EP3321618A1 - Refrigeration and/or freezer device - Google Patents

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EP3321618A1
EP3321618A1 EP17201542.2A EP17201542A EP3321618A1 EP 3321618 A1 EP3321618 A1 EP 3321618A1 EP 17201542 A EP17201542 A EP 17201542A EP 3321618 A1 EP3321618 A1 EP 3321618A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
converter
consumers
link
freezer
refrigerator
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17201542.2A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Herbert Gerner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Liebherr Hausgeraete Ochsenhausen GmbH
Original Assignee
Liebherr Hausgeraete Ochsenhausen GmbH
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D29/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/02—Compressor control
    • F25B2600/021—Inverters therefor

Definitions

  • the invention relates to a refrigerator and / or freezer with a plurality of electrical consumers, wherein at least one rectifier is provided for the rectification and feeding of the mains voltage in a DC link.
  • Modern refrigerators and / or freezers include numerous electrical consumers, which are operated partly with AC voltage, partly with DC voltage.
  • DC consumers may differ with regard to the required input voltage level.
  • the central device control and the inverter control of the compressor are supplied via separate power supplies from the mains voltage, the device control is a DC consumer, while the compressor is usually operated by means of AC motor and therefore forms an AC consumer.
  • Other DC consumers such as fans, lighting components, Stepper motors, etc., of the refrigerator and / or freezer are also powered by the power supply of the device control.
  • the search is therefore for an improved control concept for the DC loads of a refrigerator and / or freezer, which knows how to overcome the above problem.
  • the starting point is a refrigerator and / or freezer with several electrical loads and at least one rectifier, which rectifies the mains voltage and feeds into a DC link of the device.
  • at least two DC consumers (hereinafter DC consumers) are supplied with electrical energy directly from the common DC link via separate DC voltage converters assigned to the respective DC consumer.
  • the refrigerator and / or freezer comprises only a single DC link from which both AC consumers and DC consumers are fed. For all electrical consumers is thus a common rectification and smoothing the mains voltage available.
  • any lighting components of the refrigerator and / or freezer in particular LED lights, fans, stepper motors or DC heating elements, which significantly affect the peak performance of the device.
  • at least the device control is powered by its own DC-DC converter, while the remaining DC loads are connected by one or more other DC-DC converter to the DC link.
  • This system arrangement has the advantage that the actual device control can be standardized and thus better designed in terms of efficiency.
  • At least one inverter is connected to the intermediate circuit in order to feed one or more AC consumers (hereinafter AC consumers) from the DC link.
  • Conceivable is an embodiment of the intermediate circuit with DC link capacitor for voltage storage or alternatively, the intermediate circuit for power storage is equipped with a corresponding inductance.
  • the consumer associated DC-DC converter from the intermediate circuit can be fed with electrical energy
  • the invention is of course also possible if individual DC consumers are grouped together to form a consumer group , which is jointly supplied via a common DC-DC converter from the DC link. This is particularly suitable for DC consumers with identical input voltage.
  • One or more of the DC-to-DC converters used may provide either a regulated output voltage or, alternatively, a regulated output current.
  • the individual, separated DC-DC converters enable a secure, galvanically isolated power supply of the respective DC consumer.
  • the device control comprises a control module in order to control the DC-DC converter (s) by the device control, in particular to switch it on or off.
  • the targeted deactivation of the respective DC-DC converter for unneeded DC consumers can be reduced to a minimum. Consequently, a nearly lossless shutdown of individual DC consumers is possible, whereby additional power reserves are free. Overall, a more energy efficient operation of the refrigerator and / or freezer is achieved.
  • the DC-DC converter for the supply of the individual DC consumers and / or the DC consumer groups can each be arranged on one or more separate circuit boards.
  • the achievable modularity makes changes in the structure of the entire refrigerator and / or freezer electronics easier. This makes it easy to retrofit individual DC consumers by inserting appropriate printed circuit boards into the device.
  • the corresponding power supply is simplified because the required DC-DC converter is also provided on the separate circuit board and only has to be connected to the existing DC link.
  • the printed circuit boards having one or more DC-DC converters and / or DC loads particularly preferably allow a detachable connection for connecting the DC-DC converter to the DC link.
  • Conceivable here are any plug connections, etc ..
  • the available storage capacity of the intermediate circuit can be upgraded in order to be able to compensate for increased power requirements by incorporating additional DC consumers: an extension by incorporating additional capacitors or inductors is conceivable.
  • the single FIGURE shows a block diagram to illustrate the inventive drive concept additional DC loads of a refrigerator and / or freezer.
  • the reference numeral 1 represents the power supply of the refrigerator and / or freezer to an available power grid of an electricity supplier.
  • the incoming AC voltage is rectified by the rectifier 2 with power factor correction filter, smoothed and provided via the DC link 3 or buffered by means of the integrated therein capacitances.
  • the speed-controlled compressor motor is supplied via the inverter 4 with the required AC voltage, via the driver circuit 5, the desired engine speed is adjustable.
  • the device controller 6 for the entire refrigerator and / or freezer derives its power from the DC link 3 via its own DC / DC converter 6a.
  • the power is used in particular for the supply of the controller 6b as well as for further DC loads 6c of the appliance controller 6 requires, as DC loads 6c of the device control 6 also apply sensors that are necessary for the regulation of the refrigerator and / or freezer.
  • DC consumers 7, 8, 9, such as, for example, LED lighting components, DC heaters, fans, stepper motors, etc.
  • Reference numerals 12, 13 designate separate printed circuit boards for receiving the electronics of the DC loads 7, 8, 9 and their DC / DC converters 10, 11. The division into different circuit boards 12, 13 allows a certain modularity of the overall system.
  • the two DC consumers 7, 8 are arranged on a common printed circuit board 12 and are combined to form a consumer group, which is characterized by a common DC / DC converter 10 the DC link 3 is supplied, whereas the DC consumer 9 (covered by circuit board 12) via a separate DC / DC converter 11 (also covered by circuit board 12) is connected to the DC link 3.
  • the central controller 6b of the device control 6 not only takes over the control of the DC loads 7, 8, 9, but can also switch the associated DC / DC converters 10, 11 on and off. As a result, the individual DC loads 7, 8, 9 can be turned off almost without loss, i. These take no more power from the DC link 3 due to the deactivated DC converters 10, 11 more. The thus no longer required standby power is available as an additional power reserve. In addition, it is possible to extend the DC link by the modular integration of additional capacitors.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit mehreren elektrischen Verbrauchern, wobei wenigstens ein Gleichrichter vorgesehen ist, der die Netzspannung in einen Zwischenkreis einspeist, wobei mindestens zwei DC-Verbraucher oder DC-Verbrauchergruppen über separate, dem Verbraucher bzw. der Verbrauchergruppe zugeordnete Gleichspannungswandler direkt aus dem gemeinsamen Zwischenkreis mit elektrischer Energie speisbar sind.The present invention relates to a refrigerator and / or freezer with a plurality of electrical consumers, wherein at least one rectifier is provided, which feeds the mains voltage into a DC link, wherein at least two DC consumers or DC consumer groups on separate, the consumer or the consumer group associated DC-DC converter can be fed directly from the common DC link with electrical energy.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit mehreren elektrischen Verbrauchern, wobei wenigstens ein Gleichrichter für die Gleichrichtung und Einspeisung der Netzspannung in einen Zwischenkreis vorgesehen ist.The invention relates to a refrigerator and / or freezer with a plurality of electrical consumers, wherein at least one rectifier is provided for the rectification and feeding of the mains voltage in a DC link.

Moderne Kühl- und/oder Gefriergeräte umfassen zahlreiche elektrische Verbraucher, die teils mit Wechselspannung, teils mit Gleichspannung betrieben werden. Auch können sich bspw. Gleichspannungsverbraucher, im Folgenden als DC- Verbraucher bezeichnet, hinsichtlich des benötigten Eingangsspannungsniveaus unterscheiden. Die Anpassung, d.h. die Gleichrichtung, Auf- oder Abwärtswandlung und gegebenenfalls Umrichtung, der Netzspannung erfolgt mittels integrierter Netzteile des Gerätes. Derzeit werden die zentrale Gerätesteuerung und die Invertersteuerung des Kompressors über getrennte Netzteile aus der Netzspannung versorgt, wobei die Gerätesteuerung einen DC-Verbraucher darstellt, während der Kompressor meist mittels Wechselstrommotor betrieben wird und daher einen AC-Verbraucher bildet. Weitere DC-Verbraucher, wie Ventilatoren, Beleuchtungskomponenten, Schrittmotoren, etc., des Kühl- und/oder Gefriergerätes werden ebenfalls über das Netzteil der Gerätesteuerung versorgt.Modern refrigerators and / or freezers include numerous electrical consumers, which are operated partly with AC voltage, partly with DC voltage. Also, for example, DC consumers, referred to below as DC consumers, may differ with regard to the required input voltage level. The adaptation, ie the rectification, up or down conversion and, if necessary, conversion, the mains voltage by means of integrated power supplies of the device. Currently, the central device control and the inverter control of the compressor are supplied via separate power supplies from the mains voltage, the device control is a DC consumer, while the compressor is usually operated by means of AC motor and therefore forms an AC consumer. Other DC consumers, such as fans, lighting components, Stepper motors, etc., of the refrigerator and / or freezer are also powered by the power supply of the device control.

Da selten alle versorgten Verbraucher zur selben Zeit elektrische Energie beziehen, arbeitet das gemeinsame Netzteil überwiegend in einem sehr ineffizienten Teillastbetrieb, was sich negativ auf den Gesamtenergieverbrauch des Kühl- und/oder Gefriergerätes auswirkt. Eine Unterdimensionierung des Netzteils ist jedoch keine Option, da eine ausreichende Energieversorgung auch im Volllastbetrieb sichergestellt sein muss. Desweiteren ergeben sich durch dieses Versorgungskonzept häufig Restriktionen bei der Umsetzung neuer Produktideen, da sich stets eine unmittelbare Rückwirkung auf die Geräteelektronik ergibt.Since rarely all consumers supplied at the same time draw electrical energy, the common power supply works mainly in a very inefficient partial load operation, which has a negative impact on the total energy consumption of the refrigerator and / or freezer. However, under-dimensioning of the power supply is not an option, since a sufficient power supply must be ensured even at full load. Furthermore, this supply concept often results in restrictions in the implementation of new product ideas, since there is always an immediate retroactive effect on the device electronics.

Gesucht wird daher nach einem verbesserten Ansteuerungskonzept für die Gleichspannungslasten eines Kühl- und/oder Gefriergerätes, das die oben genannte Problematik zu überwinden weiss.The search is therefore for an improved control concept for the DC loads of a refrigerator and / or freezer, which knows how to overcome the above problem.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Kühl- und/oder Gefriergerät gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Kühl- und/oder Gefriergerätes sind Gegenstand der sich an den Hauptanspruch anschließenden abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a refrigerator and / or freezer according to the features of claim 1. Advantageous embodiments of the refrigerator and / or freezer are the subject of the subsequent claims to the main claim.

Ausgangsbasis bildet ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit mehreren elektrischen Verbrauchern und wenigstens einem Gleichrichter, der die Netzspannung gleichrichtet und in einen Zwischenkreis des Gerätes einspeist. Erfindungsgemäß werden zumindest zwei Gleichspannungsverbraucher (im Folgenden DC-Verbraucher) über separate, dem jeweiligen DC-Verbraucher zugeordnete Gleichspannungswandler direkt aus dem gemeinsamen Zwischenkreis mit elektrischer Energie versorgt.The starting point is a refrigerator and / or freezer with several electrical loads and at least one rectifier, which rectifies the mains voltage and feeds into a DC link of the device. According to the invention, at least two DC consumers (hereinafter DC consumers) are supplied with electrical energy directly from the common DC link via separate DC voltage converters assigned to the respective DC consumer.

Dieses Konzept vereinfacht nicht nur die nachträgliche Einbindung weiterer DC-Verbraucher , sondern ermöglicht auch einen energieeffizienteren Betrieb des Kühl- und/oder Gefriergerätes, da sich hieraus die Möglichkeit ergibt, die benötigte Gleichspannung bzw. Gleichspannungsleistung für einzelne DC-Verbraucher oder DC-Verbrauchergruppen unabhängig vom existierenden Gerätenetzteil, d.h. dem Gleichrichter und dem Zwischenkreis bereitstellen zu können. Bevorzugt umfasst das Kühl- und/oder Gefriergerät nur noch einen einzigen Zwischenkreis, aus dem sowohl AC-Verbraucher als auch DC-Verbraucher gespeist werden. Für alle elektrischen Verbraucher steht somit eine gemeinsame Gleichrichtung und Glättung der Netzspannung zur Verfügung.This concept not only simplifies the subsequent integration of additional DC consumers, but also allows a more energy-efficient operation of the refrigerator and / or freezer, since this results in the possibility of the required DC or DC power for individual DC consumers or DC consumer groups regardless of the existing equipment power supply, ie to provide the rectifier and the DC link. Preferably, the refrigerator and / or freezer comprises only a single DC link from which both AC consumers and DC consumers are fed. For all electrical consumers is thus a common rectification and smoothing the mains voltage available.

Als mögliche DC-Verbraucher gelten die Gerätesteuerung, etwaige Beleuchtungskomponenten des Kühl- und/oder Gefriergerätes, insbesondere LED-Leuchten, Ventilatoren, Schrittmotoren oder auch DC-Heizelemente, welche maßgeblich die Spitzenleistung des Gerätes beeinflussen. Idealerweise wird zumindest die Gerätesteuerung durch einen eigenen Gleichspannungswandler versorgt, während die übrigen DC-Lasten durch ein oder mehrere weitere Gleichspannungswandler an den Zwischenkreis angebunden sind. Diese Systemanordnung bringt den Vorteil mit sich, dass die eigentliche Gerätesteuerung standardisiert und somit auch in Bezug auf die Effizienz besser ausgelegt werden kann.As a possible DC consumers are the device control, any lighting components of the refrigerator and / or freezer, in particular LED lights, fans, stepper motors or DC heating elements, which significantly affect the peak performance of the device. Ideally, at least the device control is powered by its own DC-DC converter, while the remaining DC loads are connected by one or more other DC-DC converter to the DC link. This system arrangement has the advantage that the actual device control can be standardized and thus better designed in terms of efficiency.

Grundsätzlich ist es vorstellbar, dass wenigstens ein Wechselrichter an den Zwischenkreis angebunden ist, um ein oder mehrere Wechselspannungsverbraucher (im Folgenden AC-Verbraucher) aus dem Zwischenkreis zu speisen.In principle, it is conceivable that at least one inverter is connected to the intermediate circuit in order to feed one or more AC consumers (hereinafter AC consumers) from the DC link.

Von besonderem Vorteil ist die erfindungsgemäße Ausführung für Kühl- und/oder Gefriergeräte, die über einen drehzahlgeregelten Kompressor verfügen. Der notwendige Umrichter bzw. die Inverter-Elektronik umfasst bereits einen Zwischenkreis. Vorteilhafterweise wird mittels der einzelnen Gleichspannungswandler auf den Zwischenkreis der Umrichter- bzw. Inverter-Elektronik für die Kompressoransteuerung zurückgegriffen, mit anderen Worten wird das bestehende Netzteil des Kompressors auch für die Versorgung der DC-Lasten genutzt, wobei diese über Gleichspannungswandler auf den Zwischenkreis des Kompressornetzteils zurückgreifen.Of particular advantage is the inventive design for refrigerators and / or freezers, which have a variable speed compressor. The necessary inverter or the inverter electronics already includes a DC link. Advantageously, by means of the individual DC-DC converter on the intermediate circuit of the converter or inverter electronics used for the compressor control, in other words, the existing power supply of the compressor is also used for the supply of DC loads, these via DC-DC converter to the intermediate circuit of the compressor power supply To fall back on.

Denkbar ist eine Ausführung des Zwischenkreises mit Zwischenkreiskondensator zur Spannungsspeicherung oder alternativ ist der Zwischenkreis zur Stromspeicherung mit einer entsprechenden Induktivität ausgestattet.Conceivable is an embodiment of the intermediate circuit with DC link capacitor for voltage storage or alternatively, the intermediate circuit for power storage is equipped with a corresponding inductance.

Auch wenn voranstehend stets davon gesprochen wurde, dass wenigstens zwei DC-Verbraucher über einen separaten, dem Verbraucher zugeordneten Gleichspannungswandler aus dem Zwischenkreis mit elektrischer Energie speisbar ist, so ist die Erfindung selbstverständlich auch dann möglich, wenn einzelne DC-Verbraucher zu einer Verbrauchergruppe zusammengefasst sind, die gemeinschaftlich über einen gemeinsamen Gleichspannungswandler aus dem Zwischenkreis versorgt wird. Dies bietet sich insbesondere bei DC-Verbrauchern mit identischer Eingangsspannung an.Even if it has always been said above that at least two DC consumers via a separate, the consumer associated DC-DC converter from the intermediate circuit can be fed with electrical energy, the invention is of course also possible if individual DC consumers are grouped together to form a consumer group , which is jointly supplied via a common DC-DC converter from the DC link. This is particularly suitable for DC consumers with identical input voltage.

Ein oder mehrere der eingesetzten Gleichspannungswandler können entweder eine geregelte Ausgangsspannung oder alternativ einen geregelten Ausgangsstrom bereitstellen. Darüber hin aus ermöglichen die einzelnen, separierten Gleichspannungswandler eine sichere galvanisch getrennte Energieversorgung des jeweiligen DC-Verbrauchers.One or more of the DC-to-DC converters used may provide either a regulated output voltage or, alternatively, a regulated output current. In addition, the individual, separated DC-DC converters enable a secure, galvanically isolated power supply of the respective DC consumer.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Gerätesteuerung ein Steuermodul umfasst, um den oder die Gleichspannungswandler durch die Gerätesteuerung zu steuern, insbesondere ein- oder auszuschalten. Durch die gezielte Deaktivierung der jeweiligen Gleichspannungswandler für nicht benötigte DC-Verbraucher kann deren Leistungsbedarf auf ein Minimum reduziert werden. Folglich ist ein nahezu verlustfreies Abschalten einzelner DC-Verbraucher möglich, wodurch zusätzliche Leistungsreserven frei werden. Insgesamt wird ein energieeffizienterer Betrieb des Kühl- und/oder Gefriergerätes erzielt.It is particularly preferred if the device control comprises a control module in order to control the DC-DC converter (s) by the device control, in particular to switch it on or off. The targeted deactivation of the respective DC-DC converter for unneeded DC consumers, their power requirements can be reduced to a minimum. Consequently, a nearly lossless shutdown of individual DC consumers is possible, whereby additional power reserves are free. Overall, a more energy efficient operation of the refrigerator and / or freezer is achieved.

Neben dem einfachen Ein- und Ausschalten der jeweiligen Gleichspannungswandler der übrigen DC-Verbraucher ist auch ein steuernder Eingriff zur Einstellung der Schaltparameter denkbar, bspw. die Konfiguration des Ausgangsspannungsniveaus.In addition to the simple switching on and off of the respective DC-DC converter of the other DC consumers is also a controlling intervention for setting the Switching conceivable, for example, the configuration of the output voltage level.

Die Gleichspannungswandler für die Versorgung der einzelnen DC-Verbraucher und/oder der DC-Verbrauchergruppen können jeweils auf ein oder mehreren separaten Leiterplatten angeordnet sein. Die damit erzielbare Modularität macht Änderungen im Aufbau der gesamten Kühl- und/oder Gefriergeräteelektronik einfacher. Dadurch lassen sich einzelne DC-Verbraucher sehr einfach nachrüsten, indem entsprechenden Leiterplatten in das Gerät eingebracht werden. Auch die entsprechende Energieversorgung wird vereinfacht, da der benötigte Gleichspannungswandler ebenfalls auf der separaten Leiterplatte vorgesehen ist und lediglich an den bereits vorhandenen Zwischenkreis angeschlossen werden muss.The DC-DC converter for the supply of the individual DC consumers and / or the DC consumer groups can each be arranged on one or more separate circuit boards. The achievable modularity makes changes in the structure of the entire refrigerator and / or freezer electronics easier. This makes it easy to retrofit individual DC consumers by inserting appropriate printed circuit boards into the device. The corresponding power supply is simplified because the required DC-DC converter is also provided on the separate circuit board and only has to be connected to the existing DC link.

Die die ein oder mehreren Gleichspannungswandler und/oder DC-Verbraucher aufweisenden Leiterplatten ermöglichen besonders bevorzugt eine lösbare Verbindung zum Anschluss des Gleichspannungswandlers an den Zwischenkreis. Denkbar sind hier etwaige Steckverbindungen, etc..The printed circuit boards having one or more DC-DC converters and / or DC loads particularly preferably allow a detachable connection for connecting the DC-DC converter to the DC link. Conceivable here are any plug connections, etc ..

Um für die Einbindung zusätzlicher DC-Verbraucher keine Restriktionen im Bezug zur Maximalleistung des Zwischenkreises zu haben, kann dieser ebenfalls modular nachrüstbar sein. Insbesondere lässt sich die verfügbare Speicherkapazität des Zwischenkreises aufrüsten, um gestiegene Leistungsanforderungen durch Einbindung zusätzlicher DC-Verbraucher kompensieren zu können: Denkbar ist eine Erweiterung durch Einbindung zusätzlicher Kondensatoren oder Induktivitäten.In order to have no restrictions in relation to the maximum power of the DC link for the integration of additional DC consumers, this can also be retrofitted in a modular manner. In particular, the available storage capacity of the intermediate circuit can be upgraded in order to be able to compensate for increased power requirements by incorporating additional DC consumers: an extension by incorporating additional capacitors or inductors is conceivable.

Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung sollen im Folgenden anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.Further advantages and features of the invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the figure.

Die einzige Figur zeigt ein Blockschaltbild zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Ansteuerungskonzeptes zusätzlicher Gleichspannungslasten eines Kühl- und/oder Gefriergerätes.The single FIGURE shows a block diagram to illustrate the inventive drive concept additional DC loads of a refrigerator and / or freezer.

Das Bezugszeichen 1 stellt den Netzanschluss des Kühl- und/oder Gefriergerätes an ein verfügbares Stromnetz eines Stromanbieters dar. Die eingehende Wechselspannung wird durch den Gleichrichter 2 mit Leistungsfaktorkorrekturfilter gleichgerichtet, geglättet und über den Zwischenkreis 3 bereitgestellt bzw. mittels der darin integrierten Kapazitäten zwischengepuffert.The reference numeral 1 represents the power supply of the refrigerator and / or freezer to an available power grid of an electricity supplier. The incoming AC voltage is rectified by the rectifier 2 with power factor correction filter, smoothed and provided via the DC link 3 or buffered by means of the integrated therein capacitances.

Alle elektrischen Verbraucher des Kühl- und/oder Gefriergerätes, d.h. sowohl DCals auch AC-Verbraucher, beziehen ihre benötigte elektrische Leistung aus dem gemeinsamen Zwischenkreis 3. Unter anderem wird der drehzahlgeregelte Kompressormotor über den Inverter 4 mit der benötigten Wechselspannung versorgt, wobei über die Treiberschaltung 5 die gewünschte Motordrehzahleinstellbar ist.All electrical consumers of the refrigerator and / or freezer, i. Among other things, the speed-controlled compressor motor is supplied via the inverter 4 with the required AC voltage, via the driver circuit 5, the desired engine speed is adjustable.

Die Gerätesteuerung 6 für das gesamte Kühl- und/oder Gefriergerät bezieht ihre Leistung über einen eigenen DC/DC-Wandler 6a aus dem Zwischenkreis 3. Die Leistung wird insbesondere für die Versorgung des Controllers 6b als auch für weitere DC-Lasten 6c der Gerätesteuerung 6 benötigt, wobei als DC-Lasten 6c der Gerätesteuerung 6 auch Sensoren gelten, die für die Regelung des Kühl- und/oder Gefriergerätes notwendig sind.The device controller 6 for the entire refrigerator and / or freezer derives its power from the DC link 3 via its own DC / DC converter 6a. The power is used in particular for the supply of the controller 6b as well as for further DC loads 6c of the appliance controller 6 requires, as DC loads 6c of the device control 6 also apply sensors that are necessary for the regulation of the refrigerator and / or freezer.

Weitere DC-Verbraucher 7, 8, 9, wie bspw. LED-Beleuchtungskomponenten, DC-Heizungen, Ventilatoren, Schrittmotoren, etc. werden über separate DC/DC-Wandler 10, 11 ebenfalls aus dem Zwischenkreis 3 versorgt. Mit den Bezugszeichen 12, 13 werden getrennte Leiterplatten zur Aufnahme der Elektronik der DC-Lasten 7, 8, 9 und deren DC/DC-Wandler 10, 11 bezeichnet. Die Aufteilung auf unterschiedliche Leiterplatten 12, 13 ermöglicht eine gewisse Modularität des Gesamtsystems.Other DC consumers 7, 8, 9, such as, for example, LED lighting components, DC heaters, fans, stepper motors, etc., are also supplied from the DC link 3 via separate DC / DC converters 10, 11. Reference numerals 12, 13 designate separate printed circuit boards for receiving the electronics of the DC loads 7, 8, 9 and their DC / DC converters 10, 11. The division into different circuit boards 12, 13 allows a certain modularity of the overall system.

Erkennbar ist in der Figur, dass zum Beispiel die beiden DC-Verbraucher 7, 8 auf einer gemeinsamen Leiterplatte 12 angeordnet sind und zu einer Verbrauchergruppe zusammengefasst sind, die durch einen gemeinsamen DC/DC-Wandler 10 aus dem Zwischenkreis 3 versorgt wird, wohingegen der DC-Verbraucher 9 (durch Leiterplatte 12 verdeckt) über einen separaten DC/DC-Wandler 11 (ebenfalls durch Leiterplatte 12 verdeckt) an den Zwischenkreis 3 angebunden ist.It can be seen in the figure that, for example, the two DC consumers 7, 8 are arranged on a common printed circuit board 12 and are combined to form a consumer group, which is characterized by a common DC / DC converter 10 the DC link 3 is supplied, whereas the DC consumer 9 (covered by circuit board 12) via a separate DC / DC converter 11 (also covered by circuit board 12) is connected to the DC link 3.

Der zentrale Controller 6b der Gerätesteuerung 6 übernimmt nicht nur die Steuerung der DC-Lasten 7, 8, 9, sondern kann ebenfalls die zugeordneten DC/DC-Wandler 10, 11 ein- und ausschalten. Dadurch lassen sich die einzelnen DC-Lasten 7, 8, 9 erst nahezu verlustlos ausschalten, d.h. diese nehmen aufgrund der deaktivierten DC-Wandler 10, 11 keine Leistung aus dem Zwischenkreis 3 mehr auf. Die dadurch bedingt nicht mehr benötigte Standby-Leistung steht als zusätzliche Leistungsreserve zur Verfügung. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, den Zwischenkreises durch die modulare Einbindung zusätzlicher Kondensatoren zu erweitern.The central controller 6b of the device control 6 not only takes over the control of the DC loads 7, 8, 9, but can also switch the associated DC / DC converters 10, 11 on and off. As a result, the individual DC loads 7, 8, 9 can be turned off almost without loss, i. These take no more power from the DC link 3 due to the deactivated DC converters 10, 11 more. The thus no longer required standby power is available as an additional power reserve. In addition, it is possible to extend the DC link by the modular integration of additional capacitors.

Claims (10)

Kühl- und/oder Gefriergerät mit mehreren elektrischen Verbrauchern, wobei wenigstens ein Gleichrichter vorgesehen ist, der die Netzspannung in einen Zwischenkreis einspeist,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei DC-Verbraucher oder DC-Verbrauchergruppen über separate, dem Verbraucher bzw. der Verbrauchergruppe zugeordnete Gleichspannungswandler direkt aus dem gemeinsamen Zwischenkreis mit elektrischer Energie speisbar sind.Cooling and / or freezer with a plurality of electrical consumers, wherein at least one rectifier is provided, which feeds the mains voltage into a DC link,
characterized in that at least two DC consumers or DC consumer groups via separate, the consumer or the consumer group associated DC-DC converter can be fed directly from the common DC link with electrical energy. Kühl- und/oder Gefriergerät, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenkreis Bestandteil einer Inverterschaltung für die Ansteuerung und Versorgung des Kompressoraggregats ist, wobei das Kompressoraggregat vorzugsweise ein drehzahlgeregelter Wechsel- bzw. Drehstrommotor ist.Cooling and / or freezing appliance, characterized in that the intermediate circuit is part of an inverter circuit for the control and supply of the compressor unit, wherein the compressor unit is preferably a variable speed AC or AC motor. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Wechselrichter an den Zwischenkreis angebunden ist, um ein oder mehrere AC-Verbraucher aus dem Zwischenkreis zu speisen.The refrigerator and / or freezer according to claim 1 or 2, characterized in that at least one inverter is connected to the DC link to feed one or more AC consumers from the DC link. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere DC-Verbraucher zu einer DC-Verbrauchergruppe zusammengefasst sind, die über einen gemeinsamen Gleichspannungswandler aus dem Zwischenkreis speisbar sind.Cooling and / or freezing appliance according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of DC consumers are combined to form a DC consumer group, which can be fed via a common DC-DC converter from the intermediate circuit. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Gleichspannungswandler eine geregelte Spannung oder einen geregelten Strom bereitstellt.Refrigerating and / or freezing appliance according to one of the preceding claims, characterized in that at least one DC-DC converter provides a regulated voltage or a regulated current. Kühl- und/oder Gefriergerät, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Gleichspannungswandlers eine sicher galvanisch getrennte Energieversorgung des jeweiligen DC-Verbrauchers bereitstellbar ist.Cooling and / or freezer, characterized in that by means of the DC-DC converter, a safe galvanically isolated power supply of the respective DC consumer is provided. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gerätesteuerung ein Steuermodul umfasst, um den oder die Gleichspannungswandler durch die Gerätesteuerung ein- oder auszuschalten bzw. anderweitig zu steuern, wobei die Gerätesteuerung vorzugsweise selbst über einen zugeordneten Gleichspannungswandler aus dem Zwischenkreis mit elektrischer Energie speisbar ist.The refrigerator and / or freezer according to one of the preceding claims, characterized in that the device control comprises a control module to turn on or off or otherwise control the DC or DC converter by the device control, the device control preferably itself via an associated DC-DC converter the DC link can be fed with electrical energy. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichspannungswandler und/oder die zugehörigen DC-Verbraucher auf ein oder mehreren separaten Leiterplatten angeordnet sind, um ein modulares Nachrüsten von Gleichspannungswandler und/oder DC-Lasten zu ermöglichen.The refrigerator and / or freezer according to one of the preceding claims, characterized in that the DC-DC converter and / or the associated DC consumers are arranged on one or more separate circuit boards to allow a modular retrofitting of DC-DC converter and / or DC loads. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die ein oder mehreren die Gleichspannungswandler ausweisenden Leiterplatten durch lösbare Verbindungen an den Zwischenkreis anbinden lassen.The refrigerator and / or freezer according to claim 7, characterized in that the one or more of the DC voltage converter exhibiting PCBs connect to the DC link by means of detachable connections. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherkapazität des Zwischenkreises modular nachrüstbar ist, vorzugsweise durch Einbringung zusätzlicher Kapazitäten oder Induktivitäten.Cooling and / or freezing appliance according to one of the preceding claims, characterized in that the storage capacity of the intermediate circuit can be retrofitted modularly, preferably by introducing additional capacitances or inductances.
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