-
Die Erfindung betrifft ein Bussystem mit Busspannungsversorgung und mit zumindest einem Busteilnehmer, ein Verfahren zur Busspannungsversorgung eines Bussystems sowie die Verwendung eines solchen Bussystems.
-
Bussysteme mit Busspannungsversorgung sowie Verfahren zur Busspannungsversorgung eines Bussystems und verschiedene Verwendungen eines Bussystems sind im Stand der Technik bekannt. Insbesondere sind KNX-Bussysteme für die Gebäudeautomation bekannt. Diese werden beispielsweise in einem Schaltschrank verwendet, über den verschiedenste Einrichtungen der Gebäudeautomation geschaltet werden. Für das Bussystem ist eine Busspannungsversorgungseinrichtung vorgesehen, die der Busspannungsversorgung für das Bussystem dient, wobei das Bussystem verschiedenste Busteilnehmer umfasst. Bei einem Ausfall der Busspannungsversorgung ergibt sich das Problem, dass es zu einem Ausfall des Bussystems kommt und hierdurch zu Problemen bei der Gebäudeautomation. Das bedeutet, dass Jalousien, Beleuchtungen usw. nicht mehr geschaltet werden können. Manche Geräte können im Schaltschrank direkt bedient werden, die Bedienung ist aber meist dem Bewohner/Betreiber nicht bekannt, oder die Geräte sind nicht beschriftet. Hierzu ist es bekannt, zum zeitweisen Aufrechterhalten des Bussystembetriebs zum Aufrechterhalten der Statusinformationen auf diesem eine Akkupufferung vorzusehen. Bei einer lediglich wenige Sekunden bis maximal eine halbe Stunde andauernden Spannungsunterbrechung wird durch die Akkupufferung ein Aufrechterhalten der Statusinformationen im Bussystem ermöglicht. Bei einem Defekt der Busspannungsversorgung kommt es auch häufig vor, dass die Akkupufferung ebenfalls nicht mehr funktioniert. Die meisten Ausfälle einer Busspannungsversorgung treten in den Schaltnetzteilen auf, wie aufgrund eines defekten Elektrolytkondensators oder Halbleiters. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bussystem sowie ein Verfahren zur Spannungsversorgung eines Bussystems vorzusehen, bei dem nicht nur bei kurzen Netzspannungsunterbrechungen, sondern auch bei Ausfall einer Phase oder eines Schaltnetzteils in der Busspannungsversorgung ein unterbrechungsfreier weiterer Betrieb des Bussystems möglich wird.
-
Die Aufgabe wird für ein Bussystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass zum Schaffen einer Spannungsversorgungsredundanz die Busspannungsversorgung intern redundant bzw. doppelt aufgebaut ist. Für ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8 wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Bussystem redundant spannungsversorgt wird, wobei eine erste Spannungsversorgung aktiv läuft und eine zweite Spannungsversorgung bei Ausfall der ersten Spannungsversorgung unterbrechungsfrei zugeschaltet wird, oder zumindest zwei Schaltnetzteile dauerhaft im Teillastbetrieb laufen und jederzeit auf Volllastbetrieb umschaltbar sind. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
-
Dadurch wird ein Bussystem geschaffen, bei dem die Busspannungsversorgung zumindest zwei Spannungsversorgungsteile umfasst, wobei bei Ausfall eines Spannungs- oder Stromversorgungsteils in der Busspannungsversorgung unterbrechungsfrei die Busspannung von dem zweiten redundanten Spannungs-/Stromversorgungsteil zur Verfügung gestellt wird. Die zumindest zwei redundanten Spannungsversorgungen können auch durch zwei getrennte Netzspannungen oder Phasen versorgt werden. Fällt dann eine Phase oder Sicherung oder ein internes Schaltnetzteil aus, bleibt das Bussystem weiterhin funktionsfähig, da die Spannungsversorgung durch die andere Phase bzw. das zumindest eine andere interne Schaltnetzteil erfolgt. Die Busspannungsversorgung kann durch nur ein einziges Gerät bzw. eine einzige Einrichtung in Form eines Busspannungsnetzteils erzeugt werden, das zwei voneinander unabhängige Spannungsversorgungen vorsieht, um die redundante Busspannungsversorgung zu ermöglichen. Um die gewünschte Ansteuerung im Hinblick darauf, dass bei Ausfall der einen internen Spannungsversorgung die zumindest eine weitere bzw. zweite zugeschaltet wird, möglichst unterbrechungsfrei zu gestalten, dient vorteilhaft zumindest eine Einrichtung zum Ansteuern und/oder Auswerten und/oder zur Busankopplung des zumindest einen Spannungsversorgungsteils. Weiter vorteilhaft ist diese so ausgebildet, dass sie auch bei Ausfall des einen internen Spannungsversorgungsteils oder der einen internen Spannungsversorgung dazu in der Lage ist, den Wechsel auf den zweiten internen Spannungsversorgungsteil oder die zweite interne Spannungsversorgung vorzunehmen, also diese zuzuschalten und die erste Spannungsversorgung bzw. den ersten Spannungsversorgungsteil abzuschalten. Bei vorteilhafter Ausgestaltung als Einrichtung zum Auswerten kann sie selbstständig das Zu- und Abschalten in Abhängigkeit der Auswerteergebnisse vornehmen.
-
Als vorteilhaft erweist es sich ferner, den ersten Spannungsversorgungsteil im aktiven Betrieb und den zweiten Spannungsversorgungsteil im Standby-Betrieb zu betreiben, so dass ein unterbrechungsfreies oder im Wesentlichen unterbrechungsfreies Zuschalten des zweiten Spannungsversorgungsteils bei Ausfall des ersten Spannungsversorgungsteils möglich ist, da der zweite Spannungsversorgungsteil schnell aus dem Standby-Betrieb in den aktiven Betrieb umgeschaltet werden kann. Es ist auch möglich, dass beide internen Spannungsversorgungen bzw. Spannungsversorgungsteile, wie Schaltnetzteile, gleichberechtigt im Teillastbetrieb laufen. Bei Bedarf kann zumindest eine Spannungsversorgung auf Volllastbetrieb umgeschaltet werden.
-
Weiter vorteilhaft kann zumindest eine Überwachungseinrichtung zum Überwachen des Zustands zumindest der ersten internen Spannungsversorgung bzw. der aktiv laufenden Spannungsversorgung vorgesehen werden, ggf. auch der zweiten im Standby-Betrieb laufenden Spannungsversorgung. In Kombination mit der Überwachungseinrichtung kann ferner zumindest eine Einrichtung zur Visualisierung des Zustands der Busspannungsversorgung vorgesehen sein. Hierdurch ist es möglich, jederzeit den Zustand der Spannungsversorgungen abzufragen und diese Information über das Bussystem bzw. den Bus, wie einen KNX-Bus, zu der Einrichtung zur Visualisierung zu senden beispielsweise einen Bildschirm, auf dem der Zustand der zumindest zwei internen Spannungsversorgungen angezeigt und dadurch jederzeit eingesehen und überwacht werden kann. Als Einrichtung zur Visualisierung kann beispielsweise auch eine Meldung über den Zustand als Nachricht z. B. per E-Mail an zumindest einen vorbestimmbaren Empfänger vorgesehen werden. Ferner ist es möglich, eine Alarmmitteilung bei Ausfall der einen Spannungsversorgung und/oder bei technischen Problemen zumindest einer der beiden Spannungsversorgungen bzw. Spannungsversorgungsteile an zumindest einen vorbestimmbaren Empfänger, ggf. per E-Mail an ein Mobiltelefon, zu senden. Auf diese Art und Weise ist ein frühzeitiges Erkennen technischer Probleme und Eingreifen zum Sicherstellen einer unterbrechungsfreien Busspannungsversorgung ebenso wie ein Überwachen des wiederhergestellten Zustands mit zwei aktivierbaren Spannungsversorgungen bzw. Spannungsversorgungsteilen möglich. Durch das Vorsehen einer redundanten Busspannungsversorgung kann sichergestellt werden, dass es zu keinem Ausfall des Bussystems kommt, so dass jederzeit die Busteilnehmer und das gesamte Bussystem weiterarbeiten können, also nicht nach einer vorgegebenen Zeit abgeschaltet wird, wenn, wie bei einem Puffersystem, die Pufferspannung aufgebraucht ist. Es ist somit im Unterschied zu einem solchen Puffersystem jederzeit ein vollständiger reibungsloser Betrieb des Bussystems im Hinblick auf alle Busteilnehmer und das Bussystem selbst möglich.
-
Zusätzlich zu der redundanten Busspannungsversorgung kann allerdings zumindest eine Puffereinrichtung, insbesondere ein Akkumulator, zur Spannungspufferung vorgesehen werden, wenn dies gewünscht wird. Eine solche ist jedoch nicht erforderlich, sondern kann, sofern dies anwendungsspezifisch sich als sinnvoll erweist, zusätzlich vorgesehen werden, z. B. zur Spannungsversorgung der Einrichtung zum Ansteuern und/oder Auswerten und/oder zur Busankopplung zugeschaltet werden kann.
-
Besonders vorteilhaft kann das Bussystem für Zweckbauten, insbesondere in einem Hotel, einer Bar, einem Einkaufszentrum etc., verwendet werden, da dort bei der Gebäudeautomation ein Sicherstellen eines durchgängigen Betriebs auch bei Ausfall der Stromversorgung bzw. Busspannungsversorgung sich als äußerst relevant erweist, wie bei der Beleuchtungssteuerung eines Hotels, der Rollladensteuerung eines Einkaufszentrums etc.
-
Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im Folgenden ein Ausführungsbeispiel von dieser näher anhand der Zeichnung beschrieben. Diese zeigt in:
-
1 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Bussystems mit sechs Busteilnehmern.
-
1 zeigt eine Prinzipskizze eines Bussystems 1 mit einem Bus 100 mit sechs Busteilnehmern 2, 3, 4, 5, 6, 7 und einer redundanten Busspannungsversorgung, die durch Vorsehen eines Doppelnetzteils 8 geschaffen wird. Das Doppelnetzteil 8 umfasst zwei Netzteile 80, 81. Dem Doppelnetzteil 8 ist eine Einheit 9 zugeordnet, mittels derer das erste und zweite Netzteil 80, 81 des Doppelnetzteils 8 angesteuert werden können, um die beiden internen Spannungsversorgungen für das Bussystem 1 zur Verfügung zu stellen. Die Einheit 9 dient ferner der Auswertung und dazu, das Doppelnetzteil 8 an den Bus 100 anzukoppeln, somit als Busankopplungseinheit. Versorgt wird die Einheit 9 insbesondere durch zumindest eines der Netzteile 80, 81 oder durch einen Akkumulator oder eine andere Spannungsquelle. Die Einheit 9 kann beispielsweise in Form eines Microcontrollers oder Controllers ausgebildet sein und auch als Überwachungseinrichtung zum Überwachen eines unterbrechnungsfreien Betriebs der redundanten Busspannungsversorgung dienen. Der Bus 100 kann z. B. ein KNX-Bus sein.
-
Die Ansteuerung des Doppelnetzteil 8 bzw. der beiden Netzteile 80, 81 durch die Einheit 9 kann dahingehend erfolgen, dass durch das erste Netzteil 80 des Doppelnetzteils 8 eine erste Spannungsversorgung aktiv zur Verfügung gestellt wird, also das Bussystem 1 mit dieser versorgt wird, während das zweite Netzteil 81 des Doppelnetzteils 8 im Standby-Betrieb läuft. Dadurch, dass das zweite Netzteil 81 im Standby-Betrieb läuft, kann es im Wesentlichen unterbrechungsfrei durch die Einheit 9 bei Ausfall des ersten Netzteils 80, zugeschaltet werden, so dass nachfolgend das zweite Netzteil 81 aktiv ist und die Spannungsversorgung für das Bussystem 1 zur Verfügung stellt.
-
Ohne Ausfall des einen oder anderen Netzteils 80, 81 kann zum Sicherstellen einer gleichmäßigen Alterung beider Netzteile des Doppelnetzteils 8 ein Wechsel zwischen aktivem und Standby-Betrieb der beiden Netzteile 80, 81 in einem vorgegebenen Rhythmus erfolgen. Ferner kann ein Teillastbetrieb für beide Netzteile 80, 81 vorgesehen sein, wobei diese bei Bedarf jederzeit auf Volllastbetrieb umgeschaltet werden können.
-
Eine Information über den Wechsel der aktiven Spannungsversorgung von dem ersten Netzteil 80 auf das zweite Netzteil 81 kann über den Bus 100 auf einer Visualisierungseinrichtung 10 angezeigt werden. Ebenso können Störmeldungen und ggf. weitere Informationen über den Bus 100 übertragen werden. Diese Informationen können auf der Visualisierungseinrichtung 10 oder einer anderen Visualisierungseinrichtung angezeigt oder im Fall einer Störmeldung beispielsweise per E-Mail an ein Mobiltelefon gesendet werden. Das Bussystem 1 kann beispielsweise bei der Gebäudeautomation eines Hotels, einer Bar, eines Einkaufszentrums etc. verwendet werden.
-
Neben dem im Vorstehenden beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsvarianten eines Bussystems mit Busspannungsversorgung sowie eines Verfahrens zur Busspannungsversorgung eines Bussystems können noch zahlreiche weitere vorgesehen werden, insbesondere beliebige Kombinationen der genannten Ausführungsformen und der zu diesen genannten Merkmale, bei denen jeweils die Busspannungsversorgung intern redundant bzw. doppelt aufgebaut ist, wobei bei Vorsehen von zumindest zwei Spannungs- oder Stromversorgungsteilen der Busspannungsversorgung bei Ausfall des einen die Busspannung unterbrechungsfrei von dem zumindest einen zweiten Spannungs- oder Stromversorgungsteil zur Verfügung gestellt wird. Bei Vorsehen zumindest zweier redundanter Spannungsversorgungen bzw. Spannungsversorgungsteile können diese durch getrennte Netzspannungen oder Phasen versorgt werden, so dass bei Ausfall einer Phase oder eines internen Schaltnetzteils das Bussystem weiterhin funktionstüchtig bleibt, da die Spannungsversorgung von der zumindest einen anderen Phase/Netzspannung zur Verfügung gestellt wird.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Bussystem
- 2
- Busteilnehmer
- 3
- Busteilnehmer
- 4
- Busteilnehmer
- 5
- Busteilnehmer
- 6
- Busteilnehmer
- 7
- Busteilnehmer
- 8
- Doppelnetzteil
- 9
- Einheit zur Ansteuerung, Auswertung und Busankopplung
- 10
- Visualisierungseinrichtung
- 80
- erstes Netzteil
- 81
- zweites Netzteil
- 100
- Bus/KNX-Bus
