[发明专利]网络基础设施部件、具有多个网络基础设施部件的复合系统和该复合系统的使用

说明书

技术领域

本发明涉及网络基础设施部件(component)，包括用于连接到另一网络基础设施部件的至少一个接触单元，并且包括用于耦合到功能组的至少一个耦合模块，其中，网络基础设施部件设计为至少以供电级与耦合功能组并且与至少一个其他网络基础设施部件通信。本发明另外涉及包括多个这种网络基础设施部件的网络系统以及这种网络系统的使用。

背景技术

网络基础设施部件(由于它们的耦合功能，也被称为节点)可以使得能够构建其中多个网络基础部件间接或者直接相互耦合的网络。在该情况下，多个网络基础设施部件可以设计为与至少一个耦合到其的功能组通信。

以该方式，例如，可以实现供电网络(也称为网状网络或者称为网格)，例如电网络(也称为所谓的电网)。这种供电网络可以配置为以符合需求的方式分发网络介质(替代地：多个网络介质)。网络参与者例如可以是发电机、源、宿(sink)、消耗者、缓冲器、存储器等。这些可以作为所谓的功能组耦合到网络系统(网络)。不用说，单个功能组可以同时或者替代地随时间呈现多个上述角色。

US 2009/0088907 A1公开电网络，包括用于管理和控制发电机、存储器和消耗者的模块化接口设备(所谓的智能电网网关)。US 2008/0052145 A1公开用于聚集分发式电资源的系统。DE 102009044161 A1公开用于管理相互耦合的能量产生、存储和/或消耗单元的系统和方法。另外，US 20090030712A1公开用于将车辆耦合到供电网络的系统。

已知用于实现电网络的各种方法。通过示例的方式，在公共电网络中，向不同电压级的消耗者供应依次从不同电压级的不同源馈送到电网络的电能。消耗者例如可以是具有极大不同需求的家庭、商业小型和大型工业企业。在发电机侧也经常存在广泛用途，例如，具有特性功率范围并且可以连续或者另外波动地至更大或者更小程度低馈送的风力装置、太阳能发电厂、沼气装置、组合热电厂、水力发电厂、大型发电厂、核电厂等。与发电机侧和消耗者侧上的特性一致，在电网中，存在可以例如经由子站相互耦合的不同电压级。电压级例如可以包括超高电压、高电压、中间电压和低电压。为了维持发电机和消耗者之间的平衡，例如有必要提供可以以与消耗有关的方式连接或者断开容量的实体。这种网络管理可以基于经验值，例如，诸如白天夜晚波动或者季节波动。然而，不能在它们耦合到电网和需求电源之前准确地检测来自消耗者的需求。出于这个原因并且为了提供容纳自发峰值负载的缓冲，备用电源有必要总是在电网络中保持可用。

然而，在电动车辆的情况下或者在具有可再充电电池的“与网络无关”操作的工具的情况下，也可以以更小规模实现电网络。电动车辆例如可以是电动自行车(所谓的电动助力车)、具有纯电驱动或者具有所谓的混合驱动的汽车、用于工业使用的车辆(例如起重卡车或者铲车)等。例如与网络无关的手工工具已知为无绳螺丝刀或者无绳钻孔机。几乎与网络无关的能量供应的所有已知系统设计为所谓的专有系统。也就是说，系统部件有规律地系统特定地(特别是制造商特定地)设计。换言之，不能相互耦合不同系统的能量消耗者或者能量存储器，以例如从一个系统向另一个系统传送可用的剩余能量。

另外，已知智能电网络(所谓的智能电网)的最初方法。一个这种方法基于建立与实际电网络并排的数据网络，以能够在发电机和消耗者之间交换操作数据。在智能电网的情况下，以示例的方式，当需求的当前下滑导致低(瞬间)电价时，家用技术可以有意地作为消耗者耦合到电网。然而，智能电网系统需要上级中央控制结构。结构规定对进一步的灵活化是障碍。

具有电传导和数据传导的结合的应用的另一示例是用于移动应用(特别用于移动轻型车辆)的所谓的能量总线标准(EngergyBus Standard)。标准的目的是提供涉及的系统部件的规定，以离开专有到电动车辆的“开放”驱动系统。为了此目的，意图是例如标准化能量存储器和充电站到实现跨制造商的兼容性的效果。在能量总线标准的情况下，能量存储器本身具有设计为控制充电处理和功率输出的控制系统。以该方式，在能量总线标准的情况下，例如，可以相互并联耦合多个能量存储器(电池)。能量总线标准兼容系统在特定限制内可缩放。

依据信息技术领域，已知使得(电)能量和数据二者能够在网络中传送的各种标准。它们例如包括通用串行总线(USB)标准和以太网功率(PoE)标准。然而，在这些系统中，能量的传送与数据的传送相比后退到不重要的地方。这种标准无法使得可以构建基本用于能量供应的网络。