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Die Erfindung betrifft einen elektronischen Schutzschalter. Insbesondere sind, ohne darauf beschränkt zu sein, ein elektronischen Schutzschalter mit einer Kommunikationsschnittstelle zur Überwachung oder Konfiguration des elektronischen Schutzschalters und ein mobiles Kommunikationsgerät zur Kommunikation mit dem elektronischen Schutzschalter bereitgestellt.
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Bei günstigen oder kompakten elektronischen Schutzschaltern werden Konfigurationen, d.h. Vorgaben oder Änderungen von Zustandsparametern des elektronischen Schutzschalters, mittels an den elektrischen Schutzschaltern vorgesehenen Tastern vorgenommen. In der Regel steht aus Kostengründen oder fehlendem Bauraum nur ein Taster pro Kanal (d.h. pro Ausgangsanschluss) sowie häufig für jeden Kanal nur eine 2-Farben-Leuchtdiode, die einen Zustand des jeweiligen Kanals angibt, zur Verfügung. Entsprechend ist die Änderung von mehreren Zustandsparametern eine Herausforderung, sowohl beim Einstellen als auch beim Ablesen. Mehrere Zustandsparameter oder Messwerte können auf diese Weise nicht abgelesen werden, beispielsweise der im elektronischen Schutzschalters fließende Strom.
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Ferner sind elektronische Schutzschalter bekannt, die eine Fernüberwachung der elektronischen Schutzschalter ermöglichen, u.a. mit der zusätzlichen Möglichkeit, Einstellungen der entsprechenden elektronischen Schutzschalter zu ändern. Dazu weisen diese elektronischen Schutzschalter Datenschnittstellen auf, um entsprechende Informationen, beispielsweise drahtlos an ein Netzwerk zu übertragen bzw. zu empfangen.
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Jedoch führt die Implementierung solcher Datenschnittstellen zu einer erheblichen Steigerung der Produktionskosten. Zudem nehmen diese Datenschnittstellen einen erheblichen Bauraum in Anspruch, der bei der Dimensionierung des elektronischen Schutzschalters berücksichtigt werden muss. Daher ist es gerade bei besonders kompakt gebauten elektronischen Schutzschaltern nicht möglich, solche Datenschnittstellen vorzusehen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine kompaktere und/oder kostengünstigere Technik zur Überwachung und/oder Konfiguration eines elektronischen Schutzschalters als bei bestehenden elektronischen Schutzschaltern bereitstellt.
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Die Aufgabe wird mit den Merkmalen jedes der unabhängigen Ansprüche gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden unter teilweiser Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft einen elektronischen Schutzschalter zum Schutz mindestens eines elektrischen Verbrauchers. Der elektronische Schutzschalter umfasst einen Eingangsanschluss zum Anschließen einer elektrischen Gleichspannungsquelle und mindestens einen Ausgangsanschluss zum Anschließen des mindestens einen elektrischen Verbrauchers. Der elektronische Schutzschalter umfasst ferner eine Steuereinheit, die dazu ausgebildet ist, mindestens einen oder jeden des mindestens einen Ausgangsanschlusses in einem ersten Zustand mit der elektrischen Gleichspannungsquelle elektrisch zu verbinden und in einem zweiten Zustand von der elektrischen Gleichspannungsquelle zu trennen. Der elektronische Schutzschalter umfasst ferner mindestens ein von der Steuereinheit gesteuertes Leuchtmittel, das einen oder mindestens zwei optische Kommunikationskanäle umfasst. Die Steuereinheit ist ferner dazu ausgebildet, über den oder die mindestens zwei optischen Kommunikationskanäle Daten des elektronischen Schutzschalters zu übertragen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung ermöglichen die Übertragung der Daten des elektronischen Schutzschalters mit einfachen Mitteln und/oder ohne Implementierung einer zusätzlichen Datenschnittstelle. Vielmehr ist eine Datenübertragung anhand von Lichtsignalen der bereits bei herkömmlichen Schutzschaltern vorhandenen Leuchtmittel ermöglicht. Dieselben oder weitere Ausführungsbeispiele können einen kompakten elektronischen Schutzschalter ermöglichen, beispielsweise kann auf einen Schalter, einen zusätzlichen Schalter und/oder eine über die Leuchtmittel hinausgehende Anzeige am elektronischen Schutzschalter verzichtet werden. Dieselben oder weitere Ausführungsbeispiele können einen für das menschliche Auge sichtbaren Zustand des elektronischen Schutzschalters mittels der bestehenden Leuchtmittel ausgeben, beispielsweise indem eine Modulation des mindestens einen Leuchtmittels zur Datenübertragung eine Taktfrequenz aufweist, die größer als ein zeitliches Auflösungsvermögen des Auges ist.
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Diese Leuchtsignale können von einem Anwender mit einem mobilen Kommunikationsgerät (kurz: Gerät), das zumindest einen Bildsensor und/oder einen Lichtsensor aufweist, empfangen werden. Solch ein Gerät kann beispielsweise ein herkömmliches Mobiltelefon (vorzugsweise ein Smartphone) sein, dass üblicherweise mit einer Kamera ausgestattet ist. Somit ist dem Anwender möglich, den Zustand des elektronischen Schalters auf einfache Weise zu überwachen.
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Das gesteuerte Leuchtmittel, die gesteuerten Leuchtmittel oder jedes gesteuerte Leuchtmittel kann mindestens zwei optische Kommunikationskanäle umfassen. Die Steuereinheit kann ferner dazu ausgebildet sein, über einen ersten optischen Kommunikationskanal der mindestens zwei optischen Kommunikationskanäle ein Synchronisationssignal der optischen Übertragung der Daten zu übertragen. Beispielsweise kann die Steuereinheit ferner dazu ausgebildet sein, über mindestens einen zweiten optischen Kommunikationskanal der mindestens zwei optischen Kommunikationskanäle gemäß dem Synchronisationssignal die Daten des elektronischen Schutzschalters zu übertragen.
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Das mindestens eine von der Steuereinheit gesteuerte Leuchtmittel des Schutzschalters, welches den oder die mindestens zwei optischen Kommunikationskanäle umfasst, kann auch als Signalausgang oder optische Kommunikationsschnittstelle des Schutzschalters bezeichnet werden. Der Bildsensor und/oder einen Lichtsensor des Geräts kann auch als Signaleingang oder optische Kommunikationsschnittstelle des Geräts bezeichnet werden.
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Das mindestens eine Leuchtmittel kann mindestens zwei räumlich getrennte, vorzugsweise in einer Ebene angeordnete, Leuchtmittel umfassen. Alternativ oder ergänzend kann das mindestens eine Leuchtmittel jeweils mindestens zwei (beispielsweise nicht räumlich getrennte) Lichtquellen unterschiedlicher Wellenlänge, vorzugsweise jeweils monochromatische Lichtquellen, umfassen.
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Vorzugsweise können die Leuchtmittel Leuchtdioden (LED) umfassen oder sein, beispielsweise die bei herkömmlichen elektronischen Schutzschaltern bereits vorhandenen Leuchtdioden. Die bereits vorhandenen Leuchtdioden zeigen herkömmlicherweise u.a. einen Zustand eines Kanals (d.h. eines Ausgangsanschlusses des elektronischen Schutzschalters) und/oder des elektronischen Schutzschalters an.
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Vorzugsweise umfasst (beispielsweise ermöglicht) das mindestens eine Leuchtmittel mindestens zwei optische Kommunikationskanäle. Die optischen Kommunikationskanäle können im Ortsraum und/oder im Frequenzraum getrennt sein. Beispielsweise kann zur simultanen Übertragung über jeden der Kommunikationskanäle das Leuchtmittel Lichtsignale mit einer dem jeweiligen Kommunikationskanal entsprechenden Wellenlänge (d.h. mit einer entsprechenden Farbe) aussenden. Entsprechend kann für die Übertragung über zwei Kommunikationskanäle das Leuchtmittel Lichtsignale mit zwei unterscheidbaren und/oder unterschiedlichen Wellenlängen aussenden. Dies kann entweder durch zwei räumlich getrennte Leuchtmittel oder ein einziges Leuchtmittel, dass zumindest zwei (vorzugsweise monochromatische) Lichtquellen umfasst, bewerkstelligt sein.
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Die mindestens zwei Lichtquellen müssen nicht räumlich getrennt sein. Beispielsweise kann das Leuchtmittel ein LED-Modul zur Emission von zwei Farben umfassen. Die Steuereinheit kann dazu ausgebildet sein, die verschiedenen Farben sowohl einzeln als auch simultan emittieren zu lassen. Beispielsweise können mehrere unabhängigen Schutzschalter jeweils ein LED-Modul zur Emission von zwei Farben (vorzugsweise grün und rot oder grün und gelb bei gleichzeitiger Ansteuerung) umfassen.
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Die Steuereinheit kann dazu ausgebildet sein, die Daten mittels Ein-Aus-Tastung (fachsprachlich auch: „On-Off-Keying“ oder OOK) des mindestens einen zweiten optischen Kommunikationskanals zu übertragen. Auch das Synchronisationssignal kann mittels Ein-Aus-Tastung optisch übertragen werden.
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Die optische Datenübertragung, beispielsweise mittels bestehender Leuchtmittel (vorzugsweise Leuchtdioden) kann eine Modulation (auch: Datenmodulation) einsetzen. Die Steuereinheit kann dazu ausgebildet sein, die Lichtsignale (vorzugsweise das Synchronisationssignal und/oder ein die Daten repräsentierendes Datensignal) gemäß der Modulation zu erzeugen und/oder mittels des mindestens einen Leuchtmittels auszugeben.
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Die Datenübertragung mit den Leuchtmitteln kann mittels Ein-Aus-Tastung (auch als On-Off-Keying, kurz OOK, bekannt) erfolgen. Die Steuereinheit des elektronischen Schutzschalters kann dazu ausgebildet sein, mittels des mindestens einen Leuchtmittels die Daten anhand der Ein-Aus-Tastung zu modellieren und zu übertragen. Allgemein werden digitale Daten bei der Ein-Aus-Tastung in Amplitudenänderung des Trägers repräsentiert. Entsprechend können die Daten des elektronischen Schutzschalters als binäre Daten und/oder logische Lichtsignale in ein Einschalten oder Ausschalten des mindestens einen Leuchtmittels übersetzt und so die modulierten Daten übertragen werden.
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Eine Taktrate der Modulation, des Synchronisationssignals und/oder der Datenübertragung kann kleiner als 1000 Hz, 500 Hz oder 100 Hz, vorzugsweise kleiner als 60 Hz, sein. Alternativ oder ergänzend kann die Taktrate der Modulation, des Synchronisationssignals und/oder der Datenübertragung größer als 10 Hz, vorzugsweise größer als 25 Hz, sein.
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Beispielsweise kann die Taktrate größer als ein zeitliches Auflösungsvermögen des Auges und/oder kleiner als eine Bildrate einer Kamera (beispielsweise eines mobilen Kommunikationsgeräts) sein. Alternativ kann die Taktrate auch im sichtbaren (d.h. wahrnehmbaren) Bereich liegen, beispielsweise da ein Kommunikationsaufbau vollzogen ist und/oder dadurch, dass ein Modus zur optischen Übertragung bestimmt ist. So kann die Übertragung der Daten (beispielsweise zur Konfiguration des Schutzschalters) vorgenommen werden, auch wenn das Leuchtmittel dabei flackert.
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Vorteilhaft kann zur sicheren Übertragung der Daten die Taktrate (beispielsweise eine Frequenz des Synchronisationssignals) so gewählt sein, dass die einzelnen Lichtsignale nicht vom menschlichen Auge und/oder seinem neuralen Netzwerk verarbeitet werden kann. Beispielsweise ist eine Taktrate größer als 10 Hz zu wählen, sodass das menschliche Auge das Ein- und Ausschalten des Leuchtmittels zur Datenübertragung nicht erkennen kann, sondern das Leuchtmittel als kontinuierlich leuchtend wahrnimmt.
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Eine obere Grenze der Taktrate kann sich nach den technischen Möglichkeiten des Geräts, mit dem die von dem Leuchtmittel ausgegebenen Lichtsignale empfangen werden, richten. Bei herkömmlichen oder verbreiteten mobilen Kommunikationsgeräten kann eine verbaute Kamera beispielsweise bis zu 60 Bilder pro Sekunde aufnehmen, vereinzelt bis zu 480 oder 960 Bilder pro Sekunde.
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Eine Anzahl der optischen Kommunikationskanäle kann gleich einer oder kleiner als eine Anzahl der Ausgangsanschlüsse sein. Die Daten können den jeweiligen Zustand oder Messwerte eines oder jedes der mindestens zwei oder drei Ausgangsanschlüsse umfassen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung ermöglichen somit, dass Daten von mehreren, vorzugsweise von allen, Ausgangsanschlüssen des elektronischen Schutzschalters über einen einzigen oder zwei optische Kommunikationskanäle übertragen werden können. Die Übertragung der Daten (beispielsweise zu verschiedenen Ausgangsanschlüssen) kann durch eine sequenzielle oder eine überlagerte Übertragung erfolgen. Vorzugsweise ist es nicht notwendig, dass für jeden Ausgangsanschluss zugehörige Daten jeweils über einen separaten Kommunikationskanal übertragen werden müssen.
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Alternativ oder ergänzend können die Daten des elektronischen Schutzschalters von einer Vielzahl von zweiten optischen Kommunikationskanälen der optischen Kommunikationskanäle übertragen werden. Dies kann zu einer Erhöhung der Übertragungsgeschwindigkeit beitragen. Die Anzahl der zweiten optischen Kommunikationskanäle kann von der Anzahl vorhandener Lichtquellen abhängen. Beispielsweise kann ein Schutzschalter mit N Lichtquellen oder Kanälen eine Lichtquelle oder einen Kanal zur Ausgabe des Synchronisationssignals und N-1 Lichtquellen oder Kanäle zur Datenübertragung einsetzen.
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Die Daten können mindestens einen Zustandsparameter des elektronischen Schutzschalters umfassen. Der mindestens eine Zustandsparameter kann ein Zustand des mindestens einen Ausgangsanschlusses, ein Nennstrom, ein Zugriffsrecht, eine Stromstärke, eine Auslösekennlinie, eine Spannung und/oder ein Wert eines Fehlerspeichers der Steuereinheit sein oder umfassen.
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Der Zustand des mindestens einen Ausgangsanschlusses kann vorzugsweise dem ersten Zustand oder dem zweiten Zustand des mindestens einen Ausgangsanschlusses entsprechen. Der mindestens eine Ausgangsanschluss und/oder die Verbindung zwischen dem mindestens einen Ausgangsanschluss und dem mindestens einen Eingangsanschluss kann auch als Kanal bezeichnet sein.
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Der Nennstrom kann eine Dauerstromgrenze für den mindestens einen Ausgangsanschluss angeben. Beispielsweise kann die Dauerstromgrenze 20%, 50% oder 100% größer sein als der Nennstrom.
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Die Steuereinheit kann ferner dazu ausgebildet sein, wenn ein Strom am jeweiligen Ausgangsanschluss für eine vorbestimmte Zeitdauer die Dauerstromgrenze überschreitet, vom ersten Zustand in den zweiten Zustand überzugehen. Somit können die übertragenen Daten (beispielsweise der Nennstrom und/oder der gemessene Strom) angeben oder bestimmten, ob sich sein Wert in einem normalen Arbeitsbereich befindet, davor warnen, dass sich sein Wert der Dauerstromgrenze nähert, oder darüber informieren, dass der jeweilige Ausgangsanschluss aufgrund der Überschreitung der Dauerstromgrenze elektrisch getrennt worden ist.
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Das Zugriffsrecht kann angeben, ob eine Veränderung (auch: Modifikation) des mindestens einen Zustandsparameters und/oder eine Bedienung des elektronischen Schutzschalters (vorzugsweise über einen Rückkanal) erlaubt ist. Das Zugriffrecht kann beispielsweise anwenderspezifisch und/oder gerätespezifisch definiert sein. Ein gerätespezifisches Zugriffsrecht zeichnet sich beispielsweise dadurch aus, dass ein bestimmtes Gerät über optische Signale den mindestens einen Zustandsparameter und/oder eine Bedienung des elektronischen Schutzschalters modifizieren darf bzw. nicht modifizieren darf.
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Die gemessene Stromstärke kann eine gemessene Stromstärke am Eingangsanschluss und/oder eine gemessene Stromstärke an mindestens einem oder jedem des mindestens einen Ausgangsanschlusses sein.
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Die Auslösekennlinie kann eine Stromgrenze für die gemessene Stromstärke in Abhängigkeit von einer Stromdauer angeben, bei deren Überschreitung die Steuereinheit vom ersten Zustand in den zweiten Zustand übergeht, vorzugsweise wobei die Stromgrenze eine monoton fallende Funktion der Stromdauer ist. Somit kann die übertragene Auslösekennlinie darüber informieren, ob sich die Stromstärke in einem normalen Arbeitsbereich befindet, davor warnen, dass sich sein Wert der Auslösekennlinie nähert, oder darüber informieren, dass der jeweilige Ausgangsanschluss aufgrund der Überschreitung der Auslösekennlinie elektrisch getrennt worden ist.
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Die Spannung kann eine Eingangsspannung am Eingangsanschluss und/oder eine Ausgangsspannung an mindestens einem des mindestens einen Ausgangsanschlusses sein. Somit kann die übertragene Spannung beispielweise das Vorkommen eines Spannungsstoßes anzeigen.
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Der Wert des Fehlerspeichers der Steuereinheit kann vorzugsweise eine Anzahl der Zustandsänderungen vom ersten Zustand in den zweiten Zustand in einem vorgegebenen Zeitraum angeben. Somit kann der übertragene Wert beispielsweise über eine ungewöhnlich hohe Anzahl an elektrischen Trennungen eines Ausgangsanschlusses innerhalb eines Zeitraums informieren, die auf mögliche Fehler im Stromkreis zurückzuführen sind.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung ermöglichen dem Anwender durch die Nutzung der optischen Übertragung einen höheren Informationsgehalt als bei herkömmlichen elektronischen Schutzschaltern, die anhand der Leuchtdioden lediglich anzeigen, ob der entsprechende elektronische Schutzschalter bzw. einer seiner Ausgangsanschlüsse durch einen Fehler ausgelöst worden ist (d.h. eine elektrische Verbindung getrennt worden ist). Beispielsweise kann anhand der durch die Ausführungsbeispiele übertragenen Zustandsparameter zusätzlich festgestellt werden, was zur Auslösung des elektronischen Schutzschalters geführt hat (z.B. ein Kurzschluss oder eine Überlast oder eine Überspannung).
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Der elektronische Schutzschalter kann ferner mindestens einen Lichtsensor umfassen, der mindestens einen optischen Rückkanal (vorzugsweise vom mobilen Kommunikationsgerät) umfasst oder bereitstellt. Die Steuereinheit kann ferner dazu ausgebildet sein, über den mindestens einen optischen Rückkanal Modifikationsdaten zu empfangen. Die Modifikationsdaten können Anweisungen umfassen, mindestens einen des mindestens einen Zustandsparameters zu setzen, vorzugeben, zu verändern und/oder auszugeben. Alternativ oder ergänzend können die Modifikationsdaten Anweisungen umfassen, Daten, die mindestens einen des mindestens einen Zustandsparameters umfassen, mittels des Leuchtmittels zu übertragen (d.h. auszugeben).
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Die Modifikationsdaten können eine Anweisung umfassen, den elektronischen Schutzschalter einzuschalten (beispielsweise den ersten Zustand anzunehmen) oder auszuschalten (beispielsweise den zweiten Zustand anzunehmen). Ferner können die Modifikationsdaten Anweisungen umfassen, mindestens einen des mindestens einen Zustandsparameters auf einen vorbestimmten Wert (z.B. eine Werkseinstellung) zu ändern.
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Der mindestens eine Lichtsensor kann eine Fotodiode oder ein Fototransistor sein. Der mindestens eine Lichtsensor und das mindestens eine Leuchtmittel können auf einer Seite des elektronischen Schutzschalters angeordnet sein. Vorzugsweise kann der mindestens eine Lichtsensor nahe des mindestens einen Leuchtmittels angeordnet sein, besonders vorzugsweise unterhalb des mindestens einen Leuchtmittels.
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Ferner kann der mindestens eine Lichtsensor in einer Öffnung des elektronischen Schutzschalters vorgesehen sein. Eine vertiefte Anordnung des mindestens einen Lichtsensors in der Öffnung kann Streulicht ausschließen oder eine Richtcharakteristik des Lichtsensors bewirken.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung ermöglichen somit nicht nur die Übertragung von Daten des elektronischen Schutzschalters und damit die Möglichkeit, den Zustand des elektronischen Schutzschalters zu bewachen, sondern auch, Änderungen an den Zustandsparametern (d.h. an den Einstellungen des elektronischen Schutzschalters) mittels optischer Signale vorzunehmen, beispielsweise zu Wartungszwecken.
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Alternativ oder ergänzend zur Taktrate (beispielsweise damit das Lichtsignal nicht mit dem bloßen Auge erkannt werden kann) können weitere Vorkehrungen zur sicheren Übertragung und/oder zur Sicherstellung, dass nur Berechtigte mit dem elektronischen Schutzschalter kommunizieren können, getroffen werden. Die Steuereinheit kann ferner dazu ausgebildet sein, mittels des Lichtsensors einen Zugangscode zu empfangen. Modifikationsdaten können von der Steuereinheit empfangen und weiterverarbeitet werden, falls (beispielsweise nur falls) der empfangene Zugangscode einem in einem Speicher der Steuereinheit hinterlegten Code entspricht. Somit wird der elektronische Schutzschalter in einen Konfigurationsmodus versetzt, in dem Abfragen und/oder Veränderungen des mindestens einen Zustandsparameters von der Steuereinheit erlaubt sind. Die Steuereinheit kann ferner dazu ausgebildet sein, über den ersten optischen Kommunikationskanal der optischen Kommunikationskanäle das Synchronisationssignal der optischen Übertragung von Daten des elektronischen Schutzschalters zu übertragen, und über den mindestens einen zweiten optischen Kommunikationskanal der optischen Kommunikationskanäle gemäß dem Synchronisationssignal die Daten des elektronischen Schutzschalters zu übertragen, wenn (beispielsweise nur wenn) der empfangene Zugangscode dem im Speicher der Steuereinheit hinterlegten Code entspricht. Ferner kann die Steuereinheit dazu ausgebildet sein, ein Kommunikationsendsignal zu empfangen. Modifikationsdaten können von der Steuereinheit nicht mehr empfangen und weiterverarbeitet werden (d.h. der Konfigurationsmodus des elektronischen Schutzschalters ist beendet), wenn das Kommunikationsendsignal empfangen wird. Alternativ oder ergänzend können Modifikationsdaten von der Steuereinheit nicht mehr empfangen und weiterverarbeitet werden, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer seit Empfang des Zugangscodes und/oder seit einem letzten Empfang von Modifikationsdaten durch die Steuereinheit verstrichen ist. Beispielsweise kann eine Zeitdauer seit dem letzten Empfang von Modifikationsdaten 30 Sekunden betragen.
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Der elektronische Schutzschalter kann ferner eine Strommesseinheit zur Bestimmung eines durch den Eingangsanschluss fließenden Stroms umfassen. Der elektronische Schutzschalter kann ferner eine, vorzugsweise mit der Strommesseinheit in Reihe geschaltete, Schalteinheit umfassen, die dazu ausgebildet ist, den mindestens einen Ausgangsanschluss im ersten Zustand mit der elektrischen Gleichspannungsquelle elektrisch zu verbinden und im zweiten Zustand von der elektrischen Gleichspannungsquelle zu trennen.
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Die Steuereinheit kann dazu ausgebildet sein, den ersten Zustand oder den zweiten Zustand (beispielsweise den ersten Zustand und den zweiten Zustand wahlweise) in Abhängigkeit von mindestens einem Zustandsparameter und/oder dem von der Strommesseinheit bestimmten Strom mittels der Schalteinheit zu steuern (beispielsweise einzustellen oder vorzugeben).
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Der elektronische Schutzschalter kann eine Tragschiene, vorzugsweise eine Hutschiene, umfassen und/oder auf der Tragschiene befestigt oder befestigbar sein.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein mobiles Kommunikationsgerät. Das mobile Kommunikationsgerät umfasst einen Signaleingang des mobilen Kommunikationsgeräts, der einen oder mindestens zwei optische Kommunikationskanäle umfasst. Das mobile Kommunikationsgerät umfasst ferner eine Steuereinheit, die dazu ausgebildet ist, über den oder die mindestens zwei optischen Kommunikationskanäle Daten des elektronischen Schutzschalters zu empfangen.
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Die Steuereinheit kann dazu ausgebildet sein, über einen ersten optischen Kommunikationskanal der optischen Kommunikationskanäle ein Synchronisationssignal der optischen Übertragung der Daten des elektronischen Schutzschalters zu empfangen. Beispielsweise kann die Steuereinheit über mindestens einen zweiten optischen Kommunikationskanal der optischen Kommunikationskanäle gemäß dem Synchronisationssignal die Daten des elektronischen Schutzschalters empfangen.
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Der Signaleingang kann eine serielle Schnittstelle (beispielsweise ein Universeller Serieller Bus oder USB) sein, ein Signalwandler mit einem Lichtsensor zum Empfang der mindestens zwei optischen Kommunikationskanäle und einem USB-Anschluss zur Weiterleitung der Kommunikationskanäle und/oder eine (vorzugsweise eingebaute) Kamera des mobilen Kommunikationsgeräts.
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Der Signaleingang des mobilen Kommunikationsgeräts kann dazu ausgebildet sein, das Synchronisationssignal und/oder die Daten von mindestens einem Leuchtmittel des elektronischen Schutzschalters ortsaufgelöst und/oder wellenlängenselektiv zu erfassen. Alternativ oder ergänzend kann das mindestens eine Leuchtmittel des elektronischen Schutzschalters mindestens zwei räumlich getrennte, vorzugsweise in einer Ebene angeordnete, Leuchtmittel umfassen. Alternativ oder ergänzend kann das mindestens eine Leuchtmittel des elektronischen Schutzschalters jeweils mindestens zwei Lichtquellen unterschiedlicher Wellenlänge, vorzugsweise jeweils monochromatische Lichtquellen, umfassen.
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Das mobile Kommunikationsgerät kann ferner ein jedes Merkmal umfassen, das im Kontext des elektronischen Schutzschalters offenbart ist oder ein dementsprechendes oder korrespondierendes Merkmal.
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Beispielsweise kann die Steuereinheit des mobilen Kommunikationsgeräts ferner dazu ausgebildet sein, die mittels Ein-Aus-Tastung des optischen Kommunikationssignals oder der mindestens zwei optischen Kommunikationskanäle übertragenen Daten zu empfangen.
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Eine Taktrate des Empfangs oder der Übertragung der Daten (beispielsweise eine Symbolrate) und/oder des Synchronisationssignals kann kleiner als 100 Hz, vorzugsweise kleiner als 60 Hz, und/oder größer als 10 Hz, vorzugsweise größer als 25 Hz, sein. Die Taktrate der Datenübertragung und/oder des Synchronisationssignals kann größer als ein zeitliches Auflösungsvermögen des Auges sein und/oder kleiner als eine Bildrate des Signaleingangs des mobilen Kommunikationsgeräts sein.
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Die Daten des elektronischen Schutzschalters können mindestens einen Zustandsparameter des elektronischen Schutzschalters umfassen. Der mindestens einen Zustandsparameter kann ein Zustand mindestens eines Ausgangsanschlusses, ein Nennstrom, ein Zugriffsrecht, eine Stromstärke, eine Auslösekennlinie, eine Spannung und/oder ein Wert eines Fehlerspeichers einer Steuereinheit des elektronischen Schutzschalters sein.
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Das mobile Kommunikationsgerät kann ferner einen Signalausgang umfassen, der mindestens einen optischen Rückkanal (vorzugsweise zum elektronischen Schutzschalter) umfasst. Die Steuereinheit kann ferner dazu ausgebildet sein, Modifikationsdaten über den mindestens einen optischen Rückkanal an den elektronischen Schutzschalter zu senden. Die Modifikationsdaten können Anweisungen umfassen, mindestens einen des mindestens einen Zustandsparameters zu verändern und/oder Daten, die mindestens einen des mindestens einen Zustandsparameters umfassen, an das mobile Kommunikationsgerät zu übertragen. Die Modifikationsdaten können eine Anweisung umfassen, den elektronischen Schutzschalter einzuschalten oder auszuschalten. Ferner können die Modifikationsdaten Anweisungen umfassen, mindestens einen des mindestens einen Zustandsparameters auf einen vorbestimmten Wert (z.B. eine Werkseinstellung) zu ändern.
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Der Signalausgang kann eine, vorzugsweise bereits im mobilen Kommunikationsgerät vorhandene, Leuchtdiode sein. Beispielsweise kann die Leuchtdiode ferner oder herkömmlicherweise als Taschenlampe und/oder als Blitzlicht der Kamera des mobilen Kommunikationsgeräts verwendet werden.
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Der Signaleingang und der Signalausgang können auf derselben Seite des mobilen Kommunikationsgeräts angeordnet sein.
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Das mobile Kommunikationsgerät kann eine Anzeigeeinheit und/oder eine Eingabeeinheit umfassen. Die Anzeigeeinheit und die Eingabeeinheit können als eine Einheit ausgebildet sein und/oder funktional zusammenhängend sein. Beispielsweise kann ein Ort der Eingabeeinheit einem Ort der Anzeigeeinheit entsprechen. Vorzugsweise können die Anzeigeeinheit und die Eingabeeinheit einen berührungsempfindlichen Bildschirm umfassen.
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Die Steuereinheit kann ferner dazu ausgebildet sein, die mittels des Signaleingangs empfangenen Daten an der Anzeigeeinheit anzuzeigen und/oder die Anweisungen zum Senden der Modifikationsdaten an der Eingabeeinheit zu erfassen.
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Das mobile Kommunikationsgerät kann eine Applikation mit einer entsprechenden Oberfläche aufweisen, mit dem die Zustandsparameter des elektronischen Schutzschalters mittels der Anzeigeeinheit und/oder der Eingabeeinheit darstellbar und/oder veränderbar sein können. Die Applikation kann Anweisungen umfassen, die in einem Speicher des mobilen Kommunikationsgeräts kodiert sind. Die Steuerung des mobilen Kommunikationsgeräts kann den Speicher umfassen und/oder in Signalverbindung mit dem Speicher stehen. Die Steuerung kann dazu ausgebildet sein, die Anweisungen auszuführen und/oder abzuarbeiten. Jedes hierin beschrieben funktionale Merkmal oder jedes Merkmal der Steuerung des mobilen Kommunikationsgeräts kann durch entsprechende kodierte Anweisungen implementierbar sein.
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Anhand von (vorzugsweise mittels der Applikation dargestellten) Bedienelementen kann der mindestens eine dargestellte Zustandsparameter des elektronischen Schutzschalters auswählbar und zumindest eine Anweisung eingebbar sein, den mindestens einen Zustandsparameter zu verändern. Die Steuereinheit des mobilen Kommunikationsgeräts kann dazu ausgebildet sein, Modifikationsdaten, welche die mindestens eine Anweisung umfassen, zu erzeugen und/oder über den Rückkanal auszugeben.
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Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit des mobilen Kommunikationsgeräts dazu ausgebildet sein, einen zeitliche Verlauf des mindestens einen Zustandsparameters zu empfangen und/oder zu speichern. Zudem kann die Steuereinheit dazu ausgebildet sein, den zeitlichen Verlauf mittels der Anzeigeeinheit anzuzeigen.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht eines elektronischen Schutzschalters und eines mobilen Kommunikationsgerät gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
- 2 eine schematische Ansicht eines elektronischen Schutzschalters gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; und
- 3 eine schematische Ansicht einer Mehrzahl nebeneinander angeordneter elektronischer Schutzschalter gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
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1 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel des allgemein mit Bezugszeichen 100 bezeichneten elektronischen Schutzschalter 100 und ein erstes Ausführungsbeispiel des allgemein mit Bezugszeichen 120 bezeichneten mobilen Kommunikationsgeräts.
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1 verwendet alternative Nomenklaturen der Komponenten des elektronischen Schutzschalters 100. Die Steuereinheit 106 kann eine Steuer- und/oder Auswerteeinheit, die Schalteinheit 108 eine Schalteinrichtung, die Strommesseinheit 110 eine Messeinrichtung, die elektrische Gleichspannungsquelle 130 eine DC-Quelle und der elektrische Verbraucher 140 eine DC-Last umfassen.
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Der elektronische Schutzschalter 100 umfasst einen Eingangsanschluss 116 zum Anschließen einer elektrischen Gleichspannungsquelle 130 und mindestens einen Ausgangsanschluss 118 zum Anschließen des mindestens einen elektrischen Verbrauchers 140. Der elektronische Schutzschalter 100 umfasst ferner eine Steuereinheit 106, die dazu ausgebildet ist, jeden des mindestens einen Ausgangsanschlusses 118 in einem ersten Zustand mit der elektrischen Gleichspannungsquelle 130 elektrisch zu verbinden und in einem zweiten Zustand von der elektrischen Gleichspannungsquelle 130 zu trennen. Ferner umfasst der elektronische Schutzschalter 100 mindestens ein von der Steuereinheit 106 gesteuertes Leuchtmittel 102 oder 112, das einen oder mindestens zwei optische Kommunikationskanäle umfasst.
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Die Daten können, beispielsweise falls der Schutzschalter 100 nur einen optischen Kommunikationskanal und/oder keinen separaten optischen Kommunikationskanal zur Übertragung eines Synchronisationssignals umfasst, mittels eines selbst-synchronisierenden Codes übertragen werden, beispielsweise mittels eines Präfixcodes und/oder High-Level Data Link Control (HDLC) gemäß ISO/IEC 13239:2002 und/oder einer Fibonacci-Kodierung.
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Alternativ oder ergänzend ist die Steuereinheit 106 dazu ausgebildet, über einen ersten optischen Kommunikationskanal der optischen Kommunikationskanäle ein Synchronisationssignal einer optischen Übertragung von Daten des elektronischen Schutzschalters 100 zu übertragen. Die Steuereinheit 106 ist ferner dazu ausgebildet, über mindestens einen zweiten optischen Kommunikationskanal der optischen Kommunikationskanäle gemäß dem Synchronisationssignal die Daten des elektronischen Schutzschalters 100 zu übertragen.
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Die Übertragung des Synchronisationssignals und der Daten des elektronischen Schutzschalters 100 kann beispielsweise mittels eines Senders 102 der Steuereinheit 106 erfolgen. Der Sender 102 kann das mindestens eine Leuchtmittel 112 (beispielsweise eine Lichtquelle, vorzugsweise eine oder mehrere LEDs) und/oder einen Lichtleiter als Signalausgang 112 umfassen oder mit diesem in Signalverbindung stehen. Alternativ oder ergänzend kann der Sender 102 in der Steuereinheit 106 implementiert sein und/oder eine Treiberschaltung des Leuchtmittels 112 oder das integrierte Leuchtmittel selbst umfassen.
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In einer integrierten Variante kann der Signalausgang 112 eine Öffnung und/oder einen Lichtleiter (fachsprachlich auch: „Lightpipe“) umfassen, die bzw. der dazu ausgebildet ist, das vom Sender 102 erzeugte Licht zu emittieren.
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Im ersten Ausführungsbeispiel umfasst der elektronische Schutzschalter 100 (beispielsweise dessen Sender 102) ein Leuchtmittel. Das Leuchtmittel 112 oder das in den Sender 102 integrierte Leuchtmittel kann (vorzugsweise jeweils) mindestens zwei Lichtquellen unterschiedlicher Wellenlänge umfassen, beispielsweise jeweils monochromatische Lichtquellen.
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Alternativ oder ergänzend kann der elektronische Schutzschalter 100 mindestens zwei voneinander räumlich getrennte (vorzugsweise in einer Ebene angeordnete und/oder hinsichtlich ihrer Abstrahlcharakteristik parallel ausgerichtete) Leuchtmittel umfassen.
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Die mindestens zwei optischen Kanäle müssen nicht räumlich getrennt sein. Beispielsweise können 2-Farben-LEDs die verschiedenen Farben sowohl einzeln als auch parallel leuchten lassen, wie beispielsweise nachstehend in Bezug auf 3 (beispielsweise mit den mehreren unabhängigen Schutzschaltern mit jeweils einer 2-Farben-LED) beschrieben ist.
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Die Steuereinheit 106 kann dazu ausgebildet sein, die Daten mittels Ein-Aus-Tastung des mindestens einen zweiten optischen Kommunikationskanals zu übertragen. Beispielsweise ist eine Taktrate des Synchronisationssignals und/oder eine Symbolrate des mindestens einen zweiten optischen Kommunikationskanals kleiner als 500 Hz oder 100 Hz und/oder größer als 10 Hz oder 30 Hz. Die Taktrate und/oder Symbolrate ist vorzugsweise so gewählt, dass sie nicht mit dem bloßen Auge erkannt, aber dennoch mit einer herkömmlichen Kamera zeitlich aufgelöst werden kann.
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Die von dem elektronischen Schutzschalter übertragenen Daten können mindestens einen der Zustandsparameter des elektronischen Schutzschalters 100 umfassen, nämlich ein Zustand jedes oder des mindestens einen Ausgangsanschlusses 118, einen Nennstrom, ein Zugriffsrecht, eine gemessene Stromstärke am Eingangsanschluss 116 und/oder an mindestens einem oder jedem des mindestens einen Ausgangsanschlusses 118, eine Auslösekennlinie, eine Eingangsspannung am Eingangsanschluss 116, eine Ausgangsspannung an mindestens einem des mindestens einen Ausgangsanschlusses 118, und/oder einen Wert eines Fehlerspeichers der Steuereinheit 106.
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Optional umfasst der elektronische Schutzschalter 100, beispielsweise dessen Empfänger 104, ferner einen Lichtsensor 114 und/oder Signaleingang 114, beispielsweise einen Lichtleiter und/oder einen lichtempfindlichen Sensor. Der Lichtsensor 114 oder der Signaleingang 114 in Verbindung mit dem in den Empfänger 104 integrierten Lichtsensor können mindestens einen optischen Rückkanal umfassen. Optional kann der elektronische Schutzschalter 100 auch mehrere Lichtsensoren 114, mehrere in den Empfänger 104 integrierte Lichtsensoren und/oder Signaleingänge 114 umfassen.
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In einer integrierten Variante kann der Empfänger 104 eine Empfängerbeschaltung mit dem integrierten Lichtsensor als lichtempfindlichen Sensor umfassen. Der Signaleingang 114 kann in diesem Fall eine Öffnung und/oder einen Lichtleiter (fachsprachlich auch: Lightpipe) als sichtbare Schnittstelle nach außen aufweisen.
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Optional kann der Signaleingang 114 und der Signalausgang 112 identisch sein, beispielsweise dieselbe Öffnung bzw. Lightpipe sein.
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Die Steuereinheit 106 ist ferner dazu ausgebildet, über den mindestens einen optischen Rückkanal Modifikationsdaten zu empfangen, wobei die Modifikationsdaten Anweisungen umfassen, mindestens einen des mindestens einen Zustandsparameters zu verändern und/oder Daten, die mindestens einen des mindestens einen Zustandsparameters umfassen, mittels des Senders 102 und/oder des Leuchtmittels 112 zu übertragen, d.h. zu senden.
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Der Schutzschalter 100 kann mindestens einen Empfänger 104 umfassen. Das Empfangen der Modifikationsdaten kann beispielsweise mit einem Empfänger 104 der Steuereinheit 106 erfolgen. Der Empfänger 104 kann den mindestens einen Lichtsensor 114 umfassen und/oder mit diesem in Signalverbindung stehen.
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Der elektronische Schutzschalter 100 umfasst ferner eine Strommesseinheit 110 zur Bestimmung eines durch den Eingangsanschluss 116 fließenden Stroms, und eine, vorzugsweise mit der Strommesseinheit 110 in Reihe geschaltete, Schalteinheit 108. Die Schalteinheit 108 ist dazu ausgebildet, den mindestens einen Ausgangsanschluss 118 im ersten Zustand mit der elektrischen Gleichspannungsquelle 130 elektrisch leitend zu verbinden und im zweiten Zustand von der elektrischen Gleichspannungsquelle 130 elektrisch zu trennen (beispielsweise davon zu isolieren).
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Die Steuereinheit 106 kann ferner dazu ausgebildet sein, den ersten Zustand oder den zweiten Zustand in Abhängigkeit von mindestens einem Zustandsparameter und/oder dem von der Strommesseinheit 110 bestimmten Strom mittels der Schalteinheit 108 einzustellen. Beispielsweise kann die Steuereinheit 106, wenn der von der Strommesseinheit 110 gemessene Strom die vorbestimmte Dauerstromgrenze (beispielsweise für die vorbestimmte Zeitdauer) überschreitet, vom ersten in den zweiten Zustand übergehen.
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Die Strommesseinheit 110 kann einen Shunt und eine Verstärkerschaltung umfassen, der einen Spannungsabfall am Shunt erfasst. Alternativ kann der Shunt und die Verstärkerschaltung in der Schalteinheit 108 (beispielsweise einem intergierten Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor oder MOSFET, vorzugsweise einem BTS 6143) integriert sein. Optional ist auch eine Treiberstufe der Schalteinheit 108 den MOSFET intergiert. Damit ist die Strommesseinheit 110 ein Sensor für den Strom und die Schalteinheit 108 ein Aktor, der durch die Steuereinheit 106 abhängig von den Messdaten der Strommesseinheit 110 gesteuert ist.
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Die Steuereinheit 106 als Auswerteeinheit vergleicht den Ist-Zustand, gemessen von der Strommesseinheit 110, mit dem Soll-Zustand (z.B. mit einer Warnschwelle bei 80% des Nennstroms oder der Dauerstromgrenze, und/oder mit der Dauerstromgrenze oder einer anderen Abschaltschwellen) und gibt entsprechende Signale an den Sender 102 und/oder die Schalteinheit 108. Der Sender 102 emittiert beispielsweise gelbes Licht, wenn ein gemessener Strom (I) größer als 80% des Nennstroms oder der Dauerstromgrenze ist. Die Schalteinheit 108 kann in Reaktion auf ein entsprechendes Signal den Strom abschalten. Vorzugsweise ist der Soll-Zustand in einem nicht-remanenten Speicher der Steuereinheit 106 hinterlegt und kann parametrisiert werden durch das Kommunikationsgerät 120.
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Das mobile Kommunikationsgerät 120 umfasst einen Signaleingang 124, der einen oder mindestens zwei optische Kommunikationskanäle umfasst, und eine Steuereinheit 126, die dazu ausgebildet ist, über den oder die optischen Kommunikationskanäle die Daten des elektronischen Schutzschalters 100 zu empfangen.
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Beispielsweise wird über mindestens einen ersten optischen Kommunikationskanal der optischen Kommunikationskanäle ein Synchronisationssignal der optischen Übertragung der Daten empfangen, und über mindestens einen zweiten optischen Kommunikationskanal der optischen Kommunikationskanäle gemäß dem Synchronisationssignal die Daten des elektronischen Schutzschalters 100 empfangen.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist der Signaleingang eine Kamera des mobilen Kommunikationsgerät. Alternativ kann der Signaleingang auch eine serielle Schnittstelle, nämlich ein Adapter mit einem USB-Anschluss und einem Lichtsensor zum Empfang der mindestens zwei optischen Kommunikationskanäle sein.
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Der Signaleingang 124 des mobilen Kommunikationsgeräts 120 dazu ausgebildet ist, das Synchronisationssignal und die Daten von einem Sender 102 (beispielsweise mit mindestens einem Leuchtmittel 112 oder Signalausgang 112) des elektronischen Schutzschalters 100 ortsaufgelöst und/oder wellenlängenselektiv zu erfassen. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Signaleingang 124 ausgebildet, mindestens zwei Lichtquellen des Senders 102 (beispielsweise an demselben Signalausgang 112 des elektronischen Schutzschalters 100) mit unterschiedlichen Wellenlängen, vorzugsweise jeweils monochromatische Lichtquellen, wellenlängenselektiv zu erfassen.
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Um die vom elektronischen Schutzschalter 100 übertragenen Daten und das entsprechende Synchronisationssignal empfangen zu können, ist die Steuereinheit 126 ferner dazu ausgebildet, die mittels Ein-Aus-Tastung der mindestens zwei optischen Kommunikationskanäle übertragenen Daten zu empfangen. Beispielsweise ist eine Taktrate des empfangenen Synchronisationssignals und/oder eine Symbolrate der Datenübertragung kleiner als 500 Hz oder 100 Hz und/oder größer als 10 Hz oder 30 Hz.
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Das mobile Kommunikationsgerät 120 umfasst ferner einen Signalausgang 122, der mindestens einen optischen Rückkanal umfasst. Der Steuereinheit 126 ist ferner dazu ausgebildet, Modifikationsdaten über den mindestens einen optischen Rückkanal an den elektronischen Schutzschalter 100 zu senden, wobei die Modifikationsdaten Anweisungen umfassen, mindestens einen des mindestens einen Zustandsparameters zu ändern und/oder Daten, die mindestens einen des mindestens einen Zustandsparameters umfassen, an das mobile Kommunikationsgerät 120 zu übertragen.
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Das mobile Kommunikationsgerät 120 umfasst ferner eine Anzeigeeinheit 128 und/oder eine Eingabeeinheit 128. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Anzeigeeinheit 128 und die Eingabeeinheit 128 durch eine einzige Einheit, nämlich einem berührungsempfindlichen Bildschirm, ausgebildet. Die Steuereinheit 126 ist ferner dazu ausgebildet, die mittels des Signaleingangs 124 empfangenen Daten an der Anzeigeeinheit 128 anzuzeigen und/oder die Anweisungen zum Senden der Modifikationsdaten an der Eingabeeinheit 128 zu erfassen.
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Das mobile Kommunikationsgerät 120 kann beispielsweise ein herkömmliches Mobiltelefon, vorzugsweise ein Smartphone, oder ein Tabletcomputer, sein. Der Signaleingang 124 des mobilen Kommunikationsgeräts 120 kann beispielsweise die Kamera des Mobiltelefons, und der Signalausgang 122 kann beispielsweise eine in einem Mobiltelefon verbaute Leuchtdiode sein, die z.B. üblicherweise als Taschenlampe und/oder als Blitzlicht der Kamera verwendet werden kann.
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Ein Kommunikationsaufbau zwischen dem elektronischen Schutzschalter 100 und dem mobile Kommunikationsgerät 120 kann ein Senden eines Zugangscodes vom mobilen Kommunikationsgerät 120 an den elektronischen Schutzschalter 100 umfassen. Entspricht der Zugangscode einem im Speicher der Steuereinheit 106 hinterlegten Code, so wird der elektronische Schutzschalter 100 in einen Konfigurationsmodus versetzt, in dem Zustandsparameter des elektronischen Schutzschalters 100 vom mobilen Kommunikationsgerät 120 mittels der Datenübertragung abgefragt und/oder mittels des Rückkanals verändert werden können.
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Alternativ oder ergänzend können nach dem Kommunikationsaufbau Zustandsparameter automatisch an das mobile Kommunikationsgerät 120 übertragen werden.
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Das mobile Kommunikationsgerät 120 kann eine Applikation mit einer entsprechenden Oberfläche aufweisen, mit dem die Zustandsparameter des elektronischen Schutzschalters 100 mittels der Anzeigeeinheit 128 und der Eingabeeinheit 128 dargestellt und/oder verändert werden können. Die Applikation kann beispielsweise Kacheln ausgeben, die jeweils einem Parametriermodus eines Zustandsparameters entspricht. Durch Auswählen einer Kachel kann in den entsprechenden Parametriermodus gewechselt werden. Durch Bedienelemente, die beispielsweise in der Applikation dargestellt werden, kann die Parametrierung, d.h. die Veränderung (auch: Modifikation oder Konfiguration) eines oder mehrerer Zustandsparameter, erfolgen.
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Die mittels der Applikation umgesetzte Parametrierung oder Parametrierungsmöglichkeiten können mindestens eine der folgenden Funktionen umfassen:
- - Der Zustand des mindestens einen Ausgangsanschlusses 118, auch als Kanal bezeichnet, kann mittels einer Taste der Eingabe- und Ausgabeeinheit 128 verändert werden.
- - Der Nennstrom kann mittels einer Balkenanzeige, eines Schiebereglers und/oder eine Auswahlliste der Eingabe- und Ausgabeeinheit 128 verändert werden.
- - Die Auslösekennlinie kann mittels eines Gruppenfeld und/oder ein Auswahlkästchen der Eingabe- und Ausgabeeinheit 128 verändert werden.
- - Mindestens ein Zustandsparameter kann über eine Taste der Eingabe- und Ausgabeeinheit 128 auf einen vorbestimmten Wert (beispielsweise eine Werkseinstellung) gesetzt oder zurückgesetzt werden.
- - Eine Sperre eines Zugriffsrechts auf den mindestens einen Zustandsparameter und/oder die Bedienung des elektronischen Schutzschalters 100 (d.h. eine Parametrier- und/oder Bediensperre oder Blockierung der Veränderlichkeit des elektronischen Schutzschalters 100) kann über eine Taste und/oder ein Auswahlkästchen der Eingabe- und Ausgabeeinheit 128 aktiviert oder deaktiviert werden.
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Alternativ oder ergänzend kann in einen Überwachungsmodus des mindestens einen Zustandsparameters gewechselt werden durch Betätigen einer von der Applikation erzeugten (beispielsweise ausgegebenen) Kachel des jeweiligen Zustandsparameters.
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Für die Zustandsparameter der Stromstärke, der Eingangsspannung und der Ausgangsspannung können beispielsweise Ziffernanzeigen kombiniert mit Skalenanzeigen als Anzeigeelemente erzeugt werden. Für den Wert des Fehlerspeichers der Steuereinheit 106 kann beispielsweise ein Meldefenster zum Einsatz kommen und auch Bedienelemente, um den Wert zurückzusetzen.
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Ferner kann der zeitliche Verlauf der Stromstärke und/oder der Spannung in einer grafischen Anzeige dargestellt werden und damit eine Überwachung, vorzugsweise für Wartungszwecke, ermöglicht werden. Dieser zeitliche Verlauf kann in einem Speicher des mobilen Kommunikationsgeräts 120 abgelegt werden. Die zeitliche Auflösung ist hierbei durch die optische Übertragung zwischen des elektronischen Schutzschalter 100 und des mobilen Kommunikationsgeräts 120 begrenzt.
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Die Kommunikation und damit der Konfigurationsmodus des elektronischen Schutzschalters 100 kann durch ein abschließendes Kommunikationsendsignal vom mobilen Kommunikationsgerät 120 an den elektronischen Schutzschalter 100 beendet werden. Alternativ oder die ergänzend kann der Konfigurationsmodus nach einer vorbestimmten Zeitdauer, beispielsweise 30 Sekunden, automatisch beendet werden.
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2 zeigt schematisch den elektronischen Schutzschalter 100 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, bei dem das Leuchtmittel 112 zwei räumlich getrennte, vorzugsweise in einer Ebene angeordnete, Leuchtmittel umfasst. Alternativ oder ergänzend kann der Signalausgang 112 eine Lightpipe umfassen, hinter der eine mehrfarbiges LED-Modul (und beispielsweise ein Taster) angeordnet sind. Das zweite Ausführungsbeispiel kann für sich oder als Weiterbildung des ersten Ausführungsbeispiels realisierbar sein.
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Der elektronische Schutzschalter 100 umfasst einen Eingangsanschluss 116, vier Ausgangsanschlüsse 118 und für jeden dieser Ausgangsanschlüsse jeweils ein Leuchtmittel 112. Am Eingangsanschluss 116 ist eine elektrische Gleichspannungsquelle 130 angeschlossen, und an den vier Ausgangsanschlüssen 118 ist jeweils ein unterschiedlicher elektrischer Verbraucher 140 angeschlossen oder anschließbar.
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Bei den Leuchtmitteln 112 handelt es sich jeweils um eine monochromatische Lichtquelle, d.h. jedes dieser Leuchtmittel ist in der Lage, Lichtsignale mit einer eigenen und/oder zeitlich unveränderlichen Lichtwellenlänge (oder einem Schwerpunkt einer spektralen Verteilung) zu übertragen (d.h. auszugeben). Eine Übertragung des Synchronisationssignals und der Daten des elektronischen Schutzschalters 100 über mindestens zwei optische Kommunikationskanäle ist somit mittels mindestens zwei der Leuchtmittel 112 ermöglicht. Alternativ oder ergänzend können die mindestens zwei optische Kommunikationskanäle mittels mindestens eines LED-Moduls mit mindestens zwei Farben realisiert sein, wobei die eine Farbe die Daten weitergibt und die andere Farbe die Synchronisation der Datenübertragung ermöglicht. In einer Kombination kann mittels beispielsweise vier LED-Module mit insgesamt acht hinsichtlich Farben und Ort unterscheidbaren Kommunikationskanälen die Datenrate entsprechend vervielfacht werden.
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So kann die Steuereinheit 106 das Synchronisationssignal über ein erstes Leuchtmittel 112 übertragen, und die Daten des elektronischen Schutzschalters 100 über zweites Leuchtmittel 112, das sich vom ersten Leuchtmittel 112 unterscheidet, übertragen.
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3 zeigt schematisch fünf elektronische Schutzschalter 100 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, bei dem der Signalausgang 112 jedes Schutzschalters 100 mindestens zwei Lichtquellen unterschiedlicher Wellenlängen, vorzugsweise jeweils zwei monochromatische Lichtquellen, umfasst.
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Die elektronischen Schutzschalter 100 sind nebeneinander auf einer Tragschiene 150 befestigt bzw. angeordnet. Die elektronischen Schutzschalter 100 kann einen gemeinsamen Eingangsanschluss 116 aufweisen, an dem eine elektrische Gleichspannungsquelle 130 angeschlossen ist. Das in 3 gezeigte dritte Ausführungsbeispiel umfasst jeweils einen eigenen Eingangsanschluss 116 je Schutzschalter 100. Die Eingangsanschlüsse 116 können in einem Brückenschacht gebrückt sein, beispielsweise so dass alle mit einem Anschlusskabel versorgt werden können.
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Zudem umfasst jedes der (beispielsweise fünf) elektronischen Schutzschalter 100 jeweils einen Ausgangsanschluss 118, an dem jeweils ein unterschiedlicher elektrischer Verbraucher 140 angeschlossen oder anschließbar ist, und jeweils ein Leuchtmittel 112 oder Signalausgang 112.
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Die Leuchtmittel 112 oder die Signalausgänge 112 umfassen jeweils mindestens zwei Lichtquellen unterschiedlicher Wellenlänge. Somit ist es jedem der (beispielsweise fünf) elektronischen Schutzschalter 100 möglich, das Synchronisationssignal und die Daten des entsprechenden elektronischen Schutzschalters 100 über die entsprechenden mindestens zwei optische Kommunikationskanäle mittels des einzigen Leuchtmittels 112 oder Signalausgangs 112 des entsprechenden elektronischen Schutzschalters 100 zu übertragen.
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Wie insbesondere am dritten Ausführungsbeispiel exemplarisch ersichtlich ist, ist eine (vorzugsweise bidirektionale) Datenübertragung für kompakt bauende und kostengünstige Schutzschalter 100 ermöglicht.
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Obwohl die Erfindung in Bezug auf exemplarische Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist für Fachkundige ersichtlich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können und Äquivalente als Ersatz verwendet werden können. Folglich ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst alle Ausführungsbeispiele, die in den Bereich der beigefügten Patentansprüche fallen.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Elektronischer Schutzschalter Sender des elektronischen Schutzschalters,
- 102
- vorzugsweise mit integriertem Leuchtmittel Empfänger des elektronischen Schutzschalters,
- 104
- vorzugsweise mit integriertem Lichtsensor
- 106
- Steuereinheit des elektronischen Schutzschalters
- 108
- Schalteinheit des elektronischen Schutzschalters
- 110
- Strommesseinheit des elektronischen Schutzschalters
- 112
- Leuchtmittel und/oder Signalausgang des Senders
- 114
- Lichtsensor und/oder Signaleingang des Empfängers
- 116
- Eingangsanschluss des elektronischen Schutzschalters
- 118
- Ausgangsanschluss des elektronischen Schutzschalters
- 120
- Mobiles Kommunikationsgerät
- 122
- Signalausgang des mobilen Kommunikationsgeräts
- 124
- Signaleingang des mobilen Kommunikationsgeräts
- 126
- Steuereinheit des mobilen Kommunikationsgeräts
- 128
- Anzeige- und Eingabeeinheit des mobilen Kommunikationsgeräts
- 130
- Elektrische Gleichspannungsquelle
- 140
- Elektrischer Verbraucher
- 150
- Tragschiene
