LU504170B1 - One-sided accessible electrical module and cabinet - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Modul (100) mit einer ersten Seite (102) und einer der ersten Seite (102) gegenüberliegenden zweiten Seite (104). Das elektrische Modul (100) ist in einen Schrank (200) installierbar. Die erste Seite (102) des elektrischen Moduls (100) umfasst mindestens eine elektrische Leistungsschnittstelle (108) und die zweite Seite (104) des elektrischen Moduls (100) ist anschlussfrei. Der Erfindung betrifft ferner einen elektrischen Schrank (200), der ein oder mehrere elektrische Module (100) nur von einer Seite aufnehmen kann.The invention relates to an electrical module (100) with a first side (102) and a second side (104) opposite the first side (102). The electrical module (100) can be installed in a cabinet (200). The first side (102) of the electrical module (100) comprises at least one electrical power interface (108) and the second side (104) of the electrical module (100) is connection-free. The invention further relates to an electrical cabinet (200) which can accommodate one or more electrical modules (100) from one side only.
Description
Einseitig zugängliches elektrisches Modul und SchrankOne-sided accessible electrical module and cabinet
Die Erfindung betrifft eine elektrische Vorrichtung, beispielweise ein elektrisches Modul sowie einen Schrank zur Aufnahme eines oder mehrerer solcher elektrischen Module.The invention relates to an electrical device, for example an electrical module, and a cabinet for accommodating one or more such electrical modules.
Derzeit wird ein elektrischer Schrank (z.B. ein Schaltschrank) meist von einerCurrently, an electrical cabinet (e.g. a control cabinet) is usually
Seite mit elektrischen Modulen bestückt. Anschließend werden die Module von der gegenüberliegenden Seite untereinander — und gegebenenfalls extern — verkabelt. Dazu muss der Schrank entweder in einem ausreichend großen Raum mittig angeordnet sein oder der bestückte Schrank muss mehrfach verschoben werden. Letzteres ist bei stoßempfindlichen oder schweren Modulen ausgeschlossen. Ersteres ist insbesondere bei einem Betrieb in Containern ausgeschlossen, wie sie zur Einspeisung von Photovoltaikanlagen in dasside is fitted with electrical modules. The modules are then wired from the opposite side to each other — and if necessary externally. To do this, the cabinet must either be positioned centrally in a sufficiently large room or the fitted cabinet must be moved several times. The latter is not possible with shock-sensitive or heavy modules. The former is particularly impossible when operating in containers, as is the case for feeding photovoltaic systems into the
Stromnetz und zur Kopplung von Batteriespeichern verwendet werden. In diesen und weiteren Fällen ist der Schrank nur von einer Seite zugänglich, so dass einepower grid and for coupling battery storage. In these and other cases, the cabinet is only accessible from one side, so that a
Verkabelung von der Rückseite nicht möglich ist. Zwar gibt es "Backplane"-Cabling from the back is not possible. Although there are "backplane"
Lösungen (d.h. Rückwand-Lösungen) mit Steckverbinderhälften in derSolutions (i.e. backplane solutions) with connector halves in the
Rückwand des Schranks. Diese sind aber sehr aufwendig und teuer zu realisieren und schränken die Flexibilität bei der Bestückung des Schranks und der Verdrahtung der Module stark ein. Zudem sind Backplanes und derenBack wall of the cabinet. However, these are very complex and expensive to implement and severely limit the flexibility in equipping the cabinet and wiring the modules. In addition, backplanes and their
Steckverbinder beim Einschub massiver Module mechanischen Kräften ausgesetzt, die bei einer ungenauen Ausrichtung der Backplane dieWhen massive modules are inserted, connectors are exposed to mechanical forces which, if the backplane is not aligned correctly, can
Steckverbinder zerstören können, oder die Kontaktierung negativ beeinflussen können.Can destroy connectors or negatively affect contact.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Technik anzugeben, die einseitig zugängliche Schaltschränke ermöglicht.The invention is therefore based on the object of specifying a technology that enables control cabinets to be accessible from one side.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.The problem is solved with the features of the independent claims.
Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Appropriate embodiments and advantageous further developments of the invention are specified in the dependent claims.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden unter teilweiserEmbodiments of the invention are described below under partial
Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.Described with reference to the figures.
Ein erster Aspekt betrifft ein elektrisches Modul. Das elektrische Modul weist eine erste Seite und eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite auf.A first aspect relates to an electrical module. The electrical module has a first side and a second side opposite the first side.
Das elektrische Modul ist in einen Schrank entlang einer Installationsrichtung installierbar. Die Installationsrichtung erstreckt sich (oder ist gerichtet) von der ersten Seite zur zweiten Seite. Die erste Seite des elektrischen Moduls umfasst mindestens eine elektrische Leistungsschnittstelle. Die zweite Seite des elektrischen Moduls ist anschlussfrei.The electrical module is installable in a cabinet along an installation direction. The installation direction extends (or is directed) from the first side to the second side. The first side of the electrical module comprises at least one electrical power interface. The second side of the electrical module is connection-free.
Das in den Schrank installierbare Modul kann in den Schrank einschiebbar sein.The cabinet-installable module may be retractable into the cabinet.
In einigen Ausführungsformen kann die Installationsrichtung eineIn some embodiments, the installation direction may be
Einschubrichtung sein. Das heißt, das in den Schrank installierbare Modul kann entlang einer Einschubrichtung in den Schrank einschiebbar sein.insertion direction. This means that the module that can be installed in the cabinet can be inserted into the cabinet along an insertion direction.
So kann ein Ausführungsbeispiel des elektrischen Moduls alle Zugang erfordernden Merkmale (beispielsweise alle Schnittstellen des Moduls) auf der ersten Seite aufweisen. Dasselbe oder weitere Ausführungsbeispiele des elektrischen Modules kônnen zur Bestückung eines Schranks verwendet werden, dessen Bestückung und deren Verkabelung von derselben Seite erfolgt.Thus, one embodiment of the electrical module can have all features requiring access (for example, all interfaces of the module) on the first side. The same or further embodiments of the electrical module can be used to equip a cabinet whose equipment and wiring takes place from the same side.
Der Begriff "elektrisch" kann synonym mit "elektrotechnisch” interpretiert werden.The term "electrical" can be interpreted synonymously with "electrotechnical".
Hierin umfasst der Begriff "elektrisch" beispielsweise "elektronisch" oder "elektromechanisch". D.h. die elektrischen Module können elektronische oder elektromechanische Komponenten umfassen. Beispiele für elektronischeHere, the term "electrical" includes, for example, "electronic" or "electromechanical". This means that the electrical modules can comprise electronic or electromechanical components. Examples of electronic
Komponenten sind Halbleiter, insbesondere jeweils Dioden, Transistoren (beispielsweise bipolare Transistoren mit isolierter Gate-Elektrode, kurz: IGBTs) und Mikroprozessoren. Beispiele für elektromechanische Komponenten sindComponents are semiconductors, in particular diodes, transistors (for example bipolar transistors with insulated gate electrode, in short: IGBTs) and microprocessors. Examples of electromechanical components are
Schütze oder mechanische Relais. Das elektrische Modul (auch: Elektromodul) und der elektrische Schrank (auch: Elektroschrank) werden hierin auch kurz alsContactors or mechanical relays. The electrical module (also: electrical module) and the electrical cabinet (also: electrical cabinet) are also referred to here as
Modul bzw. Schrank bezeichnet.Module or cabinet.
Die elektrischen Module können zur Übertragung, Wandlung, Verteilung und/oder Absicherung von elektrischem Strom ausgebildet sein. Hierin offenbaren Aufzählungen der Form "A, B, ... und/oder C" jedes aufgezählteThe electrical modules may be designed for the transmission, conversion, distribution and/or protection of electrical current. Herein, lists of the form "A, B, ... and/or C" disclose each listed
Merkmal einzeln ("A oder B oder ... "), jede Teilkombination ("A und B", "A undFeature individually ("A or B or ... "), each partial combination ("A and B", "A and
C", ...) und die Gesamtheit ("A und B und C").C", ...) and the whole ("A and B and C").
Das elektrische Modul kann die Grundform eines Quaders (d.h. eines geraden rechteckigen Prismas) oder eines schiefen rechteckigen Prismas aufweisen, beispielsweise bis auf Führungs- und/oder Befestigungselemente. Die ersteThe electrical module can have the basic shape of a cuboid (i.e. a straight rectangular prism) or an oblique rectangular prism, for example, except for guide and/or fastening elements. The first
Seite kann als Vorderseite oder Frontseite oder Frontwand des elektrischenSide can be used as front or front side or front wall of the electrical
Moduls bezeichnet werden. Alternativ oder ergänzend kann die zweite Seite alsModule. Alternatively or additionally, the second side can be referred to as
Rückseite oder Rückwand des elektrischen Moduls bezeichnet werden.back or rear panel of the electrical module.
Das elektrische Modul kann Leistungselektronik (beispielsweise für die DC-The electrical module can contain power electronics (e.g. for DC
Industrie, Spannungswandler, AC-DC-Wandler, DC-AC-Wandler, Stromregler für die Elektrolyse oder andere sogenannte "Power-to-X"-Anwendungen),industry, voltage converters, AC-DC converters, DC-AC converters, current regulators for electrolysis or other so-called "Power-to-X" applications),
Batteriespeicher und/oder einen Elektrolyseur umfassen.battery storage and/or an electrolyzer.
Die Leistungsschnittstelle (fachsprachlich auch "Power Interface" genannt) kann zur Übertragung elektrischer Leistung ausgebildet sein. DieThe power interface (also called "power interface" in technical terms) can be designed to transmit electrical power. The
Leistungsschnittstelle kann wenigstens eine Wechselstrom-Leistungsschnittstelle (AC-Leistungsschnittstelle) und/oder wenigstens eine Gleichstrom-Power interface may be at least one alternating current power interface (AC power interface) and/or at least one direct current
Leistungsschnittstelle (DC-Leistungsschnittstelle) umfassen.power interface (DC power interface).
Das elektrische Modul kann ferner zwei sich in die Installationsrichtung (beispielsweise in die Einschubrichtung) erstreckende Führungsschienen umfassen. Die Führungsschienen können dazu ausgebildet sein, das elektrischeThe electrical module may further comprise two guide rails extending in the installation direction (for example in the insertion direction). The guide rails may be designed to guide the electrical
Modul im Schrank horizontal und/oder in der Installationsrichtung (beispielsweiseModule in the cabinet horizontally and/or in the installation direction (e.g.
In der Einschubrichtung) langsbeweglich zu tragen.To be worn longitudinally movable in the insertion direction).
Die erste Seite des elektrischen Moduls kann ferner mindestens eineThe first side of the electrical module may further comprise at least one
Datenschnittstelle (z. B. Datenanschluss) umfassen.data interface (e.g. data connection).
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Die mindestens eine Datenschnittstelle kann mit einer oder mehrerenThe at least one data interface can be connected to one or more
Datenschnittstellen eines weiteren elektrischen Moduls im Schrank verbunden oder verbindbar sein. Alternativ oder ergänzend kann die mindestens eineData interfaces of another electrical module in the cabinet can be connected or connectable. Alternatively or additionally, the at least one
Datenschnittstelle eine extern Vernetzung des Moduls außerhalb des Schranks (beispielsweise eine Datenverbindung mit einer übergeordneten Steuerung) oder eine Datenverbindung mit dem Schrank selbst ermôglichen, beispielsweise zurData interface enables external networking of the module outside the cabinet (for example a data connection with a higher-level control system) or a data connection with the cabinet itself, for example for
Erfassung einer Offenstellung (offener Zustand) oder SchlieRstellung (geschlossener Zustand) einer Zugangstür des Schranks (die beispielsweise an einer der ersten Seite des aufgenommenen Moduls entsprechenden ersten Seite des Schranks angeordnet ist).Detection of an open position (open state) or closed position (closed state) of an access door of the cabinet (which is arranged, for example, on a first side of the cabinet corresponding to the first side of the recorded module).
Die erste Seite des elektrischen Moduls kann mindestens eineThe first side of the electrical module can have at least one
Datenschnittstelle, optional zwei oder mindestens zwei Datenschnittstellen aufweisen. Die zwei oder mehr Datenschnittstellen können eine Verkettung (beispielsweise gemäß dem Reihenschaltungsprinzip oder einer Daisy-Chain) von Modulen (beispielsweise im selben Schrank) ermöglichen. Dadurch wird derData interface, optionally two or at least two data interfaces. The two or more data interfaces can enable a chaining (for example according to the series connection principle or a daisy chain) of modules (for example in the same cabinet). This
Verkabelungsaufwand im Schrank minimiert (z. B. im Vergleich zur sternförmigen Verkabelungstopologie). Im Modul können die zwei oder mehrCabling effort in the cabinet is minimized (e.g. compared to the star-shaped cabling topology). In the module, the two or more
Datenschnittstellen parallel geschaltete sein oder über eine Bridge oder Switch (beispielsweise auf der Schicht einer Medienzugriffssteuerung, fachsprachlich:Data interfaces can be connected in parallel or via a bridge or switch (for example on the layer of a media access control, technical term:
Media Access Control oder MAC) verbunden sein.Media Access Control (MAC) interface.
Darüber hinaus kann die Datenschnittstelle mit einer Datenschnittstelle und/oder einer Benutzerschnittstelle außerhalb des Schaltschranks verbunden sein.In addition, the data interface can be connected to a data interface and/or a user interface outside the control cabinet.
Dadurch kann die übergeordnete Steuerung bzw. ein Benutzer von außerhalb des Schranks auf die Daten eines oder mehrerer Module zugreifen. Auf dieseThis allows the higher-level control or a user to access the data of one or more modules from outside the cabinet.
Weise ist nicht für jedes Modul innerhalb des Schranks eineThis way, not every module within the cabinet has a
Benutzerschnittstelle erforderlich, was mehr Platz für eine möglicheUser interface required, which leaves more room for a possible
Luftzirkulationsöffnung (z. B. Lüftungsöffnung oder Öffnung für ein Kühlsystem) auf der ersten Seite des elektrischen Moduls bedeutet.Air circulation opening (e.g. ventilation opening or opening for a cooling system) on the first side of the electrical module.
Die erste Seite des elektrischen Moduls kann ferner zwei Fluidanschlüsse für einen Kühlkreislauf umfassen. Durch die Fluidanschlüsse kann ein Kühlmittel oder ein Kältemittel (zum Transport von Wärme aus dem Modul heraus) zirkulieren.The first side of the electrical module may further comprise two fluid connections for a cooling circuit. A coolant or a refrigerant (for transporting heat out of the module) may circulate through the fluid connections.
Das Modul (bzw. dessen Gehäuse) kann ein Volumen aufweisen. Die in derThe module (or its housing) can have a volume. The
Installationsrichtung (beispielsweise in der Einschubrichtung) gegenüberliegenden ersten und zweiten Seiten können sich auf Flächen (nämlich eine Frontfläche bzw. eine Rückfläche) als Ränder des Volumens desThe first and second sides opposite to the installation direction (for example, in the insertion direction) may be located on surfaces (namely a front surface or a rear surface) as edges of the volume of the
Moduls beziehen. Die in der Querrichtung gegenüberliegenden Seiten (auch:Module. The sides opposite in the transverse direction (also:
Querseiten) der ersten Seite können sich auf Kanten als Ränder der Frontfläche des Moduls beziehen.The edges (lateral sides) of the first side can refer to edges as borders of the front surface of the module.
Die erste Seite des elektrischen Moduls kann ferner einen in einer Querrichtung (beispielsweise horizontal und/oder senkrecht zur Installationsrichtung) seitlich am elektrischen Modul auskragenden Steg oder mindestens zwei in derThe first side of the electrical module may further comprise a web projecting laterally from the electrical module in a transverse direction (for example horizontally and/or perpendicular to the installation direction) or at least two
Querrichtung gegenüberliegende und jeweils seitlich (beispielsweise, mit der ersten Seite im Blick, links und rechts) am elektrischen Modul auskragendeTransversely opposite and projecting laterally (for example, with the first side in view, left and right) on the electrical module
Stege mit Öffnungen aufweisen, der beziehungsweise die dazu ausgebildet sind, das elektrische Modul mit dem Schrank zu verschrauben. Der oder jeder Steg kann eine Fläche mit der Öffnung oder den Öffnungen aufweisen. Die Fläche des oder jedes Stegs kann senkrecht zur Installationsrichtung des Moduls und/oder bündig mit der ersten Seite des Moduls sein.webs with openings adapted to screw the electrical module to the cabinet. The or each web may have a surface with the opening or openings. The surface of the or each web may be perpendicular to the installation direction of the module and/or flush with the first side of the module.
Die Installationsrichtung und/oder die Querrichtung können horizontal sein.The installation direction and/or the transverse direction can be horizontal.
Der Steg mit der Öffnung oder den Öffnungen zum Verschrauben kann auch alsThe bridge with the opening or openings for screwing can also be used as
Schrauböffnungssteg bezeichnet werden. An einer oder jeder Querseite (beispielsweise, mit der ersten Seite im Blick, links und rechts) der ersten Seite des elektrischen Moduls kann mindestens ein Steg angeordnet sein. Die Stege können zueinander parallel sein, optional in einer Ebene liegen. Der oder jederAt least one web can be arranged on one or each transverse side (for example, with the first side in view, left and right) of the first side of the electrical module. The webs can be parallel to each other, optionally lying in one plane. The or each
Steg kann mit mindestens einer Schraube an sich vertikal erstreckendenThe web can be fixed with at least one screw to vertically extending
Blechen oder Pfosten des Schranks befestigbar sein, beispielsweise mittelsSheet metal or posts of the cabinet, for example by means of
Käfigmuttern. Eine Längsbewegung des elektrischen Moduls entlang derCage nuts. A longitudinal movement of the electrical module along the
Installationsrichtung (beispielsweise entlang der Einschubrichtung) ist im befestigten Zustand nicht möglich. Beispielsweise ist eine Längsbewegung durch das vorgenannte Verschrauben unterbunden.Installation direction (e.g. along the insertion direction) is not possible when fastened. For example, longitudinal movement is prevented by the aforementioned screwing.
Die erste Seite des elektrischen Moduls kann ferner eineThe first side of the electrical module may further comprise a
Signalisierungsschnittstelle umfassen, die dazu ausgebildet ist, ein akustisches und/oder optisches Signal auszugeben. Die Signalisierungsschnittstelle kann mindestens eine optische (z.B. visuelle) Anzeige und/oder einen akustischenSignaling interface designed to output an acoustic and/or optical signal. The signaling interface can comprise at least one optical (e.g. visual) display and/or an acoustic
Signalgeber umfassen.signal generators.
Die Anzeige oder der Signalgeber können zusammenfassend alsThe display or signal generator can be summarised as
Signalisierungsschnittstelle bezeichnet werden. Der akustische Signalgeber kann dazu ausgebildet sein, ein akustisches Signal auszugeben. Der akustischeSignaling interface can be referred to. The acoustic signal generator can be designed to emit an acoustic signal. The acoustic
Signalgeber kann beispielsweise ein Lautsprecher mit Signalgenerator, einThe signal generator can be, for example, a loudspeaker with signal generator, a
Piezoschallwandler oder ein Läutwerk sein. Die Anzeige kann eine Signallampe zur Ausgabe eines Lichtsignals oder ein Bildschirm sein.The display can be a signal lamp for emitting a light signal or a screen.
Die erste Seite des elektrischen Moduls kann ferner mindestens eineThe first side of the electrical module may further comprise at least one
Benutzerschnittstelle umfassen. Die Benutzerschnittstelle kann (beziehungsweise eine damit in Signalverbindung stehende Steuereinheit desThe user interface (or a control unit of the
Moduls kann) dazu ausgebildet sein, ein Signal beispielsweise einen Status desModule can be designed to send a signal, for example a status of the
Moduls, oder ein Ergebnis einer Ausführung einer Anweisung durch das Modul, an einen Benutzer auszugeben und/oder Anweisungen von einem Benutzer zu empfangen.module, or a result of an execution of an instruction by the module, to a user and/or to receive instructions from a user.
Die erste Seite des elektrischen Moduls kann ferner mindestens einen Griff umfassen. Der Griff kann zur Installation (insbesondere Einschieben) des elektrischen Moduls oder der elektrischen Module in den Schrank oder zurThe first side of the electrical module may further comprise at least one handle. The handle may be used for installing (in particular pushing in) the electrical module or modules into the cabinet or for
Deinstallation (insbesondere zum Herausziehen) des elektrischen Moduls aus dem Schrank verwendet werden. Das elektrische Modul kann bespielweise einen Griff auf einer Seite der ersten Seite des elektrischen Moduls oder zweiThe electrical module can be used for uninstalling (in particular for pulling out) the electrical module from the cabinet. The electrical module can have, for example, a handle on one side of the first side of the electrical module or two
Griffe auf zwei in der Querrichtung gegenüberliegenden Seiten der ersten SeiteHandles on two transversely opposite sides of the first side
LU5041 70 des elektrischen Moduls aufweisen. Dadurch kann das Modul an der erstenLU5041 70 of the electrical module. This allows the module to be connected to the first
Seite in den Schrank eingeschoben und aus dem Schrank herausgezogen werden. Griffflachen (beispielsweise zylindrische Griffflachen) der Griffe kann zueinander parallel sein. Die Griffe (beispielsweise die zylindrischen Griffflachen) können sich vertikal erstrecken. Dadurch wird nur ein kleiner Randbereich oder kleiner Teil der Frontflache (beispielsweise der Fläche senkrecht zurThe handles can be pushed into and pulled out of the cabinet from one side. The handles' gripping surfaces (e.g. cylindrical gripping surfaces) can be parallel to each other. The handles (e.g. cylindrical gripping surfaces) can extend vertically. This means that only a small edge area or a small part of the front surface (e.g. the surface perpendicular to the
Installationsrichtung) an der ersten Seite von den Griffen belegt, sodass ausreichend Platz für Lüftungsôffnungen, die Schnittstellen und/oder dieInstallation direction) on the first side is occupied by the handles, so that there is sufficient space for ventilation openings, the interfaces and/or the
Verkabelung verbleibt.wiring remains.
Die erste Seite des elektrischen Moduls kann Lüftungsôffnungen aufweisen. DieThe first side of the electrical module may have ventilation openings. The
Lüftungsôffnungen der ersten Seite kônnen durch das elektrische Modul mit der zweiten Seite in Fluidverbindung stehen. Beispielsweise kann die zweite Seite des elektrischen Moduls Lüftungsôffnungen aufweisen, wobei dieVentilation openings of the first side can be in fluid communication with the second side through the electrical module. For example, the second side of the electrical module can have ventilation openings, wherein the
Lüftungsôffnungen der zweiten Seite in Fluidverbindung mit der ersten Seite (beispielsweise den Lüftungsôffnungen der ersten Seite) stehen kônnen.Ventilation openings on the second side can be in fluid communication with the first side (e.g. the ventilation openings on the first side).
Die Lüftungsôffnungen können z. B. als Lüftungsgitter ausgebildet sein. Optional kônnen die Lüftungsôffnungen der ersten Seite des elektrischen Moduls kühleThe ventilation openings can be designed as ventilation grilles, for example. Optionally, the ventilation openings on the first side of the electrical module can cool
Luft einlassen. Die Lüftungsôffnungen der zweiten Seite des elektrischen Moduls können warme Luft entweichen lassen. Durch diese Strômungsrichtung inLet air in. The ventilation openings on the second side of the electrical module can let warm air escape. This flow direction in
Verbindung mit der frontseitigen Verkabelung (beispielsweise der Anordnung der mindestens einen Leistungsschnittstelle auf der ersten Seite) können Kabel (beispielsweise eine Verdrahtung oder Leitungen) vor Abwärme geschützt sein oder aktiv gekühlt werden.In connection with the front-side cabling (for example the arrangement of at least one power interface on the first side), cables (for example wiring or lines) can be protected from waste heat or actively cooled.
Der Luftstrom (oder ein Gasstrom mit einer anderen Zusammensatzung als Luft) innerhalb des elektrischen Moduls kann zur Kühlung des elektrischen Moduls beitragen. Die Luft (bzw. das Gas) kann innerhalb des elektrischen Moduls von der ersten Seite zur zweiten Seite des elektrischen Moduls strömen, oder umgekehrt. Wenn z. B. der Luftstrom von der ersten Seite zur zweiten Seite fließt, nimmt der Luftstrom die überschüssige Wärme innerhalb des elektrischenThe air flow (or a gas flow with a different composition than air) within the electrical module can contribute to cooling the electrical module. The air (or gas) can flow within the electrical module from the first side to the second side of the electrical module, or vice versa. For example, if the air flow flows from the first side to the second side, the air flow removes the excess heat within the electrical module.
Moduls auf und wenn er die zweite Seite des Moduls erreicht, hat er eine höheremodule and when he reaches the second side of the module, he has a higher
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Temperatur. In diesem Fall lässt die Lüftungsôffnung auf der ersten Seite des elektrischen Moduls kühle Luft einstrômen und die Lüftungsôffnung auf der zweiten Seite des elektrischen Moduls lässt warme Luft ausstrômen, beispielsweise gesteuert mittels einer Steuereinheit des elektrischen Moduls, welche die Innentemperatur des elektrischen Moduls unter einem vorbestimmtenTemperature. In this case, the ventilation opening on the first side of the electrical module allows cool air to flow in and the ventilation opening on the second side of the electrical module allows warm air to flow out, for example controlled by a control unit of the electrical module, which keeps the internal temperature of the electrical module below a predetermined
Schwellenwert hält.threshold value.
Das elektrische Modul kann ferner einen Ventilator (beispielweise ein Lüfter) umfassen, der dazu ausgebildet ist, den Luftstrom von der ersten Seite des elektrischen Moduls zur zweiten Seite des elektrischen Moduls (oder umgekehrt) zu treiben. Eine Drehzahl des Ventilators kann von der Steuereinheit des elektrischen Moduls gesteuert sein.The electrical module may further comprise a fan (e.g. a ventilator) configured to drive the air flow from the first side of the electrical module to the second side of the electrical module (or vice versa). A rotational speed of the fan may be controlled by the control unit of the electrical module.
Der Ventilator kann innerhalb eines Gehäuses des Moduls angeordnet sein. DerThe fan can be arranged inside a housing of the module. The
Ventilator kann angrenzend an die zweite Seite des Moduls, oder näher an der zweiten Seite als an der ersten Seite des Moduls, angeordnet sein.Fan can be located adjacent to the second side of the module, or closer to the second side than to the first side of the module.
Beispielsweise kann der Ventilator des elektrischen Moduls innerhalb des elektrischen Moduls in der Nähe der zweiten Seite des elektrischen Moduls und/oder entfernt von der ersten Seite des elektrischen Moduls angeordnet sein.For example, the fan of the electrical module may be located within the electrical module near the second side of the electrical module and/or remote from the first side of the electrical module.
In diesen Fällen befindet sich der Lüfter abseits der Verkabelung auf der erstenIn these cases, the fan is located away from the wiring on the first
Seite des elektrischen Moduls. Die vom Ventilator verursachten Vibrationen (und beispielsweise Geräusche) sind so von der Schnittstelle oder allen Schnittstellen des Moduls, einer Stromversorgung des Moduls und/oder einem Benutzer desSide of the electrical module. The vibrations (and for example noise) caused by the fan are thus separated from the interface or all interfaces of the module, a power supply of the module and/or a user of the
Moduls entfernt. Beispielsweise sind dadurch an den Schnittstellen (beispielsweise an der Leistungsschnittstelle) Steckverbinder an der ersten Seite keinen mechanischen Belastungen durch Vibrationen ausgesetzt und/oder es kommt nicht zu Gleitbewegungen zwischen Kontaktflächen unter Stromfluss.module. For example, at the interfaces (e.g. at the power interface), connectors on the first side are not exposed to mechanical stress due to vibrations and/or there are no sliding movements between contact surfaces under current flow.
Die mindestens eine Leistungsschnittstelle kann mindestens eine der folgendenThe at least one power interface can have at least one of the following
Einrichtungen umfassen oder damit verbunden oder verbindbar sein: eineFacilities include or be connected or connectable with: a
Stromversorgung oder elektrische Stromquelle; einen elektrischen Verbraucher; einen Gleichstromanschluss; einen mehrphasigen Wechselstromanschluss; einepower supply or source of electrical power; an electrical load; a direct current connection; a multi-phase alternating current connection; a
Einbaubuchse oder Einbaustecker; eine oder mehrere Klemmen; einenPanel socket or panel plug; one or more terminals; a
Batteriespeicher; und eine Leistungsschnittstelle eines weiteren elektrischenbattery storage; and a power interface of another electrical
Moduls im Schrank. Die Stromquelle kann z. B. eine oder mehrere Solarzellen oder Solarmodule und/oder eine Windkraftanlage sein. Der elektrischemodule in the cabinet. The power source can be, for example, one or more solar cells or solar modules and/or a wind turbine. The electrical
Verbraucher kann z.B. ein Elektrofahrzeug sein.Consumer can be, for example, an electric vehicle.
Das elektrische Modul kann ferner eine Steuereinheit umfassen. DieThe electrical module may further comprise a control unit. The
Steuereinheit kann mindestens eine der folgenden Einrichtungen umfassen oder damit verbunden oder verbindbar sein: einen oder mehrere Sensoren; eineThe control unit may comprise or be connected or connectable to at least one of the following devices: one or more sensors; a
Signalschnittstelle (beispielsweise zum Anschluss des Sensors); dieSignal interface (for example for connecting the sensor); the
Benutzerschnittstelle; die mindestens eine Leistungsschnittstelle; die mindestens eine Datenschnittstelle; und die Signalisierungsschnittstelle. Die Steuereinheit kann dazu ausgebildet sein, einen Stromfluss an der mindestens einenUser interface; the at least one power interface; the at least one data interface; and the signaling interface. The control unit can be designed to control a current flow at the at least one
Leistungsschnittstelle zu unterbrechen und/oder die mindestens einepower interface and/or the at least one
Leistungsschnittstelle spannungsfrei zu schalten. Der Sensor kann ein Türsensor des Schaltschranks sein. Alternativ oder ergänzend kann die Signalschnittstelle mit einem Sensor (z.B. dem Türsensor des Schaltschranks) verbunden oder verbindbar sein.The power interface must be de-energized. The sensor can be a door sensor of the control cabinet. Alternatively or additionally, the signal interface can be connected or connectable to a sensor (e.g. the door sensor of the control cabinet).
Beispielsweise kann die Steuereinheit dazu ausgebildet sein, in Reaktion auf einFor example, the control unit may be designed to, in response to a
Türsensorsignal, das eine Offenstellung einer Tür des Schranks angibt, die mindestens eine Leistungsschnittstelle strom- und/oder spannungsfrei zu schalten. Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit dazu ausgebildet sein, in Reaktion auf ein Türsensorsignal, das eine Offenstellung bzw.Door sensor signal which indicates an open position of a door of the cabinet, to switch the at least one power interface off current and/or voltage. Alternatively or additionally, the control unit can be designed to switch the at least one power interface off current and/or voltage in response to a door sensor signal which indicates an open position or
Schließstellung einer Tür des Schranks angibt, einen Ventilator des Moduls ein- bzw. ausschalten.Indicates the closed position of a cabinet door, switches a fan of the module on or off.
Ein zweiter Aspekt betrifft einen elektrischen Schrank. Der Schrank umfasst eine erste Seite und eine (beispielsweise in Installationsrichtung) der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite. Der Schrank ist dazu ausgebildet, eine Vielzahl von elektrischen Modulen (beispielsweise jeweils gemäß dem ersten Aspekt) installierbar (beispielsweise verschiebbar) entlang einer Installationsrichtung (beispielsweise einer Einschubrichtung) aufzunehmen. Im aufgenommenenA second aspect relates to an electrical cabinet. The cabinet comprises a first side and a second side opposite the first side (for example in the installation direction). The cabinet is designed to accommodate a plurality of electrical modules (for example each according to the first aspect) in an installable (for example displaceable) manner along an installation direction (for example an insertion direction). In the accommodated
Zustand kann die erste Seite des Schranks der ersten Seite des elektrischenCondition, the first side of the cabinet can be the first side of the electrical
Moduls zugewandt und/oder am nächsten sein, und die zweite Seite desmodule and/or closest to it, and the second side of the
Schranks kann der zweiten Seite des elektrischen Moduls zugewandt und/oder am nächsten sein.Cabinet may face and/or be closest to the second side of the electrical module.
Dabei kann sich "am nächsten" auf einen Vergleich des Abstands zur jeweils gegenüberliegenden Seite beziehen (also dem Abstand zwischen erster Seite des Moduls und erster Seite des Schranks im Vergleich zum Abstand zwischen erster Seite des Moduls und zweiter Seite des Schranks oder zum Abstand zwischen zweiter Seite des Moduls und erster Seite des Schranks; und/oder dem Abstand zwischen zweiter Seite des Moduls und zweiter Seite desIn this case, "closest" may refer to a comparison of the distance to the opposite side (i.e. the distance between the first side of the module and the first side of the cabinet compared to the distance between the first side of the module and the second side of the cabinet or the distance between the second side of the module and the first side of the cabinet; and/or the distance between the second side of the module and the second side of the
Schranks im Vergleich zum Abstand zwischen erster Seite des Moduls und zweiter Seite des Schranks oder zum Abstand zwischen zweiter Seite desCabinet compared to the distance between the first side of the module and the second side of the cabinet or the distance between the second side of the
Moduls und erster Seite des Schranks).module and first side of the cabinet).
Der Schrank (auch: Schrankeinrichtung) kann ferner ein jedes der vorstehend imThe cabinet (also: cabinet equipment) can also contain any of the
Kontext des ersten Aspekts beschriebenen Merkmale umfassen. So kann derThe characteristics described in the context of the first aspect can be
Schrank dazu ausgebildet sein, ein oder mehrere elektrische Module (beispielsweise gemäß dem ersten Aspekt) jeweils von einer Seite aufzunehmen. Der Schrank kann dazu ausgebildet sein, ausschließlich von der ersten Seite her mindestens ein elektrisches Modul aufzunehmen. Alternativ oder ergänzend kann die zweite Seite des Schranks geschlossen (d.h. eine geschlossene Rückseite) sein. Hierbei kann geschlossen bedeuten, dass die zweite Seite nicht zerstörungsfrei abnehmbar ist. Alternativ kann geschlossen bedeuten, dass die zweite Seite nicht werkzeugfrei öffenbar ist, z.B. dass die zweite Seite keine Schranktüre umfasst oder nicht entriegelbar ist.Cabinet can be designed to accommodate one or more electrical modules (for example according to the first aspect) from one side each. The cabinet can be designed to accommodate at least one electrical module exclusively from the first side. Alternatively or additionally, the second side of the cabinet can be closed (i.e. a closed rear side). In this case, closed can mean that the second side cannot be removed without destruction. Alternatively, closed can mean that the second side cannot be opened without tools, e.g. that the second side does not include a cabinet door or cannot be unlocked.
Ein dritter Aspekt betrifft ein Schaltschranksystem, das einen elektrischenA third aspect concerns a control cabinet system that includes an electrical
Schrank gemäß dem zweiten Aspekt und mindestens ein aufnehmbares oder aufgenommenes elektrisches Modul gemäß dem ersten Aspekt umfasst.Cabinet according to the second aspect and at least one accommodateable or accommodated electrical module according to the first aspect.
In jedem Aspekt kann der Schrank (beispielsweise außenseitig und/oder innenseitig) die Form eines Quaders (d.h. eines rechteckigen Prismas) Prismas aufweisen. Die erste Seite kann als Vorderseite oder Frontseite und die zweiteIn each aspect, the cabinet may have the shape of a cuboid (i.e., a rectangular prism) (e.g., externally and/or internally). The first side may be designated as the front side and the second
Seite als Rückseite bezeichnet werden. Die Installationsrichtung kann senkrecht zur ersten und/oder zweiten Seite des Schranks sein.side may be referred to as the back. The installation direction may be perpendicular to the first and/or second side of the cabinet.
Der Schrank kann ferner wenigstens zwei sich in die Installationsrichtung erstreckende Führungsschienen umfassen, die dazu ausgebildet sind, das wenigstens eine elektrische Modul in der Installationsrichtung (beispielsweise horizontal) längsbeweglich zu tragen. Beispielsweise kann für jedes aufnehmbare Modul ein Paar von Führungsschienen an in der Querrichtung gegenüberliegenden Seiten (Querseiten) im Schrank angeordnet sein.The cabinet may further comprise at least two guide rails extending in the installation direction, which are designed to support the at least one electrical module so as to be longitudinally movable in the installation direction (for example horizontally). For example, for each module to be accommodated, a pair of guide rails may be arranged on opposite sides in the transverse direction (transverse sides) in the cabinet.
Die Führungsschiene (beispielsweise jeweils auf jeder Querseite) kann eineThe guide rail (for example on each transverse side) can have a
Teleskopschiene und/oder Ausziehschiene sein. Beispielsweise kann dieTelescopic rail and/or pull-out rail. For example, the
Führungsschiene ein mit dem Schrank unbeweglich verbundenes stationäresGuide rail is a stationary part that is immovably connected to the cabinet
Teil und ein bewegliches Teil umfassen, das auf dem stationären Teil langsbeweglich gelagert ist (beispielsweise auf Kugeln oder Rollen gelagert).part and a movable part which is mounted on the stationary part for longitudinal movement (for example mounted on balls or rollers).
Das Modul kann mit dem beweglichen Teil unbeweglich verbunden sein (beispielsweise für die Aufnahme in den Schrank). Die mindestens eineThe module can be fixedly connected to the movable part (for example for installation in the cabinet). The at least one
Führungsschiene der elektrischen Module kann an der mindestens einenGuide rail of the electrical modules can be attached to at least one
Führungsschiene des Schranks anliegen oder die Schienen können ineinandergreifen.guide rail of the cabinet or the rails can interlock.
Die Führungsschienen des Schranks können entlang der Installationsrichtung des Schranks horizontal an gegenüberliegenden Innenseiten des Schranks angeordnet sein und/oder in einer herausgezogenen Stellung über die ersteThe guide rails of the cabinet can be arranged horizontally along the installation direction of the cabinet on opposite inner sides of the cabinet and/or in an extended position over the first
Seite (beispielsweise entgegen der Installationsrichtung) hinausragen.side (for example, opposite to the installation direction).
Die erste Seite des Schranks kann eine erste Schranköffnung aufweisen. DerThe first side of the cabinet may have a first cabinet opening. The
Schrank kann ferner ein Abdeckelement umfassen. Die erste Schranköffnung kann in einem geschlossenen Zustand mit dem Abdeckelement abdeckbar sein.The cabinet may further comprise a cover element. The first cabinet opening may be coverable with the cover element in a closed state.
Das Abdeckelement kann eine schwenkbeweglich am Schrank angelenkteThe cover element can be a pivoting hinged to the cabinet
Schwenktür (z. B. Schranktür) sein. Alternativ oder ergänzend kann dasSwing door (e.g. cupboard door). Alternatively or in addition, the
Abdeckelement eine verschraubbare oder verriegelbare Frontabdeckung sein.The cover element can be a screwable or lockable front cover.
Der Schrank kann ferner eine (gegebenenfalls weitere) zweite Schranköffnung aufweisen, beispielsweise an der ersten Seite, der zweiten Seite, einer Oberseite und/oder einer Unterseite des Schranks. Wenn hierin von einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal gesprochen wird, so impliziert die Existenz des zweiten Merkmals nicht notwendigerweise die Existenz des ersten Merkmals.The cabinet may further comprise a (possibly further) second cabinet opening, for example on the first side, the second side, a top and/or a bottom of the cabinet. When reference is made herein to a first feature and a second feature, the existence of the second feature does not necessarily imply the existence of the first feature.
Beispielsweise kann durch (mindestens zwei) Fluidanschlüsse des Schanks dasFor example, through (at least two) fluid connections of the tap, the
Kühlmittel oder das Kältemittel zu bzw. von den Fluidanschlüssen des Moduls (oder der Module) gefördert werden. Alternativ oder ergänzend kann derCoolant or refrigerant can be conveyed to or from the fluid connections of the module (or modules). Alternatively or in addition, the
Schrank Lüftungsöffnungen (z.B. Lüftungsgitter) an einer Ober- und/oderCabinet ventilation openings (e.g. ventilation grilles) on an upper and/or
Unterseite aufweisen, durch die der Luftstrom (oder der andere Gasstrom) zirkulieren kann.bottom through which the air flow (or other gas flow) can circulate.
Die erste Seite des Schranks kann gegenüber der ersten Seite des Moduls (bzw. den ersten Seiten der Module) beabstandet sein. Alternativ oder ergänzend kann die zweite Seite des Moduls (bzw. können die zweiten Seiten der Module) gegenüber der zweiten Seite des Schranks beabstandet sein.The first side of the cabinet can be spaced from the first side of the module (or the first sides of the modules). Alternatively or additionally, the second side of the module (or the second sides of the modules) can be spaced from the second side of the cabinet.
Der Raum zwischen der ersten Seite des elektrischen Moduls (bzw. den erstenThe space between the first side of the electrical module (or the first
Seiten der elektrischen Module) und der ersten Seite des Schranks kann diesides of the electrical modules) and the first side of the cabinet, the
Verkabelung des Moduls (bzw. der Module) enthalten und/oder Teil eines erstenWiring of the module (or modules) and/or part of a first
Luftkanals (z. B. eines Warm- oder Kaltluftkanals) sein. Alternativ oder ergänzend kann der Raum zwischen der zweiten Seite des elektrischen Moduls (bzw. den zweiten Seiten der elektrischen Module) und der zweiten Seite desair duct (e.g. a warm or cold air duct). Alternatively or additionally, the space between the second side of the electrical module (or the second sides of the electrical modules) and the second side of the
Schranks Teil eines zweiten Luftkanals (z. B. eines Kalt- oder Warmluftkanals) sein.cabinet may be part of a second air duct (e.g. a cold or warm air duct).
Die ersten Seiten aller im Schrank aufgenommenen Module können eine (beispielsweise vertikale und/oder bis auf Lüftungsöffnungen der Module geschlossene) erste Modulebene bilden. Zwischen den ersten Seiten aller aufgenommenen Module (d.h. der ersten Modulebene) und der ersten Seite desThe first sides of all modules accommodated in the cabinet can form a first module level (for example vertical and/or closed except for the ventilation openings of the modules). Between the first sides of all modules accommodated (i.e. the first module level) and the first side of the
Schranks kann ein erstes Luftreservoir ausgebildet sein. Das erste Luftreservoir kann in Fluidverbindung mit den Lüftungsöffnungen an den ersten Seiten der aufgenommenen Module sein. Alternativ oder ergänzend kann das ersteA first air reservoir may be formed in the cabinet. The first air reservoir may be in fluid communication with the ventilation openings on the first sides of the accommodated modules. Alternatively or additionally, the first
Luftreservoir in Fluidverbindung mit einem ersten Lüftungsschacht sein oder bringbar sein, beispielsweise durch einen ersten Lüftungsanschluss desAir reservoir may be or may be capable of being brought into fluid communication with a first ventilation shaft, for example through a first ventilation connection of the
Schranks.closet.
Die zweiten Seiten aller im Schrank aufgenommenen Module können eine (beispielsweise vertikale und/oder bis auf Lüftungsöffnungen der Module geschlossene) zweite Modulebene bilden. Zwischen den zweiten Seiten aller aufgenommenen Module (d.h. der zweiten Modulebene) und der zweiten Seite des Schranks kann ein zweites Luftreservoir ausgebildet sein. Das zweiteThe second sides of all modules accommodated in the cabinet can form a second module level (for example vertical and/or closed except for the ventilation openings of the modules). A second air reservoir can be formed between the second sides of all modules accommodated (i.e. the second module level) and the second side of the cabinet. The second
Luftreservoir kann in Fluidverbindung mit den Lüftungsöffnungen an den zweitenAir reservoir can be in fluid communication with the ventilation openings on the second
Seiten der aufgenommenen Module stehen. Alternativ oder ergänzend kann das zweite Luftreservoir in Fluidverbindung mit einem zweiten Lüftungsschacht stehen oder bringbar sein, beispielsweise durch einen zweitensides of the modules accommodated. Alternatively or additionally, the second air reservoir can be in fluid connection with a second ventilation shaft or can be brought into fluid connection, for example by a second
Lüftungsanschluss des Schranks.ventilation connection of the cabinet.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist das erste Luftreservoir kühler als das zweiteIn one embodiment, the first air reservoir is cooler than the second
Luftreservoir und der Luftstrom fließt (beispielsweise angetrieben vom Ventilator) von der ersten Seite zur zweiten Seite. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist das erste Luftreservoir wärmer als das zweite Luftreservoir und der Luftstrom fließt (beispielsweise angetrieben vom Ventilator) von der zweiten Seite zur ersten Seite.air reservoir and the air flow flows (for example driven by the fan) from the first side to the second side. In another embodiment, the first air reservoir is warmer than the second air reservoir and the air flow flows (for example driven by the fan) from the second side to the first side.
Bei jedem Ausführungsbeispiel kann ein Innenvolumen des Schranks (beispielsweise das erste oder das zweite Luftreservoir) in Fluidverbindung (z. B.In any embodiment, an interior volume of the cabinet (e.g., the first or second air reservoir) may be in fluid communication (e.g.,
Luftaustausch) mit dem Außenvolumen des Schranks oder einem oder mehrerenair exchange) with the external volume of the cabinet or one or more
Luftschächten stehen, beispielsweise um ein Kühlsystem zu bilden. DasAir shafts, for example to form a cooling system.
Kühlsystem kann zur Zirkulation des Kühlmittels (z.B. Luft) oder Kältemittels einen Ventilator im Schrank aufweisen, und/oder die Zirkulation kann von denCooling system may have a fan in the cabinet to circulate the coolant (e.g. air) or refrigerant, and/or the circulation may be controlled by the
Ventilatoren der installierten (d.h. im Schrank aufgenommenen) Module angetrieben sein. Alternativ oder ergänzend kann die Zirkulation durch thermische Konvektion angetrieben sein, beispielsweise indem das warmeThe circulation can be driven by fans of the installed modules (i.e. modules housed in the cabinet). Alternatively or additionally, the circulation can be driven by thermal convection, for example by the warm
Luftreservoir nach oben abgeführt ist und/oder das kalte Luftreservoir mit einem vom Boden aufsteigen Luftschacht in Fluidverbindung steht.Air reservoir is discharged upwards and/or the cold air reservoir is in fluid communication with an air shaft rising from the floor.
In jedem Ausführungsbeispiel können der Ventilator und/oder der LuftschachtIn each embodiment, the fan and/or the air shaft
Filtermatten umfassen.filter mats.
Injedem Ausführungsbeispiel kann das Kühlmediums (z.B. Luft) von einer beliebigen Richtung in den Schrank eingeleitet und/oder in einer beliebigenIn each embodiment, the cooling medium (e.g. air) can be introduced into the cabinet from any direction and/or in any
Richtung aus dem Schrank herausgeleitet werden, beispielsweise an den in derDirection out of the cabinet, for example to the
Querrichtung gegenüberliegenden Seiten des Schranks.Transversely opposite sides of the cabinet.
In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann der Schrank einIn some exemplary embodiments, the cabinet may be a
Flussigkeitskthlsystem aufweisen, beispielsweise ein wassergekuhltesLiquid cooling system, for example a water-cooled
Kühlsystem. Das Kühlsystem kann einen geschlossen Kreislauf des Kühlmittels (beispielsweise Wasser) oder Kaltemittels umfassen, welcher einenCooling system. The cooling system may comprise a closed circuit of the coolant (for example water) or refrigerant, which has a
Wärmetauscher zur Warmeaufnahme im Schrank mit einem zusätzlichen (meist externe) Aggregat zur Warmeabgabe verbindet.Heat exchanger for heat absorption in the cabinet with an additional (usually external) unit for heat dissipation.
Der Schrank kann ferner mindestens einen Sensor umfassen, der dazu ausgelegt ist, ein Signal an die Steuereinheit des elektrischen Moduls auszugeben. Das Signal kann eine Temperatur des ersten Luftreservoirs, eineThe cabinet may further comprise at least one sensor configured to output a signal to the control unit of the electrical module. The signal may include a temperature of the first air reservoir, a
Temperatur des zweiten Luftreservoirs, den geschlossenen Zustand der erstenTemperature of the second air reservoir, the closed state of the first
Seite des Schranks (beispielsweise der Schranköffnung des Schranks, insbesondere der Schranktüre) angeben, und/oder den geschlossenen Zustand der ersten Seite des Schranks angeben.side of the cabinet (e.g. the cabinet opening of the cabinet, in particular the cabinet door) and/or the closed state of the first side of the cabinet.
Im geschlossenen Zustand (beispielsweise wenn das Abdeckelement die ersteIn the closed state (for example when the cover element has the first
Seite des Schranks, insbesondere eine gesamte Oberfläche der ersten Seite desside of the cabinet, in particular an entire surface of the first side of the
Schranks oder die Schranköffnung, verschließt oder bedeckt, z. B. fluiddicht verschließt), kann der Sensor ein Signal an die Steuereinheit des elektrischencabinet or the cabinet opening, closes or covers, e.g. seals fluid-tight), the sensor can send a signal to the control unit of the electrical
Moduls senden, das den "geschlossenen Zustand" angibt. Im offenen Zustand (beispielsweise wenn die erste Seite des Schranks offen ist, insbesondere nicht die gesamte Oberfläche der ersten Seite des Schranks oder die Schranköffnung verschlossen oder bedeckt ist, z. B. nicht fluiddicht geschlossen ist), kann dermodule indicating the "closed state". In the open state (for example, when the first side of the cabinet is open, in particular not the entire surface of the first side of the cabinet or the cabinet opening is closed or covered, e.g. not fluid-tight), the
Sensor ein Signal an die Steuereinheit des elektrischen Moduls senden, das denSensor sends a signal to the control unit of the electrical module, which
"offenen Zustand" angibt. In beispielhaften Ausführungsformen kann die"open state". In exemplary embodiments, the
Steuereinheit die Sicherheit im offenen Zustand durch Abschalten (z. B. spannungsfrei schalten) der elektrischen Module sicherstellen.Control unit ensures safety in the open state by switching off (e.g. de-energizing) the electrical modules.
Die Steuereinheit des elektrischen Moduls kann ein Signal an dieThe control unit of the electrical module can send a signal to the
Benutzerschnittstelle des elektrischen Moduls senden, wenn der Schrank geschlossen ist, um den "geschlossenen Zustand" des Schranks anzuzeigen.Send to the electrical module user interface when the cabinet is closed to indicate the "closed state" of the cabinet.
Der Schrank kann ferner mindestens eine Leistungsschnittstelle umfassen, die dazu ausgebildet ist, mit mindestens einer Leistungsschnittstelle eines (beispielsweise im Schrank aufgenommenen) elektrischen Moduls und/oder einer Leistungsschnittstelle eines Stromnetzes verbunden zu sein. DieThe cabinet may further comprise at least one power interface which is designed to be connected to at least one power interface of an electrical module (for example accommodated in the cabinet) and/or a power interface of a power network. The
Leistungsschnittstelle des Schranks kann mit einem oder mehreren (beispielsweise im Schrank aufgenommenen) elektrischen Modulen elektrisch leitend verbunden oder verbindbar sein. Das Stromnetz kann einThe power interface of the cabinet can be electrically connected or connectable to one or more electrical modules (e.g. housed in the cabinet). The power network can be a
Gleichstromnetz oder ein (beispielsweise dreiphasiges) Wechselspannungsnetz sein.It can be a direct current network or an alternating current network (e.g. three-phase).
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the drawings using preferred embodiments.
Es zeigen:They show:
Figur 1A eine perspektivische Darstellung eines mit elektrischen Modulen bestückten Schranks gemäß dem Stand der Technik;Figure 1A is a perspective view of a cabinet equipped with electrical modules according to the prior art;
Figur 1B eine perspektivische Rückansicht einer rückseitigen Verdrahtung elektrischer Module in einem Schrank gemäß dem Stand derFigure 1B is a perspective rear view of rear wiring of electrical modules in a cabinet according to the prior art.
Technik;Technology;
Figur 1C eine horizontal geschnittene Ansicht eines Schranks mit rückseitiger Einzelverdrahtung elektrischer Module gemäß demFigure 1C is a horizontal section view of a cabinet with rear individual wiring of electrical modules according to the
Stand der Technik;State of the art;
Figur 2 eine horizontal geschnittene Ansicht eines Schranks mit Rückwand zur steckbaren Kopplung elektrischer Module gemäß dem Stand der Technik;Figure 2 is a horizontal sectional view of a cabinet with a rear wall for pluggable coupling of electrical modules according to the prior art;
Figur 3A eine perspektivische Vordersicht eines Schranks bestückt mit elektrischen Modulen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;Figure 3A is a perspective front view of a cabinet equipped with electrical modules according to a first embodiment;
Figur 3B eine horizontal geschnittene Ansicht eines Schranks bestückt mit elektrischen Modulen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;Figure 3B is a horizontal sectional view of a cabinet equipped with electrical modules according to the first embodiment;
Figur 4A eine perspektivische Vordersicht eines elektrischen Moduls gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; undFigure 4A is a perspective front view of an electrical module according to a second embodiment; and
Figur 4B eine perspektivische Rückansicht eines elektrischen Moduls gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.Figure 4B is a perspective rear view of an electrical module according to the second embodiment.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand derThe invention and the technical environment are described below using the
Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in denFigures are explained in more detail. It should be noted that the invention is not intended to be limited by the embodiments shown. In particular, unless explicitly stated otherwise, it is also possible to use partial aspects of the embodiments shown in the
Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere können gleichlautende Bezugszeichen austauschbare Merkmale bezeichnen. Ferner ist darauf hinzuweisen, dass dieFigures and to combine them with other components and findings from the present description and/or figures. In particular, identical reference symbols can denote interchangeable features. It should also be noted that the
Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche oder entsprechendeFigures and in particular the proportions shown are only schematic. The same reference numerals designate the same or corresponding
Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können.Objects, so that explanations from other figures can be used as a supplement if necessary.
Figur 1A zeigt schematisch mehrere elektrische Module 10, die in einemFigure 1A shows schematically several electrical modules 10 arranged in a
Schrank 20 nach dem derzeit Stand der Technik aufgenommen sind. DerCabinet 20 according to the current state of the art. The
Schrank 20 weist eine frontseitige Tür 26 auf, durch welche das elektrischeCabinet 20 has a front door 26 through which the electrical
LU5041 70LU5041 70
Modul 10 von der Frontseite in einer Installationsrichtung 13 einsetzbar ist. Die elektrischen Module 10 kônnen zusâtzlich mit einem Griff 16 versehen sein, der es dem Benutzer ermôglicht, die elektrischen Module 10 in den Schrank 20 hinein und aus dem Schrank 20 heraus zu bewegen.Module 10 can be inserted from the front in an installation direction 13. The electrical modules 10 can additionally be provided with a handle 16 which enables the user to move the electrical modules 10 into and out of the cabinet 20.
Die elektrischen Module 10 kônnen zusâtzlich einen Anschlag mit einerThe electrical modules 10 can additionally have a stop with a
Modulbefestigung 12 aufweisen, der es dem Benutzer ermôglicht, die elektrischen Module im Schrank zu befestigen.Module fixing 12, which allows the user to fix the electrical modules in the cabinet.
Der Schrank 20 hat auch eine Tür 28 auf der Rückseite, die dem Benutzer denThe cabinet 20 also has a door 28 on the back, which allows the user to
Zugang zur Rückseite der elektrischen Module 10 ermöglicht, wo sich die gesamte Verkabelung auf der Rückseite der elektrischen Module 10 befindet.Allows access to the rear of the electrical modules 10 where all wiring is located on the rear of the electrical modules 10.
Ferner kônnen die elektrischen Module 10 mit einerFurthermore, the electrical modules 10 can be equipped with a
Signalisierungsschnittstelle 11 ausgerüstet sein. Die Signalisierungsschnittstelle 11 kann z. B. eine LED sein. Somit ist nicht nur der zur Verkabelung notwenigeSignaling interface 11. The signaling interface 11 can be an LED, for example. This means that not only the cable required for wiring
Zugang zur Rückseite nachteilig. Auch kann bei einer Anderung oder Prüfung der Verkabelung gleichzeitig ein Zugang zur Vorderseite und zur Rückseite notwendig sein, um den angezeigten Status zu überwachen.Access to the rear is disadvantageous. Also, when changing or checking the wiring, simultaneous access to the front and rear may be necessary to monitor the displayed status.
Figur 1B zeigt die Rückansicht des Schranks 20 der Figur 1A nach dem Stand der Technik. Die mehreren elektrischen Module 10 im Schrank 20 werden von der in Fig. 1A gezeigten Vorderseite des Schranks 22 bestückt und dann von der in Fig. 1B gezeigten gegenüberliegenden Seite 24 (z. B. Rückseite) miteinander verkabelt 15 (z. B. rückseitige Verkabelung).Figure 1B shows the rear view of the cabinet 20 of Figure 1A according to the prior art. The plurality of electrical modules 10 in the cabinet 20 are populated from the front of the cabinet 22 shown in Figure 1A and then wired together 15 (e.g. rear wiring) from the opposite side 24 (e.g. rear side) shown in Figure 1B.
Das Modul kann dem Benutzer ein Signal anzeigen, z. B. eine rote Leuchte alsThe module can display a signal to the user, e.g. a red light as
Signal für ein Problem im elektrischen Modul 10 und eine grüne Leuchte alsSignal for a problem in the electrical module 10 and a green light as
Signal für ein funktionierendes elektrisches Modul. Erkennt der Benutzer eineSignal for a functioning electrical module. If the user detects a
Anderung des Status an der Vorderseite, muss der Benutzer in der Lage sein, die Rückseite 14 des elektrischen Moduls 10 fur die Fehlersuche oder dieChanging the status on the front, the user must be able to access the rear panel 14 of the electrical module 10 for troubleshooting or
Wartung 18 der Verkabelung 15 zu erreichen.Maintenance 18 of the wiring 15.
Figur 1C zeigt eine Draufsicht, in welcher der Schrank 20 nach dem Stand derFigure 1C shows a plan view in which the cabinet 20 according to the state of the
Technik der Figuren 1A und 1B in einer horizontalen Schnittebene gezeigt ist.Technique of Figures 1A and 1B is shown in a horizontal section plane.
Der Benutzer kann die Rückseite 14 der elektrischen Module 10 durch die Tür 28 auf der Rückseite 24 des Schranks 20 erreichen. In einigen Fällen kann dieThe user can access the rear side 14 of the electrical modules 10 through the door 28 on the rear side 24 of the cabinet 20. In some cases, the
Tür 28 auf der Rückseite 24 des Schranks 20 nicht geöffnet werden, z. B. weil nicht genügend Platz vorhanden ist. In solchen Fällen werden bisher die Kabel für die rückseitige Verkabelung 15 des elektrischen Moduls 10 so gewählt, dass sie lang sind, z. B. länger als die Tiefe des Schranks 20, damit der Benutzer dasDoor 28 on the back 24 of the cabinet 20 cannot be opened, e.g. because there is not enough space. In such cases, the cables for the rear wiring 15 of the electrical module 10 have so far been chosen to be long, e.g. longer than the depth of the cabinet 20, so that the user can
Modul 10 herausnehmen kann, ohne auf die rückseitige Verkabelung 15 zugreifen zu müssen.Module 10 can be removed without having to access the rear cabling 15.
Je länger die Kabel für die Verkabelung 15 sind, desto mehr Gewicht lastet auf den Kabelverbindungen des elektrischen Moduls 10 und desto größer ist dieThe longer the cables for the wiring 15 are, the more weight is placed on the cable connections of the electrical module 10 and the greater the
Gefahr einer Beschädigung. Üblicherweise befinden sich die Lüfter desRisk of damage. Usually the fans of the
Kuhlsystems der elektrischen Module 10 auf der Rückseite 14 des elektrischenCooling system of the electrical modules 10 on the back 14 of the electrical
Moduls 10. Die Vibrationen des Lüfters wirken sich auch negativ auf dieModule 10. The vibrations of the fan also have a negative effect on the
Verdrahtungsseite 14 (beispielsweise die Rückseite) des Moduls 10 aus, insbesondere auf die Kabelanschlüsse.wiring side 14 (e.g. the rear side) of the module 10, particularly the cable connections.
Figur 2 zeigt die Draufsicht eines elektrischen Moduls 10 in einem weiterenFigure 2 shows the top view of an electrical module 10 in another
Schrank 20 nach dem derzeitigen Stand der Technik. In einigen Fällen ist derCabinet 20 according to the current state of the art. In some cases the
Schrank 20 jedoch nur von einer Seite (z.B. Vorderseite des Schranks) 22 zugänglich, so dass eine Verkabelung von den anderen Seiten 24 nicht möglich ist. Daher gibt es sogenannte "Backplane"-Lôsungen, bei denen eine Rückwand 21 Steckverbindungen ermöglicht. Der Schrank 20 hat eine Rückwand 21 mitHowever, the cabinet 20 is only accessible from one side (e.g. front of the cabinet) 22, so that cabling from the other sides 24 is not possible. Therefore, there are so-called "backplane" solutions in which a rear wall 21 enables plug connections. The cabinet 20 has a rear wall 21 with
Buchsen 23 oder Steckern oder Klemmen (z.B. für Kupferleitungen), die mitSockets 23 or plugs or terminals (e.g. for copper cables) that are
Steckern 25 bzw. Buchsen auf der Rückseite 14 des Moduls 10 verbunden werden können.plugs 25 or sockets on the back 14 of the module 10.
Dieser Stand der Technik ist nicht benutzerfreundlich, da der Benutzer dieThis state of the art is not user-friendly, as the user
Position des elektrischen Moduls 10 (das typischerweise sehr massiv ist) in einer sehr genauen Position mit einer sehr genauen Kraft handhaben muss, um einePosition of the electrical module 10 (which is typically very massive) in a very precise position with a very precise force in order to
Beschädigung der rückseitigen Anschlüsse (d.h. der Steckverbindungen) zu vermeiden. Grundsätzlich kann aufgrund von Fertigungstoleranzen der Modul- oder Schrankgehäuse die Backplane eine für die Kontaktierung unzureichendeTo avoid damage to the rear connections (i.e. the plug connections). Basically, due to manufacturing tolerances of the module or cabinet housing, the backplane may have insufficient contact
Genauigkeit aufweisen, was zur zusätzlichen Problematik der schlechtenAccuracy, which leads to the additional problem of poor
Kontaktierung führt. Zudem sind Backplanes sehr aufwendig und entsprechend kostenintensiv zu realisieren und schränken die Flexibilität des Systems stark ein.In addition, backplanes are very complex and costly to implement and severely limit the flexibility of the system.
Daher muss eine kostengünstige, flexible Lösung mit handelsüblichenTherefore, a cost-effective, flexible solution with commercially available
Komponenten gefunden werden, die dem Anwender einen einfachen Austausch der jeweiligen Module im Schaltschrank ermöglicht.Components can be found that allow the user to easily replace the respective modules in the control cabinet.
Hierin können die Begriffe Verkabelung und Verdrahtung synonym interpretiert werden. Jede elektrische Leitung an den Schnittstellen der Module kann einpolig sein oder es können, beispielsweise entsprechend der Funktion, mehrereHere, the terms cabling and wiring can be interpreted synonymously. Each electrical line at the interfaces of the modules can be single-pole or, depending on the function, several
Leitungen in einem Kabel gebündelt sein. Ferner umfasst jede elektrischeCables are bundled in one cable. Furthermore, each electrical
Leitung eine der Nutzung entsprechende elektrische Isolierung.Cable electrical insulation appropriate to its use.
Figur 3A zeigt eine Vordersicht eines Schranks 200 (z.B. eines Schaltschrank oder fachsprachlich "Racks"), das mit elektrischen Modulen 100 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bestückt ist. Der Schrank 200 kann z. B. in engen Räumen oder in ISO-Containern (z. B. mit einer Länge von 40 Fuld oder 12,192 m, d. h. einem Schiffscontainer) aufgestellt werden.Figure 3A shows a front view of a cabinet 200 (e.g. a switch cabinet or in technical terms "rack") which is equipped with electrical modules 100 according to a first embodiment of the present invention. The cabinet 200 can be installed, for example, in narrow spaces or in ISO containers (e.g. with a length of 40 Fuld or 12.192 m, i.e. a shipping container).
Der Schrank 200 kann direkt an der Wand des Raums bzw. Containers und/oderThe cabinet 200 can be mounted directly on the wall of the room or container and/or
Seite-an-Seite nebeneinander mit anderen Schränken 200 aufgestellt werden.Can be placed side by side with other 200 cabinets.
Die entsprechende zweite Seite 104 (d.h. die Rückseite) des elektrischenThe corresponding second side 104 (i.e. the back) of the electrical
Moduls 100 ist anschlussfrei.Module 100 is connection-free.
Ausführungsbeispiele der Module 100 und des Schranks 200 (d. h. eines Racks) sind vorteilhaft für Situationen, in denen nur die Vorderseite 102 bzw. 202 zugänglich ist, ohne das schwere Rack 200 zu bewegen, oder in denen nur einEmbodiments of the modules 100 and the cabinet 200 (i.e. a rack) are advantageous for situations in which only the front 102 or 202 is accessible without moving the heavy rack 200, or in which only one
Gang zwischen den Racks für den Zugang und die Kühlung vorhanden ist.There is aisle between racks for access and cooling.
Hierbei können Warmgang und Kaltgang innerhalb des Racks 200 auf der erstenHot aisle and cold aisle can be arranged within the rack 200 on the first
Seite 102 bzw. zweiten Seite 104 durch die Module 100 voneinander getrennt sein.Page 102 and second page 104 are separated from each other by the modules 100.
Der Schrank 200 weist eine erste Seite 202 (d.h. Frontseite oder Vorderseite) und eine gegenüberliegende zweite Seite 204 (d.h. Rückseite) auf. Die ersteThe cabinet 200 has a first side 202 (i.e., front side or front side) and an opposite second side 204 (i.e., back side). The first
Seite 202 kann auch als offene oder öffenbare Seite 202 (d.h. Schranköffnung) bezeichnet werden. Der Schrank 200 ist dazu ausgebildet, ein oder mehrere elektrische Module 100, vorzugsweise von der ersten Seite 202 horizontal installierbar, aufzunehmen. Die erste Seite 202 des Schranks weist eine ersteSide 202 may also be referred to as open or openable side 202 (i.e. cabinet opening). The cabinet 200 is designed to accommodate one or more electrical modules 100, preferably installable horizontally from the first side 202. The first side 202 of the cabinet has a first
Schrankôffnung auf. Die Schranköffnung, die in einem geschlossenen Zustand von einem Abdeckelement 206 verschlossen ist. Das Abdeckelement 206 kann als Tür (beispielsweise eine ein- oder zweiflüglige Schranktür) ausgebildet sein.Cabinet opening. The cabinet opening, which is closed by a cover element 206 in a closed state. The cover element 206 can be designed as a door (for example a single or double-leaf cabinet door).
Das elektrische Modul 100 umfasst eine erste Seite 102 (d.h. eine Frontseite oder Vorderseite) gegenüberliegende zweite Seite 104 (d.h. Rückseite). Das elektrische Modul 100 ist in den Schrank 200 entlang einer Installationsrichtung 103 installierbar. Die Installationsrichtung 103 ist von der ersten Seite 202 desThe electrical module 100 comprises a first side 102 (i.e. a front side or front side) opposite a second side 104 (i.e. rear side). The electrical module 100 is installable in the cabinet 200 along an installation direction 103. The installation direction 103 is from the first side 202 of the
Schranks 200 zur zweiten Seite 204 des Schranks 200 gerichtet, oder mit anderen Worten, von der ersten Seite 102 des elektrischen Moduls 100 zur zweiten Seite 104 des elektrischen Moduls 100. Es sei angemerkt, dass dieseCabinet 200 to the second side 204 of the cabinet 200, or in other words, from the first side 102 of the electrical module 100 to the second side 104 of the electrical module 100. It should be noted that this
Definition der Installationsrichtung bedeutet, dass der Schrank zeitlich zunächst mit der zweiten Seite 104 des Moduls in Kontakt kommt und am Ende desDefinition of the installation direction means that the cabinet first comes into contact with the second side 104 of the module and at the end of the
Einschubs mit der ersten Seite 102. Letzte dient vorzugsweise der (zumindest horizontalen) Befestigung des Moduls 100 im Schrank 200.Insert with the first side 102. The latter is preferably used for (at least horizontal) fastening of the module 100 in the cabinet 200.
Die erste Seite 102 des elektrischen Moduls 102 ist der ersten Seite 202 desThe first side 102 of the electrical module 102 is the first side 202 of the
Schranks 200 zugewandt, und die zweite Seite 202 des elektrischen Moduls 202 ist der zweiten Seite 204 des Schranks 200 zugewandt, wenn das elektrischeCabinet 200, and the second side 202 of the electrical module 202 faces the second side 204 of the cabinet 200 when the electrical
Modul 100 im Schrank 200 aufgenommen ist. Falls ein Benutzer den Schrank 200 nur von der Vorderseite 202 aus betreten kann oder nur von der Vorderseite 202 aus Zugang zum Schrank 200 hat, können vorteilhaft sämtlicheModule 100 is accommodated in the cabinet 200. If a user can only enter the cabinet 200 from the front 202 or has access to the cabinet 200 only from the front 202, all
Installations-, Wartungs- und Umbauarbeiten allein von der Vorderseite 202 aus erfolgen. Beispielsweise kann sich der Benutzer allein an der Vorderseite 202 einen vollständigen Überblick über den Einbauzustand der Module, überInstallation, maintenance and conversion work can be carried out from the front 202 alone. For example, the user can get a complete overview of the installation status of the modules, of
Funktionsumfang und Funktionsstatus der Module, und die Verdrahtung derFunctional scope and functional status of the modules, and the wiring of the
Module machen. Insbesondere ist die Kontaktierung an jeder Schnittstelle und jedem Modul prüfbar.Modules. In particular, the contacting at each interface and each module can be checked.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das elektrische Modul 100 einenAccording to one embodiment, the electrical module 100 comprises a
Batteriespeicher, beispielsweise mit einer Vielzahl von Zellen und einemBattery storage, for example with a large number of cells and a
Batteriemanagementsystem (BMS), welches das Laden, das Entladen, denBattery management system (BMS), which controls charging, discharging,
Ladezustandsausgleich (fachsprachlich "Balancing") und die Alterung der Zellen steuert oder überwacht. Ein solches Modul 100 hat daher ein hohes Gewicht.Charge level equalization (technical term: "balancing") and the aging of the cells are controlled or monitored. Such a module 100 is therefore very heavy.
Dies steht einem Herausziehen der Module zur Prüfung langer Kabel auf derThis prevents the modules from being pulled out to test long cables on the
Rückseite ebenso entgegen wie eine Rückwand mit empfindlichenBack as well as a back wall with sensitive
Steckverbindern und einem Installierung des gesamten Schranks 200.connectors and installing the entire cabinet 200.
Eine weitere Ausführungsform des elektrischen Moduls 100 umfasst einenAnother embodiment of the electrical module 100 comprises a
Elektrolyseur, beispielweise einen Wasserstoff-Elektrolyseur. In diesem Fall kann die Frontseite 102 des Moduls 100 Fluidanschlüsse umfassen, beispielsweise einen Wasserzulauf und Gasabläufe für Wasserstoff und Sauerstoff. Auch dieserElectrolyzer, for example a hydrogen electrolyzer. In this case, the front side 102 of the module 100 can comprise fluid connections, for example a water inlet and gas outlets for hydrogen and oxygen. This
Fall ist aufgrund von Masse, Stoßempfindlichkeit und präziser horizontalerCase is due to mass, shock sensitivity and precise horizontal
Ausrichtung des Moduls mit den herkömmlichen Techniken der rückseitigenAlignment of the module using conventional rear alignment techniques
Verkabelung nicht vereinbar.Wiring not compatible.
Jedes Ausführungsbeispiel des elektrischen Moduls 100 kann einen oder mehrere Griffe 106 umfassen. Figur 3A zeigt zwei Griffe auf der ersten Seite 102 des elektrischen Moduls 100, die vorzugsweise in der Nähe der Ränder der ersten Seite 102 angeordnet sind.Each embodiment of the electrical module 100 may include one or more handles 106. Figure 3A shows two handles on the first side 102 of the electrical module 100, preferably located near the edges of the first side 102.
Die erste Seite 102 des elektrischen Moduls 100 weist ferner einen in einer horizontalen Querrichtung senkrecht zur Installationsrichtung 103 seitlich am elektrischen Modul 102 auskragenden Steg 112 oder mindestens zwei in derThe first side 102 of the electrical module 100 further comprises a web 112 projecting laterally from the electrical module 102 in a horizontal transverse direction perpendicular to the installation direction 103 or at least two webs 112 in the
Querrichtung gegenüberliegende und jeweils seitlich am elektrischen Modul 100 auskragende Stege 112 mit Öffnungen auf, der beziehungsweise die dazu ausgebildet sind, das elektrische Modul 100 mit dem Schrank 200 zu verschrauben. Durch die Verschraubung des elektrischen Moduls 100 mit demTransversely opposite and laterally projecting webs 112 with openings on the electrical module 100, which are designed to screw the electrical module 100 to the cabinet 200. By screwing the electrical module 100 to the
Schrank 100 wird die Position des elektrischen Moduls 100 fixiert und ein unbeabsichtigtes Verschieben oder Wackeln verhindert.Cabinet 100 fixes the position of the electrical module 100 and prevents unintentional movement or wobbling.
Das elektrische Modul 100 kann eine oder mehrere Leistungsschnittstellen 108 umfassen. Die Leistungsschnittstelle 108 kann oder die mehrerenThe electrical module 100 may include one or more power interfaces 108. The power interface 108 may or the multiple
Leistungsschnittstellen 108 können mit einer im Modul 100 angeordnetenPower interfaces 108 can be connected to a power supply unit 102 arranged in the module 100.
Leistungselektronik verbunden sein, beispielsweise für die Gleichstrom-Industrie.Power electronics, for example for the direct current industry.
Beispiele der Leistungselektronik sind Spannungswandler, AC-DC-Wandler undExamples of power electronics are voltage converters, AC-DC converters and
Stromregler, beispielsweise fur Power-to-X-Anwendungen oder Elektrolyse.Current regulators, for example for Power-to-X applications or electrolysis.
Alternativ oder ergänzend kann die Leistungselektronik für die Wechselstrom-Alternatively or additionally, the power electronics for the AC
Industrie sein. Die Leistungsschnittstelle 108 kann zur Übertragung großer elektrischer Leistungen ausgelegt sein, z. B. mehr als 10 kW oder mehr als 100 kW oder 500 kW.Industrial. The power interface 108 may be designed to transmit large electrical powers, e.g. more than 10 kW or more than 100 kW or 500 kW.
Die Leistungsschnittstelle 108 umfasst, oder ist verbunden oder verbindbar mit, mindestens einer der folgenden Einrichtungen: einer Stromversorgung oder elektrischen Stromquelle; einem elektrischen Verbraucher; einemThe power interface 108 comprises, or is connected or connectable to, at least one of the following devices: a power supply or electrical power source; an electrical load; a
Gleichstromanschluss; einem mehrphasigen Wechselstromanschluss; einerDC connection; a multi-phase AC connection; a
Einbaubuchse oder einem Einbaustecker; einer oder mehreren Klemmen; einempanel socket or a panel plug; one or more terminals; a
Batteriespeicher; und einer Leistungsschnittstelle 108 eines weiteren elektrischen Moduls 100 im Schrank 200.battery storage; and a power interface 108 of another electrical module 100 in the cabinet 200.
Wie schematisch in Figur 3A gezeigt, kann die oder jede Leistungsschnittstelle 108 des Moduls 100 durch Kabel 105 (z.B. als Teil der Verkabelung) mit einer entsprechenden Leistungsschnittstelle 108 eines oder aller anderen elektrischenAs shown schematically in Figure 3A, the or each power interface 108 of the module 100 may be connected by cables 105 (e.g. as part of the wiring) to a corresponding power interface 108 of one or all other electrical
Module 100 innerhalb des Schranks 200 verbunden sein.Modules 100 must be connected within the cabinet 200.
Figur 3A zeigt ferner eine Signalisierungsschnittstelle 110. DieFigure 3A also shows a signaling interface 110. The
Signalisierungsschnittstelle 110 kann ein akustisches und/oder optisches (z.B. visuelles) Signal ausgeben.Signaling interface 110 can output an acoustic and/or optical (e.g. visual) signal.
Figur 3B zeigt eine Draufsicht eines Schranks 200 bestückt mit elektrischenFigure 3B shows a top view of a cabinet 200 equipped with electrical
Modulen 100 gemäß der dem ersten Ausführungsbeispiel. Wie in Figur 3B schematisch gezeigt erstrecken sich Führungsschienen 207 in derModules 100 according to the first embodiment. As shown schematically in Figure 3B, guide rails 207 extend in the
Installationsrichtung (hier Einschubrichtung) 103. Die Führungsschienen 207 sind horizontal mit der Innenseite der (in der Querrichtung gegenüberliegenden)Installation direction (here insertion direction) 103. The guide rails 207 are horizontally aligned with the inside of the (opposite in the transverse direction)
Seitenwände des Schranks 200 verbunden.Side walls of the cabinet 200 connected.
Der Schrank 200 kann ferner einen oder mehrere Sensoren 208 umfassen (z.B. einen Tür-Stellungssensor und/oder einen Temperatursensor, usw.). DieThe cabinet 200 may further include one or more sensors 208 (e.g., a door position sensor and/or a temperature sensor, etc.). The
Sensoren können zum Signalaustausch und/oder zur Spannungsversorgung mit einer Steuereinheit 109 des elektrischen Moduls 100 verbunden oder verbindbar sein.Sensors can be connected or connectable to a control unit 109 of the electrical module 100 for signal exchange and/or voltage supply.
Das elektrische Modul 100 umfasst eine Steuereinheit 109, die mit einer oder mehreren Komponenten (z.B. den vorgenannten Einrichtungen) des elektrischenThe electrical module 100 comprises a control unit 109 which is connected to one or more components (e.g. the aforementioned devices) of the electrical
Moduls 100 verbunden oder verbindbar ist. Beispielsweise kann sich der Sensor 208 irgendwo im Schrank 200 befinden oder am Schrank 200 befestigt sein.module 100. For example, sensor 208 may be located anywhere in cabinet 200 or attached to cabinet 200.
Die erste Seite 102 des elektrischen Moduls 100 kann eine oder mehrereThe first side 102 of the electrical module 100 may have one or more
Datenschnittstellen 118 umfassen. Die Datenschnittstelle 118 kann mit einerData interfaces 118. The data interface 118 can be connected to a
Datenschnittstellen 118 eines weiteren elektrischen Moduls 100 im Schrank verbunden oder verbindbar (beispielsweise parallel geschaltete) sein, damit dieData interfaces 118 of another electrical module 100 in the cabinet must be connected or connectable (for example connected in parallel) so that the
Module zur Kommunikation untereinander und/oder mit einer externenModules for communication with each other and/or with an external
Systemsteuerung (beispielsweise einer übergeordneten Steuerung) verkettet werden können, beispielsweise gemäß einer sogenannten Daisy-Chain. Diesystem control (for example a higher-level control), for example according to a so-called daisy chain. The
Datenschnittstelle 118 kann ferner intern mit der Steuereinheit 109 des elektrischen Moduls 100 verbunden sein. Komplexere Benutzersignalisierungen oder Benutzerschnittstellen, die über eine Signalleuchte (z. B. LED) hinausgehen, werden über eine Datenschnittstelle 118 an einen übergeordnetenData interface 118 can also be internally connected to the control unit 109 of the electrical module 100. More complex user signals or user interfaces that go beyond a signal light (e.g. LED) are transmitted via a data interface 118 to a higher-level
Rechner oder ein Anzeigemodul oder eine externe Benutzerschnittstelle ausgegeben bzw. von diesen werden Eingabe- oder Steuerbefehle empfangen.Computer or a display module or an external user interface outputs or receives input or control commands.
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LU504170LU504170
Die erste Seite 102 des elektrischen Moduls 100 kann ferner eineThe first side 102 of the electrical module 100 may further comprise a
Benutzerschnittstelle 114 umfassen. Die Benutzerschnittstelle 114 kann mit derUser interface 114. The user interface 114 may be connected to the
Steuereinheit 109 intern verbunden oder extern verbindbar sein.Control unit 109 may be internally connected or externally connectable.
Die erste Seite 102 des elektrischen Moduls 100 kann ferner Lüftungsöffnungen 116 (z.B. Lüftungsgitter) aufweisen. Die zweite Seite 104 des elektrischenThe first side 102 of the electrical module 100 may further comprise ventilation openings 116 (e.g. ventilation grilles). The second side 104 of the electrical
Moduls 100 ist anschlussfrei. Die zweite Seite 104 des elektrischen Moduls 100 kann mit der ersten Seite 102 kommunizierende Lüftungsöffnungen 116 (z.B.Module 100 is connection-free. The second side 104 of the electrical module 100 can have ventilation openings 116 communicating with the first side 102 (e.g.
Lüftungsgitter) aufweisen.ventilation grilles).
Im aufgenommenen Zustand ist die erste Seite 102 des elektrischen Moduls 102 der ersten Seite 202 des Schranks 200, und die zweite Seite 202 des elektrischen Moduls 202 der zweiten Seite 204 des Schranks 200 mit einemIn the recorded state, the first side 102 of the electrical module 102 of the first side 202 of the cabinet 200, and the second side 202 of the electrical module 202 of the second side 204 of the cabinet 200 with a
Abstand zugewandt.facing away from each other.
Das elektrische Modul 100 kann ferner einen Ventilator (z.B. Lüfter) umfassen, wobei der Ventilator dazu angeordnet ist, die Gaszirkulation (z.B. Luftzirkulation) innerhalb des elektrischen Moduls 100 zu fördern. Der Ventilator kann z. B. Luft durch die Lüftungsöffnungen 116 an der Vorderseite 102 ansaugen und (imThe electrical module 100 may further comprise a fan (e.g., ventilator), wherein the fan is arranged to promote gas circulation (e.g., air circulation) within the electrical module 100. The fan may, for example, draw in air through the ventilation openings 116 on the front side 102 and (in
Modul 100 erwärmte) Luft durch die Lüftungsöffnungen 116 an der Rückseite 104 ausstoßen, oder umgekehrt.Module 100 can expel heated air through the ventilation openings 116 on the rear side 104, or vice versa.
Der Raum zwischen der zweiten Seite 104 des elektrischen Moduls 100 und der zweiten Seite 204 des Schranks 200 kann einen vertikalen Kanal für denThe space between the second side 104 of the electrical module 100 and the second side 204 of the cabinet 200 may define a vertical channel for the
Luftstrom bilden. Alternativ oder ergänzend kann der Raum zwischen der erstenAlternatively or additionally, the space between the first
Seite 102 des elektrischen Moduls 100 und der ersten Seite 202 des Schranks 200 einen vertikalen Kanal für den Luftstrom und einen Raum für dieSide 102 of the electrical module 100 and the first side 202 of the cabinet 200 define a vertical channel for the air flow and a space for the
Verkabelung 105 (z.B. Datenverkabelung und/oder Leistungsverkabelung) bilden.Cabling 105 (e.g. data cabling and/or power cabling).
Die ersten Seiten 102 der Module 100 schließen umlaufend mit denThe first pages 102 of the modules 100 are closed all the way round with the
Seitenwänden und Ober-und Unterseiten des Schranks 200 ab. Alternativ oder ergänzend liegen die horizontalen Kanten der ersten Seiten 102 benachbarterSide walls and top and bottom sides of the cabinet 200. Alternatively or additionally, the horizontal edges of the first sides 102 of adjacent
Module 100 (oben und unten) aneinander an. Dadurch können die ersten Seiten 102 eine durchgehende Modulebene ausbilden, die im Wesentlichen bis auf dieModules 100 (top and bottom) are connected to each other. This allows the first sides 102 to form a continuous module level, which essentially
Lüftungsôffnungen geschlossen ist. Dies ermöglicht eine Trennung der Kalt- undVentilation openings are closed. This allows a separation of the cold and
Warmluftströme und verhindert den Zugang zur Rückseite im eingebautenWarm air currents and prevents access to the back in the built-in
Zustand. Beispielsweise bildet die Gesamtheit der ersten Seiten 102 bis aufCondition. For example, the entirety of the first pages 102 up to
Lüftungsôffnungen, Klemmenôffnungen und Einbaubuchsen eine Fläche.Ventilation openings, terminal openings and installation sockets one surface.
Optional sind umseitig oder umlaufend an der ersten Seite 102 Blenden oderOptionally, 102 panels or
Schaumstoffteile angeordnet, die eine Abdichtung gewährleisten.Foam parts are arranged to ensure sealing.
Die Steuereinheit 109 des elektrischen Moduls 100 kann mit einem Sensor 208 verbunden werden, der ein Signal (beispielsweise eine Nachricht gemäß einemThe control unit 109 of the electrical module 100 can be connected to a sensor 208 which sends a signal (for example a message according to a
Kommunikationsprotokoll) an die Steuereinheit 109 sendet, das (bzw. die) angibt, ob der Schrank 200 an der ersten Seite 102 offen oder geschlossen ist.communication protocol) to the control unit 109 indicating whether the cabinet 200 on the first side 102 is open or closed.
Die Steuereinheit 109 kann einen Strom reduzieren oder den Strom ganz abschalten, wenn der Schrank 200 geöffnet wird. Beispielsweise durch Senden eines Befehls an die Leistungsschnittstelle 108 oder die zugehörige Einrichtung (z. B. Leistungselektronik). Die Steuereinheit 109 kann auch den Ventilator abschalten, wenn der Schrank 200 geöffnet wird.The control unit 109 can reduce a current or turn off the current completely when the cabinet 200 is opened. For example, by sending a command to the power interface 108 or the associated device (e.g., power electronics). The control unit 109 can also turn off the fan when the cabinet 200 is opened.
Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit 109 ein Signal (beispielsweise eine Nachricht) an die Signalisierungsschnittstelle 110 senden, um ein Signal auszugeben, das den Zustand des Schranks 200 anzeigt. Die Steuereinheit 109 kann auch ein Signal (beispielsweis eine Nachricht) an die Benutzerschnittstelle 114 senden, um ein Signal auszugeben, das den Zustand des elektrischenAlternatively or additionally, the control unit 109 can send a signal (e.g. a message) to the signaling interface 110 to output a signal indicating the state of the cabinet 200. The control unit 109 can also send a signal (e.g. a message) to the user interface 114 to output a signal indicating the state of the electrical
Moduls 100 und/oder des Schranks 200 angibt, z. B. einen elektrischenmodule 100 and/or cabinet 200, e.g. an electrical
Betriebsmodus des Moduls 100, eine Betriebstemperatur des Moduls 100, einen geöffneten oder geschlossenen Zustand des Schranks 200, usw.Operating mode of the module 100, an operating temperature of the module 100, an open or closed state of the cabinet 200, etc.
Die Figuren 4A und 4B zeigen ein beispielhaftes elektrisches Modul 100 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Vorder- bzw.Figures 4A and 4B show an exemplary electrical module 100 according to a second embodiment in a perspective front and rear view, respectively.
Rückansicht. Das elektrische Modul 100 kann zwei sich in dieRear view. The electrical module 100 can accommodate two
Installationsrichtung (hier beispielsweise Einschubrichtung) 103 erstreckendeInstallation direction (here for example insertion direction) 103 extending
Führungsschienen 107 umfassen, beispielsweise eine sich in dieGuide rails 107, for example a guide rail extending into the
Installationsrichtung erstreckende Nut. Die Führungsschiene 107 des elektrischen Moduls 100 und die Führungsschiene 207 des Schranks 200 können sich berühren, beispielsweise ineinandergreifen, an jeder Seitenwand, um das elektrische Modul 100 horizontal im Schrank 200 in derInstallation direction extending groove. The guide rail 107 of the electrical module 100 and the guide rail 207 of the cabinet 200 may touch, for example interlock, on each side wall to install the electrical module 100 horizontally in the cabinet 200 in the
Installationsrichtung 103 aufzunehmen.Installation direction 103.
Bei einigen Ausführungsformen können die Führungsschienen 107 an derIn some embodiments, the guide rails 107 may be attached to the
Unterseite des elektrischen Moduls 100 befestigt sein (hier nicht dargestellt).bottom of the electrical module 100 (not shown here).
Bei anderen Ausführungsformen kann die Unterseite 107 des elektrischenIn other embodiments, the bottom side 107 of the electrical
Moduls 100 auf den Führungsschienen 207 des Schranks 200 aufliegen.Module 100 rests on the guide rails 207 of the cabinet 200.
Das elektrische Modul kann ein Einschub für ein 19-Zoll-Rack sein, beispielsweise mit einer Frontplatten-Breite von 48,26 cm, und optional gemäßThe electrical module can be a slot for a 19-inch rack, for example with a front panel width of 48.26 cm, and optionally according to
EIA 310-D, IEC 60297 und/oder DIN 41494 SC48D ausgebildet sein.EIA 310-D, IEC 60297 and/or DIN 41494 SC48D.
Vorzugsweise haben alle Ausführungsbeispiele des Moduls 100 keine Bedien-,Preferably, all embodiments of the module 100 have no operating,
Anzeige-, Montage- und Wartungselemente auf der Rückseite 104 des elektrischen Moduls 100.Display, mounting and maintenance elements on the rear 104 of the electrical module 100.
Zugleich kann die im elektrischen Modul 100 verbaute Elektronik normativen, zulassungstechnischen und/oder sicherheitstechnischen Anforderungen gerecht werden. Insgesamt können die jeweiligen elektrischen Module 100 im Schrank 200 den normativen, zulassungstechnischen und/oder sicherheitstechnischenAt the same time, the electronics installed in the electrical module 100 can meet normative, approval and/or safety requirements. Overall, the respective electrical modules 100 in the cabinet 200 can meet the normative, approval and/or safety requirements.
Anforderungen gerecht werden. Ausführungsbeispiele können preisgünstig und flexibel sein durch die Verwendung handelsübliche Kabel und Leitungen (beispielsweise im Vergleich zu anwendungsspezifischen Backplanes).requirements. Implementations can be inexpensive and flexible through the use of commercially available cables and wires (for example, compared to application-specific backplanes).
Einzelne elektrische Module 100 können aus dem Schrank 200 ein- oder ausgebaut werden. Bei einer herkömmlichen rückseitigen Verdrahtung ist einIndividual electrical modules 100 can be installed or removed from the cabinet 200. With conventional rear wiring, a
Austausch eines elektrischen Moduls 100 nur durch Ausbau des ganzenReplacement of an electrical module 100 only by removing the entire
Schranks 200 oder durch Verschieben des Schranks 200 oder den Ausbau allen elektrischen Module 100 aus dem Schrank 200 möglich.Cabinet 200 or by moving the cabinet 200 or removing all electrical modules 100 from the cabinet 200.
LU5041 70LU5041 70
Jedes Ausführungsbeispiel kann eine frontseitige Verdrahtung ohne freieEach embodiment can have front-side wiring without free
Kabelschlaufen (z.B. stramm) ermôglichen. Dagegen kônnen bei der herkömmlichen rückseitiger Verdrahtung einzelne elektrische Module 100 nur entnommen werden, wenn alle Kabel Zusatzlangen entsprechend derCable loops (e.g. tight) allow. In contrast, with conventional rear wiring, individual electrical modules 100 can only be removed if all cables have additional lengths according to the
Einschubtiefe aufweisen. Dadurch üben die Kabel mehr Zuggewicht auf die elektrische Module 100 aus und hängen auf den Boden oder in denThis means that the cables exert more tensile weight on the electrical modules 100 and hang on the floor or in the
Lüftungsschacht, wo sie sich beispielsweise beim Verschieben des Schranks 200 mit einem Lüftungsgitter verhaken.Ventilation shaft, where they can get caught on a ventilation grille, for example when moving the cabinet 200.
Auf der Rückseite 104 des elektrischen Moduls 100 und der Rückseite 204 desOn the back 104 of the electrical module 100 and the back 204 of the
Schranks 200 ist die Zirkulation der Luft (beispielsweise ein Schacht für Kaltluft vom Boden oder für Warmluft zur Decke) nicht durch eine Backplane (auch bei einer fragmentierten Ausführung) oder durch Kabel gestôrt. Dadurch kann einCabinet 200, the circulation of air (for example a shaft for cold air from the floor or for warm air to the ceiling) is not disturbed by a backplane (even in a fragmented design) or by cables. This allows a
Lüftungsschacht auf der Rückseite (wo besonders wenig Platz ist) einen kleineren Querschnitt aufweisen als bei der herkömmlichen rückseitigenVentilation shaft on the back (where space is particularly limited) has a smaller cross-section than the conventional rear
Verdrahtung.Wiring.
Die Frontseite 102 des elektrischen Moduls 100 kann Datenanschluss (z.B. für einen CAN-Bus oder Ethernet) umfassen, z.B. gemäß RJ45 oder ShieldedThe front side 102 of the electrical module 100 can include data connection (e.g. for a CAN bus or Ethernet), e.g. according to RJ45 or Shielded
Twisted Pair (STP), Single-Pair-Ethernet (z.B. gemäß IEEE 802.3 CG) und/oderTwisted Pair (STP), Single-Pair Ethernet (e.g. according to IEEE 802.3 CG) and/or
Koaxial-Leiter. Durch den Verzicht auf flachige visuelle Signalisierungen an derCoaxial conductor. By dispensing with flat visual signals on the
Frontseite 102 kann deren Fläche für Lüftungsgitter (z.B. Auslasse) genutzt werden.The area on the front side 102 can be used for ventilation grilles (e.g. outlets).
Die flexible Verdrahtung eines bestehenden Schranks 200 ermöglicht beispielsweise den Austausch eines elektrischen Moduls 100, beispielsweise gegen ein andere mit größerer Leistung. Dabei kann gleichzeitig der Querschnitt der Verdrahtung mitangepasst werden. Dagegen kommt man bei einer rückseitigen Verdrahtung nicht an die Leitungen, und eine Backplane ist bei der elektrischen Leistung entweder immer Uberdimensioniert oder unflexibel.The flexible wiring of an existing cabinet 200 makes it possible, for example, to replace an electrical module 100 with another one with a higher output. The cross-section of the wiring can also be adjusted at the same time. On the other hand, with rear wiring, you cannot reach the cables, and a backplane is always either over-dimensioned or inflexible when it comes to electrical output.
Beispielsweise kann ein Modul 100 mit einem AC/DC-Konverter (wie beispielsweise rechts in Fig. 4A gezeigt) fünf Eingangs-Anschlüsse fur dreiFor example, a module 100 with an AC/DC converter (such as shown on the right in Fig. 4A) can provide five input terminals for three
Wechselstromphasen, einen Nullleiter und einen Schutzleiter (fachsprachlich "Physical Earth" oder PE) aufweisen. Diese Leitungen können jeweils einenAC phases, a neutral conductor and a protective conductor (technically known as "Physical Earth" or PE). These lines can each have a
Querschnitt von 50 mm? aufweisen. Das Modul umfasst ferner zwei Klemmen für einen Plus- und Minus-Pol eines Gleichstromausgangs (DC-Ausgangs). Diesecross-section of 50 mm?. The module also includes two terminals for a plus and minus pole of a direct current output (DC output). These
Leitungen können jeweils einen Querschnitt von 100 mm? aufweisen.Cables can each have a cross-section of 100 mm?.
Ein weiterer Vorteil ist die einfache Reparatur und Wartung von Modulen 100. So lassen sich Fehler leicht beheben, z. B. durch Messen an den Klemmen auf derAnother advantage is the easy repair and maintenance of Module 100. This makes it easy to correct errors, for example by measuring the terminals on the
Vorderseite. Vorzugsweise werden Spannung und/oder Luftstrom werden beimFront side. Preferably, voltage and/or air flow are
Öffnen der Schanktüre automatisch abgeschaltet (d.h. spannungsfrei bzw. stromlos geschaltet).When the bar door is opened, the device is automatically switched off (i.e. the voltage is switched off or the power is cut off).
Ausführungsbeispiele können eine hohe Lebensdauer erreichen durch die großen und prüfbaren Kontaktflächen der mindestens einenEmbodiments can achieve a long service life due to the large and testable contact surfaces of the at least one
Leistungsschnittstelle 108 (beispielsweise Steck- oder Klemm-Kontaktflächen).Power interface 108 (e.g. plug-in or clamp-on contact surfaces).
Wohingegen bei einer herkömmlichen Backplane die Steckkontakthälfte lateral schwimmend angeordnet sein muss und durch Führungsstifte des Moduls zentriert werden muss, um laterale Toleranzen auszugleichen. Ist der Schrank nicht präzise gebaut, beschädigt die Masse des Moduls beim Einschub dieWhereas with a conventional backplane, the connector half must be arranged laterally in a floating manner and must be centered by the module's guide pins in order to compensate for lateral tolerances. If the cabinet is not built precisely, the mass of the module will damage the
Stecker. Ferner können Abweichungen im Schrankbau zu einer reduziertenPlug. Furthermore, deviations in cabinet construction can lead to a reduced
Stecklänge der Stiftkontaktflachen führen, die insbesondere durch Vibrationen der Lüfter bei den großen elektrischen Strömen und Spannungen Lichtbögen verursachen und den Steckkontakt zerstören.The plug length of the pin contact surfaces can be reduced, which can cause arcing, particularly due to vibrations from the fans and the high electrical currents and voltages, and can destroy the plug contact.
Ausführungsbeispiele der Module und zugehörige Kabel können aus einer Hand geliefert werden. Dagegen sind Wahl und Montage einer Backplane imExamples of modules and associated cables can be supplied from a single source. However, the selection and installation of a backplane is
Schrankbau nicht in der Hand des Modulherstellers, so dass die Zuverlässigkeit,Cabinet construction is not in the hands of the module manufacturer, so the reliability,
Präzision und Kompatibilität des Systems bei einer herkömmlichen rückseitigenPrecision and compatibility of the system with a conventional rear
Kontaktierung unkontrolliert ist.Contacting is uncontrolled.
In jedem Ausführungsbeispiel ist vorzugsweise ein Ventilator oder sind alleIn each embodiment, preferably one fan or all
Ventilatoren im elektrischen Modul 100 nahe der Rückseite 104 oder direkt an der Rückseite 104 angeordnet. Dadurch steht mehr Fläche an der Frontseite 102 für Schnittstellen (beispielsweise zwei Leistungsschnittstellen für Eingang undFans are arranged in the electrical module 100 near the rear side 104 or directly on the rear side 104. This leaves more space on the front side 102 for interfaces (for example, two power interfaces for input and
Ausgang eines Stromrichters und/oder eine Signalisierungsschnittstelle) zurOutput of a power converter and/or a signaling interface) for
Verfügung. Ferner sind die Steckkontakte der Schnittstellen auf der Frontseite 102 von vibrierenden Ventilatoren auf der Rückseite 104 räumlich entkoppelt.Furthermore, the plug contacts of the interfaces on the front 102 are spatially decoupled from vibrating fans on the rear 104.
Obwohl die Erfindung in Bezug auf exemplarische Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist für Fachkundige ersichtlich, dass verschiedeneAlthough the invention has been described with reference to exemplary embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various
Änderungen vorgenommen werden können und Äquivalente als Ersatz verwendet werden können. Ferner können viele Modifikationen vorgenommen werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehre der Erfindung anzupassen. Folglich ist die Erfindung nicht auf die offenbartenChanges may be made and equivalents may be used as substitutes. Furthermore, many modifications may be made to adapt a particular situation or material to the teachings of the invention. Consequently, the invention is not limited to the disclosed
Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst alle Ausführungsbeispiele, die in den Bereich der beigefügten Patentansprüche fallen.embodiments, but includes all embodiments that fall within the scope of the appended claims.
LU5041 70LU5041 70
Bezugszeichenlistelist of reference symbols
Elektrisches Modul (Stand der Technik) 10Electrical module (state of the art) 10
Signalisierungsschnittstelle (Stand der Technik) 11Signaling interface (state of the art) 11
Anschlag mit Modulbefestigung (Stand der Technik) 12Stop with module fastening (state of the art) 12
Einschubrichtung (Stand der Technik) 13insertion direction (state of the art) 13
Rückseite des elektrischen Moduls (Stand der Technik) 14Back of the electrical module (state of the art) 14
Rückseitige Verkabelung (Stand der Technik) 15Rear cabling (state of the art) 15
Griff (Stand der Technik) 16Handle (state of the art) 16
Arbeitsschritt, beispielsweise Verkabeln oder Prüfen (Stand der Technik) 18Work step, for example cabling or testing (state of the art) 18
Schrank (Stand der Technik) 20Cabinet (state of the art) 20
Rückwand (Backplane) mit Leistungsschnittstellen (Stand der Technik) 21Backplane with power interfaces (state of the art) 21
Vorderseite des Schranks (Stand der Technik) 22Front of the cabinet (state of the art) 22
Leistungsschnittstellen, z.B. Buchsen (Stand der Technik) 23Power interfaces, e.g. sockets (state of the art) 23
Rückseite des Schranks (Stand der Technik) 24Back of the cabinet (state of the art) 24
Leistungsschnittstellen, z.B. Stecker (Stand der Technik) 25Power interfaces, e.g. connectors (state of the art) 25
Frontseitige Tür (Stand der Technik) 26 — Rückseitige Tür (Stand der Technik) 28Front door (state of the art) 26 — Rear door (state of the art) 28
Elektrisches Modul 100Electrical Module 100
Erste Seite des elektrischen Moduls 102First page of the electrical module 102
Einschubrichtung 103insertion direction 103
Zweite Seite des elektrischen Moduls 104Second side of the electrical module 104
Kabel (Verkabelung Vorderseite) 105Cable (front wiring) 105
Griff 106handle 106
Optionale Führungsschiene oder Auflageflache des elektrischen Moduls 107Optional guide rail or support surface of the electrical module 107
Leistungsschnittstelle 108power interface 108
Steuereinheit 109control unit 109
Signalisierungsschnittstelle 110signaling interface 110
Auskragender Steg 112cantilevered bridge 112
LU5041 70LU5041 70
Benutzerschnittstelle 114User Interface 114
Lüftungsôffnung 116ventilation opening 116
Datenschnittstelle 118data interface 118
Schrank 200Cabinet 200
Erste Seite des Schranks 202First side of cabinet 202
Zweite Seite des Schranks 204Second side of the cabinet 204
Abdeckungselement 206cover element 206
Führungsschiene des Schranks 207guide rail of the cabinet 207
Sensor 208Sensor 208
Claims (17)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LU504170A LU504170B1 (en) | 2023-05-09 | 2023-05-09 | One-sided accessible electrical module and cabinet |
| EP24723570.8A EP4710730A1 (en) | 2023-05-09 | 2024-05-06 | Electric module that is accessible from one side, and cabinet |
| PCT/EP2024/062459 WO2024231346A1 (en) | 2023-05-09 | 2024-05-06 | Electric module that is accessible from one side, and cabinet |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LU504170A LU504170B1 (en) | 2023-05-09 | 2023-05-09 | One-sided accessible electrical module and cabinet |
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|---|---|
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| LU504170A LU504170B1 (en) | 2023-05-09 | 2023-05-09 | One-sided accessible electrical module and cabinet |
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| Country | Link |
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Citations (2)
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| US20210153387A1 (en) * | 2018-07-09 | 2021-05-20 | Cisco Technology, Inc. | Front accessible fan tray with front-to-back cooling in a modular electronic system |
| WO2022007941A1 (en) * | 2020-07-09 | 2022-01-13 | 阿里巴巴集团控股有限公司 | Server, liquid-cooled server device, edge node, and data processing cluster |
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| EP3125419B1 (en) * | 2014-03-27 | 2020-09-09 | Hitachi, Ltd. | Power conversion unit, power conversion apparatus, and power conversion apparatus manufacturing method |
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- 2024-05-06 EP EP24723570.8A patent/EP4710730A1/en active Pending
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP4710730A1 (en) | 2026-03-18 |
| WO2024231346A1 (en) | 2024-11-14 |
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