模块式电力系统和用于驱动的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种模块式电力系统（１），该系统具有用于供给电流的第一源模块（２）和可与源模块连接的、消耗电流的第一漏模块（４），其中该第一漏模块（４）为了标识其最大功率需求量而具有第一漏极标识设备（４ａ）。在该模块式电力系统中，通过下述手段实现第一源模块（２）和第一漏模块（４）之间的功率平衡，即第一源模块（２）具有用于标识其有效功率容量的第一电源标识设备（２ａ），其中第一漏极标识设备（４ａ）和第一电源标识设备（２ａ）为了测定系统（１）的功率比而连接在用于产生电压差（１０）的双线线路（６）上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种才莫块式电力系统，该系统具有用于供多合电流的 第一源模块和可与源模块连接的、消耗电流的第一漏模块，其中该第 一 漏才莫块具有用于标识该其最大功率需求量的第 一 漏标识i殳备。本专利技术还涉及 一 种用于驱动这样的模块式电力系统的方法。
技术介绍
在才莫块式电力系统中，例如在才莫块式建立的自动化系统中，通 常自动化才支术的不同的组件被布置在后连线^反结构或简单的装配轨 上，并互相电连4妄。则这些不同的组件基本上可以分为承担源才莫块 的功能的组件和承担漏模块功能的组件。因此，在模块式建立的自 动化系统中通常有CPU，至少一个电源组件，多个外围组件，以及 在需要时有其它用于通信目的的组件。用于供》合电流的电源组件归 为源才莫块，而消库毛电流的组件，例如外围组件归为漏;漠块。在自动化系统运行时，不仅在组件起动时而且在运行期间，都 会发生电源组件的不可预料的自发故障，其中自发故障由于电流消 耗组件对电流输出组件的不合适的功率需求量而产生。上述自动化系统的^f吏用者在失见划系统时决定满足系统的电源组 件或多个电源组件的有效功率容量是多大。在此，如果所选择的可使用的功率例如仅稍小于最大所需功率，那么可能会导致自动化系 统暂时毫无问题地工作，然而，取决于4艮定偶然的环境参凄t,该系 统在运行中会出现故障。这样的故障可能在较长一段时间的规律的 运行后才会出现。例如，可以想象如下场景1. 系统表面上少见律地"开动"，然而当所有外围组件活-夭起 来时，突然地崩溃。2. 系统表面上A见律地"开动"，然而在达到工作温度后，突然地崩溃。3， 系统M^聿地"开动"，例如常年正确地运4亍，然而在插入 另外的外围组件后，突然地崩溃。在上述情况中，存在通常对于自动化系统来说目前没有识别的过载。DE 10 2005 039 886 Al公开了 一种功率需求量经控制的模块式 系统。在这种系统中，在连接到电源的单个模块中分别设置了表示 单个模块的功率需求量的标识符。通过主模块可以借助于单个模块 中的标识符来测定考虑到过载的所有被连接的单个模块的功率需求 总量。这种系统的缺陷是，只考虑了鉴于功率需求总量的插入的另 外的单个模块。如果给系统例如增加一个额外的电源组件，则不会考虑该组件以确定电流消库毛组件和电流输出组件之间的功率比。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于这样地扩展根据现有技术的模块式电 力系统，即功率平衡或功率比的确定也与输出电流的组件发生关联。对于开头所述的才莫块式电力系统来说，该目的这样地实现，即 第一源模块具有用于标识其有效功率容量第一电源标识设备，其中， 为了测定系统的第 一 源才莫块和第 一 漏才莫块之间的功率比，第 一漏招^标识i殳备和第 一 电源标识"i殳备连4妄在双线线^各上以产生电压差。电 压差作为功率平tf的结果在该双线线路上供^f吏用，在此，该双线线 ^各可作为 一种双线总线穿过才莫块式系统而延伸。与单线线^各相反， 在双线线路中可以预期有利地较少出现电》兹兼容性(EMV)问题， 其中在单线线路中通过将标识i殳备4妄地连4妄而出现一个"单端的" 配置。例如，在可插在后连线々反结构上的才莫块中，双线线^各经过用 于各个模块的每个所属的插接位置，且可以通过模块的插入与各个标识设备连接。在此，有利地这样设计插头接点，即通到标识设备 的接触被提前设置。也就是说，在模块完全开动之前，已经可以通 过标识设备测定功率平衡度。在优选的设计方案中，双线线路与主模块连接，且可评估主模 块中的电压差以识别系统的过载。那么，优选地在主才莫块中"i殳置有 用于评估电压差的设备。例如，这种i殳备可以通过本领域4支术人员 常用的、运算放大器的电^各连接来实现。然后，这种运算方丈大器电 路的输出端可以提供一个模拟信号，该信号将功率平衡度描述为一 个例如为0-2的值。在此，小于1的值意味着源模块的功率足以用 于漏模块。然后等于1的值表示正好有漏模块所需的功率需求量那 么多的功率供〗吏用。为了在双线线路上产生电压差的一个优选的技术方案为，这样 地设计第 一 电源标识设备，即可借助于第 一 电源标识设备将电流供 给到双线线路中，并这样地设计第一漏极标识设备，即可借助于第 一漏才及标识i殳备乂人双线线赠4是取出电流。在此，优选i也，第一电源 标识i殳备可i殳计为有源的电元件且第一漏纟及标识i殳备可i殳计为无源 的电元4牛。因此，源才莫块伊乙选;也i殳计具有作为电源标识i殳备的电源，且漏模块设计具有作为漏极标识设备的消耗电流的固定电阻。那么， 通过双线线路上的固定电阻的不同负载或进入双线线^各的不同的电 流供给造成了双线线路上的电压差，该电压差反映了最终结果。在此，优选地，第一电源标识i殳备具有两个作用相同的电组件。 出于7于称的原因，电源才示识i殳备4乍为有源的电元4牛应该i殳计为两个 作用相同的电组4牛以在乂又线线^各上产生电压差，该有源的电元4牛<尤 选i也i殳计为电流源或电压源。在此，有意义的是，在电压源中分别 串if关4矣通用于负载分配的电阻。在漏极标识设备中，同样有利的是，该设备具有两个作用相同 的电的无源元件。例如，这表示对于由固定电阻组成的漏才及标识i殳 备来i兌，每一个固定电阻分别紧4矣在双线线^各的一条上且这两个固 定电阻具有相同的电阻<直。在一个特别优化的^L计方案中，第一标识i殳备具有第一"t妻线端、 第二4妄线端、第三4妄线端和第四4姿线端，在jt匕第一4妾线端连4妻在正 导线上，第四接线端连4妄在电源电压线;洛的负导线上，第二接线端 连接在第 一导体上，以及第三接线端连接在双线线路的第二导体上。 通过电源标识设备的或者也是漏一及标识i殳备的这种线^各布置，可以 将这些i殳备装配为简单的、可电插入冲莫块中的标识设备。例如，如 果在才莫块式系统内部的外围组件的功率需求量发生改变，那么这种系统的运行者可以将适合新的比例的标识i殳备插入各个组件中，乂人 而最终确保用于系统的整体运行的有效的功率平衡的运算。当存在多个用于供给电流的源模块和另外多个可与源模块连接 的、消耗电流的漏才莫块，且这些才莫块分别具有相应的电源标识^殳备 或漏极标识设备时，根据本专利技术的设备的优点特别明显。在此，例 如，所有源模块和所有漏模块在并联电路中位于供电总线上，该供 电总线同样可以位于已4是及的后连线板结构上。同样可以想象的是，例如，在具有仅仅一个源模块和三个漏模块的布置中，在即将发生 漏模块的供应不足时，在需要时根据功率平衡将另一个源模块接入 供电总线。在开头所述的用于驱动才莫块式电力系统的方法中，该目的这样 地实现，即为第 一源才莫块设置用于标识其有效功率容量的第 一 电源 标识设备以，其中，为了测定系统的第一源模块和第一漏模块之间 的功率比，第 一漏4及标识i殳备和第 一 电源标识设备连接在双线线3各 上以产生电压差。因此，在系统中有电压差供4吏用，该电压差描述 了可供使用的功率和即将消耗的功率之间的比例。如果在下一个方法步骤中，将双线线^各与主才莫块连^妄且评估主 才莫块中的电压差以识别系统的过载，那么例如可以 -睹助于产生断 警报或系统警报而灵活地对系统的可能的过载做出反应，并可以采耳又4晉施以避免系统i丈障。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块式电力系统（１），具有用于供给电流的第一源模块（２）和可与所述第一源模块连接的、消耗电流的第一漏模块（４），其中所述第一漏模块（４）具有用于标识所述第一漏模块的最大功率需求量的第一漏极标识设备（４ａ），其特征在于，所述第一源模块（２）具有用于标识所述第一源模块的有效功率容量的第一电源标识设备（２ａ），其中，为了测定所述系统（１）的所述第一源模块（２）和所述第一漏模块（４）之间的功率比，所述第一漏极标识设备（４ａ）和所述第一电源标识设备（２ａ）连接在双线线路（６）上以产生电压差（１０）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：米夏埃尔阿贝特，维尔纳恩格尔，京特格里斯巴赫，杰拉尔德希尔梅尔，阿诺德克拉姆，马蒂亚斯梅茨勒，迪尔克施密特，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]