ES2970164T3 - Disposición de aparatos con capacidad de bus con una resistencia terminal conmutable - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un dispositivo con capacidad de bus que tiene una interfaz de entrada y una interfaz de salida para conectarse a un bus en serie, particularmente un bus CAN, en donde la interfaz de entrada y la interfaz de salida tienen cada una al menos una conexión de línea de señal, y que además tiene una resistencia de terminación para terminar el bus y un aparato de conmutación para conmutar la resistencia de terminación activa en función del estado de conexión de las interfaces de entrada y salida, en donde la interfaz de entrada y la interfaz de salida tienen cada una una conexión de voltaje de suministro para proporcionar un voltaje de suministro a las interfaces de salida y/o entrada de un respectivo dispositivo con capacidad de bus siguiente y una conexión de retroalimentación para recibir el voltaje de suministro desde una interfaz de salida y/o entrada de un respectivo dispositivo con capacidad de bus siguiente, en donde el aparato de conmutación tiene un circuito de evaluación para determinar la presencia de la tensión de alimentación en las conexiones de retroalimentación de las interfaces de entrada y salida y un circuito de activación para activar la resistencia terminal cuando el circuito de evaluación determina que la tensión de alimentación está ausente de la conexión de retroalimentación de la interfaz de entrada y/ o desde la conexión de retroalimentación de la interfaz de salida. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Disposición de aparatos con capacidad de bus con una resistencia terminal conmutable

La presente invención se refiere en general a la terminación de un sistema de bus mediante una resistencia terminal conmutable. A ese respecto, la invención se refiere, por un lado, a un aparato con capacidad de bus con una interfaz de entrada y una interfaz de salida para la conexión a un bus CAN con un conector enchufable M12 de cinco polos, presentando las interfaces de entrada y de salida en cada caso al menos una conexión de líneas de señales, así como además con una resistencia terminal para terminar el sistema de bus y un dispositivo de conmutación para la conmutación activa de la resistencia terminal en función del estado de conexión de las interfaces de entrada y de salida. A ese respecto, la invención se refiere también a una disposición de aparatos con varios aparatos con capacidad de bus de este tipo, que están conectados con sus interfaces de entrada y de salida a un bus en serie. Por otro lado, la invención se refiere también a un acumulador de energía, en el que varios de los aparatos con capacidad de bus mencionados anteriormente están unidos entre sí mediante un bus en serie.

En la técnica de acumulación de energía se usan recientemente bloques de acumulación de alto rendimiento, a los que están asociados unidades de control, para controlar la rápida acumulación y descarga de grandes cantidades de energía. Si varios de tales acumuladores de alto rendimiento se conmutan en paralelo o se conmutan conjuntamente, para hacer funcionar de manera electrificada un aparato de trabajo más grande, de gran consumo de energía, tal como por ejemplo una máquina de construcción o un dispositivo de elevación, tal como un ascensor, los dispositivos de control de los acumuladores de energía individuales se unen entre sí habitualmente mediante un sistema de bus, para que los dispositivos de control puedan comunicarse entre sí y puedan controlarse dado el caso por un control de sistema de orden superior, para conseguir por ejemplo una homogeneización del estado de carga y/o de la descarga/la carga de los acumuladores de energía individuales. A ese respecto, el sistema de bus puede ser en particular un bus en serie tal como por ejemplo un bus CAN(Controller Area Network Bus,bus de red de área de controlador), que está muy extendido para la interconexión de aparatos de control, utilizándose sin embargo tales buses CAN no solo para la interconexión de los aparatos de control de acumuladores de energía, sino también para otros aparatos de control y aplicaciones.

Un bus CAN o en serie de este tipo tiene que finalizarse o terminarse, para un buen funcionamiento, en el primer y el último participante con una resistencia terminal, por ejemplo para conseguir una inmunidad a la perturbación suficiente y evitar reflexiones a tasas de transmisión de datos de mayor frecuencia. En el caso de un bus CAN, que es un bus de dos hilos que trabaja en serie con arquitectura abierta, que como medio de transmisión usa predominantemente cables trenzados con una impedancia nominal de 120 ohmios, en un bus CAN una resistencia terminal habitual o una terminación de bus habitual asciende a aproximadamente 120 ohmios en cada caso en los dos extremos del bus.

Habitualmente, una resistencia terminal de este tipo se coloca manualmente durante el montaje del sistema de bus. Un instalador puede insertar por ejemplo una clavija con una resistencia terminal de este tipo en la interfaz de salida queda sin unir del último participante así como en la interfaz de entrada igualmente sin unir del primer participante, para finalizar o terminar los extremos del bus en serie. Sin embargo, según el entorno de instalación y el lugar de montaje, una colocación manual de este tipo de una clavija de resistencia terminal puede ser compleja y conlleva además el peligro de que se olvide la terminación por un montaje descuidado. Por otro lado, existe la problemática de que, por ejemplo en los acumuladores de energía, las interfaces de bus no presentan una configuración normalizada, para la que haya clavijas terminales apropiadas.

Para evitar la colocación manual de resistencias terminales, ya se ha pensado prever resistencias terminales conmutables, que pueden conectarse y desconectarse mediante un dispositivo de conmutación, en función de si se necesita una terminación o no. Por ejemplo, la publicación WO 2017/102 479 A1 muestra una disposición de conmutación para una terminación de línea conmutable de un bus CAN en un automóvil, estando conectado allí entre las líneas de señales del bus CAN un dispositivo de conmutación electrónico con un microprocesador, que puede conectar una resistencia terminal al bus en serie y desconectarla del mismo. A ese respecto se desacopla de manera superóhmica una tensión de bus media del bus en serie y se transforma en una tensión de control para el dispositivo de conmutación, usando la unidad de conmutación transistores de efecto de campo para encender o apagar las resistencias terminales. A través del microcontrolador puede programarse el encendido y apagado.

Además, la publicación DE 202013100624 U1 describe aparatos con capacidad de bus, que presentan en cada caso una resistencia terminal, que puede conectarse y desconectarse. A ese respecto, la conexión o desconexión debe tener lugar mediante un comando de control, que se transmite desde una unidad de control de orden superior a través del propio sistema de bus y se retransmite a un respectivo participante, lo que sin embargo requiere que el sistema de bus ya funcione tanto que dicho comando de control pueda transmitirse.

Además, el documento DE 102013201 106 A1 describe un aparato con capacidad de bus con una interfaz de entrada y una interfaz de salida para la conexión a un bus CAN, debiendo interconectarse varios de tales aparatos con capacidad de bus entre sí a través de CAN. A ese respecto, el bus puede terminarse a través de una resistencia terminal conmutable, cuando se notifica una ausencia de la tensión de abastecimiento en una interfaz.

La presente invención se basa en el objetivo de crear un aparato con capacidad de bus mejorado, una disposición mejorada de tales aparatos con capacidad de bus así como un dispositivo de acumulación de energía mejorado del tipo mencionado en cada caso al principio, evitar las desventajas del estado de la técnica y perfeccionar este último de manera ventajosa. En particular pretende conseguirse una terminación de bus automática en el primer y el último participante del sistema de bus, que haga superflua una terminación manual y clavijas terminales adaptadas especialmente así como uniones configuradas especialmente y evite igualmente de manera fiable una terminación en participantes intermedios.

Según la invención, dicho objetivo se alcanza mediante un aparato con capacidad de bus según la reivindicación 1, una disposición de aparatos unida mediante un bus en serie según la reivindicación 12 así como un dispositivo de acumulación de energía según la reivindicación 16. Configuraciones preferidas de la invención son el objeto de las reivindicaciones dependientes.

Es decir, se propone prever en los aparatos con capacidad de bus un autorreconocimiento, que permite reconocer al propio aparato si es un primer o último participante del sistema de bus o un participante intermedio, y en función de la posición de participante o posición de bus detectada de manera autónoma activar una resistencia terminal conmutable y de lo contrario desactivarla. Mediante un autorreconocimiento de este tipo en los aparatos con capacidad de bus puede prescindirse de una programación externa y de la transmisión de comandos de control a través del sistema de bus que dado el caso todavía no funciona, lo que hace que la configuración del sistema de bus sea fiable y sencilla.

Según la invención, según un primer aspecto se propone que las interfaces de entrada y de salida del aparato con capacidad de bus presenten en cada caso una conexión de tensión de abastecimiento, independiente de la conexión de líneas de señales, para proporcionar una tensión de abastecimiento a la interfaz de entrada y/o de salida que debe conectarse a través del sistema de bus de un aparato con capacidad de bus posterior, así como una conexión de realimentación para recibir la tensión de abastecimiento de un aparato con capacidad de bus posterior unido a través del sistema de bus, presentando el dispositivo de conmutación para la conmutación activa de la resistencia terminal un circuito de evaluación para determinar la aplicación de la tensión de abastecimiento en la conexión de realimentación de la interfaz de entrada y en la conexión de realimentación de la interfaz de salida así como un circuito de activación para la conmutación activa de la resistencia terminal, cuando en la conexión de realimentación de la interfaz de entrada y en la conexión de realimentación de la interfaz de salida se detecta en cada caso la aplicación de la tensión de abastecimiento por parte del circuito de evaluación. Es decir, el aparato con capacidad de bus presenta una interfaz de entrada y una interfaz de salida, que presentan en cada caso una conexión de tensión de abastecimiento independiente para proporcionar la tensión de abastecimiento al aparato conectado en cada caso posterior y en cada caso una conexión de realimentación para recibir la tensión de abastecimiento del aparato conectado en cada caso siguiente, de modo que mediante la aplicación de la tensión de abastecimiento a las conexiones de realimentación de la interfaz de entrada y de la interfaz de salida puede determinarse si el aparato en el bus en serie es el primer o el último participante o un participante intermedio. Si hay tensión de abastecimiento en ambas conexiones de realimentación, es decir tanto en la interfaz de entrada como en la interfaz de salida, a ambos lados del aparato están conectados participantes adicionales al bus, de los que procede la tensión de abastecimiento, de modo que la resistencia terminal se desactiva o puede seguir desactivada. Sin embargo, si no hay tensión de abastecimiento en la conexión de realimentación de la interfaz de entrada y/o en la conexión de realimentación de la interfaz de salida, al menos en un sentido falta un participante adyacente adicional, de modo que el respectivo aparato es el primer o el último participante en el bus en serie y se el circuito de activación activa la resistencia terminal.

Dichas interfaces de entrada y de salida del aparato con capacidad de bus pueden estar realizadas por ejemplo a través de clavijas independientes, por medio de las que el aparato puede conectarse en el lado de entrada y en el lado de salida al bus.

A ese respecto, la conexión de tensión de abastecimiento y/o la conexión de realimentación de la interfaz de entrada así como la conexión de tensión de abastecimiento y/o la conexión de realimentación de la interfaz de salida pueden estar configuradas en cada caso de manera separada galvánicamente, de modo que la provisión o la recepción de la tensión de abastecimiento tiene lugar de manera independiente de la transmisión de señal de control. En particular, dichas conexiones de tensión de abastecimiento y de realimentación pueden estar separadas de la al menos una conexión de líneas de señales de las interfaces de bus.

El sistema de bus en serie es un bus CAN y la interfaz de entrada y la interfaz de salida comprenden dos conexiones de líneas de señales para transmitir una señal alta y una señal baja. Adicionalmente a estas conexiones de líneas de señales de CAN alta y de CAN baja, tanto la interfaz de entrada como la interfaz de salida comprenden las conexiones de abastecimiento y de realimentación mencionadas anteriormente, en particular separadas galvánicamente.

Ventajosamente, la interfaz de entrada y la interfaz de salida pueden comprender en cada caso también una conexión a masa, que ventajosamente está configurada igualmente de manera separada galvánicamente.

Ventajosamente, el sistema de bus usa conectores enchufables de múltiples polos en sí estandarizados en forma de un conector enchufable de cinco polos, que está configurado como conector enchufable M12 de cinco polos, usándose también líneas de bus CAN estandarizadas en forma de líneas de bus CAN M12. Pueden evitarse modificaciones adicionales en los conectores enchufables.

El circuito de evaluación, por medio del que se determina la aplicación de la tensión de abastecimiento a las dos conexiones de realimentación de las interfaces de entrada y de salida, puede estar construido básicamente de diferente manera y presentar por ejemplo un sistema de sensores, tal como un sensor de corriente y/o de tensión, para detectar la tensión de abastecimiento en la conexión de realimentación. Sin embargo, en un perfeccionamiento ventajoso de la invención, el circuito de evaluación puede presentar dos elementos de conmutación y/o elementos constructivos semiconductores conectados en serie, de los un elemento de conmutación obtiene la tensión de abastecimiento en la conexión de realimentación de la interfaz de entrada y el otro elemento de conmutación obtiene la tensión de abastecimiento en la conexión de realimentación de la interfaz de salida como señal de ajuste y/o de conmutación, conectando directamente o bloqueando los elementos de conmutación, según la aplicación o la no aplicación de la tensión de abastecimiento, un señal de ajuste. Mediante la conexión en serie de los dos elementos de conmutación se conecta directamente la señal de ajuste solo cuando en las conexiones de realimentación hay tensión de abastecimiento, es decir tanto a la interfaz de entrada como a la interfaz de salida está conectado en cada caso un aparato con capacidad de bus adicional. Dicha señal de ajuste se usa entonces para desactivar la resistencia terminal.

La tensión de abastecimiento aplicada a las conexiones de realimentación no tiene que dirigirse directamente como señal de entrada a dichos elementos de conmutación, sino que dado el caso puede procesarse o transformarse previamente, por ejemplo mediante la intercalación de resistencias.

Los dos elementos de conmutación conectados en serie pueden ser ventajosamente transistores de efecto de campo o comprender transistores de efecto de campo. En particular, como elementos de conmutación pueden usarse MOSFET. Un MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor-Field-Effect-Transistor) de este tipo es un transistor de efecto de campo por medio de semiconductor de óxido metálico y pertenece a los transistores de efecto de campo por medio de semiconductor de aislante metálico que pueden usarse en general, que en ocasiones se denominan también MISFET. Aunque hoy en día a menudo se usa polisilicio dopado como material de compuerta, aun así se conserva la denominación MOSFET, también cuando esta ya no sea correcta a falta de material de compuerta metálico.

Tales transistores de efecto de campo pueden conectarse en su mayor parte sin potencia o sin pérdida, de modo que la resistencia terminal también puede activarse o desactivarse con una pequeña tensión de abastecimiento, que se transmite desde la conexión de abastecimiento de una interfaz a la conexión de realimentación de la otra interfaz, la resistencia terminal.

Los transistores de efecto de campo conectados en serie pueden conectar directamente en particular una tensión de abastecimiento, que se proporciona al circuito de evaluación o al circuito de activación a través de una conexión de tensión de abastecimiento del dispositivo de conmutación, como señal de ajuste, señal de ajuste con la que el circuito de activación desactiva o activa entonces la resistencia terminal.

En particular, a los dos transistores de efecto de campo conectados en serie se les puede suministrar desde un lado la tensión de abastecimiento, mientras que el otro lado de los dos transistores de efecto de campo conectados en serie está conectado a la masa, de modo que en el caso de transistores de semiconductor conectados directamente se lleva la tensión de abastecimiento a la masa.

Sin embargo, si uno de los dos transistores de efecto de campo no está conectado directamente, porque en una de las conexiones de realimentación de las interfaces de entrada y de salida no hay tensión de abastecimiento, la tensión de abastecimiento del dispositivo de conmutación no se lleva a la masa, sino que puede emitirse como señal de ajuste a un relé de conmutación, que puede activar entonces la resistencia terminal.

Dicho relé de conmutación para activar y desactivar la resistencia terminal puede estar conectado entre la conexión de abastecimiento del dispositivo de conmutación por un lado y los dos transistores de efecto de campo conectados en serie por otro lado, para solicitarse o no solicitarse con la tensión de abastecimiento de dicha manera en función del estado de conmutación de los transistores de efecto de campo.

A ese respecto, dicho relé de conmutación puede estar configurado básicamente de diferente manera, pudiendo usarse según una realización ventajosa de la invención un relé de conmutación óptico, en particular un relé óptico con resistencia directa baja en la salida.

Por ejemplo, un LED óptico en la entrada del relé puede abastecerse a través de una resistencia previa o varias resistencias previas con corriente, pudiendo servir como tensión de abastecimiento la tensión de abastecimiento separada galvánicamente del dispositivo de conmutación.

Adicionalmente a la al menos una resistencia previa, a la entrada del relé pueden estar conectados los dos transistores de efecto de campo mencionados anteriormente, en particular MOSFET.

En el lado de salida, al relé óptico está conectada la resistencia terminal 12, que está activada o desactivada según la posición de conmutación del relé. Dicha resistencia terminal puede terminar o no termina a través del relé óptico, según su estado de conmutación, las dos líneas de señales del sistema de bus en serie o las dos conexiones de líneas de señales de la interfaz de entrada y/o de la interfaz de salida, es decir la línea de CAN alta y de CAN baja del sistema de bus CAN.

Para la construcción del sistema de bus en serie se unen entre sí varios aparatos con capacidad de bus del tipo descrito o se conectan en cada caso a la línea de bus, conectándose cada aparato por un lado con su interfaz de entrada y por otro lado su interfaz de salida, de modo que la interfaz de salida de un primer aparato se une con la interfaz de entrada de un segundo aparato, segundo aparato que se une a su vez con su interfaz de salida con la interfaz de entrada de un tercer aparato. Si de dicha manera se agrupan tres aparatos al bus, en el primer aparato la interfaz de entrada se queda sin unir y en el tercer aparato la interfaz de salida se queda sin unir. A través de las conexiones de tensión de abastecimiento, el primer aparato, en este su interfaz de salida, emite la tensión de abastecimiento a la conexión de realimentación del segundo aparato. A la inversa, el segundo aparato emite a través de la conexión de tensión de abastecimiento en su interfaz de entrada la tensión de abastecimiento a la interfaz de salida del primer aparato.

De manera similar, la interfaz de salida del segundo aparato abastece la conexión de realimentación del tercer aparato con la tensión de abastecimiento, ocupando dicho tercer aparato a través de su interfaz de entrada la conexión de realimentación de la interfaz de salida del segundo aparato con la tensión de abastecimiento. Sin embargo, en el tercer aparato, la conexión de realimentación a la interfaz de salida se queda sin tensión de abastecimiento.

Correspondientemente, al primer aparato le falta la tensión de abastecimiento en la conexión de realimentación de la interfaz de entrada, y al tercer aparato le falta la tensión de abastecimiento en la conexión de realimentación de la interfaz de salida. Sin embargo, el segundo aparato tiene aplicada en las conexiones de realimentación de la interfaz de entrada y la interfaz de salida en cada caso la tensión de abastecimiento.

Correspondientemente, el circuito de evaluación del segundo aparato reconoce que es un aparato intermedio, cuya resistencia de conexión no tiene que activarse. Los dos MOSFET explicados del segundo aparato conectan directamente la tensión de abastecimiento a la masa, de modo que el relé de conmutación no activa la resistencia terminal.

Por otro lado, en el primer aparato y en el tercer aparato en cada caso uno de los dos transistores de efecto de campo permanece no conectado directamente sin señal de entrada, de modo que la tensión de abastecimiento no se lleva a la masa. Esto acciona el respectivo relé de conmutación a la posición de activación, para activar la resistencia terminal.

De manera especialmente ventajosa, el dispositivo de autorreconocimiento puede utilizarse en los elementos constructivos de un dispositivo de acumulación de energía, pudiendo comprender un dispositivo de acumulación de energía de este tipo varias celdas de almacenamiento de energía, en particular celdas de almacenamiento de energía en sí autárquicas, que están acopladas entre sí a través de un bus en serie. A ese respecto, las respectivas celdas de almacenamiento de energía pueden comprender un dispositivo de control que comprende por ejemplo un microprocesador y una memoria de programa, dispositivo de control de la celdas de almacenamiento de energía pueden acoplarse entre sí a través del bus en serie. A ese respecto, dado el caso puede conectarse también un control de sistema de orden superior al bus.

Dichas celdas de almacenamiento de energía pueden comprender ventajosamente uno o varios bloques de almacenamiento, que pueden comprender en cada caso uno o varios condensadores de almacenamiento, en particular en forma de condensadores de doble capa. A ese respecto, a los bloques de almacenamiento están asociados accionadores de corriente, en particular en forma de accionadores de CC-CC bidireccionales, por medio de lo que puede controlarse la alimentación y la descarga de energía eléctrica a o desde los bloques de almacenamiento. Los dispositivos de control mencionados anteriormente de la celdas de almacenamiento de energía pueden controlar en particular dichos accionadores de corriente y estar unidos también con los almacenamientos de condensador, por ejemplo para detectar su estado de carga.

La presente invención se explica a continuación más detalladamente mediante un ejemplo de realización preferido y dibujos asociados. En los dibujos se muestran:

la figura 1: un aparato con capacidad de bus con una interfaz de entrada de bus y una interfaz de salida de bus así como un dispositivo de conmutación para encender y apagar una resistencia de terminación para terminar el bus que puede conectarse a las interfaces de entrada y de salida,

la figura 2: la conexión de varios aparatos con capacidad de bus, que están dotados en cada caso de un dispositivo de conmutación para la conexión y desconexión automáticas de una resistencia terminal.

Como muestra la figura 1, un aparato con capacidad de bus (al igual que los aparatos con capacidad de bus adicionales 2 y 3 en la figura 2) puede presentar en cada caso una interfaz de entrada 5 y una interfaz de salida 6, que están configuradas en forma de clavijas y pueden insertarse o unirse de manera independiente a un bus en serie 16 en forma de un bus CAN.

A ese respecto, cada una de las interfaces de entrada y de salida 5 y 6 comprende en cada caso dos conexiones de líneas de señales 7 y 8, para conectarse a las dos líneas de señales de un bus en serie 16 en forma de un bus CAN en sus líneas de CAN alta y de CAN baja.

Adicionalmente a las dos conexiones de líneas de señales 7 y 8, cada una de las interfaces de entrada y de salida 5 y 6 comprende además una conexión de tensión de abastecimiento 9, para proporcionar una tensión de abastecimiento a la interfaz del aparato en cada caso posterior, y una conexión de realimentación 10, con cuya ayuda puede captarse o recibirse la tensión de abastecimiento proporcionada por un aparato posterior. A ese respecto, dichas conexiones de abastecimiento y de realimentación 9 y 10 están configuradas ventajosamente en cada caso de manera separada galvánicamente y/o aisladas eléctricamente de las conexiones de líneas de señales 7 y 8.

Adicionalmente a dichas conexiones de abastecimiento y de realimentación 9 y 10, cada una de las interfaces de entrada y de salida 5 y 6 comprende además ventajosamente una conexión a masa 11 (GND), que ventajosamente está configurada igualmente de manera separada galvánicamente o aislada eléctricamente de las demás conexiones.

Como muestran las figuras 1 y 2, las conexiones de abastecimiento 9 y conexiones de realimentación 10 en la interfaz de entrada 5 y la interfaz de salida 6 están dispuestas de manera complementaria entre sí, de tal manera que la conexión de tensión de abastecimiento 9 de la interfaz de entrada 5 se une con la conexión de realimentación 10 de una interfaz de salida 6 del aparato posterior, mientras que la conexión de realimentación 10 de la interfaz de entrada 5 se une con la conexión de abastecimiento 9 de la interfaz de salida del aparato conectado posterior. Con otras palabras, la disposición de las conexiones de abastecimiento y de realimentación 9 y 10 se realiza de tal manera que la conexión de realimentación de la interfaz de entrada recibe la tensión de abastecimiento de la interfaz de salida de un aparato posterior y la conexión de realimentación de la interfaz de salida obtiene la tensión de abastecimiento de la interfaz de entrada de un aparato posterior, véase la figura 2.

Sin embargo, las conexiones de líneas de señales 7 y 8 así como la conexión a masa 11 están dispuestas del mismo modo, de modo que cada interfaz se conecta igualmente a la masa y la conexión de CAN alta a la línea de CAN alta y la conexión de CAN baja a la línea de CAN baja.

Como aclaran la figura 1 y también la figura 2, las señales recibidas en las conexiones de realimentación 10 de la interfaz de entrada 5 y la interfaz de salida 6 se emiten en forma de la tensión de abastecimiento dado el caso recibida a un circuito de evaluación 14, que comprende dos elementos de conmutación conectados en serie 17 preferiblemente en forma de transistores de efecto de campo. Dichos elementos de conmutación 17 pueden ser en particular los denominados MOSFET.

Como muestra la figura 1, las tensiones de abastecimiento recibidas en las conexiones de realimentación 10 pueden emitirse a través de una resistencia previa como señal de entrada o señal de conmutación a dichos MOSFET 17, estando unido un elemento de conmutación 17 con la conexión de realimentación 10 de la interfaz de entrada 5, mientras que el otro elemento de conmutación 17 de los dos elementos conectados en serie está conectado con la conexión de realimentación 10 de la interfaz de salida 6.

La fase de transistores de efecto de campo que comprende los dos MOSFET 17 está conectada por un lado a la masa, véase la conexión a masa 11 -17, mientras que el otro extremo de los elementos de conmutación conectados en serie 17 está conectada a la tensión de abastecimiento.

Si los dos transistores de efecto de campo 17 están conectados directamente, lo que es el caso en el caso de aplicar la tensión de abastecimiento a ambas conexiones de realimentación 10 de las dos interfaces de entrada y de salida 5 y 6, la tensión de abastecimiento se lleva a la masa. Sin embargo, si uno de los dos elementos de conmutación 17 o ambos elementos de conmutación permanecen bloqueados, la tensión de abastecimiento no se lleva a la masa y acciona correspondientemente un relé de conmutación 18 a otra posición de conmutación.

Dicho relé 18 forma parte de un circuito de activación 15, por medio del que puede activarse o desactivarse una resistencia terminal 12 prevista en el aparato. A ese respecto, dicho relé 18 puede ser en particular un relé óptico y presentar en el lado de entrada una resistencia previa o varias resistencias previas, véase la figura 1.

Dependiendo de si la tensión de abastecimiento se lleva a través de los elementos de conmutación 17 a la masa o no se lleva a la masa, dicho relé 18 conecta la resistencia terminal 12 conectada en el lado de salida a las dos conexiones de líneas de señales 7 y 8.

En el lado de entrada, el relé 18 está conectado al tramo de unión entre la tensión de abastecimiento y la masa, concretamente de manera ventajosa entre la conexión de tensión de abastecimiento y los dos elementos de conmutación conectados en serie 17, véase la figura 1.

Como muestra la figura 2, varios de tales aparatos con capacidad de bus 1, 2 y 3 pueden conectarse en serie al bus 16, estando conectado sin embargo solo el aparato central 2 tanto con su interfaz de entrada 5 como su interfaz de salida 6 al bus 16. En el primer aparato 1, la interfaz de entrada 5 queda sin unir y solo la interfaz de salida 6 está conectada al bus 16. En el último o tercer aparato 3, la interfaz de entrada 5 está conectada, mientras que la interfaz de salida 6 queda sin unir.

Correspondientemente, la interfaz de entrada 5 del primer aparato 1 no recibe en su conexión de realimentación 10 (a falta de una conexión de un aparato adicional) la tensión de abastecimiento, de modo que el MOSFET 17 conectado a la conexión de realimentación 10 de la interfaz de entrada 5 no se conecta directamente y correspondientemente no se lleva la tensión de abastecimiento a la masa. De este modo se conmuta el relé 18 a la posición activa, en la que la resistencia terminal 12 está conectada.

De manera análoga, la interfaz de salida 6 del tercer o último aparato 3 en la conexión de realimentación 10 carece de una tensión de abastecimiento que entre en la misma, de modo que el MOSFET 17 conectado a la interfaz de salida 6 o su conexión de realimentación 10 permanece bloqueado y la tensión de abastecimiento tampoco se lleva a la masa. De este modo queda también en el tercer aparato 3 la tensión de abastecimiento conectada al relé 18, que activa correspondientemente la resistencia terminal 12 del tercer aparato 3.

Sin embargo, en el segundo aparato 2 tanto en la conexión de realimentación 10 de la interfaz de entrada 5 como en la conexión de realimentación 10 de la interfaz de salida 6 hay tensión de abastecimiento, de modo que ambos MOSFET 17 se conectan directamente y se lleva la tensión de abastecimiento a la masa. Correspondientemente, la resistencia terminal 12 permanece desactivada.

Los aparatos con capacidad de bus 1, 2 y 3 mostrados en la figura 2 pueden ser en particular celdas de almacenamiento de energía, que comprenden en cada caso un bloque de almacenamiento, un almacenamiento de condensador, en particular un condensador de doble capa, así como pueden comprender un accionador de CC-CC bidireccional. Tales celdas de almacenamiento de energía pueden presentar además en cada caso un dispositivo de control local o interno, que controla los bloques de almacenamiento y el accionador de CC-CC y se conecta a través de dichas interfaces de entrada y de salida 5 y 6 al bus 16.

A ese respecto puede estar previsto ventajosamente que el dispositivo de conmutación 13 incluyendo el circuito de evaluación 14 y el circuito de activación 15 y la resistencia terminal 12 esté integrado en la respectiva celda de almacenamiento de energía, es decir en el respectivo aparato 1, 2 o 3, en particular esté alojado en el interior de la carcasa de la celda de almacenamiento de energía.

Claims (16)

1. REIVINDICACIONES

   i.Aparato con capacidad de bus con una interfaz de entrada (5) y una interfaz de salida (6) para la conexión a un bus CAN, presentando la interfaz de entrada (5) y la interfaz de salida (6) en cada caso al menos una conexión de líneas de señales (7, 8), así como además con una resistencia terminal (12) para terminar el bus (16) y un dispositivo de conmutación (13) para la conmutación activa de la resistencia terminal (12) en función del estado de conexión de las interfaces de entrada y de salida (5, 6), presentando la interfaz de entrada (5) y la interfaz de salida (6) en cada caso una conexión de tensión de abastecimiento (9) para proporcionar una tensión de abastecimiento a las interfaces de entrada y/o de salida de un aparato con capacidad de bus en cada caso siguiente y una conexión de realimentación (10) para recibir la tensión de abastecimiento desde una interfaz de salida y/o de entrada de un aparato con capacidad de bus en cada caso siguiente, presentando el dispositivo de conmutación (13) un circuito de evaluación (14) para determinar la aplicación de la tensión de abastecimiento en las conexiones de realimentación (10) de las interfaces de entrada y de salida (5, 6) así como un circuito de activación (15) para la conmutación activa de la resistencia terminal (12) cuando en la conexión de realimentación (10) de la interfaz de entrada (5) y/o en la conexión de realimentación (10) de la interfaz de salida (6) el circuito de evaluación (14) establece la ausencia de la tensión de abastecimiento, presentando la interfaz de entrada (5) y/o la interfaz de salida (6) un conector enchufable de cinco polos en forma de un conector enchufable M12 de cinco polos, y porque el bus CAN está en forma de líneas de bus CAN M12.
2. 2. Aparato con capacidad de bus según la reivindicación anterior, estando configuradas separadas de manera galvánica la conexión de tensión de abastecimiento (9) y/o la conexión de realimentación (10) de la interfaz de entrada (5) y/o de la interfaz de salida (6) y/o estando aisladas eléctricamente de la conexión de líneas de señales (7, 8).
3. 3. Aparato con capacidad de bus según una de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo la interfaz de entrada (5) y la interfaz de salida (6) en cada caso dos conexiones de líneas de señales (7, 8).
4. 4. Aparato con capacidad de bus según una de las reivindicaciones anteriores, presentando la interfaz de entrada (5) y la interfaz de salida (6) en cada caso una conexión a masa (11), en particular una conexión a masa configurada de manera separada galvánicamente.
5. 5. Aparato con capacidad de bus según una de las reivindicaciones anteriores, estando dispuestas las conexiones de abastecimiento y de realimentación (9 y 10) en las interfaces de entrada y de salida (5, 6) de tal manera que la conexión de abastecimiento (9) de la interfaz de entrada (5) se conecta con la conexión de realimentación (10) de la interfaz de salida (6) de un aparato que debe conectarse al bus (16) posterior, la conexión de realimentación (10) de la interfaz de entrada (5) se conecta con la conexión de abastecimiento (9) de la interfaz de salida del aparato que debe conectarse posterior, la conexión de abastecimiento (9) de la interfaz de salida (6) se conecta con la conexión de realimentación de la interfaz de entrada de un aparato que debe conectarse posterior, y la conexión de realimentación (10) de la interfaz de salida (6) se conecta con la conexión de abastecimiento de una interfaz de entrada de un aparato que debe conectarse posterior.
6. 6. Aparato con capacidad de bus según una de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo el circuito de evaluación (14) dos elementos de conmutación conectados en serie (17), de los que un elemento de conmutación (17) está unido con la conexión de realimentación (10) de la interfaz de entrada (5) y el otro elemento de conmutación (17) está unido con la conexión de realimentación (10) de la interfaz de salida (6).
7. 7. Aparato con capacidad de bus según la reivindicación anterior, comprendiendo los dos elementos de conmutación (17) en cada caso un transistor de efecto de campo, en particular en forma de un MOSFET, recibiendo los transistores de efecto de campo en cada caso la tensión de abastecimiento aplicada a la respectiva conexión de realimentación (10) o una señal de tensión derivada de la misma como señal de entrada.
8. 8. Aparato con capacidad de bus según una de las dos reivindicaciones anteriores, llevando los dos elementos de conmutación (17) una conexión de tensión de abastecimiento del circuito de activación (15) a la masa cuando ambos elementos de conmutación (17) están conectados directamente, o la bloquean con respecto a la masa cuando al menos uno de los elementos de conmutación (17) no está conectado directamente.
9. 9. Aparato con capacidad de bus según una de las reivindicaciones anteriores, presentando el circuito de activación (15) un relé (18), que está conectado en el lado de entrada al tramo de unión entre una conexión de tensión de abastecimiento y los dos elementos de conmutación conectados en serie (17).
10. 10.Aparato con capacidad de bus según la reivindicación anterior, estando configurado el relé (18) como relé óptico, que presenta una resistencia de entrada, que está conectada al tramo de unión entre la conexión de tensión de abastecimiento y los dos elementos de conmutación conectados en serie (17).
11. 11. Aparato con capacidad de bus según una de las reivindicaciones anteriores, estando unido el circuito de activación (15) en el lado de salida con la resistencia terminal (12), que puede unirse a través del circuito de activación (15) con las dos conexiones de líneas de señales (7, 8) de las interfaces de entrada y de salida (5, 6).
12. 12. Disposición de aparatos que comprende una pluralidad de aparatos con capacidad de bus (1,2, 3), que están configurados en cada caso según una de las reivindicaciones anteriores.
13. 13. Disposición de aparatos según la reivindicación anterior, estando unido un primero de los varios aparatos con capacidad de bus (1) con su interfaz de salida (6) con la interfaz de entrada (5) de un segundo aparato con capacidad de bus, que está unido con su interfaz de salida (6) a su vez con la interfaz de entrada (5) de un tercer aparato (3), estando unidas entre sí las interfaces de entrada y de salida de tal manera que...
14. 14. Disposición de aparatos según la reivindicación anterior, formando los varios aparatos con capacidad de bus (1, 2, 3) en cada caso una celda de almacenamiento de energía y/o estando integrados en una celda de almacenamiento de energía.
15. 15. Disposición de aparatos según la reivindicación anterior, presentando la celda de almacenamiento de energía en cada caso al menos un bloque de almacenamiento que comprende un almacenamiento de condensador, en particular condensador de doble capa, así como un accionador de corriente, en particular un accionador de CC-CC bidireccional, y comprendiendo un dispositivo de control, que está conectado al bloque de almacenamiento y/o al accionador de corriente, estando conectado dicho dispositivo de control en cada caso a través de una interfaz de entrada (5) y una interfaz de salida (6) al bus (16).
16. 16. Dispositivo de acumulación de energía que comprende varias celdas de almacenamiento de energía, que presentan en cada caso al menos un bloque de almacenamiento que comprende un almacenamiento de condensador así como un accionador de corriente que comprende un accionador de CC-CC bipolar, presentando cada celda de almacenamiento un dispositivo de control para controlar el bloque de almacenamiento y/o el accionador de CC-CC, dispositivo de control que presenta en cada caso una interfaz de entrada (5) y una interfaz de salida (6) para la conexión a un bus en serie (16), caracterizado porque cada celda de almacenamiento de energía está configurada como aparato con capacidad de bus según una de las reivindicaciones 1 a 11.