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EP4022547A1 - Energiebereitstellung - Google Patents

Energiebereitstellung

Info

Publication number
EP4022547A1
EP4022547A1 EP19789589.9A EP19789589A EP4022547A1 EP 4022547 A1 EP4022547 A1 EP 4022547A1 EP 19789589 A EP19789589 A EP 19789589A EP 4022547 A1 EP4022547 A1 EP 4022547A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
energy
sub
distribution
hardware unit
credit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP19789589.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus KUHNLA
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP4022547A1 publication Critical patent/EP4022547A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q20/00—Payment architectures, schemes or protocols
    • G06Q20/08—Payment architectures
    • G06Q20/14—Payment architectures specially adapted for billing systems
    • G06Q20/145—Payments according to the detected use or quantity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
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    • Y02T90/167—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles, i.e. smartgrids as interface for battery charging of electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
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    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S30/00—Systems supporting specific end-user applications in the sector of transportation
    • Y04S30/10—Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
    • Y04S30/14—Details associated with the interoperability, e.g. vehicle recognition, authentication, identification or billing

Definitions

  • the invention relates to an electrical sub-distribution or electrical system for providing at least one electrical supply, in particular a supply of an air conditioning system, a charging device for electric vehicles or for similar cost-intensive consumers, the sub-distribution or system being assigned a controlling hardware unit via which an energy output from the sub-distribution or system is controllable, according to the preamble of claim 1.
  • CONFIRMATION COPY done with him.
  • this is not the case for short-term rentals, for example in the above areas.
  • the customer is usually away after the stay, it is also problematic and labor-intensive to read off the electrical energy consumption at the end of the stay and then to invoice it afterwards. For example, if you leave early in the morning, appropriate staff must always be on site, or a separate invoice must be issued afterwards, which often means a disproportionately high expense for often small amounts.
  • the unexplained calculation of energy is an obstacle with regard to the private installation of charging devices for electric vehicles, for example in front of houses or in underground garages.
  • the invention is based on the problem of finding an improvement here.
  • the invention solves this problem by a device with the features of claim 1 as well as by a method with the features of claim 12 and an individual or integrated hardware unit according to claim 16. With regard to further advantageous embodiments, reference is made to claims 2 to 11 and 13 to 15 referenced.
  • an electrical sub-distribution or electrical system is assigned a controlling hardware unit, via which an energy output from the sub-distribution or system can be controlled and via which a measurement of the energy output, switching on or off the energy output and internet-based communication to a credit of an energy receiver, a billing of the energy actually required by this (which can be measured or extrapolated, for example if a single outdoor air conditioning system is connected to several internal outlets) is made possible so that reading is not necessary.
  • the hardware unit acts as a sensor as a measuring instrument for the electrical energy (accumulated, possibly also instantaneous consumption), with the activation or blocking of the further energy supply it also acts as an actuator.
  • additional costs for maintenance or C02 neutralization can be allocated and billed according to usage.
  • a connection between the hardware unit and an energy provider for example a customer of an energy supply company, can be established and initialized, this can be used to reliably log in and enable an energy flow for the energy receiver so that the latter can use energy-intensive devices. Discrepancies in billing and the risk of cash being stolen are minimized.
  • the system or sub-distribution does not have to relate to the entire rented unit, but for example only an air conditioning system and / or a sauna cabin and / or a charging device. Even after using up a credit, the light or a kettle in the apartment or the like can continue to work.
  • the hardware unit can switch the energy output on and off depending on the current balance of the energy receiver, for example on a virtual account.
  • Refilling the virtual account in the meantime can be particularly advantageous, which is possible in real time if a virtual account of an energy recipient can be refilled in advance via electronic money allocation, in particular via a smartphone or other electronic device of the energy recipient, and during the Operation of the system or sub-distribution is refillable.
  • a warning signal can be given by the hardware unit 2; 6 optically, acoustically and / or by vibration if the credit on the virtual account falls below a minimum credit and it makes sense to pay later so that, for example, the air conditioning does not switch off within the next hour .
  • a notification to the device G of the energy receiver EE can also be output.
  • the hardware unit is particularly advantageously arranged in the vicinity of a sub-distribution or system that is to be switched, for example in a hotel room or a rented flat or apartment.
  • Each (energy-intensive) sub-distribution or system can be equipped with its own hardware unit of this type, so that the credit of a single virtual account can be used for several sub-distributions or systems, for example an air-conditioning system, a sauna cabin, a charging device for an electric vehicle, a pool heater , a freezer ....
  • the hardware can be divided. For example, part of the hardware can be placed in the vicinity of an interior part of the air conditioning system in order to enable the air conditioning system to be released by the energy receiver, and another part of the hardware in the vicinity of the air conditioning compressor in order to measure the energy used there as precisely as possible and to use it to divide the affected energy receiver.
  • the hardware unit can communicate particularly favorably with an energy management server on which the virtual account data of an energy receiver are stored in such a way that they can be used for several sub-distributions or systems, even at different locations, the landlord of a unit, for example an apartment or a parking space, completely from the management of the energy flows by individual customers
  • Energy receiver be relieved. This can be done by an external service provider and, in the case of a large number of managed systems, also enable the customer to continue using any remaining credit, for example in another apartment the next night. This allows the customer to overpay for a stay and use the credit elsewhere weeks or months later or have it repaid.
  • the system or sub-distribution system managed in this way can stop the further supply of energy if the account of the energy recipient no longer has the necessary funds or another
  • the energy management server can communicate in a data connection with the hardware unit (s) as well as with an electronic device of the energy receiver and with an electronic device of an energy provider (lessor). Then both the billing with the customer and the billing with the landlord can be done completely via the energy management server.
  • the system or sub-distribution can then be operated in such a way that the customer, who is also the energy receiver, first rents a residential unit, for example a room, apartment, apartment or even a parking space or boat berth or the like, which includes a system or sub-distribution .
  • This unit is rented by the energy receiver from an energy provider (landlord), who usually has a contract with an energy supply company, for one or more nights or for a longer, possibly limited period of time.
  • the customer then starts a separate app, which can be used to deposit a credit into a virtual account of an energy management server. This can coincide with the landlord or it can be a separate third party.
  • the customer as an energy receiver, can then use the system or sub-distribution within the framework of the prepaid credit, with additional payments being possible at any time, even in between.
  • Additional security functions can be provided with which an erroneous use of a customer's credit can be avoided.
  • FIG. 1 shows a block diagram as an overall view of the electrical system or sub-distribution with the management of the data, financial and energy flows,
  • FIG. 2 shows a view similar to FIG. 1, but with decentralized energy consumption measurement via a further hardware unit
  • Fig. 4 is a schematic view of the structure of a
  • Fig. 1 shows an electrical sub-distribution or electrical system 1 for providing at least one electrical supply, in particular a supply of an air conditioning system, a Ladevor direction for electric vehicles or other means of transport or for similar costly consumers. It can only a single socket 3 can be designed in this way, or an entire unit, for example a room, an apartment, a camping space for a mobile home or a caravan or a boat berth ... can be equipped in this way. Any equipment in between is also possible, for example that the air conditioning, the refrigerator and a charging socket for an electric car are attached to such a sub-distribution, but all other functions of the apartment or similar unit are outside this interconnection and can be freely used.
  • Several separate systems or sub-distributions 1 can also be equipped in an apartment in the manner according to the invention, for example an air conditioning system (possibly also hard-wired) in the apartment and a spatially distant charging socket in the underground car park.
  • the or each sub-distribution or installation 1 equipped in this way is assigned at least one controlling hardware unit 2, 6, via which an energy output from this or each sub-distribution or installation 1 can be controlled.
  • the hardware unit 2 thus forms a controller.
  • This hardware unit 2 which is located in the vicinity of a respective sub-distribution or system 1 and which itself only requires a few centimeters of edge length, can be used to measure the energy output from the respective sub-distribution or system 1, so that precise consumption can be recorded and also documented is.
  • the energy output can be switched on or off as well as internet-based communication with a credit balance of an energy receiver EE.
  • an energy receiver EE is, for example, a short-term tenant of an apartment or a room, a parking space or a similar unit.
  • the unit is rented by the energy receiver EE from an energy provider EB, for example the owner who is himself a permanent customer of an energy supply company, for example.
  • a connection with an energy management server EVS is created by the initialization, so that an energy supply from this to the system or sub-distribution 1 can be released or blocked.
  • the system or sub-distribution 1 can therefore be connected to a distribution box 4 via an electrical line 5 for its electrical supply.
  • a device 6 (a further hardware unit), which measures the amount of energy actually consumed. This is transmitted to the EVS, whereupon the hardware unit 2 enables or interrupts the flow of energy.
  • this energy measuring device 6 has an existing data connection to the EVS, a processor for cryptographic encryption of the data and an energy measuring device.
  • the energy measuring device 6 can be integrated in the hardware unit 2 or housed in a separate housing.
  • Whether the system or the sub-distribution 1 is activated depends on the current balance of the energy receiver EE, for example on a virtual account. If this credit is large enough, the corresponding system or sub-distribution 1 is ready to deliver energy and can be switched by the customer, the energy receiver EE, if necessary.
  • the credit of the energy receiver EE is retained.
  • the credit of the energy receiver EE can be determined via a virtual account assigned to it. This can be refilled in advance as prepaid credit by the energy receiver EE by means of electronic money allocation, in particular via a smartphone or other electronic device. It is also possible that during the operation of the system or sub-distribution 1, the virtual account can be refilled by electronic transfer or also automatically with notification.
  • the energy receiver EE does not need to constantly monitor the credit, but it is possible that a warning signal can be sent to an electronic device of the energy receiver EE or a hardware unit 2 when the credit is on the virtual account falls below a minimum balance and therefore refilling appears advisable. This also prevents, for example, a charging process from being interrupted without the energy receiver EE noticing.
  • the management of the virtual account does not necessarily have to be taken over by the landlord of the respective unit, but a separate energy management server EVS can be provided, which can also be operated by an external service provider.
  • the hardware unit 2 can communicate with this energy management server EVS, on which the virtual account data of an energy receiver EE are also stored independently of the currently rented unit in such a way that they can be used for several sub-distributions or systems 1, even at different locations.
  • Billing can then take place solely between the energy receiver EE and the energy management server EVS of the separate service provider.
  • the virtual account is also managed there. Any remaining credit can also be repaid, for example as part of a monthly bill.
  • a subscription model with automatic payments to the virtual account of the energy receiver EE is also possible.
  • the payments between the service provider and the respective energy provider EB can be settled using the data of the server EVS.
  • the security facilities are also stored on this server EVS. For example, if its electronic device G (for example a smartphone) is at a physical distance, the energy receiver EE can be asked by a hardware device 2 from the server EVS whether the credit should be used there (because the energy receiver EE comes back in the evening, for example, and the air conditioning system should go through) or whether the hardware unit 2 should block the further use of energy there so that a third party does not benefit from it. The EVS then gives the hardware unit 2 a corresponding instruction. In this In connection with this, possibilities can be used which limit the consumption per hardware unit 2.
  • the energy management server EVS can communicate in a data connection both with the hardware unit 2, the measuring device 6 and with an electronic device G of the energy receiver EE and with an electronic device of an energy provider EB.
  • This data communication can be fully automated and encrypted.
  • the energy receiver EE can log on to the energy management server EVS online via an app and set up a virtual account there.
  • the virtual account at EVS can then be topped up via electronic transfer.
  • the customer as energy receiver EE, can then use the system or sub-distribution 1 within the framework of this prepaid credit, with the account being refilled at any time, even in between.
  • Such a time sequence is plotted from top to bottom in FIG.
  • the service provider who operates the server EVS also calculates the energy sales reported by the hardware unit 2 and the measuring device 6 as well as the credit deposited into the virtual account with the energy provider EB if a own fee. This can also be done automatically and, for example, monthly.
  • the energy provider EB then receives a payment for the energy requested by the various energy receivers EE in the accounting period.
  • Intentional or unintentional misuse is avoided in that the hardware unit 2 and the measuring device 6 communicate with the EVS in a cryptographically secured manner. This ensures that only the authorized energy management server EVS is allowed to release the energy via the assigned hardware unit 2 and that the actual consumption is recorded. The same applies to the communication between the energy provider EB and the energy management service EVS.
  • An unintentional flow of energy is avoided in that the energy receiver EE and the energy provider EB have to register with a code or another access authorization, such as a biometric access authorization.
  • the energy receiver EE can define upper value limits for each hardware unit 2, after which a renewed confirmation by the energy receiver is necessary. This upper value limit can be ensured for each hardware unit 2 or depending on the category of the hardware unit 2.
  • One such category is, for example, charging devices for electric cars (very high consumption), another category is air conditioning (significantly lower consumption).
  • a hardware unit 2 includes both a switch 7 for enabling or disabling the voltage allocation of the respective system or sub-distribution 1 from a distribution box 4. It can be seen that the hardware unit 2 or 6 itself sensors, for example for measuring the Consumption, as well as actuators for active switching as well as means for secure communication (cryptoprocessing, host communication) includes.
  • the type of communication (WLAN, Bluetooth, cellular 7) can vary depending on the requirements.

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Abstract

Eine elektrische Unterverteilung oder elektrische Anlage (1) zur Bereitstellung zumindest einer elektrischen Versorgung, insbesondere einer Versorgung einer Klimaanlage, einer Ladevorrichtung für Elektro fortbewegungsmittel oder für ähnliche kostenintensive Verbraucher, wobei der Unterverteilung oder Anlage (1) eine kontrollierende Hardwareeinheit (2;6) zugeordnet ist, über die eine Energieabgabe aus der Unterverteilung oder Anlage (1) steuerbar ist, wird so ausgebildet, daß über die Hardwareeinheit (2) eine Messung der Energieabgabe, ein Ein- oder Ausschalten der Energieabgabe sowie eine internetbasierte Kommunikation zu einem Guthaben eines Energieempfängers (EE) ermöglicht sind.

Description

Beschreibung:
Energiebereit Stellung
Die Erfindung betrifft eine elektrische Unterverteilung oder elektrische Anlage zur Bereitstellung zumindest einer elektrischen Versorgung, insbesondere einer Versorgung einer Klimaanlage, einer Ladevorrichtung für Elektrofortbewegungsmittel oder für ähnliche kostenintensive Verbraucher, wobei der Unterverteilung oder Anlage eine kontrollierende Hardwareeinheit zugeordnet ist, über die eine Energieabgabe aus der Unterverteilung oder Anlage steuerbar ist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Beim häufig relativ kurzen Nutzen von Hotelzimmern, Apparte ments, Wohnungen, Campingstellplätzen, Bootsliegeplätzen, auch von AirBnB-Wohnungen und ähnlichem, stellt sich das Problem, den Kunden, die Energie nutzen, hierfür ein passendes Entgelt zu berechnen. Bei längerfristigen Vermietungen ist der Mieter als Energieempfänger üblicherweise selbst der Kunde des örtlichen Energieversorgungsunternehmens, so daß die Abrechnung direkt
BESTÄTIGUNGSKOPIE mit ihm erfolgt. Bei Kurzzeitvermietung, etwa in den o. g. Bereichen, ist dies jedoch nicht gegeben. Da der Kunde nach dem Aufenthalt üblicherweise weg ist, ist es auch problematisch und personalintensiv, am Ende des Aufenthalts einen elektrischen Energieverbrauch abzulesen und dann nachfolgend abzurechnen. Beispielsweise bei einer Abreise früh morgens muß dann immer entsprechendes Personal vor Ort sein, oder es muß im Nachhinein noch eine gesonderte Rechnung gestellt werden, was häufig einen unverhältnismäßig hohen Aufwand für oft Kleinstbeträge bedeutet.
Deswegen wird häufig eine Strompauschale vom Kunden als Energieempfänger verlangt. Gerade bei Nutzung von Klimaanlagen oder beim Aufladen eines inzwischen in seiner Verbreitung zuneh menden Elektroautos oder anderer hochverbrauchender Geräte kann der Bedarf an elektrischer Energie jedoch auch sehr hoch werden, so daß Pauschalpreise mit zunehmender Verbreitung der genannten Geräte immer weniger zufriedenstellend erscheinen.
In Hotels ist oft eine Lösung anzutreffen, bei der nur bei Anwesen heit eines Gastes im Zimmer die elektrische Spannungsversorgung freigeschaltet ist. Im Hinblick auf Ladezyklen für etwa Elektrofahrzeuge ist dies jedoch unbefriedigend.
Bei dauernder Anwesenheit greift dieser Lösungsansatz ebenfalls nicht, da dann eine Klimatisierung durchgängig genutzt wird und unverhältnismäßig hohe Kosten erzeugt.
Zudem ist die nicht geklärte Berechnung der Energie ein Hemmnis im Hinblick auf private Installation von Ladevorrichtungen für Elektrofortbewegungsmittel, zum Beispiel vor Häusern oder in Tiefgaragen. Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, hier eine Verbesserung zu finden.
Die Erfindung löst dieses Problem durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 und eine einzelne oder integrierte Hardwareeinheit nach Anspruch 16. Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen wird auf die Ansprüche 2 bis 1 1 und 13 bis 15 verwiesen.
Dadurch, daß gemäß Anspruch 1 einer elektrischen Untervertei lung oder elektrischen Anlage eine kontrollierende Hardwareeinheit zugeordnet ist, über die eine Energieabgabe aus der Unter verteilung oder Anlage steuerbar ist und über die eine Messung der Energieabgabe, ein Ein- oder Ausschalten der Energieabgabe sowie eine internetbasierte Kommunikation zu einem Guthaben eines Energieempfängers ermöglicht sind, ist eine Abrechnung der tatsächlich von diesem benötigten Energie (die gemessen oder auch extrapoliert werden kann, zum Beispiel wenn eine einzige Außen klimaanlage mit mehreren internen Austritten verbunden ist) ermöglicht, so daß ein Ablesen entbehrlich ist. Gleichzeitig ist mit dem Abgleich des Energieverbrauchs zu einem Guthaben des Energieempfängers ein Prepaid-Modell möglich, bei dem ein Vermieter o. ä. nicht mehr dem Kunden hinterherlaufen muß, sondern der (Kurzzeit-) Mieter kann nur die Energie verbrauchen, die er vorher bezahlt hat. Das erleichtert das Handling zwischen Vermieter und Energieempfänger erheblich. Die Hardwareeinheit ist als Meßinstrument für die elektrische Energie (kumuliert, evtl auch Momentanverbrauch) sensorisch tätig, mit der Freischaltung oder Sperrung der weiteren Energiezufuhr ist sie zudem auch als Aktuator tätig. Zudem können weitere Kosten für zum Beispiel Instandhaltung oder C02-Neutralisierung nutzungsgerecht zugeordnet und abgerechnet werden.
Alle diese Vorgänge können vollautomatisch erfolgen, so daß insoweit keinerlei Diskussionen entstehen können, was den Verwaltungsaufwand deutlich verringert.
Wenn eine Verbindung zwischen der Hardwareeinheit und einem Energiebereitsteller, zum Beispiel einem Kunden eines Energieversorgungsunternehmens, herstellbar und initialisierbar ist, kann hierüber eine zuverlässige Anmeldung erfolgen und eine Energiefluß für den Energieempfänger freigeschaltet werden, so daß letztgenannter energieintensive Geräte nutzen kann. Unstimmigkeiten bei der Abrechnung und Diebstahlsgefahr von eventuellem Bargeld sind minimiert.
Es versteht sich, daß die Anlage oder Unterverteilung nicht die gesamte gemietete Einheit betreffen muß, sondern beispielsweise nur eine Klimaanlage und/ oder eine Saunakabine und/ oder eine Ladevorrichtung. Auch nach Verbrauchen eines Guthabens kann daher zum Beispiel das Licht oder ein Wasserkocher in der Wohnung oder ähnlichem weiter funktionieren.
Insbesondere kann von der Hardwareeinheit das Ein- und Aus schalten der Energieabgabe in Abhängigkeit vom aktuellen Stand des Guthabens des Energieempfängers, etwa auf einem virtuellen Konto, durchführbar sein. Ein zwischenzeitliches Nachfüllen des virtuellen Kontos kann besonders vorteilhaft möglich sein, was in Echtzeit möglich ist, wenn ein virtuelles Konto eines Energieempfängers per elektronischer Geldzuteilung, insbesondere über ein Smartphone oder sonstiges elektronisches Gerät des Energieempfängers, im voraus auffüllbar und während des Betriebs der Anlage oder Unterverteilung nachfüllbar ist. Gleichzeitig besteht für den Energieempfänger ein starker Anreiz, die Energie ökonomisch und ökologisch zu nutzen. Auch eine Steuerung im Hinblick auf eine optimierte Netzauslastung ist möglich.
Besonders günstig kann von der Hardwareeinheit 2;6 optisch, akustisch und/oder per Vibration ein Warnsignal abgegeben werden, wenn das Guthaben auf dem virtuellen Konto ein Mindestguthaben unterschreitet und ein Nachzahlen sinnvoll erscheint, damit sich zum Beispiel die Klimaanlage nicht innerhalb der nächsten Stunde abschaltet. Auch eine Benachrichtigung auf das Gerät G des Energieempfängers EE kann ausgegeben werden. Besonders vorteilhaft ist die Hardwareeinheit im Nahbereich einer jeweils zu schaltenden Unterverteilung oder Anlage angeordnet, zum Beispiel in einem Hotelzimmer oder einer vermieteten Woh nung oder Appartement. Jede (energieintensive) Unterverteilung oder Anlage kann mit einer eigenen Hardwareeinheit dieser Art ausgestattet sein, so daß das Guthaben eines einzigen virtuellen Kontos für mehrere Unterverteilungen oder Anlagen genutzt werden kann, zum Beispiel eine Klimaanlage, eine Saunakabine, eine Ladevorrichtung für ein Elektrofortbewegungsmittel, eine Poolheizung, einen Gefrierschrank ... . Sollte die räumliche Nähe nicht ohne weiteres möglich sein so ist ein Aufteilen der Hardware möglich. So kann zum Beispiel ein Teil der Hardware im Nahbereich eines Klimaanlageninnenteils platziert sein, um eine Freigabe der Klimaanlage durch den Energieempfänger zu ermöglichen, und ein anderer Teil der Hardware in der Nähe des Klimakompressors, um dort die verbrauchte Energie möglichst exakt zu messen und auf die betroffenen Energieempfänger aufzuteilen. Wenn besonders günstig die Hardwareeinheit mit einem Energie verwaltungsserver kommunizieren kann, auf dem die virtuellen Kontodaten eines Energieempfängers derart gespeichert sind, daß sie für mehrere Unterverteilungen oder Anlagen, auch an verschie denen Orten, nutzbar sind, kann der Vermieter einer Einheit, zum Beispiel einer Wohnung oder eines Stellplatzes, vollständig von der Verwaltung der Energieströme durch einzelne Kunden
(Energieempfänger) entlastet sein. Diese kann durch einen externen Dienstleister erfolgen und bei einer Vielzahl von verwalteten Anlagen auch die Weiternutzung eines Restguthabens des Kunden zum Beispiel in einer weiteren Wohnung in der nächsten Nacht ermöglichen. Dadurch kann der Kunde auch eine Überzahlung für einen Aufenthalt vornehmen und das Guthaben Wochen oder Monate später woanders weiter nutzen oder sich zurückzahlen lassen.
Die so verwaltete Anlage oder Unterverteilung kann die weitere Energiezufuhr stoppen, sofern das Konto des Energieempfängers nicht mehr die nötige Deckung aufweist oder ein anderer
Parameter, wie zum Beispiel eine Energienetzoptimierung, die eine weitere Energiezufuhr als nicht dienlich erscheinen lassen (Smart- Grid), erfüllt ist. Irgendwelche Diskussionen, Rechnungsausfälle oder ähnliche Unstimmigkeiten werden daher schon im Ansatz unterbunden.
Insbesondere kann der Energieverwaltungsserver in einer Daten verbindung sowohl mit der oder den Hardwareeinheiten als auch mit einem elektronischen Gerät des Energieempfängers als auch mit einem elektronischen Gerät eines Energiebereitstellers (Vermieters) kommunizieren. Dann kann sowohl die Abrechnung mit dem Kunden als auch die Abrechnung mit dem Vermieter vollständig über den Energieverwaltungsserver erfolgen. Die Anlage oder Unterverteilung kann dann so betrieben werden, daß vom Kunden, der auch der Energieempfänger ist, zunächst eine Wohneinheit, zum Beispiel ein Zimmer, Appartement, eine Wohnung oder auch ein Stellplatz oder Bootsliegeplatz oder ähnliches angemietet wird, die eine Anlage oder Unterverteilung umfaßt. Diese Einheit wird durch den Energieempfänger von einem Energiebereitsteller (Vermieter) , der üblicherweise einen Vertrag mit einem Energieversorgungsunternehmen hat, für eine oder mehrere Nächte oder auch für längere, ggf. einen eventuell begrenzten Zeitraum angemietet.
Mit einer Registrierungsmöglichkeit wird dann vom Kunden eine gesonderte App gestartet, über die eine Einzahlung eines Guthabens auf ein virtuelles Konto eines Energieverwal tungsservers möglich ist. Dieser kann mit dem Vermieter zusam menfallen oder auch ein separater Dritter sein.
Damit kann dann der Kunde als Energieempfänger die Anlage oder Unterverteilung im Rahmen des vorab eingezahlten Guthabens nutzen, wobei ein Nachzahlen, auch zwischendrin, jederzeit möglich ist.
Besonders vorteilhaft bleibt ein nach der Nutzung der Anlage oder Unterverteilung bestehendes Restguthaben auf einem Energie verwaltungsserver erhalten und ist dann an weiteren Anlagen oder Unterverteilungen, die auf die gleiche Art verwaltet werden, nutz bar.
Für alle diese Anlagen oder Unterverteilung gilt, daß ein Aufbrauchen eines Guthabens während des Betriebs der Anlage oder Unterverteilung an ein elektronisches Gerät (zum Beispiel Smartphone oder Tablet) des Energieempfängers mitgeteilt wird, insbesondere mit einer rechtzeitigen Vorankündigung, um eine unterbrechungsfreie Spannungsversorgung sicherzustellen.
Zusätzliche Sicherungsfunktionen können vorgesehen sein, mit denen eine irrtümliche Verwendung eines Guthabens eines Kunden vermieden werden kann.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von bevorzugten Ausfüh rungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Abbildungen beispielhaft erläutert.
Dabei zeigt schematisch:
Fig. 1 ein Blockschaltbild als Gesamtansicht der elektrischen Anlage oder Unterverteilung mit der Verwaltung der Daten-, Finanz- und Energieströme,
Fig. 2 eine ähnliche Ansicht wie Figur 1 , jedoch mit dezentraler Energieverbrauchsmessung über eine weitere Hardwareeinheit,
Fig.3 einen zeitlich von oben nach unten laufenden
Interaktionsplan zwischen dem Energieempfänger, dem Energieverwaltungsserver und der Hardwareeinheit,
Fig. 4 eine schematische Ansicht zum Aufbau einer
Hardwareeinheit.
Fig. 1 zeigt eine elektrische Unterverteilung oder elektrische Anla ge 1 zur Bereitstellung zumindest einer elektrischen Versorgung, insbesondere einer Versorgung einer Klimaanlage, einer Ladevor richtung für Elektrofahrzeuge oder sonstige -fortbewegungsmittel oder für ähnliche kostenintensive Verbraucher. Dabei kann nur eine einzelne Steckdose 3 derart ausgebildet sein, oder es kann eine ganze Einheit, zum Beispiel ein Zimmer, eine Wohnung, ein Camping-Stellplatz für ein Wohnmobil oder einen Wohnwagen oder ein Bootsliegeplatz... derart ausgerüstet sein. Auch jede Ausstattung dazwischen ist möglich, zum Beispiel daß an einer solchen Unterverteilung die Klimaanlage, der Kühlschrank und eine Ladesteckdose für ein Elektroauto angehängt sind, alle anderen Funktionen der Wohnung oder ähnlichen Einheit jedoch außerhalb dieser Verschaltung liegen und frei nutzbar sind. Auch können in einer Wohnung mehrere voneinander getrennte Anlagen oder Unterverteilungen 1 jeweils in der erfindungsgemäßen Art ausgerüstet sein, zum Beispiel eine (ggf. auch fest verdrahtete) Klimaanlage in der Wohnung und eine räumlich entfernte Ladesteckdose in der Tiefgarage.
Gerade für teilvermietete Wohnungen kann auch zum Beispiel nur ein vermietetes Zimmer der Wohnung erfindungsgemäß ausgestat tet sein, während der Rest der Wohnung elektrisch frei nutzbar ist.
Der oder jeder so ausgerüsteten Unterverteilung oder Anlage 1 ist zumindest eine kontrollierende Hardwareeinheit 2 , 6 zugeordnet, über die eine Energieabgabe aus dieser oder jeder Unterverteilung oder Anlage 1 steuerbar ist. Die Hardwareeinheit 2 bildet damit einen Controller aus.
Über diese Hardwareeinheit 2, die im Nahbereich einer jeweiligen Unterverteilung oder Anlage 1 angeordnet ist und die selbst nur wenige Zentimeter Kantenlänge benötigt, ist im einzelnen eine Messung der Energieabgabe aus der jeweiligen Unterverteilung oder Anlage 1 möglich, so daß ein genauer Verbrauch erfaßbar und auch dokumentierbar ist. Zusätzlich ist ein Ein- oder Ausschalten der Energieabgabe sowie eine internetbasierte Kommunikation zu einem Guthaben eines Energieempfängers EE ermöglicht. Ein solcher Energieempfänger EE ist beispielsweise ein Kurzzeitmieter einer Wohnung oder eines Zimmers, eines Stellplatzes oder einer ähnlichen Einheit. Die Einheit wird durch den Energieempfänger EE von einem Energiebereitsteller EB gemietet, zum Beispiel dem Eigentümer, der selbst zum Beispiel Dauer-Kunde eines Energieversorgungsunternehmens ist.
Weiter ist über die Angabe der Hardwareeinheit 2 eine Verbindung mit dem genannten Energiebereitsteller EB, häufig dem Vermieter, herstellbar, so daß eine Initialisierung für den Energieempfänger EE möglich ist.
Zudem ist durch die Initialisierung eine Verbindung mit einem Energieverwaltungsserver EVS geschaffen, so daß eine Energiever sorgung von diesem an die Anlage oder Unterverteilung 1 freischaltbar oder sperrbar ist. Die Anlage oder Unterverteilung 1 kann daher zu ihrer elektrischen Versorgung über eine elektrische Leitung 5 mit einem Verteilerkasten 4 verbunden sein.
Grundsätzlich benötigen Verbraucher, die aus mehreren Einheiten bestehen (zum Beispiel Multi-Split-Klimaanlagen) beziehungsweise deren Energieverbrauch nicht vorhersagbar ist (zum Beispiel Fahrzeug, welches nicht geladen, sondern nur klimatisiert wird, oder Fahrzeug, welches nicht linear geladen wird) , den Einsatz eines Gerätes 6 (einer weiteren Hardwareeinheit), welches die tatsächlich verbrauchte Energiemenge mißt. Diese wird an den EVS übermittelt, woraufhin die Hardwareeinheit 2 den Energiefluß freigibt oder diesen unterbricht.
Dieses Energiemeßgerät 6 hat wie auch die Hardwareeinheit 2 eine bestehende Datenverbindung zum EVS, einen Prozessor zur kryptografischen Verschlüsselung der Daten und eine Energiemeßeinrichtung. Das Energiemeßgerät 6 kann in der Hardwareeinheit 2 integriert oder in einem separaten Gehäuse untergebracht sein.
Ob die Anlage oder Unterverteilung 1 freigeschaltet wird, hängt von dem aktuellen Stand des Guthabens des Energieempfängers EE, etwa auf einem virtuellen Konto, ab. Ist dieses Guthaben groß genug, ist die entsprechende Anlage oder Unterverteilung 1 bereit zur Energieabgabe und kann vom Kunden, dem Energieempfänger EE, bei Bedarf so geschaltet werden.
Wenn zum Beispiel kein Bedarf für eine Energienutzung besteht, weil es etwa nicht warm genug für den Betrieb einer Klimaanlage ist, bleibt das Guthaben des Energieempfängers EE erhalten.
Das Guthaben des Energieempfängers EE kann über ein diesem zugeordnetes virtuelles Konto bestimmt werden. Dieses kann vom Energieempfänger EE per elektronischer Geldzuteilung, insbesondere über ein Smartphone oder sonstiges elektronisches Gerät, als Prepaid-Guthaben im voraus auffüllbar sein. Ebenso ist es möglich, daß während des Betriebs der Anlage oder Unter verteilung 1 das virtuelle Konto per elektronischer Überweisung oder auch automatisiert mit Benachrichtigung nachfüllbar ist.
Um zu wissen, wann ein Nachfüllen erforderlich ist, ist vom Energieempfänger EE nicht erforderlich, das Guthaben dauernd zu überwachen, sondern es ist möglich, daß ein Warnsignal an ein elektronisches Gerät des Energieempfängers EE oder eine Hardwareeinheit 2 sendbar ist, wenn das Guthaben auf dem virtuellen Konto ein Mindestguthaben unterschreitet und daher ein Nachfüllen angeraten erscheint. Damit wird auch vermieden, daß zum Beispiel ein Ladevorgang unterbrochen wird, ohne daß der Energieempfänger EE das merkt. Die Führung des virtuellen Kontos muß nicht zwingend vom Vermieter der jeweiligen Einheit übernommen werden, sondern es kann ein separater Energieverwaltungsserver EVS vorgesehen sein, der auch von einem externen Dienstleister betrieben werden kann. Die Hardwareeinheit 2 kann mit diesem Energieverwaltungsserver EVS kommunizieren, auf dem die virtuellen Kontodaten eines Energieempfängers EE auch unabhängig von der aktuell angemieteten Einheit derart gespeichert sind, daß sie für mehrere Unterverteilungen oder Anlagen 1 , auch an verschiedenen Orten, nutzbar sind.
Die Abrechnung kann dann allein zwischen dem Energieempfänger EE und dem Energieverwaltungsserver EVS des separaten Dienst leisters erfolgen. Dort wird auch das virtuelle Konto geführt. Eventuell verbleibende Guthaben können auch zurückgezahlt werden, etwa im Rahmen einer monatlichen Abrechnung. Auch ein Abo-Modell mit automatischen Zahlungen auf das virtuelle Konto des Energieempfängers EE ist möglich. Zudem können die Zahlungen zwischen dem Dienstleister und dem jeweiligen Energiebereitsteller EB über die Daten des Servers EVS abgerechnet werden.
Auf diesem Server EVS sind auch die Sicherungseinrichtungen hinterlegt. So kann etwa der Energieempfänger EE bei räumlicher Entfernung seines elektronischen Geräts G (zum Beispiel eines Smartphones) von einer Hardwareeinrichtung 2 vom Server EVS gefragt werden, ob dort das Guthaben weiter genutzt werden soll (weil der Energieempfänger EE zum Beispiel am Abend zurückkommt und die Klimaanlage durchlaufen soll) oder ob die Hardwareeinheit 2 dort die weitere Energienutzung sperren soll, damit nicht ein Dritter davon profitiert. Die EVS gibt dann der Hardwareeinheit 2 eine entsprechende Anweisung. In diesem Zusammenhang können Möglichkeiten genutzt werden, die den Verbrauch pro Hardwareeinheit 2 limitieren.
Um alle diese Aufgaben zu erfüllen, kann der Energieverwaltungs server EVS in einer Datenverbindung sowohl mit der Hardwareein heit 2, dem Messgerät 6 als auch mit einem elektronischen Gerät G des Energieempfängers EE als auch mit einem elektronischen Gerät eines Energiebereitstellers EB kommunizieren. Diese Datenkommunikation kann vollständig automatisiert und verschlüsselt ablaufen.
Der Energieempfänger EE kann online über eine App die Anmeldung beim Energieverwaltungsserver EVS vollziehen und dort ein virtuelles Konto einrichten.
Über elektronische Überweisung kann dann das virtuelle Konto beim EVS aufgefüllt werden. Damit kann dann der Kunde als Energieempfänger EE die Anlage oder Unterverteilung 1 im Rahmen dieses vorab eingezahlten Guthabens (prepaid) nutzen, wobei ein Nachbefüllen des Kontos, auch zwischendrin, jederzeit möglich ist. Ein solcher zeitlicher Ablauf ist in Figur 4 von oben nach unten aufgetragen.
Mit einem separaten Energieverwaltungsserver kann ein nach der Nutzung der Anlage oder Unterverteilung 1 bestehendes Restgut haben auf dem Energieverwaltungsserver EVS erhalten bleiben und damit auch an weiteren Anlagen oder Unterverteilungen des Dientsleisters nutzbar sein, die von diesem Dienstleister verwaltet werden. Eine Rückzahlung ist natürlich auch möglich. Der Dienstleister, der den Server EVS betreibt, rechnet zudem den von der Hardwareeinheit 2 sowie dem Messgerät 6 gemeldeten Energieumsatz sowie auf das virtuelle Konto eingezahltes Guthaben mit dem Energiebereitsteller EB bei Inkludierung einer eigenen Gebühr ab. Auch dies kann automatisch und zum Beispiel monatlich erfolgen. Der Energiebereitsteller EB erhält dann eine Zahlung für die von den verschiedenen Energieempfängern EE im Abrechnungszeitraum nachgefragte Energie.
Absichtlicher oder unbeabsichtigter Mißbrauch wird dadurch vermieden, daß die Hardwareeinheit 2 sowie das Messgerät 6 mit dem EVS kryptografisch gesichert kommuniziert. Dadurch wird sichergestellt, daß nur der berechtigte Energieverwaltungsserver EVS über die zugeordnete Hardwareeinheit 2 die Energie freigeben darf und dass die realen Verbräuche erfasst werden. Gleiches gilt für die Kommunikation zwischen dem Energiebereitsteller EB und dem Energieverwaltungsservice EVS.
Ein unbeabsichtigter Energiefluß wird dadurch vermieden, daß der Energieempfänger EE und der Energiebereitsteller EB sich mit einem Code oder einer anderen Zugangsberechtigung, wie zum Beispiel einer biometrischen Zugangsberechtigung, anmelden muß.
Des weiteren kann der Energieempfänger EE Wertobergrenzen je Hardwareeinheit 2 definieren, nach denen eine erneute Bestätigung durch den Energieempfänger notwendig wird. Diese Wertobergrenze kann je Hardwareeinheit 2 oder je nach Kategorie der Hardwareeinheit 2 sichergestellt werden. Eine solche Kategorie sind zum Beispiel Ladevorrichtungen für Elektroautos (sehr hoher Verbrauch) , eine andere Kategorie sind Klimaanlagen (deutlich geringerer Verbrauch) .
Wie aus Figur 4 deutlich wird, umfaßt eine Hardwareeinheit 2 sowohl einen Schalter 7 zum Freigeben oder Sperren der Spannungszuteilung der jeweiligen Anlage oder Unterverteilung 1 aus einem Verteilerkasten 4. Es ist erkennbar, daß die Hardwareeinheit 2 oder 6 selbst Sensoren, etwa zur Messung des Verbrauchs, als auch Aktoren zum aktiven Schalten als auch Mittel zur gesicherten Kommunikation (Kryptoprocessing, Host communication) umfaßt. Die Art der Kommunikation (WLAN, Bluetooth, Mobilfunk...) kann dabei je nach Anforderung unterschiedlich sein.
Bezugszeichen liste: Anlage oder 15 EE Energieempfänger Unterverteilung, (Mieter) , Hardwareeinheit, EB Energiebereitsteller Steckdose, (Vermieter), Verteilerkasten, EVS Energieverwaltungs- Leitung zur elektrischen 20 Server, Versorgung, G elektronisches Gerät des Hardware Energieempfängers (zum Messeinrichtung (zweite Beispiel Smartphone) Hardwareeinheit), Schalter

Claims

Ansprüche:
1. Elektrische Unterverteilung oder elektrische Anlage ( 1) zur Bereitstellung zumindest einer elektrischen Versorgung, ins besondere einer Versorgung einer Klimaanlage, einer Ladevorrichtung für Elektrofortbewegungsmittel oder für ähnliche energieintensive Verbraucher, wobei der Unter verteilung oder Anlage ( 1 ) zumindest eine kontrollierende Hardwareeinheit (2 ;6) zugeordnet ist, über die eine Energieabgabe aus der Unterverteilung oder Anlage ( 1) steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß über die Hardwareeinheit (2 ; 6) eine Messung und/oder Schätzung der Energieabgabe, ein Ein- oder Ausschalten der Energieabgabe sowie eine automatisierte Kommunikation zu einem das Guthaben eines Energieempfängers (EE) verwaltenden Server (EVS) ermöglicht sind.
2. Unterverteilung oder Anlage ( 1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindung zwischen der Hardwareeinheit (2;6) und einem Energiebereitsteller (EB), zum Beispiel einem Kunden eines Energieversorgungsunternehmens, herstellbar und initialisierbar ist.
3. Unterverteilung oder Anlage ( 1 ) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß von der Hardwareeinheit (2) das Ein- und Ausschalten der Energieabgabe in Abhängigkeit zum Beispiel von Strompreisen oder Netzwerkauslastungen oder vom aktuellen Stand des Guthabens des Energieempfängers (EE) , etwa auf einem virtuellen Konto, durchführbar ist.
4. Unterverteilung oder Anlage ( 1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein virtuelles Konto eines Energieempfängers (EE) per elektronischer Geldzuteilung, insbesondere über ein Smartphone oder sonstiges elektronisches Gerät (G) des Energieempfängers (EE), im voraus auffüllbar und während des Betriebs der Anlage oder Unterverteilung nachfüllbar ist.
5. Unterverteilung oder Anlage ( 1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hardwareeinheit (2;6) in der Energieversorgung einer jeweils zu schaltenden Unterverteilung oder Anlage ( 1) angeordnet ist.
6. Unterverteilung oder Anlage ( 1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hardwareeinheit (2) mit einer Energie verwaltungsserver (EVS) kommunizieren kann, auf dem die virtuellen Kontodaten eines Energieempfängers (EE) derart gespeichert sind, daß sie für mehrere Unterverteilungen oder Anlagen ( 1 ), auch an verschiedenen Orten, nutzbar sind.
7. Unterverteilung oder Anlage ( 1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Energieverwaltungsserver (EVS) ein Warnsignal an ein elektronisches Gerät (G) des Energieempfängers (EE) sendbar ist, wenn das Guthaben auf dem virtuellen Konto ein Mindestguthaben unterschreitet.
8. Unterverteilung oder Anlage ( 1) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Energieverwaltungsserver (EVS) in einer Datenver bindung sowohl mit der Hardwareeinheit (2 ; 6) als auch mit einem elektronischen Gerät (G) des Energieempfängers (EE) als auch mit einem elektronischen Gerät eines Energie bereitstellers (EB) kommunizieren kann.
9. Unterverteilung oder Anlage ( 1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß diese in einem Hotelzimmer oder einer vermieteten Wohnung oder Appartement, Bootsliegeplatz oder Camping- Stellplatz oder Mietbüro oder einer Lagerhalle oder an einer Ladevorrichtung für ein Elektrofortbewegungsmittel angeordnet ist.
10. Unterverteilung oder Anlage ( 1) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiebereitsteller (EB) der Vermieter des Hotel zimmers oder einer vermieteten Wohnung oder Appartements, eines Bootsliegeplatzes oder Camping-Stellplatzes oder Mietbüros oder einer Ladevorrichtung ist.
1 1. Unterverteilung oder Anlage ( 1) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiebereitsteller (EB) eine vom Vermieter beauftragte Serviceeinheit ist, die über einen Energieverwaltungsserver die Verwaltung der elektrischen Energie ausführt.
12. Verfahren zum Betreiben einer Anlage oder Unterverteilung ( 1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfassend:
(i) Anmieten einer Einheit, zum Beispiel eins Zimmers,
Appartements oder einer Wohnung, die eine Anlage oder Unterverteilung ( 1) umfaßt, durch einen
Energieempfänger (EE) von einem Energiebereitsteller (EB),
(ii) Einzahlung eines Guthabens auf ein reales Konto welches einem virtuellen Konto des Energieempfängers (EE) auf einem Energieverwaltungsserver (EVS) zugeordnet ist,,
(iii) Nutzung der Unterverteilung oder Anlage ( 1) im Rahmen des vorab eingezahlten Guthabens.
13. Verfahren nach Anspruch 12 , dadurch gekennzeichnet, daß ein nach der Nutzung der Anlage oder Unterverteilung ( 1 ) bestehendes Restguthaben auf einem Energieverwaltungs- Server (EVS) erhalten bleibt und an weiteren Anlagen oder Unterverteilungen nutzbar ist.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufbrauchen eines Guthabens während des Betriebs der Anlage oder Unterverteilung ( 1) an ein elektronisches Gerät (G) des Energieempfängers (EE) mitgeteilt wird, insbesondere mit einer rechtzeitigen Vorankündigung.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß vom Energiebereitsteller (EB) die abzurechnenden Kosten für eine Energieeinheit frei festlegbar sind.
16. Hardwareeinheit zum Einsatz in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15.
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