CZ304509B6

CZ304509B6 - Systém pro hospodaření s elektrickou energií vyrobenou fotovoltaickými články

Info

Publication number: CZ304509B6
Application number: CZ2013-311A
Authority: CZ
Inventors: Ivo TvardĂk
Original assignee: Unites Systems A.S.
Priority date: 2013-04-25
Filing date: 2013-04-25
Publication date: 2014-06-04
Also published as: EP2989392A1; BR112015025536A2; WO2014173379A1; CZ2013311A3; KR20150131335A; UA114663C2; RU2615593C1; CN105143776A

Abstract

Systém pro hospodaření s elektrickou energií vyrobenou fotovoltaickými články obsahující vzájemně propojené řídicí jednotku (2) spotřeby energie, ovládací jednotku (8) a ohřívací jednotku (9), která je vybavena teplotní měřicí jednotkou (91) a alespoň jedním topným tělesem (92) uzpůsobeným k ohřevu kapaliny, kde podstata řešení spočívá v tom, že řídicí jednotka (2) spotřeby energie obsahující DC regulační jednotku (21) a AC regulační jednotku (22) je jednak napojena na síťový zdroj (10) střídavého napětí, a to přímo a/nebo přes sekundární AC zdroj (12) střídavého napětí, a jednak je propojena s fotovoltaickou jednotkou (1) emitující stejnosměrný proud, a to přes primární DC zdroj (6) stejnosměrného napětí a/nebo přes v sérii zapojené výstupní měřicí jednotku (5) proudu a napětí, DC/DC měnič (4) a vstupní měřicí jednotku (3) proudu a napětí, přičemž i ovládací jednotka (8) je napojena jak přes galvanicky oddělený sekundární DC zdroj (7) stejnosměrného napětí na fotovoltaickou jednotku (1), tak přes galvanicky oddělený primární AC zdroj (11) střídavého napětí na síťový zdroj (10) střídavého napětí.

Description

Systém pro hospodaření s elektrickou energií vyrobenou fotovoltaickými články

Oblast techniky

Vynález spadá do oblasti efektivního využívání obnovitelných energetických zdrojů, kdy se prostřednictvím fotovoltaických zařízení přeměňuje sluneční záření na elektrickou či tepelnou energii, a týká se uspořádání systému pro hospodaření s elektrickou energií vyrobenou fotovoltaickými články, který obsahuje vzájemně propojené elektronické komponenty umožňující ovládání, využití a skladování získané energie.

Dosavadní stav techniky

Je známa celá řada systémů využívajících energii vyrobenou z fotovoltaických článků. Například ve spisech US4873480 A, FR2485827 Al, US4649334A jsou popsány různé systémy, kdy prostřednictvím vzájemně propojených elektronických komponentů je umožněno ovládání elektrické energie a předávání elektrického výkonu od fotovoltaických panelů do elektrorozvodné sítě, ke spotřebičům nebo k zařízením určeným ke skladování energie. Jsou známy autonomní energetické systémy, kdy je plně využívána pouze energie získaná z fotovoltaických panelů, eventuálně je přebytečná energie ukládána do akumulátorů nebo jiných zásobníků energie. Jedním z nejvíce využívaných řešení ovládání elektrické energie je zabudování střídaěe do systému. Střídač převádí stejnosměrný proud na střídavý proud a umožňuje následné připojení systému do elektrické sítě, popřípadě se energie spotřebovává ve spotřebiči, obdobně jako kdyby byl připojen do rozvodné sítě. Jsou známy střídače, které pro zvýšení efektivity využívají sledování bodu maximálního výkonu MPPT (Maxim power point tracking). Systémy vybavené těmito střídači jsou schopny pracovat v provozním režimu bez připojení do elektrické sítě, kdy se buď veškerá vyrobená energie spotřebuje a do venkovní rozvodné sítě není dodáván žádný výkon nebo se získaný výkon do elektrické sítě odevzdává a kombinuje se s vlastní spotřebou. Nevýhodou takovýchto systémů je skutečnost, že na střídači dochází ke ztrátám z důvodu přeměny energie.

Ze spisu CZ20110582 A3 je znám efektivní způsob předávání výkonu fotovoltaického generátoru do odporové zátěže a zařízení k provádění tohoto způsobu, kde výstupní výkon fotovoltaického generátoru se ukládá do kondenzátoru a tento výkon se dále předává do odporové zátěže přes spínač DC/DC měniče. Spínání DC/DC měniče se provádí pulsně šířkovou modulací PWM (Pulse width modulation), která se řídí algoritmem v závislosti na velikosti proměnlivého napětí na výstupu fotovoltaického generátoru, přičemž se průběžně určuje maximální okamžitá hodnota výkonu. Nevýhodou tohoto řešení je uspořádání systému, kdy kondenzátor je v podstatě trvale připojen na zdroj a poté je pomocí PWM regulace DC/DC měnič připínán k odporové zátěži. To je velmi nevýhodné z hlediska rušení, kdy se na zátěži objevují téměř obdélníkové průběhy napětí i proudu dané frekvencí PWM a hodnotou napětí na kondenzátoru respektive zátěže. Nastavování PWM je odvozováno od vstupního napětí panelů a zatěžovacího odporu. Pokud dojde ke změně hodnoty odporu je použitý algoritmus dosti nepřesný. Navíc takto zpracovaná energie se prakticky nedá využít jinak než přeměnou na teplo v odporové zátěži. V neposlední řadě dochází k vysokému proudovému namáhání kondenzátoru, což negativně ovlivňuje jeho životnost. Další nevýhodou tohoto systému je absence jakýchkoliv regulačních obvodů, které umožňují další využívání takto získané energie.

Pro skladování vyrobené energie je velmi vhodné médium voda. V domácnostech se k přípravě teplé užitkové vody používají elektrické ohřívače založené na principu zásobníku s vodou a topného tělesa, které vodu ohřívá. Ve spisech CZ25157 Ul, CZ22505 Ul, CZ2250 Ul, US7429719 Bl, FR2604322 A1, jsou popsána zařízení, která využívají pro ohřev vody elektrickou energií vyrobenou z fotovoltaických panelů. Nevýhodou těchto řešení je skutečnost, že není sledován bod maximálního výkonu MPPT, čímž dochází ke značným ztrátám vzhledem k tomu, že odpor spotřebiče není přizpůsoben odporu zdroje a energetický systém tak nedokáže získaný výkon

CZ 304509 Β6 efektivně využít. Ve US529344 je popsán systém se sledováním maximálního výkonu, kteréje prováděno přepínáním zatěžovacího odporu ve dvou hodnotách, ale toto zařízení neumožňuje provoz v tzv. autonomním provozu, kdy je využívána pouze energie získaná z fotovoltaických panelů.

Úkolem vynálezu je představit nový systém pro hospodaření s elektrickou energií vyrobenou fotovoltaickými články, který by umožňoval efektivní využití získané energické energie zejména v režimu stejnosměrného proudu, kdy nedochází k energetickým ztrátám z důvodu přeměny stejnosměrného proudu na střídavý. Systém je uzpůsoben ke sledování bodu maximálního výkonu MPPT, je vybaven zařízeními určenými k využití přebytkové energie aje opatřen elektronickými komponenty, které v případě potřeby slouží k přeměně stejnosměrného proudu na střídavý proud. Systém je rovněž ovladatelný z nadřazeného řídicího a lze je provozovat v autonomním energetickém režimu.

Podstata vynálezu

Stanoveného cíle je do značné míry dosaženo vynálezem, kterým je systém pro hospodaření s elektrickou energií vyrobenou fotovoltaickými články obsahující vzájemně propojené řídicí jednotku spotřeby energie, ovládací jednotku a ohřívací jednotku, která je vybavena teplotní měřicí jednotkou a alespoň jedním topným tělesem uzpůsobeným k ohřevu kapaliny, kde podstata řešení spočívá vtom, že řídicí jednotka spotřeby energie obsahující DC regulační jednotku a AC regulační jednotku je jednak napojena na síťový zdroj střídavého napětí, a to přímo a/nebo přes sekundární AC zdroj střídavého napětí, a jednak je propojena s fotovoltaickou jednotkou emitující stejnosměrný proud, a to přes primární DC zdroj stejnosměrného napětí a/nebo přes v sérii zapojené výstupní měřicí jednotku proudu a napětí, DC/DC měnič a vstupní měřicí jednotku proudu a napětí, přičemž i ovládací jednotka je napojena jak přes galvanicky oddělený sekundární DC zdroj stejnosměrného napětí na fotovoltaickou jednotku, tak přes galvanicky oddělený přimámí AC zdroj střídavého napětí na síťový zdroj střídavého napětí.

Je výhodné, když DC regulační jednotka řídicí jednotky spotřeby energie pracující v režimu stejnosměrného napětí sestává DC teplotní pojistky a DC relé, které napojeno na DC teplotní regulátor, přičemž DC teplotní pojistka je připojena přes výstupní měřicí jednotku k DC/DC měniči a DC relé je propojeno s ohřívací jednotkou.

Také je výhodné, když AC regulační jednotka řídicí jednotky spotřeby energie pracující v režimu střídavého napětí sestává z AC teplotní pojistky a AC relé, kteréje napojeno na AC teplotní regulátor, přičemž AC teplotní pojistka je připojena na síťový zdroj, střídavého napětí a AC relé je propojeno s ohřívací jednotkou.

V optimálním případě jsou DC teplotní pojistka a AC teplotní pojistka řídicí jednotky spotřeby energie vzájemně propojeny přes řídicí pojistný segment, přičemž k řídicímu pojistnému segmentu jsou připojeny měřicí jednotka teploty, tavná pojistka, stejnosměrné DC výkonové relé a střídavé AC výkonové relé.

Ve výhodném provedení je DC/DC měnič jednak propojen s primárním DC zdrojem stejnosměrného napětí, jednak s ovládací jednotkou ajednak obsahuje vzájemně propojené primární spínač a sekundární spínač, přičemž okolo sekundárního spínače je vytvořen paralelní obvod se zabudovaným indukčním členem, ke kterému jsou paralelně připojeny kondenzátor a zátěž.

Rovněž je výhodné, když řídicí jednotka spotřeby energie je vybavena nabíjecí jednotkou, která je jednak tvořena nabíjecím relé a regulátorem nabíjení a jednak je napojena na alespoň jeden akumulátor energie, přičemž akumulátor energie je propojen se střídačem uzpůsobeným k dodávání energie do rozvodné sítě.

CZ 304509 136

V optimálním provedení je k řídicí jednotce spotřeby energie a současně i k ovládací jednotce připojen přídavný modul sestávající z UPS relé, a k němu paralelně připojených vstupního měřicího členu proudu a UPS řídicí jednotky, přičemž vstupní měřicí člen je napojen na síťový zdroj střídavého napětí a UPS relé je propojeno se střídačem, který je s výhodou realizován typem UPS s dvojitou konverzí.

Konečně je výhodné, když ovládací jednotka je opatřena detektorem hromadného dálkového ovládání pro detekci nočního proudu a/nebo komunikačním modulem pro zajištění komunikace s nadřazeným systémem, přičemž je vybavena paměťovým médiem pro zápis provozních stavů ío systému.

Novým vynálezem se dosahuje oproti stávajícímu stavu techniky vyššího účinku vtom, že systém pro hospodaření s elektrickou energií vyrobenou fotovoltaickými články je uzpůsoben k efektivnímu využití získané energické energie zejména, kdy je energie využívána v režimu stej15 nosměmého proudu a pomocí DC/DC měniče je možné sledovat bod maximálního výkonu MPPT. Systém je rovněž uzpůsoben k využití přebytkové energie, kdy energie je ukládána do akumulátorů a/nebo je využita k ohřevu kapaliny, a současně také k přeměně stejnosměrného proudu získaného z fotovoltaických panelů na střídavý proud.

Objasnění výkresů

Konkrétní příklady provedení vynálezu jsou schematicky znázorněny na připojených výkresech, kde obr. 1 je blokové schéma systému v konfiguraci pro ohřev vody obr. 2 je blokové schéma systému v kompletní konfiguraci obr. 3 je schéma DC/DC měniče a obr. 4 je blokové schéma teplotních pojistek.

Výkresy, které znázorňují představovaný vynález a následně popsané příklady konkrétních provedení v žádném případě neomezují rozsah ochrany uvedený v definici, ale jen objasňují podstatu vynálezu.

Příklady uskutečnění vynálezu

Systém pro hospodaření s elektrickou energií vyrobenou fotovoltaickými články obsahuje v základním autonomním uspořádání dle obr. 1 fotovoltaickou jednotku i, která je paralelně propojena s řídicí jednotkou 2 spotřeby energie, a to jednak skrze v sérii zapojené vstupní měřicí jednot40 ku 3 proudu a napětí, DC/DC měnič 4 a výstupní měřicí jednotku 5 proudu a napětí a jednak přes primární DC zdroj 6 stejnoměrného napětí. DC/DC měnič 4 je uzpůsoben tak, aby byl výkon vždy maximální a je dále propojen s primárním DC zdrojem 6 stejnosměrného napětí a s ovládací jednotkou 8. Ovládací jednotka 8 je dále propojena jak s řídicí jednotkou 2 spotřebou energie, tak skrze galvanicky oddělený sekundární DC zdroj 7 stejnosměrného napětí s fotovoltaickou jed45 notkou i. Řídicí jednotka 2 spotřeby energie obsahuje dvě teplotní regulační jednotky 21, 22, které jsou spojeny s ohřívací jednotkou 9. Ohřívací jednotka 9 je tvořena teplotní měřicí jednotkou 91 a topným tělesem 92 uzpůsobeným k ohřevu kapaliny, přičemž ohřívací jednotka 9 je rovněž napojena na ovládací jednotku 8. DC regulační jednotka 21 řídicí jednotky 2 spotřeby energie pracující v režimu stejnosměrného napětí je tvořena DC teplotní pojistkou 211, DC relé

212 a DC teplotním regulátorem 213, přičemž je připojena skrze výstupní měřicí jednotku 5 k DC/DC měniči 4. AC regulační jednotka 22 řídicí jednotky 2 spotřeby energie sestává z AC teplotní pojistky 221, AC relé 222 a AC teplotního regulátoru 223 a je připojena na síťový zdroj 10 střídavého napětí. K síťovému zdroji 10 střídavého napětí je dále připojena jednak skrze galCZ 304509 Β6 vaničky oddělený primární AC zdroj 11 střídavého napětí ovládací jednotka 8 a jednak přes sekundární AC zdroj 12 střídavého napětí celá řídicí jednotka 2 spotřeby energie.

Jakje patrné z obr. 2 systém pracující v autonomním i ostrovním energetickém režimu je vybaven řídicí jednotkou 2 spotřeby energie se zabudovanou nabíjecí jednotkou 23, kteráje tvořena nabíjecím relé 231 a regulátorem 232 nabíjení a je napojena na akumulátor F3 energie, přičemž akumulátor 13 je napojen na střídač 15 sloužící k dodávání střídavého proudu. K. řídicí jednotce 2 spotřeby energie je dále připojen přídavný modul 14 sestávající z UPS relé 141, a k němu paralelně připojených vstupního měřicího členu 142 proudu a UPS řídicí jednotky 143, přičemž přídavný modul 14 je rovněž napojen na střídač J_5. Ovládací jednotka 8 je dále opatřena jednak detektorem 17 hromadného dálkového ovládání pro detekci nočního proudu, jednak komunikačním modulem 18 pro zajištění komunikace s nadřazeným systémem pomocí zvoleného rozhraní, jako je například USB, Ethernet, RS232, RS485, WiFi, Bluetooth, a jednak paměťovým médiem 19 pro zápis provozních stavů systému, například množství vyrobené či spotřebované energie, hodnoty proudu, napětí či teploty.

DC/DC měnič 4 znázorněný na obr. 3 obsahuje vzájemně propojené primární spínač 41 a sekundární spínač 42, které jsou tvořeny například tranzistory typu N MOSFET pracujícími ve dvou stavech, a to v sepnutém nebo rozepnutém. Okolo sekundárního spínače 42 je vytvořen paralelní obvod, se zabudovaným indukčním členem 43, ke kterému jsou paralelně připojeny kondenzátor 44 a zátěž 45.

Na obr. 4 je znázorněno provedení teplotního jištění, které je vytvořeno ze vzájemně integrovaných DC teplotní pojistky 211 a AC teplotní pojistky 212 řídicí jednotky 2 spotřeby energie. Teplotní pojistky 211, 212 obsahují řídicí pojistný segment 100 napájený z primárního DC zdroje 6 stejnosměrného napětí a/nebo ze sekundárního AC zdroje 12 střídavého napětí, přičemž k řídicímu pojistnému segmentu 100 jsou připojeny měřicí jednotka 101 teploty, tavná pojistka 102, stejnosměrné DC výkonové relé 103 a střídavé AC výkonové relé 104.

Stejnosměrný proud vyrobený ve fotovoltaické jednotce I jednak vstupuje do vstupní měřicí jednotky 3 proudu a napětí a dále do DC/DC měniče 4, jednak je přiveden přes sekundární DC zdroj 7 stejnosměrného napětí do ovládací jednotky 8, a jednak je veden přes primární DC zdroj 6 stejnosměrného napětí do řídicí jednotky 2 spotřeby energie, a také do DC/DC měniče 4. Funkce synchronního DC/DC měniče 4 spočívá v tom, že vstupní napětí je přivedeno na dva v sérii zapojené spínače 41, 42, přičemž v případě sepnutého stavu primárního spínače 41 proud neteče do sekundárního spínače 42, ale je veden paralelním obvodem přes indukční člen 43 do kondenzátem 44 a zátěže 45. Indukční člen 43 se chová jako spotřebič a dochází k lineárnímu zvyšování proudu a růstu napětí na kondenzátorů 44. V případě, že je primární spínač 41 rozepnut, dochází současně k sepnutí sekundárního spínače 42 a indukční člen 43 se začíná chovat jako zdroj, čemuž odpovídá otočení polarity napětí, kdy proud z indukčního členu 43 teče do kondenzátem 44, zátěže 45 a zároveň napětí lineární klesá. Tento děj se periodicky opakuje s frekvencí f. Změnou doby zapnutí/vypnutí jednotlivých spínačů 41, 42 lze měnit napětí na zátěži 45 od 0 až po U_FV pro nalezení bodu maximální účinnosti MPP. Z fotovoltaické jednotky 1 se zjišťuje aktuální hodnota proudu a napětí a v každém okamžiku se vypočítavý výkon odebíraný z fotovoltaické jednotky i, přičemž se mění doba sepnutí spínačů 41, 42 tak, aby výstupní napětí odpovídalo požadavkům maximálního výkonu generovaného fotovoltaickou jednotkou J_. Výstupní proud z DC/DC měniče 4 je veden přes výstupní měřicí jednotku 5 proudu a napětí do DC regulační jednotky 2i řídicí jednotky 2 spotřeby energie. Takto zpracovaná energie vstupuje do řídicí jednotky 2 spotřeby energie, přičemž ovládací jednotkou 8 se rozhoduje o dalším využití energie. Primárním spotřebičem energie dodávané buď z fotovoltaické jednotky i nebo ze síťového zdroje 10 střídavého napětí je ohřívací jednotka 9, přičemž pro oddělení střídavého a stejnosměrného proudu je provedeno galvanické oddělení jak v sekundárním DC zdroji 7 stejnosměrného napětí a v primárním AC zdroji J_1 střídavého napětí, tak v řídicí jednotce 2 spotřeby energie, kdy DC regulační jednotka 21 a AC regulační jednotka 22 jsou vybaveny DC relé 212 a AC relé 222, které zajišťují potřebnou napěťovou pevnost kontaktů. Teplotní regulátory 243 , 223 v regulačCZ 304509 B6 nich jednotkách 21,22 umožňují to, že když je teplota v ohřívací jednotce 9 pod hodnotou nastavenou uživatelem, je sepnuto AC relé 222 a do topného tělesa 92 je přiváděna energie ze síťového zdroje 10 střídavého napětí. Když je zapnuto DC relé 212, tak do topného tělesa 92 je vedena energie z fotovoltaické jednotky 1. Uživatel tak využívá energii ze síťového zdroje 10 střídavého napětí pro ohřev vody v případě, že energie ze slunce není dostatečná nebo je detektorem 17 hromadného dálkového ovládání zjištěn nízký tarif elektrické energie. Pokud teplota v ohřívací jednotce 9 dosáhne požadované hodnoty je ohřev ze síťového zdroje 10 střídavého napětí ukončen a energie získaná z fotovoltaické jednotky I je směrována k jinému využití. Energie, a to jak získaná z fotovoltaické jednotky 1 tak i dodávaná ze síťového zdroje l_0 střídavého napětí, může být vedena v řídicí jednotce 2 spotřeby energie do nabíjecí jednotky 23 a/nebo směrována do přídavného modulu 14. V nabíjecí jednotce 23 je energie vedena do nabíjecího relé 231, které je řízeno regulátorem nabíjení 232, přičemž nabíjecí relé 231 dobíjí připojený akumulátor 13 ve formě různých typů baterií, kdy akumulátor 13 slouží jako meziobvod pro dodávání energie do střídače 15 a dále do rozvodné sítě 16. V přídavném modulu 14 je energie vedena přes vstupní měřicí člen 142 proudu a UPS relé 141 a poté pokračuje do střídače 15, přičemž ovládání UPS relé 141 má na starosti UPS řídicí jednotka 143. Přídavný modul 14 umožňuje nabíjení akumulátoru J3. s využitím DC/DC měniče 4, a tím získat výhodu v podobě využití fotovoltaické jednotky 1 v MPP. Další funkční přídavného modulu 14 je monitorování proudu procházející jednou fází a sepnutí střídače 15 v případě překročení nastaveného výkonu pro sepnutí, čímž dochází k eliminování ztrátového výkonu v střídači 15. Střídač 15 je v tomto případě realizován typem UPS s dvojitou konverzí. Systém tedy umožňuje zálohování jedné fáze pomocí UPS a ovládání toku energie, kdy napájení veškerých komponentů systému je zdvojeno. Veškeré řízení systému je prováděno ovládací jednotkou 8, která předává a vyhodnocuje informace z DC/DC měniče 4, z řídicí jednotky 2 spotřeby energie, z přídavného modulu 14 a z detektoru 17 hromadného dálkového ovládání.

Průmyslová využitelnost

Předkládaný vynález je určen pro zabudování do fotovoltaických systémů za účelem hospodárného využívání energetických zdrojů, kdy je efektivně nakládáno s energií získanou z fotovoltaických článků a současně je možné využívat levnou energii z distribuční sítě, přičemž dodávaná energie do systému může být využita pro ohřev teplé vody nebo k dobíjení akumulátorů.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Systém pro hospodaření s elektrickou energií vyrobenou fotovoltaickými články obsahující vzájemně propojené řídicí jednotku (2) spotřeby energie, ovládací jednotku (8) a ohřívací jednotku (9), která je vybavena teplotní měřicí jednotkou (91) a alespoň jedním topným tělesem (92) uzpůsobeným k ohřevu kapaliny, vyznačující se tím, že řídicí jednotka (2) spotřeby energie, obsahující DC regulační jednotku (21) a AC regulační jednotku (22), je jednak napojena na síťový zdroj (10) střídavého napětí, a to přímo a/nebo přes sekundární AC zdroj (12) střídavého napětí, a jednak je propojena s fotovoltaickou jednotkou (1) emitující stejnosměrný proud, a to přes primární DC zdroj (6) stejnosměrného napětí a/nebo přes v sérii zapojené výstupní měřicí jednotku (5) proudu a napětí, DC/DC měnič (4) a vstupní měřicí jednotku (3) proudu a napětí, přičemž i ovládací jednotka (8) je napojena jak přes galvanicky oddělený sekundární DC zdroj (7) stejnosměrného napětí na fotovoltaickou jednotku (1), tak přes galvanicky oddělený primární AC zdroj (11) střídavého napětí na síťový zdroj (10) střídavého napětí.
2. Systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že DC regulační jednotka (21) řídicí jednotky (2) spotřeby energie pracující v režimu stejnosměrného napětí sestává z DC teplotní pojistky (211) a DC relé (212), které je napojeno na DC teplotní regulátor (213), přičemž DC teplotní pojistka (211) je připojena přes výstupní měřicí jednotku (5) k DC/DC měniči (4) a DC relé (212) je propojeno s ohřívací jednotkou (9).
3. Systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že AC regulační jednotka (22) řídicí jednotky (2) spotřeby energie pracující v režimu střídavého napětí sestává z AC teplotní pojistky (221) a AC relé (222), které je napojeno na AC teplotní regulátor (223), přičemž AC teplotní pojistka (221) je připojena na síťový zdroj (10) střídavého napětí a AC relé (222) je propojeno s ohřívací jednotkou (9).
4. Systém podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že DC teplotní pojistka (211) a AC teplotní pojistka (212) řídicí jednotky (2) spotřeby energie jsou vzájemně propojeny přes řídicí pojistný segment (100), přičemž k řídicímu pojistnému segmentu (100) jsou připojeny měřicí jednotka (101) teploty, tavná pojistka (102), stejnosměrné DC výkonové relé (103) a střídavé AC výkonové relé (104).
5. Systém podle některého z nároků laž4, vyznačující se tím, že DC/DC měnič (4) je jednak propojen s primárním DC zdrojem (6) stejnosměrného napětí, jednak s ovládací jednotkou (8) a jednak obsahuje vzájemně propojené primární spínač (41) a sekundární spínač (42), přičemž okolo sekundárního spínače (42) je vytvořen paralelní obvod se zabudovaným indukčním členem (43), ke kterému jsou paralelně připojeny kondenzátor (44) a zátěž (45).
6. Systém podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že řídicí jednotka (2) spotřeby energie je vybavena nabíjecí jednotkou (23), která je jednak tvořena nabíjecím relé (231) a regulátorem (232) nabíjení a jednak je napojena na alespoň jeden akumulátor (13) energie.
7. Systém podle nároku 6, vyznačující se tím, že akumulátor (13) energie je propojen se střídačem (15) uzpůsobeným k dodávání energie do rozvodné sítě (16).
8. Systém podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že k řídicí jednotce (2) spotřeby energie a současně i k ovládací jednotce (8) je připojen přídavný modul (14) sestávající z UPS relé (141), a kněmu paralelně připojených vstupního měřicího členu (142) proudu a UPS řídicí jednotky (143), přičemž vstupní měřicí člen (142) je napojen na síťový zdroj (10) střídavého napětí a UPS relé (141) je propojeno se střídačem (15).
9. Systém podle nároku 8, vyznačující se tím, že střídač (15)je realizován typem UPS s dvojitou konverzí.
10. Systém podle některého z nároků laž9, vyznačující se tím, že ovládací jednotka (8) je opatřena detektorem (17) hromadného dálkového ovládání pro detekci nočního proudu a/nebo komunikačním modulem (18) pro zajištění komunikace s nadřazeným systémem.
11. Systém podle některého z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že ovládací jednotka (8) je vybavena paměťovým médiem (19) pro zápis provozních stavů systému.