(57)【要約】  本発明は、電力グリッド用のゲートウェイモジュールに関連し、上記ゲートウェイモジュールは、発電する電気モジュールから情報を伝える変調成分を含む電力信号を受信することが可能であり、又、電力信号を処理して上記電力グリッドに適合可能な信号を提供することが可能であり、上記ゲートウェイモジュールには、インターフェース手段を制御して電力信号の変調成分からの情報を管理する制御回路及び変調成分をフィルタリングするためのフィルタリング回路を有する主ユニットが備えられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気設備（１００）用のゲートウェイモジュール（１０２）であって、前記ゲートウェイモジュールは電気モジュール（１０１）から、統制線（Ｌｉ）及び中性線（Ｎ）を介して電力信号（Ｓｉ）を受信することが可能であり、前記電力信号は、発電する前記電気モジュール（１０１）から情報を伝える変調成分を含み、又、ゲートウェイモジュールは電力信号を処理して電力グリッド（１０７）に適合可能な信号を提供することが可能であり、前記ゲートウェイモジュールには、インターフェース手段（１０３１）を制御して電力信号（Ｓｉ）の変調成分からの情報を管理する制御回路（１０３０）及び変調成分をフィルタリングして前記グリッド（１０７）に適合可能な電力信号を生成するためのフィルタリング回路（１０３２）を有する主ユニット（１０３）が備えられ、前記ゲートウェイモジュール（１０２）は、付随的電気モジュール（１０１）の前記統制線（Ｌｉ）及び前記中性線（Ｎ）により提供された前記電力信号（Ｓｉ）をフィルタリングするための前記フィルタリング回路（１０３２）が備えられて前記インターフェース手段（１０３１）が付随的電気モジュール（１０１）により提供された前記電力信号（Ｓｉ）の変調成分からの情報を管理できるように配置された少なくとも１つの２次ユニット（１０４）を更に備え、前記少なくとも１つの２次ユニットは前記主ユニット（１０３）の前記制御回路（１０３０）によって制御されることを特徴とするゲートウェイモジュール。
【請求項２】
前記各２次ユニット（１０４）は、前記付随的電気モジュール（１０１）の前記電力信号（Ｓｉ）を処理し、前記各２次ユニットは主ユニット（１０３）の前記制御回路（１０３０）に制御されることを特徴とする請求項１に記載のゲートウェイモジュール。
【請求項３】
前記電気モジュール（１０１）は少なくとも１つの電気供給要素（１０１ｂ）から構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のゲートウェイモジュール。
【請求項４】
前記各電気モジュール（１０１）は前記電力信号（Ｓｉ）を提供するための少なくとも１つのマイクロインバータ（１０１ａ）を更に備えることを特徴とする請求項３に記載のゲートウェイモジュール。
【請求項５】
前記インターフェース手段（１０３１）は前記主ユニット（１０３）内に１つの通信回路（１０３５）を備え、２次ユニット（１０４）１つに対して１つの通信回路（１０３５）を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のゲートウェイモジュール。
【請求項６】
前記インターフェース手段（１０３１）には、前記制御回路（１０３０）と、前記主ユニット又は前記２次ユニットに接続した前記電気モジュール（１０１）の少なくとも前記統制線（Ｌｉ）及び前記中性線（Ｎ）との間に接続部を形成するための受動型結合要素が備えられることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のゲートウェイモジュール。
【請求項７】
前記インターフェース手段（１０３１）には、受動型誘導結合要素（１０３６）、又は受動型容量性結合要素（１０３７）、又は前記受動型誘導結合要素（１０３６）と前記受動型容量性結合要素（１０３７）との組み合わせが備えられることを特徴とする請求項６に記載のゲートウェイモジュール。
【請求項８】
前記インターフェース手段（１０３１）には、前記電気モジュール（１０１）の前記統制線（Ｌｉ）及び前記中性線（Ｎ）に電気的に接続された第１の２次コイル（１０３６ｂ）ならびに第２の２次コイル（１０３６ｃ）に、誘導によって結合された１次コイル（１０３６ａ）を各々が有する複数の誘導結合要素（１０３６）が備えられ、前記１次コイルは前記主ユニット又は最初の前記２次ユニットの前記第２の１次コイルに接続され、また、前記第２の２次コイルは次の前記２次ユニットの１次コイルに接続され、前記誘導結合要素は、前記１次コイルが前記制御ユニット（１０３０）に接続されるように配置されることを特徴とする請求項６又は７に記載のゲートウェイモジュール。
【請求項９】
前記インターフェース手段（１０３１）には前記各２次ユニット（１０４）に配置された複数の前記容量性結合要素（１０３７）が備えられ、前記各容量性結合要素には、第１の接続端子（１０３７ａ）と前記２次ユニット（１０４）に接続された前記付随的電気モジュール（１０１）の前記統制線（Ｌｉ）との間に接続された第１のコンデンサ（１０３８）、及び第２の接続端子（１０３７ｂ）と前記付随的電気モジュール（１０１）の前記中性線（Ｎ）との間に接続された第２のコンデンサ（１０３９）が備えられ、前記２次ユニットの前記第１の接続端子（１０３７ａ）は互いに接続し、更に前記主ユニット（１０４）に接続された前記電気モジュール（１０１）の前記統制線に接続し、前記２次ユニット（１０４）の前記第２の接続端子（１０３７ｂ）は互いに接続し、更に前記主ユニッ前記ト（１０３）に接続された前記電気モジュール（１０１）の前記中性線（Ｎ）に接続し、前記制御回路（１０３０）には、前記第１端子によって前記２次ユニットの前記第１の接続端子（１０３７ａ）に接続され、更に前記第２端子によって前記２次ユニットの前記第２の接続端子（１０３７ｂ）に接続された相結合器（１０４０）が備えられていることを特徴とする請求項６又は７に記載のゲートウェイモジュール。
【請求項１０】
前記電力グリッド（１０７）の３相信号を生成するため、前記主ユニット（１０１）及び前記２次ユニット（１０４）の前記出力部において、前記電気モジュール（１０１）のフィルタリングした前記相（Ｌｉ）を相互接続することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のゲートウェイモジュール。
【請求項１１】
前記各２次ユニットは有線通信手段（１０６）により前記主ユニットに接続することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のゲートウェイモジュール。
【請求項１２】
前記電気モジュールはソーラー式モジュールであり、前記各電気供給要素（１０１ｂ）はソーラーパネルであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載のゲートウェイモジュール。
【請求項１３】
前記電気モジュールは風力タービンモジュールであり、前記各電気供給要素（１０１ｂ）はタービンパネルであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載のゲートウェイモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電力グリッド又は設備のためのゲートウェイモジュールに関する。上記ゲートウェイモジュールは変調成分を含む電力信号を受信し、電気を生成する電気モジュールから情報を伝えることが可能であり、又、電力信号を処理して上記電力グリッドに適合可能な信号を提供することが可能であり、上記ゲートウェイモジュールには、変調成分情報を読出すための読出し回路を制御する制御回路を備える主ユニット、及びこの変調成分をフィルタリングし、電力グリッドに適合可能な信号を提供するためのフィルタリング回路が備えられている。
【背景技術】
【０００２】
本発明は住居内グリッド用の電気設備、特に再生可能なエネルギーを利用する電気設備の分野に関する。
【０００３】
図１に示すこのような設備１は一般的に、幹線電力グリッド、および風力タービンやソーラーパネルなどの再生可能なエネルギーから電気を発生させるシステム２に接続された住居内グリッドを備えている。これらのシステムにはソーラー式モジュール又は風力タービン式モジュールを備えてもよい。再生可能エネルギーから発電するこれらのシステムには、住居内グリッドに適合可能な出力信号を供給するため、１つ以上のマイクロインバータが設けられている。この信号Ｓ１はゲートウェイユニット３に送信される。このシステムＳ１は、再生可能エネルギーから発電するシステムとゲートウェイユニットとの間で情報交換を可能にする変調成分を含む。
【０００４】
このゲートウェイユニット３を使用し、変調成分から情報を読出した後、フィルタリングし、出力信号を住居内グリッドに導入する前に出力信号から欠陥部分を除去する。従ってこのユニットはフィルタ６、読出し回路５、及びユニット全体を制御する制御回路４を備える。
【０００５】
先行技術では、再生可能エネルギーから発電するシステムが複数のモジュールを備える場合、各モジュールは電力信号Ｓ１、Ｓ２及びＳ３を提供し、ゲートウェイユニット３と接続している。
【０００６】
この構成の欠点は、モジュール１つにつき１つのゲートウェイユニットが必要になることである。各ゲートウェイユニットはフィルタ６、読出し回路５及び制御回路４を備えることから、モジュールの数、ひいてはゲートウェイユニットの数が増えるということはコストも増加することになる。
【０００７】
更に、Ｅ．Ｒｏｍａｎら：≪Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  ＰＶ  ｍｏｄｕｌｅ  ｆｏｒ  Ｇｒｉｄ‐Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ  ＰＶ  ｓｙｓｔｅｍｓ≫，ＩＥＥＥ  ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ  ＯＮ  ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ  ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ，ｖｏｌ．５３，Ｎｏ．４，１／６／２００６（非特許文献１）から、複数のソーラー式モジュールを備え、各ソーラー式モジュールはソーラーパネルを有するシステムが知られている。各ソーラーパネルは、最大電力点、追尾点又は「ＭＰＰＴ」を検出する機能を有するＤＣ‐ＤＣコンバータに接続する。その後、組立て品全体をＤＣ‐ＡＣコンバータに接続し、電力グリッドに電力供給する。
【０００８】
これらのソーラーパネルはパネルから情報を検索する制御回路に接続する。
【０００９】
しかし、これらのシステムは単一相グリッドのために考案されたものであり、多相グリッドに適用する場合、増設した相ごとに１つのゲートウェイユニットが必要になる。
【００１０】
また、米国特許第２０１１／００３１８１４号（特許文献１）から、数個の光起電力パネルを備えるシステムが知られており、その光起電力パネルは群を形成して配列され、接続箱を介してインバータ回路に接続される。この接続箱によりソーラーパネルから情報を提供することが可能となる。ここでの目的は、全光起電力パネルに対してゲートウェイユニットを１台のみ備えることであり、多相グリッドへの応用を意図していないことが見て取れる。
【００１１】
Ｋｕｒｏｋａｗａ  Ｋら：≪Ｃｏｎｃｅｐｔｕａｌ  ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓ  ｏｎ  ＰＶ  ｓｙｓｔｅｍｓ  ｃｏｍｐｏｓｅｄ  ｏｆ  ＡＣ  ｍｏｄｕｌｅｓ≫，Ｓｏｌａｒ  ｅｎｅｒｇｙ  ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ａｎｄ  ｓｏｌａｒ  ｃｅｌｌｓ，Ｅｌｓｅｖｉｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，Ａｍｓｔｅｒｄａｍ，ＮＬ（非特許文献２）の文献はＡＣモジュールを備える光起電力システムを記載した文献であり、このようなＡＣモジュールの１つには、１つの光起電力モジュールと１つのインバータを備えるものとして定義されているものもある。
【００１２】
しかし、上記文献に記載されたシステムにはゲートウェイモジュールの存在は記載されておらず、従って本発明の用途に使用することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許第２０１１／００３１８１４号
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】Ｅ．Ｒｏｍａｎら：≪Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  ＰＶ  ｍｏｄｕｌｅ  ｆｏｒ  Ｇｒｉｄ‐Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ  ＰＶ  ｓｙｓｔｅｍｓ≫，ＩＥＥＥ  ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ  ＯＮ  ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ  ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ，ｖｏｌ．５３，Ｎｏ．４、１／６／２００６
【非特許文献２】Ｋｕｒｏｋａｗａ  Ｋら：≪Ｃｏｎｃｅｐｔｕａｌ  ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓ  ｏｎ  ＰＶ  ｓｙｓｔｅｍｓ  ｃｏｍｐｏｓｅｄ  ｏｆ  ＡＣ  ｍｏｄｕｌｅｓ≫，Ｓｏｌａｒ  ｅｎｅｒｇｙ  ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ａｎｄ  ｓｏｌａｒ  ｃｅｌｌｓ，Ｅｌｓｅｖｉｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，Ａｍｓｔｅｒｄａｍ，ＮＬ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の目的は安価で、モジュール式かつ小型の電力グリッド用ゲートウェイモジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この目的のため、本発明は電気設備用のゲートウェイモジュールに関連し、上記ゲートウェイモジュールは統制線及び中性線を介して電気信号、電力信号を受信することが可能であり、上記電力信号は、発電する上記電気モジュールから情報を伝える変調成分を含み、又、ゲートウェイモジュールは電力信号を処理して電力グリッドに適合可能な信号を提供することが可能であり、上記ゲートウェイモジュールには、インターフェース手段を制御して電力信号の変調成分の情報を管理する制御回路及び変調成分をフィルタリングしてグリッドに適合可能な電力信号を生成するためのフィルタリング回路を有する主ユニットが備えられ、上記ゲートウェイモジュールは、付随的電気モジュールの統制線及び中性線により提供された電力信号をフィルタリングするためのフィルタリング回路が備えられてインターフェース手段が付随的電気モジュールにより提供された電力信号の変調成分の情報を管理できるように配置された少なくとも１つの２次ユニットを更に備え、上記少なくとも１つの２次ユニットは主ユニットの制御回路によって制御されることを特徴とする。
【００１７】
この構成はコストを大幅に抑え、より小型のゲートウェイモジュールを提供しつつ単一相グリッド及び３相グリッドの制御を簡単にするという利点を有する。
【００１８】
第１の有利な実施形態では、各２次ユニットは、付随的電気モジュールから電力信号を処理し、各２次ユニットは主ユニットの制御回路に制御される。
【００１９】
第２の有利な実施形態では、電気モジュールは少なくとも１つの電気供給要素から構成されている。
【００２０】
第３の有利な実施形態では、各電気モジュールは電力信号を提供するための少なくとも１つのマイクロインバータを更に備える。
【００２１】
別の有利な実施形態では、インターフェース手段は主ユニット内に１つの通信回路を備え、２次ユニット１つに対して１つの通信ユニットを備える。
【００２２】
別の有利な実施形態では、インターフェース手段は、制御回路と、主ユニット又は２次ユニットに接続した電気モジュールの少なくとも統制線及び中性線との間に接続部を形成するための受動型結合要素を備える。
【００２３】
別の有利な実施形態では、インターフェース手段には、受動型誘導結合要素、又は受動型容量性結合要素、又は受動型誘導結合要素と受動型容量性結合要素との組み合わせが備えられる。
【００２４】
１つの有利な実施形態では、インターフェース手段には、電気モジュールの統制線及び中性線に電気的に接続された第１の２次コイルならびに第２の２次コイルに、誘導によって結合された１次コイルを各々が有する複数の誘導結合要素が備えられ、１次コイルは主ユニット又は最初の２次ユニットの第２の１次コイルに接続され、一方、第２の２次コイルは次の２次ユニットの１次コイルに接続され、誘導結合要素は、１次コイルが制御ユニットに接続されるように配置される。
【００２５】
１つの有利な実施形態では、インターフェース手段には各２次ユニットに配置された複数の容量性結合要素が備えられ、各容量性結合要素には、第１の接続端子と上記２次ユニットに接続された付随的電気モジュールの統制線との間に接続された第１のコンデンサ、及び第２の接続端子と付随的電気モジュールの中性線との間に接続された第２のコンデンサが備えられ、２次ユニットの第１の接続端子は互いに接続し、更に主ユニットに接続された電気モジュールの統制線に接続し、２次ユニットの第２の接続端子は互いに接続し、更に主ユニットに接続された電気モジュールの中性線に接続し、制御回路には、その端子の中の第１端子によって２次ユニットの第１の接続端子に接続され、更にその端子の中の第２端子によって２次ユニットの第２の接続端子に接続された相結合器が備えられている。
【００２６】
１つの有利な実施形態では、電力グリッドからの３相信号を生成するため、主ユニット及び２次ユニットの出力部において、電気モジュールのフィルタリングした相を相互接続する。
【００２７】
１つの有利な実施形態では、各２次ユニットは主ユニットに電気的に接続する。
【００２８】
１つの有利な実施形態では、電気モジュールはソーラー式モジュールであり、電気を供給する各要素はソーラーパネルである。
【００２９】
１つの有利な実施形態では、電気モジュールは風力タービンモジュールであり、電気を供給する各要素は風力タービンである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
本発明による設備のためのゲートウェイモジュールの目的、利点及び特徴は、非限定的な例によってのみ提供され、添付図面により説明された本発明の少なくとも１つの実施形態の以下の詳細な説明において更に明らかになるであろう。
【００３１】
【図１】先行技術によるゲートウェイモジュールを搭載した設備の概略図である。
【図２】本発明によるゲートウェイモジュールを搭載した設備の第１実施形態の概略図である。
【図３】本発明によるゲートウェイモジュールを搭載した設備の特定の配置の概略図である。
【図４】本発明によるゲートウェイモジュールを搭載した設備の第２の実施形態の第１の変形例の概略図である。
【図５】本発明によるゲートウェイモジュールを搭載した設備の第２の実施形態の第２の変形例の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明は、電気モジュールによって電力供給された電力グリッドを有するという一般的な創意から生じたものであり、システム全体を安価かつ小型のモジュール式ゲートウェイモジュールが管理するものである。
【００３３】
図２は設備１００を示す。この設備１００は住居内グリッド１０７などの電力グリッドを備える。第１に、この住居内グリッド１０７は主電力グリッド１０８に接続される。この住居内グリッド１０７は少なくとも１つの電気モジュール１０１にも接続される。電気モジュール１０１は例えばソーラー式もしくは風力タービン、又は電気化学的もしくは水力発電モジュールなどの発電モジュールである。電気モジュール１０１は、電気エネルギーを供給する少なくとも１つの要素１０１ｂから構成される。例えば、電気モジュールがソーラー式モジュールであれば、電気エネルギーを供給する要素はソーラーパネルであり、各ソーラーパネルは多数の光起電力電池に形成されていることが予測される。電気モジュール１０１は、平行に設置された数個のソーラーパネル又は風力タービンを含み、これは電気モジュール１０１の電力操作容量に依存していることは自然に想起できる。
【００３４】
各電気モジュール１０１は１つ以上のマイクロインバータ１０１ａを更に備え、各マイクロインバータ１０１ａは電力供給要素１０１ｂと接続されている。マイクロインバータ１０１ａを使用し、電力供給要素１０１ｂに提供された信号を適合可能にする。このマイクロインバータ１０１ａは統制線Ｌｉ及び中性線Ｎを介して電気モジュール１０１の出力口で電力信号Ｓｉを提供するために使用する。この電力信号Ｓｉは変調成分を含む。この成分は頻繁に電力線通信技術に従って変調される。その後、変調成分は情報を伝えるために使用する。
【００３５】
実際、設備１００はゲートウェイモジュール１０２も備える。ゲートウェイモジュール１０３は電力信号Ｓｉ及びその変調成分を住居内グリッドに適合させるために使用するモジュールである。
【００３６】
そのために、ゲートウェイモジュール１０２は第１のゲートウェイユニット又は主ユニット１０３を備える。電力グリッドに適合可能なフィルタリング済みの信号を提供するため、この主ユニット１０３には、変調成分からの情報を管理するインターフェース手段１０３１及び変調成分をフィルタリングするためのフィルタリング回路１０３２を制御する制御回路１０３０が備えられている。主ユニット１０３は更に、例えばイーサネット（登録商標）フォーマットを使用するデータ送信回路１０３３を備え、これは情報又は遠隔診断を回収するために使用する。データ送信回路１０３３は、例えば遠隔制御装置として働くタブレット又は電話などの携帯機器１０９と通信する。主ユニット１０３は情報読出し用のインターフェース回路１０３４も備え、これは住居内グリッド１０７と主電力グリッド１０８との間に配置されたエネルギーカウンター１１１に接続され、現時点での家庭内消費電力、すなわち住居内グリッド１０７により消費された電力を測定する。このことにより電気モジュール１０１に生成された電力を調節することが可能になる。
【００３７】
送信された情報は、２種の情報：電気モジュール１０１からゲートウェイモジュール１０２の主ユニット１０３に送信された情報、及びゲートウェイモジュール１０２の主ユニット１０３から電気モジュール１０１により受信した情報：に分けられる。
【００３８】
電気モジュール１０１から主ユニット１０３へ送信される情報は、例えば光起電力電池の状態に関する情報であり、従って、１つ以上の電池の効果が減少すれば、情報はゲートウェイモジュール１０３へ送信されるか、あるいは、データレポートが作成され、モジュール１０１で取得可能になる。逆に、ゲートウェイモジュールの主ユニット１０３から電気モジュール１０１によって受信された情報は構成又は制御タイプの情報である。実際、プログラミングを介した電気モジュール１０１からの情報に従って、又は天気などの外部情報に従って、制御回路１０３０は電気モジュール１０１に制御情報を送信することができる。この情報によって特定の電池の電源を遮断するか、あるいはその作業量を下げる場合もある。情報の１例としてはモジュール１０１の出力電力設定点が挙げられる。
【００３９】
好都合にも、設備１００が他の電気モジュール１０１を備える場合、本発明ではゲートウェイモジュール１０２に２次ユニット１０４が提供される。実際、主ユニット１０３は統制線Ｌ１により伝えられる電力信号Ｓ１を提供する単一の電気モジュール１０１に接続して配置する。しかし、更に電力を必要とする設備もある。このことから、これらの設備は３相グリッドで操作してもよい。よって、このようなグリッドは複数の相を有する。住居内グリッド１０７に電力供給するために、数個の電気モジュール１０１を使用することが想起できる。これらの他の電気モジュールは統制線Ｌｉが伝える電力信号Ｓｉを提供するものであり、例えば図３に示すように、第２の電気モジュール１０１は統制線Ｌ２に伝えられる電力信号Ｓ２を提供し、一方、第３の電気モジュール１０１は統制線Ｌ３に伝えられる電力信号Ｓ３を提供する。従ってこれらの統制線Ｌ２及びＬ３を使用して３つのユニット各々の中性線を共有することによって３相グリッドを形成する。
【００４０】
ゲートウェイモジュール１０２のこれらの２次ユニット１０４はそれぞれ電気モジュール１０１に接続され、すなわち２次ユニット１０４は１つの電気モジュール１０１のみから電力信号を受信する。インターフェース手段１０３１が１本の統制線Ｌｉと接続され、接続された電気モジュール１０１から得た電力信号Ｓｉの変調成分から情報を読み取れるように、これらの２次ユニット１０４の各々を配置する。これらの２次ユニット１０４には、関連する電気モジュール１０１から電力信号の変調成分をフィルタリングするためのフィルタリング回路１０３２が備えられる。従って、設備１００が３つの電気モジュール１０１を備えていれば、ゲートウェイモジュール１０２は主ユニット１０３及び２つの２次ユニット１０４を備えることになる。２次ユニット１０４にはデータ送信回路１０３３又は情報読出しインターフェース回路１０３４は備えられていない。
【００４１】
従って、これらの２次ユニット１０４には制御回路１０３０が備えられていないことは注目すべきである。実際、好都合にも、本発明によると、２次ユニット１０４は主ユニット１０３の制御ユニット１０３０に制御される。主ユニット１０３のこの制御ユニット１０３０は各２次ユニット１０４のインターフェース手段１０３１及びフィルタリング回路１０３２を制御する。
【００４２】
この構成は設備１００のコストや複雑さを大幅に削減し、ゲートウェイモジュール１０２を更に小型にしつつ、単一相グリッド及び３相グリッドの制御を容易にするという利点を有する。実際、本発明によるゲートウェイモジュール１０２では、複数の電気モジュール１０１に対して主ユニット１０３が１つ備えられているだけであり、従って１つのゲートウェイモジュール１０２に対して制御回路１０３０は１つだけである。更に、１つの制御ユニット１０３０に１つのみのユニットを有し、全ユニットを制御するこの構成により、第２のユニット１０４を一層小型にすることが可能となる。
【００４３】
主ユニット１０３及び２次ユニット１０４の出力部において、各電気モジュール１０１の相から、住居内及び／又は幹線電力グリッド用の３相システムの３相信号を形成するために、複数の信号を結合する。
【００４４】
従って、本発明により、１つ以上の単一相グリッドもしくは３相グリッドの管理、又は３相グリッド及び１つ以上の単一相グリッドの管理が可能となる。
【００４５】
図３に示す第１の実施形態では、インターフェース手段１０３１は、１つの主ユニット１０３又は２次ユニット１０４に対して１つの通信回路１０３５を備える。このことは主ユニット１０３が１つの通信回路１０３５を備えていること、又、各第２ユニット１０４も１つの通信回路１０３５を備えていることを意味する。これらの通信回路１０３５は、それらの情報を主ユニット１０３の制御回路１０３０に送信する。各通信回路１０３５は変成器、すなわち１次コイル及び２次コイルを備え、１次コイルは制御要素に接続し、２次コイルは統制線Ｌｉ及び中性線Ｎに接続する。
【００４６】
第２の実施形態では、インターフェース手段１０３１は受動結合、中でも受動結合要素１０３１ａを使用する。
【００４７】
図４に示す第１の変形例では、受動型結合は誘導性である。主ユニット１０３では、制御回路１０３０は第１の誘導結合要素１０３６に接続する。この第１の誘導結合要素は、２つの接触端子を備え、誘導により第１の２次コイル１０３６ｂ及び第２の２次コイル１０３６ｃに結合した一次コイル１０３６ａを含む。統制線Ｌ１及び中性線Ｎと電気的に結合するため、第１の２次コイル１０３６ｂは２つの接触端子を備える。第１の２次ユニット１０４に設置された第２の誘導結合要素１０３６に電気的に結合するため、第２の２次コイル１０３６ｃは２つの接触端子を備える。
【００４８】
第１の２次ユニット１０４の第２の誘導結合要素１０３６は第１の誘導結合要素１０３６の第２の２次コイル１０３６ｃに結合した１次コイル１０３６ａを含む。第１の２次ユニット１０４の第２の誘導結合要素１０３６は、１次コイル１０３６ａへの誘導によって結合した第１の２次コイル１０３６ｂ及び第２の２次コイル１０３６ｃを更に備える。
【００４９】
従って、各２次ユニット１０４には、第１の２次コイル１０３６ｂ及び第２の２次コイル１０３６ｃへの誘導によって結合した１次コイル１０３６ａを含む誘導結合要素１０３６が備えられ、１次コイル１０３６ａは主ユニット１０３又は最初の２次ユニット１０４の第２の１次コイル１０３６ｃと接続し、また、第２の２次コイル１０３６ｃは次の２次ユニット１０４の１次コイル１０３６と接続する。
【００５０】
主ユニット１０３の制御回路１０３０だけで、多様な誘導結合要素１０３６を制御することから、この受動型結合の変形例はコストを抑え、２次ユニット１０４の小型化を可能にする。
【００５１】
図５に示す第２の変形例では、受動型結合は誘導性である。主ユニット１０３では、主ユニット１０３に接続した電気モジュール１０１の統制線Ｌ１及び中性線Ｎに制御回路１０３０を電気的に接続する。
【００５２】
２次ユニット１０４は各々、容量性結合要素１０３７を備える。この容量性結合要素１０３７には、第１の接続端子１０３７ａと統制線Ｌｉとの間に接続された第１のコンデンサ１０３８、及び第２の接続端子１０３７ｂと中性線Ｎとの間に接続された第２のコンデンサ１０３９が備えられている。２次ユニット１０４の第１の接続端子１０３７ａが互いに接続し、主ユニット１０３の統制線Ｌ１と接続するように、又、２次ユニット１０４の第２の接続端子１０３７ｂが互いに接続し、主ユニット１０３の中性線Ｎと接続するように、組立て品全体を配置する。
【００５３】
異なる相間の結合を達成するために、制御回路１０３０は変成器、すなわち互いに作用し合う１次コイル及び２次コイルから形成された相結合器１０４０を備える。
【００５４】
主ユニット１０３の制御ユニットが２次ユニット１０４と通信し、制御するように、通信手段１０５は主ユニットと２次ユニットとの間に配置する。
【００５５】
第１の例では、通信手段１０５はｗｉｆｉシステム又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）又はＷｉＭａｘシステムなどの無線通信手段を備える。設備１００に必要である場合は、これらの無線通信システムにより２次ユニット１０４及び主ユニット１０３は異なる部位に配置することが可能となる。更に、これらの無線通信手段を使用して情報をユーザーの制御端末に送信することが可能である。それによってユーザーは遠隔からシステムを制御又は監視できる。
【００５６】
第２の例では、通信手段１０５は有線又は物理的通信手段１０６を備え、すなわち、主ユニット１０３と２次ユニット１０４との間には物理的接続が存在する。電力供給すべき無線通信用の特定の回路を必要としないため、この解決策により２次ユニット１０４のコンパクト性を改善することが可能となる。
【００５７】
本発明によると、独創的に、主ユニット１０３と２次ユニット１０４とは互いに内部にネストして配置することもできる。これを実現するため、それらのユニットはケース１０３ａ内で統合する。このケースはプラスチック製であることが好ましく、平行６面体となっており、好都合にも、図３に示すように様々なケースがエッジ間で互いに密着できるようになっている。この配列により、上記ケースにスナップ式システム１１０を設けることが可能となる。このスナップ式システム１１０は２つの機能を実行するように形成されている。第１の機能はケース同士を固定することであり、第２の機能は電気的結合を確実にすることである。このために、スナップ式システム１１０は、各々ユニットの一方のエッジに設置された、少なくとも１つのオス型要素（Ｍ）及び少なくとも１つのメス型要素（Ｆ）を備える。特定の例では、図３に示すように、スナップ式システムは２つのオス型要素（Ｍ）及び２つのメス型要素（Ｆ）を備え、２つのユニット同士の接合を向上させる。
【００５８】
添付の特許請求の範囲で定義した発明の範囲を逸脱することなく、上記で説明した発明の多様な実施形態に対して、当業者に分かり易い多様な改変及び／又は改良及び／又は併用を行い得ることは明らかである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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