负载布置和为负载供电的电力布置制造技术

本发明专利技术涉及一种用于在电力布置(200)中使用并且用于在第一外部导电元件(50)处得到布置的负载布置(400)。所述负载布置包括：负载(20)，其具有用于由交流电源(1)供电的第一负载端子(2a)和第二负载端子(2b)；第一电极(3)，其电连接到所述第一负载端子(2a)；以及电介质层(4)。所述第一电极(3)和所述电介质层(4)被布置为以与表示海上结构的外表面的第一外部导电元件(50)组合的方式形成电容器(6)，所述电容器用于在所述第一电极(3)与所述第一外部元件(50)之间电容性传输电力。所述电容器(6)和所述第二负载端子(2b)中的至少一个被布置用于通过水(10)进行电力传输，以经由所述水(10)在所述交流电源(1)与所述电容器和所述第二负载端子(2b)中的相应的一个之间形成电路径。所述第一负载端子(2a)与所述第二负载端子(2b)电绝缘。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】负载布置和为负载供电的电力布置
本专利技术涉及用于在电力布置中使用的和用于在第一外部导电元件处得到布置的负载布置。本专利技术还涉及用于为这样的负载布置的负载供电的电力布置。
技术介绍
WO2009/153715A2公开了一种发光设备，包括第一公共电极、形成一组彼此电隔离的电极焊盘的结构化导电层、插置于第一公共电极层与结构化导电层之间的电介质层、第二公共电极以及多个发光元件。每个发光元件都电连接在电极焊盘中的一个与第二公共电极之间，以便与包括电极焊盘中的一个、电介质层和第一公共电极的电容器串联连接。在第一公共电极与第二公共电极之间施加交流电压时，将通过电容耦合为发光元件供电，电容耦合还提供电流限制。在发光设备工作期间，一个发光元件中的短路故障将仅影响连接到同一电容器的发光元件。另外，短路电流将受到这一电容器的限制。在某些应用情形中，这样的发光设备(尤其是为发光设备(或通常为负载)供电的方式)具有缺点，例如，由于公共电极层与交流电压源之间的电连接而产生的缺点。这样的应用情形例如包括，用于对表面(例如，船身)进行防结垢的系统，而所述表面至少部分浸入液体环境(例如，海水)中，其中，由通过某种方式安装的光源向船身的外表面发出紫外光来对抗船身的生物结垢。WO2014/060921A1公开了一种LED封装，所述LED封装被布置为在连接到交流电源时发光，包括第一LED封装端子和第二LED封装端子、至少一对反向并联连接在LED封装端子之间的二极管，其中，二极管中的至少一个是发光二极管。第一LED封装端子可拆卸地连接到第一电源端子，并且适于形成与第一电源端子的第一电容耦合，第二LED封装端子可拆卸地连接到第二电源端子，并且适于形成与第二电源端子的第二电容耦合。通过提供对取决于温度的劣化较不敏感的电连接，可以增加LED封装的寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供改进的负载布置和改进的为负载供电的电力布置，其能够在更困难的环境条件下用于特定的应用情形中，而性能损失很少或几乎不损失，且没有受到损伤的风险，例如，由于暴露于环境影响，例如暴露于海水。在本专利技术的第一方面中，提出了一种负载布置，包括：-负载，其具有用于由交流电源供电的第一负载端子和第二负载端子，-第一电极，其电连接到所述第一负载端子，以及-电介质层，其中，所述第一电极和所述电介质层被布置为以与表示海上结构的外表面的第一外部导电元件组合的方式形成电容器，所述电容器用于在所述第一电极与所述第一外部元件之间电容性传输电力，其中，所述电容器和所述第二负载端子中的任一个被布置用于通过水进行电力传输，以经由所述水在所述交流电源与所述电容器之间形成电路径，并且/或者所述第二负载端子被布置用于通过水进行电力传输，以经由所述水在所述交流电源与所述第二负载端子之间形成电路径，并且其中，所述第一负载端子与所述第二负载端子电绝缘。在本专利技术的另一方面中，提出了一种电力布置，包括：-交流电源，以及-根据本文公开的负载布置。在从属权利要求中定义了本专利技术的优选实施例。应当理解，请求保护的电力布置与请求保护的负载布置具有相似和/或相同的优选实施例，尤其如从属权利要求定义的和本文公开的那些优选实施例。本专利技术基于如下思想：针对挑战性湿润环境(尤其是海洋的导电和严酷的周围环境)中的应用修改并优化对电容性电力传输的使用。此外，已经调整了负载布置和电力布置的电路，以用于针对中度和重度影响以及各种水平的表面切割损伤的鲁棒性，例如，开发出一个或多个开路或短路连接的UV-CLED(作为负载)。这通过使用第一外部导电元件来实现，第一外部导电元件与第一电极和电介质层一起形成电容器，以用于在第一电极与第一外部元件之间进行电容性电力传输。由此可以由交流电源提供电力，交流电源的第一交流端子电连接到第一外部元件，在使用电力布置时，在第一外部元件处提供明确定义的电压电势。另外，水用于在交流电源与电容器和/或第二负载端子中的任一个之间传输电力，即，通过水形成电路径。因此，能够避免流电连接，但是替代性地有效率地使用了水，这还使得在海上结构(例如船身)上安装负载布置更容易且更廉价，例如，如果负载布置被配置为贴标或板的形式。根据WO2009/153715A2公开的布置，采用刚性载体承载电子部件，例如，LED。这种载体的缺点在于其仅能在某种程度上弯折，但却将难以将这样的载体应用于三维弯曲表面，例如，船身的表面。此外，尽管这样的载体可以被分段地构建以获得较大的灵活性，但是自由放置这样的载体还是受限的。为此，优选将载体打破或切割成个体子载体，从而破坏了公共电源端子。相反，根据本公开内容，选择例如放在载体上的贴标状布置，以i)应对波状外形的表面，并且ii)允许完全自由的(部分交叠的)放置，同时仍然借助于使用普通液体导体(例如，水或海水)来确保公共电源端子。此外，期望仅操作浸入水下的负载，例如出于安全性和能源效率的目的。由于沿着船身的水位根据船的变化的航行速度、海上的天气状况以及船的装载状况而自我调整，因此清楚的是，公共电源端子也是即时调整的而无需控制电子器件。在实施例中，所述第一外部导电元件是从包括以下项的导电元件的组中选择的：水，尤其是海水；环境物体，尤其是建筑物或交通工具的部分；以及基础设施物体。因此，一般能够在各种应用中使用负载环境。例如，第一外部元件可以是船身，多个负载布置(例如每个负载布置包括一个或多个UV-LED)被安装到船身以抵抗生物结垢。因此能够将船身有利地用作第一电容器的一个电极，由此避免在交流电源的第一交流端子与负载(一个或多个UV-LED)的第一负载端子之间提供流电连接，即，不需要穿透船身以提供这样的流电连接，由此实现更好的构造和对船身更小的劣化。优选地，所述第一外部导电元件是海上结构，所述第二负载端子具有通往水的电连接，以经由所述水在所述交流电源与所述第二负载端子之间形成电路径，并且所述交流电源被附接到所述海上结构，并且所述交流电源具有通往水的电连接，以经由所述水在所述交流电源与所述第二负载端子之间完成所述电路径。因此，水被高效率地用作电导体。在其他实施例中，所述第一外部元件是船身或者嵌入或连接到不导电的海上结构的电极。所述第二负载端子和所述交流电源可以具有通往水的电容性电连接或通往水的电阻性电连接。电阻性是交流发电机的第二电端子(电力输出侧)与海水之间利用浸入水中的电极的直接电连接。由于海水是相当有侵蚀性的，因此这些电极非常昂贵且常常由MMOTi(涂覆有混合金属氧化物的钛)或PtTi(涂覆有铂的钛)构成。由于ICAF(压印电流抗结垢)或ICCP(压印电流阴极保护)系统已经部署了这样的电极，因此所公开的系统中使用的交流发电机能够共用这个电极，即，该电极是免费的。在电容性电连接的情况下，借助于不可渗透水和盐的电介质涂层使海水的侵蚀动作远离浸入水中的电极。因此，能够使用更廉价的电极材料，这是可能的，因为使用交流发电机为电容性耦合的负载供电。因此，在本专利技术的另一方面中，提出了一种系统，所述系统包括：本文公开的负载布置；压印电流阴极保护(ICCP)系统；以及控制单元，其用于控制所述负载布置和所述ICCP系统以组合工作。这样的ICPP系统一般在使用浸入水中的特殊材料电极(通往海水的电阻式连接)时直接向海水施加直流电势。其目的是提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在电力布置中使用并且用于在第一外部导电元件(5、50)处得到布置的负载布置，所述负载布置包括：‑负载(2、20、21、22、25)，其具有用于由交流电源(1)供电的第一负载端子(2a)和第二负载端子(2b)，‑第一电极(3)，其电连接到所述第一负载端子(2a)，以及‑电介质层(4)，其中，所述第一电极(3)和所述电介质层(4)被布置为以与表示海上结构的外表面的第一外部导电元件(5、50)组合的方式形成电容器(6)，所述电容器用于在所述第一电极(3)与所述第一外部元件(5、50)之间电容性传输电力，其中，所述电容器(6)和所述第二负载端子(2b)中的任一个被布置用于通过水(10、11)进行电力传输，以经由所述水(10、11)在所述交流电源(1)与所述电容器之间形成电路径，并且/或者所述第二负载端子(2b)被布置用于通过水(10、11)进行电力传输，以经由所述水(10、11)在所述交流电源(1)与所述第二负载端子(2b)之间形成电路径，并且其中，所述第一负载端子(2a)与所述第二负载端子(2b)电绝缘。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.23 EP 15202429.51.一种用于在电力布置中使用并且用于在第一外部导电元件(5、50)处得到布置的负载布置，所述负载布置包括：-负载(2、20、21、22、25)，其具有用于由交流电源(1)供电的第一负载端子(2a)和第二负载端子(2b)，-第一电极(3)，其电连接到所述第一负载端子(2a)，以及-电介质层(4)，其中，所述第一电极(3)和所述电介质层(4)被布置为以与表示海上结构的外表面的第一外部导电元件(5、50)组合的方式形成电容器(6)，所述电容器用于在所述第一电极(3)与所述第一外部元件(5、50)之间电容性传输电力，其中，所述电容器(6)和所述第二负载端子(2b)中的任一个被布置用于通过水(10、11)进行电力传输，以经由所述水(10、11)在所述交流电源(1)与所述电容器之间形成电路径，并且/或者所述第二负载端子(2b)被布置用于通过水(10、11)进行电力传输，以经由所述水(10、11)在所述交流电源(1)与所述第二负载端子(2b)之间形成电路径，并且其中，所述第一负载端子(2a)与所述第二负载端子(2b)电绝缘。2.根据权利要求1所述的负载布置，其中，所述第一外部导电元件(5、50)是从包括以下项的导电元件的组中选择的：水，尤其是海水；环境物体，尤其是建筑物或交通工具的部分；以及基础设施物体。3.根据权利要求1所述的负载布置，其中，所述第二负载端子(2b)具有通往水(10、11)的电连接，以经由所述水(10、11)在所述交流电源(1)与所述第二负载端子(2b)之间形成电路径，并且其中，所述交流电源(1)被附接到所述海上结构(5)并且所述交流电源(1)具有通往水(10、11)的电连接，以经由所述水(10、11)在所述交流电源(1)与所述第二负载端子(2b)之间完成所述电路径。4.根据权利要求3所述的负载布置，其中，所述第二负载端子(2b)和所述交流电源(1)具有通往水(10、11)的电容性电连接或通往水(10、11)的电阻性电连接。5.根据权利要求1所述的负载布置，其中，所述第一外部导电元件(5、50)是水，并且其...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·H·W·M·范德尔登，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL