DE102010023338A1 - Energy self-sufficient microsystem and method for its operation - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein energieautarkes Mikrosystem mit mindestens zwei lokalen Energiequellen (2-1, 2-2, 2-N, 2-(N + 1), 40), von welchen mindestens eine einen Mikrogenerator (3-1, 3-2, 3-N, 41) und eine Schnittstellen-Schaltung (4-1, 4-2, 4-N, 42) zur Extraktion von Energie aus dem Mikrogenerator (3-1, 3-2, 3-N, 41) umfasst, und einer Zentraleinheit (1), welche mindestens eine zentrale Speichereinheit (7) zum Speichern der aus dem/den Mikrogenerator/en (3-1, 3-2, 3-N, 41) extrahierten Energie aufweist.
Dadurch wird bei hocheffizienter Energienutzung eine erhöhte Systemzuverlässigkeit erreicht. Anwendungsgebiete finden sich z. B. in der Industrieautomatisierung, der Automobiltechnik oder der Hausautomatisierung.The invention relates to an energy self-sufficient microsystem with at least two local energy sources (2-1, 2-2, 2-N, 2- (N + 1), 40), of which at least one microgenerator (3-1, 3-2, 3-N, 41) and an interface circuit (4-1, 4-2, 4-N, 42) for extracting energy from the microgenerator (3-1, 3-2, 3-N, 41), and a central processing unit (1) having at least one central storage unit (7) for storing the energy extracted from the microgenerator (s) (3-1, 3-2, 3-N, 41).
As a result, increased system reliability is achieved with highly efficient energy use. Application areas are z. In industrial automation, automotive engineering or home automation.

Description

Die Erfindung betrifft ein energieautarkes Mikrosystem und ein Verfahren zu dessen Betrieb.The invention relates to an energy self-sufficient microsystem and a method for its operation.

Energieautarke Sensorsysteme finden heute in vielen Bereichen, wie zum Beispiel der Industrieautomatisierung, der Automobiltechnik (Reifendrucksensorik) und der Hausautomatisierung, eine breite Anwendung. Viele herkömmliche energieautarke Mikrosysteme umfassen dabei einen Mikrogenerator, welcher in der Umgebung latent vorhandene Energie, wie beispielsweise Wärme, Licht oder mechanische Vibrationen, in elektrische Energie umwandelt. Derartige Mikrogeneratoren können aber nur relativ geringe Leistungen bereitstellen, so dass das Bestreben besteht, Leistungen bzw. Energie aus dem Mikrogenerator mit Hilfe einer sogenannten Schnittstellen-Schaltung (Interface-Schaltung) möglichst (energie-)effizient zu extrahieren. Auch die Speicherung sowie der Transport der Energie zu einem Verbraucher sind möglichst effizient auszulegen. In herkömmlichen energieautarken Mikrosystemen wird die notwendige Energieeffizienz dadurch erreicht, dass eine auf die jeweilige Anwendung zugeschnittene und optimal angepasste Systemarchitektur aus Mikrogenerator, Schnittstellen-Schaltung, Speichereinheit und Spannungsregler verwendet wird. Derartige Systeme haben jedoch den Nachteil, dass sie nur anwendungsspezifisch einsetzbar sind und nur eine geringe Ausfallsicherheit aufweisen.Self-powered sensor systems are now widely used in many areas, such as industrial automation, automotive technology (tire pressure sensors) and home automation. Many conventional self-powered microsystems include a microgenerator which converts latent energy, such as heat, light or mechanical vibrations, into electrical energy in the environment. However, such microgenerators can only provide relatively low powers, so that there is a desire to extract power or energy from the microgenerator with the aid of what is known as an interface circuit (interface circuit) as efficiently as possible (energy). The storage and transport of energy to a consumer should be interpreted as efficiently as possible. In conventional energy self-sufficient microsystems, the necessary energy efficiency is achieved by using an optimally adapted system architecture of microgenerator, interface circuit, memory unit and voltage regulator tailored to the respective application. However, such systems have the disadvantage that they can only be used for specific applications and have only low reliability.

Bekannt sind darüber hinaus auch energieautarke Mikrosysteme, welche sich einer Batterie als Energiequelle bedienen. Die begrenzte Energiespeicherkapazität einer Batterie bedingt jedoch einen relativ hohen Wartungsaufwand. Außerdem ist auch bei Einsatz einer Batterie nur eine geringe Ausfallsicherheit gegeben.Also known are self-powered micro-systems, which use a battery as an energy source. The limited energy storage capacity of a battery, however, requires a relatively high maintenance. In addition, even when using a battery low resiliency is given.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein energieautarkes Mikrosystem und ein Verfahren zu dessen Betrieb anzugeben, welche mit möglichst geringem schaltungstechnischem Aufwand eine universelle Anwendbarkeit für verschiedene Anwendungen bei erhöhter Zuverlässigkeit des Systems gewährleisten.The invention has for its object to provide an energy self-sufficient microsystem and a method for its operation, which ensure a universal applicability for different applications with increased reliability of the system with minimal circuit complexity.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein energieautarkes Mikrosystem, mit mindestens zwei lokalen Energiequellen, von welchen mindestens eine einen Mikrogenerator und eine Schnittstellen-Schaltung zur Extraktion von Energie aus dem Mikrogenerator umfasst, und einer Zentraleinheit, welche mindestens eine zentrale Speichereinheit zum Speichern der aus dem/den Mikrogenerator/en extrahierten Energie aufweist.This object is achieved by an energy self-sufficient microsystem, comprising at least two local energy sources, of which at least one comprises a microgenerator and an interface circuit for extracting energy from the microgenerator, and a central unit, which has at least one central storage unit for storing the having the microgenerator / s extracted energy.

Durch die mehreren, insbesondere verschiedenartigen, Energiequellen, welche sequentiell oder simultan genutzt werden können, kann die Zuverlässigkeit des energieautarken Systems erhöht werden.The reliability of the energy self-sufficient system can be increased by the multiple, in particular different, energy sources which can be used sequentially or simultaneously.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist eine der lokalen Energiequellen als Batterie ausgestaltet. Eine Steuerlogik kann dann situationsbedingt festlegen, ob die an einen Verbraucher abzugebende Energie aus der zentralen Speichereinheit oder der Batterie entnommen wird. Durch das Vorsehen einer zweiten Energiequelle in Form eines Mikrogenerators mit nachgeschalteter Schnittstellen-Schaltung kann das Wartungsintervall zur Kontrolle und ggf. dem Austausch der Batterie deutlich erhöht werden.According to one embodiment of the invention, one of the local energy sources is designed as a battery. Depending on the situation, a control logic can then determine whether the energy to be delivered to a consumer is taken from the central storage unit or the battery. By providing a second energy source in the form of a microgenerator with a downstream interface circuit, the maintenance interval for checking and possibly replacing the battery can be significantly increased.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung weisen die mindestens zwei lokalen Energiequellen jeweils einen Mikrogenerator und eine Schnittstellen-Schaltung zur Extraktion Von Energie aus dem Mikrogenerator auf.According to an alternative embodiment of the invention, the at least two local energy sources each have a microgenerator and an interface circuit for extracting energy from the microgenerator.

Die jeweilige Zuordnung einer Schnittstellen-Schaltung zu den einzelnen Mikrogeneratoren erlaubt eine hocheffiziente Extraktion von Energie aus dem jeweiligen Mikrogenerator, in dem zum Beispiel der Arbeitspunkt des jeweiligen Mikrogenerators optimal eingestellt wird.The respective assignment of an interface circuit to the individual microgenerators allows a highly efficient extraction of energy from the respective microgenerator, in which, for example, the operating point of the respective microgenerator is optimally adjusted.

Die erfindungsgemäße Architektur erlaubt darüber hinaus einen modularen Aufbau, bei welchem je nach Anwendung und Umgebung verschiedene Energiequellen eingesetzt werden können. Trotz mehrerer und vorzugsweise verschiedenartiger Energiequellen kann die zentrale Speichereinheit geladen werden, ohne dass es zu dadurch bedingten Verlusten und Effizienzverringerungen bezüglich der einzelnen Energiequellen kommt. Die Quellen haben auch keinen Einfluss aufeinander, so dass jede unabhängig von der aktuellen Lastsituation und unabhängig von einem aktuellen Spannungspegel der zentralen Speichereinheit in ihrem optimalen Arbeitspunkt betrieben werden kann. Auch der Ausfall oder die Hinzunahme einer Energiequelle beeinflusst die übrigen Energiequellen des energieautarken Systems nicht, so dass der Betrieb des Gesamtsystems nicht unterbrochen werden muss.In addition, the architecture according to the invention allows a modular design in which different energy sources can be used, depending on the application and the environment. Despite multiple and preferably dissimilar energy sources, the central storage unit may be charged without resulting in losses and efficiency reductions in the individual energy sources. The sources also have no influence on each other, so that each can be operated independently of the current load situation and regardless of a current voltage level of the central storage unit in its optimal operating point. Also, the failure or the addition of an energy source does not affect the other energy sources of the self-sufficient energy system, so that the operation of the entire system must not be interrupted.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Zentraleinheit mindestens einen Spannungsregler, vorzugsweise in Form eines verlustarmen Gleichspannungswandlers (DC/DC-Wandler) aufweist, welcher eine Ausgangsspannung der zentralen Speichereinheit und/oder der Batterie auf eine vorgebbare Soll-Ausgangsspannung regelt. Ein derartiger Spannungsregler ermöglicht die Erzeugung verbraucherspezifischer Ausgangsspannungspegel, wodurch neben der hocheffizienten Extraktion von Energie aus den Mikrogeneratoren auch ein energieeffizienter Transport der Energie zu dem oder den Verbrauchern gewährleistet ist. Sind mehrere Verbraucher an das energieautarke System angeschlossen, so können dementsprechend auch mehrere Spannungsregler vorgesehen sein.An embodiment of the invention provides that the central unit has at least one voltage regulator, preferably in the form of a low-loss DC-DC converter (DC / DC converter), which regulates an output voltage of the central memory unit and / or the battery to a predetermined target output voltage. Such a voltage regulator allows the generation of consumer-specific output voltage level, which in addition to the high-efficiency extraction of energy from the microgenerators and energy-efficient transport of the energy is guaranteed to the consumer or consumers. Are several Consumers connected to the energy self-sufficient system, so also several voltage regulator can be provided accordingly.

Eine lokale Energiequelle kann neben einem Mikrogenerator und einer Schnittstellen-Schaltung auch eine lokale Speichereinheit umfassen, so dass vor dem Speichern der Energie in der zentralen Speichereinheit eine lokale Zwischenspeicherung möglich ist.In addition to a microgenerator and an interface circuit, a local energy source may also include a local memory unit, so that local storage may be possible before the energy is stored in the central memory unit.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist mindestens eine der lokalen Energiequellen neben einem Mikrogenerator und einer Schnittstellen-Schaltung auch einen lokalen Gleichspannungswandler auf, welcher der lokalen Speichereinheit oder der zentralen Speichereinheit vorgeschaltet ist und eine Eingangsspannung des Gleichspannungswandlers in eine aktuelle Speicherspannung der lokalen Speichereinheit bzw. der zentralen Speichereinheit wandelt.According to a further embodiment of the invention, at least one of the local energy sources in addition to a microgenerator and an interface circuit on a local DC-DC converter, which is connected upstream of the local memory unit or the central memory unit and an input voltage of the DC-DC converter in a current memory voltage of the local memory unit or the central storage unit converts.

Ist die aktuelle lokale Speicherspannung einer lokalen Speichereinheit größer als die aktuelle zentrale Speicherspannung der zentralen Speichereinheit so kann Energie an den zentralen Speicher ohne zusätzliche Spannungswandlung transportiert werden. Ist die lokale Speicherspannung aber kleiner als die zentrale Speicherspannung so kann die lokale Speicherspannung mit Hilfe eines lokalen Gleichspannungswandlers an eine aktuelle zentrale Speicherspannung angepasst werden. Alternativ dazu kann der Gleichspannungswandler auch einer lokalen Speichereinheit vorgeschaltet werden, um die aus dem Mikrogenerator extrahierte Energie unmittelbar an die momentane lokale Speicherspannung anzupassen. Bei einer derartigen Architektur ist es auch möglich, den lokalen Gleichspannungswandler in die Schnittstellenschaltung der Energiequelle zu integrieren.If the current local memory voltage of a local memory unit is greater than the current central memory voltage of the central memory unit, energy can be transported to the central memory without additional voltage conversion. However, if the local memory voltage is less than the central memory voltage, the local memory voltage can be adjusted to a current central memory voltage with the aid of a local DC-DC converter. Alternatively, the DC-DC converter can also be connected upstream of a local memory unit in order to directly adapt the energy extracted from the microgenerator to the instantaneous local memory voltage. In such an architecture, it is also possible to integrate the local DC-DC converter in the interface circuit of the power source.

Um Querkopplungen oder Querströme zwischen einzelnen lokalen Speichereinheiten zu vermeiden, ist es gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die lokalen Energiequellen steuerbare Schaltelemente, z. B. in Form von Sperrschaltern oder Längstransistoren, umfassen, durch welche die jeweiligen Energiequellen mit der Zentraleinheit verbindbar und von dieser trennbar sind.In order to avoid cross-couplings or cross-currents between individual local storage units, it is provided according to a further embodiment of the invention that the local energy sources controllable switching elements, for. B. in the form of blocking switches or series transistors, comprise, by which the respective energy sources with the central unit can be connected and separated from this.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist jedem Schaltelement eine lokale Steuereinheit zugeordnet, welche das jeweilige Schaltelement derart steuert, dass das Schaltelement nur geschlossen wird, wenn eine aktuelle lokale Speicherspannung an der lokalen Speichereinheit höher ist als eine aktuelle zentrale Speicherspannung an der zentralen Speichereinheit und wenn kein Schaltelement einer weiteren Energiequelle geschlossen ist. Weist die jeweilige lokale Energiequelle einen lokalen Gleichspannungswandler auf, welcher dem Schaltelement unmittelbar vorgeschaltet ist, so kann dieser die notwendige Spannungsanpassung an die aktuelle zentrale Speicherspannung durchführen, so dass in diesem Fall die Spannungsbedingung nicht eigens überwacht werden muss. Andernfalls kann die Spannungsbedingung auf einfache Weise, z. B. mit Hilfe eines Komparators, überprüft werden.According to one embodiment of the invention, each switching element is assigned a local control unit which controls the respective switching element such that the switching element is only closed if a current local memory voltage at the local memory unit is higher than a current central memory voltage at the central memory unit and if no Switching element of another energy source is closed. If the respective local energy source has a local DC-DC converter which is connected directly upstream of the switching element, then it can perform the necessary voltage adaptation to the current central memory voltage, so that in this case the voltage condition does not have to be specifically monitored. Otherwise, the voltage condition in a simple manner, for. B. using a comparator, be checked.

Bei Verwendung von Sperrschaltern kann der jeweilige Sperrschalter nach dem Ladungsausgleich, welcher typischer Weise sehr schnell erfolgt, wieder geöffnet werden.When using interlock switches, the respective blocking switch can be reopened after charge equalization, which is typically very fast.

Alternativ zu einer dezentralen Steuerung kann auch eine zentrale Steuereinheit vorgesehen sein, welche die Schaltelemente derart steuert, dass jeweils nur ein einziges Schaltelement geschlossen ist, wobei die aktuelle lokale Speicherspannung an der jeweiligen lokalen Speichereinheit höher sein muss als die aktuelle zentrale Speicherspannung an der zentralen Speichereinheit.As an alternative to a decentralized control, a central control unit may also be provided which controls the switching elements in such a way that only a single switching element is closed, wherein the current local memory voltage at the respective local memory unit must be higher than the current central memory voltage at the central memory unit ,

Sind die Schaltelemente als Sperrschalter ausgestaltet, so kann die zentrale Steuereinheit bei ausreichender lokaler Speicherspannung des jeweiligen Lokalspeichers die Sperrschalter zum Beispiel zyklisch öffnen. Sind anstelle von Sperrschaltern geregelte Längstransistoren vorgesehen, so kann auf ein derartiges zyklisches (Zeitmultiplex-)Verfahren verzichtet werden, da die Längstransistoren beispielsweise derart gesteuert werden können, dass sie als Stromquelle arbeiten, welche die lokale Speichereinheit mit definiertem Strom in die zentrale Speichereinheit entlädt.If the switching elements are designed as a blocking switch, the central control unit can open the blocking switches cyclically, for example, if the local memory voltage of the respective local memory is sufficient. If regulated longitudinal transistors are provided instead of blocking switches, then such a cyclic (time-division multiplexing) method can be dispensed with, since the series transistors can, for example, be controlled to operate as a current source which discharges the local storage unit with defined current into the central storage unit.

Alternativ dazu können die Längstransistoren auch derart gesteuert werden, dass sie in der Art eines Linearreglers arbeiten und die lokale Speicherspannung auf die aktuelle zentrale Speicherspannung des Zentralspeichers anpassen. Die Steuerspannungen für die einzelnen Längstransistoren können dabei gleich oder auch spezifisch einstellbar sein.Alternatively, the series transistors may also be controlled to operate in the manner of a linear regulator and to adjust the local memory voltage to the current central memory voltage of the central memory. The control voltages for the individual longitudinal transistors can be the same or specifically adjustable.

Die Erfindung schafft auch ein Verfahren zum Betrieb eines erfindungsgemäßen energieautarken Systems, bei dem Energie aus mindestens zwei Mikrogeneratoren extrahiert wird und in einer zentralen Speichereinheit gespeichert wird.The invention also provides a method for operating an energy self-sufficient system according to the invention in which energy is extracted from at least two microgenerators and stored in a central storage unit.

Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die aus den Mikrogeneratoren extrahierte Energie in lokalen Speichereinheiten zwischengespeichert wird.An embodiment of the method according to the invention provides that the energy extracted from the microgenerators is temporarily stored in local storage units.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus Ausführungsbeispielen, welche im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from exemplary embodiments, which in the Below are explained with reference to the drawings. Show it:

1 ein schematisches Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen energieautarken Mikrosystems, 1 FIG. 2 shows a schematic block diagram of a first embodiment of an energy self-sufficient microsystem according to the invention, FIG.

2 ein schematisches Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen energieautarken Mikrosystems, 2 FIG. 2 shows a schematic block diagram of a second embodiment of an energy self-sufficient microsystem according to the invention, FIG.

3 eine schematische Darstellung der zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen energieautarken Mikrosystems mit Schaltelementen in Form von Längstransistoren, und 3 a schematic representation of the second embodiment of an energy self-sufficient microsystem according to the invention with switching elements in the form of series transistors, and

4 ein schematisches Blockschaltbild einer lokalen Energiequelle. 4 a schematic block diagram of a local power source.

In den Figuren sind identische oder funktionsgleiche Komponenten jeweils mit dem gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.In the figures, identical or functionally identical components are each marked with the same reference character.

Das in 1 schematisch dargestellte erfindungsgemäße Mikrosystem umfasst eine Zentraleinheit 1 und N + 1 lokale Energiequellen 2-1 bis 2-(N + 1), wobei lediglich die erste, zweite, N-te und (N + 1)-te Energiequelle dargestellt sind. Die Energiequellen 2-1 bis 2-N umfassen jeweils einen Mikrogenerator 3-1 bis 3-N zur Erzeugung von elektrischer Energie und eine daran jeweils angeschlossene Schnittstellen-Schaltung 4-1 bis 4-N zur Extraktion von Energie aus dem Mikrogenerator und zur Energieübertragung an eine jeweils nachgeschaltete lokale Speichereinheit 5-1 bis 5-N. Diese lokalen Speichereinheiten 5-1 bis 5-N ermöglichen die Zwischenspeicherung der aus den Mikrogeneratoren 3-1 bis 3-N extrahierten Energie. Den lokalen Speichereinheiten 5-1 bis 5-N ist jeweils ein lokaler Gleichspannungswandler 6-1 bis 6-N nachgeschaltet, welcher eine aktuelle lokale Speicherspannung der lokalen Speichereinheiten 5-1 bis 5-N an eine aktuelle zentrale Speicherspannung einer zentralen Speichereinheit 7 in der Zentraleinheit 1 anpasst. Die (N + 1)-te Energiequelle 2-(N + 1) ist als Batterie 8 ausgeführt. Alternativ zu der dargestellten Ausführungsform kann die Zentraleinheit 1 auch mehrere, vorzugsweise verschiedenartige Energiespeicher-Einheiten aufweisen.This in 1 schematically illustrated microsystem according to the invention comprises a central unit 1 and N + 1 local energy sources 2-1 to 2- (N + 1) wherein only the first, second, Nth and (N + 1) th energy sources are shown. The energy sources 2-1 to 2-N each include a microgenerator 3-1 to 3-N for generating electrical energy and an interface circuit connected thereto 4-1 to 4-N for extracting energy from the microgenerator and for transmitting energy to a respectively downstream local storage unit 5-1 to 5-N , These local storage units 5-1 to 5-N allow the caching of the microgenerators 3-1 to 3-N extracted energy. The local storage units 5-1 to 5-N is in each case a local DC-DC converter 6-1 to 6-N which is a current local memory voltage of the local memory units 5-1 to 5-N to a current central memory voltage of a central memory unit 7 in the central unit 1 adapts. The (N + 1) th energy source 2- (N + 1) is as a battery 8th executed. As an alternative to the illustrated embodiment, the central unit 1 also have several, preferably different types of energy storage units.

Die Mikrogeneratoren 3-1 bis 3-N sind beispielsweise als Solar-Energiewandler, Vibrationswandler, thermo-elektrische Wandler oder Durchfluss-Energiewandler ausgestaltet und wandeln in der Umgebung latent vorhandene Energie, wie beispielsweise Licht, Wärme, mechanische Vibrationen bzw. Strömungen in elektrische Energie umwandelt. Vorzugsweise weist ein erfindungsgemäßes Mikrosystem Mikrogeneratoren auf, welche auf unterschiedlichen Wirkprinzipien basieren.The microgenerators 3-1 to 3-N are designed, for example, as solar energy converters, vibration transducers, thermoelectric converters or flow energy converters and convert latent energy present in the environment, such as light, heat, mechanical vibrations or flows into electrical energy. Preferably, a microsystem according to the invention has microgenerators based on different principles of action.

Die lokalen Speichereinheiten 5-1 bis 5-N sind lediglich optional und für die Anwendbarkeit der Erfindung nicht unbedingt erforderlich. Ebenso kann auf die lokalen Gleichspannungswandler 6-1 bis 6-N verzichtet werden, wenn die Ausgangsspannungen der Schnittstellen-Schaltungen 4-1 bis 4-N oder der lokalen Speichereinheiten 5-1 bis 5-N ohnehin an die Spannung der zentralen Speichereinheit 7 angepasst sind. Ebenso ist es denkbar, dass nur einige der Energiequellen 2-1 bis 2-N eine lokale Speichereinheit und/oder einen lokalen Gleichspannungswandler aufweisen.The local storage units 5-1 to 5-N are merely optional and not necessarily required for the applicability of the invention. Likewise, on the local DC-DC converter 6-1 to 6-N be waived if the output voltages of the interface circuits 4-1 to 4-N or the local storage units 5-1 to 5-N anyway to the voltage of the central storage unit 7 are adjusted. Likewise, it is conceivable that only some of the energy sources 2-1 to 2-N a local memory unit and / or a local DC-DC converter.

In der Zentraleinheit 2 sind neben der zentralen Speichereinheit 7 auch M der zentralen Speichereinheit 7 nachgeschaltete Spannungsregler 9-1 bis 9-M vorgesehen, welche eine Ausgangspannung der zentralen Speichereinheit 7 oder eine Ausgangsspannung der Batterie 8 auf vorgebbare, an Verbrauchern 10-1 bis 10-M jeweils benötigte Soll-Ausgangsspannungen anpasst. Zur Vereinfachung der Darstellung sind lediglich die ersten beiden sowie der M-te Verbraucher dargestellt. Eine Steuerlogik 11 legt situationsbedingt, z. B. in Abhängigkeit vom jeweiligen Ladezustand der Batterie 8 und der zentralen Speichereinheit 7, fest, ob die an die Verbraucher 10-1 bis 10-M abzugebende Energie aus der zentralen Speichereinheit 7 oder der Batterie 8 entnommen wird. Auf die Steuerlogik 11 kann selbstverständlich verzichtet werden, wenn keine der lokalen Energiequellen als Batterie ausgestaltet ist.In the central unit 2 are next to the central storage unit 7 also M of the central storage unit 7 downstream voltage regulator 9-1 to 9-M provided which an output voltage of the central memory unit 7 or an output voltage of the battery 8th on prescribable, to consumers 10-1 to 10-M each required nominal output voltages adapts. To simplify the illustration, only the first two and the Mth consumers are shown. A control logic 11 situational, z. B. depending on the respective state of charge of the battery 8th and the central storage unit 7 , whether that is to the consumer 10-1 to 10-M Energy to be dispensed from the central storage unit 7 or the battery 8th is removed. On the control logic 11 can be omitted, of course, if none of the local energy sources is designed as a battery.

Eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mikrosystems ist in 2 schematisch dargestellt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der in 1 dargestellten Ausführungsform dadurch, dass zum einen keine als Batterie ausgestaltete Energiequelle vorgesehen ist. Zum anderen umfassen die Energiequellen 1-1 bis 1-N jeweils ein steuerbares Schaltelement 20-1 bis 20-N, welches jeweils zwischen die lokalen Speichereinheit 5-1 bis 5-N und die zentrale Speichereinheit 7 geschaltet sind. Diese Schaltelemente 20-1 bis 20-N können zum Beispiel als Sperrschalter oder Längstransistoren ausgeführt sein und dienen dazu, die jeweiligen Energiequellen 2-1 bis 2-N mit der Zentraleinheit zu verbinden oder von dieser zu trennen. Auf diese Weise können Querkopplungen oder Querströmen zwischen den einzelnen lokalen Speichereinheiten 5-1 bis 5-N vermieden werden. Darüber hinaus sind im Gegensatz zur ersten Ausführungsform gemäß 1 die lokalen Gleichspannungswandler 6-1 bis 6-N den lokalen Speichereinheiten 5-1 bis 5-N nicht nach-, sondern vorgeschaltet. Sie dienen damit nicht mehr der Spannungsanpassung der Ausgangsspannung der lokalen Speichereinheiten 5-1 bis 5-N an die aktuelle zentrale Speicherspannung der zentralen Speichereinheit 7, sondern der Spannungsanpassung der Ausgangsspannungen der Schnittstellen-Schaltungen 4-1 bis 4-N an die aktuellen lokalen Speicherspannungen der lokalen Speichereinheiten 5-1 bis 5-N. Je nach Anordnung der lokalen Gleichspannungswandler 6-1 bis 6-N wird somit eine Eingangsspannung des Gleichspannungswandlers in die aktuelle lokale Speicherspannung der jeweiligen lokalen Speichereinheit 5-1 bis 5-N oder in die aktuelle zentrale Speicherspannung der zentralen Speichereinheit 7 gewandelt.Another embodiment of a microsystem according to the invention is shown in FIG 2 shown schematically. This embodiment differs from that in FIG 1 illustrated embodiment in that on the one hand designed as a battery energy source is provided. On the other hand, the energy sources include 1-1 to 1-N in each case a controllable switching element 20-1 to 20-N , each between the local storage unit 5-1 to 5-N and the central storage unit 7 are switched. These switching elements 20-1 to 20-N may for example be designed as a blocking switch or series transistors and serve to the respective energy sources 2-1 to 2-N to connect to or disconnect from the central unit. In this way, cross-couplings or cross-flows between the individual local storage units 5-1 to 5-N be avoided. Moreover, in contrast to the first embodiment according to 1 the local DC-DC converter 6-1 to 6-N the local storage units 5-1 to 5-N not nach-, but upstream. They are thus no longer used to adjust the voltage of the output voltage of the local memory units 5-1 to 5-N to the current central memory voltage of the central memory unit 7 but the voltage adjustment of the output voltages of the interface circuits 4-1 to 4-N to the current local storage voltages of the local storage units 5-1 to 5-N , Depending on the arrangement of the local DC-DC converter 6-1 to 6-N Thus, an input voltage of the DC-DC converter in the current local memory voltage of the respective local memory unit 5-1 to 5-N or in the current central memory voltage of the central memory unit 7 changed.

In der Zentraleinheit 1 ist eine zentrale Steuereinheit 21 zur Steuerung der Schaltelemente 20-1 bis 20-N vorgesehen. Sind die Schaltelemente 20-1 bis 20-N als Sperrschalter ausgestaltet, so können die Sperrschalter bei ausreichender Speicherspannung an der jeweiligen lokalen Speichereinheit z. B. zyklisch durch die zentrale Steuereinheit 21 geschlossen werden. Das zyklische Schließen der Sperrschalter stellt sicher, dass stets nur ein einziger Sperrschalter geschlossen ist und somit Querströme zwischen den einzelnen lokalen Speichereinheiten 5-1 bis 5-N sicher vermieden werden. Diese Bedingung kann aber durch die zentrale Steuereinheit 21 selbstverständlich auch auf andere Weise als durch zyklisches Schließen der Sperrschalter sichergestellt werden.In the central unit 1 is a central control unit 21 for controlling the switching elements 20-1 to 20-N intended. Are the switching elements 20-1 to 20-N configured as a blocking switch, the blocking switch can be at sufficient memory voltage at the respective local memory unit z. B. cyclically by the central control unit 21 getting closed. The cyclic closing of the inhibit switches ensures that only a single inhibit switch is always closed and thus cross-currents between the individual local storage units 5-1 to 5-N safely avoided. This condition can be achieved by the central control unit 21 Of course, be ensured in other ways than by cyclically closing the lock switch.

Alternativ zu einer in 2 dargestellten zentralen Steuereinheit 21 kann auch jedem Schaltelement 20-1 bis 20-N eine nicht dargestellte lokale Steuereinheit zugeordnet sein. Sind die Schaltelemente 20-1 bis 20-N als Sperrschalter ausgestaltet, so muss das jeweilige Schaltelement 20-1 bis 20-N derart gesteuert werden, dass das Schaltelement nur geschlossen wird, wenn die aktuelle lokale Speicherspannung an der lokalen Speichereinheit 5-1 bis 5-N höher ist als die aktuelle Speichespannung an der zentralen Speichereinheit 7. Außerdem ist auch bei dezentraler Steuerung sicherzustellen, dass kein Schaltelement 20-1 bis 20-N einer weiteren Energiequelle 2-1 bis 2-N geschlossen ist. Nach dem Ladungsausgleich, welcher typischer Weise sehr schnell erfolgt, kann der jeweilige Sperrschalter wieder geöffnet werden.Alternatively to a in 2 shown central control unit 21 can also be any switching element 20-1 to 20-N be associated with a local control unit, not shown. Are the switching elements 20-1 to 20-N configured as a blocking switch, so must the respective switching element 20-1 to 20-N be controlled such that the switching element is closed only when the current local memory voltage at the local memory unit 5-1 to 5-N is higher than the current storage voltage at the central storage unit 7 , In addition, even with decentralized control ensure that no switching element 20-1 to 20-N another source of energy 2-1 to 2-N closed is. After the charge balance, which is typically very fast, the respective lock switch can be opened again.

Anstelle von Sperrschaltern können auch Längstransistoren als steuerbare Schaltelemente 20-1 bis 20-N eingesetzt werden. Damit kann auf ein zyklisches (Zeitmultiplex-)Verfahren verzichtet werden. Ein Längstransistor darf allerdings auch nur dann schließen, d. h. durchschalten, wenn die lokale Speicherspannung der jeweils zugeordneten lokalen Speichereinheit 5-1 bis 5-N größer ist als die aktuelle zentrale Speicherspannung der zentralen Speichereinheit 7. Dies kann z. B. mit Hilfe eines Komparators 30 realisiert werden (vgl. 3). Zur Vereinfachung der Darstellung sind in 3 die Schnittstellen-Schaltungen und ggf. die lokalen Speichereinheiten und lokalen Gleichspannungswandler jeweils in einem Block 31-1 bis 31-N zusammengefasst. Außerdem ist der Komparator 30 lediglich für das Schaltelement 20-1 der ersten Energiequelle 1-1 dargestellt. Ebenfalls aus Gründen der zeichentechnischen Vereinfachung ist von der Zentraleinheit 7 lediglich die zentrale Steuereinheit 21 dargestellt.Instead of blocking switches can also longitudinal transistors as controllable switching elements 20-1 to 20-N be used. This can be dispensed with a cyclic (time division multiplex) method. However, a series transistor may only close, ie switch through, if the local memory voltage of the respectively assigned local memory unit 5-1 to 5-N is greater than the current central memory voltage of the central memory unit 7 , This can be z. B. with the help of a comparator 30 be realized (cf. 3 ). To simplify the illustration are in 3 the interface circuits and possibly the local memory units and local DC-DC converter in a block 31-1 to 31-N summarized. Besides, the comparator is 30 only for the switching element 20-1 the first energy source 1-1 shown. Also for the sake of simplifying the drawing is from the central unit 7 only the central control unit 21 shown.

Die Steuerspannung U_G kann dabei durch die zentrale Steuereinheit 21 oder auch durch eine nicht dargestellte lokale Steuereinheit derart geregelt werden, dass der Längstransistor als Stromquelle arbeitet, welche die lokale Speichereinheit 5-1 bis 5-N mit definiertem Strom in die zentrale Speichereinheit 7 entlädt. Alternativ dazu kann die Steuerspannung U_G auch derart geregelt werden, dass der Längstransistor in der Art eines Linearreglers arbeitet und die lokale Speicherspannung an die aktuelle Speicherspannung der zentralen Speichereinheit 7 anpasst. Die Steuerspannungen U_G der einzelnen Längstransistoren können dabei gleich oder auch individuell einstellbar sein.The control voltage U _G can by the central control unit 21 or be controlled by a local control unit, not shown, such that the series transistor operates as a current source, which the local memory unit 5-1 to 5-N with defined current in the central storage unit 7 discharges. Alternatively, the control voltage U _{G can} also be controlled such that the series transistor operates in the manner of a linear regulator and the local memory voltage to the current memory voltage of the central memory unit 7 adapts. The control voltages U _{G of} the individual longitudinal transistors can be the same or individually adjustable.

Das erfindungsgemäße Mikrosystem zeichnet sich unter anderem durch seine Modularität aus. Je nach Anwendungsfall und Umgebungsbedingungen können verschiedene Energiequellen eingesetzt, hinzugeschaltet oder auch entfernt werden.The microsystem according to the invention is characterized, inter alia, by its modularity. Depending on the application and environmental conditions, different energy sources can be used, added or removed.

4 zeigt schematisch ein solches Modul in Form einer einzelnen lokalen Energiequelle 40, welche einen Mikrogenerator in Form eines Solar-Energiewandlers oder Solarmoduls 41 sowie eine nachgeschaltete Schnittstellen-Schaltung in Form eines sogenannten Maximum Powerpoint-Trackers (MPP) 42 umfasst. Die aus dem Solar-Energiewandler 41 extrahierte Energie wird in einer lokalen Speichereinheit 43 zwischengespeichert und kann von dort über einen lokalen Gleichspannungswandler 44 an den Ausgang der Energiequelle 40 weitergeleitet werden. Ein steuerbares Schaltelement ist bei dieser Ausführungsform nicht vorgesehen. Die lokale Speicherspannung an der lokalen Speichereinheit 43 wird von einem ersten Komparator 45 überwacht. Übersteigt die lokale Speicherspannung einen vorgebbaren ersten Maximalwert V_max1 so kann der Maximum Powerpoint-Tracker 42 angehalten werden. Ein zweiter Komparator 46 überwacht die Ausgangsspannung V_out der Energiequelle 40. Übersteigt die Ausgangsspannung V_out der Energiequelle 40 einen vorgebbaren zweiten Maximalwert V_max2, so wird der lokale Gleichspannungswandler 44 gestoppt. Auf diese Weise kann mit einfachen schaltungstechnischen Mitteln auch eine erhöhte Betriebssicherheit gewährleistet werden. 4 schematically shows such a module in the form of a single local energy source 40 , which a microgenerator in the form of a solar energy converter or solar module 41 and a downstream interface circuit in the form of a so-called maximum powerpoint tracker (MPP) 42 includes. The from the solar energy converter 41 extracted energy is stored in a local storage unit 43 cached and can from there via a local DC-DC converter 44 to the output of the power source 40 to get redirected. A controllable switching element is not provided in this embodiment. The local storage voltage at the local storage unit 43 is from a first comparator 45 supervised. If the local memory _{voltage exceeds} a predefinable first maximum value V _max1 , the maximum powerpoint tracker may be _exceeded 42 be stopped. A second comparator 46 monitors the output voltage V _{out of} the power source 40 , Exceeds the output voltage V _{out of} the power source 40 a predefinable second maximum value V _max2 , then the local DC-DC converter 44 stopped. In this way, an increased reliability can be ensured with simple circuit technology.

Claims (15)

Energieautarkes Mikrosystem mit – mindestens zwei lokalen Energiequellen (2-1, 2-2, 2-N, 2-(N + 1), 40), von welchen mindestens eine einen Mikrogenerator (3-1, 3-2, 3-N, 41) und eine Schnittstellen-Schaltung (4-1, 4-2, 4-N, 42) zur Extraktion von Energie aus dem Mikrogenerator (3-1, 3-2, 3-N, 41) umfasst, und – einer Zentraleinheit (1), welche mindestens eine zentrale Speichereinheit (7) zum Speichern der aus dem/den Mikrogeneratoren (3-1, 3-2, 3-N, 41) extrahierten Energie aufweist.Energy self-sufficient microsystem with - at least two local energy sources ( 2-1 . 2-2 . 2-N . 2- (N + 1) . 40 ), of which at least one is a microgenerator ( 3-1 . 3-2 . 3-N . 41 ) and an interface circuit ( 4-1 . 4-2 . 4-N . 42 ) to Extraction of energy from the microgenerator ( 3-1 . 3-2 . 3-N . 41 ), and - a central processing unit ( 1 ), which at least one central storage unit ( 7 ) for storing the microgenerators ( 3-1 . 3-2 . 3-N . 41 ) has extracted energy. Mikrosystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der lokalen Energiequellen (2-(N + 1)) als Batterie (8) ausgestaltet ist.Microsystem according to claim 1, characterized in that one of the local energy sources ( 2- (N + 1) ) as a battery ( 8th ) is configured. Mikrosystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei lokalen Energiequellen (2-1, 2-2, 2-N, 40) jeweils einen Mikrogenerator (3-1, 3-2, 3-N, 41) und eine Schnittstellen-Schaltung (4-1, 4-2, 4-N, 42) zur Extraktion von Energie aus dem Mikrogenerator (3-1, 3-2, 3-N, 41) umfassen.Microsystem according to claim 1, characterized in that the at least two local energy sources ( 2-1 . 2-2 . 2-N . 40 ) each have a microgenerator ( 3-1 . 3-2 . 3-N . 41 ) and an interface circuit ( 4-1 . 4-2 . 4-N . 42 ) for the extraction of energy from the microgenerator ( 3-1 . 3-2 . 3-N . 41 ). Mikrosystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentraleinheit (1) mindestens einen Spannungsregler (9-1, 9-2, 9-M), insbesondere einen Gleichspannungswandler, aufweist, welcher eine Ausgangsspannung der zentralen Speichereinheit (7) und/oder der Batterie (8) auf eine vorgebbare Soll-Ausgangsspannung regelt.Microsystem according to one of claims 1 to 3, characterized in that the central unit ( 1 ) at least one voltage regulator ( 9-1 . 9-2 . 9-M ), in particular a DC-DC converter, which has an output voltage of the central memory unit ( 7 ) and / or the battery ( 8th ) controls to a predetermined target output voltage. Mikrosystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der/die Mikrogenerator/en (3-1, 3-2, 3-N, 41) als Solar-Energiewandler und/oder Vibrationswandler und/oder thermo-elektrisch/r Wandler und/oder Durchfluss-Energiewandler ausgestaltet ist/sind.Microsystem according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the microgenerator (s) ( 3-1 . 3-2 . 3-N . 41 ) is designed as a solar energy converter and / or vibration converter and / or thermoelectric / r converter and / or flow energy converter is / are. Mikrosystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der lokalen Energiequellen (2-1, 2-2, 2-N, 2-(N + 1), 40) zusätzlich zu einem Mikrogenerator (3-1, 3-2, 3-N, 41) und einer Schnittstellen-Schaltung (4-1, 4-2, 4-N, 42) eine lokale Speichereinheit (5-1, 5-2, 5-N, 43) zur Zwischenspeicherung der aus dem Mikrogenerator (3-1, 3-2, 3-N, 41) extrahierten Energie umfasst.Microsystem according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the local energy sources ( 2-1 . 2-2 . 2-N . 2- (N + 1) . 40 ) in addition to a microgenerator ( 3-1 . 3-2 . 3-N . 41 ) and an interface circuit ( 4-1 . 4-2 . 4-N . 42 ) a local storage unit ( 5-1 . 5-2 . 5-N . 43 ) for temporary storage of the microgenerator ( 3-1 . 3-2 . 3-N . 41 ) comprises extracted energy. Mikrosystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der lokalen Energiequellen (2-1, 2-2, 2-N, 2-(N + 1), 40) zusätzlich zu einem Mikrogenerator (3-1, 3-2, 3-N, 41) und einer Schnittstellen-Schaltung (4-1, 4-2, 4-N, 42) einen lokalen Gleichspannungswandler (6-1, 6-2, 6-N, 44) aufweist, welcher der lokalen Speichereinheit (5-1, 5-2, 5-N, 43) oder der zentralen Speichereinheit (7) vorgeschaltet ist und eine Eingangsspannung des lokalen Gleichspannungswandlers (6-1, 6-2, 6-N, 44) in eine aktuelle Speicherspannung der lokalen Speichereinheit (5-1, 5-2, 5-N, 43) bzw. der zentralen Speichereinheit (7) wandelt.Microsystem according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the local energy sources ( 2-1 . 2-2 . 2-N . 2- (N + 1) . 40 ) in addition to a microgenerator ( 3-1 . 3-2 . 3-N . 41 ) and an interface circuit ( 4-1 . 4-2 . 4-N . 42 ) a local DC-DC converter ( 6-1 . 6-2 . 6-N . 44 ), which of the local storage unit ( 5-1 . 5-2 . 5-N . 43 ) or the central storage unit ( 7 ) is connected upstream and an input voltage of the local DC-DC converter ( 6-1 . 6-2 . 6-N . 44 ) into an actual memory voltage of the local memory unit ( 5-1 . 5-2 . 5-N . 43 ) or the central storage unit ( 7 ) converts. Mikrosystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der lokale Gleichspannungswandler (6-1, 6-2, 6-N, 44) in die Schnittstellenschaltung (4-1, 4-2, 4-N, 42) der lokalen Energiequelle (2-1, 2-2, 2-N, 2-(N + 1), 40) integriert ist.Microsystem according to claim 7, characterized in that the local DC-DC converter ( 6-1 . 6-2 . 6-N . 44 ) in the interface circuit ( 4-1 . 4-2 . 4-N . 42 ) of the local energy source ( 2-1 . 2-2 . 2-N . 2- (N + 1) . 40 ) is integrated. Mikrosystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die lokalen Energiequellen (2-1, 2-2, 2-N) steuerbare Schaltelemente (20-1, 20-2, 20-N) umfassen, durch welche die jeweiligen Energiequellen (2-1, 2-2, 2-N) mit der Zentraleinheit (1) verbindbar und von dieser trennbar sind.Microsystem according to one of claims 6 to 8, characterized in that the local energy sources ( 2-1 . 2-2 . 2-N ) controllable switching elements ( 20-1 . 20-2 . 20-N ) through which the respective energy sources ( 2-1 . 2-2 . 2-N ) with the central unit ( 1 ) are connectable and separable from this. Mikrosystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente (20-1, 20-2, 20-N) als Sperrschalter oder Längstransistoren ausgebildet sind.Microsystem according to claim 9, characterized in that the switching elements ( 20-1 . 20-2 . 20-N ) are formed as a blocking switch or series transistors. Mikrosystem nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Schaltelement (20-1, 20-2, 20-N) eine lokale Steuereinheit zugeordnet ist, welche das jeweilige Schaltelement (20-1, 20-2, 20-N) derart steuert, dass das Schaltelement (20-1, 20-2, 20-N) nur geschlossen wird, wenn die aktuelle lokale Speicherspannung an der lokalen Speichereinheit (5-1, 5-2, 5-N) höher ist als die aktuelle Speichespannung an der zentralen Speichereinheit (7) und wenn kein Schaltelement (20-1, 20-2, 20-N) einer weiteren (2-1, 2-2, 2-N) Energiequelle geschlossen ist.Microsystem according to one of claims 9 or 10, characterized in that each switching element ( 20-1 . 20-2 . 20-N ) is assigned a local control unit, which the respective switching element ( 20-1 . 20-2 . 20-N ) controls such that the switching element ( 20-1 . 20-2 . 20-N ) is closed only when the current local memory voltage at the local memory unit ( 5-1 . 5-2 . 5-N ) is higher than the current memory voltage at the central memory unit ( 7 ) and if no switching element ( 20-1 . 20-2 . 20-N ) another ( 2-1 . 2-2 . 2-N ) Energy source is closed. Mikrosystem nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine zentrale Steuereinheit (21) vorgesehen ist, welche die Schaltelemente (20-1, 20-2, 20-N) derart steuert, dass jeweils nur ein einziges Schaltelement (20-1, 20-2, 20-N) geschlossen ist, wobei die aktuelle lokale Speicherspannung an der jeweiligen lokalen Speichereinheit (5-1, 5-2, 5-N) höher sein muss als die aktuelle zentrale Speicherspannung an der zentralen Speichereinheit (7).Microsystem according to one of claims 9 or 10, characterized in that a central control unit ( 21 ) is provided, which the switching elements ( 20-1 . 20-2 . 20-N ) controls such that in each case only a single switching element ( 20-1 . 20-2 . 20-N ), wherein the current local memory voltage at the respective local memory unit ( 5-1 . 5-2 . 5-N ) must be higher than the current central memory voltage at the central memory unit ( 7 ). Mikrosystem nach einem Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Längstransistoren derart gesteuert werden, dass sie als Stromquellen oder als Linearregler arbeiten.Microsystem according to one of claims 10 to 12, characterized in that the series transistors are controlled in such a way that they operate as current sources or as linear regulators. Verfahren zum Betrieb eines energieautarken Systems, insbesondere Mikrosystems, gemäß einem der Ansprüche 3 bis 13, bei dem Energie aus mindestens zwei Mikrogeneratoren (3-1, 3-2, 3-N, 41) extrahiert wird und in einer zentralen Speichereinheit (7) gespeichert wird.Method for operating an energy self-sufficient system, in particular a microsystem, according to one of Claims 3 to 13, in which energy from at least two microgenerators ( 3-1 . 3-2 . 3-N . 41 ) and stored in a central storage unit ( 7 ) is stored. verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die aus den Mikrogeneratoren (3-1, 3-2, 3-N, 41) extrahierte Energie in lokalen Speichereinheiten (5-1, 5-2, 5-N, 43) zwischengespeichert wird.Process according to claim 14, characterized in that the microgenerators ( 3-1 . 3-2 . 3-N . 41 ) extracted energy in local Storage units ( 5-1 . 5-2 . 5-N . 43 ) is cached.

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