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Batteriegestützte Energieversorgung einer Elektronikeinheit mit Ultra-Low-Power-Controller

IP.com Disclosure Number: IPCOM000205976D
Original Publication Date: 2011-Apr-11
Included in the Prior Art Database: 2011-Apr-11
Document File: 2 page(s) / 141K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Im Bereich der Niederspannung sind Schutzorgane notwendig, die im Falle eines Fehlers, beispielsweise bei Überlast oder Kurzschluss, eine Unterbrechung des Fehlerstroms bewirken. Durch die Unterbrechung werden sowohl die Spannungsquelle selbst, als auch die Lastkomponenten gegen Beschädigungen und Zerstörung geschützt. Als Schutzorgane werden beispielsweise Leistungsschalter eingesetzt. Der Auslöser eines Leistungsschalters kann mechanisch oder auch elektronisch realisiert werden. Um ein autarkes Arbeiten der Leistungsschalter zu gewährleisten werden die elektronischen Auslöser eigenversorgt, d. h. diese entnehmen die zum Arbeiten benötigte Energie aus dem zu schützenden Netz. Für Wechselstromnetze wird als Standardlösung ein Stromwandler, basierend auf dem induktiven Effekt, eingesetzt. Für den Einsatz der Leistungsschalter in Gleichstromnetzen genügt der induktive Stromwandler für eine permanente Energieversorgung nicht, da dieser einen sich zeitlich ändernden Primärstromverlauf benötigt. Im Falle von Gleichstromnetzen werden in der Regel zwei verschiedene Technologien in Kombination verwendet. Für die Energieversorgung im Normalbetrieb, d. h. im stationären Fall, wird beispielsweise ein Spannungswandler verwendet. Zusätzlich wird für die Energieversorgung in Betriebszuständen mit hohen Strömen, d. h. in transienten Betriebsfällen, ein Stromwandler eingesetzt, der in diesen Fällen die Funktion der Energieversorgung von der ersten Technologie übernimmt. Durch die Kombination zwei verschiedener Technologien steigt jedoch der Platzbedarf sowohl des Wandlers, als auch der Elektronikkomponenten erheblich an.

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Batteriegestützte Energieversorgung einer Elektronikeinheit mit Ultra-Low- Power-Controller

Idee: Mario Dankert, DE-Amberg

Im Bereich der Niederspannung sind Schutzorgane notwendig, die im Falle eines Fehlers, beispielsweise bei Überlast oder Kurzschluss, eine Unterbrechung des Fehlerstroms bewirken. Durch die Unterbrechung werden sowohl die Spannungsquelle selbst, als auch die Lastkomponenten gegen Beschädigungen und Zerstörung geschützt. Als Schutzorgane werden beispielsweise Leistungsschalter eingesetzt. Der Auslöser eines Leistungsschalters kann mechanisch oder auch elektronisch realisiert werden. Um ein autarkes Arbeiten der Leistungsschalter zu gewährleisten werden die elektronischen Auslöser eigenversorgt, d. h. diese entnehmen die zum Arbeiten benötigte Energie aus dem zu schützenden Netz. Für Wechselstromnetze wird als Standardlösung ein Stromwandler, basierend auf dem induktiven Effekt, eingesetzt. Für den Einsatz der Leistungsschalter in Gleichstromnetzen genügt der induktive Stromwandler für eine permanente Energieversorgung nicht, da dieser einen sich zeitlich ändernden Primärstromverlauf benötigt. Im Falle von Gleichstromnetzen werden in der Regel zwei verschiedene Technologien in Kombination verwendet. Für die Energieversorgung im Normalbetrieb, d. h. im stationären Fall, wird beispielsweise ein Spannungswandler verwendet. Zusätzlich wird für die Energieversorgung in Betriebszuständen mit hohen Strömen, d. h. in transienten Betriebsfällen, ein Stromwandler eingesetzt, der in diesen Fällen die Funktion der Energieversorgung von der ersten Technologie übernimmt. Durch die Kombination zwei verschiedener Technologien steigt jedoch der Platzbedarf sowohl des Wandlers, als auch der Elektronikkomponenten erheblich an.

Im Folgenden wird als neuartige Lösung vorgeschlagen, eine der beiden Wandlertechnologien durch eine batteriegestützte Energieversorgung zu ersetzen und dadurch den Einsatz von zwei unterschiedlichen Wandlertechnologien zu vermeiden. Zu diesem Zweck wird eine Kombination aus einer Primärzelle und einem Ultra-Low-Power-Controller vorgeschlagen. Ideengemäß er...