本發(fā)明涉及供能設(shè)備，特別是供電單元。

背景技術(shù)：

供能設(shè)備，例如供電單元是獨(dú)立的設(shè)備或子部件，用于向需要與由供能網(wǎng)絡(luò)提供的電壓和電流不同的電壓和電流的設(shè)備或子部件提供能量。

一旦已經(jīng)向供能設(shè)備施加了輸入電壓，電能供應(yīng)設(shè)備通常獨(dú)立工作，與連接到所述供能設(shè)備的負(fù)載無關(guān)。

如果連接到所述供能設(shè)備的負(fù)載改變到待機(jī)工作，供能設(shè)備通常仍向連接的負(fù)載提供施加到電源的輸入電壓。如果連接了負(fù)載的供能設(shè)備的能源供應(yīng)關(guān)閉，開關(guān)單元，例如接觸器，通常連接到上游，以抵消彼此電連接的供能設(shè)備和負(fù)載處增加的電壓增加，而能源供應(yīng)被關(guān)閉。

如果從關(guān)閉狀態(tài)，例如待機(jī)狀態(tài)，再次打開，通常需要輔助能源以將供能設(shè)備從其待機(jī)狀態(tài)再次改變到活動狀態(tài)。因此，一些供能設(shè)備具有數(shù)字輸入以用固定的電平(level)打開或關(guān)閉所述供能設(shè)備。為此目的，需要由控制器控制的控制輸入。

文件DE 196 00 962 A1披露了具有待機(jī)工作的開關(guān)模式供電單元。為從待機(jī)工作改變到正常工作，在連接處的用于打開開關(guān)的信號被關(guān)閉，結(jié)果是輸出電壓通過齊納二極管被再次調(diào)控。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是明確說明供能設(shè)備和能獨(dú)立有效地在所述供能設(shè)備的兩個工作狀態(tài)之間改變所述供能設(shè)備的方法。

此目的是通過專利獨(dú)立權(quán)利要求的主題實(shí)現(xiàn)的。附圖、說明書和從屬權(quán)利要求涉及本發(fā)明的有利的實(shí)施例。

本發(fā)明基于以下知識：可通過感測供能設(shè)備輸出處的電流振幅，獨(dú)立有效地在第一工作狀態(tài)和第二工作狀態(tài)間改變供能設(shè)備。

根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，目標(biāo)是通過用于提供輸出電壓和輸出電流的供能設(shè)備實(shí)現(xiàn)的，所述供能設(shè)備具有第一工作狀態(tài)和第二工作狀態(tài)。所述供能設(shè)備具有：測量部件，用于感測所述供能設(shè)備的輸出電流的電流振幅；以及信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生輸出電壓和輸出電流。所述信號發(fā)生器被設(shè)計為如果感測到的電流振幅下降到低于第一電流閾值，降低處于所述供能設(shè)備的第一工作狀態(tài)的所述供能設(shè)備的輸出電壓的電壓振幅，以便改變至第二工作狀態(tài)。所述信號發(fā)生器也被設(shè)計為如果感測到的電流振幅超過第二電流閾值，增加處于所述供能設(shè)備的第二工作狀態(tài)下的所述供能設(shè)備的輸出電壓的電壓振幅，以便改變至第一工作狀態(tài)。

輸出功率以及因此輸出電壓和輸出電流在第一工作狀態(tài)比在第二工作狀態(tài)具有較高的絕對值。

所述供能設(shè)備從第一工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二工作狀態(tài)導(dǎo)致所述供能設(shè)備的輸出電壓下降例如30％至80％，或者例如50％。信號發(fā)生器例如將所述供能設(shè)備的輸出電壓的電壓振幅從24V下降到10-12V，以從第一工作狀態(tài)改變到第二工作狀態(tài)。

信號發(fā)生器將所述供能設(shè)備的輸出電流下降到比額定電流低5-20％或更多，以從第一工作狀態(tài)改變到第二工作狀態(tài)。

測量部件反復(fù)地每隔一段時間記錄輸出電流的電流振幅。信號發(fā)生器將感測到的電流振幅和第一和第二電流閾值比較，所述第一和第二電流閾值可在或存儲于信號發(fā)生器的存儲器中。

所述供能設(shè)備是例如供電單元。

根據(jù)本發(fā)明的供能設(shè)備實(shí)現(xiàn)了自動實(shí)現(xiàn)在供能設(shè)備的第一工作狀態(tài)和第二工作狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換的優(yōu)點(diǎn)。

在供能設(shè)備的一個有利的實(shí)施例中，第一工作狀態(tài)是活動狀態(tài)，第二工作狀態(tài)是節(jié)能狀態(tài)，特別是待機(jī)模式或睡眠模式。在所述活動狀態(tài)，輸出電壓和輸出電流各自被設(shè)定到允許連接到所述供能設(shè)備的電設(shè)備工作的值，而在節(jié)能狀態(tài)，輸出電壓和輸出電流各自被設(shè)定到限制連接到所述供能設(shè)備的電設(shè)備工作的值。

這實(shí)現(xiàn)了可自動節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。

在供能設(shè)備的一個有利的實(shí)施例中，第二電流閾值是第一電流閾值或另一個電流閾值。在轉(zhuǎn)變的形式中，第一電流閾值比第一工作狀態(tài)的輸出電流的振幅低例如5％-20％或更多。

如果第一電流閾值等于第二電流閾值，那么例如如果第一電流閾值被再次超過，就實(shí)現(xiàn)供能設(shè)備從其第二工作狀態(tài)向第一工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。

如果第二電流閾值的絕對值高于第一電流閾值的絕對值，那么只有已經(jīng)達(dá)到或超過第二電流閾值，才能實(shí)現(xiàn)供能設(shè)備從其第二工作狀態(tài)向第一工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。

如果第二電流閾值的絕對值低于第一電流閾值的絕對值，那么在已經(jīng)達(dá)到或超過第二電流閾值時，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)供能設(shè)備從其第二工作狀態(tài)向第一工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。例如，第二電流閾值低于第一電流閾值，以便還允許當(dāng)連接到所述供能設(shè)備的電負(fù)載的負(fù)載電流和負(fù)載電壓低于最低負(fù)載電流和最低負(fù)載電壓時，所述供能設(shè)備可從其第二工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第一工作狀態(tài)。

第二電流閾值實(shí)現(xiàn)了以下優(yōu)點(diǎn)：如果連接到所述供能設(shè)備的負(fù)載的負(fù)載電流超過第二電流閾值，所述供能設(shè)備自動從第二工作狀態(tài)改變到第一工作狀態(tài)而不需要使用額外的能源。

在供能設(shè)備的一個有利的實(shí)施例中，第一電流閾值或第二電流閾值或另一個電流閾值為可設(shè)定或預(yù)先存儲的。根據(jù)連接到所述供能設(shè)備的負(fù)載，第一電流閾值和第二電流閾值可為已設(shè)定或者預(yù)先存儲的電流閾值，可用于將所述供能設(shè)備從其第一工作狀態(tài)改變到其第二工作狀態(tài)或者反之。

這實(shí)現(xiàn)了如下優(yōu)點(diǎn)：所述供能設(shè)備可以靈活的方式使用，特別是對于具有不同的負(fù)載電流和負(fù)載電壓的用電器，并且在所述過程中不喪失從第一工作狀態(tài)向第二工作狀態(tài)以及反之的自動轉(zhuǎn)換。

在所述供能設(shè)備的一個有利的實(shí)施例中，信號發(fā)生器設(shè)計為將感測到的電流振幅和第一電流閾值或第二電流閾值或另一電流閾值比較。所述信號發(fā)生器反復(fù)在預(yù)定的時間比較感測到的電流振幅和電流閾值。預(yù)定的時間優(yōu)選地設(shè)定在等距的時間間隔到期后的時間，所述等距時間間隔在例如數(shù)秒范圍內(nèi)。例如，在各情況下，在30、20、10或5秒到期后的各個情況下，通過測量部件測量電流振幅，然后由信號發(fā)生器將所述電流振幅與第一電流閾值或第二電流閾值或另一電流閾值比較。

這實(shí)現(xiàn)了以下優(yōu)點(diǎn)：負(fù)載電流一旦下降到低于或超過電流閾值，供能設(shè)備就在第一工作狀態(tài)和第二工作狀態(tài)間自動改變。

在供能設(shè)備的一個有利的實(shí)施例中，信號發(fā)生器被設(shè)計為如果感測到的電流振幅下降到低于第一電流閾值，將所述供能設(shè)備的輸出電壓的電壓振幅降低至可設(shè)定的第一電壓振幅值或預(yù)先存儲的第一電壓振幅值。所述第一電流閾值優(yōu)選地存儲在或可存儲在所述信號發(fā)生器的存儲器中。隨著輸出電壓降低，所述供能設(shè)備的輸出電流可同時降低，結(jié)果是所述供能設(shè)備自動從第一工作狀態(tài)改變到第二工作狀態(tài)，即無須額外的能源。

這實(shí)現(xiàn)了以下優(yōu)點(diǎn)：所述供能設(shè)備自動節(jié)能。

在供能設(shè)備的一個有利的實(shí)施例中，信號發(fā)生器被設(shè)計為在可設(shè)定或預(yù)先存儲的第一延遲時間間隔到期后，將處于第一工作狀態(tài)的所述供能設(shè)備的輸出電壓的電壓振幅降低。在第一次感測低于第一電流閾值的電流振幅后，測量部件在第一延遲時間間隔到期后進(jìn)行另一次電流振幅感測。如果另一次感測到的電流振幅同樣低于第一電流閾值，信號發(fā)生器降低所述供能設(shè)備的輸出電壓的電壓振幅。例如，第一延遲間隔包括數(shù)秒的時段，例如30、20、10、5或3秒。

這實(shí)現(xiàn)了以下優(yōu)點(diǎn)：從第一工作狀態(tài)向第二工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換不能被隨機(jī)的輸出電流波動啟動。

在供能設(shè)備的一個有利的實(shí)施例中，信號發(fā)生器被設(shè)計為如果感測到的電流振幅超過第二電流閾值，將所述供能設(shè)備的輸出電壓的電壓振幅增加至可設(shè)定的第二電壓振幅值或預(yù)先存儲的第二電壓振幅值。如果測量部件在供能設(shè)備在第二工作狀態(tài)下的工作期間記錄超過第二電流閾值的感測電流振幅，則信號發(fā)生器將供能設(shè)備的輸出電壓的電壓振幅增加到可設(shè)定的第二電壓振幅值或預(yù)先存儲的第二電壓振幅值。

例如，電壓振幅從第二工作狀態(tài)下8V至14V或10V至12V的范圍中的值增加到第一工作狀態(tài)下例如具有在20V和60V之間或在20V和28V之間或至24V的值的電壓振幅。

這實(shí)現(xiàn)了如下優(yōu)點(diǎn)：所述供能設(shè)備自動地從第二工作狀態(tài)改變到第一工作狀態(tài)。

在供能設(shè)備的一個有利的實(shí)施例中，信號發(fā)生器被設(shè)計為在已經(jīng)檢測到超過電流振幅的第二電流閾值后，立即或在預(yù)先存儲的第二延遲時間間隔到期后，增加所述供能設(shè)備的輸出電壓的電壓振幅。所述預(yù)先存儲的第二延遲時間間隔包括例如與第一延遲時間間隔相同的時段。例如，第二延遲間隔包括數(shù)秒的時段，例如30、20、10、5或3秒。

也可以想象，例如第二延遲時間間隔包括比第一延遲時間間隔短的時段，例如20、10、5、3或1秒。

如果輸出電壓的電壓振幅立即增加，那么在少于例如一秒的時段內(nèi)增加輸出電壓的電壓振幅。切換延遲基于供能設(shè)備的組件的電路性質(zhì)。

這實(shí)現(xiàn)了以下優(yōu)點(diǎn)：從第二工作狀態(tài)向第一工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換不能被隨機(jī)的輸出電流波動啟動。

在供能設(shè)備的一個有利的實(shí)施例中，測量部件具有測量電阻器。所述測量電阻器被設(shè)計為根據(jù)所述測量電阻器二端的電壓降記錄輸出電流的電流振幅。例如，所述測量電阻器以測量分流器的形式提供。測量分流器是低值電阻器，用于測量電流。流過測量分流器的電流引起與其成正比的電壓降，所述電壓降被測量。測量分流電阻器與測量電路并聯(lián)并記錄其電壓降。由于不能直接測量較高的電流強(qiáng)度，因此使它們通過測量分流電阻器并測量所產(chǎn)生的電壓降。因此，測量分流電阻器的電阻值在毫歐姆范圍內(nèi)或更低，即幾十分之一或幾百分之一毫歐姆。

這實(shí)現(xiàn)了以下優(yōu)點(diǎn)：輸出電流的電流振幅可以由供能設(shè)備的測量部件感測。

在供能設(shè)備的一個有利的實(shí)施例中，信號發(fā)生器具有變壓器，所述變壓器具有能夠被施加輸入電壓的初級側(cè)和用于輸出輸出電壓的次級側(cè)。信號發(fā)生器的變壓器具有初級繞組，其被直接饋送來自供能網(wǎng)絡(luò)的AC電壓和供能網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)頻率。信號發(fā)生器的變壓器將輸入電壓，即來自供能網(wǎng)絡(luò)的AC電壓轉(zhuǎn)變?yōu)樗璧妮敵鲭妷褐?，并確保與電力網(wǎng)的電流隔離。

變壓器次級側(cè)上的次級AC電壓可通過整流器和平滑電容器轉(zhuǎn)變?yōu)镈C輸出電壓，然后可以在信號發(fā)生器的輸出端提供所述DC輸出電壓。下游的線性穩(wěn)壓器和緩沖電容器也可能確保能保持恒定的輸出電壓。

這實(shí)現(xiàn)了以下優(yōu)點(diǎn)：可向所述供能設(shè)備施加任何所需輸出電壓。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，所述目的通過操作供能設(shè)備的方法來實(shí)現(xiàn)，所述供能設(shè)備具有第一工作狀態(tài)和第二工作狀態(tài)、用于感測供能設(shè)備的輸出電流的電流振幅的測量部件以及用于控制供能設(shè)備的輸出電壓的電壓振幅的信號發(fā)生器。

所述方法包括：通過測量部件感測供能設(shè)備的輸出電流的電流振幅；在所述供能設(shè)備的所述第一工作狀態(tài)中，如果所感測到的電流振幅下降到低于第一電流閾值，通過所述信號發(fā)生器減小所述供能設(shè)備的輸出電壓的電壓振幅，以改變到所述第二工作狀態(tài)。

所述方法還包括在所述供能設(shè)備的第二工作狀態(tài)下，如果所感測到的電流振幅超過第二電流閾值，通過信號發(fā)生器增加所述供能設(shè)備的輸出電壓的電壓振幅，以改變到第一工作狀態(tài)。

輸出功率以及因此輸出電壓和輸出電流被設(shè)置為在第一工作狀態(tài)比在第二工作狀態(tài)具有較高的絕對值。如果所述供能設(shè)備從第一工作狀態(tài)改變到第二工作狀態(tài)，所述供能設(shè)備的輸出電壓減少例如30％至80％，或者例如50％。所述供能設(shè)備的輸出電壓的電壓振幅例如從24V下降到10-12V，以從第一工作狀態(tài)改變到第二工作狀態(tài)。

在此情況下，所述供能設(shè)備的輸出電流被減少為比額定電流低5-20％或更多，以使所述供能設(shè)備從第一工作狀態(tài)改變到第二工作狀態(tài)。

測量部件反復(fù)地每隔一段時間感測輸出電流的電流振幅。

信號發(fā)生器將感測到的電流振幅與第一電流閾值和第二電流閾值比較。第二電流閾值被設(shè)定或預(yù)先存儲為例如等于第二電流閾值。例如，也可為第二電流閾值設(shè)定或預(yù)先存儲較低或較高的電流閾值。

在較低的第二電流閾值的情況下，通過供能設(shè)備能夠檢測連接到供能設(shè)備并且負(fù)載具有低負(fù)載電流和低負(fù)載電壓的用電器。按照根據(jù)本發(fā)明的方法，所述供能設(shè)備接著自動地從第二工作狀態(tài)改變到第一工作狀態(tài)。

所述供能設(shè)備是例如供電單元。

在根據(jù)本發(fā)明的方法中，第一工作狀態(tài)被設(shè)定為活動狀態(tài)，第二工作狀態(tài)被設(shè)定為節(jié)能狀態(tài)，特別是待機(jī)模式或睡眠模式。在所述活動狀態(tài)，輸出電壓和輸出電流各自被設(shè)定為允許連接到所述供能設(shè)備的電設(shè)備工作的值，而在節(jié)能狀態(tài)，輸出電壓和輸出電流各自被設(shè)定為限制連接到所述供能設(shè)備的電設(shè)備工作的值。

根據(jù)本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)了自動實(shí)現(xiàn)在第一工作狀態(tài)和第二工作狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換的優(yōu)點(diǎn)。

在所述方法的一個有利的實(shí)施例中，通過信號發(fā)生器將感測到的電流振幅與第一電流閾值或第二電流閾值或另一個電流閾值比較。所述信號發(fā)生器在預(yù)定的時間比較感測到的電流振幅和電流閾值。例如，預(yù)定的時間由等距的時間間隔的到期確定，所述等距時間間隔在例如數(shù)秒范圍內(nèi)。

例如，在30、20、10或5秒到期后的各個情況下，由測量部件感測電流振幅，然后由信號發(fā)生器將電流振幅與第一電流閾值或第二電流閾值或另一電流閾值比較。

根據(jù)連接的用電器及其負(fù)載，即其負(fù)載電壓和負(fù)載電流，設(shè)置或預(yù)先存儲第一電流閾值或第二電流閾值或另一個電流閾值。

這實(shí)現(xiàn)了以下優(yōu)點(diǎn)：根據(jù)本發(fā)明的方法可以應(yīng)用于具有不同負(fù)載的用電器，并且一旦負(fù)載電流下降到低于第一電流閾值或負(fù)載電流超過第二電流閾值，就實(shí)現(xiàn)第一工作狀態(tài)和第二工作狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換。

在所述方法的一個有利的實(shí)施例中，如果感測到的電流振幅下降到低于第一電流閾值，信號發(fā)生器將所述供能設(shè)備的輸出電壓的電壓振幅減小至可設(shè)定的第一電壓振幅值或預(yù)先存儲的第一電壓振幅值。例如，第一電流閾值存儲在信號發(fā)生器的存儲器中。

隨著輸出電壓降低，所述供能設(shè)備的輸出電流同時降低，結(jié)果是所述供能設(shè)備自動從其第一工作狀態(tài)改變到第二工作狀態(tài)，即無須額外的能源。

這實(shí)現(xiàn)了以下優(yōu)點(diǎn)：通過使用根據(jù)本發(fā)明的方法，自動減少在所述供能設(shè)備的輸出端提供的能量。

在所述方法的一個有利的實(shí)施例中，信號發(fā)生器在可設(shè)置或預(yù)先存儲的第一延遲時間間隔到期后，將處于第一工作狀態(tài)的所述供能設(shè)備的輸出電壓的電壓振幅降低。在第一次感測低于第一電流閾值的電流振幅后，測量部件在第一延遲時間間隔到期后記錄另一個電流振幅。如果另一次感測到的電流振幅也低于第一電流閾值，信號發(fā)生器降低所述供能設(shè)備的輸出電壓的電壓振幅。例如，第一延遲間隔包括數(shù)秒的時段，例如30、20、10、5或3秒。

這實(shí)現(xiàn)了以下優(yōu)點(diǎn)：從第一工作狀態(tài)向第二工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換不能被隨機(jī)的輸出電流波動啟動。

在所述方法的一個有利的實(shí)施例中，如果感測到的電流振幅高于電流閾值或另一個電流閾值，信號發(fā)生器將所述供能設(shè)備的輸出電壓的電壓振幅增加至可設(shè)定的第二電壓振幅值或預(yù)先存儲的第二電壓振幅值。如果測量部件在供能設(shè)備在第二工作狀態(tài)下的工作期間記錄超過第二電流閾值的感測電流振幅，則信號發(fā)生器將供能設(shè)備的輸出電壓的電壓振幅增加到可設(shè)定的第二電壓振幅值或預(yù)先存儲的第二電壓振幅值。

例如，電壓振幅從第二工作狀態(tài)下例如8V至14V或10V至12V的范圍中的值，增加到第一工作狀態(tài)下例如具有在20V和60V之間或在20V和28V之間或至24V的值的電壓振幅。

這實(shí)現(xiàn)了如下優(yōu)點(diǎn)：在使用所述方法時，所述供能設(shè)備自動地從第二工作狀態(tài)改變到第一工作狀態(tài)。

在所述方法的一個有利的實(shí)施例中，信號發(fā)生器在檢測到已經(jīng)超過電流振幅的第二電流閾值后，立即或在預(yù)先存儲的第二延遲時間間隔到期后將所述供能設(shè)備的輸出電壓的電壓振幅增加。所述預(yù)先存儲的第二延遲時間間隔包括例如與第一延遲時間間隔相同的時段。

例如，第二延遲間隔包括數(shù)秒的時段，例如30、20、10、5或3秒。例如，第二延遲時間間隔包括比第一延遲時間間隔短的時段，例如20、10、5、3或1秒。

如果輸出電壓的電壓振幅立即增加，輸出電壓的電壓振幅在少于一秒的時段內(nèi)增加。開關(guān)延遲于是基于使用此方法時使用的供能設(shè)備的組件的電路性質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)了以下優(yōu)點(diǎn)：從第二工作狀態(tài)向第一工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換不能被隨機(jī)的輸出電流波動啟動。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，目標(biāo)是通過用于操作供能設(shè)備的方法實(shí)現(xiàn)，所述供能設(shè)備具有第一工作狀態(tài)和第二工作狀態(tài)。感測所述供能設(shè)備的輸出電流的電流振幅。此外，如果感測到的電流振幅下降到低于第一電流閾值，信號發(fā)生器將處于所述供能設(shè)備的第一工作狀態(tài)的所述供能設(shè)備的輸出電壓的電壓振幅降低，以便改變到第二工作狀態(tài)；且如果感測到的電流振幅超過第二電流閾值，信號發(fā)生器將處于所述供能設(shè)備的第二工作狀態(tài)的所述供能設(shè)備的輸出電壓的電壓振幅增加，以改變到第一工作狀態(tài)。

輸出功率以及因此輸出電壓和輸出電流被設(shè)定為在第一工作狀態(tài)比在第二工作狀態(tài)具有較高的絕對值。

如果所述供能設(shè)備從第一工作狀態(tài)改變到第二工作狀態(tài)，所述供能設(shè)備的輸出電壓分別減少例如30％至80％，或者例如50％。所述供能設(shè)備的輸出電壓的電壓振幅例如從24V減少到10-12V，以便從第一工作狀態(tài)改變到第二工作狀態(tài)。

在此情況下，所述供能設(shè)備的輸出電流被減少為例如比額定電流低5-20％或更多，以便從第一工作狀態(tài)改變到第二工作狀態(tài)。

反復(fù)地按時間間隔感測輸出電流的電流振幅。將感測到的電流振幅與第一電流閾值和第二電流閾值比較。第二電流閾值設(shè)定或預(yù)先存儲為例如等于第二電流閾值。例如，也可為第二電流閾值設(shè)置或預(yù)先存儲較低或較高的電流閾值。

根據(jù)根據(jù)本發(fā)明的方法，所述供能設(shè)備自動地從第二工作狀態(tài)改變到第一工作狀態(tài)。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，第一工作狀態(tài)被設(shè)定為活動狀態(tài)，第二工作狀態(tài)被設(shè)定為節(jié)能狀態(tài)，特別是待機(jī)模式或睡眠模式。

在所述活動狀態(tài)，輸出電壓和輸出電流各自被設(shè)定為允許連接到所述供能設(shè)備的電設(shè)備工作的值，而在節(jié)能狀態(tài)，輸出電壓和輸出電流各自被設(shè)定為限制連接到所述供能設(shè)備的電設(shè)備工作的值。

這實(shí)現(xiàn)了自動實(shí)現(xiàn)在第一工作狀態(tài)和第二工作狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的示例性實(shí)施例在附圖中說明并在下文中詳述。

附圖說明

圖1展示了供能設(shè)備的示意圖；

圖2展示了供能設(shè)備的測量部件的示意圖；

圖3展示了供能設(shè)備的信號發(fā)生器的示意圖；

圖4展示了供能設(shè)備與連接的用電器的示意圖；

圖5展示了用于操作供能設(shè)備的方法的順序的示意圖；以及

圖6展示了供能設(shè)備的輸出電壓和輸出電流相對時間的示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1展示了供能設(shè)備100的示意圖，所述供能設(shè)備具有測量部件101，用于感測所述供能設(shè)備100的輸出電流的電流振幅，以及信號發(fā)生器103，用于產(chǎn)生所述供能設(shè)備100的輸出電壓和輸出電流。

測量部件101在圖2中更詳細(xì)地圖解說明。測量部件101具有測量電阻器201并且反復(fù)按時間間隔感測供能設(shè)備100(參見圖1)的輸出電流的電流振幅。測量部件101根據(jù)測量電阻器201二端的電壓降U_A-U_M，感測輸出電流的電流振幅，U_A指測量部件的輸出端的輸出電壓，U_M指測量電阻器201二端的電壓。

如圖2中所示，測量電阻器201以測量分流器的形式提供。流過測量電阻器201的電流引起與其成正比的電壓降U_A-U_M并被測量。測量電阻器201與測量電路203并聯(lián)，測量電阻器201二端的電壓降用于測量電流振幅。測量電阻器201的電阻值例如在毫歐姆范圍內(nèi)或更低，即幾十分之一或幾百分之一毫歐姆。

信號發(fā)生器103(參見圖1)與測量部件101電連接。圖3展示了包括變壓器300的信號發(fā)生器103的示意圖。變壓器300具有被施加輸入電壓U_ein的初級側(cè)301和接著提供標(biāo)稱輸出電壓U_nom的次級側(cè)303。

信號發(fā)生器的變壓器在其初級側(cè)301上具有初級繞組305，初級繞組305被直接饋送輸入電壓U_ein，即來自供能網(wǎng)絡(luò)的AC電壓和供能網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)頻率，并且在其次級側(cè)303上具有提供輸出電壓U_nom的次級繞組307。信號發(fā)生器103的變壓器300將輸入電壓U_ein，即來自供能網(wǎng)絡(luò)的AC電壓轉(zhuǎn)變?yōu)樗璧妮敵鲭妷褐礥_nom并且確保與電力網(wǎng)的電流隔離。

變壓器300的次級側(cè)303上的次級AC電壓可通過整流器和平滑電容器(在圖3中未展示)轉(zhuǎn)變?yōu)镈C輸出電壓，DC輸出電壓可在信號發(fā)生器103的輸出端提供。下游的線性穩(wěn)壓器和緩沖電容器(在圖3中未展示)也可能提供能保持恒定的輸出電壓U_nom。

圖4展示了供能設(shè)備100的示意圖，在其輸出端405連接了用電器401。電容器403與所述用電器401并聯(lián)。電容器403提供備用電容，其在最小負(fù)載電流和最小負(fù)載電壓下提供預(yù)定最小功率。插入備用電容確保連接到供能設(shè)備100的用電器401超過電流閾值，特別是第二電流閾值，結(jié)果是供能設(shè)備100改變到其活動狀態(tài)，以便自動地向連接的用電器401供能。

連接的用電器401可以是電氣設(shè)備、電動機(jī)、PLC用電器(可編程邏輯控制器)、工業(yè)設(shè)施、可以安裝在頂帽式軌道上的設(shè)備、控制柜或另一電氣用電器。連接的用電器可以用DC電壓或AC電壓工作。

圖5展示了操作供能設(shè)備100的方法500的順序的示意圖。操作供能設(shè)備100的方法500首先包括通過測量部件101感測501供能設(shè)備100的輸出電流601的電流振幅。輸出電流601的感測到的電流振幅接著與可設(shè)定的或預(yù)先存儲的電流閾值比較。在與第一電流閾值I1和第二電流閾值I2比較503之后，根據(jù)比較503的結(jié)果，降低505輸出電壓603或者增加507輸出電壓603。

如果供能設(shè)備100處于其第一工作狀態(tài)605，即其活動狀態(tài)，其中連接到供能設(shè)備100的用電器401被供給能量，如果感測到501低于第一電流閾值I1的電流閾值，能量供給裝置100從其第一工作狀態(tài)605改變到其第二工作狀態(tài)607。通過將供能設(shè)備100的輸出電壓603的電壓振幅降低505到可設(shè)定的或預(yù)先存儲的輸出電壓值U_low實(shí)現(xiàn)此轉(zhuǎn)換。第二工作狀態(tài)607是節(jié)能狀態(tài)，用降低的輸出電壓U_low工作。

如果供能設(shè)備100處于其第二工作狀態(tài)607，即節(jié)能狀態(tài)，如果感測到501高于第二電流閾值I2的電流閾值，能量供給裝置100從其第二工作狀態(tài)607改變到其第一工作狀態(tài)605。通過將供能設(shè)備100的輸出電壓603的電壓振幅增加507到可設(shè)定的或預(yù)先存儲的輸出電壓值U_nom實(shí)現(xiàn)此轉(zhuǎn)換。第一工作狀態(tài)605是活動狀態(tài)，用標(biāo)稱輸出電壓U_nom工作。

圖6展示了供能設(shè)備的輸出電壓和輸出電流的示意圖。在其第一工作狀態(tài)605，供能設(shè)備100在其輸出端提供輸出電壓值U_nom和輸出電流值I_nom或增加到這些值，結(jié)果是連接的用電器401可被供能。在圖6中展示了第一工作狀態(tài)605和第二工作狀態(tài)607中的輸出電流601的振幅的時間曲線和輸出電壓603的振幅的時間曲線。

在時間t₀，連接到供能設(shè)備100的用電器401被關(guān)閉，結(jié)果是輸出電流601的振幅直到時間t₁才下降到第一電流閾值I1或低于后者的值，而輸出電壓603的振幅恒定地維持在輸出電壓值U_nom。只有對應(yīng)于時段t₁-t₀的第一延遲間隔609到期后，供能設(shè)備100才從其第一工作狀態(tài)605改變到第二工作狀態(tài)607。這導(dǎo)致在時間t₁和t₂之間輸出電壓的振幅減少到輸出電壓值U_low，且輸出電流的振幅減少到第二電流閾值I2。

例如，輸出電壓的振幅例如從24V降低到例如8V到16V或10-12V，同時輸出電流的振幅降低為比額定電流的振幅低5-20％。

在第二工作狀態(tài)607，反復(fù)在等距時間間隔測量剩余輸出電流I2。只要輸出電流的振幅不超過第二電流閾值I2，供能設(shè)備100就維持在其第二工作狀態(tài)607。只有當(dāng)具有負(fù)載的用電器401在時間t₃連接到供能設(shè)備100時，通過用電器401的輸出電流601的振幅才增加直到時間t₄，而輸出電壓603的振幅恒定地保持在輸出電壓值U_low。連接具有備用電容的用電器401也可導(dǎo)致輸出電流601的振幅中的電流峰值(未展示)。在這兩種情況下，輸出電流的振幅的增加被評估為第二工作狀態(tài)607的結(jié)束。因此，在時間t₄，即包括時段t₄-t₃的第二延遲間隔611到期后，直到時間t₅時，輸出電流601的振幅增加到輸出電流I_nom，且輸出電壓的振幅增加到標(biāo)稱輸出電壓U_nom。

在時間t5，供能設(shè)備提供輸出電壓U_nom和輸出電流I_nom，其可用于操作連接的用電器401。輸出電壓U_nom是例如24V或更高。例如，不超過輸出電壓U_nom的60V以避免超出安全范圍。輸出電流I_nom在例如40A與80A之間的范圍內(nèi)。

結(jié)合本發(fā)明的個別實(shí)施例解釋和展示的所有特征可以在根據(jù)本發(fā)明的主題中以不同組合來提供，以便同時實(shí)現(xiàn)它們的有利效果。

本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求給出，并且不受在說明書中解釋或在附圖中展示的特征的限制。

元件符號說明

100 供能設(shè)備

101 測量部件

103 信號發(fā)生器

201 測量電阻器

203 測量電路

300 變壓器

301 初級側(cè)

303 次級側(cè)

305 初級繞組

307 次級繞組

401 用電器

403 電容器

405 輸出端

500 方法

501 感測

503 比較

505 降低

507 增加

601 輸出電流

603 輸出電壓

605 第一工作狀態(tài)

607 第二工作狀態(tài)

609 第一延遲間隔

611 第二延遲間隔

I1 第一電流閾值

I2 第二電流閾值

I_nom 第一工作狀態(tài)下的輸出電流振幅

U_nom 第一工作狀態(tài)下的輸出電壓振幅

U_low 第二工作狀態(tài)下的輸出電壓振幅

U_A 測量部件的輸出端的輸出電壓

U_M 測量電阻器上的電壓

U_A-U_M 電壓降

U_ein 輸入電壓

t0 時間

t1 時間

t2 時間

t3 時間

t4 時間

t5 時間