电自主套件以及管理方法技术

本发明专利技术的主题为一种能够电自主的套件(10)，所述套件(10)包括来自以下元件中的待供电元件(12、20)：-建筑(12)，其包括至少一个由至少一个墙壁和一个屋顶限定的房间，以及-电力分配终端(20)，其位于建筑外并且包括用于连接至少一个外部电设备的连接装置，所述套件包括用于对所述元件供电的装置，该用于对所述元件供电的装置包括：-用于基于自然能源来产生能量的装置(16)，-用于存储能量的装置(56)，-用于将存储装置和/或能量产生装置与待供电的元件互连的装置(58、62、64)，该套件还包括：-用于测量与存储在能量存储装置的至少一部分中的能量有关的至少一个参数的装置(72)，以及-用于依据测量装置所获得的值来控制互连装置的装置(66、68、67)，使得如果存储在存储装置的至少一部分中的能量小于阈值，则禁止向除了建筑之外的所述元件中的至少一个(20)供电。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的目标为，能够电自主的套件，这样的套件包括至少一个建筑。
技术介绍
电自主的建筑是已知的。实际上，由于基于自然能源(太阳能、风能等)来产生能量的装置具有越来越好的性能，这样的建筑已被研发了多年。这样的建筑一般包括，用于存储所产生的能量的装置。然而，这些建筑一般位于能够接入电网的位置，这样，这些建筑在其自身的发电装置不够用时，仍能够获得电满足。本专利技术寻求设计这样的套件，该套件可以布置在不存在电储备的环境中，从而能够向本地居民提供最低限度的满足。与这样的套件有关的一个困难是：具体取决于不受居民需求控制的气候条件，可用的电能很可能是有限的。因此，在本专利技术的范围内，寻求完善这样的一种套件：其在可能的情况下向居民提供最大的电满足，同时在必要的时候管理并节约能量。
技术实现思路
为此目的，本专利技术的客体为这样的能够电自主的套件，其包括待被供电的元件，所述元件包括：-建筑，其包括至少一个至少由墙壁和屋顶限定的房间，以及-电力分配终端，其位于建筑外并且包括连接装置，所述连接装置用于连接至少一个外部电设备，所述套件包括用于对所述元件供电的装置，该用于对所述元件供电的装置包括：-用于利用自然能源产生能量的装置，-用于存储能量的装置，-用于将存储装置和/或能量产生装置与待供电的元件互连的装置，该套件还包括：-用于测量至少一个与存储在能量存储装置的至少一部分中的能量有关的参数的装置，以及-用于根据测量装置所获得的值来控制互连装置的装置，以使得如果存储在存储装置的至少一部分中的能量小于阈值，则禁止向除了所述建筑以外的元件中的至少一个供应电力。从而，根据本专利技术的套件使得能够将配备有全部所需物品的集体建筑(例如，学校或药房)设置在隔离区域以改善社区的生活，并且并且在条件允许的情况下能够向该建筑添加电力终端，该电力终端允许建筑外的人能够时常利用由该套件产生的能量来使用电设备。然而，只有在可用的电能足以向建筑供应能量时，才向该电力终端供应电力。从而，确保始终满足套件的基本功能，并且在发电条件良好时允许实现补充功能。这样的套件非常有益，因为其能够更好地管理社区可用的电能。根据本专利技术的套件还可以包括下述列表的特性中的一个或者多个：-用于存储能量的装置包括并联的多个能量存储组件，测量装置能够测量与存储在每个存储组件中的能量有关的参数。该套件优选进一步包括，用于确定存储在多个组件或全部组件中的能量的装置。从而，利用并联的两个不同的能量存储组件能够提高电网的安全性，并且使得建筑能够更好地接入电力。实际上，如果组件中的一个不再正常地工作，则在这样的情况下可以利用另一个组件(其他组件)来至少向所述装置供电以执行最基本的功能，同时等待对有缺陷的组件进行维修，-存储装置包括至少一个电池模块，尤其是锂金属聚合物类型的电池，在这种类型的电池中，电极为固态形式。该类型的电池具有很长的寿命和改善了的安全性，实际上是尤其有益的。-该套件包括多个子套件，每个子套件包括用于产生能量的装置的不同子组，并且如果适用的话，每个子套件包括能量存储装置的不同子组；每个子套件优选地电连接至至少另一个套件没有供电的至少一个待供电的元件或待供电的元件的一部分。一个子套件可以例如连接至建筑的一部分，另一个子套件连接至所述建筑的另一部分。子套件还可以连接至公共的待供电的元件(这些元件中的每个具有除了建筑之外的不同的待供电的元件)，例如分配终端。还可以设想，子套件中的每一个连接至不同的待供电的元件，-至少两个子套件分别电连接至建筑的不同的部分，子套件中的至少一个还连接至除了建筑之外的至少另一个待供电的元件，所述子套件(或者每个子套件)包括：·用于将所述子套件的存储装置和/或能量产生装置与待供电的元件互连的装置；·用于测量与存储在所述子套件的能量存储装置中的能量有关的至少一个参数的装置，以及·用于依据测量装置所获得的值来控制互连装置的装置，使得如果存储在所述子套件的存储装置中的能量小于阈值，则禁止向除了建筑之外的连接至所述子套件的元件中的至少一个供应电力。-至少一个安全互连装置被配置为，使得在该装置被激活时，来自第一子套件的能量产生装置的能量供应属于第二子套件的待供电的元件或元件的一部分。安全互连装置尤其能够电连接一个子套件的充电器与两个子套件的存储装置，或电连接一个子套件的存储装置与属于两个子套件的待供电的元件或待供电的元件中的一部分，-该套件还包括除了建筑之外的多个待供电的元件以及用于测量至少一个关于这些待供电的元件中的每一个所需的能量的参数的装置、以及用于基于所述测量装置所获得的值来确定在除了建筑之外的元件之中的禁止向其供电的元件的装置。从而，能够禁止或停止向非优先的元件供电，而这些非优先的元件是最大耗电元件，-当认为所存储的能量小于阈值时，可以根据元件对于社区的有用程度而按预定顺序交替地断开这些元件，-能量产生装置包括至少一个光伏电池板，所述至少一个光伏电池板能够将太阳辐射转化为电能。这些能量产生装置还可以包括风力涡轮机、水力涡轮机等。能量产生的装置还可以包括串联和/或并联的产生相同属性或不同属性的能量的多种元件。-光伏电池板中的至少一个(优选为全部的光伏电池板)布置在建筑的屋顶上，以避免使用额外的结构，并且使这些电池板的曝光最大化，同时还仍能避免故意破坏或非故意损坏。建筑尤其包括单一斜度的屋顶，而且取向(依据半球而向南或向北)被选择为使光伏电池板的工作最优化，-光伏电池板的(尤其是屋顶的)表面面积被选择为，使得光伏电池板可以对于24小时不间断地向建筑供应电力。换言之，电池板可以在一个光照日内供应多于60kWh，尤其是大约80kWh。因此，电池板的平面的表面面积(尤其是屋顶的平面的表面面积)大于100m2，尤其大于120m2，-在能量产生装置的下游布置了、尤其是在能量产生装置与用于存储能量的装置之间插置了至少一个包括电源转换器的充电器。该充电器包括尤其在产生DC电流的光伏电池板下游的DC转换器，或者例如在产生AC电流的风力涡轮机的下游的AC/DC转换器。充电器优选包括MPPT(最大功率点跟踪)特性。该操作的目的为，寻找由光伏电池板形成的能量产生装置的最大功率点；这是因为这些功率是非线性的，其含义为，对于相同的日照，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能够电自主的套件(10)，包括待供电的元件(12、20、30)，所述待供电的元件包括：‑建筑(12)，其包括至少一个至少由墙壁和屋顶(14)限定的房间，以及‑电力分配终端(20)，其位于建筑外并且包括连接装置(22)，所述连接装置用于连接至少一个外部电设备，所述套件包括用于对所述元件供电的装置，该用于对所述元件供电的装置包括：‑用于利用自然能源产生能量的装置(16)，‑用于存储能量的装置(56；56A、56B)，‑用于将存储装置和/或能量产生装置与待供电的元件互连的装置(58、62、64；58A、58B、62A、62B)，该套件还包括：‑用于测量至少一个与存储在能量存储装置的至少一部分中的能量有关的参数(I72；I72A、I72B)的装置(72；72A、72B)，以及‑用于依据测量装置所获得的值来控制互连装置的装置(66、68、67；66A、66B、68A、68B)，使得如果存储在存储装置的至少一部分中的能量小于阈值，则禁止向所述元件中除了所述建筑以外的至少一个(20、30)供应电力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.04 FR 13596561.一种能够电自主的套件(10)，包括待供电的元件(12、20、
30)，所述待供电的元件包括：
-建筑(12)，其包括至少一个至少由墙壁和屋顶(14)限定的房
间，以及
-电力分配终端(20)，其位于建筑外并且包括连接装置(22)，
所述连接装置用于连接至少一个外部电设备，
所述套件包括用于对所述元件供电的装置，该用于对所述元件供
电的装置包括：
-用于利用自然能源产生能量的装置(16)，
-用于存储能量的装置(56；56A、56B)，
-用于将存储装置和/或能量产生装置与待供电的元件互连的装置
(58、62、64；58A、58B、62A、62B)，
该套件还包括：
-用于测量至少一个与存储在能量存储装置的至少一部分中的能
量有关的参数(I72；I72A、I72B)的装置(72；72A、72B)，以及
-用于依据测量装置所获得的值来控制互连装置的装置(66、68、
67；66A、66B、68A、68B)，使得如果存储在存储装置的至少一部分
中的能量小于阈值，则禁止向所述元件中除了所述建筑以外的至少一
个(20、30)供应电力。
2.根据前一项权利要求所述的套件，其中，能量存储装置包括并
联的多个能量存储组件(56A、56B)，测量装置(72A、72B)能够测
量与存储在每个存储组件中的能量有关的参数，所述套件尤其包括用
于确定存储在多个组件或全部组件中的能量的装置(92)。
3.根据在前权利要求中的任一项所述的套件，包括多个子套件
(10A；10B)，每个子套件包括能量产生装置的不同子组，并且如果
适用的话，每个子套件包括能量存储装置(56A；56B)的不同子组；
每个子套件电连接至没有被至少另一个套件供电的至少一个元件或元

\t件的一部分(12A；12B)。
4.根据前一项权利要求所述的套件，其中，至少两个子套件(10A；
10B)分别电连接至建筑的不同的部分(12A；12B)，子套件中的至
少一个还连接至除了建筑之外的至少另一个待供电的元件(20)，所
述子套件包括：
-用于将所述子套件的存储装置和/或能量产生装置与待供电的元
件(12A、12B、20)互连的装置(58A、58B、62A、62B)；
-用于测量与存储在所述子套件的能量存储装置中的能量有关的
至少一个参数的装置(72A、72B)，以及
-用于依据由测量装置获得的值来控制互连装置的装置(66A、
66B、68A、68B)，使得如果存储在所述子套件的存储装置中的能量
小于阈值，则禁止向除了建筑之外的连接至所述子套件的元件(20、
30)中的至少一个供应电力。
5.根据前一项权利要求所述的套件，其中，至少一个安全互连装
置(75)被配置为，使得在该装置(75)被激活时，来自第一子套件
的能量产生装置的能量供应属于第二子套件的元件或元件的一部分。
6.根据在前权利要求中的任一项所述的套件，包括除了建筑(12)
之外的多个待供电的元件(20、30)、用于测量与待供电的元件中的
每一个所需的能量有关的至少一个参数(I76A、I76B)的装置(76A、76B)、
以及用于依据所述测量装置所获得的值来确定除了建筑之外的元件当
中的禁止向其供应电力的元件的装置(92)。
7.根据在前权利要求中的任一项所述的套件，其中，能量产生装
置包括至少一个光伏电池板(16)，所述至少一个光伏电池板(16)
能够将太阳辐射转化为电能。
8.根据前一项权利要求所述的套件，其中，光伏电池板(16)的
表面面积、并且尤其是屋顶(14)的表面面积大于100m2，并且可以

\t在一个日照日内供应多于60kWh，使得光伏电池板能够在24小时内不
间断地向建筑(12)供电。
9.根据在前权利要求中的任一项所述的套件，其中，在能量产生
装置(16)的下游布置了、尤其是在能量产生装置(16)与能量存储
装置(56；56A、56B)之间插置了至少一个包括DC转换器(52)的
充电器(50；50A、50B、50C)。
10.根据在前权利要求中的任一项所述的套件，其中，在能量产生
装置(16)与待供电的元件(12、20、30)之间、尤其是在能量存储
装置(56；5...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·科林，C·塞林，Y·勒帕旺，J·卡龙，PL·艾蒂安，V·弗洛里蒙，K·桑穆达，A·瓦莱，
申请(专利权)人：布鲁技术公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR