WO2007085495A1 - Uninterrupted power supply - Google Patents

Uninterrupted power supply Download PDF

Info

Publication number
WO2007085495A1
WO2007085495A1 PCT/EP2007/000783 EP2007000783W WO2007085495A1 WO 2007085495 A1 WO2007085495 A1 WO 2007085495A1 EP 2007000783 W EP2007000783 W EP 2007000783W WO 2007085495 A1 WO2007085495 A1 WO 2007085495A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
voltage
power supply
consumer
input
connectable
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/000783
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Gerhard Wecht
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2007085495A1 publication Critical patent/WO2007085495A1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/061—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for DC powered loads
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems

Definitions

  • the invention derives from the technical field of supplying electrical consumers with energy and relates to a device or a method for as uninterruptible power supply according to the preamble of the independent claims.
  • the invention is concerned with a decentralized and Verhraijoherrien arranged power supply, which provides an alternative electrical voltage when switching off a central supply voltage.
  • the document WO 97/50170 shows a load supplied by means of a three-phase network (FIG. 1).
  • UPSs (1) are connected upstream.
  • the internal structure of such a UPS is shown roughly schematically in FIG.
  • the UPS has voltage inputs to connect external power sources (battery 3, 3-phase input) and a voltage output to connect an external load (load 2).
  • the disadvantage of this device is that the power electronics indicated by reference numeral 22 must be constantly in operation to provide a power supply for the load either from the three-phase supply network or from the battery.
  • a power failure inevitably leads to the UPS operation of the consumer, i. for the delayed shutdown of the consumer, because the battery has only a limited capacity for voltage buffering available.
  • a solution to eliminate these disadvantages is not apparent from the document.
  • the invention has for its object to realize a power supply, which in the case of a power failure does not necessarily lead to UPS operation at the consumer and which can be integrated with the least possible wiring in a power supply network, so that a decentralized Energy supply near the consumer without local energy buffering (battery / rechargeable battery) is possible.
  • a switching means is understood to mean a semiconductor-based electronic circuit breaker or a mechanical circuit breaker (relay, etc.).
  • the switch may comprise a plurality of inputs, so that can be chosen between several voltages to the load supply. Theoretically, several outputs could be included to switch between different loads. Alternatively, several switches could be controlled synchronously. In case of imminent failure of a voltage supply connected to a voltage supply, an alternative voltage supply can thus be selected. Such a failure does not necessarily result in the use of additional external voltage sources for UPS Bethebsmode the consumer and thus not in the short term to its shutdown. A time-delayed shutdown (ie a UPS operation) is only required if the monitoring device reports the failure of the external supply voltages.
  • a power supply network can easily be realized by means of a central, buffered (battery / battery) UPS and several decentralized devices according to the invention without own energy storage by these are connected by means of each first input to the central UPS and by means of the second input to an alternative voltage source.
  • the central UPS can be a standard UPS with a suitably dimensioned energy buffer.
  • UPSs shown in the prior art do not include an active switchover capability between different supply voltages, nor do they avoid a local requirement of energy storage.
  • a solution of the object according to the invention using a known from the prior art UPS is therefore not readily possible.
  • the monitoring of the voltage inputs is independent of each other, this ensures an increased operational and reliability.
  • the device according to the invention comprises an interface for transmitting the monitoring result to the externally connectable consumer in order to activate the UPS mode if necessary.
  • UPS mode is understood to mean a mode of operation of the consumer in which it prepares its shutdown. This process includes, among other things, data backup and safe stopping of all running processes.
  • the interface should be designed in the form of a serial or parallel interface or a network interface, as long as the consumer has appropriate connections ready. A PC connected as a consumer could thus permanently query the state of the power supply and, if necessary, derive appropriate measures, such as switching off the system and securing data.
  • the uninterruptible power supply comprises a device for converting voltages, preferably an AC / DC power supply and / or a DC / AC power supply. It can then be used to supply a consumer different external AC or DC voltages and connected to the voltage inputs.
  • the advantages according to the invention also come into play when the connectable consumer is components (control / regulation or the like) of a drive system. Ongoing processes can thus be safely continued or stopped.
  • a voltage input of the device according to the invention with the voltage output of an example spaced second uninterruptible buffered power supply is electrically connected, can be dispensed with a local energy storage, since an energy buffering is ensured by means of the possibly air-conditioned UPS.
  • the device according to the invention comprises a switchgear cabinet, wherein a voltage input is connected to the output of a power supply unit internal to the cabinet, use of the switchgear cabinet voltage can be used as an alternative power supply.
  • a device can be operated in a network of power supplies in such a way that a first external voltage source is connected to the first voltage input and a second external voltage source is connected to the second voltage input, wherein a consumer connected to the voltage output by means of the first voltage is connected by means of a first position of the switching means is fed and detected at a detected by the monitoring device burglary or failure of the first external voltage switching by means of the selector switch to the second external voltage source.
  • the UPS operating mode of the consumer need only be initiated when foreseeable is that the second external power source is only temporarily available. An increased availability of the system is guaranteed.
  • the second external voltage source is an energy store which can only temporarily ensure a voltage supply
  • the monitoring result is communicated to the connected consumer by means of an interface encompassed by the device according to the invention by the monitoring device, this monitoring result being based on the first one and / or second voltage input voltage applied relates.
  • the periphery for example a connected, intelligent electrical consumer, can then initiate appropriate measures.
  • the monitoring device also monitors all no-load voltages or switches from an optionally present power supply to an alternative external voltage without a power supply. That is, the existing power supply is not charged.
  • This solution has in contrast to the prior art, the effect that the life of the power supply is increased because the power electronics of the device according to the invention may need to be activated only in case of failure of the alternative power supply.
  • the heating of power components in the central UPS and the device according to the invention is minimized because a redundant power source can be connected, which does not have to take the power parts to complete.
  • the object of the invention is also achieved by means of a network which comprises a plurality of decentralized power supplies according to the invention and a central UPS standard UPS with at least one energy storage and a voltage output, wherein in each case a plurality of power supplies according to the invention connected in parallel to the voltage output of the standard UPS by means of a first external voltage input and wherein the respective second external voltage input is connected to a further external voltage source.
  • the wiring complexity of such networks is usually significant, because between the central standard UPS and the decentralized power supplies data regarding the current operating state of the central standard UPS (mains voltage active or inactive) must be replaced.
  • the power sections of the central and remote devices may need to permanently provide the power of the connected devices, resulting in significant self-heating and a cut-a-lot.
  • the wiring effort between the central UPS and the decentralized power supplies is reduced only to the connection for transmitting the electrical energy.
  • the transmission of power-down signals o.a. is no longer necessary, at least between the central UPS and the power supply according to the invention, because the voltage monitoring is now implemented decentrally by the power supply according to the invention.
  • FIG. 1 shows a UPS network with several devices according to the invention and Figure 2 shows schematically the internal structure of a device according to the invention.
  • FIG. 1 shows a power supply network with a central UPS 30 with energy storage (rechargeable battery) designed as an external voltage source, whose voltage output 31 is connected to the voltage input 14b of decentralized and parallel-connected several devices 10 according to the invention without energy storage.
  • an external voltage source 40 is shown, which is connected to the voltage inputs 14a, and the voltage output 19 for connection of external consumers (indicated here only by an arrow).
  • the 230 volt input voltage of the AC / DC power supply of the invention Device 10 is identical to the 230 volt output voltage of central UPS 30.
  • a central UPS 30 generates as output voltage at the output 31 a buffered AC voltage. This voltage then represents, for example, an input voltage at input 14b of the device 10 according to the invention. From this input voltage, the device 10 according to the invention can generate a DC voltage (eg by 24 volts) by means of the integrated AC / DC power supply 11 (see FIG For example, an industrial PC can be supplied. The operating system of the connected industrial PC must receive information about it if the power supply at input 14b is only available for a limited time. This is done by means of the data interface 18, which is implemented between the decentralized UPS 10 and the industrial PC (not shown in FIG. 1).
  • the information sent to the PC includes, for example, a message that the shutdown of the system and the backup of data is to initiate., At the same time starts a timer of the device 10 according to the invention, which after a certain time, the output voltage of the AC / DC power supply 11 by the switch 12 b, wegschaltet from the voltage output 19. The voltage output 19 of the decentralized UPS then remains without voltage until a voltage is applied to the voltage input 14a.
  • Figure 2 shows internal components of the device 10 according to the invention namely a power supply 1 1, a selector switch 12a / b, a monitoring device 13 two voltage inputs 14a / b, two measuring devices 15 and 16, a selector switch operation line 17, a data interface 18 and a supply voltage output 19.
  • a External load can be connected by means of the voltage output 19 and the data interface 18 with the uninterruptible power supply 10.
  • External voltage sources 30/40 can be connected to the voltage inputs 14a / b.
  • the power supply 10 shown in this particular embodiment comprises an AC input 14b for connection to an external 230 volt AC source 30, for example supplied by a central UPS, as shown in FIG.
  • This 230 volt AC voltage is converted by means of an AC / DC power supply into a DC voltage, for example 24 volts.
  • a DC voltage for example 24 volts.
  • an external DC voltage is connected, for example, also 24 volts. Both DC voltages are thus selectable by means of the selector switch 12a / b and can selectively on the voltage output. 19 are switched. This switching takes place in accordance with an override condition, which the monitoring device 13 delivers. In order to carry out the monitoring, the level of the DC voltages is measured by means of measuring devices 15, 16 and supplied to the monitoring device 13.
  • the switch 12a / b receives a signal for switching in case of failure / collapse of the monitored voltages, wherein the monitoring of the voltage inputs (14a, 14b) takes place independently of each other by means of separate measuring means 15, 16.
  • a choice between at least two alternative voltage sources 30 and 40 is possible, which considerably improves the reliability of operation.
  • the monitoring device 13 comprises an interface 18 for transmitting the monitoring result or other messages to the externally connectable consumer 20. If the external consumer 20 is a network-capable consumer 20, it makes sense to use a network interface. Other data interfaces known in the art (parallel / serial) are also suitable. Likewise, simple two-wire connections would be conceivable.
  • the device 10 is preferably installed in a control cabinet in order to supply consumers located there, the voltage input for external voltages 14a being connected to the DC voltage output of a power supply-connected power supply unit.
  • the DC voltage 40 of the cabinet power supply is switched without power by means of the switch to the connected load 20.
  • the 24V output voltage of the AC / DC power supply 11 is disconnected from the connected load 20.
  • the built-in AC / DC power supply is thus idle and produces no supply-related self-heating.

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)

Abstract

The technical domain of the invention is the supply of electrical consumers with energy and said invention relates to a device (10) for providing an uninterrupted power supply. The aim of the invention is to provide a device of this type, which has a longer service life and in the event of reduced power consumption during a mains failure does not inevitably cause the consumer (20) to be shutdown and which can be connected in an energy supply system without the need for complex wiring. This is achieved by a device (10) comprising a selector switch (12a, 12b), which is conductively connected to the voltage input (14a, 14b) and the voltage output (19), and a monitoring device (13), which monitors the voltage input (14a, 14b) for voltage modifications, the selector switch (12a, 12b) being automatically actuated in accordance with the monitored result.

Description

Unterbrechungsfreie Spannungsversorgung Uninterruptible power supply
Die Erfindung entspringt dem technischen Gebiet der Versorgung elektrischer Verbraucher mit Energie und betrifft eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zur möglichst unterbrechungsfreien Spannungsversorgung nach dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche. Im Speziellen befasst sich die Erfindung mit einer dezentral und in Verhraijohernähe angeordneten Spannungsversorgung, welche bei Abschaltung einer zentralen Versorgungsspannung eine alternative elektrische Spannung bereitstellt.The invention derives from the technical field of supplying electrical consumers with energy and relates to a device or a method for as uninterruptible power supply according to the preamble of the independent claims. In particular, the invention is concerned with a decentralized and Verhraijohernähe arranged power supply, which provides an alternative electrical voltage when switching off a central supply voltage.
Das Dokument WO 97/50170 zeigt eine mittels eines dreiphasigen Netzes versorgte Last (Figur 1). Um eine unterbrechungsfreie Versorgung dieser Lasten zu gewährleisten, sind USVs (1 ) vorgeschaltet. Der innere Aufbau einer solchen USV ist in Figur 3 grob schematisch gezeigt. Die USV weist Spannungseingänge zum Anschluss externer Spannungsquellen (Batterie 3, 3-Phasen Eingang) und einen Spannungsausgang zum Anschluss eines externen Verbrauchers (Last 2) auf. Der Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, dass die mit Bezugszeichen 22 gekennzeichnete Leistungselektronik ständig in Betrieb sein muss, um entweder aus dem dreiphasigen Versorgungsnetz oder aus der Batterie eine Spannungsversorgung für die Last bereit zu stellen. Ein Netzausfall führt hier zwangsläufig zum USV - Betrieb des Verbrauchers, d.h. zur verzögerten Abschaltung des Verbrauchers, weil die Batterie nur eine begrenzte Kapazität zur Spannungspufferung zur Verfügung hat. Ein Lösungsansatz zur Beseitigung dieser Nachteile geht aus dem Dokument nicht hervor.The document WO 97/50170 shows a load supplied by means of a three-phase network (FIG. 1). In order to ensure an uninterrupted supply of these loads, UPSs (1) are connected upstream. The internal structure of such a UPS is shown roughly schematically in FIG. The UPS has voltage inputs to connect external power sources (battery 3, 3-phase input) and a voltage output to connect an external load (load 2). The disadvantage of this device is that the power electronics indicated by reference numeral 22 must be constantly in operation to provide a power supply for the load either from the three-phase supply network or from the battery. A power failure inevitably leads to the UPS operation of the consumer, i. for the delayed shutdown of the consumer, because the battery has only a limited capacity for voltage buffering available. A solution to eliminate these disadvantages is not apparent from the document.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Energieversorgung zu realisieren, welche im Falle eines Netzausfalls nicht zwangsläufig zum USV-Betrieb beim Verbraucher führt und welche mit möglichst geringem Verdrahtungsaufwand in ein Energieversorgungsnetzwerk eingebunden werden kann, so dass eine dezentrale Energieversorgung in Verbrauchernähe ohne lokale Energiepufferung (Batterie/Akku) möglich wird.The invention has for its object to realize a power supply, which in the case of a power failure does not necessarily lead to UPS operation at the consumer and which can be integrated with the least possible wiring in a power supply network, so that a decentralized Energy supply near the consumer without local energy buffering (battery / rechargeable battery) is possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels der unabhängigen Ansprüche gelöst, indem eine Spannungsversorgung realisiert wird, bei der zumindest zwei Spannungseingänge und zumindest ein Spannungsausgang, welche elektrisch leitend mit einem Schaltmittel verbunden sind, umfasst sind, sowie eine Überwachungseinrichtung zur Überwachung der Spannungseingänge auf Spannungsveränderungen umfasst ist, wobei eine automatische Betätigung des Schaltmittels nach Maßgabe der Über.vachungseinrichtüng erfolgt.This object is achieved according to the invention by means of the independent claims by realizing a voltage supply in which at least two voltage inputs and at least one voltage output, which are electrically conductively connected to a switching means, are included, and a monitoring device is included for monitoring the voltage inputs for voltage changes, wherein an automatic actuation of the switching means in accordance with the Über.vachungseinrichtüng.
Unter einem Schaltmittel wird ein auf Halbleitern basierender elektronischer Leistungsschalter oder ein mechanischer Leistungsschalter (Relais, etc.) verstanden. Der Schalter kann mehrere Eingänge umfassen, so dass, zwischen mehreren Spannungen zur Lastversorgung gewählt werden kann. Theoretisch könnten auch mehrere Ausgänge umfasst sein, um zwischen verschiedenen Lasten umzuschalten. Alternativ könnten auch mehrere Schalter synchron angesteuert werden. Bei drohendem Ausfall einer an einem Spannungseingang angeschlossenen Spannungsversorgung kann somit eine alternative Spannungsversorgung gewählt werden. Ein solcher Ausfall führt durch die Verwendung zusätzlicher externer Spannungsquellen demnach nicht zwangsläufig zum USV-Bethebsmode beim Verbraucher und damit nicht kurzfristig zu dessen Abschaltung. Eine zeitverzögerte Abschaltung (d.h. ein USV-Betrieb) wird erst dann erforderlich, wenn die Überwachungseinrichtung den Ausfall der externen Versorgungsspannungen meldet.A switching means is understood to mean a semiconductor-based electronic circuit breaker or a mechanical circuit breaker (relay, etc.). The switch may comprise a plurality of inputs, so that can be chosen between several voltages to the load supply. Theoretically, several outputs could be included to switch between different loads. Alternatively, several switches could be controlled synchronously. In case of imminent failure of a voltage supply connected to a voltage supply, an alternative voltage supply can thus be selected. Such a failure does not necessarily result in the use of additional external voltage sources for UPS Bethebsmode the consumer and thus not in the short term to its shutdown. A time-delayed shutdown (ie a UPS operation) is only required if the monitoring device reports the failure of the external supply voltages.
Ein Energieversorgungsnetzwerk kann mittels einer zentralen, gepufferten (Batterie/Akku) USV und mehreren dezentralen erfindungsgemäßen Vorrichtungen ohne eigenen Energiespeicher leicht realisiert werden, indem diese mittels des jeweils ersten Eingangs an die zentrale USV und mittels des zweiten Eingangs an eine alternative Spannungsquelle angeschlossen werden. Als zentrale USV lässt sich eine Standard USV mit geeignet dimensioniertem Energiepuffer verwenden. Eine dezentrale gesicherte Energieversorgung ohne lokale Energiepufferung in unmittelbarer Verbrauchernähe wird somit realisierbar.A power supply network can easily be realized by means of a central, buffered (battery / battery) UPS and several decentralized devices according to the invention without own energy storage by these are connected by means of each first input to the central UPS and by means of the second input to an alternative voltage source. The central UPS can be a standard UPS with a suitably dimensioned energy buffer. A decentralized, secure energy supply without local energy buffering in the immediate vicinity of the consumer thus becomes feasible.
Diese Lösung vermeidet den Einsatz von Energiespeichern wie Akkus oder Batterien in widrigen industriellen Umgebungen in Verbrauchemähe. Ein solcher Energiespeicher ist extrem temperaturabhängig und sollte fern von größeren Temperaturschwankungen gelagert werden, vorzugsweise in klimatisierter Umgebung.This solution avoids the use of energy storage devices such as rechargeable batteries or batteries in adverse industrial environments close to the consumer. Such an energy storage device is extremely temperature-dependent and should be stored away from major temperature fluctuations, preferably in an air-conditioned environment.
Aus dem Stand der Technik ist keine vergleichbare Lösung bekannt. Die im Stand der Technik gezeigten USVs umfassen weder eine aktive Umschaltmöglichkeit zwischen verschiedenen Versorgungsspannungen, noch vermeiden sie eine lokale Erfordernis von Energiespeichern. Eine Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe unter Verwendung einer aus dem Stand der Technik bekannten genannten USV ist daher nicht ohne Weiteres möglich.From the prior art, no comparable solution is known. The UPSs shown in the prior art do not include an active switchover capability between different supply voltages, nor do they avoid a local requirement of energy storage. A solution of the object according to the invention using a known from the prior art UPS is therefore not readily possible.
Bevorzugt erfolgt die Überwachung der Spannungseingänge voneinander unabhängig, dies gewährleistet eine erhöhte Betriebs- und Ausfallsicherheit.Preferably, the monitoring of the voltage inputs is independent of each other, this ensures an increased operational and reliability.
Besonders bevorzugt umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Schnittstelle zur Übermittlung des Überwachungsergebnisses an den extern anschließbaren Verbraucher, um ggf. den USV-Modus zu aktivieren. Unter USV-Modus wird eine Betriebsart des Verbrauchers verstanden, in der dieser seine Abschaltung vorbereitet. Dieser Vorgang umfasst unter anderem die Datensicherung und das sichere Stoppen aller laufenden Prozesse. Die Schnittstelle sollte in Form einer seriellen oder parallelen Schnittstelle oder einer Netzwerkschnittstelle ausgebildet sein, sofern der Verbraucher entsprechende Anschlüsse parat hält. Ein als Verbraucher angeschlossener PC, könnte somit den Zustandes der Spannungsversorgung permanent abfragen und gegebenenfalls geeignete Maßnahmen ableiten, wie beispielsweise das Abschalten des Systems und die Sicherung von Daten. Vorteilhafterweise umfasst die unterbrechungsfreie Spannungsversorgung eine Einrichtung zur Umwandlung von Spannungen, vorzugsweise ein AC/DC - Netzteil und/oder ein DC/AC - Netzteil. Es können dann verschiedene externe Wechsel- oder Gleichspannungen zur Versorgung eines Verbrauchers herangezogen und mit den Spannungseingängen verbunden werden.Particularly preferably, the device according to the invention comprises an interface for transmitting the monitoring result to the externally connectable consumer in order to activate the UPS mode if necessary. UPS mode is understood to mean a mode of operation of the consumer in which it prepares its shutdown. This process includes, among other things, data backup and safe stopping of all running processes. The interface should be designed in the form of a serial or parallel interface or a network interface, as long as the consumer has appropriate connections ready. A PC connected as a consumer could thus permanently query the state of the power supply and, if necessary, derive appropriate measures, such as switching off the system and securing data. Advantageously, the uninterruptible power supply comprises a device for converting voltages, preferably an AC / DC power supply and / or a DC / AC power supply. It can then be used to supply a consumer different external AC or DC voltages and connected to the voltage inputs.
Die erfindungsgemäßen Vorteile kommen auch dann zum Tragen, wenn es sich bei dem anschließbaren Verbraucher um Komponenten (Steuerung/Regelung oder dergleichen) eines Antriebssystems handelt. Laufende Prozesse können damit sicher weitergeführt oder gestoppt werden.The advantages according to the invention also come into play when the connectable consumer is components (control / regulation or the like) of a drive system. Ongoing processes can thus be safely continued or stopped.
Falls ein Spannungseingang der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit dem Spannungsausgang einer beispielsweise beabstandeten zweiten unterbrechungsfreien gepufferten Spannungsversorgung elektrisch leitend verbunden ist, kann auf einen lokalen Energiespeicher verzichtet werden, da eine Energiepufferung mittels der gegebenenfalls klimatisierten USV gewährleistet ist.If a voltage input of the device according to the invention with the voltage output of an example spaced second uninterruptible buffered power supply is electrically connected, can be dispensed with a local energy storage, since an energy buffering is ensured by means of the possibly air-conditioned UPS.
Wird die erfindungsgemäße Vorrichtung von einem Schaltschrank umfasst, wobei ein Spannungseingang mit dem Ausgang eines schaltschrankinternen Netzteils verbunden ist, so kann eine Nutzung der Schaltschrankspannung als alternative Spannungsversorgung verwendet werden.If the device according to the invention comprises a switchgear cabinet, wherein a voltage input is connected to the output of a power supply unit internal to the cabinet, use of the switchgear cabinet voltage can be used as an alternative power supply.
Man kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Netzwerk von Spannungsversorgungen derart betreiben, dass eine erste externe Spannungsquelle mit dem ersten Spannungseingang und eine zweite externe Spannungsquelle mit dem zweiten Spannungseingang verbunden ist, wobei mittels einer ersten Stellung des Schaltmittels ein am Spannungsausgang angeschlossener Verbraucher mittels der ersten Spannung gespeist wird und bei einem von der Überwachungseinrichtung erkannten Einbruch oder Ausfall der ersten externen Spannung eine Umschaltung mittels des Wahlschalters auf die zweite externe Spannungsquelle erfolgt. Der USV- Betriebsmode des Verbrauchers muss erst dann eingeleitet werden, wenn absehbar ist, dass die zweite externen Spannungsquelle nur vorübergehend zur Verfügung steht. Eine erhöhte Verfügbarkeit der Anlage ist damit gewährleistet.A device according to the invention can be operated in a network of power supplies in such a way that a first external voltage source is connected to the first voltage input and a second external voltage source is connected to the second voltage input, wherein a consumer connected to the voltage output by means of the first voltage is connected by means of a first position of the switching means is fed and detected at a detected by the monitoring device burglary or failure of the first external voltage switching by means of the selector switch to the second external voltage source. The UPS operating mode of the consumer need only be initiated when foreseeable is that the second external power source is only temporarily available. An increased availability of the system is guaranteed.
Sollte es sich bei der zweiten externen Spannungsquelle um einen Energiespeicher handeln, welcher nur vorübergehend eine Spannungsversorgung gewährleisten kann, so wird mittels einer von der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfassten Schnittstelle durch die Überwachungseinrichtung das Überwachungsergebnis an den angeschlossenen Verbraucher kommuniziert, wobei dieses Überwachungsergebnis sich auf die am ersten und/oder zweiten Spannungseingang anliegende Spannung bezieht. Die Paripherie, also beispielsweise ein angeschiossener, intelligenter elektrischer Verbraucher, kann dann geeignete Maßnahmen einleiten.If the second external voltage source is an energy store which can only temporarily ensure a voltage supply, the monitoring result is communicated to the connected consumer by means of an interface encompassed by the device according to the invention by the monitoring device, this monitoring result being based on the first one and / or second voltage input voltage applied relates. The periphery, for example a connected, intelligent electrical consumer, can then initiate appropriate measures.
Üblicherweise überwacht die Überwachungseinrichtung auch alle Leerlaufspannungen bzw. schaltet von einem ggf. vorhandenen Leistungsnetzteil auf eine alternative externe Spannung ohne Leistungsnetzteil. Das heißt, das vorhandene Leistungsnetzteil wird nicht belastet. Diese Lösung hat im Gegensatz zum Stand der Technik die Wirkung, dass die Lebensdauer des Netzteils erhöht wird, da die Leistungselektronik der erfindungsgemäßen Vorrichtung gegebenenfalls erst im Falle eines Ausfalls der alternativen Spannungsversorgung aktiviert werden muss.Usually, the monitoring device also monitors all no-load voltages or switches from an optionally present power supply to an alternative external voltage without a power supply. That is, the existing power supply is not charged. This solution has in contrast to the prior art, the effect that the life of the power supply is increased because the power electronics of the device according to the invention may need to be activated only in case of failure of the alternative power supply.
Die Erwärmung von Leistungsbauteilen in der zentraler USV und der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird minimiert, weil eine redundante Spannungsquelle anschließbar ist, welche die Leistungsteile nicht in Anspruch nehmen muss.The heating of power components in the central UPS and the device according to the invention is minimized because a redundant power source can be connected, which does not have to take the power parts to complete.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch gelöst mittels eines Netzwerkes, welches eine Vielzahl von dezentralen erfindungsgemäßen Spannungsversorgungen sowie eine zentrale unterbrechungsfreie Standard USV mit zumindest einem Energiespeicher und einem Spannungsausgang umfasst, wobei jeweils mehrere erfindungsgemäße Spannungsversorgungen parallel an dem Spannungsausgang der Standard USV mittels eines ersten externen Spannungseingangs angeschlossen sind und wobei der jeweils zweite externe Spannungseingang mit einer weiteren externen Spannungsquelle verbunden ist.The object of the invention is also achieved by means of a network which comprises a plurality of decentralized power supplies according to the invention and a central UPS standard UPS with at least one energy storage and a voltage output, wherein in each case a plurality of power supplies according to the invention connected in parallel to the voltage output of the standard UPS by means of a first external voltage input and wherein the respective second external voltage input is connected to a further external voltage source.
Der Verdrahtungsaufwand bei derartigen Netzwerken ist üblicherweise erheblich, denn zwischen der zentralen Standard USV und den dezentralen Spannungsversorgungen müssen Daten bezüglich des momentanen Betriebszustandes der zentralen Standard USV (Netzspannung aktiv oder inaktiv) ausgetauscht werden. Die Leistungsteile der zentralen und dezentralen Vorrichtungen müssen ggf. die Leistung der angeschlossenen Geräte permanent bereitstellen, was eine erhebliche Eigenerwärmung und eine schneiiere Aiterung nach sich zieht. Bei der erfindungsgemäßen Lösung reduziert sich der Verdrahtungsaufwand zwischen der zentralen USV und den dezentralen Spannungsversorgungen lediglich auf die Verbindung zur Übertragung der elektrischen Energie. Die Übermittlung von Powerdown-Signalen o.a. ist zumindest zwischen zentraler USV und erfindungsgemäßer Spannungsversorgung nicht mehr erforderlich, weil die Spannungsüberwachung jetzt dezentral von der erfindungsgemäßer Spannungsversorgung realisiert wird.The wiring complexity of such networks is usually significant, because between the central standard UPS and the decentralized power supplies data regarding the current operating state of the central standard UPS (mains voltage active or inactive) must be replaced. The power sections of the central and remote devices may need to permanently provide the power of the connected devices, resulting in significant self-heating and a cut-a-lot. In the solution according to the invention, the wiring effort between the central UPS and the decentralized power supplies is reduced only to the connection for transmitting the electrical energy. The transmission of power-down signals o.a. is no longer necessary, at least between the central UPS and the power supply according to the invention, because the voltage monitoring is now implemented decentrally by the power supply according to the invention.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in den Figuren 1 bis 2 dargestellten Beispiele näher erläutert. Es zeigenThe invention will be explained in more detail below with reference to the examples shown in FIGS. 1 to 2. Show it
Figur 1 ein USV-Netzwerk mit mehreren erfindungsgemäßen Vorrichtungen und Figur 2 schematisch den internen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.Figure 1 shows a UPS network with several devices according to the invention and Figure 2 shows schematically the internal structure of a device according to the invention.
Figur 1 zeigt ein Energieversorgungsnetzwerk mit einer als externe Spannungsquelle ausgebildeten zentralen USV 30 mit Energiespeicher (Akku/Batterie), deren Spannungsausgang 31 mit dem Spannungseingang 14b dezentraler und parallel angeschalteter mehrerer erfindungsgemäßer Vorrichtungen 10 ohne Energiespeicher verbunden ist. Zusätzlich ist eine externe Spannungsquelle 40 gezeigt, welche mit den Spannungseingängen 14a verbunden ist, sowie der Spannungsausgang 19 zum Anschluss von externen Verbrauchern (hier lediglich mittels eines Pfeils angedeutet). Die 230 Volt Eingangsspannung des AC/DC-Netzteiles der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 ist identisch mit der die 230 Volt Ausgangsspannung der zentralen USV 30.FIG. 1 shows a power supply network with a central UPS 30 with energy storage (rechargeable battery) designed as an external voltage source, whose voltage output 31 is connected to the voltage input 14b of decentralized and parallel-connected several devices 10 according to the invention without energy storage. In addition, an external voltage source 40 is shown, which is connected to the voltage inputs 14a, and the voltage output 19 for connection of external consumers (indicated here only by an arrow). The 230 volt input voltage of the AC / DC power supply of the invention Device 10 is identical to the 230 volt output voltage of central UPS 30.
Üblicherweise erfolgt die Versorgung eines Verbrauchers folgendermaßen: Eine zentrale USV 30 erzeugt als Ausgangsspannung am Ausgang 31 eine gepufferte Wechselspannung. Diese Spannung stellt dann beispielsweise eine Eingangsspannung an Eingang 14b der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 dar. Aus dieser Eingangsspannung kann die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 mittels des integrierten AC/DC-Netzteils 11 (siehe Figur 2) eine Gleichspannung (z.B. um 24 Volt) erzeugen, mittels derer beispielsweise ein Industrie - PCs versorgt werden kann. Das Betriebssystem des angeschlossenen Industrie - PCs muss Informationen darüber erhalten, wenn die Spannungsversorgung an Eingang 14b nur noch eine begrenzte Zeit zur Verfügung steht. Dies geschieht mittels der Datenschnittstelle 18, die zwischen der dezentralen USV 10 und dem Industrie -PC realisiert ist (in Figur 1 nicht gezeigt). Die an den PC gesendete Information umfasst beispielsweise eine Meldung, dass das Abschalten des Systems und die Sicherung von Daten einzuleiten ist., Gleichzeitig startet ein Timer der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10, welcher nach Ablauf einer bestimmten Zeit die Ausgangsspannung des AC/DC-Netzteil 11 durch den Schalter 12b, vom Spannungsausgang 19 wegschaltet. Der Spannungsausgang 19 der dezentralen USV bleibt danach solange ohne Spannung, bis am Spannungseingang 14a eine Spannung angelegt wird.Usually, the supply of a consumer takes place as follows: A central UPS 30 generates as output voltage at the output 31 a buffered AC voltage. This voltage then represents, for example, an input voltage at input 14b of the device 10 according to the invention. From this input voltage, the device 10 according to the invention can generate a DC voltage (eg by 24 volts) by means of the integrated AC / DC power supply 11 (see FIG For example, an industrial PC can be supplied. The operating system of the connected industrial PC must receive information about it if the power supply at input 14b is only available for a limited time. This is done by means of the data interface 18, which is implemented between the decentralized UPS 10 and the industrial PC (not shown in FIG. 1). The information sent to the PC includes, for example, a message that the shutdown of the system and the backup of data is to initiate., At the same time starts a timer of the device 10 according to the invention, which after a certain time, the output voltage of the AC / DC power supply 11 by the switch 12 b, wegschaltet from the voltage output 19. The voltage output 19 of the decentralized UPS then remains without voltage until a voltage is applied to the voltage input 14a.
Figur 2 zeigt interne Bestandteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 und zwar ein Netzteil 1 1 , einen Wahlschalter 12a/b, eine Überwachungseinrichtung 13 zwei Spannungseingänge 14a/b, zwei Messeinrichtungen 15 und 16, eine Wahlschalterbetätigungsleitung 17, eine Datenschnittstelle 18 sowie einen Versorgungsspannungsausgang 19. Eine externe Last kann mittels des Spannungsausgangs 19 und der Datenschnittstelle 18 mit der unterbrechungsfreien Spannungsversorgung 10 verbunden werden. An den Spannungseingängen 14a/b sind externe Spannungsquellen 30/40 anschließbar. Die gezeigte Spannungsversorgung 10 umfasst in dieser speziellen Ausgestaltungsform einen Wechselspannungseingang 14b zum Anschluss einer externen 230 Volt Wechselspannungsquelle 30, beispielsweise geliefert von einer zentralen USV, wie dies auch in Figur 1 gezeigt ist. Diese 230 Volt Wechselspannung wird mittels eines AC/DC-Netzteils in eine Gleichspannung umgeformt, beispielsweise 24 Volt. An den Gleichspannungseingang 14a ist eine externe Gleichspannung angeschlossen, beispielsweise ebenfalls 24 Volt. Beide Gleichspannungen sind somit mittels des Wahlschalters 12a/b anwählbar und können selektiv auf den Spannungsausgang. 19 geschaltet werden. Diese Umschaltung erfolgt nach Maßgabe eines Ubervvachüngseryebriisses, weiches die Überwachungseinrichtung 13 liefert. Zur Durchführung der Überwachung wird mittels Messvorrichtungen 15, 16 der Pegel der Gleichspannungen messtechnisch erfasst und der Überwachungseinrichtung 13 zugeführt. Mittels der Ansteuerleitung 17 erhält der Schalter 12a/b ein Signal zur Umschaltung bei Ausfall/Einbruch der überwachten Spannungen, wobei die Überwachung der Spannungseingänge (14a, 14b) voneinander unabhängig mittels separater Messeinrichtungen 15, 16 erfolgt. In diesem Beispiel ist eine Wahl zwischen zumindest zwei alternativen Spannungsquellen 30 und 40 möglich, was dies die Betriebssicherheit erheblich verbessert.Figure 2 shows internal components of the device 10 according to the invention namely a power supply 1 1, a selector switch 12a / b, a monitoring device 13 two voltage inputs 14a / b, two measuring devices 15 and 16, a selector switch operation line 17, a data interface 18 and a supply voltage output 19. A External load can be connected by means of the voltage output 19 and the data interface 18 with the uninterruptible power supply 10. External voltage sources 30/40 can be connected to the voltage inputs 14a / b. The power supply 10 shown in this particular embodiment comprises an AC input 14b for connection to an external 230 volt AC source 30, for example supplied by a central UPS, as shown in FIG. This 230 volt AC voltage is converted by means of an AC / DC power supply into a DC voltage, for example 24 volts. To the DC voltage input 14a, an external DC voltage is connected, for example, also 24 volts. Both DC voltages are thus selectable by means of the selector switch 12a / b and can selectively on the voltage output. 19 are switched. This switching takes place in accordance with an override condition, which the monitoring device 13 delivers. In order to carry out the monitoring, the level of the DC voltages is measured by means of measuring devices 15, 16 and supplied to the monitoring device 13. By means of the control line 17, the switch 12a / b receives a signal for switching in case of failure / collapse of the monitored voltages, wherein the monitoring of the voltage inputs (14a, 14b) takes place independently of each other by means of separate measuring means 15, 16. In this example, a choice between at least two alternative voltage sources 30 and 40 is possible, which considerably improves the reliability of operation.
Die Überwachungseinrichtung 13 umfasst eine Schnittstelle 18 zur Übermittlung des Überwachungsergebnisses bzw. sonstiger Meldungen an den extern anschließbaren Verbraucher 20. Sofern der externe Verbraucher 20 ein netzwerkfähiger Verbraucher 20 ist, bietet es sich an eine Netzwerkschnittstelle zu verwenden. Andere dem Fachmann bekannte Datenschnittstellen (parallel/seriell) sind ebenfalls geeignet. Ebenso wären einfache Zweidrahtverbindungen denkbar.The monitoring device 13 comprises an interface 18 for transmitting the monitoring result or other messages to the externally connectable consumer 20. If the external consumer 20 is a network-capable consumer 20, it makes sense to use a network interface. Other data interfaces known in the art (parallel / serial) are also suitable. Likewise, simple two-wire connections would be conceivable.
Im Nennbetrieb der erfindungsgemäßem Vorrichtung 10 liegt an Spannungseingang 14a in der Regel eine Gleichspannung (z.B. um 24 Volt) an, die mittels des Schalters 12a an den Ausgang 19 geschaltet wird. Gleichzeitig ist in diesem Betriebszustand der Schalter 12b geöffnet. Dadurch kann die Ausgangsspannung (Leerlaufspannung) des AC/DC-Netzteils 11 , über Spannungsmessung 15 ständig gemessen werden. Fehlt diese Ausgangsspannung, ist entweder das AC/DC-Netzteils 11 oder der Spannungsanschluss 14b, oder die zentrale USV 30 defekt. Das Betriebssystem eines angeschlossenen Industrie - PCs muss dann Informationen darüber erhalten, dass der USV Betrieb nicht möglich ist. Dies geschieht ebenfalls mittels der Datenschnittstelle 18, die zwischen der dezentralen USV 10 und dem Industrie -PC realisiert ist. Die an den PC gesendete Information bewirkt beispielsweise eine Meldung anhand der Statusanzeige des PCs, dass USV Betrieb nicht möglich ist und die Spannungsversorgung des Schaltschrankes keinesfalls abgeschaltet werden darf.In nominal operation of the device 10 according to the invention is at voltage input 14a usually a DC voltage (eg, 24 volts), which is connected to the output 19 by means of the switch 12a. At the same time, the switch 12b is opened in this operating state. As a result, the output voltage (open circuit voltage) of the AC / DC power supply 11 can be continuously measured by voltage measurement 15. If this output voltage is missing, either the AC / DC power supply 11 or the voltage connection 14b, or the central UPS 30 is defective. The operating system of a connected industrial PC must then receive information that the UPS operation is not possible. This is also done by means of the data interface 18, which is implemented between the decentralized UPS 10 and the industrial PC. The information sent to the PC causes, for example, a message based on the status display of the PC that UPS operation is not possible and the power supply of the control cabinet must not be switched off under any circumstances.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 ist vorzugsweise in einen Schaltschrank eingebaut, um dort befindliche Verbraucher zu versorgen, wobei der Spannungseingang für externe Spannungen 14a mit dem Gleichspannungsausgang eines schaltschrankintemen Netzteils verbunden ist. Im normalen Betrieb, d.h. kein Ausfall der Netzspannung 30, wird die Gleichspannung 40 des Schaltschranknetzteils leistungslos mittels des Umschalters, an den angeschlossenen Verbraucher 20 geschaltet. Gleichzeitig wird die die 24V Ausgangsspannung des AC/DC-Netzteiles 11 von dem angeschlossenen Verbraucher 20 weggeschaltet. Das eingebaute AC/DC-Netzteil befindet sich damit im Leerlauf und produziert keine versorgungsleistungsbedingte Eigenerwärmung. Zusätzlich wird es mittels der Überwachungseinrichtung 13 möglich, ständig diese Leerlaufspannung zu überprüfen, um festzustellen ob die Spannungsquelle 30 über das AC/DC-Netzteil 11 noch eine Spannungspufferung gewährleistet. Es entfällt somit die sonst erforderliche Signalverbindung (Powerdown) zwischen der Spannungsquelle 30 und der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10. Ist ein Defekt in der Spannungsquelle 30 aufgetreten, so wird dies aufgrund der Messung der Leerlaufspannungen frühzeitig erkannt und umgehend an den angeschlossenen Verbraucher gemeldet. Es ist aber nicht zwingend notwendig den USV-Betriebsmode des Verbrauchers sofort einzuleiten, da gegebenenfalls nach wie vor die 24VoIt Schaltschrankspannung zusätzlich vorhanden ist. Es wird nur dann der USV-Betrieb eingeleitet, wenn die Überwachungseinrichtung 13 ebenfalls einen Ausfall der 24V Schaltschrankspannung detektiert, oder die Netzspannung des Schaltschrankes durch Betätigung eines Hauptschalters ausgeschaltet wird. In diesem Fall muss die Batterie der USV 30 zur kurzzeitigen Pufferung dienen.The device 10 according to the invention is preferably installed in a control cabinet in order to supply consumers located there, the voltage input for external voltages 14a being connected to the DC voltage output of a power supply-connected power supply unit. In normal operation, ie no failure of the mains voltage 30, the DC voltage 40 of the cabinet power supply is switched without power by means of the switch to the connected load 20. At the same time, the 24V output voltage of the AC / DC power supply 11 is disconnected from the connected load 20. The built-in AC / DC power supply is thus idle and produces no supply-related self-heating. In addition, it is possible by means of the monitoring device 13 to constantly check this no-load voltage to determine whether the voltage source 30 via the AC / DC power supply 11 still ensures a voltage buffering. It thus eliminates the otherwise required signal connection (power down) between the voltage source 30 and the device 10 according to the invention. If a defect has occurred in the voltage source 30, this is detected early on the basis of the measurement of the open-circuit voltages and reported immediately to the connected consumer. However, it is not absolutely necessary to immediately initiate the UPS operating mode of the consumer, as the 24VoIt switching cabinet voltage may still be available. It is only the UPS operation initiated when the monitoring device 13 also detects a failure of the 24V switch cabinet voltage, or the mains voltage of the control cabinet is switched off by pressing a main switch. In this case, the UPS 30 battery must be used for temporary buffering.
In der Praxis bedeutet dies, dass bei Spannungsausfall der Schaltschrankspannung an Eingang 14a stets der USV-Betriebsmode eingeleitet wird, weil beispielsweise in einem Netzwerk, ein einzelner Schaltschrank abgeschaltet werden könnte. In diesem Falle übernimmt Eingang 14b die Spannungsversorgung bis zur definierten Abschaltung des Verbrauchers. Es wird nur dann an den Ausgang 19 eine Spannung angelegt, wenn Eingang 14a spannungsversorgt ist. Die ist absolut unabhängig von dem Istzustand von Eingang 14b. Darnit wird sicheiyesieiii, dass der an der USV angeschlossene PC immer anläuft, wenn die Schaltschrankspannung zugeschaltet wird. Nur ein spannungsversorgter PC kann dann gegebenenfalls anzeigen, dass beispielsweise die Versorgungsspannung an 14b nicht vorhanden ist.In practice, this means that in case of power failure of the cabinet voltage at input 14a always the UPS operating mode is initiated, because, for example, in a network, a single cabinet could be turned off. In this case, input 14b takes over the power supply until the consumer is disconnected. It is only applied to the output 19, a voltage when input 14a is powered. This is completely independent of the actual state of input 14b. This will ensure that the PC connected to the UPS always starts when the switchgear voltage is switched on. Only a power-supplied PC can then optionally indicate that, for example, the supply voltage at 14b is not present.
Bei Ausfall der Versorgungsspannung an 14b darf umgekehrt nie pauschal der USV- Betriebsmode eingeleitet werden. Dies würde sonst dazu führen, dass alle dezentralen USVs und damit deren angeschlossenen PCs bei Ausfall dieser einen Spannung (Defekt der zentralen USV oder Kabelunterbrechung) in USV- Betriebsmode gingen, obwohl die Schaltschrankversorgungen an Eingang 14a noch in Ordnung sind. Conversely, if the supply voltage at 14b fails, the UPS operating mode must never be introduced at a general rate. Otherwise, this would mean that all decentralized UPSs and thus their connected PCs went into UPS operating mode in the event of a failure of this one voltage (defect of the central UPS or cable interruption), although the cabinet supplies at input 14a are still in order.
Bezugszeichenliste:LIST OF REFERENCE NUMBERS
0 Spannungsversorgung 1 Netzteil 2a/b Wahlschalter 3 Überwachungseinrichtung 4a/b Spannungseingang 5, 16 Spannungsmessung 7 Wahlschalterbetätigungsleitung 8 Schnittstelle 9 Spannungsausgang 0 Verbraucher 0, 40 Externe Spannungsquelle 0 Power supply 1 Power supply 2a / b Selector switch 3 Monitoring device 4a / b Voltage input 5, 16 Voltage measurement 7 Selector switch actuating line 8 Interface 9 Voltage output 0 Load 0, 40 External voltage source

Claims

Patentansprüche claims
1. Spannungsversorgung mit zumindest zwei Spannungseingängen (14a/b) für anschließbare Spannungsquellen (30, 40) und einem Spannungsausgang (19) zur Versorgung eines anschließbaren Verbrauchers, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit den Spannungseingängen (14a, 14b) und dem Spanniingsausgang (19) unmittelbar oder rnitteibar verbundenes Schaltmittel (12a,b) umfasst ist, welches eine der anschließbaren Spannungsquellen (30, 40) auf den Spannungsausgang (19) schaltet und eine Überwachungseinrichtung (13) zur Überwachung der anschließbaren Spannungsquellen (30, 40) umfasst ist, wobei eine automatische Betätigung (17) des Schaltmittels (12a,b) nach Maßgabe der Überwachungseinrichtung (13) erfolgt.1. Voltage supply with at least two voltage inputs (14a / b) for connectable voltage sources (30, 40) and a voltage output (19) for supplying a connectable consumer, characterized in that one with the voltage inputs (14a, 14b) and the Spanniingsausgang (19 ) directly or indirectly connected switching means (12a, b) is included, which switches one of the connectable voltage sources (30, 40) to the voltage output (19) and a monitoring device (13) for monitoring the connectable voltage sources (30, 40) is included, wherein an automatic operation (17) of the switching means (12a, b) takes place in accordance with the monitoring device (13).
2. Spannungsversorgung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Überwachung der anschließbaren Spannungsquellen (30, 40) voneinander unabhängig erfolgt.2. Power supply according to one of the preceding claims, wherein the monitoring of the connectable voltage sources (30, 40) is independent of each other.
3. Spannungsversorgung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei diese eine Schnittstelle (18) zur Übermittlung des Überwachungsergebnisses an den extern anschließbaren Verbraucher (20) umfasst, vorzugsweise eine serielle Schnittstelle (18) oder eine Netzwerkschnittstelle (18).3. Power supply according to one of the preceding claims, wherein the latter comprises an interface (18) for transmitting the monitoring result to the externally connectable consumer (20), preferably a serial interface (18) or a network interface (18).
4. Spannungsversorgung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei diese eine Einrichtung zur Umformung (11 ) von Eingangsspannungen (14a/b) umfasst, vorzugsweise ein AC/DC - Netzteil und/oder ein DC/AC - Netzteil.4. Power supply according to one of the preceding claims, wherein it comprises a device for forming (11) of input voltages (14a / b), preferably an AC / DC power supply and / or a DC / AC power supply.
5. Spannungsversorgung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der anschließbare Verbraucher (20) ein Industrie PC oder eine Komponente eines Antriebssystems ist. 5. Power supply according to one of the preceding claims, wherein the connectable consumer (20) is an industrial PC or a component of a drive system.
6. Spannungsversorgung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei ein Spannungseingang (14b) mit dem Spannungsausgang (31) einer unterbrechungsfreien Spannungsversorgung (30) elektrisch leitend verbunden ist.6. Power supply according to one of the preceding claims, wherein a voltage input (14b) to the voltage output (31) of an uninterruptible power supply (30) is electrically connected.
7. Spannungsversorgung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei diese von einem Schaltschrank umfasst ist und wobei ein Spannungseingang (14b) mit dem Spannungsausgang des schaltschrankinternen Netzteils (40) verbunden ist.7. Power supply according to one of the preceding claims, wherein this is covered by a cabinet and wherein a voltage input (14b) is connected to the voltage output of the cabinet internal power supply (40).
8. Verfahren zur Versorgung eines Verbrauchers (20) mit elektrischer Spannung (30, 40), wobei eine erste Spannungsquelle (40, 30) mit dem ersten Spannungseingang (14a,b) und eine zweite Spannungsquelle (30, 40) mit dem zweiten Spannungseingang (14b,a) einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 verbunden ist, wobei mittels einer ersten Stellung des Schaltmittels (12a,b) ein am Spannungsausgang (19) angeschlossener Verbraucher mittels der ersten Spannung (40, 30) gespeist wird und bei einem von der Überwachungseinrichtung (13) erkannten Einbruch der ersten Spannung (40, 30) eine Umschaltung mittels des Schaltmittels (12a,b) auf die zweite externe Spannungsquelle (30, 40) erfolgt.8. A method for supplying a load (20) with electrical voltage (30, 40), wherein a first voltage source (40, 30) to the first voltage input (14a, b) and a second voltage source (30, 40) to the second voltage input (14b, a) is connected to a device according to one of claims 1 to 7, wherein by means of a first position of the switching means (12a, b), a consumer connected to the voltage output (19) by the first voltage (40, 30) is fed and at a change of the first voltage (40, 30) detected by the monitoring device (13) takes place by means of the switching device (12a, b) to the second external voltage source (30, 40).
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei mittels einer Schnittstelle (18) der Überwachungseinrichtung (13) das Überwachungsergebnis an einen angeschlossenen Verbraucher (20) kommuniziert wird.9. The method of claim 8, wherein by means of an interface (18) of the monitoring device (13), the monitoring result to a connected consumer (20) is communicated.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei mittels der Überwachungseinrichtung (13) zumindest eine Leerlaufspannung einer externen Spannungsquelle (30,40) überwacht wird. 10. The method of claim 8 or 9, wherein by means of the monitoring device (13) at least one open circuit voltage of an external voltage source (30,40) is monitored.
11. Netzwerk umfassend eine Vielzahl von Spannungsversorgungen (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 sowie eine zentrale unterbrechungsfreie erste Spannungsversorgung (30), dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Spannungsversorgungen (10) parallel an dem Spannungsausgang (31 ) der zentralen unterbrechungsfreien ersten Spannungsversorgung (30) mittels eines ersten Spannungseingangs (14a,b) der Spannungsversorgung (10) angeschlossen sind und der zweite Spannungseingang (14b,a) der Spannungsversorgung (10) mit einer zweiten Spannungsquelle (40) verbunden ist. A network comprising a plurality of power supplies (10) according to any one of claims 1 to 7 and a central uninterruptible first power supply (30), characterized in that a plurality of power supplies (10) are connected in parallel to the voltage output (31) of the central uninterruptible first power supply (30). 30) are connected by means of a first voltage input (14a, b) of the power supply (10) and the second voltage input (14b, a) of the power supply (10) is connected to a second voltage source (40).
PCT/EP2007/000783 2006-01-30 2007-01-30 Uninterrupted power supply WO2007085495A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006004481.9 2006-01-30
DE102006004481A DE102006004481A1 (en) 2006-01-30 2006-01-30 Power supply to an appliance, e.g. a computer, has voltage inputs with a switch to the voltage output tripped automatically by a monitor on a power failure to give an uninterrupted supply

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007085495A1 true WO2007085495A1 (en) 2007-08-02

Family

ID=38037442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2007/000783 WO2007085495A1 (en) 2006-01-30 2007-01-30 Uninterrupted power supply

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102006004481A1 (en)
WO (1) WO2007085495A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009033604A1 (en) * 2009-07-17 2011-03-24 Siemens Aktiengesellschaft Electrical power supply system for power supply, has two power supply units and one or multiple redundant consumers, where the power supply unit has inverter which provides alternating current voltage-intermediate circuits
EP2357484B1 (en) * 2010-01-25 2013-03-13 Siemens Aktiengesellschaft Method for diagnosing an electrical connection and output assembly

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4231029A (en) * 1978-02-28 1980-10-28 Westinghouse Electric Corp. Automatic transfer control device and frequency monitor
US4400626A (en) * 1982-02-24 1983-08-23 Rockwell International Corporation Power distribution system with means for sensing emergency condition and reducing standby power
GB2160722A (en) * 1984-05-25 1985-12-24 Toshiba Kk Uninterruptible power supply
US5519295A (en) * 1994-04-06 1996-05-21 Honeywell Inc. Electrically operated actuator having a capacitor storing energy for returning the actuator to a preferred position upon power failure
US5621254A (en) * 1993-06-25 1997-04-15 Kabushiki Kaisha Aichi Denki Seisakusho Uninterruptible power switching method and apparatus
US6150736A (en) * 1992-02-28 2000-11-21 Brill; Kenneth G. Redundant electrical power source, distribution and consumption system
US20010045779A1 (en) * 2000-05-26 2001-11-29 Huey Lee Intelligent power system
EP1306958A2 (en) * 2001-10-26 2003-05-02 Onan Corporation Generator with DC boost
US20040169421A1 (en) * 2003-02-28 2004-09-02 Eaton Zane C. Method and apparatus for sensing voltage in an automatic transfer switch system
US20060050465A1 (en) * 2004-09-08 2006-03-09 Delta Electronics, Inc. Uninterruptible power supply apparatus controllable by monitoring apparatus via network

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4231029A (en) * 1978-02-28 1980-10-28 Westinghouse Electric Corp. Automatic transfer control device and frequency monitor
US4400626A (en) * 1982-02-24 1983-08-23 Rockwell International Corporation Power distribution system with means for sensing emergency condition and reducing standby power
GB2160722A (en) * 1984-05-25 1985-12-24 Toshiba Kk Uninterruptible power supply
US6150736A (en) * 1992-02-28 2000-11-21 Brill; Kenneth G. Redundant electrical power source, distribution and consumption system
US5621254A (en) * 1993-06-25 1997-04-15 Kabushiki Kaisha Aichi Denki Seisakusho Uninterruptible power switching method and apparatus
US5519295A (en) * 1994-04-06 1996-05-21 Honeywell Inc. Electrically operated actuator having a capacitor storing energy for returning the actuator to a preferred position upon power failure
US20010045779A1 (en) * 2000-05-26 2001-11-29 Huey Lee Intelligent power system
EP1306958A2 (en) * 2001-10-26 2003-05-02 Onan Corporation Generator with DC boost
US20040169421A1 (en) * 2003-02-28 2004-09-02 Eaton Zane C. Method and apparatus for sensing voltage in an automatic transfer switch system
US20060050465A1 (en) * 2004-09-08 2006-03-09 Delta Electronics, Inc. Uninterruptible power supply apparatus controllable by monitoring apparatus via network

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006004481A1 (en) 2007-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2147495B1 (en) Method for controlling backup power sources connected in parallel and device comprising backup power sources connected in parallel
DE102006050289B4 (en) Power supply means
EP1741172A2 (en) Power supply device
DE102015011230A1 (en) Energy storage device for an electrical alternating voltage network
DE102008020356A1 (en) Emergency power supply system with fuel cell
EP2093854B1 (en) Method for operating one device with redundant power supplies and electricity supply unit with redundant power supplies
DE102011000394A1 (en) Local energy supply system
EP3602732B1 (en) Method for operation of an electrical installation comprising a plurality of electrical consumers, power supply unit and electrically operated installation
EP3881412A1 (en) User equipments and methods for supporting groupcast power control
EP2936646A1 (en) Standby power supply system and methods for isolating a local power distribution network from a superordinate power supply network
DE10064755A1 (en) Power supply for a rotary printing press
WO2007085495A1 (en) Uninterrupted power supply
DE112012006880B4 (en) Station building power supply device
DE102020134409B3 (en) Intermediate unit for a field device with an energy store and method
DE4237835A1 (en) Interruptable power supply (UPS) - is suitable for 19 inch cabinet racks and can be cascaded with other units
DE102020101002B4 (en) SWITCHING DEVICE OF THE ELECTRICAL SUPPLY OF A LOAD
EP3651313B1 (en) Emergency light building block, emergency lighting system and emergency lighting element
DE102006057529B4 (en) Control device, power supply system and method
WO2022017860A1 (en) Inverter having a bistable switching unit
DE102020134408A1 (en) Operating unit for field devices with an energy store and an associated field device
EP1833155A2 (en) Inverter and method for operating the inverter
DE10143493A1 (en) Power supply back up for a programmable controller has a battery charged over network
DE102021210940A1 (en) Arrangement comprising at least two uninterruptible power supplies and methods for their operation
EP4150414A1 (en) Rail-mounted device, automation system and method for process automation
DE102021112695A1 (en) Circuit arrangement for the redundant supply of at least two circuits

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07703137

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1