Patent ES-2692595-T3 (ES)
Title: Arquitectura y sistema de gestión y dispositivo para micro-redes con generación, almacenamiento y consumo de energía, del tipo totalmente integrado, dinámico y auto-configurable
Inventor: SPOTTI DAVIDE
IPC: H02J3/38
Filed: 2013-11-06
Granted: 2018-12-04
Abstract: Sistema de arquitectura de una red local (10) del tipo llamado red inteligente para la transferencia bidireccional de energía e información entre los nodos (11) de la red local (10) de una forma totalmente integrada, en que dicha red local (10) está formada por al menos dos nodos (11), que comprenden, individualmente, elementos de generación (111), almacenamiento (113) y consumo (112) de energía, que constituyen micro-redes de energía del tipo productor - consumidor - almacenador; en que cada nodo (11) comprende un controlador electrónico (200) que está adaptado para gestionar con su propia lógica de gestión las transferencias de energía de acuerdo con la configuración de las conexiones y con el comportamiento de su propio nodo (11) y de la red local (10) de acuerdo con al menos una de las condiciones de estado siguientes: una primera condición (a) en la que el nodo único (11) está conectado simultáneamente a dicha red local (10) y también a la red de servicios públicos (110), o una segunda condición (b) en la que está conectada solo a la red local (10), u otra tercera condición (c) en la que está conectada temporalmente a la red de servicios públicos (110) solamente; en que dicha producción es básicamente de energía obtenida a partir de fuentes renovables discontinuas; en que dicho sistema de arquitectura de una red local (10) en que cada nodo (11) puede ser simultáneamente un generador, consumidor y almacenador de energía por sí mismo y para los otros nodos (11) de la red (10), transfiriendo energía e información; y en que las transferencias de información se producen exclusivamente a través del controlador (200) de cada nodo (11), en que dicha información relativa a al menos el flujo de energía generado en el flujo de energía de nodo individual (11, 111), el flujo de energía consumida en el nodo individual (11, 112), el flujo de entrada y salida de energía desde los elementos de almacenamiento (113) del nodo único (11) el nivel de carga de dichos elementos (113); y en que cada controlador (200) de nodo (11) tiene una capacidad de comunicación biunívoca del tipo llamado uno-a-uno; está directamente conectado a los elementos(11) de generación (111), almacenamiento (113) y consumo (112) de energía únicos de su propio nodo, y también está conectado directamente a los controladores (200) de otros nodos (11) de tal manera que, a través de los mismos (200), a su vez, está conectado a todos los demás elementos (111-3) y nodos (11) de la red local (10) interactuando con los mismos; y caracterizado porque dicho controlador (200) es del tipo autoconfigurable de manera que se adapta a su propio nodo (11) y a la red local (10), y es variable en su configuración de las conexiones y dinámico en su comportamiento de los elementos individuales (111-3), y en que cada nodo (11), a través de dicho controlador (200) controla de forma simultánea y dinámica, de acuerdo con la configuración instantánea, el consumo, la generación y el almacenamiento de energía, optimizando las condiciones y el estado de servicio de cada uno de sus propios generadores (111) y acumuladores (113), y es capaz de añadirlos o excluirlos en cualquier momento, y en que éstos son del tipo llamado inteligente, que tiene como finalidad proporcionar información y recibir instrucciones de comportamiento, y en que cada controlador (200) gestiona su propio nodo (11) y también toma parte en la gestión de la red local global (10) operando con lógicas de gestión que son compartidas por los controladores (200) de todos los nodos (11), de tal manera que se auto-configuran de acuerdo con dichas conexiones variables y con dicho comportamiento dinámico, actuando para cada una de dichas condiciones de estado (a), (b) y (c) optimiza las transferencias de energía de acuerdo con dichas lógicas de gestión compartidas, del tipo de rutina, llamada respectivamente L / a, si se refiere a la primera condición de estado (a), o L / b si se refiere a la segunda condición (b), o incluso L / c si se refiere a la tercera condición (c); y en que dichas lógicas de gestión L / a, L / b y L / c también se refieren a algunas sub-lógicas del tipo de sub-rutina que tienen funciones específicas y que se denominan respectivamente Lógica D, de determinación del primer nodo n a servir, Lógica E, de selección del nodo / nodos que transfieren energía, Lógica F, de reducción y exclusión de las cargas en el lodo, Lógica G, de auto configuración, y Lógica H de cálculo de disponibilidad o necesidad de energía; y en que la secuencia operativa de dichas lógicas del tipo de rutina y sub-rutina incluye una pluralidad de actividades y comprobaciones, denominadas Fases y Fases de Verificación, respectivamente, que están correlacionadas y combinadas entre sí de tal manera que permiten una gestión optimizada de dichos nodos (11) también conectados en redes locales (11) en un sistema del tipo variable en la configuración y dinámico en el comportamiento, en que cada controlador (200) comprende puertas de acceso para la recepción y el envío de señales con información desde/hacia los dispositivos periféricos de nodo, de los generadores, acumuladores y el tipo de cargas, así como de las señales con información desde/hacia los otros nodos (11); cada controlador (200) comprende procesadores con la finalidad de realizar un muestreo de dichas señales, con frecuencias superiores a 1 KHz; cada controlador (200) comprende procesadores que tiene la finalidad de procesar dichas señales con el fin de gestionar el comportamiento de su propio nodo (11) de acuerdo con dichas lógicas L/a, L/b, L/c, Lógica D, Lógica E, Lógica F, Lógica G y Lógica H; cada controlador (200) comprende conmutadores de control remoto para operaciones remotas y / o conmutadores y / o conmutadores de desconexión de alimentación de dichas conexiones.