工业场所的电力供应设备

摘要

一种电力供应设备(ESA)，包括被配置成计算控制信号(Vc)的幅值(A)并生成控制信号(Vc)的控制设备(CD)；被配置成从输电干线(Ms)汲取电流(I2)，向负荷(TA)提供所汲取的电流(I2)的一部分(I4)，从控制设备(CD)接收控制信号(Vc)，以及根据幅值(A)来改变所汲取的电流(I2)的电力站(ES)；以及，被配置成通过汲取所汲取的电流(I2)的一部分(I3)来进行充电并通过为负荷(TA)供电来进行放电的电池(B)。设备(ESA)的特征在于，控制设备(CD)进一步被配置成还根据关于电池(B)的充电和/或放电状态的电池信息来计算控制信号(Vc)的幅值(A)。

权利要求

1.一种包括负荷(TA)的工业场所(TS)的电力供应设备(ESA)，所述电力供应设备(ESA)包括：-控制设备(CD)，其被配置成根据表示从输电干线(Ms)汲取的第一电流(I2)的每时间单位价格的价格信息(InfoP)来计算控制信号(Vc)的幅值(A)并生成所述控制信号(Vc)；

-电力站(ES)，其被配置成从所述输电干线(Ms)汲取所述第一电流(I2)，将所述第一电流(I2)的至少第一部分(I4)提供到所述负荷(TA)，从所述控制设备(CD)接收所述控制信号(Vc)，并将所述第一电流(I2)降低与所述控制信号(Vc)的所述幅值(A)成比例的量；以及-电连接到所述电力站(ES)和所述负荷(TS)的电池(B)，所述电池(B)被配置成通过从所述电力站(ES)汲取所述第一电流(I2)的第二部分(I3)来进行充电以及通过向所述负荷(TA)提供第二电流(-I3)来进行放电，其中，所述控制设备(CD)进一步被配置成还根据关于所述电池(B)的充电条件和放电条件两者中的至少一个的电池信息(InfoB)，计算所述控制信号(Vc)的所述幅值(A)，所述幅值(A)具有由最小值和最大值(Amax)定界的范围中的中间值。

2.根据权利要求1所述的设备(ESA)，其中，所述价格信息(InfoP)包括价格表(PT)，所述价格表(PT)包括多个行，所述多个行中每一行包括当日的时间以及所述第一电流(I2)在所述时间内的每小时价格。

3.根据权利要求2所述的设备(ESA)，其中，所述控制设备(CD)进一步被配置成根据所述电池信息(InfoB)，将所述价格表(PT)中包含的每个时间分类为高峰时间、中性时间以及非高峰时间之一。

4.根据权利要求3所述的设备(ESA)，其中，所述电池信息(InfoB)包括所述电池(B)的最佳电荷电平(BCLopt)、所述电池(B)的最低电荷电平(BCLmin)、以及所述电池(B)的最佳放电电流(I3opt-)。

5.根据权利要求4所述的设备(ESA)，其中，所述控制设备(CD)被配置成将第一高峰小时数N确定为利用等于所述最佳放电电流(I3opt-)的放电电流将所述电池(B)从所述最佳电荷电平(BCLopt)放电到所述最低电荷电平(BCLmin)所需的小时数。

6.根据权利要求5所述的设备(ESA)，其中，所述电池信息(InfoB)进一步包括所述电池(B)的最佳充电电流(I3opt+)。

7.根据权利要求6所述的设备(ESA)，其中，所述控制设备(CD)进一步被配置成将第二非高峰小时数M确定为利用等于所述最佳充电电流(I3opt+)的充电电流将所述电池(B)从所述最低电荷电平(BCLmin)充电到所述最佳电荷电平(BCLopt)所需的小时数。

8.根据权利要求7所述的设备(ESA)，其中，所述第二非高峰小时数M是星期几的函数。

9.根据权利要求7所述的设备(ESA)，其中，所述控制设备(CD)被配置成根据公式

24-N-M来确定第三中性小时数。

10.根据权利要求6所述的设备(ESA)，其中，所述控制设备(CD)被配置成检测当前时间并判断所述当前时间是否对应于高峰时间，或非高峰时间，或中性时间。

11.根据权利要求10所述的设备(ESA)，其中，所述电池信息(InfoB)进一步包括电池(B)的最大电荷电平(BCLmax)，并且所述控制设备(CD)进一步被配置成，如果所述当前时间对应于中性时间，则检测当前电池电荷电平，判断所述当前电池电荷电平是否等于所述电池(B)的所述最大电荷电平(BCLmax)，以及：-在肯定的情况下，将所述幅值(A)设置为所述最小值；以及

-在否定的情况下，将所述幅值(A)设置为第一中间值(A5)，使得所述第一电流(I2)等于由所述负荷(TA)所请求的电流(I4＊)，所述第一电流(I2)的所述第二部分(I3)等于零。

12.根据权利要求10或11所述的设备(ESA)，其中，所述控制设备(CD)进一步被配置成，如果所述当前时间对应于高峰时间，则检测所述当前电池电荷电平，判断所述当前电池电荷电平是否高于所述电池(B)的所述最低电荷电平(BCLmin)，以及：-在肯定的情况下，将所述幅值(A)设置为第二中间值(A62)，使得所述第一电流(I2)等于由所述负荷(TA)所请求的所述电流(I4＊)减去所述电池(B)的所述最佳放电电流(I3opt-)，所述电池(B)以等于所述最佳放电电流(I3opt-)的所述第二电流(-I3)放电；

以及

-在否定的情况下，将所述幅值(A)设置为第三中间值(A61)，使得所述第一电流(I2)等于由所述负荷(TA)所请求的所述电流(I4＊)，所述第二电流(I3-)等于零。

13.根据权利要求10所述的设备(ESA)，其中，所述控制设备(CD)进一步被配置成，如果所述当前时间对应于非高峰时间，则检测所述当前电池电荷电平，判断所述当前电池电荷电平是否等于所述电池(B)的最大电荷电平(BCLmax)，以及：-在肯定的情况下，将所述幅值(A)设置为所述最小值；以及

-在否定的情况下，将所述幅值(A)设置为第四中间值(A71)，使得所述第一电流(I2)等于由所述负荷(TA)所请求的所述电流(I4＊)加上被所述电池(B)的所述最佳充电电流(I3opt+)，所述电池(B)以等于所述最佳充电电流(I3opt+)的所述第一电流(I2)的所述第二部分(I3)充电。

14.根据权利要求10所述的设备(ESA)，其中，所述控制设备(CD)进一步被配置成：-检测它是否正在接收负荷降低信号(S)；

-在肯定的情况下，判断所述当前电池电荷电平是否高于所述电池(B)的所述最低电荷电平(BCLmin)，以及：-在肯定的情况下，将所述幅值(A)设置为所述最小值和第五中间值之一，使得所述第一电流(I2)减小到目标值；以及-在否定的情况下，激活发电机(G)并指示所述电力站开始从所述发电机(G)汲取所述第一电流(I2)。

15.一种用于通过电力站(ES)向包括负荷(TA)的工业场所(TS)供电的方法，所述方法包括以下步骤：a)在所述电力站(ES)处，通过所述电力站(ES)从输电干线(Ms)汲取第一电流(I2)，并将所述第一电流(I2)的至少一部分(I4)提供到所述负荷(TA)；

b)在控制设备(CD)处，根据表示所述第一电流(I2)的每时间单位价格的价格信息(InfoP)来计算控制信号(Vc)的幅值(A)，并将所述控制信号(Vc)提供到所述电力站(ES)；

c)在所述电力站(ES)处，接收所述控制信号(Vc)，并将所述第一电流(I2)降低与所述控制信号(Vc)的所述幅值(A)成比例的量；以及d)执行以所述第一电流(I2)的第二部分(I3)对电连接到所述电力站(ES)和所述负荷(TA)的电池进行充电的操作和通过将第二电流(-I3)提供到所述负荷(TA)来使所述电池(B)放电的操作两者中的一个，其中，所述步骤b)包括还根据关于所述电池(B)的充电条件和放电条件两者中的至少一个的电池信息，计算所述控制信号(Vc)的所述幅值(A)，所述幅值(A)具有由最小值和最大值(Amax)定界的范围中的中间值。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，该方法进一步包括，在所述步骤b)之前，接收价格表(PT)形式的所述价格信息(InfoP)的步骤，所述价格表(PT)包括多个行，所述多个行中每行包括当日的时间以及所述第一电流(I2)在所述时间内的每小时价格。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，该方法进一步包括，在所述步骤b)之前，根据所述电池信息(InfoB)，将所述价格表(PT)中包含的每个时间分类为高峰时间、中性时间以及非高峰时间之一。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，该方法进一步包括，在所述步骤b)之前，将第一高峰小时数N确定为利用等于最佳放电电流(I3opt-)的放电电流将所述电池(B)从最佳电荷电平(BCLopt)放电到最低电荷电平(BCLmin)所需的小时数。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，该方法进一步包括，在所述步骤b)之前，将第二非高峰小时数M确定为利用等于最佳充电电流(I3opt+)的充电电流将所述电池(B)从所述最低电荷电平(BCLmin)充电到所述最佳电荷电平(BCLopt)所需的小时数。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，该方法进一步包括，在所述步骤b)之前，根据公式24-N-M来确定第三中性小时数。

21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述步骤b)包括检测当前时间和判断所述当前时间是否对应于高峰时间、或非高峰时间或中性时间的步骤。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述步骤b)包括，如果所述当前时间对应于中性时间，则检测当前电池电荷电平，判断所述当前电池电荷电平是否等于所述电池(B)的最大电荷电平(BCLmax)的步骤，以及：-在肯定的情况下，将所述幅值(A)设置为所述最小值；以及

-在否定的情况下，将所述幅值(A)设置为第一中间值(A5)，使得所述第一电流(I2)等于由所述负荷(TA)所请求的电流(I4＊)，所述第一电流(I2)的所述第二部分(I3)等于零。

23.根据权利要求21所述的方法，其中，所述步骤b)包括，如果所述当前时间对应于高峰时间，则检测所述当前电池电荷电平，判断所述当前电池电荷电平是否高于所述电池(B)的所述最低电荷电平(BCLmin)，以及：-在肯定的情况下，将所述幅值(A)设置为第二中间值(A62)，使得所述第一电流(I2)等于由所述负荷(TA)所请求的所述电流(I4＊)减去所述电池(B)的所述最佳放电电流(I3opt-)，所述电池(B)以等于所述最佳放电电流(I3opt-)的所述第二电流(-I3)放电；

以及

-在否定的情况下，将所述幅值(A)设置为第三中间值(A61)，使得所述第一电流(I2)等于由所述负荷(TA)所请求的所述电流(I4＊)，所述第二电流(I3-)等于零。

24.根据权利要求21所述的方法，其中，所述步骤b)包括如下步骤：如果所述当前时间对应于非高峰时间，则检测所述当前电池电荷电平，判断所述当前电池电荷电平是否等于所述电池(B)的最大电荷电平(BCLmax)，以及：-在肯定的情况下，将所述幅值(A)设置为所述最小值；以及

-在否定的情况下，将所述幅值(A)设置为第四中间值(A71)，使得所述第一电流(I2)等于由所述负荷(TA)所请求的所述电流(I4＊)加上所述电池(B)的所述最佳充电电流(I3opt+)，所述电池(B)以等于所述最佳充电电流(I3opt+)的所述第一电流(I2)的所述第二部分(I3)充电。

25.根据权利要求21所述的方法，其中，所述步骤b)进一步包括下列步骤：

-检测是否接收到负荷降低信号(S)；

-在肯定的情况下，判断所述当前电池电荷电平是否高于所述电池(B)的所述最低电荷电平(BCLmin)，以及：-在肯定的情况下，将所述幅值(A)设置为所述最小值和第五中间值之一，使得所述第一电流(I2)减小到目标值；以及-在否定的情况下，激活发电机(G)并指示所述电力站开始从所述发电机(G)汲取所述第一电流(I2)。

说明书

工业场所的电力供应设备

技术领域

[0001] 本发明涉及电力供应设备领域。具体而言，本发明涉及工业场所的电力供应设备，具体而言(但不排他地)涉及电信场所。此外，本发明还涉及用于为这样的工业场所供电的方法。

背景技术

[0002] 电信网络通常包括分布在电信网络的覆盖区域的多个电信场所。通常，每一个电信场所都包括多个电气和电子设备，诸如：

[0003] -电信设备(例如，交换机、路由器等等)；

[0004] -辅助设备，执行允许电信设备操作的功能(例如，电缆增压装置、用于使电信设备保持恒温的调节器等等)；以及

[0005] -其他电气设备(例如，办公室的空调设备和供暖系统、电梯、计算机、照明系统等等)。

[0006] 电信设备通常具有基本上恒定的耗电量，它们需要以48V的额定电压为它们供应直流电，并且它们的电力供应不能遭受长于数十毫秒的中断。另一方面，辅助设备和其他电气设备具有随着季节、星期几(工作日或者假日)，以及一天中的时间而显著变化的耗电量。

[0007] 通常通过电力供应设备来为每个电信场所供电。

[0008] 电力供应设备通常包括输输电干线-发电机开关(mains-generator switch)、电力站和一个或多个电池。输电干线-发电机开关具有分别连接到输电干线(mains)和，可选地，连接到发电机的两个输入线路，以及输出线路。输电干线-发电机开关可在正常操作状态和故障状态之间切换，在正常操作状态下，它从输电干线汲取交流电，并且在故障状态(例如，当在输电干线中发生断电时)下，它可以从发电机汲取交流电。然后，输电干线-发电机开关通过其输出线路输出所汲取的交流电，输出线路将它分配到电信场所的设备。

[0009] 具体而言，交流电被部分地分配到电力站，并且部分地分配到辅助设备和其他电气设备。基本上包括若干个整流器的电力站将交流电转换为48V额定电压的直流电。由电力站执行的转换通常意味着转换损耗。然而，为简明起见，在下面的描述中，假设电力站的转换效率基本上等于1，即，转换损耗基本上是可忽略的。

[0010] 在第一种状态下，输电干线或发电机都能够供应理论上无限量的电流。如果电池是基本上充满电的，则由电力站所供应的全部电流都被电信设备所吸收。如果电池只部分地充电，则由电力站所供应的电流部分地被电信设备吸收，而部分地被电池吸收用于再充电。在任何情况下，在此第一种状态下，电力站通过输电干线-发电机开关从输电干线(或发电机)汲取的电流的量只取决于由负荷(即，电信设备，以及，如果只部分地充电，由电池)所吸收的电流。

[0011] 在第二种状态下，例如，由于故障或断电，输电干线和发电机两者都能够供应低于电信设备所需的电流的有限量的电流。在某些情况下，输电干线或发电机两者都根本不能够提供任何电流。在此第二种状态下，电信设备开始完全或部分地从电池汲取所需的电流，然后，电池开始放电。

[0012] 上文所描述的电力供应设备可以用来不仅为电信场所供电，更一般而言，还可为具有电气和/或电子设备的任何工业场所供电，这些电气和/或电子设备类似于上面的电信设备，具有基本上恒定的耗电量，它们需要以给定额定电压为它们供应直流电，并且它们的电力供应不能遭受长于数十毫秒的中断。

[0013] 通常，电能的价格是随着星期几和一天中的时间而变化的。因此，在一天内由工业场所汲取的电能的总成本是：

[0014]

[0015] 其中，pi是当日的第i个小时内电能的每小时价格，qi是当日的第i个小时内由工业场所汲取的电能量。通常，电能的每小时价格随着供求关系而变化，即，在夜里低一些(即，当电能需求较低时)，在白天高一些(即，当电能需求较高时)。

[0016] US 6,885,115公开了能够具有峰移位功能而不会损坏设备的必需功能的系统和电源控制方法。该供电系统包括用于向负荷电路供电的辅助电池、用于接收从外部提供到负荷电路的电力的电力接收单元、用于有选择地供应辅助电池的电力或从外部提供到负荷电路的电力的开关，以及用于命令开关在预定时间区域内停止供应从外部提供到负荷电路的电力的控制器。通过使用能够存储电能达到显示必需功能的程度的第二电池，可以向设备添加峰移位功能。更具体地说，通常通过停止或降低来自商业电源的电力供应而从内置电池接收对于设备操作所必需的电力，可以实现峰移位。

[0017] US 6,522,031公开了能够在尖峰需电量的时间段进行负荷调整的大规模的、基于电容器的电能存储器和分配系统。可以在低需求的时间段，如在夜里，利用由市电产生的电能对一个或多个电容器充电，而在高电能消耗的时间段放电，以帮助降低对市电的需求。一个或多个电容器可以位于消费者的住所或公司，用于提供该消费者的电能要求的至少一部分。作为替代地，可以在电力公司或其附近或在遇到高需求的位置或其附近提供电容器群，以使得存储在电容器中的电能可以放电到电力公司的配电网中，以增大可供使用的电能量。

[0018] 由M.Grossoni和F.Molinari所著的论文“Some special devicesused in the new type of power plants for the Italiantelecommunications systems”(Proceedings of the 2nd InternationalTelecommunications Energy Conference(INTELEC)1979)公开了被称为“外部限制”的技术。根据该外部限制技术，为电力站的整流器提供了一种设备，该设备根据远程控制，来控制整流器的输出电流的限制，以便避免发电机的可能的过载。

发明内容

[0019] 申请人发现，上面的解决方案不利地没有优化电池的使用情况。

[0020] 具体而言，上面的解决方案会不利地损坏电池，因为只根据峰移位功能(US6,885,115中的)或在尖峰需电量的时间段进行负荷调整的功能(US 6,522,031中的)来确定执行放电和充电操作所依据的条件(即，充电电流、放电电流、最小电荷电平和最大电荷电平)。此外，上面的解决方案也不能最大化电池的能量存储效率。

[0021] 相应地，申请人已经解决了提供工业场所(具体而言，但不排他地，电信场所)的电力供应设备的问题，该电力供应设备通过使用电池允许最小化当电能的每小时价格较高时从输电干线汲取的电流量，当电能的每小时价格较低时，对电池进行充电，而同时优化电池使用情况(具体而言，通过最小化损坏电池的风险和最大化电池的能量存储效率)。

[0022] 申请人已经觉察到，上述已知的外部限制技术可以应用于上面公开的用于调节由电力站汲取的电流的电力供应设备，以使得当电能的每小时价格较高时从输电干线汲取的电流量被最小化，并且同时，电池使用情况被优化。

[0023] 根据第一方面，本发明提供了一种包括负荷的工业场所的电力供应设备，所述电力供应设备包括：

[0024] -控制设备，其被配置成根据表示从输电干线汲取的第一电流的每时间单位价格的价格信息来计算控制信号的幅值并生成所述控制信号；

[0025] -电力站，其被配置成从所述输电干线汲取所述第一电流，将所述第一电流的至少第一部分提供到所述负荷，从所述控制设备接收所述控制信号，并根据所述控制信号的所述幅值来改变所述第一电流；以及

[0026] -电连接到所述电力站和所述负荷的电池，所述电池被配置成通过从所述电力站汲取所述第一电流的第二部分来进行充电以及通过向所述负荷提供第二电流来进行放电，[0027] 所述设备的特征在于，所述控制设备进一步被配置成还根据关于所述电池的充电条件和放电条件两者中的至少一个的电池信息，计算所述控制信号的所述幅值，所述幅值具有由最小值和最大值定界的范围中的中间值。

[0028] 优选情况下，价格信息包括价格表，价格表包括多个行，多个行中每行包括当日的时间以及所述第一电流在所述时间内的每小时价格。

[0029] 优选情况下，控制设备进一步被配置成根据电池信息，将价格表中包含的每个时间分类为高峰时间、中性时间以及非高峰时间之一。

[0030] 优选情况下，电池信息包括电池的最佳电荷电平，电池的最低电荷电平，以及电池的最佳放电电流。

[0031] 优选情况下，控制设备被配置成将第一高峰小时数N确定为利用等于最佳放电电流的放电电流将电池从最佳电荷电平放电到最低电荷电平所需的小时数。

[0032] 优选情况下，电池信息进一步包括电池的最佳充电电流。

[0033] 优选情况下，控制设备进一步被配置成将第二非高峰小时数M确定为利用等于最佳充电电流的充电电流将电池从最低电荷电平再充电到最佳电荷电平所需的小时数。优选情况下，第二非高峰小时数M是星期几的函数。

[0034] 优选情况下，控制设备被配置成根据公式24-N-M来确定第三中性小时数。

[0035] 优选情况下，控制设备被配置成检测当前时间并判断当前时间是否对应于高峰时间，或非高峰时间或中性时间。

[0036] 优选情况下，控制设备进一步被配置成，如果当前时间对应于中性时间，则检测当前电池电荷电平，判断当前电池电荷电平是否等于电池的最大电荷电平，以及：

[0037] -在肯定的情况下，将幅值设置为最小值；以及

[0038] -在否定的情况下，将幅值设置为第一中间值，使得第一电流等于由负荷所请求的电流，第一电流的第二部分等于零。

[0039] 优选情况下，控制设备进一步被配置成，如果当前时间对应于高峰时间，则检测当前电池电荷电平，判断当前电池电荷电平是否高于电池的最小电池电荷电平，以及：

[0040] -在肯定的情况下，将幅值设置为第二中间值，使得第一电流等于由负荷所请求的电流减去电池的最佳放电电流，电池以等于最佳放电电流的第二电流放电；以及[0041] -在否定的情况下，将幅值设置为第三中间值，使得第一电流等于由负荷所请求的电流，第二电流等于零。

[0042] 优选情况下，控制设备进一步被配置成，如果当前时间对应于非高峰时间，则检测当前电池电荷电平，判断当前电池电荷电平是否等于电池的最大电池电荷电平，以及：

[0043] -在肯定的情况下，将幅值设置为最小值；以及

[0044] -在否定的情况下，将幅值设置为第四中间值，使得第一电流等于由负荷所请求的电流加上电池的最佳充电电流，电池以等于最佳充电电流的第一电流的第二部分充电。

[0045] 优选情况下，控制设备进一步被配置成：

[0046] -检测它是否正在接收负荷降低信号；

[0047] -在肯定的情况下，判断当前电池电荷电平是否高于电池的最小电池电荷电平，以及：

[0048] -在肯定的情况下，将幅值设置为最小值和第五中间值之一，使得第一电流减小到目标值；以及

[0049] -在否定的情况下，激活发电机并指示电力站从该发电机汲取第一电流。

[0050] 根据第二方面，本发明提供了通过电力站向包括负荷的工业场所供电的方法，该方法包括：

[0051] a)在电力站处，通过电力站从输电干线汲取第一电流，并将第一电流的至少一部分提供到负荷；

[0052] b)在控制设备处，根据表示第一电流的每时间单位价格的价格信息来计算控制信号的幅值，并将控制信号提供到电力站；

[0053] c)在电力站处，接收控制信号，并根据控制信号的幅值来改变第一电流；以及[0054] d)执行以第一电流的第二部分对电连接到电力站和负荷的电池进行充电的操作和通过将第二电流提供到负荷来使电池放电的操作两者中的一个，

[0055] 该方法的特征在于，步骤b)包括还根据关于电池的充电条件和放电条件两者中的至少一个的电池信息，计算控制信号的幅值，该幅值具有由最小值和最大值定界的范围中的中间值。

[0056] 优选情况下，该方法进一步包括，在步骤b)之前，接收价格表形式的价格信息的步骤，价格表包括多个行，该多个行中的每行包括当日的时间以及第一电流在该时间内的每小时价格。

[0057] 优选情况下，该方法进一步包括，在步骤b)之前，根据电池信息，将价格表中包含的每个时间分类为高峰时间、中性时间以及非高峰时间中的一个。

[0058] 优选情况下，该方法进一步包括，在步骤b)之前，将第一高峰小时数N确定为利用等于最佳放电电流的放电电流将电池从最佳电荷电平放电到最低电荷电平所需的小时数。

[0059] 优选情况下，该方法进一步包括，在步骤b)之前，将第二非高峰小时数M确定为利用等于最佳充电电流的充电电流将电池从最低电荷电平充电到最佳电荷电平所需的小时数。

[0060] 优选情况下，该方法进一步包括，在步骤b)之前，根据公式24-N-M来确定第三中性小时数。

[0061] 优选情况下，步骤b)包括检测当前时间并判断当前时间是否对应于高峰时间，或非高峰时间或中性时间的步骤。

[0062] 优选情况下，步骤b)包括，如果当前时间对应于中性时间，则检测当前电池电荷电平，判断当前电池电荷电平是否等于电池的最大电荷电平，以及：

[0063] -在肯定的情况下，将幅值设置为最小值；以及

[0064] -在否定的情况下，将幅值设置为第一中间值，使得第一电流等于由负荷所请求的电流，第一电流的第二部分等于零。

[0065] 优选情况下，步骤b)包括，如果当前时间对应于高峰时间，则检测当前电池电荷电平，判断当前电池电荷电平是否高于电池的最小电池电荷电平的步骤，以及：

[0066] -在肯定的情况下，将幅值设置为第二中间值，使得第一电流等于由负荷所请求的电流减去电池的最佳放电电流，该电池以等于最佳放电电流的第二电流放电；以及[0067] -在否定的情况下，将幅值设置为第三中间值，使得第一电流等于由负荷所请求的电流，第二电流等于零。

[0068] 优选情况下，步骤b)包括，如果当前时间对应于非高峰时间，则检测当前电池电荷电平，判断当前电池电荷电平是否等于电池的最大电池电荷电平，以及：

[0069] -在肯定的情况下，将幅值设置为最小值；以及

[0070] -在否定的情况下，将幅值设置为第四中间值，使得第一电流等于由负荷所请求的电流加上电池的最佳充电电流，电池以等于最佳充电电流的第一电流的第二部分充电。

[0071] 优选情况下，步骤b)进一步包括下列步骤：

[0072] -检测是否接收到负荷降低信号；

[0073] -在肯定的情况下，判断当前电池电荷电平是否高于电池的最小电池电荷电平，以及：

[0074] -在肯定的情况下，将幅值设置为最小值和第五中间值之一，使得第一电流减小到目标值；以及

[0075] -在否定的情况下，激活发电机并指示电力站开始从该发电机汲取第一电流。

附图说明

[0076] 通过阅读下面的作为示例而不是限制的详细描述，本发明将变得更清楚，阅读应该参考各个附图来进行，其中：

[0077] -图1示意性地示出了根据本发明的实施例的电力供应设备；

[0078] -图2进一步详细示出了图1的控制设备；

[0079] -图3是示出了将一天的时间分类为高峰时间、非高峰时间或中性时间的操作的流程图；

[0080] -图4是图2的控制设备的操作的流程图；

[0081] -图5a和5b示意性地示出了当电池分别在充足电以及部分充电时，图1的电力供应设备在中性时间的操作，

[0082] -图6a和6b示意性地示出了当电池电荷电平分别低于和高于最低电荷电平时，图1的电力供应设备在高峰时间的操作；以及

[0083] -图7a和7b示意性地示出了当电池分别在充足电以及部分充电时，图1的电力供应设备在非高峰时间的操作。

具体实施方式

[0084] 图1示意性地示出了用于向工业场所供应电力的电力供应设备ESA，该工业场所包括需要由电力站供电的负荷。

[0085] 作为示例，假设该工业场所是包括电信设备TA(即，上述负荷)和电气设备EA的电信场所TS，电气设备EA又包括执行允许电信设备操作的功能的辅助设备和/或其他电气设备(诸如办公室的空调和供暖系统、电梯、计算机、照明系统等等)。

[0086] 电力供应设备ESA优选情况下包括输电干线-发电机开关SW、电力站ES、电池B、控制设备CD和三个探测器p(i)、p(ii)和p(iii)。尽管图1只示出了单一电池B，但是，设备ESA可以包括任意数量的电池，这些电池优选情况下根据并联配置彼此连接。

[0087] 输电干线-发电机SW具有连接到输电干线Ms的第一输入线路和连接到发电机G的第二输入线路。此外，输电干线-发电机开关SW还具有连接到电力站ES和电气设备EA两者的输出线路。电力站ES又具有输出线路。电池B和电信设备TA根据并联配置连接到电力站ES的输出线路。

[0088] 在图1中，由输电干线-发电机开关SW通过输出线路供应的电流(即，由电信场所TS汲取的总电流)表示为I1，由电力站ES汲取的电流表示为I2，由电池B所吸收的电流表示为I3，而由电信设备所吸收的电流表示为I4。为简明起见，假设电力站ES的转换效率基本上等于1，即，I2＝I3+I4。此外，假设当电流I3为负值时，它表示在与由图1的箭头I3所表示的方向相反的方向流过的电流，即，它表示由电池B供应的电流。

[0089] 优选情况下，探测器p(i)被置于输电干线-发电机开关SW的输出线路上，并且它适于提供电流I1和/或与电流I1相关联的另一个参数的测量值m(i)，并将测量值m(i)提供到控制设备CD。优选情况下，该另一个参数是电信场所TS从输电干线Ms或发电机G汲取的有效功率。优选情况下，探测器p(i)以连续的方式或以周期性的方式提供测量值m(i)。

[0090] 优选情况下，探测器p(ii)被置于电力站ES的输入线路上，并且它适于提供电流I2和/或与电流I2相关联的另一个参数的测量值m(ii)，并将测量值m(ii)提供到控制设备CD。优选情况下，该另一个参数是电流I2的电压。优选情况下，探测器p(ii)以连续的方式或以周期性的方式提供测量值m(ii)。

[0091] 优选情况下，探测器p(iii)被置于将电池B连接到电力站ES并连接到电信设备TA的线路上，并且它适于提供电流I3的测量值m(iii)，并将测量值m(iii)提供到控制设备CD。优选情况下，探测器p(iii)以连续的方式或以周期性的方式提供测量值m(iii)。

[0092] 可选地，电力供应设备ESA还可以包括位于电信设备TA的输入端的第四探测器(图1中没有示出)，该第四探测器适于提供由电信设备TA所吸收的电流I4的测量值。优选情况下，只有在由电信设备TA所吸收的电流I4不是恒定的情况下才提供此第四探测器。＊
然而，在下文中，假设由电信设备TA所吸收的电流I4具有等于I4 的基本上恒定的值。因此，可以不需要第四探测器。

[0093] 控制设备CD连接到探测器p(i)、p(ii)和p(iii)，以便分别接收测量值m(i)、m(ii)和m(iii)。此外，控制设备CD被配置成接收负荷降低信号S。可以由电力传输系统操作员，例如通过输电干线Ms，或者由电信场所TS的管理员将负荷降低信号S传输到控制设备CD，以便将电信场所TS可以从输电干线Ms汲取的电流降低到目标值。

[0094] 此外，控制设备CD还连接到电力站ES，以便给它提供控制信号Vc。优选情况下，控制信号Vc是具有例如包括在0和12V之间的幅值A的电压信号。作为替代地，控制信号Vc可以是电流信号或者数字信号。

[0095] 优选情况下，电力站ES被配置成实现上文所提及的外部限制技术。换言之，电力站ES被配置成从控制设备CD接收控制信号Vc，并将通过开关SW从输电干线Ms或发电机G汲取的电流I2降低与控制信号Vc的幅值A成比例的量。相应地，当控制信号Vc的幅值A等于0时，电流I2不受限制，即，它仅仅取决于由被电力站ES供电的负荷(即，电信设备TA，可能还有电池B)所吸收的电流。当控制信号Vc的幅值A增大时，电力站ES降低电流I2。具体而言，优选情况下，当控制信号Vc的幅值A增大到其最大值Amax(即，10或12V)＊时，电力站ES优选情况下将电流I2降低到预定义值I2 ，与由电力站ES供电的负荷(即，电信设备TA，可能还有电池B)所需的电流无关。

[0096] 图2详细示出了控制设备CD的结构。优选情况下，控制设备CD具有适合于接收负荷降低信号S的第一输入端in-a。此外，控制设备CD还具有三个其他输入端in-b、in-c和in-d，它们分别适于从探测器p(i)、p(ii)和p(iii)接收测量值m(i)、m(ii)和m(iii)。此外，控制设备CD还具有用于向电力站ES提供控制信号Vc的连接到电力站ES的输出端out-a。

[0097] 优选情况下，控制设备CD包括时钟模块CK、处理器CPU、接口IF、数据库DB，以及控制信号发生器Vc-G。

[0098] 优选情况下，时钟模块CK连接到处理器CPU。优选情况下，时钟模块CK被配置成生成时钟信号cs(优选情况下，该时钟信号cs与输电干线Ms的基准时钟信号同步)，并将这样的时钟信号cs提供到处理器CPU。

[0099] 优选情况下，数据库DB被配置成存储表示电能的每小时价格的价格信息InfoP和关于电池B的电池信息InfoB，如此处稍后更详细地描述的。

[0100] 优选情况下，接口IF被配置成允许在负责管理电力供应设备ESA的管理员和控制设备CD之间进行信息交换。例如，管理员可以使用接口IF来请求有关电力供应设备ESA的状态的信息。此外，管理员可以使用接口IF来将价格信息InfoP和/或电池信息InfoB的可能的更新加载到数据库DB中。

[0101] 优选情况下，处理器CPU被配置成接收负荷降低信号S、来自时钟模块CK的时钟信号cs，和分别来自探测器p(i)、p(ii)和p(iii)的测量值m(i)、m(ii)和m(iii)，从数据库DB读取价格信息InfoP和电池信息InfoB，并根据时钟信号cs、测量值m(i)、m(ii)和m(iii)、价格信息InfoP和电池信息InfoB，计算控制信号Vc的幅值A，如稍后所描述的。最后，处理器CPU被配置成将计算出的幅值A传输到控制信号发生器Vc-G。

[0102] 优选情况下，控制信号发生器Vc-G被配置成从处理器CPU接收幅值A，并利用幅值A来生成控制信号Vc。

[0103] 优选情况下，设备ESA进一步包括遥控部(图中未示出)，优选情况下，该遥控部由控制设备CD进行管理，并允许执行各种操作，如强制激活发电机G、强制禁止控制信号Vc、激活和去激活电力站ES、测试等等。

[0104] 下面将详细描述控制设备CD的操作。

[0105] 根据本发明的优选实施例，控制设备CD被配置成将一天的每个时间分类为：

[0106] -高峰时间，在该时间电能的每小时价格高于最大阈值；

[0107] -非高峰时间，在该时间电能的每小时价格低于最小阈值；或

[0108] -中性时间，在该时间电能的每小时价格介于最小阈值和最大阈值之间。

[0109] 图3是详细示出了根据本发明的实施例的将一天的每个时间分类为高峰时间、非高峰时间或中性时间的操作的流程图。优选情况下，这样的操作每天执行一次，以便考虑电能价格的日变化。

[0110] 在第一步骤30中，控制设备CD计算当日高峰小时数N。优选情况下，根据存储在数据库DB中的电池信息InfoB来计算数量N。具体而言，优选情况下，电池信息InfoB尤其包括电池B的最佳电荷电平BCLopt(可以等于例如80％)、电池B的最低电荷电平BCLmin(可以等于例如30％)和电池B的最佳放电电流I3opt-。优选情况下，最佳电荷电平BCLopt是允许电池B以高于预定阈值的存储效率来存储电能的最大电荷电平。此外，优选情况下，最低电荷电平BCLmin是在电力站ES停止从输电干线Ms和从发电机G汲取电流的情况下，允许电池B向电信设备TA提供电流一个预定时间段的最低电荷电平。优选情况下，控制设备CD作为利用等于最佳放电电流I3opt-的放电电流将电池B从其最佳电荷电平BCLopt放电到其最低电荷电平BCLmin所需的小时数，来计算当日的高峰小时数N。

[0111] 在第二步骤31中，优选情况下，控制设备CD上传价格表PT，并将它存储在其数据库DB中。优选情况下，价格表PT包括24行，而每行包括当日的时间，以及该时间电能的每小时价格。价格表PT可以是由通过输电干线Ms分配电能的管理机构(例如，国家管理机构)所提供的。

[0112] 在后续步骤32中，处理器CPU读取价格表PT，并根据每小时价格的升序或降序对各行进行排序。在下面的描述中，作为示例，假设价格表PT的各行是根据每小时价格的降序排序的。因此，已排序的价格表PT的第一行对应于具有每小时最高价格的时间，而最后一行对应于具有每小时最低价格的时间。

[0113] 在随后的步骤33中，处理器CPU选择已排序的价格表PT的前N行，并将它们存储在高峰时间表PHT中。

[0114] 然后，在随后的步骤34中，处理器CPU计算当日的非高峰小时数M。优选情况下，同样根据存储在数据库DB中的电池信息InfoB来计算数量M。具体而言，优选情况下，电池信息InfoB尤其包括电池B的最佳充电电流I3opt+。优选情况下，控制设备CD作为利用等于最佳充电电流I3opt+的充电电流将电池B从其最低电荷电平BCLmin充电到其最佳电荷电平BCLopt所需的小时数，来计算当日的非高峰小时数M。

[0115] 然后，在随后的步骤35中，处理器CPU选择已排序的价格表PT的最后M行，并将它们存储在非高峰时间表OPHT中。

[0116] 然后，在随后的步骤36中，处理器CPU选择已排序的价格表PT的其余24-N-M行，并将它们存储在中性时间表NHT中。

[0117] 优选情况下，一天的非高峰小时的数量(因此，一天的中性小时的数量)取决于星期几。例如，如图3的流程图所示，如上所述，可以计算从星期一到星期六的要使用的数量M，而在星期日，可以计算另一个非高峰小时数M′(步骤34′)。优选情况下，另一个数量M′大于数量M。优选情况下，还根据存储在数据库DB中的电池信息InfoB来计算另一个数量M′。具体而言，优选情况下，电池信息InfoB尤其包括电池B的最大电荷电平BCLmax。优选情况下，控制设备CD作为利用等于最佳充电电流I3opt+的充电电流将电池B从其最低电荷电平BCLmin充电到其最大电荷电平BCLmax所需的小时数，来计算另一个当日的非高峰小时数M′。

[0118] 然后，在随后的步骤35′中，处理器CPU选择已排序的价格表PT的最后M′行，并将它们存储在星期日非高峰时间表S-OPHT中。

[0119] 然后，在随后的步骤36′中，处理器CPU选择已排序的价格表PT的其余24-N-M′行，并将它们存储在星期日中性时间表S-NHT中。

[0120] 因此，存储在数据库DB中的价格信息InfoP包括高峰时间表PHT、非高峰时间表OPHT、中性时间表NHT、星期日非高峰时间表S-OPHT，以及星期日中性时间表S-NHT。

[0121] 根据本发明的优选实施例，控制设备CD被配置成通过考虑当前时间是高峰时间、非高峰时间还是中性时间来控制电力站ES，如通过参考图4的流程图所详细描述的。

[0122] 在图4中，假设控制设备CD没有接收到任何负荷降低信号S，即，电信场所TS可以从输电干线Ms汲取理论上无限量的电流。发电机G是不活动的。此外，假设电信场所TS位于欧洲或者北美洲，在那里，星期日是每周的宗教节日。

[0123] 参考图4，当控制设备CD被激活时，它首先检查是星期几(步骤40)。如果星期几是从星期一到星期六，则优选情况下，控制设备CD从其数据库DB中检索高峰时间表PHT、非高峰时间表OPHT和中性时间表NHT。否则，如果星期几是星期日，则优选情况下，控制设备CD从其数据库DB中检索高峰时间表PHT、星期日非高峰时间表S-OPHT和星期日中性时间表S-NHT。

[0124] 然后，在步骤41中，优选情况下，控制设备CD将由时钟模块CK所生成的表示当前时间的时钟信号cs与表PHT、OPHT和NHT(如果是星期日的话，PTH、S-OPHT和S-NHT)进行比较，由此，判断当前时间是否对应于高峰时间、非高峰时间或中性时间。优选情况下，每隔时间段T，重复一次步骤41。优选情况下，时间段T具有预定义的时长，该时长可以等于例如几秒。

[0125] 首先，假设当前时间对应于中性时间。在中性时间期间，优选情况下，控制电力站ES以使得电信设备TA只从输电干线Ms(或，如果发生断电的话，从发电机G)汲取电流I4＊，并且使得防止对电池B进行充电。

[0126] 具体而言，控制设备CD根据由探测器p(ii)所提供的电流I3的测量值m(ii)来检查电池B的电池电荷电平BCL，并将它与最大电荷电平BCLmax相比较(步骤42)。优选情况下，每隔T′秒重复步骤42，T′优选情况下比时间段T的时长短。例如，T′等于5秒。

[0127] 当电池电荷电平BCL等于最大电荷电平BCLmax时，优选情况下，控制设备CD通过适当地调节控制信号Vc的幅值A，使电力站ES保持在浮动模式(步骤43)，如下面更详细描述的。当电力站ES处于其浮动模式时，电力站ES从输电干线Ms汲取的电流I2是不受＊限制的，因此通过只由电信设备TA所吸收的电流I4 来确定它(因为电池B不吸收任何电流)。在时间段T结束时，控制设备CD再一次执行步骤41。

[0128] 否则，当电池电荷电平BCL低于最大电荷电平BCLmax时，优选情况下，控制设备CD通过适当地调节控制信号Vc的幅值A，使电力站ES保持在非充电模式(步骤44)，如下面更详细描述的。当电力站ES处于其非充电模式时，电力站ES从输电干线Ms汲取的电流I2＊是受限制的，以使得它保持等于由电信设备TA所吸收的电流I4 ，由此，防止电池B吸收任何电流I3，因此防止电池B增大其电池电荷电平BCL。在时间段T结束时，控制设备CD再一次执行步骤41。

[0129] 现在假设当前时间对应于高峰时间。在高峰时间期间，优选情况下，控制电力站＊ES，以使得电信设备TA从电池B汲取电流I4 的至少一部分，从而防止电池B的充电。

[0130] 具体而言，控制设备CD根据由探测器p(ii)所提供的电流I3的测量值m(ii)来检查电池B的电池电荷电平BCL，并将它与最低电荷电平BCLmin相比较(步骤45)。优选情况下，每隔T′秒，重复步骤45，优选情况下，T′比时间段T的时长短。例如，T′等于5秒。

[0131] 当电池电荷电平BCL低于最低电荷电平BCLmin时，优选情况下，控制设备CD通过适当地调节控制信号Vc的幅值A，使电力站ES保持在非充电模式(步骤46)，如下面将更详细描述的。如上文所提及的，当电力站ES处于其非充电模式时，电力站ES从输电干线Ms＊汲取的电流I2是受限制的，以使得它保持等于由电信设备TA所吸收的电流I4 ，由此防止电池B吸收任何电流I3，并因此防止电池B增大其电池电荷电平BCL。在时间段T结束时，控制设备CD再一次执行步骤41。

[0132] 否则，当电池电荷电平BCL高于最低电荷电平BCLmin时，优选情况下，控制设备CD通过适当地调节控制信号Vc的幅值A，使电力站ES保持在受限汲取模式(步骤47)，如下面将更详细描述的。当电力站ES处于其受限汲取模式时，电力站ES从输电干线Ms汲取的＊电流I2降低，以使得电信设备TA开始从电池B汲取电流I4 的至少一部分。然后，电池B降低其电池电荷电平BCL。在时间段T结束时，控制设备CD再一次执行步骤41。

[0133] 现在假设当前时间对应于非高峰时间。在非高峰时间期间，优选情况下，控制电力站ES，以使得电信设备TA只从输电干线Ms(或，如果发生断电的话，从发电机G)汲取电流＊I4 ，以便允许对电池B进行充电。

[0134] 具体而言，控制设备CD根据由探测器p(ii)所提供的电流I3的测量值m(ii)来检查电池B的电池电荷电平BCL，并将它与最大电荷电平BCLmax相比较(步骤48)。优选情况下，每隔T′秒，重复步骤48，T′优选情况下比时间段T的时长短。例如，T′等于5秒。

[0135] 当电池电荷电平BCL等于最大电荷电平BCLmax时，优选情况下，控制设备CD通过适当地调节控制信号Vc的幅值A，使电力站ES保持在浮动模式(步骤49)，如下面将更详细描述的。如上文所提及的，当电力站ES处于其浮动模式时，电力站ES从输电干线Ms汲＊取的电流I2是不受限制的，且因此通过只由电信设备TA所吸收的电流I4 来确定它(因为电池B不吸收任何电流)。在时间段T结束时，控制设备CD再一次执行步骤41。

[0136] 否则，当电池电荷电平BCL低于最大电池电荷电平BCLmax时，优选情况下，控制设备CD通过适当地调节控制信号Vc的幅值A，使电力站ES保持在充电模式(步骤50)，如下面将更详细描述的。当电力站ES处于其充电模式时，电力站ES从输电干线Ms汲取的电流I2增大，以使得它可以部分地被电信设备TA吸收并且部分地被电池B吸收。然后，电池B增大其电荷电平BCL。在时间段T结束时，控制设备CD再一次执行步骤41。

[0137] 根据本发明的优选实施例，如果控制设备CD接收到表示必须将电信场所TS可以从输电干线Ms汲取的电流降低到目标值的负荷降低信号S，则控制设备CD优选地执行下列操作，与当前时间是否对应于高峰时间、非高峰时间或中性时间无关。首先，优选情况下，它检查电池电荷电平BCL是否高于最小电池电荷电平BCLmin。在肯定的情况下，优选情况下，控制设备CD使电力站ES保持在上文所提及的受限汲取模式，以使得电信设备TS开始从电池B汲取电流。在否定的情况下，优选情况下，控制设备CD打开发电机G，并切换输电干线-发电机开关SW的状态，以使得电信场所TS可以开始从发电机G汲取电流。在此情况下，优选情况下，控制设备CD令电力站进入上文所提及的非充电模式。如此，由电力站ES从发电机G汲取的电流只被提供到电信设备TA，由此，将对电池B的充电推迟到非高峰时间，在该非高峰时间，输电干线Ms的正常操作将被恢复。

[0138] 当控制设备CD停止接收到负荷降低信号S时，优选情况下，控制设备再一次执行步骤41。

[0139] 将分别参考图5a和5b，详细描述电力供应设备ESA在上面的步骤43和44中的操作。

[0140] 图5a和5b各自示出了在时间段T内电池电荷电平BCL(图(a))、由电池B所吸收的电流I3(图(b))、控制信号Vc的幅值A(图(c))和由电力站ES从输电干线Ms汲取的电流I2(图(d))相对于时间的图。图5a和5b的图形不是按比例绘制的。

[0141] 首先参考图5a，图(a)示出了当电池电荷电平BCL等于最大电荷电平BCLmax(例如，100％)时，电池B不吸收任何电流，即，I3＝0，如图(b)所示。相应地，电力站ES从输＊电干线Ms汲取的电流I2等于由电信设备TA所吸收的电流I4 (如上文所提及的，假设电力站ES的转换效率等于1)。在时间段T开始时(即，在时刻t0)，当控制设备CD认识到当前时间对应于中性时间，并且电池电荷电平BCL等于最大电荷电平BCLmax时，优选情况下，它使控制信号Vc的幅值A等于0，以使得电流I2不受限制(浮动模式)。优选情况下，使幅值A保持等于0，直到时间段T结束，如图(c)所示。

[0142] 现在参考图5b，图(a)示出了当电池电荷电平BCL低于最大电荷电平BCLmax时，＊电池B吸收电流I3 ，如图(b)所示，由此，增大其电池电荷电平BCL。相应地，电力站ES从＊
输电干线Ms汲取的电流I2等于由电信设备TA所吸收的电流I4 加上由电池B所吸收的＊
电流I3 (如上文所提及的，假设电力站ES的转换效率等于1)。在时间段T开始时(即，在时间t0)，当控制设备CD认识到当前时间对应于中性时间，并且电池电荷电平BCL低于最大电荷电平BCLmax时，优选情况下，它开始增大控制信号Vc的幅值A，如图(c)所示，由此，减小电流I2。尽管在图5b中，幅值A以基本上线性的方式逐步增大，但是，这只是示例性的。实际上，幅值A也可以以其他方式逐步增大，如按指数方式、按抛物线方式等等。此外，幅值A也可以步进式地变化。

[0143] 由于电信设备TA始终吸收相同电流I4＊，并且因此，由电池B所吸收的电流I3开始减小。优选情况下，控制设备CD增大控制信号Vc的幅值A，直到在时间t5，它达到0和＊Amax之间的一个值A5。优选情况下，值A5使得由电力站ES汲取的电流I2再次等于I4 ，并且因此，由电池B所吸收的电流I3等于0，以使得电池B停止充电(非充电模式)。从时＊
间段T的t5到结束，优选情况下，使幅值A保持恒为A5，以使得电流I2保持恒为I4 ，电流I3保持恒为0，并且电池电荷电平BCL保持基本上恒定。

[0144] 将分别参考图6a和6b，详细描述电力供应设备ESA在上面的步骤46和47中的操作。

[0145] 图6a和6b各自示出了在时间段T内电池电荷电平BCL(图(a))、由电池B所吸收的电流I3(图(b))、控制信号Vc的幅值A(图(c))和由电力站ES从输电干线Ms(或从发电机G)汲取的电流I2(图(d))相对于时间的图。图6a和6b的图不是按比例绘制的。

[0146] 首先参考图6a，图(a)示出了当电池电荷电平BCL低于最低电荷电平BCLmin时，＊＊电池B吸收电流I3 ，如图(b)所示，由此，增大其电池电荷电平BCL。相应地，电力站ES＊
从输电干线Ms汲取的电流I2等于由电信设备TA所吸收的电流I4 加上由电池B所吸收的＊＊
电流I3 (如上文所提及的，假设电力站ES的转换效率等于1)。在时间段T开始时(即，在时刻t0)，当控制设备CD认识到当前时间对应于高峰时间，并且电池电荷电平BCL低于最低电荷电平BCLmin时，优选情况下，它开始增大控制信号Vc的幅值A，如图(c)所示，由此，开始减小电流I2。尽管在图6a中，幅值A以基本上线性的方式逐步增大，但是，这只是示例性的。实际上，幅值A也可以以其他方式逐步增大，如按指数方式、按抛物线方式等等。
此外，幅值A也可以步进式地变化。

[0147] 由于电信设备TA始终吸收相同的电流I4＊，因此，由电池B所吸收的电流I3开始减小。优选情况下，控制设备CD增大控制信号Vc的幅值A，直到在时间t61，它达到0和Amax之间的一个值A61。优选情况下，值A61使得由电力站ES汲取的电流I2再次等于I4＊，并且因此，由电池B所吸收的电流I3等于0，以使得电池B停止充电(非充电模式)。从时间段T的t61到结束，优选情况下，使幅值A保持恒为值A61，以使得电流I2保持恒为I4＊
，电流I3保持恒为0，并且电池电荷电平BCL保持基本上恒定。

[0148] 现在参考图6b，图(a)作为示例示出了在时间段T之前电池电荷电平BCL非常接近于最大电荷电平BCLmax，使得电池B基本上不吸收任何电流，即，I3＝0，如图(b)所示。相应地，电力站ES从输电干线Ms汲取的电流I2基本上等于由电信设备TA所吸收的电流＊
I4 ，并且控制信号Vc的幅值A等于零。在时间段T开始时(即，在时刻t0)，当控制设备CD认识到当前时间对应于高峰时间，并且电池电荷电平BCL高于最低电荷电平BCLmin时，优选情况下，它开始增大控制信号Vc的幅值A，如图(c)所示，由此开始减小电流I2。尽管在图6b中，幅值A以基本上线性的方式逐渐减小，但是，这只是示例性的。实际上，幅值A也可以以其他方式逐渐减小，如按指数方式、按抛物线方式等等。此外，幅值A也可以步进式地变化。

[0149] 由于电信设备TA始终吸收相同的电流I4＊，因此，它们开始从电池B汲取电流，如图(b)所示，I3开始呈现负值(受限汲取模式)。相应地，电池电荷电平BCL开始减小，如图(a)所示。优选情况下，控制设备CD增大控制信号Vc的幅值A，直到在时刻t62，它达到0和Amax之间的一个值A62。优选情况下，值A62使得发生下列两个条件之一：

[0150] i)电流I3的绝对值增大，直到它等于电池B的最佳放电电流I3opt-。在这种情＊况下，由电力站ES从输电干线Ms汲取的电流I2等于I4 减去I3opt-的绝对值；或[0151] ii)电流I2减小，直到它等于I2＊，如上文所提及的，该I2＊是当控制信号Vc的幅值A具有其最大值Amax时电流I2的预定值。

[0152] 因此，如果在电流I2满足条件ii)之前电流I3满足条件i)，则电信设备TA从电＊池B汲取电流I3opt-，并从电力站ES汲取电流I4 -(l3opt-)。图6b示出了这样的情况。
否则，如果在电流I3满足条件i)之前电流I2满足条件ii)，则电信设备TA从电力站ES汲＊ ＊ ＊
取电流I2 ，并从电池B汲取电流I4 -I2 。

[0153] 从时间段T的t62到结束，优选情况下，使幅值A保持恒为值A62，使得电流I2和I3保持基本上恒定，并且电池电荷电平BCL继续减小。

[0154] 如果在时间段T结束之前电池电荷电平BCL达到最小电池电荷电平BCLmin(在图6b中没有示出此情况)，则优选情况下，控制设备CD通过减小控制信号Vc的幅值A来使电力站ES强制进入其非充电模式，以使得电流I2再次增大。优选情况下，控制信号Vc的幅＊
值A增大，直到电流I2再次等于由电信设备TA所吸收的电流I4 。因此，电信设备TA再＊
次只从电力站ES汲取电流I4 ，而电池B既不供应也不汲取任何电流(I3＝0)，由此，保持其电池电荷电平BCL恒定。

[0155] 将分别参考图7a和7b，详细描述电力供应设备ESA在上面的步骤49和50中的操作。

[0156] 图7a和7b分别示出了在时间段T内电池电荷电平BCL(图(a))、由电池B所吸收的电流I3(图(b))、控制信号Vc的幅值A(图(c))和由电力站ES从输电干线Ms(或，如果发生断电的话，从发电机G)汲取的电流I2(图(d))对于时间的图。图7a和7b的图不是按比例绘制的。

[0157] 参考首先图7a，图(a)示出了当电池电荷电平BCL等于最大电荷电平BCLmax(例如，100％)时，电池B不吸收任何电流，即，I3＝0，如图(b)所示。相应地，电力站ES从输＊电干线Ms汲取的电流I2等于由电信设备TA所吸收的电流I4 (如上文所提及的，假设电力站ES的转换效率等于1)。在时间段T开始时(即，在时刻t0)，当控制设备CD认识到当前时间对应于非高峰时间，并且电池电荷电平BCL等于最大电荷电平BCLmax时，优选情况下，它保持控制信号Vc的幅值A等于0，以使得电流I2不受限制(浮动模式)。优选情况下，幅值A保持等于0，直到时间段T结束，如图(c)所示。

[0158] 现在参考图7b，假设在时间段T之前，电力站ES处于其非充电模式，例如，因为是高峰时间，并且电池B的电池电荷电平BCL低于最低电荷电平BCLmin(参见图6a)。在此非充电模式下，如上所述，控制设备CD保持控制信号Vc的幅值A基本上恒为值A70，以使＊得电力站ES从输电干线Ms汲取的电流I2等于由电信设备TA所吸收的电流I4 ，并且由电池B所吸收的电流I3等于零，以使得电池电荷电平BCL基本上恒定。在时间段T开始时(即，在时刻t0)，当控制设备CD认识到当前时间对应于非高峰时间，并且电池电荷电平BCL低于最大电池电荷电平BCLmax时，优选情况下，它开始减小控制信号Vc的幅值A，以使得电流I2开始增大。尽管在图7b中，幅值A以基本上线性的方式逐渐减小，但是，这只是示例性的。实际上，幅值A也可以以其他方式逐渐减小，如按指数方式、按抛物线方式等等。此外，幅值A也可以步进式地变化。

[0159] 相应地，由于电信设备TA始终吸收电流I4＊，因此由电力站ES供应的并且没有被电信设备TA所吸收的电流被电池B所吸收，该电池B则开始充电(充电模式)。优选情况下，控制设备CD减小幅值A，直到时间t7，此时，它达到低于A70的值A71，优选情况下，这也是介于0和Amax之间的值。优选情况下，值A71使得由电池B所吸收的电流I3等于最佳＊充电电流I3opt+，即，直到电流I2等于I4 +(I3opt+)。从t7直到时间段T结束，控制设备CD使控制信号Vc的幅值A保持恒为值A71，以使得电流保持等于I3opt+，并且电流I2＊
保持等于I4 +(I3opt+)，由此增大电池电荷电平BCL。

[0160] 如果在时间段T结束之前电池电荷电平BCL达到最大电荷电平BCLmax(在图7b中没有示出此情况)，则优选情况下，控制设备CD通过将控制信号Vc的幅值A减小为零来使电力站ES强制进入其浮动模式。因此，电流I2逐渐停止受限，并且由于电池B不吸收任＊何电流(I3＝0)，因此I2仅由电信设备TA所吸收的电流I4 来确定。

[0161] 如果在时间段T结束之前电池电荷电平BCL达到最佳电池电荷电平BCLopt(在图7b中没有示出此情况)，则优选情况下，控制设备CD可以通过减小控制信号Vc的幅值A直＊
到I2等于I4 ，以使得电池B即使未充满电也停止吸收电流(I3＝0)，来使电力站ES强制进入其非充电模式。

[0162] 因此，有利地，由于通过根据价格信息InfoP以及根据电池信息InfoB来改变幅值A进而改变电力站ES从输电干线Ms汲取的电流I2这一事实，由电力供应设备ESA在高峰时间汲取的电流可以被最小化，同时允许根据电池B的最佳运行条件来对电池B进行放电和充电。实际上，有利地，在非高峰时间，可以调整控制信号Vc的幅值A，直到电池B从电力站ES吸收的电流I3等于最佳充电电流I3opt+。通过进一步调整幅值A，也可以防止电池B被充电到高于其最佳电荷电平BCLopt。此外，在高峰时间期间，可以调整控制信号Vc的幅值A，直到电池B提供给电信设备TA的电流I3等于最佳放电电流I3opt-。通过进一步调整幅值A，也可以防止电池B被放电到低于其最小值。换言之，通过修改电力站ES的行为以允许电池B工作在其最佳条件下，可以以受控制的方式执行电池B的放电和充电。

[0163] 这有利地可以最大化电池的存储效率并减少因为重复的放电和充电操作而造成的电池的老化。

[0164] 此外，当电池B被替换为另一种类型时，可以将新的电池信息InfoB上传到电力供应设备ESA的数据库DB中。处理器CPU将有利地使用这样的新的电池信息InfoB来修改电力站ES的行为，以使得放电和充电始终在新电池的最佳条件下执行。

[0165] 此外，有利地，由于通过逐渐改变控制信号Vc的幅值A来逐渐改变(以连续的方式，如图5a、5b、6a、6b、7a和7b所示，或步进式)电力站ES从输电干线Ms汲取的电流I2这一事实，可以避免可能会损坏电池B或者设备TA和EA的浪涌(surge)。实际上，通过逐渐增大或减小控制信号Vc的幅值A，可以保证电力站ES的各种模式(浮动、非充电、充电或受限汲取)之间的平滑过渡，因而逐渐改变由电信设备TA所吸收的电流I4和由电池B所吸收的电流I3。

[0166] 虽然在如图1所示的实施例中，控制设备CD被配置成控制单一电力站ES，但是根据在图中未示出的其他实施例，单一控制设备CD可以控制多于一个的电力站ES。出于此目的，对于每个电站，控制设备包括用于收集测量值m(i)、m(ii)、m(iii)的分离的输入端和用于提供各自的控制信号Vc的分离的输出端。这有利地允许控制设备CD以独立方式控制每个电力站ES。例如，在非高峰时间，可以使第一电力站保持在其浮动模式，因为其电池是完全充满电的，而可以使第二电力站保持在其充电模式，因为其电池不是完全充满电的。

[0167] 除上面的功能之外，优选情况下，控制设备还被配置成也执行下列操作。

[0168] 首先，当发电机G被激活时(例如，在断电期间)，优选情况下，控制设备CD改变控制信号Vc的幅值A，以便通过降低从发电机G汲取的电流I1(因此，至少部分地通过电池B来为电信设备TA供电)或者通过增大用于为电信设备TA供电以及对电池B进行充电的电流I1，来优化其效率。

[0169] 此外，控制设备CD可以操作以便实现类似于上文所提及的已知的外部限制技术的外部限制功能。然而，与对可以从输电干线Ms或者从发电机G汲取的最大电流只提供两个固定阈值的已知外部限制技术不同的是，由根据本发明的实施例的控制设备CD实现的外部限制功能有利地允许改变阈值。换言之，可以提供若干个阈值，其中，可以根据星期几、当日的时间等来调整阈值的数量和每个阈值的值。