytwarzania energii elektrycznej, znamienny tym, że zawiera 1 2 a. liczne odpowiednie instalacje przyłączeniowe związane z danym rejonem, połączone z siecią elektryczną i dostosowane do pobierania lub wprowadzania energii elektrycznej przez jednostki odbiorcze i/lub wytwórcze, przy czym instalacja przyłączeniowa składa się z gniazda wtykowego, które są wyposażone w oznaczenia, za pomocą których możliwa jest identyfikacja właściciela instalacji przyłączeniowej; oraz b. co najmniej jedna identyfikowalna, niezwiązana z danym rejonem, jednostka funkcjonalna do pomiaru i zliczania energii elektrycznej, która przez jednostki odbiorcze i/lub wytwórcze jest pobierana bądź wprowadzana przy użyciu przewodu elektrycznego w jednej lub w większej liczbie związanych z danym rejonem gniazd wtykowych, przy czym jednostka funkcjonalna obejmuje: aa. urządzenie do wykrywania oznaczenia gniazda wtykowego; bb. identyfikowalne urządzenie do zliczania i pomiaru energii elektrycznej pobranej z gniazda wtykowego i/lub wprowadzonej do gniazda wtykowego wykrytego według (aa.); cc. urządzenie do przechowywania danych zliczania i pomiaru ustalonych według (bb.), jak również danego oznaczenia użytego gniazda wtykowego jako wykrytego według (aa.); oraz

25 - 2 - dd. urządzenie do odczytu danych, przechowywanych według (cc.); 1 2 przy czym w systemie punktów zliczania i pomiaru, gniazdo wtykowe nie zawiera urządzenia przeznaczonego do zliczania zużycia lub wytwarzania energii elektrycznej, przy czym niezwiązana z danym rejonem, jednostka funkcjonalna jest ponadto połączona z bazą danych, która jest przechowywana w centralnej jednostce komputerowej lub w innym zewnętrznym gnieździe wtykowym i w którym przechowywane są dodatkowe dane dotyczące gniazda wtykowego (gniazd wtykowych), przy czym w bazie danych zapisywane są informacje do identyfikacji właściciela instalacji przyłączeniowej. 2. System punktów zliczania i pomiaru według zastrzeżenia 1, w którym gniazdo wtykowe wyposażone jest w elektroniczne oznaczenie i niezwiązana z danym rejonem jednostka funkcjonalna wyposażona jest w urządzenie do elektronicznego wykrywania elektronicznego oznaczenia a komunikacja między gniazdem wtykowym a niezwiązaną z danym rejonem jednostką funkcjonalną jest realizowana bezpośrednio, korzystnie bezprzewodowo lub przy użyciu kabla. 3. System punktów zliczania i pomiaru według zastrzeżenia 1 albo 2, w którym niezwiązana z danym rejonem jednostka funkcjonalna wyposażona jest w dodatkowe urządzenie do pomiaru/kontroli, korzystnie cyklicznie lub ciągle, istnienia połączenia elektrycznego z gniazdem wtykowym, a urządzenie pamięciowe przechowuje ponadto ustalony czas trwania uzyskanego za pomocą przewodów elektrycznych połączenia elektrycznego między związaną z danym rejonem jednostką funkcjonalną a gniazdem wtykowym.

26 System punktów zliczania i pomiaru według zastrzeżeń 1, 2 albo 3, w którym gniazdo wtykowe jest wyposażone w elektroniczny zamek i wyłącznik, zamykany za pomocą elektronicznego zamka, a niezwiązana z danym rejonem jednostka funkcjonalna stosuje procedurę elektroniczną, która udostępnia elektroniczny klucz, przeznaczony do zamykania wyłącznika, zabezpieczonego przez elektroniczny zamek, i gniazdo wtykowe, za pomocą elektronicznego zamka, ponownie otwiera wyłącznik na żądanie niezwiązanej z danym rejonem jednostki funkcjonalnej, lub, jeżeli połączenie elektryczne między niezwiązaną z danym rejonem jednostką funkcjonalną a gniazdem wtykowym zostanie przerwane, ponownie go otwiera samoczynnie.. System punktów zliczania i pomiaru według jednego z zastrzeżeń od 1 do 4, w którym niezwiązana z danym rejonem jednostka funkcjonalna wyposażona jest w urządzenie do komunikacji i zdalnego odczytu przechowywanych danych. 6. System punktów zliczania i pomiaru według jednego z zastrzeżeń od 1 do, w którym niezwiązana z danym rejonem jednostka funkcjonalna połączona jest z urządzeniem do regulowania zużycia lub wytwarzania energii przez jednostkę odbiorczą i/lub wytwórczą. 7. Sposób niezwiązanego z danym rejonem pomiaru i zliczania, jak również rozliczania energii elektrycznej, pobranej bądź wprowadzonej przez jednostkę odbiorczą i/lub wytwórczą za pomocą co najmniej jednego systemu punktów zliczania i pomiaru według jednego z zastrzeżeń od 1 do 6, obejmujący etapy: a. podłączania identyfikowalnej, niezwiązanej z danym rejonem, jednostki funkcjonalnej dla podłączanej później jednostki odbiorczej i/lub

27 wytwórczej do instalacji przyłączeniowej, przy czym instalacja przyłączeniowa składa się z gniazda wtykowego; b. wykrywania oznaczenia gniazda wtykowego; c. zliczania i mierzenia energii elektrycznej pobranej z ustalonego gniazda wtykowego i/lub wprowadzonej do gniazda wtykowego, przy czym w systemie punktów zliczania i pomiaru, gniazdo wtykowe nie zawiera urządzenia przeznaczonego do zliczania zużycia lub wytwarzania energii elektrycznej; d. przechowywania ustalonych danych zliczania i pomiaru, jak również wykrytego oznaczenia użytego gniazda wtykowego; e. odczytywania przechowywanych danych; oraz f. przetwarzania odczytanych danych z wykorzystaniem dalszych danych, zapisanych dla gniazda wtykowego (gniazd wtykowych), jak również identyfikowalnej, niezwiązanej z danym rejonem, jednostki funkcjonalnej. 8. Sposób według zastrzeżenia 7, obejmujący ponadto etapy wykrywania czasu trwania, uzyskanego za pomocą przewodów elektrycznych połączenia elektrycznego między niezwiązaną z danym rejonem jednostką funkcjonalną a gniazdem wtykowym i zapisanie czasu trwania uzyskanego za pomocą przewodów elektrycznych połączenia elektrycznego między niezwiązaną z danym rejonem jednostką funkcjonalną a gniazdem wtykowym. 9. Sposób według zastrzeżenia 7 albo 8, obejmujący ponadto etap przygotowania klucza elektronicznego i zamykania zabezpieczonego elektronicznym zamkiem wyłącznika gniazda wtykowego i etap otwierania wyłącznika gniazda wtykowego.

28 Sposób według zastrzeżenia 7, 8 albo 9, obejmujący ponadto etap rozliczania pobranej i/lub wprowadzonej energii elektrycznej Sposób według jednego z zastrzeżeń od 7 do, w którym urządzenie do komunikacji i zdalnego odczytywania według zastrzeżenia jest wykorzystywane dla następujących dalszych etapów: a. zdalnego odczytu wykrytego, przechowywanego oznaczenia gniazda wtykowego; b. inicjowanie procesu autoryzacji przez niezwiązaną z danym rejonem jednostkę funkcjonalną dla zamknięcia elektronicznego zamka gniazda wtykowego według zastrzeżenia 4 i przesłanie danych autoryzacji do niezwiązanej z danym rejonem jednostki funkcjonalnej za pomocą urządzenia do komunikacji z możliwością przesłania innych danych do niezwiązanej z danym rejonem jednostki funkcjonalnej; c. odczytu przechowywanych danych sposobem zdalnego odczytu za pomocą urządzenia do komunikacji. 12. Sposób według jednego z zastrzeżeń od 7 do 11, w którym ponadto regulowane jest pobieranie lub wytwarzanie energii przez jednostkę odbiorczą i/lub wytwórczą. 13. Sposób według zastrzeżenia 12, w którym regulowanie jest realizowane za pomocą urządzenia do komunikacji i zdalnego odczytu. ubitricity Gesellschaft für verteilte Energiesysteme mbh Pełnomocnik: