Kommunikationstechnik

Leistungsfaktorkorrektur (PFC) als Kommunikationsinterface - Strommodulierte Kommunikation ECPLC über PFC-Schaltungen

Ref.-Nr. 4824

Keywords: Leistungsfaktorkorrektur, Datenübertragung, strommodulation, Stromleitung, Netzstabilität, Netzmanagement, Authentifizierung, Identifizierung, Power factor correction, data transmission, current modulation, power line, grid stability, grid management, authentication, identification

Um kleine Datenpakete zur Nutzer-Authentifizierung zu einer Kommunikations- oder Steuerungseinheit zu schicken, eignen sich besonders strommodulierte Daten. Diese sind praktisch abhörsicher und sind nur innerhalb begrenzter Netzbereiche detektierbar. Kombiniert mit dem Plug’n’Control Verfahren (Ref. Nr. 4057) lassen sich intelligente Abrechnungssysteme und kaskadierte Steuerungssysteme für mobile Verbaucher wie Elektrofahrzeuge aufbauen. Selbst normale Schuko- und CEE-Steckdosen sind mit dem System kompatibel. Das verwendetete Electric Current Power Line Communication (ECPLC) ist ein neues Verfahren, das Schaltungen zur Leistungsfaktorkorrektur (PFC) in Schaltnetzteilen und Ladegleichrichtern zu intelligenten Kommunikationsinterfaces erweitert. Aufgrund der besonderen Ausbreitungseigenschaften der Nachrichten, können nur Steuerungssysteme entlang des Pfades Verbraucher – Ortsnetzstation die Nachrichten empfangen und sich mit dem Verbraucher koppeln. PFC Schaltungen, die sich für dieses Verfahren eigenen, sind typischerweise in sämtlichen Geräten mit einer Leistungsaufnahme ab 75 Watt integriert, um EMV-Richtlinien zu erfüllen.

Vorteile

  • Schaltnetzteile als Kommunikationsinterface
  • Endgeräteidentifikation und -kopplung mit Steuerungs- und Meteringsystemen mit Schaltnetzteilen
  • Alternative Identifikationsmethode zu RFID/NFC und QR-Codes
  • Hohe Abhörsicherheit
  • Begrenzte Ausbreitung der Daten auf der Leitung
  • Zusätzliche Daten für Netzregelung
  • Erhöhung der Netzstabilität
  • Geringer Implementierungsaufwand
  • Kostengünstig

Kommerzielle Anwendung

ECPLC kann in die Stromversorgung eines Verbrauchers integriert werden und Daten wie z. B. Kopplungsnachrichten für Steuerungs- und Abrechnungssysteme in der Elektromobilität (EV) an ein Steuerungssystem versenden. Systeme, die bislang auf QR-Codes und RFID / NFC Tags zur Nutzeranmeldung gesetzt haben, können dies nun per Plug’n’Play umsetzen (z.B. EV-Ladepunkte).   Zudem können auch aktuelle Betriebszustände wie die aktuelle Leistungsaufnahme des Endverbrauchers oder der Betriebsbereich eines PV-Wechselrichters übermittelt werden. ECPLC eigent sich insbesondere zum Aufbau von intelligenten Energie- und Netzengpassmanagementsystemen sowie zum Aufbau von Abrechnungssystemen.

Aktueller Stand

Eine deutsche Patentanmeldung wurde eingereicht, internationale Anmeldungen sind noch möglich. Das Verfahren wurde experimentell verifiziert. Im Namen der Technischen Universität Dortmund bieten wir interessierten Unternehmen die Möglichkeit zu Lizensierung und zur Weiterentwicklung der Technologie.

Eine Erfindung der TU Dortmund.


Dipl.-Ing. Andreas Brennemann

ab@provendis.info
+49 208 9410533