DE202016003366U1 - Communication unit and the communication unit having system - Google Patents
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Abstract
Kommunikationseinheit (37) für den Signalaustausch mit Messelektronik (14) einer elektrischen Vorrichtung (1) und für den Signalaustausch mit einem Anwenderendgerät (45), aufweisend eine Sende- und Empfangseinheit (40) zum Empfangen von Signalen, die Messdaten darstellen, welche durch die Messelektronik (14) erzeugt werden, und zum Übertragen von Konfigurationsdaten für die Konfiguration der Messelektronik (14) an die Messelektronik (14) und mindestens eine Kommunikationsschnittstelle (43) zum Datenaustausch mit dem Anwenderendgerät (45).Communication unit (37) for the exchange of signals with measuring electronics (14) of an electrical device (1) and for the signal exchange with a user terminal (45), comprising a transmitting and receiving unit (40) for receiving signals representing measured data, which are generated by the Measuring electronics (14) are generated, and for transmitting configuration data for the configuration of the measuring electronics (14) to the measuring electronics (14) and at least one communication interface (43) for data exchange with the user terminal (45).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Messung der Eigenschaften elektrischer Leistung in elektrischen Systemen, beispielsweise Photovoltaikanlagen. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine entsprechende Kommunikationseinheit und ein System mit einer solchen Kommunikationseinheit und einer elektrischen Vorrichtung, die Messelektronik aufweist.The present invention relates to the field of measuring the properties of electrical power in electrical systems, such as photovoltaic systems. In particular, the present invention relates to a corresponding communication unit and a system comprising such a communication unit and an electrical device having measurement electronics.
Bekannte Systeme auf diesem Gebiet verwenden eine Schnittstelle, insbesondere eine Softwareschnittstelle, die es Benutzern erlaubt, Konfigurationsdaten von einem Anwenderendgerät zu dedizierter Messelektronik eines elektrischen Geräts zu übertragen. Solche Schnittstellen weisen mehrere Nachteile auf, insbesondere unkomfortable Prozeduren für das Einrichten von Verbindungen zwischen dem Anwenderendgerät und der Messelektronik. Ferner kann das Anwenderendgerät gefährdet sein, beschädigt zu werden, wenn es mit dem elektrischen Gerät verbunden wird, wenn sich die elektrische Vorrichtung in unwirtlicher Umgebung befindet.Known systems in this field use an interface, in particular a software interface, which allows users to transmit configuration data from a user terminal to dedicated meter electronics of an electrical device. Such interfaces have several disadvantages, in particular uncomfortable procedures for establishing connections between the user terminal and the measuring electronics. Further, the user terminal may be at risk of being damaged when connected to the electrical device when the electrical device is in an inhospitable environment.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Übertragung von Konfigurationsdaten von einem Anwenderendgerät zu dedizierter Messelektronik zu verbessern.It is therefore an object of the present invention to improve the transmission of configuration data from a user terminal to dedicated meter electronics.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird die oben genannte Aufgabe durch eine Kommunikationseinheit nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen können nach einem der Ansprüche 1–26 konfiguriert sein.According to one aspect of the invention, the above-mentioned object is achieved by a communication unit according to
Die Kommunikationseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung kann in vielerlei Hinsicht vorteilhaft sein. Insbesondere kann die Kommunikationseinheit mit einer viel robusteren Gestaltung als gewöhnlich Anwenderendgeräte wie Tablet PCs oder Laptops gestaltet sein. Es ist möglich, eine Datenübertragung zwischen der Kommunikationseinheit und dem Anwenderendgerät von der Messstelle entfernten Ort bequem durchzuführen, so dass vermieden wird, dass die Anwenderendgeräte beschädigt werden, während sie mit Messmitteln verbunden sind.The communication unit according to the present invention may be advantageous in many ways. In particular, the communication unit may be designed with a much more robust design than common user terminals such as tablet PCs or laptops. It is possible to conveniently carry out data transmission between the communication unit and the user terminal from the remote site so as to prevent the user terminals from being damaged while being connected to measuring means.
Insbesondere kann, da die erfindungsgemäße Kommunikationseinheit von der Messelektronik abnehmbar ist, sie mit dem Anwenderendgerät in einer Umgebung verschiedenen von jener, wo die Messung stattfindet, gekoppelt sein. Somit kann die Kommunikationseinheit ausgelesen werden beziehungsweise können die aufgezeichneten Messdaten auf ein Anwenderendgerät heruntergeladen werden, während die Kommunikationseinheit von der Messelektronik getrennt ist.In particular, since the communication unit of the present invention is detachable from the measurement electronics, it may be coupled to the user terminal in an environment different from that where the measurement takes place. Thus, the communication unit can be read out or the recorded measurement data can be downloaded to a user terminal while the communication unit is disconnected from the measurement electronics.
Ein Datenlogger zur Verarbeitung und/oder Protokollierung der empfangenen Messdaten für Datenprotokollierungszwecke ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen. Messdaten können daher, insbesondere kontinuierlich, in einem Datenspeicher der Kommunikationsvorrichtung gespeichert werden. Somit ist die Kommunikationseinheit in der Lage, Daten von der Messelektronik zu sammeln, und die Erfassung von Messdaten ist unabhängig von einer Verbindung zum Anwenderendgerät.A data logger for processing and / or logging the received measurement data for data logging purposes is provided in accordance with a preferred embodiment of the present invention. Measurement data can therefore be stored, in particular continuously, in a data memory of the communication device. Thus, the communication unit is able to collect data from the measurement electronics, and the acquisition of measurement data is independent of a connection to the user terminal.
Darüber hinaus können die Konfigurationsdaten an die Kommunikationseinheit hochgeladen werden, wenn die Kommunikationseinheit mit dem Anwenderendgerät verbunden ist (und möglicherweise von der Messelektronik getrennt ist). Die hochgeladenen Konfigurationsdaten können weiter an die Messelektronik übertragen werden, wenn eine Verbindung zwischen der Kommunikationseinheit und der Messelektronik hergestellt ist (während das Anwenderendgerät von der Kommunikationseinheit in diesem Fall getrennt sein kann).In addition, the configuration data may be uploaded to the communication unit when the communication unit is connected to the user terminal (and possibly disconnected from the meter electronics). The uploaded configuration data may be further transmitted to the meter electronics when a connection is made between the communication unit and the meter electronics (while the user terminal may be disconnected from the communication unit in this case).
Geeignete Kopplungsmittel können erlauben, die Kommunikationseinheit physisch an der elektrischen Vorrichtung anzubringen und sie physisch abzunehmen, um sie mit dem Anwenderendgerät an anderer Stelle zu koppeln. Die Kopplungsmittel sind vorzugsweise verriegelbar und entriegelbar, wobei die Kommunikationseinheit von der elektrischen Vorrichtung im entriegelten Zustand abnehmbar ist.Suitable coupling means may allow the communication unit to be physically attached to the electrical device and physically removed to couple it to the user terminal elsewhere. The coupling means are preferably lockable and unlockable, the communication unit being detachable from the electrical device in the unlocked state.
Ein lösbarer Verriegelungsmechanismus kann beliebige Mittel, die per se aus dem Stand der Technik bekannt sind, zum Aufstecken oder Einrasten der Kommunikationseinheit an einem hierfür vorgesehenen Gegenstück an der elektrischen Vorrichtung umfassen. Es ist auch möglich, eine Verriegelung mit einem Schlüssel zu liefern.A releasable locking mechanism may comprise any means known per se in the prior art for attaching or locking the communication unit to a dedicated counterpart on the electrical device. It is also possible to provide a lock with a key.
Die Betätigungsmittel (wie z. B. Tasten), die gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen sind, sind vorteilhaft, da der Benutzer nicht mit einer besonderen Software interagieren muss, um eine Datenübertragung zwischen der Kommunikationseinheit und der elektrischen Vorrichtung zu starten. Der Benutzer kann beispielsweise vorzugsweise die Übertragung von Konfigurationsdaten von der Kommunikationseinheit an die elektrische Vorrichtung starten oder das Protokollieren der Messdaten ohne komplizierte Betätigungsanzeige starten. Somit braucht nicht einmal ein Display erforderlich zu sein. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform veranlasst ein hierfür vorgesehenes Betätigungsmittel (Taste) einen Mikrocontroller, Konfigurationsdaten zur Messelektronik zu senden.The actuation means (such as keys) provided in accordance with another preferred embodiment of the present invention are advantageous because the user does not need to interact with any special software to initiate data transfer between the communication unit and the electrical device. For example, the user may preferably start transmitting configuration data from the communication unit to the electrical device or start logging the measurement data without a complicated operation indication. Thus, not even a display needs to be required. In a particularly preferred embodiment, an actuating means provided for this purpose (key) causes a microcontroller to send configuration data to the measuring electronics.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Sende- und Empfangseinheit als IR-Einheit ausgebildet, wobei empfangene oder übertragene Signale, die Messdaten und/oder Konfigurationsdaten repräsentieren, mittels Infrarotlicht übertragen werden. IR-Datenübertragung ist besonders vorteilhaft in schwierigen, zum Beispiel Korrosion verursachenden, Umgebungen, die abgedichtete Gehäuse erfordern. According to a particularly preferred embodiment of the present invention, the transmitting and receiving unit is designed as an IR unit, wherein received or transmitted signals representing measured data and / or configuration data are transmitted by means of infrared light. IR data transmission is particularly advantageous in difficult, for example, corrosion-causing, environments requiring sealed housings.
Die Kommunikation mit dem Anwenderendgerät kann vorzugsweise auf Basis von Bluetooth, Wi-Fi, GSM und/oder ZigBee-Standard oder Ähnlichem basieren. Dies ist vorteilhaft, da die Signalübertragung in Abwesenheit von Kabeln durchgeführt werden kann. Kabelgebundene Kommunikationsanschlüsse sind gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auch möglich und können zugleich als ein Netzteil zum Laden einer Batterie dienen. Solch ein Kommunikationsanschluss ist vorzugsweise ein USB1.0, USB2.0, USB3.0, USB3.1, USB Typ-C oder ein Firewire-Kommunikationsanschluss oder dergleichen.The communication with the user terminal may preferably be based on Bluetooth, Wi-Fi, GSM and / or ZigBee standard or the like. This is advantageous because the signal transmission can be performed in the absence of cables. Wired communication connections are also possible according to a further preferred embodiment of the present invention and can at the same time serve as a power supply for charging a battery. Such a communication port is preferably a USB1.0, USB2.0, USB3.0, USB3.1, USB Type-C, or a Firewire communication port or the like.
Es ist bevorzugt, sowohl drahtlose und kabelgebundene Kommunikationsanschlüsse zur Erhöhung der Flexibilität zu integrieren.It is preferable to integrate both wireless and wired communication ports to increase flexibility.
Im Allgemeinen kann jede der Ausführungsformen, die hierin beschrieben sind, oder Optionen, die hierin erwähnt sind, in Abhängigkeit von den tatsächlichen Anwendungsbedingungen besonders vorteilhaft sein. Ferner können Merkmale einer Ausführungsform mit Merkmalen einer anderen Ausführungsform sowie Funktionen, die an sich aus dem Stand der Technik bekannt sind, soweit technisch möglich und wenn nicht anders angegeben, kombiniert werden.In general, any of the embodiments described herein or options mentioned herein may be particularly advantageous depending on the actual application conditions. Furthermore, features of one embodiment may be combined with features of another embodiment as well as functions known per se from the prior art, as far as technically possible and unless stated otherwise.
Die Erfindung und bevorzugte Ausführungsformen davon werden nun detaillierter beschrieben. Die beigefügten Zeichnungen, die schematische Darstellungen sind, dienen zum besseren Verständnis der Merkmale der vorliegenden Erfindung.The invention and preferred embodiments thereof will now be described in more detail. The accompanying drawings, which are schematic views, serve to better understand the features of the present invention.
Die Zeichnungen sind schematisch und nicht maßstabsgetreu. Entsprechende Merkmale sind mit den gleichen entsprechenden Bezugszeichen in den verschiedenen Zeichnungen gekennzeichnet.The drawings are schematic and not to scale. Corresponding features are identified by the same corresponding reference numerals in the various drawings.
Das Bezugszeichen
Konfigurationsdaten für die Aktualisierung der elektrischen Vorrichtung
Zusätzliche Signale, die Messdaten darstellen, sind von der elektrischen Vorrichtung
Die Messelektronik ist vorzugsweise zur Messung von Leistungseigenschaften ausgestattet oder gestaltet, insbesondere elektrische Leistungeigenschaften bzw. elektrische Größen, wie z. B. Spannungsabfall.The measuring electronics is preferably equipped or designed for measuring performance characteristics, in particular electrical Leistungsungeigenschaften or electrical variables such. B. voltage drop.
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