Architektur
Das DIEM System ist eine vielseitige Software und Hardware Lösung, bestehend aus einer Software-, einer Kommunikations- und einer DIEM Anwenderebene. Das System ist generell anwendbar. Das bedeutet es kann eine Plattform mit verschiedenen verteilten Energieanwendungen beinhalten, z.B. um Laderegler für elektrische Fahrzeuge zu steuern oder PV-Panele mit angeschlossener Batterie. In einem Messaufbau im Labor wurde das System mit verschiedenen Energieerzeugern und Energieproduzenten geprüft. Im Labor wurde die Antwortzeit und das Kommunikationsprotokoll optimiert.
DIEM System
Wir haben das DIEM System als ein dezentrales verteiltes System entwickelt. Das bedeutet, dass es keine zentrale Steuereinheit gibt, sondern individuelle Systemkomponenten teilen Information untereinander und koordinieren den Energiefluss, so dass er bestimmten vorher festgelegten Regeln folgt. Diese Regel kann sein elektische Fahrzeuge zu laden, so dass hauptsächlich lokal verfügbare Energiequellen genutzt werden, oder dass die Last am Versorgernetz zu bestimmten Tageszeiten reduziert wird. Der Vorteil einer dezentralen Architektur liegt darin, dass das System nicht in einem zentralen Punkt versagen kann und es leicht erweitert oder verkleinert werden kann.
Interaktion mit der Hardware
Die Hardware Ebene stellt ein Kontrollinterface zur Verfügung, um z.B, den Energiefluss von und zu einer Speichereinheit zu kontrollieren, kontrolliert die maximale Ladung eines E-Mobils oder stellt Informationen zu einem lokalen PV Element zur Verfügung.
Über dieser Hardware Ebene gibt es eine Middleware Ebene, die der Kommunikation und der Verarbeitung der Daten des verteilten Systems dient. Für den Nutzer bedeutet das die Middleware Ebene lässt das System als eine kohärente Einheit erscheinen. Die Middleware Ebene des Systems wurde im Rahmen des Projektes entwickelt und ist unter dem Namen opcsa (Open Process Communication – Simplified Architecture) zugänglich.
In der DIEM Anwendungsebene kann eine Software installiert werden, so als handele es sich um eine zentrale Einheit.
Anwendungsbeispiel
In dieser Anwendung soll ein PV- System als Energiequelle für das Laden einer E-Fahrzeugflotte verwendet werden (Abb.17). Der zeitliche Versatz zwischen der Bereitstellung von Energie durch die PV Anlage und dem Bedarf an Ladestrom resultiert in einem nicht optimierten Eigenverbrauch des erzeugten Stroms. Ein groβer Teil der produzierten Energie muss an das Versorgernetzwerk abgegeben werden. Mit Hilfe des DIEM Systems ist es möglich den Ladevorgang der Fahrzeuge und einer zugeschalteten Batterie so zu steuern, dass der Eigenverbrauch des Stroms aus der PV-Anlage maximiert werden kann und der Bedarf nach zusätzlicher Versorgung minimiert werden kann.
Die Rolle des DIEM Systems
Wichtig für die effiziente Nutzung einer Batterie ist ein Energiemanagement System, das auf der DIEM Technologie basiert. So können die Einschränkungen, die durch die Batterie vorgegeben werden, wie etwa der maximale Lade- und Entladestrom mit den Einschränkungen, die die Ladung der E-Fahrzeugflotte betreffen sinnvoll kombiniert werden. Schlüssel ist hier die effiziente Nutzung der Batterie, die an die Anforderungen der Fahrzeugflotte angepasst wird. Dabei wird immer versucht möglichst viel lokal erzeugten Strom zu nutzen.
