DE102022103103A1 - Component for uninterruptible power supply and hot water device - Google Patents

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DE102022103103A1
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Sona Gmucova
Jozef Sitiarik
Marek Jakubco
Philipp Kronenberg
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Abstract

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung (10), die auf den Einbau in ein Gehäuse eines Warmwasser-Geräts (1) ausgelegt ist, die Komponente zur unterbrechungsfreie Stromversorgung (10) umfassend: eine Batteriehalterung (12), eine Energiespeicherkomponente (50), vorzugsweise eine Batterie, und eine Ladeplatine (60) zum Laden der Energiespeicherkomponente (50), die Batteriehalterung (12) umfassend ein Energiespeicher-Befestigungsteil (14) zur Anbringung der Energiespeicherkomponente (50), ein Ladeplatinen-Befestigungsteil (30) zur Anbringung der Ladeplatine (60) und ein Trennteil (20) zur Trennung des Energiespeicher-Befestigungsteils (14) von der Ladeplatine (60), wobei die Batteriehalterung (12) darauf ausgelegt ist, zwischen Gehäuse und Leistungselektronik des Warmwasser-Geräts (1) eingesetzt zu werden, so dass das Trennteil (20) die Energiespeicherkomponente (50) von der Leistungselektronik trennt. Die Offenbarung bezieht sich weiterhin auf ein entsprechendes Warmwasser-Gerät (1) und ein Verfahren.The present disclosure relates to an uninterruptible power supply component (10) designed to be installed in a housing of a hot water appliance (1), the uninterruptible power supply component (10) comprising: a battery holder (12), an energy storage component (50), preferably a battery, and a charging board (60) for charging the energy storage component (50), the battery holder (12) comprising an energy storage attachment part (14) for attaching the energy storage component (50), a charging board attachment part (30) for attaching the charging circuit board (60) and a separating part (20) for separating the energy storage attachment part (14) from the charging circuit board (60), the battery holder (12) being designed between the housing and the power electronics of the hot water device (1) to be used, so that the separating part (20) separates the energy storage component (50) from the power electronics. The disclosure also relates to a corresponding hot water device (1) and a method.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung, die auf den Einbau in ein Gehäuse eines Warmwasser-Geräts ausgelegt ist, ein entsprechendes Warmwasser-Gerät und ein entsprechendes Verfahren.The present invention relates to a component for an uninterruptible power supply, which is designed for installation in a housing of a hot water device, a corresponding hot water device and a corresponding method.

Bei der Wasseraufbereitung, beispielsweise in Warmwasserspeichern, ist die Verwendung von kathodischem Fremdstromanodenschutz weit verbreitet. Dies schließt die Anlegung eines Schutzstroms zwischen einer in einem Wasserspeicher vorgesehenen Anode und dem sie umgebenden Speicher, in der Regel aus Metall, ein. Der Schutzstrom verhindert Korrosion des Speichers und wird in der Regel nur angelegt, wenn das Warmwasser-Gerät, beispielsweise der Warmwasserspeicher, mit dem Stromnetz verbunden ist.In water treatment, for example in hot water tanks, the use of cathodic impressed current anode protection is widespread. This involves the application of a protective current between an anode provided in a water reservoir and the surrounding reservoir, usually metal. The protective current prevents corrosion of the tank and is usually only applied when the hot water device, such as the hot water tank, is connected to the power grid.

In solchen Anwendungen kann es erforderlich sein, den Schutzstrom auch dann sicherzustellen, wenn der Netzstrom vorübergehend nicht zur Verfügung steht, wie beispielsweise bei einem Stromausfall. Daher ist der Einbau einer unterbrechungsfreien Stromversorgung erforderlich. Dies ist jedoch gegebenenfalls nicht für alle Märkte und Anwendungen erforderlich, so dass eine modulare unterbrechungsfreie Stromversorgung, die bedarfsgemäß eingebaut werden kann, bevorzugt wird.In such applications, it may be necessary to ensure protection current even when mains power is temporarily unavailable, such as during a power outage. It is therefore necessary to install an uninterruptible power supply. However, this may not be necessary for all markets and applications, so a modular uninterruptible power supply that can be fitted as required is preferred.

Ein Ziel der vorliegenden Anwendung ist daher die Integration einer modularen unterbrechungsfreien Stromversorgung in ein bestehendes Warmwasser-Gerät, beispielsweise einen Warmwasserspeicher, unter Minimierung der erforderlichen baulichen Anpassungen an dem bestehenden Warmwasser-Gerät.A goal of the present application is therefore the integration of a modular uninterruptible power supply in an existing hot water device, such as a hot water tank, while minimizing the required structural adjustments to the existing hot water device.

Dieses Ziel wird mit der unterbrechungsfreien Stromversorgung und dem Warmwasserspeicher, die in den unabhängigen Ansprüchen definiert sind, erreicht. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den unabhängigen Ansprüchen aufgeführt.This aim is achieved with the uninterruptible power supply and hot water tank defined in the independent claims. Preferred embodiments are set out in the independent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt wird eine auf den Einbau in ein Gehäuse eines Warmwasser-Geräts ausgelegte Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung bereitgestellt. According to a first aspect, a component for uninterruptible power supply designed for installation in a housing of a hot water device is provided.

Die Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung umfasst eine Batteriehalterung, eine Energiespeicherkomponente, vorzugsweise eine Batterie, und eine Ladeplatine zum Laden der Energiespeicherkomponente. Die Batteriehalterung umfasst ein Energiespeicher-Befestigungsteil zur Anbringung der Energiespeicherkomponente, ein Ladeplatinen-Befestigungsteil zur Anbringung der Ladeplatine und ein Trennteil zur Trennung des Energiespeicher-Befestigungsteils von der Ladeplatine.The uninterruptible power supply component includes a battery holder, an energy storage component, preferably a battery, and a charging board for charging the energy storage component. The battery holder includes a power storage attachment part for attaching the power storage component, a charger board attachment part for attachment of the charger board, and a separator for separating the energy storage attachment part from the charger board.

Die Batteriehalterung ist darauf ausgelegt, zwischen Gehäuse und Leistungselektronik des Warmwasser-Geräts eingesetzt zu werden, so dass das Trennteil die Energiespeicherkomponente von der Leistungselektronik trennt.The battery holder is designed to be inserted between the housing and the power electronics of the hot water device, so that the separator separates the energy storage component from the power electronics.

Die Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung gemäß der vorliegenden Offenbarung lässt sich in einen kleinen Einbauraum in dem Warmwasser-Gerät einbauen. Sie ermöglicht eine unterbrechungsfreie Stromversorgung des Fremdstromanoden-Korrosionsschutzes. Sie kann als Modul nachträglich in bestehende Warmwasser-Geräte eingebaut werden.The uninterruptible power supply component according to the present disclosure can be installed in a small installation space in the hot water device. It enables an uninterrupted power supply of the impressed current anode corrosion protection. It can be retrofitted as a module in existing hot water devices.

Die Batteriehalterung lässt einen einfachen Zugang zur und einen einfachen Austausch der Energiespeicherkomponente zu. Gleichzeitig ermöglicht sie eine zuverlässige Befestigung der Ladeplatine und der Energiespeicherkomponente an dem Warmwasser-Gerät.The battery mount allows for easy access and replacement of the energy storage component. At the same time, it enables the charging circuit board and the energy storage component to be reliably attached to the hot water device.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Trennteil im Wesentlichen rechtwinklig zum Ladeplatinen-Befestigungsteil angeordnet.In a preferred embodiment, the separating part is arranged substantially perpendicularly to the load board mounting part.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Energiespeicher-Befestigungsteil zwei Vorsprünge an entgegengesetzten Seiten des Trennteils, die eine Linearführung und einen Montageträger für die Energiespeicherkomponente bilden, insbesondere sind die Vorsprünge L-förmig.In a preferred embodiment, the energy storage attachment part comprises two projections on opposite sides of the separating part, which form a linear guide and a mounting bracket for the energy storage component, in particular the projections are L-shaped.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Energiespeicher-Befestigungsteil im Wesentlichen flach und/oder darauf ausgelegt, im Wesentlichen parallel zum Gehäuse des Warmwasser-Geräts angeordnet zu werden.In a preferred embodiment, the energy storage attachment part is essentially flat and/or designed to be arranged essentially parallel to the housing of the hot water appliance.

Jede dieser Anordnungen trägt einzeln oder in Kombination zu einer Optimierung des Wärmeaustauschs im Gehäuse bei. Gleichzeitig wird der verfügbare Einbauraum optimal genutzt.Each of these arrangements, individually or in combination, contributes to optimizing the heat exchange in the housing. At the same time, the available installation space is used optimally.

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Batteriehalterung aus gefaltetem Blech, das das Energiespeicher-Befestigungsteil, das Ladeplatinen-Befestigungsteil und das Trennteil bildet.In a preferred embodiment, the battery holder consists of folded sheet metal that forms the energy storage attachment part, the charging board attachment part and the separator part.

Die Herstellung von gefaltetem Blech ist einfach und kosteneffizient. Außerdem lässt sich die Zahl der benötigten Bauteile minimieren.The manufacture of folded sheet metal is simple and cost effective. In addition, the number of components required can be minimized.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ladeplatine so konfiguriert, dass sie zur Anlegung eines Korrosionsschutzstroms an eine Anode, insbesondere mithilfe eines Relais, zwischen Leistung vom Warmwasser-Gerät und Leistung von der Energiespeicherkomponente hin- und herschaltet.In a preferred embodiment, the charging board is configured to provide power to apply an anti-corrosion current to an anode, particularly by means of a relay from the hot water device and power from the energy storage component.

In einer bevorzugen Ausführungsform umfasst die Ladeplatine einen Leistungswandler, der so konfiguriert ist, dass er die Energiespeicherkomponente direkt mit Netzstrom auflädt.In a preferred embodiment, the charging board includes a power converter configured to directly charge the energy storage component with utility power.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Warmwasser-Gerät, insbesondere ein Speichererhitzer, umfassend eine Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung, bereitgestellt.According to a further aspect, a hot water device, in particular a storage heater, comprising a component for an uninterruptible power supply according to an aspect of this disclosure is provided.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Warmwasser-Gerät ein Gehäuse mit einer Wartungszugangsklappe, wobei die Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung hinter der Wartungszugangsklappe angebracht ist.In a preferred embodiment, the hot water appliance includes a housing having a service access door, with the uninterruptible power supply component being mounted behind the service access door.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Warmwasser-Gerät ein Wand-Speichererhitzer und die Wartungszugangsklappe befindet sich an einer Unterseite oder einer unteren Seitenfläche des Gehäuses.In a preferred embodiment, the hot water appliance is a wall mounted storage heater and the service access door is located on a bottom or lower side surface of the housing.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Warmwasser-Gerät ein von außerhalb des Gehäuses zugängliches Bedienpanel, wobei die Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung hinter dem Bedienpanel angebracht ist.In a preferred embodiment, the hot water device includes a control panel that is accessible from outside the housing, with the component for the uninterruptible power supply being fitted behind the control panel.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Nachrüstung eines Warmwasser-Geräts, insbesondere eines Speichererhitzers, mit einer Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung, bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die Schritte Schaltung einer bestehenden Verbindung zwischen einer Steuerplatine und einer Fremdstromanode des Warmwasser-Geräts; Verbindung der Ladeplatine der Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung mit der Fremdstromanode; Verbindung der Ladeplatine mit dem Netzanschluss des Warmwasser-Geräts und optional mechanische Befestigung der Batteriehalterung der Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung am Warmwasser-Gerät, insbesondere mithilfe von Schrauben.According to a further aspect, a method for retrofitting a hot water device, in particular a storage heater, with a component for an uninterruptible power supply according to an aspect of this disclosure is provided. The method comprises the steps of switching an existing connection between a control circuit board and an impressed current anode of the hot water appliance; Connection of the charging board of the uninterruptible power supply component to the external current anode; Connection of the charging board to the mains connection of the hot water device and optional mechanical attachment of the battery holder of the uninterruptible power supply component to the hot water device, in particular using screws.

Weitere Beispiele und zusätzliche Vorteile werden mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben:

  • 1 zeigt schematisch und beispielhaft einen Ausschnitt eines Warmwasser-Geräts mit einer Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung gemäß dieser Offenbarung.
  • 2 zeigt schematisch und beispielhaft eine Batteriehalterung der Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung.
  • 3 zeigt schematisch und beispielhaft eine Entwicklungsansicht der Batteriehalterung aus 2.
  • 4 zeigt schematisch und beispielhaft eine perspektivische Ansicht der Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung.
  • 5 zeigt schematisch und beispielhaft eine weitere perspektivische Ansicht der Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung.
  • 6 zeigt schematisch und beispielhaft eine Explosionsdarstellung der Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung und von Teilen des Warmwasser-Geräts.
  • 7 zeigt schematisch und beispielhaft die Komponenten aus 6 in einem zusammengebauten Zustand.
  • 8 zeigt schematisch und beispielhaft einen Schaltplan eines Warmwasser-Geräts mit einer Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung.
Further examples and additional advantages are described with reference to the accompanying drawings:
  • 1 shows, schematically and by way of example, a section of a hot water device with a component for an uninterruptible power supply according to this disclosure.
  • 2 shows a schematic and exemplary battery holder of the component for the uninterruptible power supply.
  • 3 Figure 12 shows, schematically and by way of example, a development view of the battery holder 2 .
  • 4 shows schematically and by way of example a perspective view of the component for the uninterruptible power supply.
  • 5 shows, schematically and by way of example, another perspective view of the component for the uninterruptible power supply.
  • 6 shows a schematic and exemplary exploded view of the components for the uninterruptible power supply and parts of the hot water device.
  • 7 shows the components schematically and as an example 6 in an assembled condition.
  • 8th shows a schematic and exemplary circuit diagram of a hot water device with a component for an uninterruptible power supply.

1 zeigt schematisch und beispielhaft ein Warmwasser-Gerät 1, insbesondere einen Wand-Speichererhitzer, von unten. Ein Heizflansch 2 ist an einem Speicher in einem Gehäuse 3 des Warmwasser-Geräts 1 befestigt. Der Heizflansch 2 ist, beispielsweise für Wartungszwecke, über eine Wartungsöffnung 4 im Gehäuse 3 zugänglich. Die Wartungsöffnung kann beispielsweise mit einer Wartungszugangsklappe verschlossen sein. 1 shows schematically and by way of example a hot water device 1, in particular a wall storage heater, from below. A heating flange 2 is attached to a storage device in a housing 3 of the hot water device 1 . The heating flange 2 is accessible via a maintenance opening 4 in the housing 3, for example for maintenance purposes. The maintenance opening can be closed, for example, with a maintenance access flap.

Der Heizflansch 2 in diesem Beispiel umfasst alle Komponenten, die im Speicher vorzusehen sind. Beispielsweise umfasst der Heizflansch 2 unter anderem ein oder mehrere Heizelemente 5, eine Korrosionsschutzanode 6, beispielsweise eine Fremdstromanode, und eine Ablassschraube 8. Ein Temperatursensor wird ebenfalls verwendet, ist aber nicht dargestellt. In anderen Beispielen, beispielsweise bei Stand-Speichererhitzern, können abgesehen von dem Heizflansch 2 einige andere Komponenten durch verschiedene Öffnungen eingesetzt werden.The heating flange 2 in this example includes all components that are to be provided in the memory. For example, the heating flange 2 includes, among other things, one or more heating elements 5, an anti-corrosion anode 6, for example an impressed current anode, and a drain plug 8. A temperature sensor is also used, but is not shown. In other examples, such as standing storage heaters, apart from the heating flange 2, some other components can be inserted through different openings.

Die Leistung für das/die Heizelement(e) wird von einer Steuertafel 7, die Leistungselektronik umfassen kann, bereitgestellt. In 1 ist die Verdrahtung nicht dargestellt, um die übrigen Komponenten besser darstellen zu können.Power for the heating element(s) is provided by a control panel 7 which may include power electronics. In 1 wiring is not shown to better show the remaining components.

Das Warmwasser-Gerät umfasst zusatzlich zur Steuertafel 7 eine Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung 10, die den Fremdstromanoden-Korrosionsschutz über die Korrosionsschutzanode 6 auch im Falle einer Unterbrechung der Spannungsversorgung des Warmwasser-Geräts 1 aufrechterhalten kann.The hot water device includes, in addition to the control panel 7, a component for the uninterruptible power supply 10, which the stranger stromanoden-corrosion protection on the anti-corrosion anode 6 can be maintained even in the event of an interruption in the power supply of the hot water device 1.

Die Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung 10 wird unter Bezugnahme auf die 2 bis 6 weiter beschrieben.The uninterruptible power supply component 10 is described with reference to FIG 2 until 6 further described.

2 und 3 zeigten schematisch und beispielhaft eine Batteriehalterung 12, die Teil der Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung 10 ist. Die Batteriehalterung 12 besteht in diesem Beispiel aus Blech. In 2 ist die Batteriehalterung 12 in ihrem gefalteten Zustand in einer perspektivischen Ansicht dargestellt, wohingegen in 3 die Batteriehalterung 12 in ihrem ungefalteten Zustand in planarer Entwicklungsansicht dargestellt ist. 2 and 3 12 schematically and by way of example show a battery holder 12 which is part of the component for the uninterruptible power supply 10. FIG. In this example, the battery holder 12 consists of sheet metal. In 2 the battery holder 12 is shown in its folded state in a perspective view, whereas in 3 the battery holder 12 is shown in its unfolded condition in planar development view.

4 bis 6 zeigen weitere Darstellungen der Batteriehalterung 12 mit der montierten Energiespeicherkomponente 50, z.B. einer Batterie, einer Ladeplatine 60 zum Laden der Energiespeicherkomponente und einer Halterung 70 für eine Sicherung. 4 until 6 show further illustrations of the battery holder 12 with the mounted energy storage component 50, for example a battery, a charging circuit board 60 for charging the energy storage component and a holder 70 for a fuse.

Die Batteriehalterung 12 umfasst ein Energiespeicher-Befestigungsteil 14 zur Anbringung der Energiespeicherkomponente 50. Das Energiespeicher-Befestigungsteil 14 umfasst zwei Vorsprünge 16, 18 an entgegengesetzten Seiten des Trennteils 20, das das Energiespeicher-Befestigungsteil 14 von einer Ladeplatine trennt (vgl. 5).The battery holder 12 includes an energy storage attachment part 14 for attaching the energy storage component 50. The energy storage attachment part 14 includes two projections 16, 18 on opposite sides of the separator part 20, which separates the energy storage attachment part 14 from a charging board (cf. 5 ).

Der Vorsprung 16 weist eine L-Form auf, um die Energiespeicherkomponente 50 sowohl waagerecht als auch senkrecht zu sichern. Alternativ oder zusätzlich könnte der Vorsprung 18 eine L-Form aufweisen. Es wird auch eine andere Form der Vorsprünge 16, 18 in Betracht gezogen, solange die Energiespeicherkomponente 50 herausnehmbar und gleitend verschiebbar entlang der Einbaurichtung 22 in die Führung einsetzbar ist.The protrusion 16 has an L-shape to secure the energy storage component 50 both horizontally and vertically. Alternatively or additionally, the projection 18 could have an L-shape. Other shapes for the projections 16, 18 are contemplated, so long as the energy storage component 50 is removable and slidably insertable along the direction of installation 22 into the guide.

Am Ende der Linearführung entlang der Einbaurichtung 22 befindet sich ein Anschlag 24, der zusammen mit den Vorsprüngen 16, 18 die Einbaulage der Energiespeicherkomponente 50 bestimmt.At the end of the linear guide along the installation direction 22 there is a stop 24 which, together with the projections 16, 18, determines the installation position of the energy storage component 50.

Im Wesentlichen parallel zum Anschlag 24 ragt eine Wand 26 aus dem Trennteil 20 hervor und bildet eine Klemmbefestigung zwischen dem Anschlag 24 und der Wand 26. Beispielsweise kann, wie in 4 und 5 dargestellt, eine Sicherung in der Halterung 70 in die Klemmbefestigung eingesetzt werden.A wall 26 protrudes from the separating part 20 substantially parallel to the stop 24 and forms a clamping attachment between the stop 24 and the wall 26. For example, as shown in FIG 4 and 5 shown, a fuse in the holder 70 can be used in the clamp attachment.

Ein Ladeplatinen-Befestigungsteil 30, umfassend Montagelöcher 32 zur Anbringung einer Ladeplatine 60, ist im Wesentlichen rechtwinklig zum Trennteil 20 angeordnet.A load board attachment portion 30 including mounting holes 32 for attaching a load board 60 is disposed substantially perpendicular to the partition portion 20 .

Außerdem wird ein Komponenten-Befestigungsteil 40, umfassend Montagelöcher 42 zur Anbringung der Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung 10 am Gehäuse 3 des Warmwasser-Geräts 1 im Wesentlichen rechtwinklig sowohl zum Trennteil20 als auch zum Ladeplatinen-Befestigungsteil 30 bereitgestellt. Eine Anschlussöffnung 44 im Komponenten-Befestigungsteil ermöglicht den Zugang zur Anschlussklemme 62 auf der Ladeplatine 60.Also, a component mounting portion 40 including mounting holes 42 for mounting the uninterruptible power supply component 10 to the body 3 of the hot water appliance 1 substantially perpendicular to both the partition portion 20 and the charger board mounting portion 30 is provided. A connector opening 44 in the component mounting portion provides access to the connector terminal 62 on the load board 60.

Wie in 4 erkennbar, kann die Ladeplatine 60 ein Relais 64 umfassen, das in Zusammenhang mit dem Schaltplan unter Bezugnahme auf 8 beschrieben wird. Die Gestaltung der Batteriehalterung 12 bietet auch Raum für die großen Abmessungen des Transformators 67. Anders gesagt wird der verfügbare Einbauraum optimal genutzt.As in 4 As can be seen, the charging board 60 can include a relay 64, which is described in connection with the circuit diagram with reference to FIG 8th is described. The design of the battery holder 12 also offers space for the large dimensions of the transformer 67. In other words, the available installation space is optimally used.

In diesem Beispiel ist die Ladeplatine 60 mit Steckverbindern 66 mit dem Ladeplatinen-Befestigungsteil 30 befestigt, was eine erleichterte Aufsatzmontage ermöglicht. In anderen Beispielen können in der Alternative Schrauben oder andere Befestigungsmittel verwendet werden.In this example, the load board 60 is attached to the load board attachment portion 30 with connectors 66, allowing for easier top mounting. In other examples, screws or other fasteners may be used in the alternative.

5 zeigt eine andere perspektivische Ansicht der in 4 dargestellten unterbrechungsfreien Stromversorgung 1. Durch eine vergleichsweise große Öffnung 34 im Ladeplatinen-Befestigungsteil 30 ist ein Teil der Ladeplatine 60 zu sehen. Die Öffnung 34 ermöglicht eine Wärmeableitung auch zur Rückseite der Ladeplatine 60 und eine Verringerung des Gesamtmaterials und damit der Kosten für das Batterieelement 12. 5 shows another perspective view of FIG 4 shown uninterruptible power supply 1. Through a comparatively large opening 34 in the charging board attachment part 30, a part of the charging board 60 can be seen. The opening 34 also allows for heat dissipation to the rear of the charging board 60 and a reduction in the overall material and hence cost of the battery element 12.

6 zeigt schematisch und beispielhaft eine Explosionsdarstellung der Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung 10 und die Steuertafel 7 des Warmwasser-Geräts 1. Es sind Schrauben 46 zur Befestigung der Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung 10 dargestellt. 6 12 shows, schematically and by way of example, an exploded view of the uninterruptible power supply component 10 and the control panel 7 of the hot water appliance 1. Screws 46 for fastening the uninterruptible power supply component 10 are shown.

7 zeigt schematisch und beispielhaft die Komponenten aus 6 in einem montierten Zustand. 7 shows the components schematically and as an example 6 in an assembled condition.

Die Batteriehalterung 12 gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht es, Platz zu sparen, der für die Ergänzung von Sicherungen in einem Sicherungskasten, beispielsweise eine Sicherung in einer Halterung 70, benötigt wird. Die Speichererhitzer, in den die Batteriehalterung 12 eingebaut wird, ist speziell auf beispielsweise den französischen Markt ausgelegt, wo eine durchgehende Funktion des Korrosionsschutzsystems gesetzlich vorgeschrieben ist.The battery holder 12 according to the present invention makes it possible to save space required for the addition of fuses in a fuse box, for example a fuse in a holder 70. The storage heater in which the battery holder 12 is installed is specially designed for the French market, for example, where a continuous function of the corrosion protection system is required by law.

Im Falle einer Abschaltungsdauer am Gerät gibt es bei der Verwendung von Fremdstromanoden-Korrosionsschutz keinen Korrosionsschutz. Dies ist in der Regel bei einer kurzen Abschaltdauer nicht kritisch. Aber beispielsweise in Frankreich müssen Geräte gemäß normativem Standard jederzeit geschützt sein. Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird eine Energiespeicherkomponente 50, auch Batteriepack genannt, zur Abdeckung dieser Abschaltzeiträume zum Schutz des Speichers vor Korrosion eingebaut.If the device is switched off for a period of time, there is no corrosion protection when using impressed current anode corrosion protection. As a rule, this is not critical in the case of a short switch-off time. But in France, for example, devices must be protected at all times in accordance with the normative standard. According to the present disclosure, an energy storage component 50, also called a battery pack, is installed to cover these shutdown periods to protect the storage from corrosion.

In einigen Ausführungsformen reicht die Kapazität des Batteriepacks aus, um einen Korrosionsschutzstrom für eine Mindestzeitdauer, beispielsweise mindestens 8 Stunden, vorzugsweise mindestens 16 Stunden und ganz vorzugsweise mindestens einen Tag, bereitzustellen.In some embodiments, the capacity of the battery pack is sufficient to provide anti-corrosion current for a minimum period of time, for example at least 8 hours, preferably at least 16 hours, and more preferably at least one day.

Die vorliegende Offenbarung löst das Problem übermäßiger Erwärmung der Energiespeicherkomponente 50 durch die Trennung der Batteriehalterung 12. Die Energiespeicherkomponente 50 ist zudem von der übrigen Elektronik auf der Steuertafel 7 ausreichend getrennt und ist vom Speicher entfernt und damit zumindest in gewisser Weise vom Speicher thermisch isoliert.The present disclosure solves the problem of excessive heating of the energy storage component 50 by separating the battery mount 12. The energy storage component 50 is also sufficiently isolated from the rest of the electronics on the control board 7 and is remote from the memory and is therefore at least somewhat thermally isolated from the memory.

In 1 bis 7 ist ein Wandgerät als Beispiel für ein Warmwasser-Gerät 1 dargestellt. Der Wartungszugang bzw. die Öffnung 4 befindet sich unterhalb des Geräts und auch die Heizelemente werden von der Unterseite des Geräts eingesetzt. Die vorliegende Offenbarung gilt jedoch gleichermaßen für Standgeräte, die im Allgemeinen über einen Wartungszugang bzw. eine Öffnung oben am Gerät, beispielsweise hinter einem Bedienfeld, verfügen.In 1 until 7 a wall unit is shown as an example of a hot water unit 1 . The service access or opening 4 is located underneath the unit and the heating elements are also inserted from the bottom of the unit. However, the present disclosure applies equally to floor standing units, which generally have a service access or opening at the top of the unit, such as behind a control panel.

In allen Warmwasser-Geräten 1 stellt die Batteriehalterung 12 eine Anordnung der Energiespeicherkomponente 50 im Wesentlichen zwischen der Elektronik und der Korrosionsschutzanode sicher, um den Anschluss und die Montage der unterbrechungsfreien Stromversorgung 10 und des Warmwasser-Geräts 1 zu ermöglichen.In all hot water appliances 1, the battery mount 12 ensures placement of the energy storage component 50 substantially between the electronics and the anti-corrosion anode to allow for the connection and assembly of the uninterruptible power supply 10 and the hot water appliance 1.

8 zeigt schematisch und beispielhaft einen Schaltplan eines Warmwasser-Geräts 1. Für die vorliegende Erfindung ist nur die Verdrahtung für die unterbrechungsfreie Stromversorgung der Korrosionsschutzanode 6 von Bedeutung und die übrige Verdrahtung wird weggelassen. 8th shows a schematic and exemplary circuit diagram of a hot water device 1. For the present invention, only the wiring for the uninterruptible power supply of the anti-corrosion anode 6 is important and the remaining wiring is omitted.

Die Energiespeicherkomponente 50 ist über eine Sicherung 80, bei der es sich um die oben beschriebene Halterung 70 oder eine andere Sicherung handeln kann, an die Anschlussklemme X4 der Ladeplatine 60 angeschlossen. Die Ladeplatine 60 dient zum Laden der Energiespeicherkomponente 50 und dazu, die Fremdstromversorgung der Anode 6 über die Anschlussklemme X2 zwischen der über die Anschlussklemme X3 von der Steuertafel 7 und der über die Anschlussklemme X4 von der Energiespeicherkomponente 50 bereitgestellten Leistung hin- und her zu schalten. Dazu wird der Transformator 64 (in 8 nicht dargestellt) bereitgestellt.The energy storage component 50 is connected to the X4 connector of the charging board 60 via a fuse 80, which may be the bracket 70 described above or another fuse. The charging board 60 serves to charge the energy storage component 50 and to switch the external power supply of the anode 6 via terminal X2 between the power provided via terminal X3 from the control board 7 and the power provided via terminal X4 from the energy storage component 50. To do this, the transformer 64 (in 8th not shown) provided.

Der von der Steuertafel 7 bereitgestellt Korrosionsschutzstrom wird im Allgemeinen von der Steuertafel 7 gesteuert, um einen angemessenen Korrosionsschutz sicherzustellen. Die Leistung zum Laden der Energiespeicherkomponente 50 wird also nicht von der Leistung für den Korrosionsschutz abgezweigt, d.h. sie wirkt sich nicht auf den laufenden Korrosionsschutz aus, sondern wird über die Anschlussklemme X1 direkt aus dem Stromnetz gezogen. Somit wird der Korrosionsschutz durchgehend aufrechterhalten, auch wenn die Energiespeicherkomponente 50 nach einem Stromausfall teilweise verbraucht oder leer ist.The anti-corrosion current provided by the control board 7 is generally controlled by the control board 7 to ensure adequate anti-corrosion protection. The power for charging the energy storage component 50 is therefore not diverted from the power for the corrosion protection, i.e. it does not affect the ongoing corrosion protection, but is drawn directly from the mains via the connection terminal X1. Thus, the corrosion protection is continuously maintained, even if the energy storage component 50 is partially consumed or empty after a power failure.

Anders gesagt wird die Energiespeicherkomponente 50 nur mit über die Anschlussklemme X1 direkt von den Netzanschlussklemmen bezogener Leistung und nicht mit über die Anschlussklemme X3 von der Steuertafel 7 bezogener Leistung geladen.In other words, the energy storage component 50 is only charged with power drawn directly from the grid terminals via terminal X1 and not with power drawn from the control board 7 via terminal X3.

In diesem Beispiel umfasst die Energiesteuerkomponente 50 eine feste Spannung und liefert damit einen vom Widerstand des Systems abhängigen Korrosionsschutzstrom. Es ist akzeptabel, dass der Korrosionsschutzstrom von der Energiestromkomponente 50 niedriger ist als der durchgehend aufrechterhaltene Korrosionsschutzstrom. Dies ist der Fall, weil der Hilfskorrosionsschutz über die Energiespeicherkomponente 50 kein permanenter, sondern nur ein vorübergehender Korrosionsschutz ist. Dadurch können die Spannung der Energiespeicherkomponente 50 und somit die Kapazität und die Abmessungen der Energiespeicherkomponente 50 geringgehalten werden.In this example, the power control component 50 includes a fixed voltage and thus provides an anti-corrosion current dependent on the resistance of the system. It is acceptable that the anti-corrosion current from the power flow component 50 is lower than the continuously sustained anti-corrosion current. This is the case because the auxiliary corrosion protection via the energy storage component 50 is not permanent but only temporary corrosion protection. As a result, the voltage of the energy storage component 50 and thus the capacity and the dimensions of the energy storage component 50 can be kept low.

Die Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung 10 kann als Modul zur Nachrüstung eines bestehenden Warmwasser-Geräts 1 ohne Beeinträchtigung des Reglers der Warmwasser-Anwendung 1 bereitgestellt werden. Zum Einbau der Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung 10 muss nur die bestehende Verbindung zwischen Steuertafel 7 und Fremdstromanode 6 auf die Anschlussklemme X3 der Ladeplatine 60 umgestellt und die Ladeplatine 60 mit der Fremdstromanode 6 neu verbunden werden. Und schließlich kann die Ladeplatine 60 mit dem Netzanschluss des Warmwasser-Geräts 1 verbunden werden.The component for the uninterruptible power supply 10 can be provided as a module for retrofitting an existing hot water device 1 without affecting the controller of the hot water application 1 . To install the component for the uninterruptible power supply 10, only the existing connection between the control panel 7 and the external current anode 6 has to be switched to the connection terminal X3 of the charging circuit board 60 and the charging circuit board 60 must be reconnected to the external current anode 6. And finally, the charging circuit board 60 can be connected to the mains connection of the hot water device 1.

BezugszeichenlisteReference List

11
Warmwasser-Geräthot water device
22
Heizflanschheating flange
33
GehäuseHousing
44
Wartungsöffnungmaintenance opening
55
Heizelementeheating elements
66
Korrosionsschutzanodeanti-corrosion anode
77
Steuerplatinecontrol board
88th
Ablassschraubedrain plug
1010
Komponente zur unterbrechungsfreien StromversorgungComponent for uninterruptible power supply
1212
Batteriehalterungbattery holder
1414
Energiespeicher-BefestigungsteilEnergy Storage Fastener
1616
Vorsprunghead Start
1818
Vorsprunghead Start
2020
Trennteilseparator
2222
Einbaurichtunginstallation direction
2424
Anschlagattack
2626
WandWall
3030
Ladeplatinen-BefestigungsteilCharger Board Attachment
3232
Montagelöchermounting holes
3434
Öffnungopening
4040
Komponenten-BefestigungsteilComponent Fastener
4242
Montagelöchermounting holes
4444
Anschlussöffnungport opening
4646
Schraubescrew
5050
Energiespeicherkomponenteenergy storage component
6060
Ladeplatinecharging board
6262
Anschlussklemmenterminals
6464
Relaisrelay
6666
VerbinderInterconnects
6767
Transformatortransformer
7070
Halterung für SicherungFuse holder
8080
Sicherungfuse
X1, X2, X3, X4X1, X2, X3, X4
Anschlussklemmeterminal block

Claims (12)

Eine auf den Einbau in ein Gehäuse eines Warmwasser-Geräts (1) ausgelegte Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung (10), die Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung (10) umfassend: - eine Batteriehalterung (12), - eine Energiespeicherkomponente (50), vorzugsweise eine Batterie, und - eine Ladeplatine (60) zum Aufladen der Energiespeicherkomponente (50), die Batteriehalterung (12) umfassend - ein Energiespeicher-Befestigungsteil (14) zur Anbringung der Energiespeicherkomponente (50), - ein Ladeplatinen-Befestigungsteil (30) zur Anbringung der Ladeplatine (60) und - ein Trennteil (20) zur Trennung des Energiespeicher-Befestigungsteils (14) von der Ladeplatine (60), wobei die Batteriehalterung (12) darauf ausgelegt ist, zwischen Gehäuse und Leistungselektronik des Warmwasser-Geräts (1) eingesetzt zu werden, so dass das Trennteil (20) die Energiespeicherkomponente (50) von der Leistungselektronik trennt.An uninterruptible power supply component (10) designed to be installed in a housing of a hot water device (1), the uninterruptible power supply component (10) comprising: - a battery holder (12), - an energy storage component (50), preferably a battery, and - a charging board (60) for charging the energy storage component (50), the battery holder (12) comprising - an energy storage attachment part (14) for attaching the energy storage component (50), - a loading board attachment part (30) for attaching the loading board (60) and - A separating part (20) for separating the energy storage attachment part (14) from the charging board (60), wherein the battery holder (12) is designed to be used between the housing and the power electronics of the hot water device (1), so that the separating part (20) separates the energy storage component (50) from the power electronics. Die Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung (10) nach Anspruch 1, wobei das Trennteil (20) im Wesentlichen rechtwinklig zum Ladeplatinen-Befestigungsteil (30) angeordnet ist.The component for the uninterruptible power supply (10) after claim 1 , wherein the separating part (20) is arranged substantially perpendicular to the loading board mounting part (30). Die Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, das Energiespeicher-Befestigungsteil (14), umfassend zwei Vorsprünge (16, 18) an entgegengesetzten Seiten des Trennteils (20), die dazwischen die Linearführung und einen Montageträger für die Energiespeicherkomponente (50) bilden, wobei vorzugsweise mindestens einer der Vorsprünge (16, 18) L-förmig ist.The uninterruptible power supply component (10) of any preceding claim, the energy storage mounting member (14) comprising two projections (16, 18) on opposite sides of the partition member (20) separating the linear guide and a mounting bracket for the energy storage component ( 50), wherein preferably at least one of the projections (16, 18) is L-shaped. Die Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Energiespeicher-Befestigungsteil (14) im Wesentlichen flach und/oder darauf ausgelegt ist, im Wesentlichen parallel zum Gehäuse des Warmwasser-Geräts (1) angeordnet zu werden.The uninterruptible power supply component (10) according to any one of the preceding claims, wherein the energy storage attachment part (14) is substantially flat and/or adapted to be arranged substantially parallel to the housing of the hot water appliance (1). Die Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei (12) die Batteriehalterung aus gefaltetem Blech besteht, das mindestens das Energiespeicher-Befestigungsteil (14), das Ladeplatinen-Befestigungsteil (30) und das Trennteil (20) bildet.The uninterruptible power supply component (10) of any of the preceding claims, wherein (12) the battery holder is folded sheet metal forming at least the energy storage attachment portion (14), the charge board attachment portion (30), and the separator portion (20). Die Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Ladeplatine (60) so konfiguriert ist, dass sie zur Anlegung eines Korrosionsschutzstroms an eine Anode (6), insbesondere mithilfe eines Relais (64), zwischen Leistung vom Warmwasser-Gerät (1) und Leistung von der Energiespeicherkomponente (50) hin- und herschaltet.The uninterruptible power supply component (10) of any preceding claim, wherein the charging board (60) is configured to provide corrosion protective current to an anode (6), in particular using a relay (64), between power from the hot water device (1) and power from the energy storage component (50) switches back and forth. Die Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Ladeplatine (60) einen Leistungswandler umfasst, der so konfiguriert ist, dass er die Energiespeicherkomponente (50) direkt mit Netzstrom auflädt.The uninterruptible power supply component (10) of any preceding claim, wherein the charging board (60) includes a power converter configured to directly charge the energy storage component (50) with utility power. Ein Warmwasser-Gerät (1), insbesondere ein Speichererhitzer, umfassend eine Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche.A hot water device (1), in particular a storage heater, comprising a component for the uninterruptible power supply (10) according to one of the preceding claims. Das Warmwasser-Gerät (1) nach Anspruch 8, umfassend ein Gehäuse mit einer Wartungszugangsklappe, wobei die Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung (10) hinter der Wartungszugangsklappe angebracht ist.The hot water device (1) after claim 8 A housing having a service access door, the uninterruptible power supply component (10) being mounted behind the service access door. Das Warmwasser-Gerät (1) nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Warmwasser-Gerät (1) ein Wand-Speichererhitzer ist und die Wartungszugangsklappe sich an einer Unterseite oder einer unteren Seitenfläche des Gehäuses befindet.The hot water device (1) after claim 8 or 9 , wherein the hot water device (1) is a wall storage heater and the maintenance access door is located on a bottom or a lower side surface of the housing. Das Warmwasser-Gerät (1) nach Anspruch 8 oder 9, umfassend ein von außerhalb des Gehäuses zugängliches Bedienpanel, wobei die Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung (10) hinter der dem Bedienpanel angebracht ist.The hot water device (1) after claim 8 or 9 , comprising a control panel accessible from outside the housing, wherein the component for the uninterruptible power supply (10) is mounted behind the control panel. Ein Verfahren zur Nachrüstung eines Warmwasser-Geräts (1), insbesondere eines Speichererhitzers, mit einer Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung (10) einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend die folgenden Schritte: - Schaltung einer bestehenden Verbindung zwischen einer Steuerplatine (7) und einer Fremdstromanode (6) des Warmwasser-Geräts (1), - Verbindung der Ladeplatine (60) der Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung (10) mit der Fremdstromanode (6), - Verbindung der Ladeplatine (60) mit dem Netzanschluss des Warmwasser-Geräts (1), und optional - mechanische Befestigung der Batteriehalterung (12) der Komponente zur unterbrechungsfreien Stromversorgung (10) am Warmwasser-Gerät (1) insbesondere mithilfe von Schrauben (44).A method for retrofitting a hot water device (1), in particular a storage heater, with a component for an uninterruptible power supply (10). Claims 1 until 7 , comprising the following steps: - switching an existing connection between a control circuit board (7) and an external current anode (6) of the hot water device (1), - connecting the charging circuit board (60) of the component for the uninterruptible power supply (10) to the external current anode ( 6), - connection of the charging board (60) to the mains connection of the hot water device (1), and optionally - mechanical attachment of the battery holder (12) of the uninterruptible power supply component (10) to the hot water device (1), in particular using screws (44).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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