EP3607651A1 - Steuerungselektronik für kältetechnische anlagen - Google Patents

Steuerungselektronik für kältetechnische anlagen

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EP3607651A1
EP3607651A1 EP18713169.3A EP18713169A EP3607651A1 EP 3607651 A1 EP3607651 A1 EP 3607651A1 EP 18713169 A EP18713169 A EP 18713169A EP 3607651 A1 EP3607651 A1 EP 3607651A1
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EP
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refrigeration
control electronics
rectifier
components
control module
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EP18713169.3A
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English (en)
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Alex Schneider
Helmut Lipp
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Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Original Assignee
Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
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Publication date
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using DC to AC converters or inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into DC
    • H02M5/42—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into DC by static converters
    • H02M5/44—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate DC into AC
    • H02M5/453—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate DC into AC using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M5/458—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate DC into AC using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
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    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H02M1/008—Plural converter units for generating at two or more independent and non-parallel outputs, e.g. systems with plural point of load switching regulators

Definitions

  • the invention relates to an electronic control system for refrigeration systems.
  • Refrigeration technology is no longer used exclusively for cooling storage rooms. Rather, in modern buildings, facilities, factories or processes, cooling is used to control certain climatic conditions. create conditions. The demands on the control system control and the performance of the refrigeration system are meanwhile, also due to the changed environmental legislation and the associated new refrigerant, so broad that a complex (much comprehensive) range of refrigeration components and systems to solve the refrigeration tasks available stands. The control and design of such a refrigeration system is therefore of particular importance.
  • this cooling device comprises a metallic and / or electrically conductive EMC housing and a converter as well as a plurality of electrically operated units within the EMC housing, which are designed to influence a local temperature in at least one area inside or outside the EMC enclosure, wherein the Inverter supplied directly to at least one or more of the units with a respective supply voltage and wherein the inverter and the units are each designed so that the specifically generated by this unit during operation of the cooling device conducted and / or field-bound EMC interference by a line-bound and / or field-bound interference of at least one of the other units is partially or completely compensated in their respective noise level.
  • DE 10 2015 108 910 A1 relates to a cooling device, in particular for the cooling of components housed in a control cabinet, with a first fan for the flow through a first heat exchanger with cabinet air and with a second fan for the flow of a second heat exchanger with ambient air, said Cooling unit has a power supply with an up-converter and / or down-converter. has, connected via a rectifier with a wide-range input for single- or multi-phase AC voltage and a capacitor charges to an intermediate circuit voltage, which is above or below a voltage applied to the wide-range input mains voltage, wherein a power supply at least one of the two fans in parallel to the capacitor is switched.
  • the individual components are purchased to realize a refrigeration system control.
  • the disadvantage here is that this results in high costs, since each of the components used, which requires EMC protection also has its own EMC filter.
  • each technical component such. B. involved fans, compressors, electric motors, etc. each own rectifier, DC link capacitor, DC / DC converter and the like needed to produce the required operating voltage for each of the components.
  • Another disadvantage arises from the required networking (communication) of the components, which often turns out to be difficult, since there are no uniform standards for this.
  • the space required in the entire device (refrigeration system) is therefore large and also results in a high assembly cost of the individual electrical and electronic components.
  • the invention is therefore based on the object to overcome the aforementioned disadvantages and to provide a controller or control electronics for refrigeration systems, in which the number of components is reduced and in which the refrigeration components share certain electronic units see or can share them ,
  • a basic idea of the invention lies in the fact that the control and / or regulation electronics for refrigeration systems are at least partially functionally integrated in a common control module unit, for which an integrative construction of a plurality of components is provided and these are combined with an interface controller.
  • a control electronics for refrigeration systems with refrigeration components comprising a central electronic control module with a rectifier and a DC link capacitor and a plurality of power amplifiers to which the refrigeration components can be connected on the voltage side interfaces of the control module, wherein the respective output stages for refrigeration systems on the input side are connected via the shared DC link capacitor to the shared rectifier and the interfaces are further connected control technology with a central interface controller.
  • the central electronic control module thus has an interface controller which can be connected or connected on the output side with all components for the refrigeration cycle on the central electronics without galvanic isolation via a simple serial interface (eg PWM or PC).
  • a simple serial interface eg PWM or PC.
  • the interface controller can be galvanically isolated on the input side with a refrigeration cycle controller or else not galvanically isolated via a serial interface and / or with external signal generators z. B. connected to temperature or pressure sensors.
  • the electronic control module also has a shared EMC filter in front of the voltage intermediate circuit has, the circuitry is preferably provided on the input side between the rectifier and an input for a single-phase or three-phase power supply with a supply voltage supply.
  • the electronic control module further comprises a jointly used boosters and / or boosters, which is preferably arranged in the circuitry between the rectifier and the DC link capacitor in the voltage intermediate circuit.
  • the electronic control module moreover also has a touch-safe DC / DC low-voltage supply for providing a SELV voltage for commutation electronics of the components to be commutated, such as the electric motors, electronically controllable valves or other units of the refrigeration components to be commutated.
  • the electronic control module has an interface for an integratable or external refrigeration cycle controller.
  • an integratable or external refrigeration cycle controller For a particularly compact design of the refrigeration cycle controller with or without an integrated control module in the control panel, display and / or interfaces for connecting a sensor and / or for connecting control elements such. B. valves, be formed.
  • the control electronics is configured in a preferred embodiment so that the output stages for the connection of the cooling components are designed as DC / AC converter. So z.
  • fans, cooling compressors or the motors required for this purpose can be connected directly to the DC / AC converter via EMC input filters.
  • the respective final stages or DC / AC converter via a respective microcontroller with the interface controller are connected control technology, so that in each case a microcontroller is the control components associated with the connected components, such as compressors, fans and the like.
  • the interface controller is connected on the input side via a serial interface to a, a commutation controlling microcontroller via a galvanic isolation.
  • Another aspect of the present invention relates to a refrigeration system comprising a plurality of refrigeration components (compressors, fans, ventilators, etc.) equipped with control electronics as described above.
  • Fig. 1 is a block diagram of an exemplary embodiment of an inventive control electronics.
  • FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of a control electronics for refrigeration systems for the operation of the refrigeration components shown (K1, K2, K3, ...) shown.
  • the control electronics comprises a central electronic control module 10, which is formed with a DC voltage intermediate circuit.
  • a rectifier 1, an intermediate circuit voltage adjustment 16 and an intermediate circuit capacitor 12 are provided.
  • the DC link voltage adaptation 16 represents a shared th boosters and / or low level. At the output of the common DC voltage intermediate circuit is thus the DC link voltage for the illustrated amplifiers 13 available.
  • the connected refrigeration components K1, K2, K3,...) Jointly use the rectifier 1 1, the EMC filter 14, the boost and / or sustain 16, and the DC link capacitor 12.
  • the output stages 13 used are designed as DC / AC converters or DC / AC power stages and provide an interface S to which the respective refrigeration components (K1, K2, K3, ...) are connected. As an example, it is shown how the refrigeration component K3, namely the fan 2, is already connected to the interface of the illustrated output stage 13.
  • the output stages 13 are connected to a central interface controller 20 in terms of control technology via the respective microcontroller 18.
  • the electronic control module 10 also has the shared EMC filter 14, which is provided on the input side between the rectifier 1 1 and an input 15 for a mains voltage supply U n .
  • control electronics 10 has a touch-safe DC / DC low-voltage supply 17 for providing a SELV voltage for commutation of the commutated to motors M and valves or other system components.
  • the illustrated electronic control module 10 further comprises an integrated refrigeration cycle controller 24 which is connected to a display 21.
  • the display 21 may be formed simultaneously via input functions as a control panel. Communication with sensors or other components may be via a bus protocol, such as. B. the Modbus done.
  • the refrigeration components K1, K2, K3, ...), thus the compressor and the two fan (fan 1 and fan 2) shown by way of example each have their own EMC input filter 22.
  • the interface controller 20 is also the input side connected via a serial interface with a microcontroller 18 controlling a commutation electronics K via a galvanic isolation T.
  • the invention is not limited in its execution to the above-mentioned preferred embodiments. Rather, a number of variants are conceivable, which make use of the illustrated solution even in fundamentally different embodiments, so it can e.g. From a load or fan power of the connected components of about 200 watts, it is technically advantageous to integrate the power part of the commutation in the motor and to supply the component with high-voltage direct voltage (eg 320V - 420V DC) from the common DC link. For this purpose, it may also be provided that there are bypass connections to the intermediate circuit, which allow a connection of the components K1, K2, K3, ... past the respective power stages 13 of the control module 0, directly at the intermediate circuit.
  • high-voltage direct voltage eg 320V - 420V DC

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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  • Rectifiers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steuerungselektronik für kältetechnische Anlagen mit kältetechnischen Komponenten (K1,..., Kn) umfassend ein zentrales elektronisches Steuerungsmodul (10) mit einem Gleichrichter (11) und einem Zwischenkreiskondensator (12) sowie einer Mehrzahl an Endstufen (13), an welche die kältetechnischen Komponenten (K1,..., Kn) spannungsseitig an Schnittstellen (S) angeschlossen werden können, wobei die jeweilige Endstufen (13) eingangsseitig über den gemeinsam genutzten Zwischenkreiskondensator (12) mit dem gemeinsam genutzten Gleichrichter (11) verbunden sind und die Schnittstellen (S) mit einem zentralen Schnittstellencontroller (20) steuerungstechnisch verbunden sind.

Description

Steuerungselektronik für kältetechnische Anlagen
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine Steuerungselektronik für kältetechnische Anlagen.
Die Kältetechnik wird längst nicht mehr ausschließlich zur Kühlung von La- gerräumen genutzt. Vielmehr wird in modernen Gebäuden, Analgen, Fabriken oder Prozessen eine Kühlung eingesetzt, um bestimmte klimatische Be- dingungen zu erzeugen. Die Ansprüche an die steuerungstechnische Regelung und die Leistung der Kälteanlage sind zwischenzeitlich, auch aufgrund der veränderten Umweltgesetzgebung und der damit verbundenen neuen Kältemittel, so breit gefächert, dass ein komplexes (viel umfassendes) Angebot an kältetechnischen Komponenten und Systemen zur Lösung der kältetechnischen Aufgaben zur Verfügung steht. Der Steuerung und Konzeption einer solchen kältetechnischen Anlage kommt daher besondere Bedeutung zu.
Aus der DE 202016106910 U1 ist eine Konzeption betreffend der EMV- Einhausung einer Kühlvorrichtung bekannt. Diese Kühlvorrichtung umfasst dazu eine metallische und/oder elektrisch leitfähige EMV-Einhausung und einen Umrichter sowie mehrere elektrisch betriebene Einheiten innerhalb der EMV-Einhausung, die ausgebildet sind eine lokale Temperatur in wenigstens einem Bereich innerhalb oder außerhalb der EMV-Einhausung zu beeinflussen, wobei der Umrichter wenigstens eine oder mehrere der Einheiten mit einer jeweiligen Versorgungsspannung unmittelbar versorgt und wobei der Umrichter und die Einheiten jeweils so ausgebildet sind, dass die von dieser Einheit im Betrieb der Kühlvorrichtung spezifisch erzeugten leitungsgebundene und/oder feldgebundene EMV-Störung durch eine leitungsgebundene und/oder feldgebundene Störung wenigstens einer der jeweils anderen Einheiten teilweise oder vollständig in ihrem jeweiligen Störpegel kompensiert wird.
Die DE 10 2015 108 910 A1 betrifft ein Kühlgerät, insbesondere für die Kühlung von in einem Schaltschrank aufgenommenen Komponenten, mit einem ersten Lüfter für die Durchströmung eines ersten Wärmetauschers mit Schaltschrankluft und mit einem zweiten Lüfter für die Durchströmung eines zweiten Wärmetauschers mit Umgebungsluft, wobei das Kühlgerät eine Spannungsversorgung mit einem Aufwärts- und/oder Abwärtswandler auf- weist, der über einen Gleichrichter mit einem Weitbereichseingang für ein- oder mehrphasige Wechselspannung verbunden ist und einen Kondensator auf eine Zwischenkreisspannung auflädt, die oberhalb bzw. unterhalb einer an dem Weitbereichseingang anliegenden Netzspannung liegt, wobei ein Netzteil mindestens eines der beiden Lüfter parallel zu dem Kondensator geschaltet ist.
Typischerweise werden zur Realisierung einer kältetechnischen Anlagensteuerung die einzelnen Komponenten zugekauft. Nachteilig ist dabei, dass dadurch hohe Kosten entstehen, da jede der verwendeten Komponenten, die einen EMV-Schutz benötigt auch ihren eigenen EMV-Filter besitzt. Ferner wird für jede technische Komponente, wie z. B. beteiligte Lüfter, Kompressoren, Elektromotoren usw. ein jeweils eigener Gleichrichter, Zwischenkreis- kondensator, DC/DC-Wandler und dergleichen benötigt, um die für die Komponenten jeweils erforderliche Betriebsspannung zu erzeugen. Ein weiterer Nachteil entsteht durch die erforderliche Vernetzung (Kommunikation) der Komponenten, die sich häufig als schwierig gestaltet, da es keine einheitlichen Standards hierfür gibt. Darüber hinaus ist der benötigte Platzbedarf im Gesamtgerät (Kälteanlage) demzufolge groß und entsteht auch ein hoher Montageaufwand der einzelnen elektrischen und elektronischen Kom- ponenten.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, vorbesagte Nachteile zu überwinden und eine Steuerung bzw. Steuerungselektronik für kältetechnische Anlagen bereitzustellen, bei der die Anzahl der Komponenten reduziert ist und bei der sich die kältetechnischen Komponenten bestimmte elektroni- sehe Einheiten teilen bzw. diese gemeinsam nutzen können.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Ein Grundgedanke der Erfindung liegt dabei darin, dass die Steuer- und/oder Regelungselektroniken für kältetechnische Anlagen wenigstens teilweise funktionell in einer gemeinsamen Steuerungsmoduleinheit integriert werden, wozu insbesondere eine integrative Bauweise einer Mehrzahl von Kompo- nenten vorgesehen ist und diese mit einem Schnittstellencontroller kombiniert werden.
Erfindungsgemäß wird hierzu eine Steuerungselektronik für kältetechnische Anlagen mit kältetechnischen Komponenten vorgeschlagen, umfassend ein zentrales elektronisches Steuerungsmodul mit einem Gleichrichter und ei- nem Zwischenkreiskondensator sowie einer Mehrzahl an Endstufen, an welche die kältetechnischen Komponenten spannungsseitig an Schnittstellen des Steuerungsmoduls angeschlossen werden können, wobei die jeweilige Endstufen für kältetechnische Anlagen eingangsseitig über den gemeinsam genutzten Zwischenkreiskondensator mit dem gemeinsam genutzten Gleich- richter verbunden sind und die Schnittstellen ferner mit einem zentralen Schnittstellencontroller steuerungstechnisch verbunden sind.
Erfindungsgemäß weist damit das zentrale elektronische Steuerungsmodul einen Schnittstellencontroller auf, der ausgangsseitig mit allen Komponenten für den Kältekreislauf auf der Zentralelektronik ohne galvanische Trennung über eine einfache serielle Schnittstelle (z. B. PWM oder PC) verbunden werden kann bzw. verbunden ist.
Der Schnittstellencontroller kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung eingangsseitig mit einem Kältekreislaufregler galvanisch getrennt oder auch nicht galvanisch getrennt über eine serielle Schnittstelle und/oder mit externen Signalgebern z. B. mit Temperatur- oder Drucksensoren verbunden sein.
Weiter vorteilhaft ist es, wenn das elektronische Steuerungsmodul ferner einen gemeinsam genutzter EMV-Filter vor dem Spannungszwischenkreis aufweist, der schaltungstechnisch vorzugsweise eingangsseitig zwischen dem Gleichrichter und einem Eingang für eine einphasige oder dreiphasige Netzeinspeisung mit einer Speisespannungsversorgung vorgesehen ist.
In einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das elektronische Steuerungsmodul ferner einen gemeinsam genutzten Hochsteller und/oder Tiefsteller aufweist, der schaltungstechnisch vorzugsweise zwischen dem Gleichrichter und dem Zwischenkreiskondensator im Spannungszwischenkreis angeordnet ist.
Es ist weiter von Vorteil, wenn das elektronische Steuerungsmodul darüber hinaus auch eine berührsichere DC/DC-Niederspannungsversorgung zur Bereitstellung einer SELV-Spannung für Kommutierungselektroniken der zu kommutierenden Komponenten, wie die Elektromotoren, elektronisch ansteuerbare Ventile oder anderer zu kommutierender Einheiten der kältetechnischen Komponenten aufweist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das elektronische Steuerungsmodul eine Schnittstelle für einen integrierbaren oder externen Kältekreislaufregler aufweist. Für eine besonders kompakte Bauweise kann der Kältekreislaufregler mit oder ohne ein im Steuerungsmodul integrierten Bedienteil, Display und/oder Schnittstellen zum Anschluss einer Sensorik und/oder zum Anschluss von Steuerungselementen, wie z. B. Ventilen, ausgebildet sein.
Die Steuerungselektronik ist in einer bevorzugten Ausführungsform so konfiguriert, dass die Endstufen für den Anschluss der Kühlkomponenten als DC/AC-Wandler ausgebildet sind. So können z. B. Ventilatoren, Kühlkompressoren oder die dazu benötigten Motoren über EMV-Eingangsfilter direkt mit den DC/AC-Wandler verbunden werden.
Es ist in diesem Zusammenhang weiter von Vorteil, wenn die jeweiligen End- stufen bzw. DC/AC-Wandler über je einen Mikrocontroller mit dem Schnittstellencontroller steuerungstechnisch verbunden sind, so dass jeweils ein Mikrocontroller den angeschlossenen Komponenten, wie Kompressoren, Ventilatoren und dergleichen steuerungstechnisch zugeordnet ist. Weiter kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass der Schnittstellencontroller eingangsseitig über eine serielle Schnittstelle mit einem, eine Kommutierungselektronik steuernden, Mikrocontroller über eine galvanische Trennung verbunden ist.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine kältetechnische Anlage umfassend eine Mehrzahl an kältetechnischen Komponenten (Kompressoren, Lüfter, Ventilatoren, usw.), die mit einer wie zuvor beschriebenen Steuerungselektronik ausgestattet bzw. verbunden sind.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Be- Schreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer beispielhaften Ausführung einer erfindungsgemäßen Steuerungselektronik.
In der Figur 1 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Steue- rungselektronik für kältetechnische Anlagen zum Betrieb von den dargestellten kältetechnischen Komponenten (K1 , K2, K3,...) gezeigt.
Die Steuerungselektronik umfasst ein zentrales elektronisches Steuerungsmodul 10, welches mit einem Gleichspannungszwischenkreis ausgebildet ist. Hierzu sind ein Gleichrichter 1 , eine Zwischenkreisspannungsanpassung 16 und ein Zwischenkreiskondensator 12 vorgesehen.
Die Zwischenkreisspannungsanpassung 16 stellt einen gemeinsam genutz- ten Hochsteller und/oder Tiefsteller dar. Am Ausgang des gemeinsamen Gleichspannungszwischenkreis steht somit die Zwischenkreisspannung für die gezeigten Endstufen 13 zur Verfügung. Wie in dem Blockschaltbild zu erkennen ist, verwenden die angeschlossenen kältetechnischen Komponen- ten (K1 , K2, K3,...) gemeinsam den Gleichrichter 1 1 , den EMV-Filter 14, den Hochsteller und/oder Tiefsteller 16 und den Zwischenkreiskondensator 12.
Die verwendeten Endstufen 13 sind als DC/AC-Wandler bzw. DC/AC- Leistungsstufen ausgebildet und stellen eine Schnittstelle S bereit, an welche die jeweiligen kältetechnischen Komponenten (K1 , K2, K3, ...) angeschlossen werden. Exemplarisch ist dargestellt, wie die kältetechnische Komponente K3, nämlich der Lüfter 2, bereits an der Schnittstelle der dargestellten Endstufe 13 angeschlossen ist.
Die Endstufen 13 sind mit einem zentralen Schnittstellencontroller 20 steuerungstechnisch über die jeweiligen Mikrocontroller 18 verbunden. Das elektronische Steuerungsmodul 10 weist ferner den gemeinsam genutzter EMV-Filter 14 auf, der schaltungstechnisch eingangsseitig zwischen dem Gleichrichter 1 1 und einem Eingang 15 für eine Netzspannungsversorgung Un vorgesehen ist.
Weiterhin besitzt die Steuerungselektronik 10 eine berührsichere DC/DC- Niederspannungsversorgung 17 zur Bereitstellung einer SELV-Spannung für Kommutierungselektroniken der zu kommutierenden Motoren M und Ventile oder für andere Anlagenkomponenten.
Das gezeigte elektronische Steuerungsmodul 10 weist ferner einen integrierten Kältekreislaufregler 24 auf, der mit einem Display 21 verbunden ist. Das Display 21 kann gleichzeitig über Eingabefunktionen als Bedienteil ausgebildet sein. Die Kommunikation mit Sensoren oder anderen Komponenten kann über ein Bus-Protokoll, wie z. B. dem Modbus erfolgen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel besitzen die kältetechnischen Komponenten (K1 , K2, K3,...), somit der Kompressor und die beiden exemplarisch dargestellten Lüfter (Lüfter 1 und Lüfter 2) jeweils einen eigenen EMV-Eingangsfilter 22. Der Schnittstellencontroller 20 ist ferner eingangsseitig über eine serielle Schnittstelle mit einem eine Kommutierungselektronik K steuernden Mikro- controller 18 über eine galvanische Trennung T verbunden.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht, so kann es z.B. ab einer Last bzw. Ventilatorleistungen der angeschlossenen Komponenten von ca. 200 Watt technisch vorteilhaft sein den Leistungsteil der Kommutierung jeweils im Motor zu integrieren und die Komponente mit Hochvolt-Gleichspannung (z. B. 320V - 420V DC) aus dem gemeinsamen Zwischenkreis zu versorgen. Hierzu kann auch vorgesehen sein, dass es Bypass-Verbindungen zum Zwischenkreis gibt, die einen Anschluss der Komponenten K1 , K2, K3, ... an den jeweiligen Leistungsstufen 13 des Steuerungsmoduls 0 vorbei, direkt am Zwischenkreis ermöglichen.
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Claims

Patentansprüche
1. Steuerungselektronik für kältetechnische Anlagen mit kältetechnischen Komponenten (K1 , Kn) umfassend ein zentrales elektronisches Steuerungsmodul (10) mit einem Gleichrichter (1 1) und einem Zwi- schenkreiskondensator (12) sowie einer Mehrzahl an Endstufen (13), an welche die kältetechnischen Komponenten (K1 , Kn) span- nungsseitig an Schnittstellen (S) angeschlossen werden können, wobei die jeweilige Endstufen (13) eingangsseitig über den gemeinsam genutzten Zwischenkreiskondensator (12) mit dem gemeinsam genutzten Gleichrichter (1 ) verbunden sind und die Schnittstellen (S) mit einem zentralen Schnittstellencontroller (20) steuerungstechnisch verbunden sind.
2. Steuerungselektronik nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Steuerungsmodul (10) ferner einen gemeinsam genutzter EMV-Filter (14) aufweist, der schaltungstechnisch vorzugsweise eingangsseitig zwischen dem Gleichrichter (1 1) und einem Eingang (15) für eine Netzspannungsversorgung (Un) vorgesehen ist.
3. Steuerungselektronik nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Steuerungsmodul (10) ferner einen gemeinsam genutzten Hochsteller und/oder Tiefsteller (16) aufweist, der schaltungstechnisch vorzugsweise zwischen dem Gleichrichter (11) und dem Zwischenkreiskondensator (12) angeordnet ist.
4. Steuerungselektronik nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Steuerungsmodul (10) ferner eine berührsichere DC/DC-Niederspannungsversorgung (17) zur Bereitstellung einer SELV-Spannung für Kommutierungselektroniken der zu kommutierenden Motoren (M), Ventile oder anderer zu kommutie- render Einheiten der kältetechnischen Komponenten (K1 , Kn) auf- weist.
5. Steuerungselektronik nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Steuerungsmodul (10) eine Schnittstelle für einen integrierbaren oder externen Kältekreislaufregler aufweist.
6. Steuerungselektronik nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Endstufen (13) als DC/AC-Wandler ausgebildet sind.
7. Steuerungselektronik nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Endstufen (13) ferner über einen Mikrocontroller (18) mit dem Schnittstellencontroller (20) steuerungstechnisch verbunden sind.
8. Steuerungselektronik nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnittstellencontroller (20) ein- gangsseitig über eine serielle Schnittstelle mit einem eine Kommutierungselektronik (K) steuernden Mikrocontroller (18) über eine galvanische Trennung (T) verbunden ist.
9. Kältetechnische Anlage umfassend eine Mehrzahl an kältetechnischen Komponenten (K1 , Kn), die mit der Steuerungselektronik gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 über die Schnittstellen (S) verbunden sind.
10. Kältetechnische Anlage nach Anspruch 9, wobei wenigstens zwei der kältetechnischen Komponenten (K1 , Kn) entweder einen Lüfter, einen Kompressor, einen Ventilator oder eine andere einen Elektromotor aufweisende Komponente darstellen.
EP18713169.3A 2017-07-18 2018-03-19 Steuerungselektronik für kältetechnische anlagen Ceased EP3607651A1 (de)

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