控制系统技术方案

本发明专利技术涉及电气系统，其包括电气设备(1)，电气设备(1)具有被布置成连接到阻抗装置(3)以及替代装置(7)的控制线(2)。替代装置提供由控制单元(6)的第一输出(8)控制的阻抗，控制单元具有极性探测装置(13)，其被布置成获得替代装置到控制线(2)的连接是否导致具有正极性或负极性的电压的指示。使得替代装置(7)的连接依赖于该指示并且在控制单元的第二输出(14)的影响下进行。根据本发明专利技术，替代装置(7)包括两个等效阻抗网络(15、16)的串联连接，每个等效阻抗网络(15、16)设置有用于多个阻抗装置(19、20)的旁路开关装置(17、18)，所述多个阻抗装置(19、20)每个具有在相反方向上布置的串联连接的半导体开关装置(21、22)。阻抗网络(15、16)由控制单元(6)的第一输出(8)控制。旁路开关装置(17、18)被布置成由控制单元的第二输出(14)交替地激活。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制系统
本专利技术涉及其中电气设备具有被布置成连接到阻抗装置的控制线的控制系统。该控制系统可以用于所附权利要求的范围内的许多应用，例如，用于室内气候控制安装、无线能量转移系统、电动汽车的充电系统以及通用通信设备。例如，可以使用控制系统以实现功率调节和/或优化。
技术介绍
对于一般用户，特别是对于全球社会来说，期望较少的能量消耗。在许多
(诸如用于测试设备、用于设备的校准、用于一般实验室目的和/或用于气候控制系统)，需要高效和可靠的功率调节和/或优化。例如，室内气候控制设施存在许多变化，并且这些室内气候控制设施代表着显著的能量消耗。对于一般用户，特别是对于全球社会来说，期望较少的能量消耗。虽然新系统可以在维持的气候舒适度水平的情况下实现能量节约，但目前所使用的设施中只有小部分可能在不远的将来被替代。替代于接受新设施的成本，用户可以选择较少的舒适度以便降低能量消耗。对于在不损失气候舒适度的情况下节约能量的适配器(控制系统)，可以发现巨大的市场。根据WO2013070159中描述的这种解决方案，继电器装置被布置成在控制单元的输出的影响下断开受气候影响的阻抗装置与控制线的连接，并且替代地连接替代装置，其中替代装置提供了由控制单元的第二输出控制的阻抗。为了使适配器尽可能容易地安装，控制单元设置有极性探测装置，极性探测装置被布置成获得替代装置到控制线的连接是否导致具有正极性或负极性的电压的指示，替代装置的连接使得依赖于该指示并且在控制单元的第三输出的影响下进行。但是，替代受气候影响的阻抗装置存在问题，因为尽管阻抗幅度和控制线电流特性有很大变化，但是期望以高准确度确定阻抗。电磁继电器触点对于低电平电流具有老化效应。寻找低成本的足够好的半导体开关解决方案是一个挑战。此外，存在与建筑物中的气候控制相关的类似问题，例如对于重型车辆中的气候控制设备和采矿行业应用中的气候控制设备。
技术实现思路
根据本专利技术，替代装置包括两个等效阻抗网络的串联连接，每个等效阻抗网络设置有用于多个阻抗装置的旁路开关装置，所述多个阻抗装置具有布置在相反方向上的串联连接的半导体开关装置。两个阻抗网络由控制单元的第一输出控制。旁路开关装置被布置成由控制单元的第二输出交替地激活。附图说明将参考示出优选实施例的原理图的附图(图1)来描述根据本专利技术的控制系统。具体实施方式优选实施例附图示出了室内气候控制系统的原理图，其中电气设备1(诸如，气候控制设备)具有通常连接到受气候影响的阻抗装置3的控制线2。受气候影响的阻抗装置3可以包括例如温度传感器(诸如热敏电阻)、空气湿度(RH)传感器(可以是电容式和/或电阻式的)以及二氧化碳(CO2)传感器中的一个或多个。开关装置4被布置成在控制单元6的第三输出5的影响下断开受气候影响的阻抗装置3与控制线2的连接，以替代装置7来代替。从而，如下所述，提供了由控制单元6的第一输出8控制的阻抗。因此，通常，气候控制设备1耦接到受气候影响的阻抗装置3，但是可以通过本专利技术断开连接，由此，替代地，替代装置7通过开关装置4耦接到气候控制设备1。替代装置7是能够提供可由控制单元6的第一输出8控制的阻抗的电路。根据示例实施例，控制单元6连接到处理器9，处理器9被布置成从多个受气候影响的信息装置10、11和12接收信息，这些信息装置可以包括温度传感器、热敏电阻、空气湿度(RH)传感器、太阳辐射传感器、风力传感器、雨量传感器和气候预报器件中的一个或多个。可以通过使用数学模型来处理信息，以便提供第一输出8。然后可以经由控制单元6的第一输出8来控制替代装置7的阻抗。例如，可以基于例如气候数据并且也可以基于气候控制方案和/或能源关税由数学函数来确定输出8。如WO2013070159中所描述的，根据示例实施例，控制单元6可以设置有合适的测量装置(图中未示出)，用于确定在受气候影响的阻抗装置3的断开模式下该装置的特性，以便至少初始地控制替代装置7的阻抗，并且或多或少地频繁地验证受影响的阻抗装置3的特性。因此，当受影响的阻抗装置3与气候控制设备1断开连接时，可以测量受影响的阻抗装置3的特性。然后，可以至少基于受影响的阻抗装置3的测得的特性通过输出8来控制替代装置7的阻抗。控制单元6设置有极性探测装置13，极性探测装置13被布置成获得替代装置7到控制线2的连接是否导致控制线2上具有正极性或负极性的电压的指示。这便于根据本专利技术的控制系统容易地安装。极性探测装置13感测控制线2的两个导体并检测两个导体之间的差分电压。因此，来自极性探测装置13的第二输出14依赖于控制线2中的两个导体中的哪个导体具有最高电位。因此，使替代装置7到电气设备1的连接依赖于来自极性探测装置13的极性指示并且在控制单元的第二输出14的影响下进行。第二输出14控制应该激活替代装置7中的两个旁路开关装置17和18中的哪一个。布置在旁路开关装置17和18之间的反相器23具有这些旁路开关装置17和18中一次只有一个被激活的效果。根据本专利技术，替代装置7包括两个等效阻抗网络15和16的串联连接，每个等效阻抗网络15和16设置有一个旁路开关装置17和18。阻抗网络15和16中的每一个包括多个阻抗装置19和20，阻抗装置19和20中的每一个分别与半导体开关装置21和22串联连接。阻抗网络15和16相对于控制线2和信号地26被布置在相反方向上，即，镜像反相(mirror-inverted)。换言之，阻抗网络15和16中的每一个可以包括分别与半导体开关装置21、22串联连接的多个并联耦接的阻抗装置19、20。半导体开关装置21、22中的每一个的一个端子彼此连接并且连接到信号地26。例如，如果半导体开关装置21、22中的每一个包括场效应晶体管(FET)，则两个阻抗网络15、16被布置成使得两个FET21、22的源极端子彼此连接并且连接到信号地26。阻抗网络15和16由控制单元6的第一输出8控制，并且可以具有例如根据对数标度选择的阻抗值，以便覆盖宽的阻抗范围。如上所述，旁路开关装置17和18被布置成由控制单元6的第二输出14和反相器23交替地激活。旁路开关装置17的激活消除了阻抗网络15的非线性，因为之后基本上没有电流通过阻抗网络15及其晶体管21，因为电流迂回通过旁路开关装置17。相应地，旁路开关装置18的激活消除了阻抗网络16的非线性，因为之后基本上没有电流通过阻抗网络16及其晶体管22，因为电流迂回通过旁路开关装置18。阻抗装置19和20包括多个电阻器，例如，依赖于气候控制设备1的规格。选择电阻器的数量及其电阻值以便实现导致具有合适的分辨率和精度的总电阻值的并联耦接。例如，如上所述，N-通道场效应晶体管(FET)可以用于半导体开关装置21和22以及旁路开关装置17和18。旁路开关装置17、18设置有电阻器24和25，电阻器24和25相对于阻抗网络15和16的最低生成电阻具有足够低的电阻值，以便用作短路链接，用于将控制线2的负极(negativepole)(即，具有最低电位的导体)连接到控制单元6的信号地26。因此，此处，那个激活的旁路开关装置17、18可以被认为是控制线2的负极与信号地26之间的短路，从而导致以上所述的电流迂回通过那个激活的旁路开关装置17、18。阻抗装置19和20可以包括如室本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制系统，包括电气设备(1)，所述电气设备(1)具有被布置成连接到阻抗装置(3)以及激活替代装置(7)的控制线(2)，所述替代装置(7)提供由控制单元(6)的第一输出(8)控制的阻抗，所述控制单元具有极性探测装置(13)，所述极性探测装置(13)被布置成获得所述替代装置(7)到所述控制线(2)的连接是否导致具有正极性或负极性的电压的指示，使得所述替代装置(7)的连接依赖于该指示并且在所述控制单元的第二输出(14)的影响下进行，所述替代装置(7)包括两个等效阻抗网络(15、16)的串联连接，每个所述等效阻抗网络设置有用于多个阻抗装置(19、20)的旁路开关装置(17、18)，所述多个阻抗装置(19、20)具有布置在相反方向上并且由所述控制单元的所述第一输出(8)控制的串联连接的半导体开关装置(21、22)，所述旁路开关装置(17、18)被布置成由所述控制单元的所述第二输出(14)交替地激活。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.23 SE 1400607-61.一种控制系统，包括电气设备(1)，所述电气设备(1)具有被布置成连接到阻抗装置(3)以及激活替代装置(7)的控制线(2)，所述替代装置(7)提供由控制单元(6)的第一输出(8)控制的阻抗，所述控制单元具有极性探测装置(13)，所述极性探测装置(13)被布置成获得所述替代装置(7)到所述控制线(2)的连接是否导致具有正极性或负极性的电压的指示，使得所述替代装置(7)的连接依赖于该指示并且在所述控制单元的第二输出(14)的影响下进行，所述替代装置(7...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·约翰森，H·伯格，
申请(专利权)人：玛内托斯股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE