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Stromkreisunterbrecher werden verwendet, um elektrische Systeme gegen zu große Ströme (Überstromzustände) zu schützen, die zum Beispiel durch Kurzschlüsse oder lastseitige Fehler hervorgerufen werden können. Traditionell waren Stromkreisunterbrecher mechanische Schalter, die auf die Detektion eines Überstromzustands hin öffnen, d. h. den Stromkreis unterbrechen. Kürzlich wurden anstelle der traditonellen mechanischen Schalter elektronische Einrichtungen wie beispielsweise Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor(MOSFET)-Leistungsschalter verwendet.
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Mehrere Stromkreisunterbrecher werden häufig verwendet, um mehreren Lasten Rechnung zu tragen. Sie können entweder als eigenständige Stromkreisunterbrecher oder parallel geschaltet verwendet werden, um einen Unterbrecher mit höherer Toleranz zu bilden. In einer Parallelschaltung müssen die Stromkreisunterbrecher den Strom untereinander teilen. Idealerweise könnte man zum Beispiel zwei 5-Ampère-Stromkreisunterbrecher kombinieren, um einen 10-Ampère-Stromkreisunterbrecher zu bilden, sobald sie parallel geschaltet werden. Praktisch führt jedoch eine ungleiche Stromteilung aufgrund interner Abweichungen dazu, dass ein Unterbrecher mehr Strom zieht als der andere und daher früher anspricht. Im Ergebnis erhält man einen Parallelstromkreisunterbrecher, der eine niedrigere als die gewünschte Toleranz bereitstellt.
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Es ist daher wünschenswert, parallel geschaltete Stromkreisunterbrecher bereitzustellen, bei denen eine gewünschte Toleranz sichergestellt ist, d. h. dass erst beim Erreichen eines eingestellten Überstromzustands die Stromzufuhr zu einer Last oder mehreren Lasten unterbrochen wird.
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Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann ein elektrisches System einen ersten und einen oder mehrere zweite Stromkreisunterbrecher aufweisen. Der erste Stromkreisunterbrecher ist eingerichtet, digital einen Strom zu einer ersten Last zu erfassen, und der zweite Stromkreisunterbrecher ist eingerichtet, digital einen Strom zu einer zweiten Last zu erfassen. Der zweite Stromkreisunterbrecher ist eingerichtet, eine Ausgabe an den ersten Stromkreisunterbrecher bereitzustellen. Der erste Stromkreisunterbrecher ist eingerichtet, einen Strommittelwert basierend auf dem ersten gemessenen Strom und der Ausgabe von dem zweiten Stromkreisunterbrecher zu bestimmen, und die ersten und zweiten Stromkreisunterbrecher sind eingerichtet, Energie bzw. Strom zu den Lasten zu unterbrechen, wenn der Strommittelwert größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Stromkreisdiagramm, das ein elektrisches System veranschaulicht, das parallel geschaltete Master-Slave-Stromkreisunterbrecher aufweist.
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2 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum digitalen Aufsummieren von Strömen für ein elektrisches System mit parallel geschalteten Master-Slave-Stromkreisunterbrechern veranschaulicht.
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3 ist ein Blockdiagramm, das mehrere Stromkreisunterbrecher in einer Master-Slave-Konfiguration veranschaulicht.
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4 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum digitalen Aufsummieren von Strömen für ein elektrisches System veranschaulicht, das parallele Master-Slave-Stromkreisunterbrecher mit mehreren Slave-Stromkreisunterbrechern aufweist.
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Detaillierte Beschreibung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches System und im Besonderen parallel geschaltete elektronische Stromkreisunterbrecher. Zwei oder mehrere elektronische Stromkreisunterbrecher können allein oder parallel arbeitend verwendet werden. Jeder Stromkreisunterbrecher weist Mittel zum Erfassen eines Stromes auf. In bestimmten Ausführungen wird zur Strommessung ein Shunt-Widerstand verwendet. Dem gemessenen Strom entspricht dann eine Spannung über dem Shunt-Widerstand. Die dem Strom entsprechende Größe, hier die Spannung, wird verstärkt und in einen digitalen Bitstrom (bzw. Bitstream) unter Verwendung eines Sigma-Delta-Wandlers gewandelt. Jeder Stromkreisunterbrecher weist weiter Mittel zum Bilden des Mittelwerts bzw. Durchschnittwerts von Bitströmen (Bitstrom-Mittelwertbildner) auf und der Stromkreisunterbrecher, der als Master bestimmt ist, verwendet seinen Bitstrom-Mittelwertbildner, der eingerichtet ist, um einen eigenen Bitstrom, der einem eigenen gemessenen Strom entspricht, mit dem Bitstrom, der dem gemessenen Strom des Slave-Stromkreisunterbrechers entspricht, zu mitteln, d. h. einen Bitstrom zu erzeugen, der den Mittelwert der Ströme repräsentiert, d. h. einen Strommittelwert-Bitstrom zu erzeugen. Ein Prozessor des Master-Stromkreisunterbrechers ist konfiguriert, zu bestimmen, ob der Strommittelwert-Bitstrom einen Strommittelwert bzw. Durchschnittsstrom zu den Lasten repräsentiert, der größer als ein eingestellter Schwellenwert ist. Wenn dem so ist, ist der Master-Stromkreisunterbrecher eingerichtet, den Strom zu seiner Last zu unterbrechen und eine Anzeige an den Slave-Stromkreisunterbrecher bereitzustellen, sodass dieser dasselbe tut. Jede beliebige Anzahl von Stromkreisunterbrechern kann auf diese Weise verschaltet werden. Wenn mehr als zwei Stromkreisunterbrecher parallel verschaltet werden, wird der Bitstrom jedes Slaves mit dem Bitstrom des vorhergehenden Slaves gemittelt.
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1 ist ein Stromkreisdiagramm, welches ein elektrisches System 10 veranschaulicht, das parallele Master-Slave-Stromkreisunterbrecher aufweist. Das System 10 weist auf eine Stromquelle 12, eine Last 14, Stromkreisunterbrecher 16a und 16b, Leistungsschalter 18a und 18b, Shunt-Widerstände 20a und 20b sowie Gate-Treiber 22a und 22b. Der Stromkreisunterbrecher 16a weist auf einen Prozessor 24a, einen Verstärker 26a, einen Analog-Digital-Wandler 28a, einen digitalen Mittelwertbildner 30a, einen Taktgenerator 32a, Eingänge 34a, 36a und 38a sowie Ausgänge 40a, 42a und 44a. Der Stromkreisunterbrecher 16b weist auf einen Prozessor 24b, einen Verstärker 26b, einen Analog-Digital-Wandler 28b, einen digitalen Mittelwertbildner 30b, einen Taktgenerator 32b, Eingänge 34b, 36b und 38b sowie Ausgänge 40b, 42b und 44b. Die Stromquelle 12 ist eine beliebige bekannte AC- oder DC-Stromquelle. Die Stromquelle 12 stellt Strom an die Last 14 über die Leistungsschalter 18a und 18b bereit. Die Stromkreisunterbrecher 16a und 16b steuern die Leistungsschalter 18a bzw. 18b.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Stromkreisunterbrecher 16a als der Master-Stromkreisunterbrecher konfiguriert und der Stromkreisunterbrecher 16b ist als der Slave-Stromkreisunterbrecher konfiguriert. In anderen Ausführungsbeispielen könnten die Stromkreisunterbrecher 16a und 16b als eigenständige Stromkreisunterbrecher agieren oder Stromkreisunterbrecher 16b könnte als der Master-Stromkreisunterbrecher mit dem Stromkreisunterbrecher 16a als den Slave konfiguriert sein.
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Die Stromkreisunterbrecher 16a und 16b erfassen jeweils einen Strom zu der Last 14, in diesem Fall in Form der Spannungen an den Shunt-Widerständen 20a und 20b als Strommessmittel. Der Stromkreisunterbrecher 16a empfängt die Spannung, die am Shunt-Widerstand 20a abfällt, und verstärkt diese unter Verwendung des Verstärkers 26a. Der Analog-zu-Digital-Wandler 28a wandelt die verstärkte Spannung von Verstärker 26a in zum Beispiel einen digitalen Bitstrom. Der Bitstrom wird dem Bitstrom-Mittelwertbildner 30a bereitgestellt. Der Verstärker 26a ist ein beliebig bekannter elektronischer Verstärker und der Analog-zu-digital-Wandler 28a ist ein beliebiger bekannter Analog-zu-digital-Wandler, wie z. B. ein Sigma-Delta-Wandler. Ein Sigma-Delta-Wandler wendet eine Fehler-Rückkopplung an, um einen Bitstrom mit einem bestimmten Zeitraster bzw. Taktrate zu erzeugen. Dieser Bitstrom repräsentiert das analoge Eingangssignal.
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Der Stromkreisunterbrecher 16b empfängt die Spannung, die am Shunt-Widerstand 20b abfällt, und verstärkt diese unter Verwendung des Verstärkers 26b. Der Analog-zu-Digital-Wandler 28b wandelt die verstärkte Spannung von Verstärker 26b in einen digitalen Bitstrom. Der Verstärker 26b ist ein beliebiger bekannter elektronischer Verstärker und der Analog-zu-digital-Wandler 28b ist ein beliebiger bekannter Analog-zu-Digital-Wandler wie z. B. ein Sigma-Delta-Wandler. Da der Stromkreisunterbrecher 16b der Slave-Stromkreisunterbrecher ist, wird der Bitstrom vom Analog-zu-Digital-Wandler 28b (am Ausgang 42b) dem Bitstrom-Mittelwertbildner 30a (über den Eingang 36a) des Stromkreisunterbrechers 16a bereitgestellt. Zur Synchronisation verwendet jeder Stromkreisunterbrecher denselben Takt. Zum Beispiel kann der Ausgang des Taktgenerators 32a (am Ausgang 44a) dem Stromkreisunterbrecher 16b (am Eingang 38b) bereitgestellt werden. Der Analog-zu-Digital-Wandler 28b kann dann zum Beispiel mit dem Takt von Stromkreisunterbrecher 16a laufen.
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Der digitale Mittelwertbildner 30a mittelt die digitalen Werte, die seitens der Analog-zu-Digital-Wandler 28a und 28b bereitgestellt werden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel führt der digitale Mittelwertbildner 30a ein Bitstrom-Mittelwertbildung mit Übertrag durch, um einen Bitstrom-Mittelwert bereitzustellen. Die Bitstrom-Mittelwertbildung mit Übertrag wird auf jedes Bit der zwei Bitströme angewandt. Jedes Bit des Bitstroms vom Analog-zu-Digital-Wandler 28a wird mit jedem Bit des Bitstroms vom Analog-zu-Digital-Wandler 28b für eine bestimmte Periode des Bitstroms gemittelt. Das Ergebnis ist ein Mittelwert-Bitstrom mit derselben Periode wie die Eingangsbitströme.
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Der Mittelwert-Bitstrom wird Prozessor 24a bereitgestellt. Der Prozessor 24a kennt die Periode bzw. Taktrate des Bitstroms und kann daher den Strommittelwert, der zwischen den zwei Stromkreisunterbrechern erfasst wurde, basierend auf dem Mittelwert-Bitstrom bestimmen. Der Prozessor 24a bestimmt dann, ob der erfasste Strommittelwert größer als ein eingestellter Schwellenwert ist. Der Schwellenwert kann auf einen beliebigen Wert eingestellt werden, der einer gewünschten größten zulässigen Höhe des Gesamtstroms an die Last 14 entspricht.
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Wenn der erfasste Strommittelwert größer als der Schwellenwert ist, stellt der Prozessor 24a am Ausgang 40a ein Unterbrechungssignal für beide Gate-Treiber 22a sowie den Eingang 34b des Slave-Stromkreisunterbrechers 16b bereit. Der Prozessor 24b empfängt das Unterbrechungssignal vom Eingang 34b und stellt ein Unterbrechungssignal am Ausgang 40b für den Gate-Treiber 22b bereit. Gate-Treiber 22a und 22b öffnen Schalter 18a bzw. 18b auf Empfang der Unterbrechungssignale hin. Die Schalter 18a und 18b sind elektronische Schalter wie z. B. Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor(MOSFET)-Leistungsschalter. Die Schalter 18a und 18b können geschlossen werden, um wieder Strom an die Last 14 bereitzustellen z. B. nach einer bestimmten Zeitdauer, Benutzereingabe, bestimmten überwachten Bedingungen oder einem beliebigen anderen gewünschten Ereignis.
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2 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren 50 zum digitalen Aufsummieren von Strömen für ein elektrisches System, das parallele Master-Slave-Stromkreisunterbrecher aufweist, veranschaulicht. Bei Schritt 52 misst der Master-Stromkreisunterbrecher 16a einen Strom durch einen Shunt-Widerstand 20a. Master-Stromkreisunterbrecher 16a verstärkt das Signal und wandelt das Signal in ein digitales Signal unter Verwendung des Analog-zu-Digital-Wandlers 28a. Bei Schritt 54 misst der Slave-Stromkreisunterbrecher 16b einen Strom durch den Shunt-Widerstand 20b. Slave-Stromkreisunterbrecher 16b verstärkt das Signal und wandelt das Signal in ein digitales Signal unter Verwendung des Analog-zu-Digital-Wandlers 28b. Bei Schritt 56 stellt der Slave-Stromkreisunterbrecher 16b sein digitales Signal dem Master-Stromkreisunterbrecher 16a bereit. Bei Schritt 58 bildet der Master-Stromkreisunterbrecher 16a den Mittelwert von dem digitalen Signal vom Slave-Stromkreisunterbrecher 16b und seinem eigenen digitalen Signal unter Verwendung des digitalen Mittelwertbildners 30a. Bei Schritt 60 bestimmt Prozessor 24a, ob der Mittelwert größer als ein Schwellenwert ist. Wenn dem so ist, geht Verfahren 50 weiter zu Schritt 62. Wenn dem nicht so ist, kehrt Verfahren 50 zu Schritt 52 zurück. Bei Schritt 62 stellt Prozessor 24a ein Signal bereit, um Strom zu der Last 14 zu unterbrechen. Schalter 18a und 18b werden geöffnet, sodass der Strom zu der Last 14 unterbrochen wird.
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3 ist ein Blockdiagramm, welches ein elektrisches System 110 veranschaulicht, das mehrere Stromkreisunterbrecher in einer Master-Slave-Konfiguration aufweist. Das System 110 weist auf Energie- bzw. Stromquelle 112, eine Last 114, Stromkreisunterbrecher 116a–116d, Leistungsschalter 118a–118d und Shunt-Widerstände 120a–120d. Der Stromkreisunterbrecher 116a ist als der Master-Stromkreisunterbrecher konfiguriert und die Stromkreisunterbrecher 116b–116d sind als Slaves konfiguriert. Jeder Stromkreisunterbrecher 116a–116d misst den Strom durch den jeweiligen Shunt-Widerstand 120a–120d. Slave-Stromkreisunterbrecher 116c empfängt einen digitalen Stromwert von dem Slave-Stromkreisunterbrecher 116d und bildet bit-weise einen Mittelwert für den digitalen Stromwert vom Stromkreisunterbrecher 116d und seinen eigenen digitalen Stromwert. Der Slave-Stromkreisunterbrecher 116b bildet bit-weise einen Mittelwert für seinen eigenen digitalen Stromwert und den Mittelwert vom Stromkreisunterbrecher 116c. Der Master-Stromkreisunterbrecher 116a bildet bit-weise einen Mittelwert für seinen eigenen digitalen Stromwert und den Mittelwert vom Stromkreisunterbrecher 116b. Obgleich mit vier Stromkreisunterbrechern veranschaulicht, kann eine beliebige Anzahl von Stromkreisunterbrechern im System 110 implementiert werden.
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Bitstrom-Mittelwertbildung durch die Slave-Stromkreisunterbrecher 116b–116d und durch den Master-Stromkreisunterbrecher 116a kann durchgeführt werden unter Verwendung der folgenden Gleichungen: <average> = 1:(<ser_count>·<ser_val>) + <i_val> + <carry> > <ser_count>
= 0:(<ser_count>·<ser_val>) + <i_val> + <carry> <= <ser_count> <carry> = (<ser_count>·<ser_val> + <i_val> + <carry>) – (<average>·(<ser_count> + 1)) Wobei:
- <average>:
- Mittelwert-Bitstromwert, der durch den gegenwärtigen Stromkreisunterbrecher bestimmt wurde;
- <carry>:
- gemerkter Rundungsfehler, der bei der nächsten Mittelwert-Bitstromwert-Berechnung zu berücksichtigen ist;
- <ser_count>:
- Anzahl der Bitstromwerte, die bereits durch vorhergehende Stromkreisunterbrecher für den gegenwärtigen Eingangsmittelwertdatenstrom gemittelt wurden;
- <ser_val>:
- gegenwärtiges Bit des seriellen Eingangsdatenstroms;
- <i_val>:
- gemessenes Strom-Bit, das vom gegenwärtigen Stromkreisunterbrecher gemessen wurde.
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Die <average>-Gleichung bestimmt einen Wert, der an den nächsten Stromkreisunterbrecher zu senden ist, falls er von einem der Slave-Stromkreisunterbrecher 116b–116d berechnet wurde, oder den Endmittelwertwert, falls er durch den Master-Stromkreisunterbrecher 116a berechnet wurde. Der empfangene Bit-Wert <ser_val> vom vorhergehenden Slave-Stromkreisunterbrecher wird mit der Anzahl der Slave-Stromkreisunterbrecherwerte, die bereits in diesem Bitstrom (<ser_count>) gemittelt worden sind, multipliziert. Zum Beispiel, wenn Stromkreisunterbrecher 116a den Mittelwert bildet, ist <ser_count> gleich drei (3), da der empfangene Bitstromwert <ser_val> der Mittelwert von Slave 116b, 116c und 116d ist. Die Anzahl von Slave-Stromkreisunterbrecherwerten, die bereits gemittelt wurden, wird bestimmt und mittels Software an den gegenwärtigen Stromkreisunterbrecher gesendet. Der Wert durch diesen Stromkreisunterbrecher gemessenen Stroms, <i_val>, wird zu <ser_count> zusammen mit dem aktuellen Wert von <carry> addiert. Wenn der sich ergebende Wert gleich oder größer als <ser_count> ist, ist der gemeldete Mittelwert-Bit-Wert 1. Falls nicht, ist der gemeldete Mittelwert-Bit-Wert 0.
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Die <carry>-Gleichung verwendet nun das Ergebnis der <average>-Gleichung und merkt sich die Differenz zwischen dem summierten aktuellen Wert und der Anzahl der vorhergehenden Stromkreisunterbrecher, die zu dem Mittelwert-Bitstrom beigetragen haben. Der <carry>-Wert wird verwendet, um sicherzustellen, dass es keinen signifikanten Rundungsfehler gibt, was die Genauigkeit des berichteten Werts reduzieren würde.
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4 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren 150 zum digitalen Aufsummieren von Strömen für ein elektrisches System veranschaulicht, welches einen Master-Slave-Stromkreisunterbrecher mit mehreren Slave-Stromkreisunterbrechern aufweist. Bei Schritt 152 misst ein erster Slave-Stromkreisunterbrecher, wie beispielsweise der Stromkreisunterbrecher 116d der 3, einen Strom und stellt den Strom als eine Ausgabe bereit. Bei Schritt 154 wird bestimmt, ob noch ein Slave-Stromkreisunterbrecher übrig ist. Wenn ein Slave-Stromkreisunterbrecher übrig ist, geht Verfahren 150 weiter zu Schritt 156. Wenn kein Slave-Stromkreisunterbrecher übrig ist, geht Verfahren 150 zu Schritt 158. Bei Schritt 156 misst der gegenwärtige Slave-Stromkreisunterbrecher seinen entsprechenden Wert und bildet den Mittelwert seines gemessenen Stroms und der Ausgabe des vorhergehenden Slave-Stromkreisunterbrechers. Der gegenwärtige Slave-Stromkreisunterbrecher stellt den Strommittelwert als eine Ausgabe bereit. Verfahren 150 kehrt nach Schritt 156 zurück zu Schritt 154. Bei Schritt 158 misst der Master-Stromkreisunterbrecher 116a seinen entsprechenden Strom und bildet den Mittelwert seines gemessenen Stroms und der Ausgabe des vorhergehenden Slave-Stromkreisunterbrechers. Bei Schritt 116, falls der Strommittelwert, der durch den Master-Stromkreisunterbrecher 116a bestimmt wurde, größer als ein eingestellter Schwellenwert ist, geht Verfahren 150 weiter zu Schritt 162. Falls der Strommittelwert nicht größer als ein Schwellenwert ist, kehrt Verfahren 150 zu Schritt 152 zurück. Bei Schritt 162 wird der Strom zur Last 114 mittels der Stromkreisunterbrecher 116a–116d unterbrochen.
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Das Folgende sind nicht exklusive Beschreibungen möglicher Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung.
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Das elektrische System kann neben anderen Dingen aufweisen: einen ersten Stromkreisunterbrecher, der einen ersten Strom an eine erste Last digital erfasst, und einen zweiten Stromkreisunterbrecher, der einen zweiten Strom an eine zweite Last digital ferfasst und eine Ausgabe an den ersten Stromkreisunterbrecher bereitstellt. Der erste Stromkreisunterbrecher bestimmt digital einen Strommittelwert basierend auf dem ersten erfassten Strom und der Ausgabe des ersten Stromkreisunterbrechers. Der erste und der zweite Stromkreisunterbrecher unterbrechen den Strom zu der ersten und zweiten Last, falls der Strommittelwert größer als ein eingestellter Schwellenwert ist.
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Das elektrische System des vorhergehenden Absatzes kann optional zusätzlich und/oder alternativ ein beliebiges oder mehrere der folgenden Merkmale, Konfigurationen und/oder zusätzlichen Komponenten aufweisen:
Die ersten und zweiten Stromkreisunterbrecher können jeweils einen Analog-zu-Digital-Wandler, einen digitalen Mittelwertbildner und einen Prozessor aufweisen.
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Der Analog-zu-Digital-Wandler kann einen Sigma-Delta-Wandler aufweisen, der eine analoge Spannung in einem digitalen Bitstrom wandelt.
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Der digitale Mittelwertbildner des ersten Stromkreisunterbrechers kann eingerichtet sein, einen ersten Bitstrom von dem Sigma-Delta-Wandler des ersten Stromkreisunterbrechers und einen zweiten Bitstrom von dem zweiten Stromkreisunterbrecher zu empfangen. Der digitale Mittelwertbildner des ersten Stromkreisunterbrechers kann eingerichtet sein, einen Mittelwert-Bitstrom basierend auf dem ersten und dem zweiten Bitstrom auszugeben.
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Der Mittelwert-Bitstrom von dem digitalen Mittelwertbildner des ersten Stromkreisunterbrechers kann an den Prozessor des ersten Stromkreisunterbrechers bereitgestellt werden. Der Prozessor des ersten Stromkreisunterbrechers kann bestimmen, ob der Mittelwert-Bitstrom einen Strommittelwert größer als der Schwellenwert repräsentiert.
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Wenn der Strommittelwert größer als der Schwellenwert ist, kann der Prozessor des ersten Stromkreisunterbrechers Strom zu der ersten Last unterbrechen und eine Anzeige an den Prozessor des zweiten Stromkreisunterbrechers bereitstellen, um Energie bzw. Strom zu der zweiten Last zu unterbrechen.
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Der erste und der zweite Stromkreisunterbrecher können weiter einen Taktgenerator enthalten. Eine Ausgabe des Taktgenerators des ersten Stromkreisunterbrechers kann an den zweiten Stromkreisunterbrecher zur Synchronisation bereitgestellt werden.
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Ein dritter Stromkreisunterbrecher kann digital einen dritten Strom zu einer dritten Last erfassen und eine Ausgabe an den zweiten Stromkreisunterbrecher bereitstellen. Die Ausgabe des zweiten Stromkreisunterbrechers ist dann ein Mittelwert des zweiten gemessenen Stroms und der Ausgabe des dritten Stromkreisunterbrechers.
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Ein Verfahren kann neben anderen Dingen aufweisen: Erfassen eines ersten Stroms unter Verwendung eines ersten Stromkreisunterbrechers, Erfassen eines zweiten Stroms unter Verwendung eines zweiten Stromkreisunterbrechers, Bereitstellen einer Ausgabe von dem zweiten Stromkreisunterbrecher an den ersten Stromkreisunterbrecher, Ermitteln des ersten erfassten Stroms und der Ausgabe von dem zweiten Stromkreisunterbrecher, um einen digitalen Strommittelwert zu bestimmen, und Unterbrechen von Strom zur ersten und zweiten Last, wenn der digitale Strommittelwert größer als ein Schwellenwert ist.
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Erfassen eines ersten Stroms kann Verstärken einer ersten Spannung, die an einem ersten Shunt-Widerstand abfällt, sein und Wandeln der ersten Spannung in ein erstes digitales Signal aufweisen.
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Erfassen eines zweiten Stroms kann Verstärken einer zweiten Spannung, die an einem zweiten Shunt-Widerstand abfällt, sein und Wandeln der zweiten Spannung in ein zweites digitales Signal aufweisen.
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Ermitteln des ersten gemessenen Stroms und der Ausgabe des zweiten Stromkreisunterbrechers kann Ermitteln des ersten digitalen Signals und des zweiten digitalen Signals unter Verwendung eines Bitstrommittelwertbildners des ersten Stromkreisunterbrechers aufweisen.
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Unterbrechen von Strom zur ersten und zweiten Last, kann einen Prozessor des ersten Stromkreisunterbrechers aufweisen, der konfiguriert sein kann, ein Unterbrechungssignal zu sowohl einem Gate-Treiber eines ersten Leistungsschalters und dem zweiten Stromkreisunterbrecher zu senden.
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Unterbrechen von Strom zur ersten und zweiten Last kann weiter einen Prozessor des zweiten Stromkreisunterbrechers aufweisen, der konfiguriert sein kann, ein Unterbrechungssignal an einem Gate-Treiber eines zweiten Leistungsschalters basierend auf dem Unterbrechungssignal von dem Prozessor des ersten Stromkreisunterbrechers zu senden.
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Ein Master-Stromkreisunterbrecher kann neben anderen Dingen aufweisen: einen Analog-zu-Digital-Wandler, der eine analoge Spannung in eine erste digitale Spannung wandelt, einen Eingang, der eine zweite digitale Spannung von einem Slave-Stromkreisunterbrecher empfängt, einen Bitstrommittelwertbildner, der eingerichtet ist, eine Spannungsmittelwert der ersten digitalen Spannung und der zweiten digitalen Spannung zu bestimmen, und ein Ausgangssteuersignal, welches anzeigt, wenn der Spannungsmittelwert größer als ein Schwellenwert ist.
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Der Master-Stromkreisunterbrecher des vorhergehenden Absatzes kann optional zusätzlich und/oder alternativ ein Beliebiges oder mehrere der folgenden Merkmale, Konfigurationen und/oder zusätzlichen Komponenten aufweisen:
Einen Prozessor, der konfiguriert ist, zu bestimmen, ob der Spannungsmittelwert größer als der Schwellenwert ist.
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Das Ausgangssteuersignal kann einem Slave-Stromkreisunterbrecher und einem Gate-Treiber eines ersten Leistungsschalters bereitgestellt werden.
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Ein Taktgenerator kann eine Ausgabe erzeugen, die dem Analog-zu-Digital-Wandler und den Slave-Stromkreisunterbrecher bereitgestellt wird.
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Einen Verstärker kann die analoge Spannung für den Analog-zu-Digital-Wandler verstärken.
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Während die Erfindung mit Bezug auf Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist es für Fachleute verständlich, dass verschiedenste Änderungen vorgenommen werden können und Äquivalente für Elemente der Erfindung eingesetzt werden können, ohne von der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können zahlreiche Modifikationen durchgeführt werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehre der Erfindung ohne von ihrem wesentlichen Bereich abzuweichen angepasst werden. Daher ist es beabsichtigt, dass die Erfindung nicht auf die bestimmten offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt wird, sondern dass die Erfindung alle Ausführungsbeispiele, die in den Bereich der angefügten Ansprüche fallen, erfasst.
