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Die
Erfindung betrifft eine Steuerung für ein Tor oder dergleichen,
insbesondere ein Garagentor, gemäß den Merkmalen
des Oberbegriffes des Anspruches 1.
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Aufgrund
der heutzutage immer mehr automatisierten Gegenstände wird
der Verbrauch von elektrischer Energie immer größer.
Dieses trifft auch für Steuerungen von Toren oder dergleichen
insbesondere von Garagentoren zu, da diese ein Netzteil mit einem
Netztransformator beinhalten, der eine große Verlustleistung
produziert. Der Gebrauch derartiger Steuerungen für Tore
oder dergleichen, insbesondere Garagentore, ist auf einen geringen
Zeitraum begrenzt. Nur während der Öffnungs- und
der Schließphase derartiger Tore wird die Steuerung benötigt.
Da heutzutage an den Steuerungen in der Regel auch noch eine Beleuchtungseinheit
vorhanden ist, muss zu der reinen Fahrzeit des Tores oder dergleichen,
während des Öffnungs- und Schließvorganges,
noch eine Nachzeit, die in der Regel bei den Antrieben einstellbar
ist, für die Beleuchtung hinzugerechnet werden. Da dieses
Zeitfenster praktisch nur im Minutenbereich liegt, sind während
der übrigen Zeit das Netzteil und damit der Transformator
stets aktiviert. Diese bedeutet, dass enorme Verlustleistungen erzeugt
werden, die neben Wärme auch einen hohen Verbrauchswert
mit sich bringen.
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Einen
Garagentorantrieb und ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Garagentorantriebes kann
der
DE 10 2004
037 933 B3 entnommen werden. Dabei besteht der Garagentorantrieb
im Wesentlichen aus einem mit einer Netzspannung betriebenen Elektromotor,
der durch eine Steuer- und Regelschaltung betrieben wird. Ferner
ist eine Steuereinheit vorhanden, die im Wesentlichen aus einem Empfänger
für eine drahtlose Kommunika tion mit einem vorzugsweise
als Handsender ausgestatteten Funkfernsteuersender, einen Laderegler
für einen elektrisch aufladbaren Energiespeicher sowie
einem Wechselrichter und einer netzunabhängigen Stromerzeugungseinrichtung
besteht. Ferner ist der Schrift ein Verfahren zum Betrieb eines
solchen Garagentorantriebes zu entnehmen.
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In
der
DE 10 2005
054 693 A1 ist ein Steuer- bzw. Regelsystem zum Antrieb
eines Tores oder einer Tür beschrieben wird. Bei diesem
System ist eine Ladeelektronik vorhanden, die den Akku vor Tiefentladung
und Überladung schützt. Dabei werden durch eine
Feedback-Einrichtung diese Extremzustände akustisch oder
optisch angezeigt. In einem Standby-Betrieb wird der Empfänger
oder die gesamte Steuersignaleinheit mit elektrischer Spannung versorgt.
Eine Aufladung des Akkus aus dem Netzteil wird nicht beschrieben,
vielmehr wird der Akku durch ein Solarmodul aufgeladen.
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Es
ist deshalb Aufgabe der Erfindung, diese Verlustleistungen herabzusetzen
bzw. zu eliminieren.
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Gelöst
wir die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1. Die Unteransprüche
geben dabei eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gedankens
wieder.
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Es
wird bei der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, dass innerhalb
der Steuerung ein Akku vorhanden ist, der quasi nur während
der Einschaltphasen, d. h. während des Öffnens
und Schließens des Tores oder dergleichen, insbesondere
des Garagentores über einen Laderegler geladen wird.
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Bei
einer ersten Inbetriebnahme eines derartigen Tores oder dergleichen über
die Steuerung ist es notwendig, dass beispielsweise für
den noch nicht geladenen Akku eine Möglichkeit zum Laden
dadurch geschaffen wird, dass auch bei einem Nichtbetrieb des Tores
das Netzteil für einen begrenzten Zeitraum entsprechend
aktiviert wird. Eine derartige Aktivierung kann beispielsweise über
einen Taster geschehen. Sobald der Controller feststellt, dass der Laderegler
den Akku entsprechend lädt, wird sowohl der Controller,
als auch ein HF-Empfänger, als auch ein Netzrelais mit
entsprechender Spannung versorgt. Aufgrund der innerhalb des Controllers
abgelegen Programme wird das Netzrelais aktiviert und die Betätigung
des Tasters kann wieder aufgehoben werden. Durch die Betätigung
des Netzrelais für einen einstellbaren bestimmten Zeitraum,
der abhängig ist von der Größe des Akkus,
wird eine Lademöglichkeit über den Laderegler über
den Akku geschaffen. Sobald jedoch der Ladezustand des Akkus einen
bestimmten Level erreicht hat, schaltet der Controller das Netzrelais
wieder ab. Eine derartige vor beschriebene Vorgehensweise ist auch
dann notwendig, wenn beispielsweise aufgrund von Außerbetriebnahmen
der Akku tief entladen werden ist.
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Im
normalen Betrieb überwacht der Controller den Ladezustand
des Akkus durch ein Programm permanent.
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Bei
jeder Betätigung des Tores oder dergleichen, d. h. sowohl
beim Öffnen als auch beim Schließen und der hinzukommenden
Zeit für die Beleuchtung des Raumes über den Antrieb
wird über das Netzteil in Verbindung mit dem Laderegler
der Akku nachgeladen. So ist es möglich, dass bei einer
regelmäßigen Betätigung des Antriebes
der Akku immer ausreichend aufgeladen ist.
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Durch
die Verwendung eines Netzrelais, das vorzugsweise ein elektronisches
Relais bzw. ein bistabiles Relais ist, wird sichergestellt, dass
durch den Befehl des Controllers die Verbindung zu dem Netzteil
im nicht benutzten Zeitraum des Antriebes unterbrochen wird. So
entsteht keine Verlustleistung, was zu einer Reduzierung der Kosten
führt.
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Der
Controller, der HF-Empfänger und das Netzrelais werden
jedoch auch im nicht benutzen Zustand von dem Akku mit entsprechender
Spannung versorgt. Dieses ist deshalb wichtig, da insbesondere in
dem Controller in unterschiedlichen Speichern verschiedene Programme
abgelegt sind, die bei einer Aktivierung beispielsweise durch einen
Handsender über den HF-Empfänger oder durch einen
Schaltimpuls in Form eines Tasters oder dergleichen mit der notwendigen
Spannung versorgt werden müssen.
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Bei
einem regelmäßigen Betrieb des Antriebes wird
durch diese vor beschriebene Maßnahme der Akku immer ausreichend
aufgeladen. Wird beispielsweise nach einem längeren Stillstand
der Ladezustand des Akkus niedriger, so erkennt der Controller diesen
niedrigeren Ladezustand anhand der fallenden Akkuspannung und kalkuliert
den Ladezustand gleichzeitig anhand von Lade- und Entladezeiten
durch den vorhergehenden Betrieb. Nur in diesem Falle, wo die Akkuspannung
unter einen bestimmten Wert sinkt, schaltet der Controller selbst das
Netzrelais zum Wiederaufladen des Akkus ein. Die Höhe des
Ladezustandes, ab der eine zusätzliche Aufladung stattfindet
kann programmiert bzw. eingestellt werden. Ebenso ist der Zeitraum
für die Nachladung über das Netzteil programmierbar
bzw. einstellbar, um den Ladezeitraum so klein wie möglich
zu halten, um so Energie zu sparen.
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Wird
ein oberer Grenzwert erreicht, so wird auch wieder automatisch das
Netzrelais abgeschaltet und der Controller rechnet mit den gespeicherten Werten
hinsichtlich der nächsten Betätigung des Tores
mit einer weiteren Ladung über den Laderegler ausschließlich
während des Betriebes des Tores oder dergleichen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines möglichen schematisch
dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1:
Ein Blockschaltbild in schematischer Ausführung für
eine Steuerung eines Tores oder dergleichen, insbesondere ein Garagentor;
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Das
in der 1 wiedergegebenen Blockschaltbild einer Steuerung
für ein Tor oder dergleichen, insbesondere ein Garagentor,
weist einen Netzanschluss 3 auf, der zu einem Netztransformator 1 führt.
Im Anschluss an den Netztransformator 1 ist ein Netzteil 2 dargestellt,
das einseitig an einer Masseverbindung 10 angeschlossen
ist. Die andere Seite des Netzteiles 2 ist über
eine elektrische Verbindung 6 in Fortführung einer
elektrischen Verbindung 8 mit einem Laderegler 9 und
gleichzeitig in Fortführung einer elektrischen Verbindung 7 mit
einer Motoransteuerung 5 verbunden. Die Motoransteuerung 5 ist über elektrische
Verbindungen 17 und 18 mit einem Motor 4 verschaltet.
Dabei ist die Motoransteuerung 5 an einer Masseverbindung 10 ebenfalls
angeschlossen. Von der Motoransteuerung 5 geht eine elektrische Verbindung 14 zu
einem Controller 16. Über die elektrische Verbindung 14 wird
zum Einen der Motorstrom gemessen und darüber hinaus auch
die Position des Tores oder dergleichen festgestellt. Von dem Controller 16 ist
eine Verbindung 15 zu der Motoransteuerung 5 vorhanden, über
die die Richtung, d. h. entweder Öffnen oder Schließen
des Tores oder dergleichen und gleichzeitig auch die Geschwindigkeit, mit
der der Motor 4 den Öffnungs- bzw. Schließvorgang
durchführen soll, von dem Controller 16 vorgegeben.
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Der
Controller 16 kann beispielsweise durch ein Startsignal,
das über eine Verbindung 23 manuell gegeben wird,
eine Aktivierung der Motoransteuerung 5 durchführen.
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Es
ist jedoch auch möglich, dass mittels eines nicht dargestellt
Handsenders über eine Antenne 19 ein HF-Empfänger 20 aktiviert
wird, der über eine elektrische Verbindung 22 dem
Controller 16 den Befehl erteilt, die Motoransteuerung 5 über
die elektrische Verbindung 15 zu aktivieren.
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Der
Laderegler 9 ist elektrisch über eine Verbindung 11 mit
einem Akku 13 verbunden. Der Akku 13 ist andererseits
mit der Masse 10 verbunden. Durch den Laderegler 9 wird
der Akku 13 nur dann geladen, wenn das Netzteil 2 eingeschaltet
ist. Dieses ist zum Einen der Öffnungs- bzw. Schließvorgang des
Tores oder dergleichen und deren Nachleuchtzeit, die durch eine
entsprechende Beleuchtung des Antriebes erfolgt. Während
der anderen normalen, nicht benutzen Zeiten, wird der Akku 13 nicht
geladen. In dieser zeit werden aber alle notwendigen Module mit
Spannung versorgt. Um jedoch sicherzustellen, dass der Akku 13 mit
seinem Ladezustand nicht unter einem bestimmten Level absinkt, der
normalerweise bei regelmäßiger Betätigung
des Antriebes ausreichend sein würde, ist eine Verbindung 12 vorhanden,
die zu dem Controller 16 von dem Akku 13 führt.
Hierüber kann der Controller 16 feststellen, wie hoch
der Ladezustand des Akkus 13 ist. Gleichzeitig erkennt
der Controller 16 einen Ladezustand, der unter einem bestimmten
Level liegt, anhand der fallenden Akkuspannung und kalkuliert den
Ladezustand daraufhin weiter anhand von gespeicherten Lade- und
Entladezeiten aus der Vergangenheit. Sollte es so sein, dass der
Controller 16 feststellt, dass der Ladezustand des Akkus 13 nicht
ausreichend ist, so wird über die elektrische Verbindung 25 ein
Netzrelais 24, das innerhalb einer der Netzanschlüsse 3 zwischengeschaltet
ist, aktiviert. Durch die Betätigung des Netzrelais 24,
das als elektronisches Relais, vorzugsweise als bistabiles Relais
ausgeführt ist, wird das Netzteil 2 aktiviert.
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Durch
diese Schaltungsmaßnahme ist es möglich, dass
die Versorgungsspannung, die über die Verbindung 21 zu
dem Controller 16, dem HF-Empfänger 20 und
dem Netzrelais 24 durchgeschaltet ist, stets auf einem sicheren
Level gehalten wird. Gleichzeitig überwacht der Controller 16 auch noch über
eine Verbindung 38, die von dem Laderegler 9 zu
dem Controller 16 führt, den Ladevorgang des Akkus 13.
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Die
Kapazität des Akkus bestimmt sich nach dem elektrischen
Verbrauch innerhalb der Steuerung.
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Durch
die vorliegende Erfindung wird sichergestellt, dass sowohl der Controller 16,
der HF-Empfänger 20 und das Netzrelais 24 stets
mit einer Spannungsversorgung 21 über den Akku 13 versorgt
werden. Gleichzeitig ist aber auch sichergestellt, dass eine derartige
Steuerung für ein Tor oder dergleichen, insbesondere ein
Garagentor, keine hohen Verlustleistungen erzeugt werden.
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- 1
- Netztransformator
- 2
- Netzteil
- 3
- Netzanschluss
- 4
- Motor
- 5
- Motoransteuerung
- 6
- elektrische
Verbindung
- 7
- elektrische
Verbindung
- 8
- elektrische
Verbindung
- 9
- Laderegler
- 10
- Masse
- 11
- elektrische
Verbindung
- 12
- elektrische
Verbindung (Überwachung Ladezustand)
- 13
- Akku
- 14
- elektrische
Verbindung
- 15
- elektrische
Verbindung
- 16
- Controller
- 17
- elektrische
Verbindung
- 18
- elektrische
Verbindung
- 19
- Antenne
- 20
- HF-Empfänger
- 21
- Spannungsversorgung
- 22
- elektrische
Verbindung
- 24
- Netzrelais
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102004037933
B3 [0003]
- - DE 102005054693 A1 [0004]