一种用于缓冲由电网供电的电源（ＳＶ）输出端上直流电压（Ｕａ）的装置，其具有 ａ）至少一个缓冲电池（ＢＡＴＴ），尤其是一个由电源（ＳＶ）充电的蓄电池，和 ｂ）一个控制单元（ＣＵ）， ｂ１）当直流电压（Ｕａ）实际值小于预定最小值（Ｕａｍｉｎ）时，该控制单元将缓冲电池（ＢＡＴＴ）接通， ｂ２）该控制单元产生一个预定的缓冲周期（ｔｍ）并且在此缓冲周期期满后缓冲电池又被周期地断开。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
在由电网对用电器供电时，通常对供电电网短时间断电的情况要采取防护措施。该电网一般系指交流电网，但也可以是直流电网。当电源网断电或其电压降低到一定值以下时，通常由一专用的检定装置在电源输入端上对此识别出并进行通告。接着该检定装置通过一个继电器或一个半导体开关将电池与用电器接通。一旦供电网又重新恢复到一定的电压值时，开关又被断开。另外，常常要对电源进行设计，使该电源提供一个与其输入端处的供电网安全分隔的输出直流电压。当电网系400V或230V交流电压网时，尤其是此情况。其中需要电源输出一个24V的根据EN(欧洲标准)60950的所谓的SELV(安全超低压)-直流电压。在此情况时，用于对电网输入侧的电压进行监测的检定装置同样必须满足安全分隔的要求。由于为此所需的空气间隙和漏电距离将导致成本增高且占用空间加大，而且需要相应昂贵的器件，因而是不利的。在电源输入侧对馈送的电网电压进行直接检测的另外一个缺点是，在电源本身中断时电池并不会接通，这是因为检测装置由于电网电压并未变化，故对此不会识别的。电源由于要承受的电流、电压和温度的负荷很大，因而属于承载特别高的设备并且因此通常其失效要早于大多由其供电的用电器。因此如果例如初级三极管的控制失效，如果电源暂时没有起动或如果在初级或次级回路中任何一个器件或连接开路，则这种装置是识别不出来的。仅在特别严重的情况下，即当电源由于初级短路失效并因此导致前置的微型自动开关将馈电电网分隔开时，才会将电池接通。另一个问题是，许多在直流侧的诸如白炽灯、直流/直流变换器、电容器、直流电动机、带有直流经济绕组的继电器开关等用电器例如在接通时需要大的起动电流。有些电源在过载时立刻断开。由于会出现用电器电源瞬间完全中断的现象，因而这是很不利的。其它的电流源具有自动限流功能，因此将使根据欧姆定律U＝R负载×I限流的输出电压完全崩溃。在此情况下，在由大的起动电流造成的压降时段内对用电器不利地采用不允许的低电压供电。与电网输入电压无关的电源输出直流电压的恢复在已知电路中可以由一个二极管识别出，该二极管接在位于电源和用电器间的载有正电位的输出线路上。在该二极管的负极上加有用电器电压，例如在断开电池时为电源的输出直流电压减去二极管V1的导通电压等于24V或在接通电池时为电池电压。在二极管的正极可以检测出电源的实际输出直流电压。在电源没有电压输出时，则在二极管正极上的电压几乎为0伏。由此可以产生一个控制信号，该信号将保持电池的接通。当加在正极上的电压增高超过预定值时，电池又与用电器断开，从而避免了电池不必要的放电。因此在稳定的情况下，二极管可以可靠地识别，加在用电器上的直流电压是由电源还是由电池提供的。采用这种二极管的缺点是，将产生使输出直流电压降低1V的压降、大的功率损耗并且因采用大的冷却体，因而将增大占用空间。故本专利技术的目的在于提出一种对电源输出端上的直流电压进行缓冲的多功能装置，一方面对该装置的制做不需付出大的代价，另一方面在电源本身失效时或在电源输出端过载时起到对输出直流电压的缓冲作用。采用权利要求1中给出的装置解决了这项任务。在从属权利要求中对本专利技术的有益的进一步的实施形式作了说明。下面将对照附图中所示的实施例对本专利技术作进一步的说明，附图中附图说明图1为本专利技术装置的方框图，图2a和2b为以具有用于输出直流电压调节器的内部辅助电压源的电源为例的本专利技术装置在缓冲过程中的主要电压的变化曲线，和图3a、3b和3c为以具有用于起动输出直流电压调节器的辅助电压源的存储电容器的电源为例的本专利技术装置在缓冲过程中的主要电压的变化曲线。在图1方框图中的本专利技术的装置用附图标记DC-USV标示，该装置用于对电源SV输出端上的直流电压Ua进行缓冲。在图1示例中对该装置在电网侧由交流电压Un供电，从而电源SV是一个所谓的交流/直流模件。在另一个图中未示出的实施例中，所述电源也可以由一个电网直流电压供电。本专利技术的装置含有至少一个缓冲电池BATT。其中也可以是一个由电源SV本身进行充电的蓄电池。在此情况时附加备有对蓄电池按规定充电的装置，该装置例如具有限制充电电流的功能。对该装置出于简明的考虑在图1中未示出，并且该装置也可以构成在该处的控制单元CU的一部分。根据本专利技术，当直流电压Ua的实际值小于预定最小值Uamin时，控制单元CU将缓冲电池BATT接通。该比较是由控制单元CU进行的。当该比较的结果为正时，即必须对输出直流电压Ua进行支持，则电池BATT优选由电子开关件V控制并通过一个由控制单元CU输出的开关信号SI接通。这时对输出直流电压Ua由电池进行支持并取实时供使用的电池电压Ub的值。在接通电池BATT的同时，控制单元内产生一个预定的缓冲周期tm。缓冲周期的长度宜选取得短些，优选数量级为秒，例如tm＝1秒。在缓冲周期期满后缓冲电池BATT首先被强制断开。如果输出直流电压接着又低于预定最小值Uamin，则这种接通和断开周期的顺序开始进行，直至由于输出直流电压Ua的恢复不再发生低于输出直流电压预定的最小值Uamin的现象并因此也不会再产生其它的电池接通周期为止。输出直流电压Ua的恢复例如可以由于供电电网的复原或由于电源内部的障碍条件的消除而实现。在实际例中，直接监测的电源SV的输出直流电压Ua值为+24V DC。在此情况时最小值Uamin宜预定为+23V DC。如果输出直流电压Ua由于某种原因还一直降低1V，到23V以下，则DC-USV缓冲装置将事先由输出直流电压充电的电池BATT实际立刻采用电子方式接在输出端上。加在用电器上的在输出端上产生的最小电压因此在实际上并不会低于例如23V DC的预定最小电压值，该电压值尚大大高于大约为18.5V的欠压理论极限。如果缓冲电池BATT具有大于直流电压Ua的标称值Uanenn的开路电压Ub，是有益的。在电源SV的输出直流电压Ua的标称值为24V时，例如由一个开路电压约为27.3V的缓冲电池可满足此条件。根据本专利技术，随着每个优选其长度约为1秒的缓冲周期tm的期满，电池BATT被缓冲装置DC-USV周期断开，由此可以判定出电源输出电压可能的恢复。在两个缓冲周期tm间的间隙中对加在用电器上的直流电压Ua的实际值进行测定。如果电源还没有电压输出，则在断开阶段很短的时间内具有电池电压值的输出直流电压Ua降低到预定最小电压值，例如23V DC。缓冲装置DC-USV然后又将电池自动接在用电器上并且另一个缓冲周期tm开始。如果与此相反在缓冲周期tm过程中电源输出电压得到恢复，则随着缓冲周期期满电池断开后不再会低于最小电压值Uamin。通常由电源将输出电压Ua稳定地保持在额定值Uanenn的高度，电池不再被接通并且必要时由电源S1对其重新充电。如果电源的输出直流电压的中断是由馈电的输入交流电压的丧失而造成的，本专利技术装置也能充分工作。在此情况下位于电源内部的、正常工作时用于将输出直流电压稳压的调节器，在输入交流电压恢复后，在缓冲周期期满后的间歇时间内将检定低于额定值的输出直流电压Ua的实际值。这种稳压电源在馈送的输入电压恢复后自动起动。在许多情况下由电网供电的电源SV在直流电压输出端DC具有一个电容器，该电容器在缓冲周期tm内由缓冲电池BATT充电。在紧接缓冲周期期满后的间歇时间内，该电容器本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于缓冲由电网供电的电源(SV)输出端上直流电压(Ua)的装置，其具有a)至少一个缓冲电池(BATT)，尤其是一个由电源(SV)充电的蓄电池，和b)一个控制单元(CU)，b1)当直流电压(Ua)实际值小于预定最小值(Uamin)时，该控制单元将缓冲电池(BATT)接通，b2)该控制单元产生一个预定的缓冲周期(tm)并且在此缓冲周期期满后缓冲电池又被周期地断开。2.按照权利要求1所述的装置，其中在缓冲电池被接通后直流电压(Ua)实际值小于预定最小值(Uamin)时，控制单元(CU)不再产生缓冲周期(tm)并且不再把缓冲电池(BATT)断开。3.按照权利要求2所述的装置，其中当不再产生缓冲周期(tm...
【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯乔基姆·格雷，弗兰克·温特斯坦，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：
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