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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit wenigstens einer Gerätesteuerung, die mit wenigstens einer Komponente des Gerätes in derart Verbindung steht, dass die Komponente durch die Gerätesteuerung gesteuert und/oder mit Leistung versorgt wird.
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Aus dem Stand der Technik bekannte Kühl- und/oder Gefriergeräte weisen üblicherweise eine zentrale Gerätesteuerung auf, die eine Mehrzahl von Verbrauchern, wie den Kompressor, die Gerätebeleuchtung, eine Anzeige- und/oder Bedieneinheit etc. mit Strom versorgt und zudem ansteuert.
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Im Rahmen der Geräteendprüfung ist jede Gerätekomponente auf ihre einwandfreie Funktion zu prüfen, was angesichts der Anzahl der infrage kommenden Komponenten vergleichsweise aufwendig ist. Entsprechend aufwendig gestaltet sich mitunter die Fehlerdiagnose, da der Servicetechniker ggf. nicht ohne Weiteres feststellen kann, welche Komponente welchen Mangel aufweist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Kühl- und/oder Gefriergerät der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass mit vergleichsweise geringem Aufwand eine Kontrolle von Gerätekomponenten möglich ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Danach ist vorgesehen, dass die Gerätesteuerung Mittel aufweist, durch die die Strom- und/oder Leistungsaufnahme der wenigstens einen mit der Gerätesteuerung in Verbindung stehenden Komponente gemessen wird.
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Der vorliegenden Erfindung liegt somit der Gedanke zugrunde, mittels der Gerätesteuerung, die üblicherweise mit einer Mehrzahl von Komponenten in Verbindung steht, eine Strom- und/oder Leistungsmessung vorzunehmen. Die vorliegende Erfindung betrifft somit die Integration einer Strom- und/oder Leistungsmessung in die Gerätesteuerung des Kühl- und/oder Gefriergerätes.
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An dieser Stelle wird darauf hingewiesen, dass der Begriff „Gerätesteuerung” nicht nur eine Steuerung, sondern auch eine Einheit zur Regelung umfasst.
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Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, dass durch die Messung der Strom- und/oder Leistungsaufnahme die Möglichkeit geschaffen wird, in der Fertigung, im Service sowie auch für den Nutzer Daten bereitzustellen, die Rückschlüsse darauf erlauben, ob die mit der Gerätesteuerung in Verbindung stehenden Komponenten einwandfrei arbeiten oder mangelhaft sind.
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Durch die Messung von Strom- und/oder Leistung einer oder mehrerer Komponenten „kennt” die Gerätesteuerung bis zu einer gewissen Genauigkeit die aktuelle Leistungsaufnahme der verschiedenen Lasten bzw. Komponenten.
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Dabei ist es denkbar, dass die Gerätesteuerung summarisch den Strom- und/oder die Leistungsaufnahme aller oder einiger ausgewählter Komponenten misst und diesen Meßwert mit einem vorgegebenen Wert vergleicht. Wird eine Differenz festgestellt, ist es denkbar, dass die Gerätesteuerung selbst oder eine mit dieser in Verbindung stehende Einheit ein Warn- oder Alarmsignal ausgibt, die dem Nutzer, dem Servicetechniker oder dem Techniker im Rahmen der Endkontrolle anzeigt, dass ein Fehlerfall vorliegt.
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Denkbar ist es auch, dass die Gerätesteuerung derart ausgebildet ist, dass die Strom- bzw. Leistungsaufnahme einer Komponente mißt und den Meßwert mit einem vorgegebenen Wert vergleicht.
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Diese Vorgehensweise bringt den Vorteil mit sich, dass aufgrund der Messung exakt spezifiziert werden kann, um welche Komponente es sich handelt, bzw. welche Komponente einen Mangel aufweist.
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Die Messung der Strom- bzw. Leistungsaufnahme kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Komponente einem oder mehreren Schaltvorgängen unterzogen wird und dabei eine Veränderung der Strom- bzw. Leistungsaufnahme gemessen wird. Auf diese Weise ist es möglich, dass die Gerätesteuerung durch die Kenntnis von Schaltvorgängen Leistungsänderungen oder Änderungen in der Stromaufnahme konkreten Komponenten bzw. Verbrauchern zuordnet.
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Wird festgestellt, dass die gemessene Leistungs- oder Stromänderung nicht einen vorgegebenen Wert entspricht oder in einem vorgegebenen Bereich liegt, kann eine entsprechende Diagnose gestellt bzw. eine entsprechende Fehlermeldung oder Warnmeldung ausgegeben werden.
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Da die Gerätesteuerung immer den aktuellen Lastzustand des Gerätes kennt, können die Einzelwerte einer Last, d. h. der Stromverbrauch bzw. die Leistungsaufnahme einer Komponente aus den entsprechenden Differenzen beim Einschaltvorgang sowie beim Ausschaltvorgang errechnet werden.
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Beim Einschalten einer Komponente kommt es zu einem Anstieg der Gesamtlast, beim Ausschalten einer Komponente komme es entsprechend zu einem Abfall der Last. Aus diesem Anstieg bzw. Abfall der Last kann bei Kenntnis, welche Komponente geschaltet wurde, ein Rückschluß auf den von der Komponente verbrauchten Strom bzw. auf die Leistungsaufnahme dieser Komponente gezogen werden.
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Dabei ist es denkbar, dass die Gerätesteuerung in Zeitabständen derartige Schaltvorgänge induziert und auf der Grundlage der gemessen Laständerung prüft, ob diese dem erwarteten Wert entspricht oder nicht.
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Auf diese Weise ist ein „Screening” sämtlicher mit der Steuerung in Verbindung stehender Komponenten möglich.
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Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass das Ergebnis dieser Auswertungen gespeichert wird und durch einen Techniker abgerufen werden kann und/oder ggf. zu der Aufgabe einer Warn- oder Fehlermeldung führt.
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Die Gerätesteuerung kann mit einer Mehrzahl von Komponenten in Verbindung stehen und derart ausgebildet sein, dass sie die Strom- und/oder Leistungsaufnahme einer, mehrerer oder aller dieser Komponenten und/oder der Gerätesteuerung selbst mißt, was von der Erfindung ebenfalls umfasst ist.
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Wie oben ausgeführt, lassen sich durch diese Messungen Rückschlüsse auf die Funktionsfähigkeit der mit der Gerätesteuerung in Verbindung stehenden Komponenten und/oder der Gerätesteuerung selbst ziehen.
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Wie oben ausgeführt, ist es vorteilhaft, wenn die Gerätesteuerung Mittel aufweist, durch die Leistungsveränderungen infolge von Schaltvorgängen einzelnen Verbrauchern zugeordnet wird.
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Die Gerätesteuerung kann des Weiteren Mittel aufweist, die den Energieverbrauch der wenigstens einen mit der Gerätesteuerung in Verbindung stehenden Komponente ermittelt.
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Eine Überprüfung des Gerätes beispielsweise nutzerseitig, durch einen Servicetechniker oder im Rahmen der Endkontrolle kann, muss jedoch nicht unmittelbar basierend auf der Messung von Strom und/oder Leistung erfolgen.
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Denkbar ist es, dazu auch abgeleitete Größen, wie z. B. den Energieverbrauch heranzuziehen. Somit kann die Gerätesteuerung über Mittel verfügen, die den Energieverbrauch einzelner oder mehrerer Komponenten ggf. einschließlich der Gerätesteuerung selbst ermitteln.
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Wird festgestellt, dass eine oder mehrere Komponenten einschließlich der Gerätesteuerung einen Energieverbrauch aufweisen, der nicht einem Vergleichswert oder einem Vergleichsbereich entspricht, kann dies nutzerseitig, durch einen Servicetechniker oder im Rahmen der Endkontrolle erkannt werden.
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Von der vorliegenden Erfindung ist nicht nur der Energieverbrauch als von den Meßwerten abgeleitete Größe erfasst. Auch jede andere Größe, die auf der Grundlage der Stromessung oder der Leistungsaufnahme ermittelbar ist, kann beispielsweise für Diagnosezwecke oder im Rahmen der Endkontrolle des Gerätes verwendet werden.
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Denkbar ist es somit, dass die Gerätesteuerung Mittel aufweist, die den Energieverbrauch einer, mehrerer oder aller dieser Komponenten und/oder der Gerätesteuerung selbst mißt, wobei die Mittel vorzugsweise derart ausgebildet sind, dass sie den Energieverbrauch aufgrund der vorhandenen Strom- und/oder Leistungsmessung ermitteln.
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Denkbar ist es, dass die Mittel zur Bestimmung des Stroms bzw. zur Bestimmung der Leistungsaufnahme wenigstens einen Sensor auf der Netzspannungsseite der Gerätesteuerung und/oder wenigstens einen Sensor auf der Kleinspannungsseite der Gerätesteuerung aufweisen. Unter Kleinspannungsseite ist die Seite zu versehen, in der eine geringere Spannung vorliegt als die Netzspannung. Denkbar ist es, dass nur ein netzseitiger Sensor, nur ein kleinspannungsseitiger Sensor als auch sowohl ein netzseitiger Sensor als auch ein kleinspannungsseitiger Sensor vorgesehen sind.
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Denkbar ist es, dass die Strommessung netzspannungsseitig durch die Ermittlung des Spannungsabfalls an einem Shunt-Widerstand erfolgt und/oder dass die Ermittlung der Stromstärke über einen Stromsensor auf Basis eines Hall-Sensors oder GMR-Sensors erfolgt. Entsprechendes gilt für die Strommessung gleichspannungsseitig.
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Die netzspannungsseitige Strommessung kann des Weiteren durch Ermittlung der Induktionsspannung in einer Spule erfolgen.
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Sowohl netzspannungsseitig als auch gleichspannungsseitig kann ein diskreter Aufbau auf der Leiterplatte der Gerätesteuerung vorgesehen sein.
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Die Leistungsmessung kann netzspannungsseitig durch die Messung der Netzspannung und die entsprechende Errechnung der Wirkleistung erfolgen. Für die Ermittlung der Wirkleistung wird die Spannung, der Strom und die Phasenverschiebung benötigt. Die Phasenverschiebung kann aus der Nulldurchgangsdifferenz ermittelt werden.
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Auch ist es denkbar, dass die Netzspannung sowie die Stromstärke gemessen und daraus die Scheinleistung errechnet wird. Hierdurch ist weniger Rechenleistung als bei direkter Ermittlung der Wirkleistung erforderlich. Für die Ermittlung der Scheinleistung wird die Spannung und der Strom benötigt. Denkbar ist es auch, nur den Strom zu messen und den Spannungswert fest in der Steuerung zu hinterlegen, da in der Regel die Geräte für eine bestimmte Versorgungsspannung ausgelegt sind.
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Auch ist es möglich, die Leistungsaufnahme bzw. die Wirkleistung aus der Nulldurchgangsdifferenz von Strom und Spannung zu ermitteln.
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Gleichspannungsseitig kann in Verbindung mit einem Schaltnetzteil die DC-Leistung bzw. die Stromstärke aller aktiver DC-Komponenten aus den Schaltsignalen eines Schaltreglers abgeleitet werden.
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Sind DC-Lasten vorhanden, deren Spannung oder Stromstärke durch einen DC/DC-Wandler oder ähnliche Taktsignale (z. B. einer Stromregelung) generiert wird, so kann aus dem Taktsignal der Strom bzw. die Leistung errechnet werden.
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Gleichspannungsseitig ist eine Ermittlung der Leistungsaufnahme durch die Messung oder die Kenntnis der DC-Spannung möglich.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Energieaufnahme aller, einiger oder einer Komponente aufgrund der vorhandenen Strom- bzw. Leistungsmessung ermittelt wird.
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Denkbar ist es weiterhin, dass das Gerät Auswertemittel aufweist, die auf der Grundlage der gemessenen Strom- und/oder Leistungs- und/oder Energiewerte und/oder sonstiger abgeleiteter Werte eine Fehlerdiagnose und/oder ein Gerätemonitoring durchführen, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass die Auswertemittel derart ausgebildet sind, dass sie einen Vergleich von Mess- mit Sollwerten durchführen und in Abhängigkeit des Ergebnisses des Vergleiches eine oder mehrere Meldungen ausgeben oder zum Abruf bereitstellen.
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Es ist somit auch möglich, dass bei der Feststellung einer Diskrepanz zwischen Soll- und Istwert kein Alarmsignal oder sonstige Meldung ausgegeben wird, sondern dass die Daten aufgezeichnet werden, so dass sie von einem Techniker im Servicefall oder bei der Endkontrolle ausgelesen werden können.
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Denkbar ist es, auf der Kleinspannungsseite auf die Leistungs- bzw. Stromwerte zurückzuschließen, in dem die Ansteuersignale eines Schaltreglers oder eines DC/DC-Wandlers von der Gerätesteuerung ausgewertet werden. Dieser Aufbau stellt eine sehr kostengünstige Messmöglichkeit dar.
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Die vorliegende Erfindung betrifft des Weitern ein Verfahren zur Überprüfung eines Kühl- und/oder Gefriergerätes nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Verfahren die Durchführung einer Gerätediagnose, eines Gerätemonitoring oder der Aufzeichnung von Daten auf der Grundlage der gemessenen Strom- und/oder Leistungswerte und/oder auf der Grundlage darauf basierender Werte umfasst.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert:
Das Kühl- bzw. Gefriergerät weist eine Gerätesteuerung auf, mittels derer mehrere Komponenten bzw. Lasten mit Strom und ggf. Steuersignalen versorgt werden.
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Auf der Platine der Gerätesteuerung befinden sich Mittel, durch die gesamte Strom- bzw. Leistungsaufnahme der Gerätesteuerung und der Komponenten gemessen wird.
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Des Weiteren ist eine Vergleichseinheit vorgesehen, die diesen gemessenen Wert mit einem Sollwert vergleicht und eine Fehlermeldung ausgibt, wenn eine Differenz bzw. eine nicht tolerierbare Differenz vorliegt.
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Da die Gerätesteuerung die Gesamtlast der Gerätesteuerung und der mit dieser verbundenen Lasten kennt, kann durch die gezielte Vornahme von Schaltvorgängen einzelner Lasten eine Zuordnung der Laständerung zu der geschalteten Komponente vorgenommen werden.
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Dadurch wird die gezielte Überwachung einzelner Komponenten durch die Messung der Strom- bzw. Leistungsaufnahme möglich.
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Das Ergebnis der Strom- bzw. Leistungsmessung kann für die Fehlerdiagnose in der Endprüfung der Geräte verwendet werden.
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Wie oben ausgeführt, ist es auch möglich, die gemessenen Daten bzw. Leistungsdaten in der Endprüfung zu verwenden, um relativ einfach prüfen zu können, ob eine Störung einer Komponente vorliegt oder nicht.
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Auch ist es möglich, das Ergebnis der erfindungsgemäßen Messung im Rahmen der Fehlerdiagnose im Servicefall oder für das Gerätemonitoring im Servicefall zu verwenden.
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Auch eine Ferndiagnose oder eine Überwachung der Komponenten sowie die Ableitung von Warn- oder Fehlermeldungen ist durch die erfindungsgemäße Messung möglich. Ggf. können durch die Gerätesteuerung auch Anzeigeinhalte generiert werden, die das Ergebnis der Messung bzw. des Vergleichs mit Referenzwerten wiedergeben.
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Die berechneten Energieverbrauchswerte können beispielsweise für die Fehlerdiagnose, für die Endprüfung, für die Ferndiagnose durch einen Servicetechniker oder auch für die Ableitung von Warn- oder Fehlermeldungen verwendet werden.