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Erfindungsgebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein System der Leistungsverteilung unter Nutzung von elektrischen Kanälen mit niedriger Wirkleistung, wie etwa Ethernet.
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Hintergrund
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Ethernet ist ein Twisted-Wire-Kommunikationsstandard, der mehrere Pins zum Transferieren sowohl von Datensignalen als auch Stromsignalen verwendet. Die assoziierten Stromsignale können zum Bestromen von mit einem Ethernet-Netzwerk verbundenen Einrichtungen genutzt werden.
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Durch Ethernet bestromte existierende Einrichtungen sind durch die durch existierende Ethernet-Spezifikationen verfügbare relativ niedrige Wirkleistung begrenzt. Solche Einrichtungen sind typischerweise leistungsarm und von der Anzahl her beschränkt, um nicht zu viel Leistung von der Ethernet-Quelle abzuziehen, was zu einer Fehlfunktion der Einrichtung oder einer anderen Einrichtung auf dem Netzwerk führt. Es wäre vorteilhaft, Ethernet und andere leistungsarme Twisted-Wire-Verbindungen zum Bestromen von Einrichtungen mit höheren Leistungsanforderungen zu nutzen.
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Kurze Darstellung
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Ein Aspekt dieser Offenbarung betrifft ein automatisiertes Aktorsystem umfassend einen Controller, einen Twisted-Wire-Verbinder, eine Energiespeichereinheit und einen Aktor. Der Twisted-Wire-Verbinder kann in elektrischer Kommunikation mit dem Controller stehen und betätigbar sein zum Übertragen elektrischer Leistung mit einer ersten Wirkleistungshöhe. Die Energiespeichereinheit kann in selektiver elektrischer Kommunikation mit dem Twisted-Wire-Verbinder stehen und kann weiterhin betätigbar sein zum Empfangen elektrischer Leistung mit der ersten Wirkleistungshöhe. Die Energiespeichereinheit kann weiter betätigbar sein zum Entladen gespeicherter elektrischer Leistung mit einer zweiten Wirkleistungshöhe über der ersten Wirkleistungshöhe. In einigen Ausführungsformen kann die zweite Wirkleistung höher sein als die durch den Twisted-Wire-Verbinder lieferbare Wirkleistung. Der Aktor kann dazu ausgelegt sein, in selektiver elektrischer Kommunikation mit der Energiespeichereinheit und in Datenkommunikation mit dem Controller zu stehen. Der Aktor kann betätigbar sein beim Empfangen von elektrischer Leistung mit einer Wirkleistungshöhe über der ersten Wirkleistungshöhe, aber nicht größer als die zweite Wirkleistungshöhe. Das System kann weiter eine Mensch-Maschine-Schnittstelle umfassen, betätigbar zum Empfangen einer Nutzereingabe und in Datenkommunikation mit dem Controller, wobei der Controller betätigbar ist zum Nutzen der Nutzereingabe zum selektiven Einschalten der elektrischen Kommunikation zwischen der Energiespeichereinheit und dem Twisted-Wire-Verbinder und selektiven Einschalten der elektrischen Kommunikation zwischen der Energiespeichereinheit und dem Aktor. In einigen Ausführungsformen können die selektiven Einschaltvorgänge als Reaktion auf die Nutzereingabe sein. In einigen Ausführungsformen kann der Twisted-Wire-Verbinder einen Ethernet-Verbinder umfassen.
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Ein weiterer Aspekt der Offenbarung betrifft ein automatisiertes Aktorsystem umfassend einen Controller, einen Twisted-Wire-Verbinder, eine Energiespeichereinheit, einen ersten Aktor und einen zweiten Aktor. Der Twisted-Wire-Verbinder kann in elektrischer Kommunikation mit dem Controller stehen und betätigbar sein zum Übertragen elektrischer Leistung mit einer ersten Wirkleistungshöhe. Die Energiespeichereinheit kann in selektiver elektrischer Kommunikation mit dem Twisted-Wire-Verbinder stehen und kann weiter betätigbar sein zum Empfangen elektrischer Leistung mit der ersten Wirkleistungshöhe. Die Energiespeichereinheit kann weiter betätigbar sein zum Entladen gespeicherter elektrischer Leistung mit einer zweiten Wirkleistungshöhe über der ersten Wirkleistungshöhe. Die Aktoren können ausgelegt sein, um in selektiver elektrischer Kommunikation mit der Energiespeichereinheit und in Datenkommunikation mit dem Controller zu stehen. Die Aktoren können betätigbar sein beim Empfangen elektrischer Leistung mit einer Wirkleistungshöhe über der ersten Wirkleistungshöhe, aber nicht größer als die zweite Wirkleistungshöhe. Das System kann weiter eine Mensch-Maschine-Schnittstelle umfassen, betätigbar zum Empfangen einer Nutzereingabe und in Datenkommunikation mit dem Controller, einen Controller, der betätigbar ist zum Nutzen der Nutzereingabe zum selektiven Einschalten der elektrischen Kommunikation zwischen der Energiespeichereinheit und dem Twisted-Wire-Verbinder und selektiven Einschalten der elektrischen Kommunikation zwischen der Energiespeichereinheit und dem Aktor. In einigen Ausführungsformen können die selektiven Einschaltvorgänge in Reaktion sein auf die Nutzereingabe. In einigen Ausführungsformen kann der Twisted-Wire-Verbinder einen Ethernet-Verbinder umfassen.
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Die obigen Aspekte der vorliegenden Offenbarung und andere Aspekte werden unten unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher erläutert.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Darstellung eines automatisierten Aktorsystems mit mehreren Aktoren.
- 2 ist eine diagrammatische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines automatisierten Aktorsystems.
- 3 ist eine diagrammatische Darstellung einer elektrischen Steuereinheit und verwandter Komponenten eines automatisierten Aktorsystems.
- 4 eine diagrammatische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines automatisierten Aktorsystems.
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Ausführliche Beschreibung
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Die dargestellten Ausführungsformen werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen offenbart. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sein sollen, die in verschiedenen und alternativen Formen verkörpert werden können. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu, und einige Merkmale können übertrieben oder minimiert sein, um Details von bestimmten Komponenten zu zeigen. Die offenbarten spezifischen strukturellen und funktionalen Details sind nicht als beschränkend auszulegen, sondern als eine repräsentative Basis, um einen Fachmann zu unterrichten, wie er die offenbarten Konzepte praktizieren kann.
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1 veranschaulicht eine Ausführungsform eines installierten automatisierten Aktorsystems der offenbarten Lehren hierin, in dem Kontext eines Raums installiert. Das dargestellte automatisierte Aktorsystem zeigt eine Anzahl von Antriebseinheiten 101, die betätigbar sind zum Verstellen des physischen Zustands einer entsprechenden Zieleinrichtung 103. Das System kann durch einen Nutzer unter Nutzung einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) 105 gesteuert oder inspiziert werden. Die Antriebseinheiten können unter Verwendung einer (nichtgezeigten) leistungsarmen elektrischen Verbindung bestromt werden. Jede leistungsarme elektrische Verbindung kann vorteilhafterweise die Installation des automatisierten Aktorsystems gestatten, ohne dass spezielle Fähigkeiten oder Genehmigungen erforderlich sind, die von herkömmlichen elektrischen Hochleistungsschaltungen erforderlich wären. In der dargestellten Ausführungsform werden die Antriebseinheiten unter Verwendung einer Twisted-Wire-Verbindung, wie etwa einem Ethernet-Kabel, bestromt, doch können andere Ausführungsformen andere leistungsarme elektrische Verbindungen umfassen, ohne von den hierin offenbarten Lehren abzuweichen.
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Herkömmliche leistungsarme elektrische Verbindungen werden gegenwärtig zum Bestromen von leistungsarmen Einrichtungen verwendet, die die durch die Verbindung nach Bedarf oder an eine andere Komponente des Systems gelieferte Leistung nutzen können, ohne einen Ausfall in dem System zu verursachen. In der dargestellten Ausführungsform umfasst jede der Antriebseinheiten 101 einen (nichtgezeigten) Aktor, der betätigbar ist, um auf einer Wirkleistungshöhe über der Leistung zu funktionieren, die durch die leistungsarme elektrische Verbindung geliefert werden kann. Die Antriebseinheiten 101 umfassen stattdessen eine (nichtgezeigte) Energiespeichereinheit, die betätigbar ist, um die elektrische Leistung bis zu dem Zeitpunkt zu speichern, dass der Betrieb des assoziierten Aktors erforderlich ist. Die Aktoren können eine beliebige mechanische Funktion umfassen, die geeigneterweise unter Verwendung einer Leistung betätigbar ist, die durch die Antriebseinheit geliefert werden kann, wie etwa einen Motor, einen Rotor, einen Hebel, einen Schalter oder andere dem Fachmann bekannte Mechanismen. Die primäre Beschränkung der Aktoren ist die Leistungsmenge, die gespeichert und durch die Antriebseinheiten geliefert werden kann, und individuelle Antriebseinheiten können unterschiedliche Leistungsverarbeitungsspezifikationen aufweisen.
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Der Betrieb der Aktoren kann über Nutzereingabe der HMI 105 gesteuert werden. Der Betrieb von einem oder mehreren Aktoren kann gemäß einem programmierten Plan gesteuert werden. In der dargestellten Ausführungsform umfasst die HMI 105 eine Wandplatte, doch können andere Ausführungsformen andere Konfigurationen umfassen, ohne von den hierin offenbarten Lehren abzuweichen. Andere Ausführungsformen können eine Mensch-Maschine-Schnittstellenkonfiguration wie etwa eine SmartphonEinrichtung, einen PC, einen Tablet-Computer oder einen Satz von Knöpfen umfassen, die elektrisch an eine oder mehrere der Antriebseinheiten 101 angeschlossen sind.
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In einigen Ausführungsformen kann die leistungsarme elektrische Verbindung vorteilhafterweise eine Ethernetverbindung umfassen, die die bereits durch den normalen Betrieb der Ethernetverbindung gemäß ihrer Spezifikation übertragene elektrische Leistung nutzen kann. In solchen Ausführungsformen kann die Stromquelle für die Twisted-Wire-Verbindung ein existierendes Ethernet-Netzwerk oder eine existierende Ethernet-Einrichtung innerhalb des Gebäudes umfassen, wie etwa ein Nahbereichs-(LAN - Local-Area Network-) Hub, einen LAN-Server, einen LAN-Router oder andere Ethernet-Verteileinrichtungen oder -systeme, die dem Durchschnittsfachmann bekannt sind, ohne von den hierin offenbarten Lehren abzuweichen.
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In der dargestellten Ausführungsform umfassen die Zieleinrichtungen eine Türverriegelung 103a, eine Fensterverriegelung 103b und eine Lüftungsklappe 103c, doch können andere Ausführungsformen andere Zieleinrichtungen umfassen, ohne von den hierin offenbarten Lehren abzuweichen. In einigen Ausführungsformen können die Antriebseinheiten 101 identische Konfigurationen umfassen, doch können andere Ausführungsformen speziell konfigurierte Antriebseinheiten mit einem Aktor umfassen, der betätigbar ist, um eine spezifische Ausgabe durchzuführen. In der dargestellten Ausführungsform kann die Antriebseinheit 101a betätigbar sein zum Verriegeln oder Entriegeln einer Türverriegelung 103a, eine Antriebseinheit 101b kann betätigbar sein zum Verriegeln oder Entriegeln einer Fensterverriegelung 103b, und die Antriebseinheit 101c kann betätigbar sein zum Öffnen oder Schließen der mit der Entlüftungsklappe 103c assoziierten Entlüftung. Andere Ausführungsformen können Antriebseinheiten umfassen, die mit Aktoren konfiguriert sind, die sich eignen, um Aufgaben durchzuführen wie etwa das Öffnen einer Tür, das Schließen einer Tür, das Öffnen eines Fensters, das Schließen eines Fensters, das Ändern der Konfiguration von Fensterjalousien oder -rollos, das Ertönen eines Alarms, das Verstellen der Konfiguration eines elektrischen Liegesessels, das Verstellen der Höhe eines elektrischen Schreibtischs oder Tischs oder irgendeine andere Aufgabe, die sich dafür eignet, intermittierend fertiggestellt zu werden unter Verwendung eines Aktors, ohne von den hierin offenbarten Lehren abzuweichen.
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2 zeigt eine diagrammatische Ansicht eines automatisierten Aktorsystems gemäß einer hierin offenbarten Ausführungsform. Das System wird durch einen Stromhub 200 bestromt, der Strom und Daten an eine Anzahl von Antriebseinheiten 201 liefert. Jede der Antriebseinheiten 201 umfasst eine elektronische Steuereinheit (ECU) 203 und eine Energiespeichereinheit 205. Die Antriebseinheiten 201 stehen jeweils in elektrischer Kommunikation mit einem assoziierten Aktor 207. In der dargestellten Ausführungsform können die Antriebseinheiten 201 die gleichen sein wie die Antriebseinheiten 101, doch können andere Ausführungsformen andere Konfigurationen umfassen, ohne von den hierin offenbarten Lehren abzuweichen. Das System umfasst auch eine Anzahl von HMIs 209. In der dargestellten Ausführungsform gibt es zwei HMIs mit unterschiedlichen Konfigurationen, doch können andere Ausführungsformen eine andere Anzahl von HMIs oder andere kombinierte Konfigurationen umfassen, ohne von den hierin offenbarten Lehren abzuweichen. In der dargestellten Ausführungsform umfasst die HMI 209a ein Smartphone in Drahtloskommunikation mit dem Stromhub 200, und die HMI 209b umfasst eine Zugangstafel in einer verdrahteten Kommunikation mit dem Stromhub 200, doch können andere Ausführungsformen andere oder zusätzliche Konfigurationen umfassen, ohne von den hierin offenbarten Lehren abzuweichen.
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In der dargestellten Ausführungsform können elektrische Verbindungen Datenverbindungen, Stromverbindungen oder eine Kombination aus Datenverbindungen und Stromverbindungen umfassen. In der dargestellten Ausführungsform umfasst die elektrische Verbindung 211 eine Twisted-Wire-Verbindung mit Datenverbindungspins und Stromverbindungspins, jeweils betätigbar zum Übertragen sowohl von Datensignalen als auch Stromsignalen. In der dargestellten Ausführungsform umfasst die Twisted-Wire-Verbindung einen Ethernet-Kanal, doch können andere Ausführungsformen andere Twisted-Wire-Verbindungen umfassen, ohne von den hierin offenbarten Lehren abzuweichen. Zusätzliche veranschaulichte Verbindungen der dargestellten Ausführungsform können eine Datenverbindung 213 oder eine Stromverbindung 215 sein.
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Jede ECU 203 steht in Datenkommunikation mit einer assoziierten Energiespeichereinheit 205 und einem assoziierten Aktor 207 über eine Datenverbindung 213. Die Datenverbindung 213 kann betätigbar sein zum Übertragen von Befehlen von der ECU 203 zu einer jeweiligen Energiespeichereinheit 205 oder Aktor 207. Die Datenkommunikation kann Befehle zum selektiven Einschalten oder Ausschalten einer Funktion der assoziierten Energiespeichereinheit 205 oder des Aktors 207 umfassen. Beispielsweise kann die ECU 203 betätigbar sein, eine assoziierte Energiespeichereinheit 205 anzuweisen, eine Ladefunktion einzuschalten. In einem anderen Beispiel kann die ECU 203 betätigbar sein, um einen assoziierten Aktor 207 anzuweisen, seine Primärfunktion zu initiieren.
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Jede ECU 203 steht in Stromverbindung mit ihrer jeweiligen Energiespeichereinheit 205 über eine Stromverbindung 215. Die Stromverbindung zwischen einer ECU 203 und einem assoziierten Aktor 207 kann betätigbar sein zum Weiterleiten elektrischen Stroms zu einer ersten Wirkleistungshöhe, die sich zum Laden der Energiespeichereinheit 205 eignet. In einigen Ausführungsformen kann die Energiespeichereinheit 205 in direkter elektrischer Kommunikation mit den Stromverbindungspins der Twisted-Wire-Verbindung 211 stehen, ohne von den hierin offenbarten Lehren abzuweichen. In solchen Ausführungsformen wirkt die ECU 203 möglicherweise nicht als ein Durchlass für Stromverbindungspins. In der dargestellten Ausführungsform kann das Nutzen der ECU 203 als ein Durchlass für Stromkommunikation zur Energiespeichereinheit 205 vorteilhafterweise zusätzliche Funktionen bezüglich der Stromverbindung, wie etwa das Überwachen der Stromhöhe, liefern.
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In der dargestellten Ausführungsform steht jede der Energiespeichereinheiten 205 in Stromkommunikation mit einem assoziierten Aktor 207 über eine Stromverbindung 215. Die Stromverbindung zwischen einer Energiespeichereinheit 205 und einem assoziierten Aktor 207 kann betätigbar sein zum Weiterleiten elektrischen Stroms auf einer zweiten Wirkleistungshöhe, die sich zum Betreiben der Funktionen des assoziierten Aktors 207 eignen. In der dargestellten Ausführungsform kann die zweite Wirkleistungshöhe höher sein als die erste Wirkleistungshöhe, die zum Laden der assoziierten Energiespeichereinheit 205 notwendig ist. In solchen Ausführungsformen kann der Betrieb des Aktors 207 vorteilhafterweise für eine Funktion spezifiziert sein, die intermittierende gewünscht ist, durch ausreichend Strom für den Betrieb geliefert wird und gestattet wird, dass die assoziierte Energiespeichereinheit 205 zwischen den intermittierenden Operationen lädt. Eine derartige Anordnung ist vorteilhaft, weil sie von der Twisted-Wire-Verbindung 211 eine niedrigere lieferbare Wirkleistung erfordert, und sie kann eine niedrigere insgesamt gespeicherte Energieanforderung von der Energiespeichereinheit 205 gestatten. Eine niedrigere gesamte gespeicherte Energieanforderung für die Energiespeichereinheit 205 kann vorteilhaft sein durch Reduzieren der Kosten- und Größenanforderungen der Energiespeichereinheit 205. In einigen Ausführungsformen kann die zweite Wirkleistungshöhe höher sein als die durch die Twisted-Wire-Verbindung 211 lieferbare Gesamtwirkleistung, ohne von den hierin offenbarten Lehren abzuweichen.
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Die Energiespeichereinheit 205 kann eine Energiespeicher- und - entladeanordnung umfassen, die sich zum Liefern einer Arbeitswirkleistung an einen assoziierten Aktor eignet. In der dargestellten Ausführungsform kann die Energiespeichereinheit 205 eine wiederaufladbare Batteriekomponente oder eine Superkondensatorkonfiguration (auch als eine „super cap“-Konfiguration bezeichnet) umfassen. Wiederaufladbare Batterien können eine Lithiumionenkonfiguration, eine chemische Konfiguration oder eine beliebige andere Konfiguration umfassen, die dem Durchschnittsfachmann bekannt ist, ohne von den hierin offenbarten Lehren abzuweichen. Konfigurationen für eine wiederaufladbare Batterie können vorteilhafterweise preiswertere Materialien nutzen. Im Gegensatz dazu können super cap-Konfigurationen vorteilhafterweise Konfigurationen nutzen, die viel höhere Lebenszyklen aufweisen, die für eine viel höhere Anzahl von Lade-Entlade-Zyklen betätigbar sind. In einigen Ausführungsformen kann eine super cap-Konfiguration dahingehend effektiv sein, ausreichend Betriebsenergie für bis zu 10.000 Lade-/Entlade-Zyklen zu speichern. Solche Konfigurationen können für eine permanente Installation des Systems nützlich sein, weil die Anzahl von Arbeitszyklen die erwartete Lebensspanne des assoziierten Aktors übersteigen kann. In einigen Ausführungsformen können super cap-Konfigurationen vorteilhafterweise betätigbar sein, um schneller zu laden als eine Batteriekonfiguration.
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In der dargestellten Ausführungsform steht jede ECU 203 in Datenkommunikation mit einer jeweiligen Energiespeichereinheit 205 und einem jeweiligen Aktor 207 über eine Datenverbindung 213. Die ECU 203 kann die Datenverbindung 213 nutzen, um die Funktionen der assoziierten Energiespeichereinheit 205 oder des assoziierten Aktors 207 zu steuern. Die Befehle einer ECU 203 können als Reaktion auf eine an einer HMI 209 gelieferte Nutzereingabe erzeugt werden. In einigen Ausführungsformen kann das System eine heterogene Anordnung umfassen, wobei die Energiespeichereinheiten 205 eine Mehrzahl von Konfigurationen umfassen können oder die Aktoren 207 eine Mehrzahl von Konfigurationen umfassen können. In der dargestellten Ausführungsform können eine oder mehrere der ECUs 203 programmierbar sein, um bestimmte Befehle zu liefern, die für die assoziierte Energiespeichereinheit 205 oder den assoziierten Aktor 207 geeignet sind. In der dargestellten Ausführungsform können einer oder mehrere der ECUs 203 betätigbar sein zum Speichern eines Zeitplans, der detailliert, wann die Operationen der assoziierten Elemente durchgeführt werden sollten. In der dargestellten Ausführungsform kann der Zeitplan durch eine zu einer der HMIs 209 gelieferten Nutzereingabe modifiziert werden.
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3 ist eine diagrammatische Darstellung von Teilkomponenten einer ECU 203 (siehe 2). Die ECU 203 umfasst einen Twisted-Wire-Verbinder 301, einen Controller 303, einen Lademanager 305, einen Energiespeichermanager 307, einen Energiespeicherport 309, einen Aktuatorstromport 311 und einen Datenport 313. Die Elemente der ECU 203 stehen in elektrischer Kommunikation mit einem oder mehreren anderen Elementen über ein Netzwerk von Datenkanälen 315 und Stromkanälen 317.
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Der Twisted-Wire-Verbinder 301 liefert einen Mehr-Pin-Eingang, der betätigbar ist zum Empfangen von Signalen von einer Twisted-Wire-Verbindung, wie etwa einer Twisted-Wire-Verbindung 211 (siehe 2). Einige der Pins des Twisted-Wire-Verbinders 301 können ein Datensignal liefern, und einige können ein Stromsignal liefern. Der Controller 303 kann betätigbar sein zum Steuern der Funktionen der anderen Elemente der ECU 203, und empfängt ein Datensignal von dem Twisted-Wire-Verbinder 301 über eine Anzahl von Datenkanälen 315. In der dargestellten Ausführungsform verbinden zwei separate Datenkanäle 315 den Controller 303 mit dem Twisted-Wire-Verbinder 301, doch können andere Ausführungsformen andere Konfigurationen umfassen, ohne von den hierin offenbarten Lehren abzuweichen. In der dargestellten Ausführungsform steht der Controller 303 auch in Datenkommunikation mit einem Lademanager 305 über einen Datenkanal 315. Der Lademanager 305 ist betätigbar zum Empfangen eines Stromsignals von dem Twisted-Wire-Verbinder 301 über eine Anzahl von Stromkanälen 317. In der dargestellten Ausführungsform verbinden zwei Stromkanäle 317 den Lademanager 305 mit dem Twisted-Wire-Verbinder 301, doch können andere Ausführungsformen andere Konfigurationen umfassen, ohne von den hierin offenbarten Lehren abzuweichen.
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Der Lademanager 305 kann betätigbar sein zum Regeln des Ladens einer assoziierten Energieladeeinheit, wie etwa der Energiespeichereinheit 205 (siehe 2). Das Laden kann bewerkstelligt werden durch Speisen eines Stromsignals mit einer ersten Wirkleistungshöhe zu dem Energiespeichermanager 307, der ausgelegt ist zum sicheren Laden der assoziierten Energiespeichereinheit unter Nutzung des Energiespeicherports 309. In der dargestellten Ausführungsform wirkt der Lademanager 305 als ein Durchlass für zu dem Energiespeicherport 309 fließenden Strom, der vorteilhafterweise dem Lademanager 305 gestatten kann, die bereits in einer assoziierten Energiespeichereinheit gespeicherte Energiemenge, die Rate des Stromtransfers zum Energiespeicherport 309 oder die Wirkleistung eines derartigen Stromtransfers zu messen. Diese Metriken können vorteilhafterweise zum selektiven Einschalten von Elementen der ECU 203 für einen optimalen Betrieb des assoziierten Systems (siehe 2) oder zum Schützen eines oder mehrerer Elemente des Systems gegenüber einer unangemessenen Stromzufuhr verwendet werden. Einige Ausführungsformen nutzen möglicherweise nicht den Lademanager 305 als einen Durchlass zwischen dem Energiespeichermanager 307 und dem Energiespeicherport 309, ohne von den hierin offenbarten Lehren abzuweichen.
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Der Lademanager 305 kann weiter konfiguriert sein zum Liefern von Strom an einen Aktor über einen Aktorstromport 311. In der dargestellten Ausführungsform nutzt der Lademanager 305 den Energiespeichermanager 307 als Durchlass zu dem Aktorstromport 311 zum Zweck des Lieferns von ausreichender Wirkleistung zum Betreiben eines (nichtgezeigten) assoziierten Aktors. In der dargestellten Ausführungsform kann der an den Aktorstromport 311 gelieferte Strom eine von der ersten Wirkleistungshöhe verschiedene zweite Wirkleistungshöhe umfassen. In der dargestellten Ausführungsform kann die zweite Wirkleistungshöhe höher sein als die erste Wirkleistungshöhe, doch können andere Ausführungsformen andere Konfigurationen umfassen, ohne von den hierin offenbarten Lehren abzuweichen.
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Der Lademanager 305 kann weiter in Datenkommunikation mit dem Controller 303 über einen Datenkanal 315 stehen. Diese Datenkommunikation kann vorteilhafterweise dem Controller 303 gestatten, Befehle an den Lademanager 305 zu schicken, um das Laden oder Entladen einer (nichtgezeigten) assoziierten Energiespeichereinheit zu optimieren. Der Controller 303 kann betätigbar sein zum selektiven Einschalten oder Ausschalten der Stromkanäle 317, um den Betrieb eines assoziierten Aktors zu steuern. Der Controller 303 kann einen Speicher mit einem darauf gespeicherten Zeitplan für Lade-/Entlade-Operationen umfassen. Der Controller 303 kann betätigbar sein zum Messen der in einer assoziierten Energiespeichereinheit gespeicherten aktuellen Energiehöhe und der Rate des Ladens oder Entladens der Energiespeichereinheit. In solchen Ausführungsformen gestattet das Überwachen der in der assoziierten Energiespeichereinheit gespeicherten Energiehöhe dem Controller 303 das selektive Einschalten oder Ausschalten von Stromkanälen 317 derart, dass Schäden an der assoziierten Energiespeichereinheit oder einer anderen Komponente innerhalb der ECU 203 verhindert wird. In solchen Ausführungsformen gestattet das Überwachen der Laderate oder Entladerate der Energiespeichereinheit dem Controller 303 das selektive Einschalten oder Ausschalten von Stromkanälen 317 derart, dass Schaden an der assoziierten Energiespeichereinheit oder einer anderen Komponente innerhalb der ECU 203 verhindert wird. Andere Ausführungsformen umfassen möglicherweise nicht das Überwachen der Energiehöhe oder der Änderungsrate bei der Energiehöhe einer assoziierten Energiespeichereinheit, ohne von hierin offenbarten Lehren abzuweichen.
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In der dargestellten Ausführungsform kann der Controller 303 weiter betätigbar sein zum selektiven Einschalten oder Ausschalten von Stromkanälen 317, um eine nichtordnungsgemäße Funktion des assoziierten Systems zu verhindern. Beispielhaft und nicht als Beschränkung kann der Controller 303 betätigbar sein zu detektieren, wann die gespeicherte Energiehöhe einer assoziierten Energiespeichereinheit unzureichend ist, um die Funktion eines jeweiligen assoziierten Aktors ordnungsgemäß zu betreiben. Bei Detektion kann der Controller 303 betätigbar sein zum selektiven Schließen eines Kreises von Stromkanälen 317, so dass Strom von den Stromverbindungspins des Twisted-Wire-Verbinders 301 zum Energiespeicherport 309 fließt, während die Stromkanäle 317 ausgeschaltet werden, so dass ein Kreis zwischen dem Energiespeicherport 309 und dem Aktorstromport 311 offenbleibt. Somit würde die assoziierte Energiespeichereinheit weiter zusätzliche Energie bis zu der Zeit akkumulieren, dass ein ordnungsgemäßer Betrieb des assoziierten Aktors machbar ist. In einigen Ausführungsformen kann der Controller 303 betätigbar sein zum Erzeugen und Übertragen eines assoziierten Fehlersignals über die Datenverbindungspins des Twisted-Wire-Verbinders 301 oder über den Datenport 313, wodurch andere Elemente des Systems über den Betriebsfehler informiert werden.
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Analog kann der Controller 303 betätigbar sein zu detektieren, wenn ein Betrieb zu früh nach einer früheren Entladung der assoziierten Energiespeichereinheit gewünscht ist, und somit unzureichend Energie zur Verfügung steht, um den assoziierten Aktor zu bestromen. In solchen Ausführungsformen kann der Controller 303 betätigbar sein zum Konfigurieren der Stromkanäle 317, um die Energiespeichereinheit zu laden, den Aktorstromport abzuklemmen und eine Fehlernachricht zu erzeugen, die anzeigt, dass der Aktor noch nicht betätigt werden kann. Diese Beispiele sind nicht beschränkend, und der Durchschnittsfachmann erkennt andere Einsatzmöglichkeiten, damit der Controller 303 Energiezustände innerhalb der Energiespeichereinheit überwacht.
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Die ECU 203 kann konfiguriert sein zum Verwalten der Operationen von mehr als einer einzelnen Energiespeichereinheit oder eines einzelnen Aktors. 4 ist eine diagrammatische Darstellung einer alternativen Ausführungsform eines automatisierten Aktorsystems, wobei eine ECU 203 ausgelegt ist zum Steuern einer Mehrzahl von Aktoren 207, wobei jeder der Aktoren von einer einzelnen Energiespeichereinheit 205 bestromt wird. In einigen Ausführungsformen können die Aktoren 207 ein Array aus ähnlichen Aktoren umfassen, wie etwa koordinierte Motoren zum Öffnen eines Fensters. In der dargestellten Ausführungsform können die Aktoren 207a und 207b verschiedene Funktionen umfassen. Beispielhaft und nicht als Beschränkung kann der Aktor 207a einen Fensterverriegelungsmechanismus umfassen, und der Aktor 207b kann einen Entlüftungsklappen-Verstellmechanismus umfassen. In der dargestellten Ausführungsform können der Aktor 207a und der Aktor 207b verschiedene Stromverbrauchsanforderungen umfassen, doch können andere Ausführungsformen andere Konfigurationen umfassen, ohne von den hierin offenbarten Lehren abzuweichen.
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In der dargestellten Ausführungsform kann das Einschalten der Aktoren 207 einem Zeitplan entsprechen, der ihren Betrieb koordiniert, so dass der Betrieb nicht durch einen Mangel an in der Energiespeichereinheit 205 gespeicherter Energie unterbrochen wird. Eine zusätzliche Nutzereingabe von einer der HMIs 209 kann genutzt werden, um eine ungeplante Betätigung eines oder mehrerer der Aktoren 207 durchzuführen. In einigen Ausführungsformen kann eine Nutzereingabe von einer oder mehreren der HMIs 209 genutzt werden, um einen Zeitplan zu definieren, der den koordinierten Betrieb der Aktoren 207 definiert.
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Wenngleich oben Ausführungsbeispiele beschrieben werden, ist es nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der offenbarten Vorrichtung und des offenbarten Verfahrens beschreiben. Mehr sind die in der Patentschrift verwendeten Wörter Wörter der Beschreibung anstatt der Beschränkung, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Gedanken und Schutzbereich der Offenbarung wie beansprucht abzuweichen. Die Merkmale von verschiedenen implementierenden Ausführungsformen können kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der offenbarten Konzepte zu bilden.
