[發明專利]在功率開關構成的設備中進行開關的方法以及由多個功率開關構成的設備

在審

• 申請號: 201280039693.4
• 申請日: 2012-08-09
• 公開（公告）號: CN103733147A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: A.博格沃特;T.德里霍恩;P.科帕切斯基;A.克勞斯;A-E.穆西奧爾;G.穆勒
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: G05B9/03
• 分類號: G05B9/03
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 謝強

技術領域

本發明涉及一種用于在功率開關構成的設備中進行開關的方法，其中在本發明中應當將這樣的設備理解成，功率開關被互相串聯和/或并聯連接。功率開關的特征應當是，由數據處理裝置控制實際的開關單元，其中該數據處理裝置典型地被構造成微控制器。借助這樣的微控制器，功率開關可以處理邏輯任務。特別是還可以提供自診斷功能。

背景技術

在所述類型的設備中應當具有高安全性的效果，即實際地接通要接通的功率開關，并且實際地關斷要關斷的功率開關。至今在能量分配設備中通過上級系統實現了這樣的安全接通和關斷。該系統包括多個測量傳感器，其在設備的多個部分中測量各自流過的電流。另外可以向功率開關的具有通信能力的部分請求開關數據和開關值。通常由控制室來控制這樣作為上級系統構造的監控系統，在該控制室中自動地或由技術員手動地在故障情況下，即不能執行預期的開關操作的情況下，導入應對措施。

使用這種監控系統伴隨著巨大費用。對執行應對措施的自動化是困難的，然而手動地執行應對措施也是危險的，因為可能發生人為失誤。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題是，提供一種用于在所提及類型的功率開關的設備中進行開關的方法，其中更大程度地保證，可靠地接通或關斷能量分配設備的單個支路。

該技術問題一方面通過具有按照權利要求1的特征的方法解決，另一方面通過具有按照權利要求6的特征的設備解決。

根據本發明的方法包括以下步驟：

-通過第一功率開關的數據處理裝置來控制第一功率開關的開關單元，用于改變其開關狀態；

-采集是否（通過數據處理裝置）發生了開關狀態的改變，如果是，則可以結束本方法。目前感興趣的情況是，未發生開關狀態的改變，因為然后通過如下步驟繼續本方法：

-通過第一功率開關的數據處理裝置向第二功率開關的數據處理裝置發送信號；

-通過第二功率開關的數據處理裝置來控制第二功率開關的開關單元，用于改變其開關狀態。

本方面一方面出于考慮，功率開關可能故障，即它不再能夠自身可靠地接通和斷開，而是必須由其它的功率開關接通和斷開，以便替代預期的開關過程。特別點現在在于，功率開關本身互相通信，使得不必再繞路經過控制室給出：功率開關自身識別到，它不能如預期那樣改變它的開關單元的開關狀態，將這個通過信號通知其它功率開關，并且替代性地然后接通（schalten）其自身。以這種方式保證了在能量分配設備中的支路的可靠接通和關斷。

在本發明的替代方案中，為了關斷（即，開關觸點應當斷開，以便電流不再能夠經過其并因此不再能夠經過功率開關流動）而控制開關單元。這這種情況下，向與第一功率開關串聯連接的第二功率開關發送信號。在此，代替通過目標明確的發送來選擇該第二功率開關，可以向全部功率開關發送信號，而第二功率開關可以根據信號的類型（例如在其中包含的地址）或者也可以根據發送者（第一功率開關）的識別符識別到，它自身對于發送（信號）的第一功率開關應當起到作為第二功率開關的作用。第二功率開關與第一功率開關是串聯連接的在關斷時是重要的，因為在關斷后在整個支路中不應當再流過電流。

相反有效的是：如果為了接通（以便電流流過）而控制開關單元，則選擇或自行激活與第一功率開關并聯連接的第二功率開關。因為對于電流流動，并聯電路保證冗余（Redundanz）。

如果應當從外部觸發開關狀態的改變，即在由第一功率開關從外部接收到相應的信號之后，由該信號要求了第一功率開關的開關單元的開關狀態的改變，則可以執行根據本發明的方法。如果第一功率開關的數據處理裝置識別到滿足（Bestehen）（預定的）條件，其按照預定的標準需要改變開關狀態，并且如果功率開關有效在這種情況下其也自動觸發、開關狀態本身也改變，則同樣可以使用本方法。

在根據本發明的由多個串聯和/或并聯連接的功率開關構成的設備中，功率開關至少部分地通過數據網絡互相耦接；具有至少一個能夠發送這種信號的第一功率開關；對于該信號至少一個第二功率開關能夠根據接收信號改變它自身的開關狀態。換言之，至少一對第一和第二功率開關通過數據網絡能夠如下地通信，使得一個功率開關能夠觸發另一個功率開關改變開關狀態。

在此，優選至少一個第一功率開關具有自診斷能力。在自診斷的范圍內采集，是否根據控制命令發生了控制單元的控制狀態的改變，如果盡管給出控制命令還未發生，則具有自診斷能力的第一功率開關正好能夠發送上述的信號，該信號被至少一個第二功率開關解釋為，該第二功率開關應當改變其自身的開關狀態。

附圖說明