[发明专利]用于电能负载的控制设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制耗电装置的、尤其是家用电器的或家用电器组合的功率的控制设备。

背景技术

家用制冷器具通常具有集成的控制设备，所述集成的控制设备基于在制冷器具的储存室中测得的温度来控制制冷剂压缩机的功率。其他家用器具、例如洗碗机、洗衣机等的控制设备基本上具有用户界面，用户可通过所述用户界面来选择和启动机器的功能或待由机器运行的程序。已提出家用器具应通过数字网络连接至外部控制设备，从而以便使用户能够远程地控制家中的器具。

非连续可用的再生能源、例如风能和光伏在公共供电中份额的增加引起了相当大的网络管理问题。由于不能可靠地预测从这种能源提供的电能量，因此，必须短期地调整从其他能源获取的电能以使网络中整体的可用电能与耗电装置要求相对应，或者必须短期地改变耗电装置需求使之与供电相适合。为此所采用的方法目前详细地作为“智能网络”思想的一部分被探讨。所有这些方法假定存在一种控制单元，该控制单元能够与发电机和耗电装置通信，并能够改变由所述发电机和耗电装置输出或消耗的电能，以便调整电能的供送和需求。为了能够顺利地实施智能网络，能够与耗电装置通信以便改变其电能消耗的控制单元必须首先设置在电能供送部一侧。先前，市场上没有可在智能网络中作为智能耗电装置操作的器具。但是，即使可提供合适的控制单元，智能网络兼容式器具也仅是随着其代替旧器具而在该领域中逐渐地变得普遍，在该过程中，用于新器具所需的通信界面的预期附加成本会是另一障碍。

因此，需要一种能够根据供电网络中电能的可用性以简单的方式调整耗电装置的功率的方法，而无需对所产生的和所需的电能进行集中探测以及在发电机和耗电装置之间进行复杂的数字信息通信。

发明内容

本发明的目的通过这样一种控制设备来实现，其用于控制耗电装置的、尤其是家用电器的或家用电器组合的功率，所述控制设备具有至少一个传感器和处理装置，所述传感器用于探测供电电压的参数，所述处理装置用于将通过所述传感器探测到的参数与预定值比较，并用于基于所述比较的结果来改变耗电装置的功率。

本发明基于如下观点：供电网络中的电能产生和需求的不平衡对供电电压的参数、例如电压和/或频率产生影响，从而用于耗电装置的、被设计成用于监测至少一个这种参数的控制设备可独立地确定供电和需求的偏差，并相应地调整该控制设备所控制的耗电装置的功率消耗。

根据一个实施例，如果所述至少一个传感器是电压传感器，所述预定值就有利地以阈值的形式被定义，且所述处理装置被设置成：在通过所述传感器测得的电压高于所述阈值时，能确定出现了用于增加耗电装置的功率的第一条件；和/或在通过所述传感器测得的电压低于所述阈值时，能确定出现了用于减小耗电装置的功率的第一条件。在第一条件出现时，功率的所述增加或所述减小是否实际地进行也可以以第二条件为依据。如果所述处理装置既判断用于所述增加的第一条件的出现、也判断用于所述减小的第一条件的出现，那么用于所述减小的阈值可有利地不同于用于所述增加的阈值，以避免不必要的接通和关断。

控制设备相对于网络电压的调整尤其具有的优点是，能够在地区上非常精确地控制功率。在一个极限的实例中，这种控制设备例如可控制私人家庭中的多个共同受保护的耗电装置中的至少一个。与仅一个单独的耗电装置操作时相比，如果所述多个耗电装置一起操作，它们共用的供电线路中的电压降更大。如果控制设备通过将供电电压与合适的预定阈值比较来确定这一点，并从而确定产生了用于减小功率的第一条件，所述控制设备就可（可选地考虑第二条件）决定将功率实际地减小。这降低了供电线路上的电压降，从而不仅可以以这种方式降低需求峰值，而且还可以降低电能损失。相反地，控制设备可通过比较所述阈值（此处所述阈值可被设成不同的值）来确定：邻近的耗电装置是否刚刚被关停，如果是，就可以确定该时间适合于增加该控制设备所控制的耗电装置的功率。

供电与需求之间的主要不平衡还影响供电电压的频率。因此，根据本发明的第二实施例，所述至少一个传感器可以是频率传感器。所述预定值此时也可以是阈值，且频率值高于和低于所述阈值表明供电与需求之间的不平衡。然而，在该实例中，所述预定值优选是区间，且所述处理装置被设置成：在通过传感器探测到的参数（即测得的供电电压频率）落入所述区间中时，能确定产生了用于增加耗电装置的功率的必要条件；和/或在探测到的参数落到所述区间之外时，能确定产生了用于降低功率的必要条件。