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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 Kommunikation 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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Bezugszeichenliste
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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]
