CN101841241B

CN101841241B - 带有并联的dc电源单元的设备

Info

Publication number: CN101841241B
Application number: CN2010101390321A
Authority: CN
Inventors: 阿诺德·克拉姆
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2009-03-20
Filing date: 2010-03-19
Publication date: 2013-05-01
Anticipated expiration: 2030-03-19
Also published as: EP2230742A1; CN101841241A; EP2230742B1; US8237309B2; US20100237705A1

Abstract

本发明涉及一种带有并联的DC电源单元的设备，该DC电源单元的电源(SV1，SV2)分别产生用于为负载(3)供应总输出电流(I)的部分输出电流(I1，I2)。提出了合适的措施，通过该措施来尽可能避免在接通电源单元期间或者在重新启动该电源单元期间电源单元的超载。

Description

带有并联的DC电源单元的设备

技术领域

本发明涉及一种带有并联的DC电源单元的设备，该DC电源单元的电源分别产生用于为负载供应总输出电流的部分输出电流。此外，本发明还涉及一种DC电源单元，该电源单元适合于在一种这样的设备中使用。

背景技术

这种类型的、尤其适合在自动化技术中使用的设备在DE 102005 014 992 A1中公开。在这样的设备中，在理想状态下，设计用于为负载供电的电源单元的各个可用的功率相加等于总功率。其中有可能出现的情况是，首先在其中一个并联的电源单元接通的情况下，该电源单元很有可能超载，这是因为用于为负载供电的总功率超过了该电源单元的功率。由于超载，该电源单元断开，其中在该电源单元断开期间或者在该电源单元断开之后，接通了该设备的另一个电源单元的情况下，该电源单元同样也由于所述的原因而断开。

为了尽可能避免该由供电网供给的或者由电源供给的电源单元断开，可以设置一个共同的开关，利用该开关同时接通所有电源单元。可是因为所使用的电源单元通常具有不同的启动特性，特别是由于现有的电源单元和新研制出的“兼容的”电源单元的共同使用，不能排除在启动期间的超载。此外，不同的电源很难作为各自电源单元的能源使用或者很难并联地接通带有不同功率或者启动特性的电源单元。

发明内容

本发明的目的在于，避免在开头所述类型的设备中，在接通电源单元期间或者在重新启动电源单元期间电源单元的超载。此外还提出了一种合适的DC电源单元，该DC电源单元适合于在一种这样的设备中使用。

鉴于DC电源单元，该目的由此实现，即带有电源的所述DC电源单元具有：

-可控制的开关，所述电源通过所述开关为负载输送部分输出电流，

-电流超载识别装置，当所述电源的所述部分输出电流在一个时间间隔内超过了最大电流，在所述时间间隔内在所述负载上建立了阈电压，那么所述电流超载识别装置就断开所述开关，其中所述阈电压表示一种所述电源在超载电流的情况下仍可维持的电压，

-电压检测装置，所述电压检测装置在所述负载电压超过所述阈电压时接通所述开关。

并且鉴于设备，该目的通过一种带有并联的所述的DC电源单元的设备来实现。

有利的是，例如鉴于该电源单元的功率和启动特性来并联地接通不同的电源单元。此外，操作者丝毫不需要注意关于电源单元接通的或者注意鉴于开关动作的使用规章；尽可能排除了通过错误操作所致的超载。此外，可以由不同的电源对该并联的电源单元进行供电；使以电网供电或者电池供电的形式的供电成为可能。此外，有利的是，在电源单元之间不再需要为了传输关于电源单元各自状态的信息的、通常易受干扰的通信。超载的电源单元的重新启动自动实现；操作者无需注意特别的使用规章。

本发明基于这样的主旨，即在该电源单元因为超载电流而断开之前，每个电源单元可以在接通后的短时间间隔内建立阈电压。那就是说，这样选择该时间间隔，即在该时间间隔内确保电源单元不会由于超载电流而出现损坏。该阈电压是一种电源单元在超载电流的情况下仍可维持的电压。对于在供应电压为24V时供应最大电流大约为5A的电源单元而言，阈电压为大约1V。该阈电压使用断开的另外的电源单元，以自动再次接通并同样地建立阈电压。换而言之：电源单元的阈电压设计用于触发另外的电源单元。此外，另一方面，同样地该阈电压促使断开的电源单元再次接通，因此两个电源单元的部分输出电流向一个连接的负载供应总输出电流。例如在n(n＝1，2，......)个DC电源单元并联使用的情况下，(n-1)个电源单元接通和断开，直到第n个电源单元接通。然后，所有n个电源单元保持接通并且为一个连接的负载供应总电流，该总电流包括电源单元的所有部分电流的总和。由并联的电源单元和负载构成的这样的设备具有这样的特性，即一个唯一的电源单元可以如此持久地在负载上建立用于“触发”另外的电源单元的阈电压，直到该电源单元在超载以后重新启动或者说开动。

附图说明

以下借助于实施例并参考唯一的附图对本发明进行详细说明。该附图以示意图示出了用于为负载供电的、带有并联的电源单元的设备。

具体实施方式

第一和第二DC电源单元1，2设计用于对负载3进行供电，其中，第一电源单元1具有电源SV1并且第二电源单元2具有电源SV2。此外，该电源SV1，SV2分别设计用于为负载3供应部分输出电流I1，I2。因此，该负载3可以被供应有总输出电流I，该总输出电流等于部分输出电流I1，I2的总和。显而易见地，可以并联其它的电源单元，以便为负载供应合适的电压和总输出电流，该总输出电流等于这些电源单元的部分输出电流的总和。

接下来假设，即第一电源单元1首先接通，然后第二电源单元2接通。由于这个原因，即第一电源单元1单独供应总电流I，而该总电流超过了第一电源单元的允许的最大电流，那么电流超载识别装置SE1在例如0.5到3秒的时间间隔之后断开该第一电源单元1。通过该电流超载识别装置SE1断开可控制的开关S1来引起该断开动作，因此电流供应被中断。该时间间隔这样选择，即一方面确保第一电源单元1在这段时间间隔内不会由于超载电流而损坏并且另一方面电源单元1在超载电流的情况下仍可维持在负载3上的阈电压。在断开之后，第一电源单元1“等待”在负载3上的“自发的”电压降。因为第一电源单元1断开了，在该时间点的电压降只能由另一接通的电源单元引起。在负载3上的电压降可借助于第一电源单元1的电压检测装置SU1检测。

现在假设，第二电源单元2在第一电源单元1断开时接通。在第一电源单元1发生故障并且不能再接通的情况下，第二电源单元2单独供应总电流I，该总电流I超过了第二电源单元的允许的最大电流，其中，电流超载识别装置SE2在0.5秒到3秒的时间间隔之后再次断开第二电源单元2。该断开由电流超载识别装置SE2引起，该电流超载识别装置断开可控制的开关S2，因此，用于负载3的第二电源SV2的电流I2的供应被中断。同样地，在断开之后，第二电源单元2随后“等待”在负载3上的“自发的”电压降。

然而，在第一电源单元1没有发生故障的情况下，第一电源单元1的电压检测装置SU1识别出通过第二电源单元2引起的、在负载3上的电压降。该电压检测装置SU1接通开关S1，因此，第一电源SV1为负载3输送部分输出电流I1。总电流I是由部分输出电流I1和I2的总和得出，其中，该部分输出电流分别处于电源SV1，SV2的最大电流之下。由于超载而断开的电源单元1因此自动地再次重新启动或者说重新开动。

在本实施例中，假设第一电源单元1首先接通并且第二电源单元2最后接通。显而易见地，可以是第二电源单元2首先接通并且第一电源单元1随后接通。对应于所描述的方式和方法来重新接通第二电源单元2。在这种情况下，由于超载而首先断开第二电源单元2并且“等待”负载电压的恢复。如果第二电源单元2的电压检测装置SU2识别出由接通的第一电源单元1引起的、在负载3上的电压降，那么因此电压检测装置SU2接通开关S2，由此，第二电源SV2为负载3输送部分输出电流I2。所以第二电源单元2自动地重新启动或者说重新开动并且与第一电源单元1的部分输出电流I1一起为负载3供应总电流I。

Claims

1.一种DC电源单元，其特征在于，带有电源(SV1，SV2)的所述DC电源单元(1，2)具有：

-可控制的开关(S1，S2)，所述电源(SV1，SV2)通过所述开关为负载(3)输送总输出电流的部分输出电流(I1，I2)，

-电流超载识别装置(SE1，SE2)，当所述电源(SV1，SV2)的所述部分输出电流(I1，I2)在一个时间间隔内超过了最大电流，在所述时间间隔内在所述负载(3)上建立了阈电压，那么所述电流超载识别装置就断开所述开关(S1，S2)，其中所述阈电压表示一种所述电源(SV1，SV2)在超载电流的情况下仍可维持的电压，

-电压检测装置(SU1，SU2)，所述电压检测装置在所述负载电压超过所述阈电压时接通所述开关(S1，S2)。

2.一种设备，其特征在于，所述设备带有并联的根据权利要求1所述的DC电源单元(1，2)。