DE10246671B4 - Contactless energy transfer - Google Patents
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- G07C2009/00634—Power supply for the lock
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Abstract
Kontaktlose Energieübertragung für eine Tür von einem feststehenden Rahmen zu einem bewegbaren Türflügel, wobei eine speisende Induktionsspule durch Induktion auf eine gespeiste Induktionsspule die Energie für einen Verbraucher überträgt, indem die Energieübertragung auf der Senderseite (5) von dem Rahmen auf das Türblatt als der Empfängerseite (6) im Bereich eines in der Tür befindlichen Schlosses und/oder Zutrittskontrolleinrichtung durch die induktive Energieübertragung über einen auf der Senderseite (5) und einen auf der Empfängerseite (6) vorhandenen Resonanzkreis erfolgt, wobei deren Koppelung variabel ist und entsprechende Koppeleffekte durch einen Phasenvergleich mittels einer Phasenregelschaltung (10) automatisch kompensiert werden.contactless power transmission for one Door from a fixed frame to a movable door, wherein a feeding induction coil through Induction on a powered induction coil is the energy for one Consumer transfers by the energy transfer on the transmitter side (5) from the frame to the door leaf as the receiver side (6) in the area of one in the door located lock and / or access control device the inductive energy transfer via a on the transmitter side (5) and on the receiver side (6) existing resonant circuit takes place, wherein the coupling is variable and corresponding coupling effects a phase comparison by means of a phase control circuit (10) automatically be compensated.
Description
Die Erfindung betrifft eine kontaktlose Energieübertragung für eine Tür oder dergleichen, bei der die Energieübertragung von einem feststehenden Rahmen auf einen beweglichen Türflügel durch Induktion erfolgt.The The invention relates to a contactless power transmission for a door or the like, at the energy transfer from a fixed frame to a movable door Induction takes place.
In
der
Eine
Vorrichtung zur berührungslosen Übertragung
elektrischer Energie mittels einer Induktionsspule, die in eine
weitere von der ersten Spule getrennten Spule die Spannung überträgt, wird
in der
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Stand der Technik dahingehend zu verbessern, dass eine Möglichkeit der kontaktlosen Energieübertragung bei Türen geschaffen wird, die unabhängig vom Türtyp angewendet werden kann.The The object of the invention is to provide the state of the art to improve that one way the contactless energy transfer at doors is created independently from the door type can be applied.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben dabei eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gedankens wieder.The The object of the invention is characterized by the features of claim 1 solved. The dependent claims give it a further embodiment of the inventive concept again.
Die
im Stand der Technik angegebene Lösung, nämlich bei der
In der Regel wird zur Sicherung einer Tür ein Zutrittskontrollsystem verwendet, das zum Betrieb mit entsprechender Energie versorgt werden muss. Des Weiteren wirkt mit dem Zutrittskontrollsystem ein motorisch betriebenes Türschloss zusammen. Neben den motorisch angetriebenen Türschlössern können auch solche zur Anwendung kommen, bei denen eine entsprechende Blockierung bzw. Freigabe mittels Elektromagneten realisiert wird.In As a rule, an access control system is used to secure a door used, which are supplied to operate with appropriate energy got to. Furthermore, the access control system has a motorized effect operated door lock together. In addition to the motor-driven door locks can also be used come, in which a corresponding blocking or release means Electromagnet is realized.
Durch die Energieübertragung (Senderseite) von dem ortsfesten Rahmen oder der Zarge auf das Türblatt (Empfängerseite), in dem Bereich, wo die Energie benötigt wird, wird zugleich eine preiswerte Lösung vorgeschlagen und darüber hinaus ist diese Lösung auch noch sabotagesicherer.By the energy transfer (Transmitter side) from the fixed frame or the frame on the door leaf (receiver side), in the area where the energy is needed, it also becomes one inexpensive solution proposed and above out is this solution also sabotageicherer.
Zur kontaktlosen Energieübertragung wird deshalb eine Energieübertragung mittels Induktivitäten sowohl auf der Senderseite als auch auf der Empfängerseite vorgeschlagen. Bei den Induktivitäten handelt es sich um zwei Spulen, die als Resonanzkreise konzipiert sind. Ein Oszillator erzeugt eine entsprechende Spannung, die in einem nachgeschalteten Verstärker verstärkt wird. Diese Spannung geht an einen Resonanzkreis auf der Senderseite. Von der dort verwendeten Induktivität wird eine Teilspannung abgezweigt und einem Phasenregelkreis zugeführt. Der Phasenregelkreis hat die Aufgabe, die durch die lose Koppelung entstehenden Koppeleffekte auszugleichen. Die Koppeleffekte entstehen dadurch, dass zwischen dem Resonanzkreis der Senderseite und dem Resonanzkreis der Empfängerseite kein fester Abstand besteht. Dieses resultiert daraus, dass zwischen der Zarge und der Tür ein Luftspalt vorhanden ist, der bei Türen unterschiedlich ist. Um hier eine weitestgehende Kompensation zu erreichen, wird deshalb vorgeschlagen, einen Phasenregelkreis einzusetzen. Der Phasenregelkreis vergleicht dabei die Phasenlage des Oszillators mit der von der Induktivität der Senderseite abgenommenen Phasenlage dieser Teilspannung. Die sich hieraus ergebende Regelspannung wird dem Oszillator zugeführt, der dadurch eine Nachstimmung automatisch durchführt. Somit können senderseitige Streuinduktivitäten kompensiert werden. Es sei darauf hingewiesen, dass die Koppelung variabel ist.to contactless energy transfer therefore becomes an energy transfer by inductances proposed both on the transmitter side and on the receiver side. at the inductors act These are two coils that are designed as resonant circuits. An oscillator generates a corresponding voltage in one amplified downstream amplifier is amplified. This voltage goes to a resonant circuit on the transmitter side. From the inductance used there, a partial voltage is diverted and fed to a phase locked loop. Of the Phase-locked loop has the task of the resulting from the loose coupling To compensate for coupling effects. The coupling effects arise thereby, that between the resonant circuit of the transmitter side and the resonant circuit the receiver side there is no fixed distance. This results from the fact that between the frame and the door There is an air gap, which is different for doors. Around Therefore, to achieve a far-reaching compensation, therefore proposed to use a phase locked loop. The phase locked loop compares the phase angle of the oscillator with that of the inductance the transmitter side removed phase position of this partial voltage. The resulting control voltage is supplied to the oscillator, the thereby automatically performs a Nachstimmung. Thus, transmitter side stray inductances be compensated. It should be noted that the coupling is variable.
Auf der Empfängerseite befindet sich ebenfalls ein Resonanzkreis, der die induzierte Spannung über einen Gleichrichter einer Konstantstromquelle zuführt. Die Konstantstromquelle wiederum versorgt einen Akku, der zur Versorgung des Schlosses bzw. auch der Zutrittskontrolleinrichtung innerhalb der Tür dient.On the receiver side is also a resonant circuit, the induced voltage over a Rectifier feeds a constant current source. The constant current source in turn, supplies a battery that is used to power the lock or the access control device within the door is used.
Bei den Spulen innerhalb der auf der Sender- und Empfangsseite verwendeten Resonanzkreise kann es sich um Luftspulen handeln oder aber auch um Spulen, die einen Ferritkern aufweisen.at the coils within the ones used on the transmitter and receiver sides Resonance circuits can be air coils or even around Coils having a ferrite core.
Bei einer geöffneten Tür wird aufgrund des zu großen Luftspaltes zwischen der Empfänger- und der Senderseite keine Energie übertragen. Um jedoch eine funktionstüchtige Einrichtung innerhalb der Tür vorzuhalten, wird die Versorgung in diesem Falle dann über den durch die Energieübertragung gepufferten Akku aufrechterhalten.at one opened Door will be because of too big Air gap between the receiver and the transmitter side does not transmit energy. However, a functional device inside the door In this case, the supply will then be held over through the energy transfer maintained buffered battery.
Die Erfindung wird anhand von zwei möglichen in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The Invention is based on two possible Illustrated in the figures illustrated embodiments.
Es zeigen:It demonstrate:
Zur
Versorgung der Elektronik innerhalb des Türschlosses bzw. einer Zutrittskontrolleinrichtung wird
ein Akku
Der
Luftspalt L liegt somit zwischen einem Resonanzkreis auf der Senderseite
Um
eine senderseitige Streuinduktivität kompensieren zu können, wird
von der Spule
Durch
den Oszillator
Bei
der in
Von
einem Generator
Auch
auf der Empfängerseite
Durch
den relativ großen
Luftspalt zwischen der Tür
und dem Türrahmen
verringert sich die magnetische Koppelung. Gleichzeitig wird die
Streuung vergrößert. Die
Koppelung wird dabei durch die entsprechenden Ferritkerne kompensiert.
Die primären und
sekundären
Streuinduktivitäten
werden dabei durch die Kondensatoren
- 11
- variabler Oszillatorvariable oscillator
- 22
- Verstärkeramplifier
- 33
- Verbindungconnection
- 44
- Verbindungconnection
- 55
- Sendeseitetransmission side
- 66
- EmpfangsseiteHome
- 77
- Kondensatorcapacitor
- 88th
- MasseDimensions
- 99
- Verbindungconnection
- 1010
- PhasenvergleichsschaltungPhase comparing circuit
- 1111
- Verbindungconnection
- 1212
- Verbindungconnection
- 1313
- SpuleKitchen sink
- 1414
- Kondensatorcapacitor
- 1515
- Verbindungconnection
- 1616
- Verbindungconnection
- 1717
- Gleichrichterrectifier
- 1818
- Verbindungconnection
- 1919
- Verbindungconnection
- 2020
- KonstantstromquelleConstant current source
- 2121
- Akkubattery pack
- 2222
- SpuleKitchen sink
- 2323
- Generatorgenerator
- 2424
- Verbindungconnection
- 2525
- Verbindungconnection
- 2626
- Verbindungconnection
- 2727
- Verstärkeramplifier
- 2828
- SpuleKitchen sink
- 2929
- Kondensatorcapacitor
- 3030
- SpuleKitchen sink
- 3131
- Verbindungconnection
- 3232
- Verbindungconnection
- 3333
- Verbindungconnection
- 3434
- Verbindungconnection
- 3535
- Verbindungconnection
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