DE102015111097A1 - Ansteuervorrichtung sowie Lüftersystem - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ansteuervorrichtung für eine Mehrzahl von elektrisch betriebenen Lüftermotoren (10a, 10b, 10c, 10d) mit mindestens einem ersten und mindestens einem zweiten Betriebsspannungseingangsanschluss (16A, 16B) die jeweils zum Verbinden mit einer Betriebsspannungsquelle für die Lüftermotoren ausgebildet sind, und mindestens einem ersten und mindestens einem zweiten Lüfterversorgungsanschluss (26A, 26B) zum Verbinden mit einem ersten bzw. einem zweiten Lüftermotor, wobei elektronische Steuermittel (24, 28A, 28B, 32), die zum Detektieren einer am ersten und am zweiten Betriebsspannungseingangsanschluss anliegenden Spannung sowie zum Ausgeben einer Mehrzahl von eine Lüftermotordrehzahl und/oder eine elektrische Lüftermotorleistungsaufnahme steuernden Steuersignalen an die Lüfterversorgungsanschlüsse anzuschließende Lüftermotoren so ausgebildet sind, dass in einem ersten Betriebsspannungsversorgungsmodus, bei welchem die am ersten und am zweiten Betriebsspannungseingangsanschluss anliegende Spannung jeweils oberhalb eines vorbestimmten Spannungsschwellwerts liegt, eine höhere Lüftermotordrehzahl und/oder eine höhere Lüftermotorleistung am ersten und am zweiten Lüfterversorgungsanschluss angesteuert wird, und in einem zweiten Betriebsspannungsversorgungsmodus, bei welchem eine am ersten oder am zweiten Betriebsspannungseingangsanschluss anliegende Spannung unterhalb des vorbestimmten Spannungsschwellwerts liegt, eine niedrigere Lüftermotordrehzahl und/oder eine niedrigere Lüftermotorleistung am ersten und am zweiten Lüfterversorgungsanschluss angesteuert wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ansteuervorrichtung für eine Mehrzahl von elektrisch betriebenen Lüftermotoren nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Lüftersystem, welches in modulartiger Realisierung eine solche Ansteuervorrichtung mit mehreren Lüftermotoren kombiniert.
  • Aus dem Stand der Technik sind Lüftersysteme, bei welchen – bevorzugt modulartig und damit gemeinsam handhabbar – eine Mehrzahl von Lüftermotoren in einer Trägervorrichtung angeordnet und an einen zu belüftenden Einsatzort bringbar sind, allgemein bekannt. Typische Anwendungsfälle sind etwa Anlagen der Informations- oder Funktechnologie, wobei dieses Anwendungsgebiet gleichwohl nicht beschränkend für diese Anwendung ist. Um in der notwendigen Weise zu kühlende Aggregate mit einem Luftstrom zu versehen, werden die modulartig in einem geeigneten Modulgehäuse angeordneten elektrischen Lüftermotoren mit geeigneten, typischerweise am Einsatzort vorhandenen Betriebsspannungsquellen beschaltet, wobei eine typische Betriebsspannung einer derartigen Betriebsspannungsquelle unterhalb 30 V und eine maximale Leistungsaufnahme der in Mehrzahl im Lüftersystem vorgesehenen bzw. vorzusehenden Lüftermotoren im Bereich zwischen ca. 5 W und 10 W liegt.
  • Eine konventionelle Vorgehensweise bei der Betriebsspannungsversorgung von in Mehrzahl vorgesehener Lüftermotoren, etwa bei den bekannten Modulen, besteht darin, sowohl die Lüftermotoren als Verbraucher zueinander parallel zu schalten, als auch, im Fall mehrerer Betriebspannungsquellen, diese eingangsseitig parallel zu schalten. Entsprechend würde eine als bekannt vorauszusetzende Ansteuervorrichtung für eine Mehrzahl von Lüftermotoren eingangs- und ausgangsseitig jeweils einfache Parallelschaltungen aufweisen. Wenn dann etwa eingangsseitig eine der Spannungsquellen ausfällt oder aus anderen Gründen nicht mehr für eine Betriebsspannungsversorgung zur Verfügung steht, würde dann eine jeweils verbleibende für die angeschlossene Mehrzahl der Lüftermotoren entsprechend höher belastet. Dies kann, etwa bei großzügiger Dimensionierung, unproblematisch sein, es besteht jedoch auch die Gefahr einer Überlastung bzw. elektrischen Überbelastung der verbleibenden Betriebsspannungsquelle, insbesondere wenn die angeschlossenen Lüftermotoren als Verbraucher jeweils maximale elektrische Leistung abfordern.
  • Umgekehrt würde ein Ausfall eines der Lüftermotoren dann unkritisch sein, wenn dieser Ausfall keinen (bezogen auf die Ansteuervorrichtung) ausgangsseitigen Kurzschluss erzeugt, auch hier sind nachteilige Effekte jedoch auf verbleibende, in reduzierter Anzahl angetriebene der Lüftermotoren nicht ausgeschlossen, etwa durch einen mit dem ausgefallenen Lüftermotor verbundenen negativen Einfluss auf eine dann anliegende Lüfter-Betriebsspannung.
  • Ein weiterer Nachteil einer existierenden Anschluss- bzw. Stromversorgungstechnologie für eine Mehrzahl von Lüftermotoren (typischerweise mit einer Mehrzahl von Betriebsspannungsquellen) liegt darin, dass die Zuordnung, etwa im Hinblick auf bereitgestellte elektrische Leistung durch die Betriebsspannungsquellen sowie kumulative elektrische Leistungsaufnahme durch die Lüftermotoren, eine jeweils angepasste Konfiguration erfordert, welche wenig flexibel ist und insbesondere nicht kurzfristig an sich ändernden Voraussetzungen anpassbar ist. Hinzu kommt der potenzielle Nachteil, dass derartige konfigurierte Anordnungen üblicherweise nicht im laufenden Betrieb der Lüfter ersetzbar sind – sog. hot swap – mit der nachteiligen Konsequenz, dass zum Austauschen eines Lüftermoduls im Regelfall zumindest die Betriebsspannungsanordnung deaktiviert werden muss, ggf. sogar die vollständige, durch das betreffende Lüftermodul zu belüftende Infrastruktur. Gerade im sensiblen Bereich der Informations- oder Telekommunikationstechnologie führt dies dann zu nachteiligen Betriebsunterbrechungen, welche gleichermaßen zu vermeiden sind.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Ansteuervorrichtung für eine Mehrzahl von elektrisch betriebenen Lüftermotoren zu schaffen, welche flexibel im Einsatz und in der Anpassbarkeit an eine Mehrzahl von Betriebsspannungsquellen ist, dabei insbesondere unempfindlich gegenüber einem Ausfall eines oder mehrerer der angeschlossenen Betriebsspannungsquellen ist und gleichwohl einen zuverlässigen Betrieb der ausgangsseitig angeschlossenen Lüftermotoren gewährleistet. Zusätzlich soll eine derartige Ansteuervorrichtung, insbesondere in Kombination mit der Mehrzahl anzusteuernder Lüftermotoren, einfach und kompakt integrierbar sein und dabei für elektronische Erfassungszwecke zuverlässige Betriebsstatusinformationen bereitstellen können.
  • Die Aufgabe wird durch die Ansteuervorrichtung für eine Mehrzahl von elektrisch betriebenen Lüftermotoren nach dem Hauptanspruch gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Zusätzlich wird Schutz beansprucht im Rahmen der Erfindung für ein Lüftersystem unter Nutzung einer derartigen Ansteuervorrichtung, welches zusätzlich mindestens einen der ersten Lüftermotoren und mindestens einen der zweiten Lüftermotoren aufweist und bevorzugt modular bzw. in ein Modulgehäuse integriert ausgestaltet ist.
  • In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise weist die Ansteuervorrichtung elektronische Steuermittel auf, die zum Detektieren einer sowohl am ersten, als auch am zweiten Betriebsspannungseingangsanschluss für eine jeweilige Betriebsspannungsquelle anliegenden Spannungen ausgebildet sind. Die Steuermittel sind ferner zum Ausgeben einer Mehrzahl von eine Lüftermotordrehzahl und/oder eine elektrische Lüftermotorleistungsaufnahme steuernden Steuersignalen an Lüfterversorgungsanschlüsse für die jeweiligen Lüftermotoren ausgebildet, wobei die Erfindung hier zwei Betriebsspannungsversorgungsmodi vorsieht. Bei einem ersten erfindungsgemäßem Betriebsspannungsversorgungsmodus, insoweit ein Modus für ausreichende Betriebsspannung sowohl am ersten als auch am zweiten Betriebsspannungseingangsanschluss, würde eine höhere Lüftermotordrehzahl bzw. eine höhere Lüftermotorleistung für die angeschlossenen ersten bzw. zweiten Lüftermotoren angesteuert, wobei dies durch Vergleichen der erfassten (Betriebs-)Spannungen auf dem ersten und zweiten Betriebsspannungseingangsanschluss relativ zu einem geeigneten vorbestimmten Spannungsschwellwert erfolgt. Für den Fall jedoch, dass (mindestens) eine Betriebsspannung auf einen zugehörigen Betriebsspannungseingangsanschluss unter diesen Schwellwert fällt, erkennen die erfindungsgemäßen elektronischen Steuermittel im zweiten Betriebsspannungsversorgungsmodus auf eine mögliche Fehler- bzw. Störsituation, woraufhin dann eine niedrigere Lüftermotordrehzahl bzw. eine niedrigere Lüftermotorleistung für die angeschlossene bzw. anzuschließenden Lüftermotoren am ersten und zweiten Lüfterversorgungsanschluss angesteuert wird. Dabei sind die Begriffe „höher” und „niedriger” bezogen auf die Drehzahl bzw. die elektrische Leistung relativ zu verstehen und stellen auf das Verhältnis der beiden Modi ab; dem Fachmann obliegt es, hier jeweils konkrete Werte (auch etwa bezogen auf eine Nenndrehzahl bzw. -leistung als „höher” oder „niedriger”) einzurichten.
  • Die Erfindung sieht hierfür weiterbildend vor, dass im Fall des Ausfalls einer Betriebsspannungsquelle dann eine bzw. die jeweils andere Betriebsspannungsquelle durch entsprechende weiterbildende Verschaltung, insbesondere in Form des weiterbildenden Verbindungssteuersignals der elektronischen Steuermittel, das gemeinsame Bereitstellen des (verbleibenden) Eingangssignals für alle Verbraucher bewirkt.
  • Damit ermöglicht die Erfindung in dieser prinzipiellen Funktionalität bereits die flexible Anpassung an eine konkret vorhandene Betriebsspannungsversorgungssituation, nämlich dergestalt, dass eine Betrieb mit hoher Drehzahl bzw. Volllast nur dann ermöglicht wird, wenn tatsächlich eingangsseitig und durch Vorhandensein ausreichender Spannung an beiden Lüfterversorgungsanschlüssen die eingangsseitigen elektrischen Leistungsvoraussetzungen vorhanden sind. Dagegen würde, insbesondere zum Zweck des Verhinderns einer Überlast bzw. elektrischen Überbelastung einer verbleibenden Betriebsspannungsquelle, im zweiten Betriebsspannungsversorgungsmodus eine Lüfterdrehzahl und damit eine elektrische Leistungsaufnahme der mehreren angeschlossenen Lüfter abgesenkt, so dass auch in diesem Zustand ein ordnungsgemäßer Betrieb ohne Überlast sichergestellt ist.
  • Weiterbildend weisen dafür die Lüfterversorgungsanschlüsse jeweils einen Lüftersignalanschluss auf, welcher zum Verbinden mit einem bevorzugt digitalen Steuersignalanschluss des jeweils zu verbindenden Lüftermotors versehen ist. Insoweit als bevorzugte Realisierungsform der Erfindung ist nämlich zum Zusammenwirken mit der Ansteuervorrichtung eine Anordnung aus Lüftermotoren vorgesehen, welche jeweils, neben einem elektrischen Betriebsspannungsanschluss, einen digitalen Steuerkanal als Steueranschluss aufweisen, wobei weiter bevorzugt in Form von gepulsten, weiter bevorzugt pulsweitenmodulierten Steuersignalen dann die Drehzahl- bzw. Leistungseinstellung des angeschlossenen Lüftermotors erfolgt.
  • Wiederum weiterbildend, entweder als zusätzlicher Anschluss bzw. zusätzliche Leitung, alternativ im Rahmen einer gemeinsam und bidirektional genutzten Leitung, kann der Lüftersignalanschluss ein von einem Lüftermotor erzeugtes, weiter bevorzugt digitales Ausgangssignal, etwa ein Drehzahlsignal, erfassen und wiederum den elektronischen Steuermitteln zur Verarbeitung anlegen, so dass diesbezüglich einerseits eine Rückmeldung im Hinblick auf tatsächlich realisierte Lüfterdrehzahlen möglich ist, darüber hinaus etwa auch dann durch die elektronischen Steuermittel, und über wiederum weiterbildend und vorteilhaft zusätzliche Status- und/oder Alarmsignalanschlüsse, weiter bevorzugt den jeweiligen Betriebsspannungseingangsanschlüssen zugeordnet, eine Signalisierung des entsprechenden Betriebs-, Alarm- oder Fehlerstatus nach extern erfolgen kann.
  • In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung, insbesondere unter Nutzung des vorteilhaften Lüfterdrehzahlsignals, ist die Erfindung durch Ausgestaltung der elektronischen Steuermittel so weitergebildet, dass als Reaktion auf ein unterhalb eines vorbestimmten Drehzahlschwellwerts liegendes erfasstes Lüfterdrehzahlsignal (etwa für einen der angeschlossenen bzw. anzuschließenden Lüftermotoren) eine Drehzahlerhöhung bzw. eine Leistungserhöhung mindestens eines weiteren der angeschlossenen Lüftermotoren erfolgen kann. Auf diese Weise ist es möglich, flexibel auf Lüfterbedingungen eines Lüfters – etwa drehzahlsenkende Verschmutzung oder dgl. – zu reagieren und durch das Anheben von Drehzahlen anderer Lüfter dann gleichwohl in der Gesamtanordnung eine weitgehend gleichbleibende Lüfterleistung sicherzustellen.
  • Zusätzlich vorteilhaft weiterbildend sieht die Erfindung vor, dass den elektronischen Steuermitteln Temperaturerfassungsmittel zugeordnet sind. Diese sind weiterbildend ausgebildet, eine Betriebstemperatur entweder der Steuermittel selbst, ergänzend oder alternativ eines oder mehrerer der – modulartig – angeordneten Lüfter, vorzunehmen und als Reaktion auf dieses Temperatursignal wiederum Anpassungen einer jeweiligen Lüfterleistung bzw. Lüfterdrehzahl vorzunehmen. Dies hat einerseits den Zweck, thermische Überbelastungen zu verhindern, andererseits kann etwa auch, durch gezielte, temperaturbedingte Erhöhung, auf Änderungen in einer Umgebungstemperatur reagiert werden.
  • Während es im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt ist (und auch als Verwendung als zur Erfindung gehörig beansprucht wird), die erfindungsgemäße Ansteuervorrichtung und/oder das erfindungsgemäße Lüftersystem unter Nutzung der Ansteuervorrichtung für Lüfter-Anwendungszwecke der Informationstechnologie oder der Funktechnologie zu verwenden, ist die vorliegende Erfindung gleichwohl nicht auf diesen Einsatzfall beschränkt. Vielmehr gestattet es die vorliegende Erfindung, flexibel auf wechselnde Betriebsspannungsversorgungsbedingungen sowie Lüftersituationen für nahezu beliebige Einsatzkontexte zu reagieren.
  • Weiter Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
  • 1, 2 Perspektivansichten eines unter Nutzung der Ansteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung realisierten modulartigen Lüftersystems mit vier Lüftermotoren;
  • 3 ein schematisches Blockschaltbild der Ansteuervorrichtung, welche, geeignet auf einer Leiterplatte vorgesehen, im Modul der 1, 2 vorgesehen ist, und
  • 4 ein Prozessablaufdiagramm zum Verdeutlichen der Funktionsweise der vorliegenden Erfindung im Hinblick auf sich ändernde Betriebsspannungsversorgungsbedingen an den Betriebsspannungseingangsanschlüssen.
  • Die 1 und 2 zeigen aus zwei Betrachtungswinkeln jeweils Perspektivansichten eines Lüftersystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei in einer 2×2-Matrix angeordnete Lüftermotoren 10a bis 10d in einem Lüfter-Modulgehäuse 12 so vorgesehen sind, dass das Modulgehäuse an einen Einsatzort – etwa in einem IT- oder Funksystem-Rack – so gesteckt werden kann, dass ein Luftauslassgitter 14, welches den Lüfterraum der vier Lüfter begrenzt und gleichermaßen eine Flachseite des Modulgehäuses 12 ausbildet, eine Strömungs-Querebene der geförderten Luft definiert.
  • Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Lüftermotoren 10a bis 10d jeweils als Axiallüfter mit digitaler Ansteuerung (d. h. einem zusätzlichen, zur Drehzahleinstellung ausgebildeten Steuersignaleingang) versehen, welcher in ansonsten bekannter Weise mit einem pulsweitenmodulierten digitalen Steuersignal versehen werden kann. Eine typische Nennleistung pro Lüfter beträgt ca. 5–6 W. Die Darstellungen der 1, 2 verdeutlichen zusätzlich einen stecker- bzw. buchsenartigen ersten Betriebsspannungseingangsanschluss 16A sowie einen zweiten Betriebsspannungseingangsanschluss 16B, welche jeweils zum Verbinden mit einer Betriebsspannungsquelle (hier 28 V Gleichspannung) ausgebildet sind. Zusätzlich werden parallel zu den gezeigten Anschlüssen 16A, 16B jeweils auch die bereits erwähnten digitalen Steuersignale über entsprechende Steuersignalanschlüsse 18A, 18B (3) angelegt, und es erfolgt benachbart der gezeigten Stecker auch in der Art einer jeweiligen Fehlerkanal-Kontaktierung eine Rückleitung von Alarm- bzw. Fehlersignalen über zugeordnete Statussignalanschlüsse 20A, 20B (im Rahmen der vorliegenden Offenbarung werden die Buchstaben „A” bzw. „B” als Zuordnung für den Stecker-/Buchsenbereich 16A bzw. 16B verstanden).
  • Das Blockdiagramm der 3 verdeutlicht zusätzliche Details der im Rahmen des in den 1, 2 gezeigten Lüftermoduls realisierten elektronischen Ansteuervorrichtung für die vier Lüftermotoren 10a bis 10d: So ist zunächst die in der 3 im schematischen Blockdiagramm gezeigte Ansteuervorrichtung realisiert auf einer gedruckten Leiterplatte 22 (insoweit entsprechend der Umfangsfläche im Zentrum der 3), wobei diese Leiterplatte dann in einem Randbereich des Gehäuses 12 aufgenommen ist.
  • Den Hardware-Kern der erfindungsgemäßen Ansteuervorrichtung gemäß Blockschaltbild der 3 bildet eine elektronische Steuereinheit in Form einer Mikrocontrollereinheit 24, welche mit einer 5 V Betriebsspannung versorgt wird, die durch eine Spannungsversorgungseinheit 26 aus dem am Stecker 16a bzw. 16b jeweils anliegenden 28 V-Gleichspannungssignal erzeugt wird. Die Mikrocontrollereinheit 24 realisiert zunächst eine Spannungsdetektion in Form einer Messung einer auf Spannungsleitungen 26A, 26B des Steckers 16A bzw. 16B liegenden Versorgungsspannung (wobei im Regelfall, d. h. bei über jeden der Stecker 16A, 16B jeweils extern angebundener Gleichspannungsquelle, die jeweiligen Spannungen (28 V) durchgeschleift sind und auf den Leitungen 26A bzw. 26B liegen). Konkret realisiert die Mikrocontrollereinheit 24 als zentrales elektronisches Steuermittel die jeweilige Spannungsmessung 28A, 28B in Form einer Spannungsmessungs-Funktionseinheit durch geeignete Beschaltung eines A/D-Wandlereingangs der Mikrocontrollereinheit 24 für eine jeweilige der Leitungen 26A, 26B (ggf. in Verbindung mit zusätzlicher, im Schemadiagramm nicht gezeigter Anpasselektronik), und ein entsprechend digitalisierter Spannungswert ist dann durch die Mikrocontrollereinheit 24 auswertbar.
  • Abhängig von dem Umstand, ob auf den Leitungen 26A und 26B jeweils eine Spannung detektiert wird (genauer: Abhängig von einem Abgleich einer jeweils detektierten Spannung mit einer bestimmten Sollspannung) erfolgt dann durch die Mikrocontrollereinheit die Feststellung, ob auf beiden Leitungen (26A, 26B) jeweils ausreichende Spannung und damit elektrische Leistung der angeschlossenen Betriebsspannungsquellen vorliegen. In diesem Fall, insoweit entsprechend dem erfindungsgemäßen ersten Betriebsspannungsversorgungsmodus, erfolgt eine Spannungszuordnung der Betriebsspannung auf der Leitung 26A zu den Lüftern 10a und 10b, während die über den Stecker 16B herangeführte Betriebsspannung die Lüfter 10c und 10d versorgt. Die im rechten Bereich des Blockschaltbilds der 3 schematisch gezeigte Zusammenschalteinheit (als Schalt- und Verbindungsmittel) 30 ist in diesem ersten Betriebsspannungsversorgungsmodus deaktiviert, d. h. die Versorgungsspannungsleitungen 26A und 26B sind voneinander getrennt und ermöglichen so die jeweilige Zuordnung zu den Lüftern 10A, 10B bzw. 10C, 10D.
  • Für den Fall jedoch, dass, durch entsprechenden Vergleich mit einer Schwellspannung – die 4 als zugehöriges Flussablauf- und Betriebsdiagramm zeigt diese Schwellspannung als Umin, mit UA und UB als jeweilige, aktuelle Spannungen auf den Leitungen 26A, 26B – würde die zentrale Steuereinheit 24 auf einen Störbetrieb einer der angeschlossenen Betriebsspannungsquellen schließen und daraufhin durch Aktivieren der Schalteinheit 30 – in der praktischen Realisierung eine geschaltete Verbindung – die Leitungen 26A, 26B koppeln. Dies hat damit die Konsequenz, dass lediglich eine der angeschlossenen (und noch oberhalb der Schwellspannung) operativen Betriebsspannungsquellen dann die gemeinsame Spannungsversorgung sämtlicher Lüftermotoren 10a bis 10d vornimmt.
  • Um jedoch in diesem Zustand zu verhindern, dass die Last der vier Lüftermotoren die eine (verbleibende) Betriebsspannungsquelle zu hoch belastet, wird über eine der Mikrocontrollereinheit 24 nachgeschaltete Lüftersteuereinheit 32 ein Ansteuersignal an jeweilige digitale Steuereingänge 34a bis 34d gerichtetes, digitales PWM-Steuersignal so ausgestaltet, dass eine jeweilige elektrische Leistungsaufnahme der Lüfter durch Absenken der Lüfterdrehzahl sinkt. In der praktischen Realisierung der Lüfter 10a bis 10d mit einer Nennleistung im Bereich von 5 bis 6 W könnte dies etwa bedeuten, dass ein Absenken auf eine jeweilige Leistungsaufnahme von ca. 3 W für diesen Betriebszustand (insoweit entsprechend dem erfindungsgemäßen zweiten Betriebsversorgungsmodus) stattfindet. Erfindungsgemäß weiterbildend vorgesehene Sensoren als Temperaturerfassungsmittel 31 stellen ergänzend ein Temperatursignal der Lüfter und/oder der Steuereinheit 24 bereit.
  • Gleichzeitig empfängt die Steuerschaltung 32 von den jeweiligen Lüftermotoren ein drehzahlproportionales Ausgabesignal, so dass eine entsprechende Regelung bzw. Ergebniskontrolle erfolgen kann; die Leitungen 34a bis 34d sind insoweit geeignet bidirektional ausgestaltet.
  • Um zusätzlich extern signalisieren zu können, dass im zweiten Betriebsspannungsversorgungsmodus lediglich eine der angeschlossenen Betriebsspannungsversorgungsquellen auf alle Lüftermotoren verteilt wird, sind der Mikrocontrollereinheit 24 zusätzliche Alarm- bzw. Steuersignalmodule 36A bzw. 36B zugeordnet, welche einerseits, etwa im beschriebenen Fall des zweiten Betriebsspannungsversorgungsmodus, über einen jeweiligen Alarmkanal der Leitung 20A oder 20B diesen Betriebszustand nach extern signalisieren. Auch ist die Einheit 36A, 36B so ausgestaltet, dass diese geeignete Drehzahl- bzw. Leistungssteuersignale von extern, herangeführt über Leitungen bzw. Anschlüsse 18A, 18B, interpretieren und Befehle der elektronischen Steuermittel umsetzen kann. So würde nämlich, insbesondere auch für den beschriebenen Fall des zweiten Betriebsspannungsversorgungsmodus, eine externe Ansteuerung so funktionieren, dass eine Drehzahlvorgabe bzw. Leistungsvorgabe aller Lüftermotoren 10A bis 10D dann über denjenigen Stecker bzw. Steckeranschluss erfolgt, welcher nicht von der Unterspannung bzw. dem Spannungsausfall der angeschlossenen Quelle betroffen ist.
  • Das Ablaufdiagramm der 4 verdeutlicht noch einmal diese Zusammenhänge: In einem durch den Mikrocontroller 24 vorgenommenen Überwachungsmodus, Schritt S1, wird jeweils geprüft, ob die am Stecker 16A und der Leitung 26A liegende Spannung UA größer als eine vorbestimmte Mindest-Schwellspannung Umin ist (Schritt S2). Es wird daraufhin dann, im positiven Fall, im Schritt S3 auch geprüft, ob dies der Fall ist für die Spannung am Stecker 16B bzw. auf der Leitung 26B (Schritt S3).
  • Falls dies in beiden Fällen zu bejahen ist, bezeichnet als dual radio mode, erfolgt in der Einheit 30 das Trennen der beiden Leitungen (Schritt S4), und eine Drehzahlvorgabe bzw. Ansteuerung der Motoren 10a bis 10d ist (entsprechend konkreter Konfigurationen) sowohl über den Stecker 16A bzw. die vorgeschaltete Leitung 18A als auch über Stecker 16B mit der Vorgabeleitung 18B möglich.
  • Dagegen führt sowohl ein Verneinen im Schritt S2, als auch ein Verneinen im Schritt S3 jeweils zum zweiten Betriebsversorgungsmodus, nämlich dem Umstand, dass auf einer der beiden Spannungsversorgungsleitungen 26A, 26B keine ausreichende Betriebsspannungsversorgung gewährleistet ist. Es tritt damit der single radio mode ein, sofern nicht im Schritt S5 festgestellt wird, dass beide Leitungen Unterspannung bzw. Spannungsausfall haben; hier würde dann eine vollständige Deaktivierung der Vorrichtung erfolgen (Schritt S6). Im single radio mode, also dem ein Verschalten der beiden Spannungsversorgungsleitungen 26A, 26B erfordernden Betriebsmodus, als zweiten Betriebsspannungsversorgungsmodus als zweiten Betriebsspannungsversorgungsmodus, erfolgt dann in den jeweiligen Schritten S7 bzw. S8 das Zusammenschalten.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigte konkrete Konfiguration von zwei Betriebsspannungsquellen mit vier Lüftermotoren beschränkt, noch auf die gezeigte oder ähnliche Ausgestaltung als Modul.
  • Vielmehr liegt es im Rahmen der vorliegenden Erfindung, beliebige Konfigurationen einer Mehrzahl von Lüftermotoren mit einer Mehrzahl von Eingangsspannungsquellen in geeigneter Weise auszugestalten, wobei die exemplarische Verwendung zur Kühlung einer IT- oder Funkeinheit zwar bevorzugt, aber gleichermaßen nicht beschränkend ist.

Claims (11)

  1. Ansteuervorrichtung für eine Mehrzahl von elektrisch betriebenen Lüftermotoren (10a, 10b, 10c, 10d) mit mindestens einem ersten und mindestens einem zweiten Betriebsspannungseingangsanschluss (16A, 16B) die jeweils zum Verbinden mit einer Betriebsspannungsquelle für die Lüftermotoren ausgebildet sind, und mindestens einem ersten und mindestens einem zweiten Lüfterversorgungsanschluss (26A, 26B) zum Verbinden mit einem ersten bzw. einem zweiten Lüftermotor, gekennzeichnet durch, elektronische Steuermittel (24, 28A, 28B, 32), die zum Detektieren einer am ersten und am zweiten Betriebsspannungseingangsanschluss anliegenden Spannung sowie zum Ausgeben einer Mehrzahl von eine Lüftermotordrehzahl und/oder eine elektrische Lüftermotorleistungsaufnahme steuernden Steuersignalen an an die Lüfterversorgungsanschlüsse anzuschließende Lüftermotoren so ausgebildet sind, dass in einem ersten Betriebsspannungsversorgungsmodus, bei welchem die am ersten und am zweiten Betriebsspannungseingangsanschluss anliegende Spannung jeweils oberhalb eines vorbestimmten Spannungsschwellwerts liegt, eine höhere Lüftermotordrehzahl und/oder eine höhere Lüftermotorleistung am ersten und am zweiten Lüfterversorgungsanschluss angesteuert wird, und in einem zweiten Betriebsspannungsversorgungsmodus, bei welchem eine am ersten oder am zweiten Betriebsspannungseingangsanschluss anliegende Spannung unterhalb des vorbestimmten Spannungsschwellwerts liegt, eine niedrigere Lüftermotordrehzahl und/oder eine niedrigere Lüftermotorleistung am ersten und am zweiten Lüfterversorgungsanschluss angesteuert wird.
  2. Ansteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüfterversorgungsanschlüsse jeweils einen Lüftersignalanschluss (34a, 34b, 34c, 34d) zum Verbinden mit einem bevorzugt digitalen Steuersignalanschluss eines zu verbindenden Lüftermotors zugeordnet aufweisen.
  3. Ansteuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüftersignalanschluss zum Vorgeben und/oder Einstellen einer Lüftermotordrehzahl eines anzuschließenden, bevorzugt einen digitalen Steuereingang aufweisenden Lüftermotors ausgebildet ist.
  4. Ansteuervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüftersignalanschluss zum Erfassen eines von einem angeschlossenen Lüftermotor erzeugten Lüfterdrehzahlsignals zur Verarbeitung durch die elektronischen Steuermittel ausgebildet ist.
  5. Ansteuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Steuermittel so ausgebildet sind, dass als Reaktion auf ein unterhalb eines vorbestimmten Drehzahlschwellwerts liegendes erfasstes Lüfterdrehzahlsignal eines der anzuschließenden Lüftermotoren eine Lüfterdrehzahl und/oder eine Lüftermotorleistung eines anderen der anzuschließenden Lüftermotoren angehoben oder erhöht wird.
  6. Ansteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch, dem ersten und dem zweiten Betriebsspannungseingangsanschluss zugeordnete Schalt- und/oder Verbindungsmittel (30), die als Reaktion auf ein Verbindungssteuersignal der elektronischen Steuermittel (24) im zweiten Betriebsspannungsversorgungsmodus eine Betriebsspannung der ersten oder der zweiten Betriebsspannungsquelle zum ersten und zum zweiten Lüfterversorgungsanschluss gemeinsam bereitstellen.
  7. Ansteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Steuermittel Temperaturerfassungsmittel (31) zugeordnet aufweisen, die zum Erfassen einer Betriebstemperatur der Steuermittel und/oder einer aus angeschlossenen der Lüftermotoren gebildeten Einheit sowie zum Beeinflussen von einer Lüftermotordrehzahl und/oder einer Lüftermotorleistung als Reaktion auf die Betriebstemperaturerfassung ausgebildet sind.
  8. Ansteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder der zweite Betriebsspannungseingangsanschluss (16A, 16B) einen bevorzugt digital ausgestalteten Eingangssteuersignalanschluss (18A, 18B) zugeordnet aufweist, der zum externen Vorgeben und/oder Anlegen eines Betriebszustandsvorgabesignals, insbesondere eines Drehzahlvorgabesignals für mindestens einen der anzuschließenden Lüftermotoren, aufweist.
  9. Ansteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und oder der zweite Betriebsspannungseingangsanschluss einen bevorzugt digital ausgestalteten Status- und/oder Alarmsignalanschluss (20A, 20B) zugeordnet aufweist, der zum Ausgeben eines Statussignals der elektronischen Steuermittel und/oder der anzuschließenden Lüftermotoren und/oder der anzuschließenden Betriebsspannungsquellen nach extern ausgebildet ist.
  10. Lüftersystem bestehend aus mindestens einem der ersten und mindestens einem der zweiten Lüftermotoren sowie der Ansteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
  11. Lüftersystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüftermotoren und die auf einer Leiterplatte (22) vorgesehene und mittels Mikroprozessor- und/oder Mikrocontrollermitteln realisierte Ansteuervorrichtung (24) modulartig in einem Modulgehäuse (12) integriert sind, welches weiter bevorzugt zum Austauschen in einem laufenden Betrieb eingerichtet und ausgestaltet ist.
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