EP2580747A2 - Schaltvorrichtung - Google Patents

Schaltvorrichtung

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EP2580747A2
EP2580747A2 EP11738949.4A EP11738949A EP2580747A2 EP 2580747 A2 EP2580747 A2 EP 2580747A2 EP 11738949 A EP11738949 A EP 11738949A EP 2580747 A2 EP2580747 A2 EP 2580747A2
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronisch gesteuerte Schaltvorrichtung mit einer Fernbedienung, über die ein oder mehrere elektrische Verbraucher mit einer Festnetzspannungsquelle trennbar verbunden werden. Auf diese Weise verbrauchen Elektrogeräte im Standby-Betrieb keinen Netzstrom.

Description

Schaltvorrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronisch gesteuerte Schaltvorrichtung mit einer Fernbedienung, über die ein oder mehrere elektrische Verbraucher trennbar mit einer Festnetzspannungsquelle verbunden werden. Auf diese Weise soll der Standby-Betrieb von Elektrogeräten
energieneutral abgebildet werden, d.h. im Standby-Betrieb verbrauchen die elektrischen Geräte keinen Netzstrom.
Durch den Standby-Betrieb von elektronischen Geräten können in einem Privathaushalt jährlich Stromkosten von über 100 Euro anfallen. Nach aktuellen Informationen des
Umweltbundesamtes kostet der Standby-Betrieb von
Elektrogeräten den Haushalten und Büros in Deutschland jährlich 3,5 Milliarden Euro.
Aus der JP 06187868A ist eine solarbetriebene Fernbedienung zur Steuerung von Elektrogeräten bekannt. Gemäß Fig. 4 kann über die Fernbedienung Sa eine SchaltVorrichtung 21 zur Versorgung der Verbraucher 23, 23a betätigt werden. Mit der bekannten Vorrichtung kann zwar der Energieverbrauch der Fernbedienung, nicht jedoch der Energieverbrauch der
Schaltvorrichtung im Standby-Betrieb vermieden werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine
Schaltvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiter zu entwickeln, dass die Elektrogeräte - wie im Standby- Betrieb - jederzeit über eine Fernbedienung in Betrieb gesetzt werden können, jedoch dabei im ausgeschalteten Zustand keine Energie aus dem Festnetz - weder durch die Endverbraucher noch durch die Schaltvorrichtung - verbraucht wird.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Sie besteht aus einer Schaltvorrichtung, welche zwischen einer Festspannungsquelle und einem Verbraucher angeordnet ist und nach Empfang von bestimmten Signalen den Kontakt zwischen Verbraucher und Festspannungsquelle herstellt oder diesen Kontakt unterbricht.
Damit im ausgeschalteten Zustand weder Strom von der
Festspannungsquelle durch den Verbraucher noch durch die Schaltvorrichtung fließt, enthält die Schaltvorrichtung vorzugsweise eine eigene Spannungsquelle zur Durchführung des SchaltVorgangs .
Bevorzugte Spannungsquellen sind Transformatoren,
Solarzellen, Ladungsspeicher, insbesondere Akkumulatoren, Batterien, Thermoelemente oder Dynamos. All diese
Spannungsquellen können selbstverständlich kombiniert werden.
Besonders bevorzugte Kombinationen sind Solarzellen, welche mit Ladungsspeichern, insbesondere Kondensatoren oder
Akkumulatoren verbunden sind und diese aufladen oder zumindest mit Energie versorgen. Die Ladungsspeicher wiederum versorgen bevorzugt die Schaltvorrichtung mit Energie .
Auf diese Weise wird ein netzunabhängiger Betrieb der
Schaltvorrichtung (z.B. enthaltend einen Mikrocontroller und Transistoren oder Relais) realisiert. Dadurch wird eine Einsparung des Standby Strombedarfes unter Sicherstellung aller Komfortfunktionalitäten, also ein C02 neutraler
Betrieb, gewährleistet.
Zur Herstellung oder Unterbrechung des Kontaktes wird bevorzugt ein elektronischer Schalter verwendet, insbesondere aus der Gruppe Relais, Dioden, Transistoren und Schütze.
Das Schaltsignal für einen Schaltvorgang wird bevorzugt von einer Fernbedienung geliefert. Geeignet sind
Fernbedienungen, welche Ultraschall-, Licht-,
Infrarotstrahlungs-, Radiofunk- oder Mikrowellensignale aussenden.
Das Schaltsignal wird von einer Strahlungs-Signal- Empfänger-Baugruppe empfangen, welche entsprechend dem Signal den elektronischen Schalter an- oder ausschaltet und damit den Verbraucher mit dem Festnetz verbindet oder vom Festnetz trennt.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird das Schaltsignal von eben jener Fernbedienung ausgesendet, welche auch für das Ein- oder Ausschalten des Verbrauchers verwendet wird. Dies hat den besonderen Vorteil, dass nur eine einzige Fernbedienung, eben die des Verbrauchers, verwendet werden muss.
Dazu muss die Strahlungs-Signal-Empfänger-Baugruppe so gestaltet sein, dass sie entweder das Signal einer solchen Fernsteuerung durch Abgleich von Referenzsignalen einer internen Datenbank erkennt, oder dass die Strahlungs- Signal-Empfänger-Baugruppe einen internen Speicher enthält und eine Elektronik, welche auf ein Speichersignal hin das letzte empfangene Signal als Schaltsignal zum Abgleich abspeichert, oder auf andere Weise in der Lage ist, Signale von beliebigen Fernsteuerungen zu lernen. Die
letztgenannten lemfähigen Strahlungs-Signal-Empfänger- Baugruppen sind dem Fachmann bekannt. Das mit der Schaltvorrichtung verbundene Solarmodul ist derart dimensioniert und gegebenenfalls mit einem
Akkumulator gepuffert, dass der Betrieb der Schaltung jederzeit - auch bei schwachem Umgebungslicht, Kunstlicht oder zeitweiliger Dunkelheit - gewährleistet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die
Schaltvorrichtung eine elektrisch leitfähige Verbindung, die zu einer Leistungsentnahmeeinheit führt und diese mit der Schaltvorrichtung leitend verbindet. Die
Leistungsentnahmeeinheit ist bevorzugt mit einem Element der Gruppe bestehend aus LadungsSpeicher der
Schaltvorrichtung, z.B. einem Kondensator oder Akkumulator und/oder einem elektronischen Schalter der
Schaltvorrichtung, verbunden, wobei der LadungsSpeicher dabei aufgeladen oder zumindest mit Energie versorgt wird und der elektronische Schalter mit der nötigen
Betriebsenergie versorgt wird und/oder durch die
Leistungsentnahmeeinheit ein Signal erhält, welches dem Schaltsignal entspricht oder zumindest den elektronischen Schalter in den eingeschalteten Zustand versetzt.
Die Leistungsentnahmeeinheit entnimmt einen Teil der von der Festspannungsquelle zur Verfügung gestellten Leistung an einem Entnahmeort, insbesondere direkt an der
Festspannungsquelle, an einem Punkt zwischen dem
elektronischen Schalter und dem Verbraucher oder in dem Verbraucher, bevorzugt hinter dem Transformator des
Verbrauchers. Dieser Entnahmeort ist bevorzugt ein
elektrischer Leiter, z.B. ein Stromkabel oder eine
Leiterbahn.
Bevorzugt sind Leistungsentnahmeeinheiten, welche einen leitenden Kontakt mit dem Entnahmeort herstellen, und zusätzlich insbesondere einen Widerstand oder eine Impedanz oder einen Transformator zur Begrenzung der entnommenen Leistung und/oder Spannung beinhalten.
In einer weiteren Ausführungsform ist eine
Leistungsentnahmeeinheit bevorzugt, welche nicht leitend mit dem Entnahmeort verbunden ist und die Leistung aufgrund der durch den Entnahmeort fließenden Ströme generiert, z.B. durch Induktion oder durch wechselnde Magnetfelder.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines
Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1: Prinzipielle Darstellung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung;
Fig. 2: Prinzipielle Darstellung einer Schaltvorrichtung nach dem Stand der Technik;
Gemäß Fig. 1 besteht die erfindungsgemäße SchaltVorrichtung aus einer Strahlungs-Signal-Empfänger-Baugruppe 1, die mit einer Solarzelle 2, gegebenenfalls über einen Akkumulator 3, verbunden ist. Die Baugruppe 1 ist einerseits an eine Festnetzspannung 4 und andererseits an einen Verbraucher - hier beispielsweise ein TV-Gerät 5 - angeschlossen.
Die Schaltvorrichtung kann ein empfangenes StrahlungsSignal - beispielsweise ein IR- oder Funksignal - aus einer
Fernbedienung 6 in einen Schaltimpuls umwandeln. Dadurch wird ein Verbraucher bzw. das TV-Gerät 5 mit der
Festnetzspannungsquelle 4 entweder verbunden oder von ihr getrennt . Die Schaltvorrichtung sollte für den Betrieb einer
Festnetzspannungsquelle von 100 - 280 Volt, 50 - 60 Hertz und bis zu 18 Ampere Stromaufnahme geeignet sein. Die
Strahlungssignalempfängerbaugruppe 1 sollte dabei
„selbstlernend" für den Empfang und die Verarbeitung handelsüblicher Fernbedienungen programmierbar sein. Hierzu gehört, dass sie ein empfangenes Signal bis zur nächsten Programmierung speichert. Für den Betrieb mehrerer
Verbraucher ist die Programmierung / Speicherung auch von unterschiedlichen Geräten parallel möglich.
Fig. 2 veranschaulicht die Schaltung eines Standby- Betriebes in herkömmlicher Bauweise. Hierzu ist das TV- Gerät 10 permanent mit dem Stromnetz 11 verbunden und verursacht hierdurch einen Standby-Verbrauch von ca. 3 W. Mittels der handelsüblichen Fernbedienung 12 kann über den Standby-Empfänger 13 des TV-Gerätes 10 der Betrieb
jederzeit aufgenommen bzw. beendet werden.

Claims

Ansprüche
1. Schaltvorrichtving, welche zwischen einer
Festspannungsquelle und einem Verbraucher angeordnet ist und nach Empfang von bestimmten Signalen den Kontakt zwischen Verbraucher und Festspannungsquelle herstellt oder diesen Kontakt unterbricht, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung eine eigene Spannungsquelle zur
Durchführung des Schaltvorgangs enthält und im
ausgeschalteten Zustand weder Strom von der
Festspannungsquelle durch den Verbraucher noch durch die Schaltvorrichtung fließt.
2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Spannungsquelle Elemente aus der Gruppe der Transformatoren, Solarzellen, Ladungsspeicher, insbesondere Akkumulatoren, Batterien, Thermoelemente oder Dynamos enthält.
3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, dass eine Solarzelle mit einem
Ladungsspeicher verbunden ist und diesen auflädt, wobei der Ladungsspeicher die Schaltvorrichtung mit Energie versorgt. . Schaltvorrichtung nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung oder Unterbrechung des Kontaktes ein elektronischer
Schalter verwendet wird, insbesondere ein Schalter aus der Gruppe Relais, Dioden, Transistoren und Schütze.
5. Schaltvorrichtung nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das SchaltSignal für einen Schaltvorgang von einer Fernbedienung geliefert wird, wobei die Fernbedienung vorzugsweise Signale aus der Gruppe Ultraschall-, Licht-, Infrarotstrahlungs-, Radiofunk- oder Mikrowellensignale aussendet .
6. Schaltvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, dass das Schaltsignal von eben jener
Fernbedienung ausgesendet wird, welche auch für das Ein- oder Ausschalten des Verbrauchers verwendet wird.
7. Schaltvorrichtung nach einem Ansprüche 5 oder 6 , dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltsignal von einer Strahlungs-Signal-Empfänger-Baugruppe empfangen, welche entsprechend dem Signal den elektronischen Schalter an oder ausschaltet und damit den Verbraucher mit der
Festspannungsquelle verbindet oder von dieser trennt .
8. Schaltvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahlungs-Signal-Empfänger- Baugruppe so gestaltet ist, dass sie das Signal einer solchen Fernsteuerung durch Abgleich von Referenzsignalen einer internen Datenbank erkennt, oder dass die Strahlungs- Signal-Empfänger-Baugruppe einen internen Speicher enthält und eine Elektronik, welche auf ein Speichersignal hin das letzte empfangene Signal als Schaltsignal zum Abgleich abspeichert oder auf andere Weise in der Lage ist, Signale von beliebigen Fernsteuerungen zu lernen.
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