DE102007017632A1 - Sensor arrangement for sensing e.g. temperature, has communication unit connected with sensor, where sensor and unit are indirectly or directly supplied with electricity by primary cell and energy converter device - Google Patents

Sensor arrangement for sensing e.g. temperature, has communication unit connected with sensor, where sensor and unit are indirectly or directly supplied with electricity by primary cell and energy converter device Download PDF

Info

Publication number
DE102007017632A1
DE102007017632A1 DE102007017632A DE102007017632A DE102007017632A1 DE 102007017632 A1 DE102007017632 A1 DE 102007017632A1 DE 102007017632 A DE102007017632 A DE 102007017632A DE 102007017632 A DE102007017632 A DE 102007017632A DE 102007017632 A1 DE102007017632 A1 DE 102007017632A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
energy
sensor
sensor arrangement
arrangement according
communication unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102007017632A
Other languages
German (de)
Inventor
Michael Binhack
Werner Buff
Hans-Ulrich Marquardt
Tino Schulze
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LKM ELECTRONIC GmbH
SENTEC ELEKTRONIK GmbH
S+S Regeltechnik GmbH
Original Assignee
LKM ELECTRONIC GmbH
SENTEC ELEKTRONIK GmbH
S+S Regeltechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LKM ELECTRONIC GmbH, SENTEC ELEKTRONIK GmbH, S+S Regeltechnik GmbH filed Critical LKM ELECTRONIC GmbH
Priority to DE102007017632A priority Critical patent/DE102007017632A1/en
Publication of DE102007017632A1 publication Critical patent/DE102007017632A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/02—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers
    • G01K1/024—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers for remote indication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K2215/00—Details concerning sensor power supply
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/80—Arrangements in the sub-station, i.e. sensing device
    • H04Q2209/88—Providing power supply at the sub-station
    • H04Q2209/886—Providing power supply at the sub-station using energy harvesting, e.g. solar, wind or mechanical

Abstract

The arrangement has a sensor (1) determining a parameter (G) e.g. temperature, and a communication unit (2) connected with the sensor for wirelessly transmitting and receiving data (D). The sensor and the communication unit are indirectly or directly supplied with electricity (E1, E2) by a primary cell (3) and the energy converter device. An energy converter device (4) converts an energy form e.g. solar energy, into the electricity (E2). A power supply is switched by the primary cell or a energy storage (5) based on actual power requirements and a current charge of the energy storage.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung zur Erfassung von physikalischen Größen. Sensoren für verschiedenste Zwecke haben in den letzten Jahrzehnten eine weite Verbreitung gefunden. Für einen Einsatz bei beschränkter Infrastruktur sind quasiautarke Sensoren mit eigener Energieversorgung bekannt geworden, für die keine Verkabelung erforderlich ist. In der DE 101 50128 C2 ist ein Sensorsystem beschrieben, das einen Spannungsgenerator zur Umwandlung elektrischer Energie in nichtelektrische Energie, einen dem Spannungsgenerator nachgeschalteten Energiespeicher, einen Sensor und einen Sender umfasst. Mit einem solchen Sensorsystem ist ein autarker Betrieb möglich, jedoch nur solange, wie die Quelle der nichtelektrischen Energie verfügbar oder die im Energiespeicher gespeicherte Energie nicht verbraucht ist. Als Energiespeicher gebräuchliche wiederaufladbare Akkumulatoren entladen sich meist relativ schnell selbst, so dass ein autarker Betrieb der Sensoranordnung auch bei geringem Energiebedarf nicht sicher gestellt ist.The invention relates to a sensor arrangement for detecting physical quantities. Sensors for a variety of purposes have found widespread use in recent decades. For use with limited infrastructure, quasi-self-powered sensors with their own power supply have become known, for which no cabling is required. In the DE 101 50128 C2 a sensor system is described which comprises a voltage generator for converting electrical energy into non-electric energy, a voltage generator downstream energy storage, a sensor and a transmitter. Autonomous operation is possible with such a sensor system, but only as long as the source of the non-electrical energy is available or the energy stored in the energy store is not consumed. When rechargeable batteries commonly used as energy storage usually discharge itself relatively quickly, so that a self-sufficient operation of the sensor array is not ensured even with low energy requirements.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Sensoranordnung mit verbesserter Autarkie anzugeben.Of the The invention is therefore based on the object, a sensor arrangement with improved self-sufficiency.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Sensoranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The The object is achieved by a sensor arrangement with the features of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.advantageous Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Eine erfindungsgemäße Sensoranordnung umfasst mindestens einen Sensor zur Erfassung mindestens einer Größe, mit dem Sensor verbunden eine Kommunikationseinheit zum Senden und/oder Empfangen von Daten, mindestens eine Primärzelle und mindestens eine Energiewandlereinrichtung zur Umwandlung einer Energieform in elektrische Energie, wobei der Sensor und die Kommunikationseinheit von mindestens einer der Primärzellen und/oder mindestens einer der E nergiewandlereinrichtungen mit elektrischer Energie mittelbar oder unmittelbar versorgbar sind. Unter einer Primärzelle wird ein galvanisches Element verstanden, das nicht wieder aufladbar ist. Zur Erzielung höherer Betriebsspannungen können mehrere solcher Primärzellen in Serie geschaltet sein. Eine solche Sensoranordnung kann mittels der Energiewandlereinrichtung betrieben werden, wenn eine Energieform, insbesondere Sonnenenergie und/oder Windenergie und/oder Energie aus einer Temperaturdifferenz und/oder Energie aus einer Rotationsbewegung und/oder Energie aus einer Vibration zur Verfügung stehen. Entsprechend ist die Energiewandlereinrichtung als Photovoltaikmodul, als Windrad, als Peltierelement oder in anderer Weise als Generator ausgebildet. Steht diese Energieform nicht zur Verfügung, beispielsweise im Falle eines Photovoltaikmoduls bei Dunkelheit, kann die Energieversorgung der Sensoranordnung aus der Primärzelle erfolgen. Werden entsprechend langlebige Primärzellen mit geringer Selbstentladung gewählt, wie sie heute weithin verfügbar sind, ist ein zuverlässiger autarker Betrieb der Sensoranordnung möglich, auch wenn die Energieform für längere Zeit ausfallt. Andererseits ist durch die Energiewandlereinrichtung seltener ein Wechsel der Primärzelle notwendig, wodurch die Anordnung quasiautark betrieben wird und Kosten reduziert werden. In die Kommunikationseinheit kann eine Funktion zur Aufbereitung von Signalen aus dem Sensor vorgesehen sein. Beispielsweise kann ein analoges Sensorsignal in ein zeit- und/oder wertdiskretes Signal umgewandelt werden, das besser zum Versand über die Kommunikationseinheit geeignet ist.A The sensor arrangement according to the invention comprises at least a sensor for detecting at least one size, connected to the sensor, a communication unit for transmitting and / or receiving data, at least one primary cell and at least one Energy conversion device for converting an energy form into electrical Energy, wherein the sensor and the communication unit of at least one of the primary cells and / or at least one of the E nergiewandlereinrichtungen with electrical energy can be supplied directly or indirectly. A primary cell is understood to mean a galvanic element, that is not rechargeable. To achieve higher operating voltages Several such primary cells can be connected in series be. Such a sensor arrangement can be realized by means of the energy conversion device be operated when an energy form, especially solar energy and / or wind energy and / or energy from a temperature difference and / or energy from a rotational movement and / or energy a vibration are available. Corresponding is the energy conversion device as a photovoltaic module, as a wind turbine, designed as a Peltier element or otherwise as a generator. If this form of energy is not available, for example In the case of a photovoltaic module in the dark, the power supply can the sensor assembly made from the primary cell. Become correspondingly long-lasting primary cells with low self-discharge chosen as they are widely available today is a reliable autonomous operation of the sensor arrangement possible, even if the energy form fails for a long time. On the other hand, is less common by the energy conversion device Changing the primary cell necessary, causing the arrangement quasi-efficient operation and costs are reduced. In the communication unit can be a function for conditioning signals from the sensor be provided. For example, an analog sensor signal in a time and / or value discrete signal to be converted, the better is suitable for sending via the communication unit.

Die zu erfassenden Größen sind insbesondere physikalische Größen, wie Temperatur oder Luftfeuchte. Es kommt jedoch auch eine Vielzahl anderer Größen, wie Helligkeiten, Geräuschpegel, Gaskonzentrationen etc. in Betracht.The physical quantities to be detected are in particular physical Variables, such as temperature or humidity. It comes but also a variety of other sizes, such as Brightness, noise level, gas concentrations etc. in Consideration.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein durch die Energiewandlereinrichtung wiederaufladbarer Energiespeicher vorgesehen, aus dem der Sensor und die Kommunikationseinheit mit elektrischer Energie versorgbar sind. Dieser Energiespeicher ist insbesondere als eine Sekundärzelle ausgebildet, worunter eine wieder aufladbare galvanische Zelle verstanden wird. Auch Sekundärzellen werden zur Erzielung höherer Betriebsspannungen in Serie geschaltet. Durch den Einsatz des Energiespeichers kann ein den Energiebedarf der Sensoranordnung übersteigendes Energieangebot aus der Energieform zwischengespeichert und später bei Ausfall der Energieform zunächst verbraucht werden, bevor Energie aus der Primärzelle entnommen wird.In a preferred embodiment is a through the Energiewandlereinrichtung provided rechargeable energy storage, from which the sensor and the communication unit can be supplied with electrical energy are. This energy store is in particular as a secondary cell trained, understood by a rechargeable galvanic cell becomes. Even secondary cells are used to achieve higher Operating voltages connected in series. By using the energy storage can a energy consumption of the sensor arrangement over Energy supply cached from the energy form and later be consumed in case of failure of the energy form, before energy is taken from the primary cell.

Die Kommunikationseinheit ist insbesondere zur drahtlosen Versendung und/oder zum drahtlosen Empfang von Daten ausgebildet. Solche Sensoranordnungen haben den Vorteil, dass sie keine Infrastruktur in Form von Kabeln benötigen und sind daher flexibler und kostengünstiger einsetzbar.The Communication unit is especially for wireless transmission and / or for the wireless reception of data. Such sensor arrangements have the advantage that they have no infrastructure in the form of cables need and therefore are more flexible and less expensive used.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Daten durch die Kommunikationseinheit in vorgegebenen Zeitabständen versendbar. Da hierzu nur eine temporäre statt einer permanenten Kommunikationsverbindung mit einer empfangenden Gegenstelle notwendig ist, kann auf diese Weise weiter Energie gespart und damit die Autarkie der Sensoranordnung verbessert werden.In In a preferred embodiment, the data is through the communication unit at predetermined intervals shippable. Because this is just a temporary instead of a permanent one Communication connection with a receiving remote station necessary In this way, further energy can be saved and thus autarky the sensor arrangement can be improved.

In einer weiteren Ausführungsform sind die Daten durch die Kommunikationseinheit ereignisgetriggert versendbar. Beispielsweise kann ein Schwellwert der Größe festgelegt sein, bei dessen Überschreiten oder Unterschreiten ein Versenden der Daten ausgelöst wird.In a further embodiment, the data can be dispatched by the communication unit in an event-triggered manner. For example, a threshold be set value of the size at which exceeding or falling below a sending of the data is triggered.

Vorzugsweise ist die Energieversorgung durch mindestens eine der Primärzellen oder mindestens einen der Energiespeicher abhängig von einem aktuellen Strombedarf und/oder einer aktuellen Ladung des Energiespeichers umschaltbar. Wenn beispielsweise aufgrund des Ladezustands und des Strombedarfs der Kommunikationseinheit beim Senden absehbar ist, dass die Kommunikationseinheit gerade anstehende Daten nicht vollständig verschicken können wird, kann präventiv auf Energieversorgung durch die Primärzelle umgeschaltet werden.Preferably is the energy supply through at least one of the primary cells or at least one of the energy stores depending on a current power requirement and / or a current charge of the Energy storage switchable. For example, if due to the state of charge and the power requirement of the communication unit during transmission foreseeable is that the communication unit is not pending data Being able to send completely can be preventive switched to power supply through the primary cell become.

Die gesendeten Daten enthalten vorzugsweise Informationen über mindestens eine der erfassten Größen. Gesendete Daten können jedoch auch Informationen über einen Ladezustand mindestens einer der Primärzellen und/oder des Energiespeichers enthalten. Auf diese Weise kann an der Gegenstelle eingeschätzt werden, wann ein Wechsel der Primärzelle erforderlich ist, ohne das eine Überprüfung vor Ort notwendig ist.The data sent preferably contain information about at least one of the recorded sizes. sent However, data can also contain information about one Charge state of at least one of the primary cells and / or of the energy storage included. In this way, at the remote site be estimated when a change of the primary cell is required without a review Place is necessary.

Wird die Kommunikationseinheit bidirektional betrieben, das bedeutet, sie ist außer zum Senden auch zum Empfang von Daten geeignet, können die empfangenen Daten, die entsprechend von der Gegenstelle versendet werden, Steuerkommandos und/oder Sendeanforderungen enthalten. Eine Sendeanforderung kann beispielsweise das sofortige Senden anstehender Daten auslösen. Steuerkommandos können beispielsweise den Zeitabstand ändern, der zwischen dem Senden von Daten vergeht, oder den Schwellwert verstellen.Becomes the communication unit operates bidirectionally, which means it is also suitable for sending and receiving data, can receive the received data according to the remote site be sent, contain control commands and / or send requests. For example, a send request may prompt for immediate delivery Trigger data. For example, control commands can be change the time interval between sending data passes, or adjust the threshold.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zumindest der Sensor und/oder die Kommunikationseinheit in einen Bereitschaftszustand mit niedrigem Energiebedarf schaltbar, also deaktivierbar und/oder aus dem Bereitschaftszustand reaktivierbar. In einem solchen Bereitschaftszustand (auch Stand By genannt) verharrt die Sensoranordnung bei niedrigem Energieverbrauch passiv, so dass sich die Autarkie weiter verbessert. Das Deaktivieren und Reaktivieren kann beispielsweise zeitgesteuert oder durch ein empfangenes Steuerkommando ausgelöst werden.In Another preferred embodiment is at least the sensor and / or the communication unit in a standby state Switchable with low energy requirements, ie deactivatable and / or can be reactivated from the standby state. In such a state of readiness (also called Stand By) the sensor array remains at low Energy consumption passive, so that the self-sufficiency continues to improve. For example, disabling and reactivating may be scheduled or triggered by a received control command.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.One Embodiment of the invention will be described below a drawing explained in more detail.

Darin zeigt:In this shows:

1 eine schematische Ansicht einer Sensoranordnung. 1 a schematic view of a sensor arrangement.

1 zeigt eine schematische Ansicht einer Sensoranordnung mit einem Sensor 1 zur Erfassung einer physikalischen Größe G. Eine Repräsentation G' der Größe G wird vom Sensor 1 einer Kommunikationseinheit 2 übermittelt, welche drahtlos und bidirektional Daten D mit einer nicht gezeigten Gegenstelle austauschen kann. Der Sensor 1 und die Kommunikationseinheit 2 werden aus einer Primärzelle 3 oder aus einer Energiewandlereinrichtung 4 mit Energie E1, E2 versorgt. Die Primärzelle 3 ist eine nicht wiederaufladbare galvanische Zelle. Die Energiewandlereinrichtung 4 ist im gezeigten Beispiel als ein Photovoltaikmodul ausgebildet, das Energie aus Sonnenlicht S in elektrische Energie E2 umwandelt. Bei einem Überangebot an Energie E2 aus Sonnenlicht S und geringem Energiebedarf des Sensors 1 und der Kommunikationseinheit 2 wird die Energie E2 in einem Energiespeicher 5 gespeichert, der als eine Sekundärzelle (auch Akkumulator genannt) ausgebildet ist. Die Versorgung von Sensor 1 und Kommunikationseinheit 2 kann auch bei Ausfall des Sonnenlichts aus dem Energiespeicher 5 erfolgen. Zur Entscheidung, ob die Energie E1, E2 aus der Primärzelle 3 oder dem Energiespeicher 5 entnommen wird, ist eine Energiemanagementeinheit 6 vorgesehen. Die Entscheidung wird anhand eines Ladezustandes des Energiespeicher 5 und eines prognostizierten Strombedarfs getroffen. Wenn beispielsweise aufgrund des Ladezustands und des Strombedarfs der Kommunikationseinheit 2 beim Senden absehbar ist, dass die Kommunikationseinheit 2 gerade anstehende Daten D nicht vollständig verschicken können wird, kann präventiv auf Energieversorgung durch die Primärzelle 3 umgeschaltet werden. Die Energiemanagementeinheit 6 kann mit der Kommunikationseinheit 5 integriert sein. 1 shows a schematic view of a sensor arrangement with a sensor 1 for detecting a physical quantity G. A representation G 'of size G is from the sensor 1 a communication unit 2 transmitted, which can wirelessly and bidirectionally exchange data D with a remote station, not shown. The sensor 1 and the communication unit 2 become from a primary cell 3 or from an energy conversion device 4 supplied with energy E 1 , E 2 . The primary cell 3 is a non-rechargeable galvanic cell. The energy conversion device 4 is formed in the example shown as a photovoltaic module that converts energy from sunlight S into electrical energy E 2 . In an oversupply of energy E 2 from sunlight S and low energy consumption of the sensor 1 and the communication unit 2 the energy E 2 in an energy storage 5 stored, which is designed as a secondary cell (also called accumulator). The supply of sensor 1 and communication unit 2 can also be in case of failure of sunlight from the energy storage 5 respectively. To decide whether the energy E 1 , E 2 from the primary cell 3 or the energy storage 5 is taken, is an energy management unit 6 intended. The decision is based on a state of charge of the energy storage 5 and a predicted electricity demand. For example, if due to the state of charge and the power requirement of the communication unit 2 when sending is foreseeable that the communication unit 2 currently pending data D can not be completely sent, can be preventive to power supply through the primary cell 3 be switched. The energy management unit 6 can with the communication unit 5 be integrated.

Es können mehrere in Serie geschaltete Primärzellen 3 bzw. Sekundärzellen 5 vorgesehen sein, um eine höhere Betriebsspannung zur Verfgüng zu stellen.There can be several series-connected primary cells 3 or secondary cells 5 be provided to provide a higher operating voltage available.

Als Energiespeicher 5 kommen auch andere wiederaufladbare Medien in Betracht, beispielsweise Brennstoffzellen, deren Wasserstoffbedarf mittels Elektrolyse durch Energie aus der Energiewandlereinrichtung 4 gedeckt wird.As energy storage 5 Other rechargeable media come into consideration, such as fuel cells, their hydrogen demand by means of electrolysis by energy from the Energiewandlereinrichtung 4 is covered.

Die Sensoranordnung kann alternativ ohne einen Energiespeicher direkt 5 aus der Energiewandlereinrichtung 4 versorgt werden.The sensor arrangement can alternatively without an energy storage directly 5 from the energy conversion device 4 be supplied.

Die Kommunikationseinheit 2 kann alternativ unidirektional ausgebildet sein, so dass sie nur Daten D senden kann. Ebenso kann sie drahtgebunden ausgebildet sein.The communication unit 2 may alternatively be unidirectional, so that it can only send data D. Likewise, it can be designed wired.

Die Energiewandlereinrichtung 4 kann alternativ andere Energieformen in Elektroenergie E2 umwandeln, beispielsweise Windenergie und/oder Energie aus einer Temperaturdifferenz und/oder Energie aus einer Rotationsbewegung und/oder Energie aus einer Vibration. Entsprechend ist die Energiewandlereinrichtung 4 dann als Windrad, als Peltierelement oder in anderer Weise als Generator ausgebildet.The energy conversion device 4 may alternatively convert other forms of energy into electrical energy E 2 , for example wind energy and / or En ergie from a temperature difference and / or energy from a rotational movement and / or energy from a vibration. Accordingly, the energy conversion device 4 then designed as a wind turbine, as Peltier element or otherwise as a generator.

In die Kommunikationseinheit 2 kann eine Funktion zur Aufbereitung der Repräsentation G' der Größe G, beispielsweise einer Spannung oder eines Widerstandes, aus dem Sensor 1 vorgesehen sein. Beispielsweise kann ein analoges Sensorsignal in ein zeit- und/oder wertdiskretes Signal umgewandelt werden, das besser zum Versand über die Kommunikationseinheit 2 geeignet ist.In the communication unit 2 may be a function for conditioning the representation G 'of magnitude G, for example, a voltage or a resistance, from the sensor 1 be provided. For example, an analog sensor signal can be converted into a discrete-time and / or discrete-value signal, which is better for sending via the communication unit 2 suitable is.

Die zu erfassende Größe G ist insbesondere eine physikalische Größen, wie Temperatur oder Luftfeuchte. Es kommt jedoch auch eine Vielzahl anderer Größen, wie Helligkeiten, Geräuschpegel, Gaskonzentrationen etc. in Betracht.The to be detected size G is in particular a physical Variables, such as temperature or humidity. It comes but also a variety of other sizes, such as Brightness, noise level, gas concentrations etc. in Consideration.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Daten D durch die Kommunikationseinheit 2 in vorgegebenen Zeitabständen versendbar.In a preferred embodiment, the data D is through the communication unit 2 dispatched at predetermined intervals.

In einer weiteren Ausführungsform sind die Daten D durch die Kommunikationseinheit 2 ereignisgetriggert versendbar. Beispielsweise kann ein Schwellwert der Größe G festgelegt sein, bei dessen Überschreiten oder Unterschreiten ein Versenden der Daten D ausgelöst wird.In another embodiment, the data D is through the communication unit 2 Event-triggered dispatchable. For example, a threshold value of the size G can be set, at the exceeding or falling below a sending of the data D is triggered.

Der Sensor 1 muss nicht in jedem Fall eine eigene Energieversorgung aufweisen, insbesondere, wenn es sich um einen passiven Sensor 1 handelt, wie beispielsweise einen temperaturabhängigen Widerstand.The sensor 1 does not necessarily have its own power supply, especially if it is a passive sensor 1 acts, such as a temperature-dependent resistor.

Die gesendeten Daten D enthalten Informationen über mindestens eine der erfassten Größen G. Gesendete Daten D können jedoch auch Informationen über einen Ladezustand mindestens einer der Primärzellen 3 und/oder des Energiespeichers 5 enthalten.The transmitted data D contains information about at least one of the detected quantities G. Sent data D, however, can also contain information about a state of charge of at least one of the primary cells 3 and / or the energy storage 5 contain.

Die Kommunikationseinheit 2 kann Daten D von der Gegenstelle empfangen. Diese können Steuerkommandos und/oder Sendeanforderungen enthalten. Eine Sendeanforderung kann beispielsweise das sofortige Senden anstehender Daten D auslösen. Steuerkommandos können beispielsweise den Zeitabstand ändern, der zwischen dem Senden von Daten D vergeht, oder den Schwellwert verstellen.The communication unit 2 can receive data D from the remote station. These may include control commands and / or send requests. For example, a send request may trigger the immediate sending of pending data D. For example, control commands may change the time interval that elapses between sending data D or adjusting the threshold.

Der Sensor 1 und/oder die Kommunikationseinheit 2 können in einen Bereitschaftszustand mit niedrigem Energiebedarf schaltbar, also deaktivierbar und/oder aus dem Bereitschaftszustand reaktivierbar sein. Das Deaktivieren und Reaktivieren kann beispielsweise zeitgesteuert oder durch ein empfangenes Steuerkommando ausgelöst werden.The sensor 1 and / or the communication unit 2 may be switchable to a standby state with low energy requirements, that is deactivatable and / or be reactivated from the standby state. The deactivation and reactivation can be triggered, for example, time-controlled or by a received control command.

11
Sensorsensor
22
Kommunikationseinheitcommunication unit
33
Primärzelleprimary cell
44
EnergiewandlereinrichtungEnergy conversion device
55
Energiespeicherenergy storage
66
EnergiemanagementeinheitEnergy management unit
DD
Datendates
E1 E 1
Energie aus der Primärzelleenergy from the primary cell
E2 E 2
Energie aus der Energiewandlereinrichtung bzw. dem Energie speicherenergy from the energy converter device or the energy storage
GG
(physikalische) Größe(Physical) size
G'G'
Repräsentation der Größerepresentation the size
SS
Sonnenlichtsunlight

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 10150128 C2 [0001] - DE 10150128 C2 [0001]

Claims (15)

Sensoranordnung, umfassend mindestens einen Sensor (1) zur Erfassung mindestens einer Größe (G), mit dem Sensor (1) verbunden eine Kommunikationseinheit (2) zum Senden und/oder Empfangen von Daten (D), mindestens eine Primärzelle (3) und mindestens eine Energiewandlereinrichtung (4) zur Umwandlung einer Energieform in elektrische Energie (E2), wobei der Sensor (1) und die Kommunikationseinheit (2) von mindestens einer der Primärzellen (3) und/oder mindestens einer der Energiewandlereinrichtungen (4) mit elektrischer Energie (E1, E2) mittelbar oder unmittelbar versorgbar sind.Sensor arrangement comprising at least one sensor ( 1 ) for detecting at least one size (G), with the sensor ( 1 ) connected a communication unit ( 2 ) for transmitting and / or receiving data (D), at least one primary cell ( 3 ) and at least one energy conversion device ( 4 ) for converting an energy form into electrical energy (E 2 ), wherein the sensor ( 1 ) and the communication unit ( 2 ) of at least one of the primary cells ( 3 ) and / or at least one of the energy conversion devices ( 4 ) are supplied with electrical energy (E 1 , E 2 ) directly or indirectly. Sensoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch die Energiewandlereinrichtung (4) wiederaufladbarer Energiespeicher (5) vorgesehen ist, aus dem der Sensor (1) und die Kommunikationseinheit (2) mit elektrischer Energie (E2) versorgbar sind.Sensor arrangement according to claim 1, characterized in that a through the energy conversion device ( 4 ) rechargeable energy storage ( 5 ) is provided from which the sensor ( 1 ) and the communication unit ( 2 ) can be supplied with electrical energy (E 2 ). Sensoranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (5) als ein Sekundärelement ausgebildet ist.Sensor arrangement according to claim 2, characterized in that the energy store ( 5 ) is formed as a secondary element. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Daten (D) durch die Kommunikationseinheit (2) drahtlos sendbar und/oder empfangbar sind.Sensor arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that data (D) by the communication unit ( 2 ) are wirelessly sendable and / or receivable. Sensoranordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiewandlereinrichtung (4) zur Wandlung von Sonnenenergie und/oder Windenergie und/oder Energie aus einer Temperaturdifferenz und/oder Energie aus einer Rotationsbewegung und/oder Energie aus einer Vibration ausgebildet ist.Sensor arrangement according to Claims 1 to 4, characterized in that the energy conversion device ( 4 ) is configured for the conversion of solar energy and / or wind energy and / or energy from a temperature difference and / or energy from a rotational movement and / or energy from a vibration. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Daten (D) durch die Kommunikationseinheit (2) in vorgegebenen Zeitabständen versendbar sind.Sensor arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that data (D) by the communication unit ( 2 ) can be shipped at predetermined intervals. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Daten (D) durch die Kommunikationseinheit (2) ereignisgetriggert versendbar sind.Sensor arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that data (D) by the communication unit ( 2 ) are event-triggered dispatchable. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgung durch mindestens eine der Primärzellen (3) oder mindestens einen der Energiespeicher (5) abhängig von einem aktuellen Strombedarf und/oder einer aktuellen Ladung des Energiespeichers (5) umschaltbar ist.Sensor arrangement according to one of claims 2 to 7, characterized in that the energy supply by at least one of the primary cells ( 3 ) or at least one of the energy stores ( 5 ) depending on a current power requirement and / or a current charge of the energy store ( 5 ) is switchable. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die gesendeten Daten (D) Informationen über mindestens eine der erfassten Größen (G) enthalten.Sensor arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized in that the transmitted data (D) information about contain at least one of the detected quantities (G). Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die gesendeten Daten (D) Informationen über einen Ladezustand mindestens einer der Primärzellen (3) und/oder des Energiespeichers (5) enthalten.Sensor arrangement according to one of claims 1 to 9, characterized in that the transmitted data (D) information about a state of charge of at least one of the primary cells ( 3 ) and / or the energy store ( 5 ) contain. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass die empfangenen Daten (D) Steuerkommandos und/oder Sendeanforderungen enthalten.Sensor arrangement according to one of claims 1 to 10 characterized in that the received data (D) control commands and / or send requests. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Sensor (1) und/oder die Kommunikationseinheit (2) in einen Bereitschaftszustand mit niedrigem Energiebedarf schaltbar, also deaktivierbar und/oder aus dem Bereitschaftszustand reaktivierbar ist.Sensor arrangement according to one of claims 1 to 11, characterized in that at least the sensor ( 1 ) and / or the communication unit ( 2 ) can be switched to a standby state with a low energy requirement, that is to say can be deactivated and / or can be reactivated from the standby state. Sensoranordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Deaktivierung und/oder die Reaktivierung mittels eines der Steuerkommandos anforderbar sind.Sensor arrangement according to claim 12, characterized in that that deactivation and / or reactivation by means of a the control commands are requestable. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Deaktivierung und/oder die Reaktivierung zeitgesteuert auslösbar sind.Sensor arrangement according to one of the claims 12 or 13, characterized in that the deactivation and / or the reactivation can be triggered in a time-controlled manner. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe (G) eine Temperatur oder eine Luftfeuchte ist.Sensor arrangement according to one of the claims 1 to 14, characterized in that the size (G) is a temperature or humidity.
DE102007017632A 2007-04-13 2007-04-13 Sensor arrangement for sensing e.g. temperature, has communication unit connected with sensor, where sensor and unit are indirectly or directly supplied with electricity by primary cell and energy converter device Withdrawn DE102007017632A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007017632A DE102007017632A1 (en) 2007-04-13 2007-04-13 Sensor arrangement for sensing e.g. temperature, has communication unit connected with sensor, where sensor and unit are indirectly or directly supplied with electricity by primary cell and energy converter device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007017632A DE102007017632A1 (en) 2007-04-13 2007-04-13 Sensor arrangement for sensing e.g. temperature, has communication unit connected with sensor, where sensor and unit are indirectly or directly supplied with electricity by primary cell and energy converter device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102007017632A1 true DE102007017632A1 (en) 2008-10-16

Family

ID=39744265

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007017632A Withdrawn DE102007017632A1 (en) 2007-04-13 2007-04-13 Sensor arrangement for sensing e.g. temperature, has communication unit connected with sensor, where sensor and unit are indirectly or directly supplied with electricity by primary cell and energy converter device

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102007017632A1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010141896A3 (en) * 2009-06-04 2011-03-24 Qualcomm Incorporated System and method for supplying power on demand to a dynamic load
EP3012699A3 (en) * 2014-10-20 2016-07-13 BALLUFF GmbH Sensor/actuator system and method for operating a sensor-/actuator system
EP3081907A1 (en) * 2015-04-16 2016-10-19 Siemens Aktiengesellschaft Assembly, system and method for monitoring containers filled with gas
EP2757805A3 (en) * 2013-01-18 2017-07-12 Astrium GmbH Sensor nodes
EP2802844B1 (en) * 2012-01-11 2019-03-20 BSH Hausgeräte GmbH Sensor system for a cooking device
CN109612536A (en) * 2019-01-30 2019-04-12 西安建筑科技大学 A kind of air on-line monitoring system based on photovoltaic power generation and sensor
CN112461401A (en) * 2020-10-10 2021-03-09 国网河南省电力公司鹤壁供电公司 Wireless miniature maintenance-free temperature sensor

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19703854A1 (en) * 1997-02-03 1998-08-06 Lange Gmbh Dr Bruno Multifunction laboratory measurement arrangement
DE10059582A1 (en) * 2000-11-30 2002-06-13 Roto Frank Ag Monitor for window, door or similar has base station on door or window opening frame that interacts with evaluation device via transponder detecting proximity of fixed and pivoting frames
DE10150128C2 (en) 2001-10-11 2003-10-02 Enocean Gmbh Wireless sensor system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19703854A1 (en) * 1997-02-03 1998-08-06 Lange Gmbh Dr Bruno Multifunction laboratory measurement arrangement
DE10059582A1 (en) * 2000-11-30 2002-06-13 Roto Frank Ag Monitor for window, door or similar has base station on door or window opening frame that interacts with evaluation device via transponder detecting proximity of fixed and pivoting frames
DE10150128C2 (en) 2001-10-11 2003-10-02 Enocean Gmbh Wireless sensor system

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010141896A3 (en) * 2009-06-04 2011-03-24 Qualcomm Incorporated System and method for supplying power on demand to a dynamic load
US8796882B2 (en) 2009-06-04 2014-08-05 Qualcomm Incorporated System and method for supplying power on demand to a dynamic load
EP2802844B1 (en) * 2012-01-11 2019-03-20 BSH Hausgeräte GmbH Sensor system for a cooking device
EP2757805A3 (en) * 2013-01-18 2017-07-12 Astrium GmbH Sensor nodes
EP3012699A3 (en) * 2014-10-20 2016-07-13 BALLUFF GmbH Sensor/actuator system and method for operating a sensor-/actuator system
EP3081907A1 (en) * 2015-04-16 2016-10-19 Siemens Aktiengesellschaft Assembly, system and method for monitoring containers filled with gas
US10670503B2 (en) 2015-04-16 2020-06-02 Siemens Aktiengesellschaft Configuration, system and method for monitoring gas-filled containers
CN109612536A (en) * 2019-01-30 2019-04-12 西安建筑科技大学 A kind of air on-line monitoring system based on photovoltaic power generation and sensor
CN112461401A (en) * 2020-10-10 2021-03-09 国网河南省电力公司鹤壁供电公司 Wireless miniature maintenance-free temperature sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007017632A1 (en) Sensor arrangement for sensing e.g. temperature, has communication unit connected with sensor, where sensor and unit are indirectly or directly supplied with electricity by primary cell and energy converter device
DE10150128C2 (en) Wireless sensor system
EP1583415A2 (en) Sensor
DE112012001446B4 (en) Energy management system and energy management procedures
DE102008042677A1 (en) Electric vehicle power supply system and method of controlling the same
DE102012101799A1 (en) Network infrastructure component, interconnected system with a plurality of network infrastructure components and use of the interconnected system
EP2316155A1 (en) Device and method for the generation, storage, and transmission of electric energy
DE102007037895B4 (en) Module comprising a radio transceiver and an actuator, system and method comprising a module and a central unit
DE102014109939A1 (en) Local charging network with at least one charging system for charging electric vehicles, charging system with at least one charging station and method for operating a charging network with at least one charging system for charging electric vehicles
EP2688171A1 (en) Energy storage for photovoltaic facility, energy storage power plant, control device and method for operating an energy storage device
EP2072982A2 (en) Method for operating a consumption measuring device, in particular heating cost distributor
EP1960979B1 (en) Power generator as an alarm sensor
EP0918212A1 (en) Method for the acquisition and evaluation of temperature dependent consumption values or other physical measuring values
DE102009035472A1 (en) Apparatus for reading-out charge state of lithium-ion battery of e.g. electric vehicle, in non-connected state, has transponder arranged in area of battery for wireless transmission of detected charge state to reading device
DE102016212264A1 (en) Level sensor and level detection system
DE102013002927A1 (en) Sensor system for monitoring of rotor blade of wind power plant, has communication device providing monitoring signal, and autonomous power supply arranged for providing electrical energy for operating sensor and communication device
DE202010016546U1 (en) Mobile cargo container with reliable power supply
DE102010035648A1 (en) Sensor arrangement for overhead line facility, has sensor unit having microprocessor for receiving and for processing determined sensor data and communication device for transmission by microprocessor processed data to central office
DE102004032618A1 (en) Solar-powered radio-transmitting temperature sensor, e.g. for use in opening or closing a heating valve, is configured so that it only transmits a change in measured temperature when the change exceeds a threshold value
DE102018208254A1 (en) System for condition monitoring of a fiber composite structure
EP3644070A1 (en) Device comprising a radio communication unit and a battery for supplying electric energy to at least the radio communication unit and method for adjusting the transmission power of the radio communication unit
DE102016206020A1 (en) A sensor device and method for monitoring an occupancy state of a parking space of a parking lot for motor vehicles
US20160211671A1 (en) Photovoltaic device
DE102009051759A1 (en) Electrical energy collection device for use inn autonomous wireless sensor e.g. temperature sensor, which is utilized for measuring e.g. heart rate, has electronic switches accommodated in circuit board and supplied with electrical energy
EP2472701B1 (en) Autonomous energy supply of a flushing device

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20111101