ES2939737T3 - Procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo eléctrico controlable y disposición con el dispositivo eléctrico controlable - Google Patents

Procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo eléctrico controlable y disposición con el dispositivo eléctrico controlable Download PDF

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Steffen Pierstorf
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Abstract

La invención se refiere a un método para operar un dispositivo eléctrico controlable (2) que está conectado por medio de un enlace de datos (4) a un controlador (3) para controlar el dispositivo eléctrico (2), estando diseñado el dispositivo eléctrico para intercambiar electricidad potencia con una red eléctrica conectada (6) y que comprende un sensor ambiental para recoger información ambiental. En el método, el controlador transmite señales de control al dispositivo eléctrico por medio del enlace de datos; el dispositivo eléctrico asume un primer o un segundo estado operativo dependiendo de las señales de control transmitidas, donde el dispositivo eléctrico intercambia energía con la red eléctrica cuando está en el primer estado operativo y el dispositivo eléctrico no intercambia energía con la red eléctrica cuando está en el segundo estado operativo; la información ambiental recopilada por medio del sensor ambiental se transmite a través del enlace de datos al controlador solo cuando el dispositivo eléctrico se encuentra en el segundo estado operativo. La invención también se refiere a un conjunto (1) para llevar a cabo el método según la invención. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo eléctrico controlable y disposición con el dispositivo eléctrico controlable
La presente invención hace referencia a un procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo eléctrico controlable.
Los dispositivos eléctricos controlables son generalmente aquellos que son susceptibles de ser controlados y/o regulados por un dispositivo de control de nivel superior. Por ejemplo, un dispositivo eléctrico controlable puede comprender componentes controlables, como interruptores controlables, de modo que el control del dispositivo eléctrico se puede realizar mediante el control de los componentes controlables.
Para controlar el dispositivo eléctrico, se produce una comunicación de datos entre el dispositivo eléctrico y el dispositivo de control. Las comunicaciones de datos comprenden por lo general señales de control transmitidas desde el dispositivo de control al dispositivo eléctrico. Dependiendo de la aplicación, esta comunicación de datos puede requerir la transmisión de señales de control en intervalos de tiempo muy acotados, que pueden ser inferiores a los 100 microsegundos. En este caso, la velocidad de transmisión de datos es correspondientemente alta.
Particularmente en el campo de la tecnología de alta tensión, los dispositivos eléctricos controlables suelen estar conectados a una red eléctrica, por ejemplo, a una red de suministro. Por lo general, los dispositivos eléctricos están configurados para intercambiar energía eléctrica o potencia con la red, como en el caso de los dispositivos de corrección del factor de potencia y similares. En este caso, el dispositivo de control puede asumir el control o la regulación del intercambio de energía eléctrica entre el dispositivo eléctrico y la red. Sin embargo, esto requiere a su vez velocidades de transmisión de datos muy elevadas entre el dispositivo eléctrico y el de control.
Generalmente, los dispositivos eléctricos controlables, especialmente en el campo de la tecnología de alta tensión, son relativamente costosos. Con los elevados costes de fabricación, puesta en marcha y funcionamiento de este tipo de equipos eléctricos, aumenta el interés por la mayor fiabilidad posible de los mismos. De este modo, se pueden optimizar los costes de funcionamiento y de mantenimiento.
La solicitud EP 1892631 A2 revela un procedimiento para alimentar datos a transmitir en un bus de datos en serie, en el que se determina el factor de carga para el bus de datos en serie y, dependiendo del factor de carga determinado, los datos a transmitir se acoplan en el bus de datos en serie o se retienen.
De la solicitud DE 10031 891 A1 se conoce un procedimiento para operar un dispositivo conectado a una red de comunicaciones del vehículo.
Por lo tanto, el objeto de la presente invención consiste en proponer un procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo eléctrico controlable que permita que el dispositivo funcione de la forma más fiable posible y, al mismo tiempo, con bajos costes.
El objeto se resuelve conforme a la invención según la reivindicación 1 mediante un procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo eléctrico controlable, que consiste en un módulo de conmutación de un convertidor modular multinivel y que está conectado con un dispositivo de control para controlar el dispositivo eléctrico mediante una conexión de datos; en donde el dispositivo eléctrico está configurado para intercambiar energía eléctrica con una red eléctrica conectada y comprende un sensor ambiental para detectar información ambiental, en el cual el dispositivo de control transmite señales de control al dispositivo eléctrico a través de la conexión de datos; el dispositivo eléctrico asume un primer o segundo estado operativo dependiendo de las señales de control transmitidas, en donde en su primer estado operativo el dispositivo eléctrico intercambia energía eléctrica con la red eléctrica y en su segundo estado operativo el dispositivo eléctrico no intercambia energía eléctrica con la red eléctrica; en donde la información ambiental registrada por el sensor ambiental sólo se transmite al dispositivo de control a través de la conexión de datos cuando el dispositivo eléctrico está en el segundo estado operativo. De acuerdo con la invención, el segundo estado operativo sólo se utiliza para transmitir informaciones ambientales. En particular, no se transmite informaciones ambientales cuando el dispositivo eléctrico se encuentra en el primer estado operativo.
De acuerdo con la invención, el dispositivo eléctrico está equipado con un sensor ambiental que puede obtener ciertos datos de medición del entorno del dispositivo eléctrico. En este contexto, debe entenderse que la información ambiental no comprende el estado operativo eléctrico del dispositivo eléctrico, es decir, por ejemplo, una corriente que fluye a través del dispositivo eléctrico o a través de sus componentes o una tensión aplicada a estos componentes, ni comprende estados de los interruptores contenidos en el mismo. Más bien, la información ambiental consiste en datos que pueden obtenerse a partir de una observación de un entorno, especialmente, un entorno inmediato del dispositivo eléctrico. Esto también comprende el registro de datos de medición fuera, dentro o sobre una carcasa externa del dispositivo eléctrico. Ejemplos de ello pueden ser mediciones de temperatura de una temperatura externa en un entorno inmediato del dispositivo eléctrico o mediciones de vibraciones en la carcasa. La información medioambiental se adquiere y se pone a disposición del dispositivo de control. La información adicional puede aumentar ventajosamente la fiabilidad del dispositivo eléctrico. Resulta posible, por ejemplo, determinar y evaluar un estado general inmediato de envejecimiento del dispositivo eléctrico y planificar ciclos de mantenimiento. Por supuesto, dentro del alcance de la invención está permitido que no se utilicen todas fases en las que el dispositivo eléctrico se encuentra en el segundo estado operativo para transmitir información ambiental. Más bien, es concebible utilizar algunas de las fases seleccionadas para este fin.
Al mismo tiempo, la información ambiental y las señales de control se intercambian o transmiten mediante el mismo enlace de datos. De esta manera, se pueden minimizar ventajosamente los costes del dispositivo eléctrico, ya que se puede prescindir de una infraestructura de comunicaciones adicional para transmitir la información ambiental. Por lo general, la transmisión de las señales de control utiliza toda la capacidad de la conexión de datos, de modo que la transmisión de información ambiental adicional a través de la misma conexión de datos no es posible sin medidas adicionales. Sin embargo, en relación con este aspecto, se ha reconocido en el contexto de la invención que esta carga es desigual, de modo que el segundo estado operativo del dispositivo eléctrico ofrece la posibilidad de utilizar también el enlace de datos para transmitir la información ambiental. Esto se debe a que en el primer estado operativo, es decir, mientras el dispositivo eléctrico intercambia energía con la red conectada, el dispositivo de control debe realizar temporalmente un control intensivo, mientras que en el segundo estado operativo el dispositivo eléctrico no participa en el intercambio de energía, por lo cual se encuentra en un cierto estado inactivo y, por lo tanto, debe ser controlado menos intensivamente en términos de tiempo. Además, se puede aprovechar la circunstancia de que la información ambiental experimenta un cambio comparativamente lento que no se encuentra en el rango temporal de las señales de control (rango de milisegundos). La transmisión de la información ambiental puede tener lugar a petición del dispositivo de control o también sin ser solicitada.
De manera correspondiente, el dispositivo eléctrico transmite informaciones de estado al dispositivo de control a través de la conexión de datos. De esta manera, el dispositivo de control genera las señales de control considerando las informaciones de estado. Por lo tanto, el control del dispositivo eléctrico se realiza mediante la retroalimentación y el suministro de informaciones de estado. Las informaciones de estado se obtienen convenientemente mediante la medición de corriente y tensión eléctricas. De este modo, el control resulta particularmente eficaz, ya que aumenta el tráfico de datos a través de la conexión de datos. Las informaciones de estado se transmiten convenientemente a intervalos de tiempo en el rango de los microsegundos. La velocidad de transmisión correspondiente en este caso es preferentemente mayor en el primer estado de funcionamiento del dispositivo eléctrico que en su segundo estado de funcionamiento.
De acuerdo con una forma de ejecución de la invención, las informaciones ambientales y las informaciones de estado se transmiten en paquetes de datos alternados entre sí. Mientras el dispositivo eléctrico se encuentra en el segundo estado operativo, la información ambiental y la información de estado se transmiten alternadamente en un proceso multiplexado. De esta manera, la información medioambiental puede estar disponible de forma eficiente sin sacrificar la velocidad de transmisión de las informaciones de estado.
En algunas aplicaciones puede resultar ventajoso cuando la información ambiental se procesa mediante un dispositivo de procesamiento de datos y/o se almacena temporalmente mediante una unidad de almacenamiento de datos del dispositivo eléctrico antes de transmitirse al dispositivo de control; en donde la información ambiental procesada y/o almacenada temporalmente se transmite al dispositivo de control. El procesamiento puede consistir, por ejemplo, en promediado, filtrado de paso bajo o similares. El cambio temporal de los datos de medición del entorno suele ser comparativamente lento, por lo que puede no ser necesario transmitir cada valor de medición. De esta manera es posible reducir ventajosamente el tráfico de datos.
A partir de los valores de tensión y/o corriente medidos en el dispositivo eléctrico, se puede determinar adecuadamente una cantidad de energía eléctrica que puede intercambiarse con la red. Esta información y/o también información sobre el estado de funcionamiento del dispositivo eléctrico (por ejemplo, estado operativo uno o dos) se puede transmitir al dispositivo de control como informaciones de estado.
Como información ambiental se puede trasmitir, por ejemplo, una temperatura, una vibración mecánica, una humedad y/o una presión de aire en el dispositivo eléctrico. La información ambiental se puede transmitir como valores de medición individuales o en bloques de datos. En el primer caso, ventajosamente, la transmisión de señales de control y/o informaciones de estado sólo se interrumpe durante un tiempo relativamente corto. En este último caso, se hace posible ventajosamente una densidad de datos relativamente alta de las informaciones ambientales.
De acuerdo con una forma de ejecución de la invención, el dispositivo eléctrico comprende interruptores semiconductores conmutables, en donde los estados de conmutación de los interruptores semiconductores se transmiten como informaciones de estado.
Preferentemente, el dispositivo eléctrico comprende un acumulador de energía, mediante el cual el dispositivo eléctrico intercambia energía con la red eléctrica en su primer estado operativo, y que está puenteado en el segundo estado operativo del dispositivo eléctrico, de modo que no se produce ningún intercambio de energía entre el dispositivo eléctrico y la red eléctrica. En este caso, la cantidad de energía que se puede intercambiar puede ser la tensión que cae en el acumulador de energía, por ejemplo, un condensador. El puenteo del acumulador de energía es una forma especialmente sencilla de implementar el segundo estado operativo del dispositivo eléctrico. El estado de tensión del acumulador de energía cambia entonces con especial rapidez cuando el acumulador de energía toma energía de la red o la suministra a la red. A su vez, el rápido cambio del estado de tensión requiere una elevada velocidad de transmisión de la información de estado. Cuando el dispositivo de almacenamiento de energía está puenteado, éste se puede utilizar para transmitir la información ambiental.
La presente invención también hace referencia a una disposición que comprende un dispositivo de control y un dispositivo eléctrico controlable que está conectado al dispositivo de control para controlar el dispositivo eléctrico a través de una conexión de datos; en donde el dispositivo eléctrico está configurado para intercambiar energía eléctrica con una red eléctrica conectada; en donde el dispositivo de control está configurado para transmitir señales de control al dispositivo eléctrico a través de la conexión de datos; el dispositivo eléctrico está configurado para asumir un primer o un segundo estado operativo en función de las señales de control transmitidas; en donde, en su primer estado operativo, el dispositivo eléctrico puede intercambiar energía con la red eléctrica y, en su segundo estado operativo, el dispositivo eléctrico no puede intercambiar energía con la red eléctrica.
Tal disposición es conocida en el estado del arte en forma de convertidor modular multinivel. Un convertidor modular multinivel presenta una estructura modular y comprende módulos de conmutación conectados en serie, cada uno de los cuales comprende interruptores semiconductores conmutables y un acumulador de energía eléctrica. Durante el funcionamiento del convertidor modular multinivel, los acumuladores de energía de los módulos de conmutación se cargan o descargan, en donde en la salida del convertidor modular multinivel se genera una tensión predeterminada por una unidad central de control y regulación.
El objeto de la presente invención consiste en indicar una disposición de la clase mencionada que sea lo más fiable y rentable posible.
El objeto se resuelve mediante una disposición según la reivindicación 9 de acuerdo con la invención en donde el dispositivo eléctrico comprende un sensor ambiental para detectar información del entorno y está configurado para transmitir la información ambiental detectada mediante el sensor ambiental al dispositivo de control a través del enlace de datos únicamente cuando el dispositivo eléctrico está en el segundo estado operativo.
La red eléctrica que se puede conectar a la disposición puede tratarse de una red de tensión alterna o una red de tensión continua o bien una conexión de tensión continua. Además, la disposición se puede conectar a múltiples redes eléctricas. Por ejemplo, la disposición puede consistir en un inversor con un lado de tensión alterna y un lado de tensión continua, en donde el lado de tensión alterna se puede conectar a una línea de tensión alterna y el lado de tensión continua se puede conectar a una línea de tensión continua. Dependiendo de la configuración del dispositivo y de su control, el intercambio de energía eléctrica entre el dispositivo eléctrico y la red eléctrica conectada puede provocar un cambio en la potencia activa y/o reactiva de la red.
De manera conveniente, el dispositivo eléctrico comprende un dispositivo de procesamiento de datos y/o una unidad de almacenamiento de datos; en donde la información ambiental se puede procesar mediante un dispositivo de procesamiento de datos y/o se puede almacenar temporalmente mediante una unidad de almacenamiento de datos del dispositivo eléctrico antes de ser transmitida al dispositivo de control; en donde la información ambiental procesada y/o almacenada temporalmente se puede transmitir al dispositivo de control.
Las ventajas de la disposición conforme a la invención resultan en particular de las ventajas que ya se han descrito anteriormente en relación con el procedimiento conforme a la invención.
De acuerdo con una forma de ejecución de la invención, el sensor ambiental está configurado para detectar una temperatura, una vibración mecánica, una humedad y/o una presión atmosférica en el dispositivo eléctrico y ponerla a disposición como información ambiental del dispositivo eléctrico. El sensor ambiental, en donde también son concebibles múltiples sensores ambientales, dispone ventajosamente de una interfaz que permite una conexión a la conexión de datos, por ejemplo, una conexión de fibra óptica.
Preferentemente, el dispositivo eléctrico comprende interruptores semiconductores conmutables, en donde los estados de conmutación de los interruptores semiconductores se pueden transmitir como informaciones de estado. Los interruptores semiconductores pueden ser, por ejemplo, IGBT, IGCT o similares. Sin embargo, el dispositivo eléctrico también puede comprender interruptores controlables, en particular interruptores semiconductores, por ejemplo, como tiristores.
Según una forma de ejecución de la disposición, el dispositivo eléctrico comprende un acumulador de energía, mediante el cual el dispositivo eléctrico intercambia energía con la red eléctrica en su primer estado operativo, y que está puenteado en el segundo estado operativo del dispositivo eléctrico, de modo que no se produce ningún intercambio de energía entre el dispositivo eléctrico y la red eléctrica. El acumulador de energía puede, por ejemplo, se puentear mediante un interruptor de puenteo adecuado. El dispositivo eléctrico puede comprender, por ejemplo, interruptores semiconductores y acumuladores de energía conectados entre sí en un circuito de medio puente o de puente completo conocido por los especialistas, o en un circuito funcionalmente equivalente.
Según una forma de ejecución de la invención, el dispositivo eléctrico en su funcionamiento se encuentra en un potencial eléctrico de más de 1 kV, el dispositivo de control está en un potencial eléctrico de menos de 100 V, preferentemente en un potencial de tierra, y el enlace de datos es un enlace de fibra óptica. En tal caso, la conexión de fibra óptica resulta especialmente ventajosa porque proporciona una separación de potencial entre el potencial de alta tensión y el potencial de tierra. La conexión de fibra óptica puede ser, por ejemplo, una fibra óptica.
De acuerdo con la invención, la disposición es un convertidor modular multinivel que presenta una pluralidad de módulos de conmutación, y al menos uno de los módulos de conmutación viene dado por el dispositivo eléctrico. Los módulos de conmutación se conectan en serie entre sí para conformar una válvula inversora del convertidor multinivel. Los módulos de conmutación se pueden controlar individualmente y de forma independiente. Un dispositivo de control central está conectado preferentemente a cada uno de los módulos de conmutación mediante su propio enlace de datos, preferentemente en forma de una conexión de fibra óptica.
Por supuesto, todas las características y componentes descritos en relación con el procedimiento conforme a la invención también se pueden implementar individualmente o en combinación en relación con la disposición conforme a la invención.
A continuación, la invención se explica más detalladamente mediante ejemplos de ejecución de las figuras 1 y 2.
La figura 1 muestra un primer ejemplo de ejecución de una disposición conforme a la presente invención, en una representación esquemática.
La figura 2 muestra un segundo ejemplo de ejecución de una disposición conforme a la invención, en una representación esquemática.
La figura 1 muestra una disposición 1 con un dispositivo eléctrico controlable 2 y un dispositivo de control 3 para controlar el dispositivo eléctrico 2. El dispositivo eléctrico 2 está conectado al dispositivo de control 3 mediante un enlace de datos 4.
El dispositivo eléctrico 2 está conectado a través de un dispositivo de conexión 5 adecuado a una red eléctrica 6, en el presente ejemplo de ejecución a una red de tensión alterna. El dispositivo eléctrico 2 puede tomar energía eléctrica de la red 6 o suministrársela. En función de la configuración o la topología del dispositivo eléctrico, esto puede dar lugar a que se inyecten en la red eléctrica conectada tanto potencia activa como potencia reactiva.
El dispositivo eléctrico 2 comprende además un primer sensor ambiental 7, que está fijado a una carcasa del dispositivo eléctrico 2 y está dispuesto para medir una temperatura en el dispositivo eléctrico 2. Además, el dispositivo eléctrico comprende un segundo sensor ambiental 8 dispuesto dentro de la carcasa y adaptado para medir una humedad en un entorno del dispositivo eléctrico 2.
Tanto el primer como el segundo sensor ambiental están configurados para transmitir la información de entorno respectivamente detectada al dispositivo de control 3 mediante el enlace de datos 4. El primer sensor ambiental también está preparado para el procesamiento previo y el almacenamiento temporal de la información ambiental. El procedimiento conforme a la invención se puede ilustrar a continuación mediante la disposición 1. El dispositivo de control 3 envía una señal de control al dispositivo eléctrico 2 a través de la conexión de datos 4. En función de la señal de control, el dispositivo eléctrico 2 asume un primer estado operativo en el que intercambia energía con la red o un segundo estado operativo en el que no intercambia energía con la red. Sólo en el caso de que el dispositivo eléctrico 2 asuma el segundo estado operativo, la información ambiental proporcionada por los dos sensores ambientales se transmite al dispositivo de control 3 a través de la conexión de datos 4.
La figura 2 muestra una disposición 10 con un dispositivo eléctrico 11 y un dispositivo de control 21. El dispositivo eléctrico 11 comprende dos interruptores semiconductores conmutables 12, 13, así como un acumulador de energía 18, que están conectados entre sí en un circuito de medio puente. El primer interruptor semiconductor 12 está dispuesto en un ramal de puente 22 entre una primera y una segunda conexión 14 o 15 del dispositivo eléctrico 11. Mediante el primer interruptor semiconductor 12 se puede puentear el acumulador de energía eléctrica 18. Las conexiones 14 y 15 sirven para conectar el dispositivo eléctrico 11 a otros dispositivos eléctricos del mismo tipo y/o a una o varias redes eléctricas (no representadas en la figura 2). El segundo interruptor semiconductor 13 y el acumulador de energía 18 están dispuestos en paralelo al primer interruptor semiconductor 12. Un primer diodo libre 16 está conectado antiparalelo con el primer interruptor semiconductor 12, y un segundo diodo libre 17 está conectado antiparalelo con el segundo interruptor semiconductor 13.
El dispositivo eléctrico 11 comprende además un conjunto de accionamiento 19 que se encarga de accionar los dos interruptores semiconductores 12, 13. El módulo de control 19 está conectado del lado de la entrada a una conexión de datos en forma de conexión de fibra óptica 23 y está conectado con un dispositivo de control 21 mediante la conexión de fibra óptica 23. El dispositivo de control 21 transmite señales de control al dispositivo eléctrico 11 y, al mismo tiempo, recibe informaciones de estado del dispositivo eléctrico 11. Las informaciones de estado comprenden informaciones sobre los estados de conmutación de los interruptores semiconductores 12, 13 ("conductor" o "bloqueado") y una tensión en el acumulador de energía 18. Otras informaciones de estado pueden ser una tensión en los terminales 14, 15 o una corriente eléctrica a través del dispositivo eléctrico 11.
El dispositivo eléctrico 11 puede asumir un primer estado operativo en el cual el primer interruptor semiconductor 12 está desactivado. En este primer estado operativo, el dispositivo eléctrico 11 puede extraer energía eléctrica de la red eléctrica conectada o entregarla a la red mediante el dispositivo de almacenamiento de energía 18, en función de la polaridad de la corriente o la tensión. El dispositivo eléctrico 11 puede asumir además un segundo estado operativo en el cual el primer interruptor semiconductor 12 es conductor. En este segundo estado operativo, el acumulador de energía eléctrica 18 se puentea para que no haya intercambio de energía eléctrica con la red conectada.
En el primer estado de funcionamiento, se producen grandes cambios de tensión y corriente eléctrica. En consecuencia, en particular, la información de estado en el primer estado operativo se debe transmitir en intervalos de tiempo relativamente acotados, es decir, con una alta tasa de transmisión de datos. En el primer estado operativo, esto provoca una alta carga de la conexión de datos 23. En el segundo estado operativo, la carga de la conexión de datos 23 es correspondientemente menor.
El dispositivo eléctrico 11 comprende además un sensor ambiental 20. El sensor ambiental 20 está fijado espacialmente al exterior de una carcasa 24 del dispositivo eléctrico 11. En el ejemplo representado, el sensor ambiental 20 consta de varios componentes sensores y está configurado para detectar una temperatura, una humedad, una presión atmosférica y vibraciones en la carcasa 24 y ponerlas a disposición como información ambiental. El sensor ambiental dispone de una interfaz 25 que permite conectar el sensor ambiental 20 a la conexión de fibra óptica 23. Esto permite transmitir la información ambiental al dispositivo de control 21 mediante la conexión de fibra óptica. Alternativamente, el sensor ambiental 20 se puede conectar al módulo de control 19 para que la información ambiental se pueda enviar al dispositivo de control 21 a través del módulo de control 19. El módulo de control 19 también puede desempeñar la función de una unidad de procesamiento de datos, mediante la cual la información ambiental puede ser procesada previamente y/o almacenada temporalmente.
Cuando se transmite al dispositivo de control 21 la información de estado que indica que el dispositivo eléctrico 11 se encuentra en el segundo estado operativo, el dispositivo de control 21 transmite una solicitud al dispositivo eléctrico 11 para que envíe la información ambiental. La información ambiental se distribuye, por ejemplo, a un primer y un tercer paquete de datos. A continuación, estos dos paquetes de datos se transmiten al dispositivo de control 21 alternadamente con un segundo y un cuarto paquete de datos, cada uno de los cuales contiene informaciones de estado (es decir, en el orden: primer, segundo, tercer, cuarto paquete de datos).
Cuando en un momento posterior el dispositivo eléctrico 11 asume el primer estado operativo, la transmisión de la información ambiental no continúa hasta que el dispositivo eléctrico cambie de nuevo al segundo estado operativo.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo eléctrico controlable (2), que consiste en un módulo de conmutación de un convertidor modular multinivel y que está conectado con un dispositivo de control (3) para controlar el dispositivo eléctrico (2) mediante una conexión de datos (4); en donde el dispositivo eléctrico (2) está configurado para intercambiar energía eléctrica con una red eléctrica conectada (6) y comprende un sensor ambiental (7, 8) para detectar información ambiental, en el cual
el dispositivo de control (3) transmite señales de control al dispositivo eléctrico (2) a través de la conexión de datos (4);
el dispositivo eléctrico (2) asume un primer o segundo estado operativo dependiendo de las señales de control transmitidas, en donde en su primer estado operativo el dispositivo eléctrico (2) intercambia energía eléctrica con la red eléctrica (6) y en su segundo estado operativo el dispositivo eléctrico (2) no intercambia energía eléctrica con la red eléctrica (6),
caracterizado porque
la información ambiental registrada por el sensor ambiental (7, 8) sólo se transmite al dispositivo de control (3) a través de la conexión de datos (4) cuando el dispositivo eléctrico (2) está en el segundo estado operativo.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde el dispositivo eléctrico (2) transmite informaciones de estado al dispositivo de control (3) a través de la conexión de datos (4) y el dispositivo de control (3) genera las señales de control considerando las informaciones de estado.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, en donde, en el segundo estado operativo, las informaciones ambientales y las informaciones de estado se transmiten en paquetes de datos alternados entre sí.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, en donde la información ambiental se procesa mediante un dispositivo de procesamiento de datos (7) y/o se almacena temporalmente mediante una unidad de almacenamiento de datos (7) del dispositivo eléctrico (2) antes de transmitirse al dispositivo de control (3); en donde la información ambiental procesada y/o almacenada temporalmente se transmite al dispositivo de control (3).
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, en donde como información de estado se transmite una cantidad de energía eléctrica que se puede intercambiar con la red (6) y/o información sobre el estado de funcionamiento del dispositivo eléctrico (2).
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, en donde como información ambiental se transmite una temperatura, una vibración mecánica, una humedad y/o una presión de aire en el dispositivo eléctrico (2).
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, en donde el dispositivo eléctrico (11) comprende interruptores semiconductores conmutables (12, 13), en donde los estados de conmutación de los interruptores semiconductores (12, 13) se transmiten como informaciones de estado.
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, en donde el dispositivo eléctrico (11) comprende un acumulador de energía (18), mediante el cual el dispositivo eléctrico (11) intercambia energía con la red eléctrica en su primer estado operativo, y que está puenteado en el segundo estado operativo del dispositivo eléctrico (11), de modo que no se produce ningún intercambio de energía entre el dispositivo eléctrico (11) y la red eléctrica.
9. Disposición (1) que comprende un dispositivo de control (3) y un dispositivo eléctrico controlable (2) que está conectado al dispositivo de control (3) para controlar el dispositivo eléctrico (2) a través de una conexión de datos (4); en donde el dispositivo eléctrico (2) está configurado para intercambiar energía eléctrica con una red eléctrica conectada (6); en donde el dispositivo de control (3) está configurado para transmitir señales de control al dispositivo eléctrico (2) a través de la conexión de datos (4);
el dispositivo eléctrico (2) está configurado para asumir un primer o un segundo estado operativo en función de las señales de control transmitidas; en donde, en su primer estado operativo, el dispositivo eléctrico puede intercambiar energía con la red eléctrica (6) y, en su segundo estado operativo, el dispositivo eléctrico (2) no puede intercambiar energía con la red eléctrica (6); en donde la disposición (1) consiste en un convertidor modular multinivel con una pluralidad de módulos de conmutación, y al menos uno de los módulos de conmutación está dado por el dispositivo eléctrico, caracterizado porque
el dispositivo eléctrico (2) comprende un sensor ambiental (7, 8) para detectar información sobre el entorno y está configurado para transmitir la información ambiental detectada mediante el sensor ambiental (7, 8) al dispositivo de control (3) a través del enlace de datos (4) únicamente cuando el dispositivo eléctrico (2) se encuentra en el segundo estado operativo.
10. Disposición según la reivindicación 9, en donde el dispositivo eléctrico (2) comprende un dispositivo de procesamiento de datos (7) y/o una unidad de almacenamiento de datos (7); en donde la información ambiental se puede procesar mediante un dispositivo de procesamiento de datos (7) y/o se puede almacenar temporalmente mediante una unidad de almacenamiento de datos (7) del dispositivo eléctrico antes de ser transmitida al dispositivo de control (3); en donde la información ambiental procesada y/o almacenada temporalmente se puede transmitir al dispositivo de control (3).
11. Disposición según una de las reivindicaciones 9 ó 10, en donde el sensor ambiental (7, 8) está configurado para detectar una temperatura, una vibración mecánica, una humedad y/o una presión atmosférica en el dispositivo eléctrico (2) y ponerla a disposición como información ambiental del dispositivo eléctrico (2).
12. Disposición según una de las reivindicaciones 9 a 11, en donde el dispositivo eléctrico (11) comprende interruptores de semiconductores conmutables (12, 13); en donde los estados de conmutación de los interruptores de semiconductores (12, 13) se pueden transmitir como información de estado.
13. Disposición según una de las reivindicaciones 9 a 12, en donde el dispositivo eléctrico (11) comprende un acumulador de energía (18), mediante el cual el dispositivo eléctrico (11) intercambia energía con la red eléctrica en su primer estado operativo y que está puenteado en el segundo estado operativo del dispositivo eléctrico, de modo que no se produce ningún intercambio de energía entre el dispositivo eléctrico (11) y la red eléctrica.
14. Disposición según una de las reivindicaciones 9 a 13, en donde el dispositivo eléctrico (2) está en un potencial eléctrico de más de 1 kV cuando está en funcionamiento, el dispositivo de control (3) está en un potencial eléctrico de menos de 100 V y el enlace de datos es un enlace de fibra óptica.
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