電子跳閘單元的可裝卸裝置、供電方法和包括其的組件的制作方法
【專利摘要】根據(jù)本發(fā)明的一種可裝卸裝置(20)被設(shè)計(jì)來連接到電子跳閘單元(10)。跳閘單元(10)包括外殼(52)和在外殼(52)的壁(53)中形成的孔口(59)中容納的連接器(58)。連接器(58)能夠從外殼(52)的外部被訪問。跳閘單元(10)也包括內(nèi)部電源總線(55)，其被布置在外殼內(nèi)。裝置(20)被適配來連接到連接器(58)并且當(dāng)它連接到連接器(58)時經(jīng)由內(nèi)部電源總線(55)被供應(yīng)電能。裝置(20)包括用于在內(nèi)部電源總線(55)上撤回電能的撤回構(gòu)件(68)。跳閘單元(10)包括能夠傳遞供電信號(S1)的開關(guān)模式電源(54)。撤回構(gòu)件(68)包括檢測部件，用于檢測供電信號(S1)的每一個上升沿，并且供電信號(S1)的電能從上升沿的檢測起被撤回。
【專利說明】電子跳閘單元的可裝卸裝置、供電方法和包括其的組件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可以連接到電子跳閘單元的可裝卸裝置、這樣的連接到跳閘單元的可裝卸裝置的供電方法和包括電子跳閘單元和可裝卸裝置的組件。

【背景技術(shù)】
[0002]在電氣裝置的領(lǐng)域中，已知使用電流和能量測量手段以便監(jiān)控電氣裝置，并且能夠提出用于那些裝置的優(yōu)化解決方案。
[0003]然而，許多現(xiàn)有的電氣裝置不包括電流和能量測量手段。因此，一種反復(fù)的利害關(guān)系是用于測量電流和能量并且發(fā)送那個信息的手段在現(xiàn)有的電氣裝置中的實(shí)現(xiàn)方式。
[0004]從文件FR-A-2，756，095已知，在斷路器單元的電子跳閘單元上緊固通信模塊，以便使用該斷路器單元的傳感器和獲取鏈來執(zhí)行電流和能量測量，并且傳送那個信息。所述通信模塊被緊固到電子跳閘單元的背面。這個緊固操作要求拆卸跳閘單元以便布置所述通信模塊。因此，復(fù)雜的是，執(zhí)行和要求用于將所述通信模塊以電纜連接到所述跳閘單元的電纜連接操作，因?yàn)樗鐾ㄐ拍K必須連接到所述斷路器的總線，以便被供應(yīng)電能。
[0005]也已知使用由電池或在所述斷路器或跳閘單元外部的獨(dú)立電源供電的通信模塊。在電池的情況下，這要求所述電池總是被充電并且處于正常運(yùn)行狀態(tài)，這不被保證，并且在外部電源的情況下，必須在通信模塊和外部電源之間建立電纜連接，這一般因?yàn)槿鄙倏捎每臻g或訪問困難而復(fù)雜。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，本發(fā)明的目的是提出一種容易連接到跳閘單元和便宜的可裝卸裝置。
[0007]為此，本發(fā)明涉及一種被設(shè)計(jì)來連接到電子跳閘單元的可裝卸裝置，所述跳閘單元包括:外殼；在所述外殼的壁中形成的孔口中容納的連接器，所述連接器能夠從所述外殼的外部被訪問；以及，內(nèi)部電源總線，其位于所述外殼內(nèi)，所述裝置被適配來連接到所述連接器并且當(dāng)它連接到所述連接器時經(jīng)由所述內(nèi)部電源總線被供應(yīng)電能。根據(jù)本發(fā)明，所述可裝卸裝置包括撤回構(gòu)件，所述撤回構(gòu)件用于從所述內(nèi)部電源總線撤回電能，而所述跳閘單元包括能夠傳遞供電信號的開關(guān)模式電源，并且所述撤回構(gòu)件包括檢測部件，用于檢測所述供電信號的每一個上升沿，所述供電信號的所述電能從上升沿的檢測起被撤回。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的有益方面，所述可裝卸裝置進(jìn)一步包括單獨(dú)或根據(jù)所有的技術(shù)上可接受的組合被考慮的下面的特征的一個或多個:
[0009]-所述裝置進(jìn)一步包括處理單元、無線電通信模塊和發(fā)送部件，用于從所述處理單元和所述無線電通信模塊向至少一個電氣構(gòu)件發(fā)送撤回的電能。
[0010]-所述撤回構(gòu)件包括用于產(chǎn)生第一參考電壓的發(fā)電機(jī)和用于將依賴于所述供電信號的跳閘信號與所述第一參考電壓作比較的比較部件，而所述撤回構(gòu)件能夠從所述上升沿的所述檢測起并且只要所述跳閘信號具有大于所述第一參考電壓的電壓，則撤回來自所述供電信號的電能，使用檢測部件來檢測每一個上升沿，并且使用比較組件將所述信號與所述第一參考電壓作比較；
[0011]-所述撤回構(gòu)件能夠僅一旦所述供電信號已經(jīng)達(dá)到第二預(yù)定參考電壓，則撤回來自所述供電信號的所述電能；
[0012]-所述跳閘單元包括第一處理單元，所述第一處理單元能夠恢復(fù)所述斷路器所連接到的電氣裝置的測量和/或狀態(tài)信息，而所述裝置包括第二處理單元，所述第二處理單元能夠接收所述信息，并且所述裝置能夠顯示和/或發(fā)送所述信息；
[0013]-所述裝置包括無線電通信模塊，所述無線電通信模塊包括第一無線收發(fā)器，所述無線電通信模塊能夠向包括第二無線收發(fā)器的監(jiān)控設(shè)備發(fā)送所述信息。
[0014]本發(fā)明也涉及一種連接到電子跳閘單元的可裝卸裝置的供電方法，所述跳閘單元包括:外殼；在所述外殼的壁中形成的孔口中容納的連接器，所述連接器能夠從所述外殼的外部被訪問；以及，內(nèi)部電源總線，其位于所述外殼內(nèi)，所述裝置被連接到所述連接器并且經(jīng)由所述內(nèi)部電源總線被供應(yīng)電能。根據(jù)本發(fā)明，所述方法包括下面的步驟:
[0015]-a)檢測供電信號的上升沿，所述跳閘單元包括能夠傳遞所述供電信號的開關(guān)模式電源，
[0016]-b) 一旦檢測到所述上升沿，撤回來自所述供電信號的所述電能。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的其他有益方面，所述可裝卸裝置的供電方法進(jìn)一步包括單獨(dú)或根據(jù)所有的技術(shù)上可接受的組合被考慮的下面的特征的一個或多個:
[0018]-在所述檢測步驟后和在所述撤回步驟前，所述方法包括用于將依賴于所述供電信號的跳閘信號與所述第一參考電壓作比較的步驟，而在所述撤回步驟期間，從所述上升沿的所述檢測起并且只要所述跳閘信號具有大于所述第一參考電壓的電壓，則撤回來自所述供電信號的電能；
[0019]-僅一旦所述供電信號已經(jīng)達(dá)到第二預(yù)定參考電壓，執(zhí)行所述撤回步驟。
[0020]本發(fā)明也涉及一種組件，所述組件包括意欲在配電板中安裝的電子跳閘單元和被設(shè)計(jì)來連接到所述電子跳閘單元的可裝卸裝置，所述跳閘單元包括:外殼；在所述外殼的壁中形成的孔口中容納的連接器，所述連接器能夠從所述外殼的外部被訪問；以及，內(nèi)部電源總線，其位于所述外殼內(nèi)。所述可裝卸裝置如上所述。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的另一個有益方面，當(dāng)所述跳閘單元被安裝在所述配電板中時，能夠從所述配電板外部訪問所述連接器。
[0022]因?yàn)楸景l(fā)明，所述可裝卸裝置被所述跳閘單元直接地供電，并且因此，不包括電池或外部電源，這便利了這樣的裝置在配電板中的安裝。另外，所述可裝卸裝置可以使用能夠從所述跳閘單元的外殼外部訪問的連接器容易地連接到所述跳閘單元或從所述跳閘單元斷開。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]根據(jù)僅作為非限定性示例提供并且參考附圖給出的下面的說明，將更好地理解本發(fā)明，并且其其他優(yōu)點(diǎn)將更清楚地顯現(xiàn)，在附圖中:
[0024]-圖1是根據(jù)本發(fā)明的可裝卸裝置連接到的電子跳閘單元的圖示；
[0025]-圖2是圖1的跳閘單元和可裝卸裝置的詳細(xì)圖示；
[0026]-圖3是圖1和圖2的電子跳閘單元的電源的圖示；
[0027]-圖4是一組兩條曲線，示出一方面作為時間的函數(shù)的圖3的電源的電壓輸出和另一方面作為時間的函數(shù)的、由圖1至圖2的可裝卸裝置從圖3的電源撤回的電壓；
[0028]-圖5是曲線，示出了作為時間的函數(shù)并且當(dāng)在圖3的電源的所述輸出處的電壓在高狀態(tài)中時屬于可裝卸裝置的檢測部件的輸出電壓；以及
[0029]-圖6是根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030]在圖1中，斷路器的電子跳閘單元10使用通信總線30連接到可裝卸裝置20?？裳b卸裝置20也通過無線鏈路35連接到監(jiān)控設(shè)備40。
[0031]電子跳閘單元10包括保護(hù)外殼52，保護(hù)外殼52包括幾個壁53。跳閘單元10包括在保護(hù)外殼52內(nèi)布置的電源54、內(nèi)部電源總線55和諸如微處理器的第一處理單兀56。跳閘單元10包括電連接器58，用于連接可裝卸裝置20，連接器58被容納在壁53之一中形成的孔口 59中，優(yōu)選地被容納在當(dāng)跳閘單元10被安裝在配電板中時能夠從外部訪問的壁53中。
[0032]可裝卸裝置20例如是通信模塊，并且包括與連接器58互補(bǔ)的連接器60、第二處理單元62、包括無線收發(fā)器66的無線電通信模塊64以及用于在內(nèi)部電源總線55上退出電能的撤回構(gòu)件68?？裳b卸裝置20可以相對于電子跳閘單元10熱連接/斷開(即插即用)，而沒有跳閘單元10的故障的任何風(fēng)險。
[0033]也被稱為集中器的監(jiān)控設(shè)備40能夠與可裝卸裝置20進(jìn)行通信，以便集中從各個跳閘單元10接收的信息，并且監(jiān)控跳閘單元10的每一個。監(jiān)控設(shè)備40包括無線收發(fā)器72，并且意欲被外部電源74供電。
[0034]另外，監(jiān)控設(shè)備40能夠通過其無線收發(fā)器72來向可裝卸裝置20并且更具體地向無線電通信模塊64發(fā)送用于命令信息的發(fā)送的消息或時間同步的消息，無線電通信模塊64能夠向第二處理單元62發(fā)送消息。
[0035]在圖3中更精確地示出了在包括三相導(dǎo)線82、84和86的三相網(wǎng)絡(luò)上連接斷路器10的情況下的電源54。電源54包括用于相線82、84、86的每條的圍繞對應(yīng)的相線82、84、86定位的環(huán)形線圈90和圍繞每一個環(huán)形線圈90布置的繞組92。在對應(yīng)的相線82、84、86中的電流的循環(huán)能夠在每一個繞組92中產(chǎn)生感應(yīng)電流。換句話說，跳閘單元10被環(huán)形線圈90自供電，并且形成電流變壓器。每一個環(huán)形線圈90是鐵環(huán)形線圈。
[0036]電源54也包括連接到繞組92的每一個的、諸如格雷茨橋型的整流器的轉(zhuǎn)換器93以及，電氣接地M，轉(zhuǎn)換器93能夠傳遞正電壓。
[0037]電源54包括二極管Dlb、斬波器94、用于向跳閘單元供應(yīng)電力的電容器C1和用于命令斬波器94的命令構(gòu)件95。
[0038]A1表示連接到斬波器94的轉(zhuǎn)換器93的輸出，斬波器94繼而連接到地M。斬波器94也通過二極管Dlb連接到供電電容器C1的一個端子，電容器C1的另一端連接到地Μ。A2表示連接到電容器C1的端子的二極管Dlb的輸出。斬波器94的控制單元95與供電電容器C1并聯(lián)，斬波器94和控制單元95通過電氣鏈路96連接。存在在輸出A1處的第一供電信號S1和在輸出A2處的第二信號S2。
[0039]如圖2中所示的內(nèi)部電源總線55位于電源54和連接器58之間，并且能夠向連接器58發(fā)送供電信號S1。
[0040]第一處理單元56能夠恢復(fù)相對于在每條相線82、84、86中循環(huán)的電流的信息，該電流被位于每條相線82、84、86周圍的電流傳感器測量。與繞組92相關(guān)聯(lián)的環(huán)形線圈90在特定的情況下能夠作為電流傳感器。而且，第一處理單元56也能夠從所接收和測量的電流值計(jì)算電功率和能量?！癐”表示相對于由第一處理單元56測量或計(jì)算的電流、能量和電功率值的信息。
[0041]能夠從外殼53外部、優(yōu)選地當(dāng)在配電板中安裝跳閘單元10時從配電板的前表面訪問連接器58。如圖2中所示，連接器58包括三個輸出端，分別被表示為99、100和101。第一輸出端99對應(yīng)于第一供電信號S1。第二輸出端100對應(yīng)于地M,并且第三輸出端101對應(yīng)于信息I。第一輸出端99和第二輸出端100經(jīng)由通信總線30和連接器60直接地連接到電能撤回構(gòu)件68。第三輸出端101經(jīng)由通信總線30和連接器60直接地連接到第二處理單元62。
[0042]連接器60是與連接器58互補(bǔ)的連接器。連接器58例如是母插頭，并且連接器60是公插頭。
[0043]第二處理單元62能夠經(jīng)由在連接器58和60之間的連接來恢復(fù)信息I，并且能夠向無線電通信模塊64發(fā)送那個信息。
[0044]無線電通信模塊64能夠通過無線收發(fā)器66來經(jīng)由在無線收發(fā)器66和無線收發(fā)器72之間布置的無線鏈路35向監(jiān)控設(shè)備40發(fā)送信息I。
[0045]無線收發(fā)器66優(yōu)選地按照基于標(biāo)準(zhǔn)IEEE-802.15.4的ZIGBEE或ZIGBEE綠色功率通信協(xié)議。替代地，無線收發(fā)器66是按照標(biāo)準(zhǔn)IEEE-802.15.1或標(biāo)準(zhǔn)IEEE-802.15.2。也替代地，無線收發(fā)器66優(yōu)選地按照標(biāo)準(zhǔn)IEEE-802-11。也替代地，不滿足IEEE標(biāo)準(zhǔn)，這個收發(fā)器66符合在每一個國家有效的規(guī)定。
[0046]在圖2中比在圖1中更詳細(xì)地示出根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的電能撤回構(gòu)件68。電能撤回構(gòu)件68包括檢測部件102和用于產(chǎn)生第一參考電壓Vlief的發(fā)電機(jī)104。撤回構(gòu)件68進(jìn)一步包括電壓比較部件106。撤回構(gòu)件68也包括撤回部件108，用于在內(nèi)部電源總線55上撤回電能。
[0047]無線收發(fā)器72類似于無線收發(fā)器66，使得在可裝卸裝置20和監(jiān)控設(shè)備40之間并且更具體地在無線通信模塊64和監(jiān)控設(shè)備40之間建立無線電通信35。
[0048]檢測部件102包括與電阻R2并聯(lián)的二極管D2和與電阻R2串聯(lián)的電容器C2。檢測部件102對應(yīng)于由電容器C2和電阻R2形成的旁路電路，并且直接地連接到與第一信號S1對應(yīng)的第一輸出端99。檢測部件102能夠檢測供電信號D1的每一個上升沿，信號S1被電源總線55經(jīng)由在連接器58和60之間的連接傳遞。在二極管D2、電容器C2和電阻R2之間的共享端能夠傳遞第三信號S3。
[0049]第一參考電壓的發(fā)電機(jī)104包括電容器C3、電阻R3、二極管D3和產(chǎn)生第一參考電壓VlMf的組件112。
[0050]比較組件106例如由運(yùn)算放大器Α0Ρ形成，該Α0Ρ的第一同相輸入114連接到在二極管D2、電容器C2和電阻R2之間的共享端子。放大器Α0Ρ也包括其上傳遞第一參考電壓VlMf的反相輸入116，反相輸入116被連接到發(fā)電機(jī)104。從電容器C3來對運(yùn)算放大器Α0Ρ供電。比較部件106能夠?qū)⒌谌盘朣3與第一參考電壓VlMf作比較。
[0051]撤回部件108直接地連接到第一輸出99，并且包括與晶體管T的源極串聯(lián)的電阻R4和二極管D4以及連接到晶體管T的漏極的電容器C4。另外，晶體管T的柵極連接在放大器Α0Ρ的輸出117處。撤回部件108能夠撤回由內(nèi)部電源總線55傳遞的電能。
[0052]撤回部件108分別與第二處理單元62和無線電通信模塊64的鏈路114和116形成發(fā)送部件，用于發(fā)送由撤回部件108撤回的電能。
[0053]在電源54的輸出A2處的第二信號S2能夠?qū)μl單元10供電，而在輸出A1處的第一信號S1能夠通過電源總線55、通信總線30與連接器58和60被傳遞到可裝卸裝置20和撤回構(gòu)件68。第一信號S1使得有可能向可裝卸裝置20供電。
[0054]重要的是，注意電源54是交換模式電源。更具體地，當(dāng)閉合包括跳閘單元10的斷路器的觸點(diǎn)時，每一個信號S1、S2的電壓增大，因?yàn)樘l單兀10的供電電容器C1正在被充電。因此，一旦在電容器C1的端子上的電壓超過第二預(yù)定參考電壓V&ef，則通過斬波器94對于電源54和第一供電信號S1的斬波被控制單兀95跳閘。因此,一旦第一信號S1和第二信號S2已經(jīng)達(dá)到具有預(yù)定值的第二參考電壓V2Mf，則控制單元95將斬波器94跳閘。事實(shí)上，單元95命令斬波器94，斬波器94在導(dǎo)通和關(guān)斷狀態(tài)中例如等同于CMOS晶體管。
[0055]一旦將斬波器94跳閘，則控制單元95根據(jù)在輸出A2處、即在電容器C1的端子上的第二信號S2的電壓的值來命令斬波器94。圖4不出第一信號S1的一系列低狀態(tài)和高狀態(tài)。當(dāng)?shù)诙盘朣2的電壓大于第二參考電壓％^時，命令斬波器94以便將電源54短路，即，將第一信號S1的電壓設(shè)置在零值，其對應(yīng)于低狀態(tài)。然后，當(dāng)?shù)诙盘朣2的電壓的值再一次低于第三參考電壓時，命令斬波器94使得不再將電源54短路。換句話說，為了電源54將電容器C1充電并且第一信號S1具有全局等同于第二信號S2的電壓的電壓值。這對應(yīng)于第一信號S1的高狀態(tài)。
[0056]因此，在電源54的斬波期間，跳閘單元10的供電電容器C1當(dāng)?shù)诙盘朣2的電壓超過第二參考電壓v2ref時變得被充電，然后當(dāng)信號S1在低狀態(tài)中時被放電，并且跳閘單元10，更具體地第一處理單元56消耗電流。第二信號S2連續(xù)地對應(yīng)于電容器C1的充電、然后放電，而第一信號S1連續(xù)地在高狀態(tài)中，然后在低狀態(tài)中。因此，信號S1包括連續(xù)的電壓脈沖。
[0057]圖4示出具有一系列上升沿和下降沿的信號S1的斬波，這在一旦第一信號S1已經(jīng)達(dá)到第二參考電壓時出現(xiàn)。該第二參考電壓V&ef全局對應(yīng)于在電容器C1的端子上的期望的電壓，使得電容器C1在其中斬波器94將電源54短路的時間段期間已經(jīng)存儲了足以向跳閘單元10供電的電能。
[0058]一旦第一信號S1已經(jīng)達(dá)到第二參考電SV&ef，，則由電容器C1存儲的電能足夠，并且因此，不再需要將電容器C1充電，并且可以將電源54短路。因此，在全局恒定的特定數(shù)量的時間后，因?yàn)樘l單元10的消耗是全局恒定的，所以重新打開短路，以便將電容器C1重新充電以向跳閘單元10供電。
[0059]一旦將電源54的斬波跳閘，則檢測部件102因此能夠檢測由電源總線55傳遞的供電信號S1的上升沿。當(dāng)檢測到第一信號S1的上升沿時，電容器C2將其本身充電，并且在放大器Α0Ρ的輸入114上發(fā)送與信號S1的漂移全局地對應(yīng)的第三信號S3。那時，第三信號S3因此具有高的電壓值。因此，如圖5中所示，在通過電阻R2的C2的充電期間，當(dāng)?shù)谝恍盘朣1在高狀態(tài)中時，第三信號S3的電壓指數(shù)地降低，并且時間常數(shù)等于電阻R2的值和電容器C2的電容的乘積。因此，當(dāng)?shù)谝恍盘朣1進(jìn)入低狀態(tài)中時，電容器C2通過二極管D2放電。
[0060]運(yùn)算放大器Α0Ρ在同相輸入114上具有第三信號S3，并且在反相輸入116上具有第一參考電壓VlMf。因此，當(dāng)供電信號S1的上升沿以相當(dāng)大的斜率、即顯著的漂移出現(xiàn)時，第三信號S3的電壓大于第一參考電壓Vlraf,如圖5中所不，并且，運(yùn)算放大器Α0Ρ的輸出117在高狀態(tài)中。同樣，當(dāng)供電信號S1穩(wěn)定，即，跳閘單元10的供電電容器C1的充電完成時，第三信號S3的電壓小于第一參考電壓ν?Μ?并且放大器Α0Ρ的輸出117進(jìn)入低狀態(tài)。在圖5中通過曲線OUT示出基于第一信號S1的狀態(tài)和時間的在輸出117的狀態(tài)上的改變。
[0061]放大器Α0Ρ的輸出117的改變使得有可能將晶體管T連續(xù)地導(dǎo)通然后截止。事實(shí)上，放大器Α0Ρ的輸出連續(xù)地:在高狀態(tài)中，在該情況下，晶體管T導(dǎo)通；然后在低狀態(tài)中，在該情況下，晶體管T截止。當(dāng)晶體管T導(dǎo)通時，電容器C4撤回在供電信號S1上的能量，并且充電，而當(dāng)晶體管T截止時，電容器C4逐漸放電。在本實(shí)施例中使用的晶體管T例如是M0S晶體管。
[0062]因此，撤回構(gòu)件68能夠從上升沿的檢測起并且只要第三信號S3具有大于第一參考電壓viref的電壓則撤回來自供電信號S1的電能。第三信號S3等同于由撤回部件108從信號S1的電能的撤回的跳閘信號。事實(shí)上，第三信號S3使得有可能命令放大器Α0Ρ的輸出117，并且因此晶體管T的狀態(tài)。
[0063]在圖4中，作為時間的函數(shù)示出表示在電容器C4的端子上的電壓的第四信號S4。電容器C4當(dāng)供電信號S1在高狀態(tài)中并且Α0Ρ的輸出117在高狀態(tài)中時充電。換句話說，它撤回在內(nèi)部電源總線55和第一信號S1上的電能。同樣，電容器C4當(dāng)供電信號S1在低狀態(tài)中或Α0Ρ的輸出117在低狀態(tài)中時放電。換句話說，它不撤回在內(nèi)部電源總線55上的電能，并且它因?yàn)樾盘朣4逐漸地放電以便對第二處理單元62和無線電通信模塊64供電。
[0064]圖4也示出時間段P不必然具有恒定長度，在時間段P期間，電容器C4充電，即，其間，撤回部件108撤回在信號S1上的能量。其間在供電信號S1上撤回電能的時間總是比其間信號S1在高狀態(tài)中的時間短。事實(shí)上，如圖5中所示，當(dāng)?shù)谝恍盘朣1進(jìn)入高狀態(tài)中時，第三信號S3的電壓大幅度增大，然后指數(shù)地減小。與曲線OUT對應(yīng)的輸出117然后在高狀態(tài)中，并且晶體管T導(dǎo)通，這使得有可能將電容器C4充電。第一信號S1進(jìn)入高狀態(tài)的時刻對應(yīng)于時間段P的開始。然后，當(dāng)?shù)谌盘朣3的電壓變得低于第一參考電壓VlMf時，輸出117進(jìn)入低狀態(tài)，晶體管T變得截止，并且電容器C4然后放電。該時刻對應(yīng)于時間段P的結(jié)尾。每一個時間段P的長度并且因此通過電容器C4的將由第一信號S1傳遞的電能的撤回的長度取決于第三信號S3具有小于第一參考電壓Vlraf的電壓的時刻。信號S1的脈沖的寬度是可變的，因?yàn)殡娙萜鰿1的供電電流是正弦的。因此，在信號S1的每個上升沿上，使得有可能將電容器C1充電的電流值不總是相同。這意味著，電容器C1的充電更長或更短，并且供電信號S1在高狀態(tài)中達(dá)到更長或更短的時間長度。
[0065]重要的是注意到，當(dāng)包括跳閘單元10的斷路器的供電接點(diǎn)被閉合時，電容器C1的充電漸進(jìn)地進(jìn)行，即，在那個時刻的供電信號S1的漂移低。這意味著，信號S3與第一參考電壓VlMf作比較低，并且運(yùn)算放大器Α0Ρ的輸出117在低狀態(tài)中。
[0066]上面示出的撤回構(gòu)件68的實(shí)施例對應(yīng)于模擬情況。替代地，使用微控制器來數(shù)字地撤回能量。
[0067]如圖6中所示的用于從電源54向可裝卸裝置20供電的供電方法包括第一步驟200，其間，當(dāng)斷路器閉合時，等待第一信號S1達(dá)到第二參考電壓V2Mf至少一次。
[0068]然后，第二步驟202由如下構(gòu)成:一旦第一信號S1已經(jīng)達(dá)到第二參考電壓％&則將電源54的斬波并且因此信號S1的斬波跳閘。
[0069]接下來，一旦斬波被跳閘，則第三步驟204由使用檢測部件102檢測供電信號S1的上升沿構(gòu)成。
[0070]這個第三步驟304被第四步驟206跟隨，步驟206將也稱為跳閘信號的第三信號S3與第一參考電壓Vlief作比較。使用電壓比較部件106執(zhí)行這個第四步驟206。
[0071]最后，在第五撤回步驟208期間，撤回部件108撤回在電源總線55上和在供電信號S1上的電能，只要第三信號S3具有大于第一參考電壓Vlief的值的值。在撤回步驟208之后，返回到檢測步驟204，只要斷路器10保持閉合。
[0072]重要的是注意到，當(dāng)斷路器10打開時，信號S1是0，并且撤回構(gòu)件68不撤回電能。第一步驟200通常在一旦將供電電容器C1充電并且供電信號S1已經(jīng)達(dá)到第二參考電壓v2ref時在閉合斷路器10時出現(xiàn)。
[0073]本發(fā)明因此使得有可能撤回在電子跳閘單元10的內(nèi)部電源總線55上的電能，而不破壞跳閘單元10的電流的測量或操作，并且更具體地其處理單元56的電流的測量或操作。事實(shí)上，當(dāng)在相線82、84、86上的電流太低時，作為優(yōu)先將跳閘單元10供電，并且可裝卸裝置20不工作。撤回部件108僅當(dāng)用于向跳閘單元10供電的電容器C1被充電并且第一處理單元56在運(yùn)行時撤回在信號S2上的電能。事實(shí)上那時，電源54的斬波或分壓被跳閘，因?yàn)橛糜谙蛱l單元10供電的電容器C1已經(jīng)存儲了足以向跳閘單元10供電的能量，并且因此，不再需要持續(xù)地將電容器C1充電。
[0074]可裝卸模塊20在信號S1的每一個脈沖時全局地撤回在供電信號S1上的電能。這使得有可能充電正在對于在無線電通信模塊64中的第二處理單元62供電的其電容器C4。在幾個斬波序列后，即，在信號S1的幾個脈沖后，當(dāng)電容器C4在高狀態(tài)中時，電容器C4被充電，并且信號S4的電壓等于或略小于信號S1的電壓。
[0075]可裝卸裝置20僅當(dāng)上升沿出現(xiàn)時，即，在一旦斬波器94在運(yùn)行并且將信號S1斬波時出現(xiàn)的脈沖時并且在電容器C1的充電期間撤回在電源54上的能量。跳閘單元10的操作因此不被由撤回構(gòu)件68對于電能的撤回破壞。
[0076]以互補(bǔ)的方式，向撤回構(gòu)件68增加分壓器，以將信號S4的電壓值限制為可與第二處理單元62和無線電通信模塊64的供電兼容的值。另外，由電容器C4向第二處理單元62和向無線電通信模塊64發(fā)送的信號S4以互補(bǔ)的方式被斬波以具有具有適當(dāng)值的平均連續(xù)電壓。
[0077]如上所述的本發(fā)明允許電容器C4的連續(xù)充電，并且在無線電通信模塊64和監(jiān)控設(shè)備40之間周期地，即，例如每秒建立了通信，以便交換電流、功率、能量或關(guān)于配備了斷路器10的電氣裝置的其他信息I。因此，在該示例中，無線電通信模塊64和處理單元62每秒消耗在電容器C4中存儲的電能。在這些消耗時間段期間，從供電信號S1對電容器C4充電，如上所述，并且處理單元62和無線電通信模塊64不消耗很多。
[0078]如果檢測到過壓，則跳閘單元10進(jìn)一步使得有可能測量電流和斷路器的觸點(diǎn)的打開。
[0079]最后，應(yīng)當(dāng)注意，電容器C4具有諸如6微法(yF)的高電容，以便存儲相當(dāng)大數(shù)量的電能。而且，用于將電容器C4充電所需的脈沖的、即斬波序列的數(shù)量取決于第一信號S1、電阻R2的值、電容器C2的電容和第一參考電壓值VlMf。
[0080]根據(jù)一種替代方式，不從環(huán)形線圈90和繞組92，而是通過輔助電源對電子跳閘單元10供電。
[0081]根據(jù)另一種替代方式，可裝卸裝置不允許如上所述的無線電通信，而是允許有線通信或僅在屏幕上的信息的顯示。
[0082]根據(jù)另一種替代方式，其間電容器C4被充電的時間恒定，并且被設(shè)置在等于信號S1的脈沖的最短可能時間的值。
【權(quán)利要求】
1.一種被設(shè)計(jì)來連接到電子跳閘單元(10)的可裝卸裝置(20)，所述跳閘單元(10)包括:外殼(52);在所述外殼(52)的壁(53)中形成的孔口 (59)中容納的連接器(58)，所述連接器能夠從所述外殼(52)的外部被訪問；以及內(nèi)部電源總線(55)，其位于所述外殼(52)內(nèi)， 所述裝置(20)被適配來連接到所述連接器(58)并且當(dāng)它連接到所述連接器(58)時經(jīng)由所述內(nèi)部電源總線(55)被供應(yīng)電能， 其特征在于，所述可裝卸裝置(20)包括撤回構(gòu)件(68)，所述撤回構(gòu)件(68)用于從所述內(nèi)部電源總線(55)撤回電能，所述跳閘單元(10)包括能夠傳遞供電信號(SI)的開關(guān)模式電源(54)，并且所述撤回構(gòu)件(68)包括檢測部件(102)，用于檢測所述供電信號(SI)的每一個上升沿，所述供電信號(SI)的所述電能從上升沿的檢測起被撤回。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，它進(jìn)一步包括處理單元(62)、無線電通信模塊￠4)和發(fā)送部件(114、116)，用于從所述處理單元￠2)和所述無線電通信模塊(64)向至少一個電氣構(gòu)件發(fā)送撤回的電能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述撤回構(gòu)件(68)包括用于產(chǎn)生第一參考電壓(VlMf)的發(fā)電機(jī)(104)和用于將依賴于所述供電信號(SI)的跳閘信號(S3)與所述第一參考電壓(Vtof)作比較的比較部件(106)，而所述撤回構(gòu)件(68)能夠從所述上升沿的所述檢測起并且只要所述跳閘信號(S3)具有大于所述第一參考電壓(Vtof)的電壓，則撤回來自所述供電信號(SI)的電能，使用檢測部件(102)來檢測每一個上升沿，并且使用比較組件(106)將所述信號(S3)與所述第一參考電壓(Vtof)作比較。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述撤回構(gòu)件(68)能夠僅一旦所述供電信號(SI)已經(jīng)達(dá)到第二預(yù)定參考電壓(V2ref)，則撤回來自所述供電信號(SI)的所述電能。
5.根據(jù)在前的權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，所述跳閘單元(10)包括第一處理單元(56)，所述第一處理單元(56)能夠恢復(fù)所述斷路器所連接到的電氣裝置的測量和/或狀態(tài)信息(I)，而所述裝置包括第二處理單元(62)，所述第二處理單元￠2)能夠接收所述信息(I)，并且所述裝置能夠顯示和/或發(fā)送所述信息(I)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，它包括無線電通信模塊(64)，所述無線電通信模塊￠4)包括第一無線收發(fā)器(66)，所述無線電通信模塊￠4)能夠向包括第二無線收發(fā)器(72)的監(jiān)控設(shè)備(40)發(fā)送所述信息(I)。
7.—種對連接到電子跳閘單元(10)的可裝卸裝置供電的方法，所述跳閘單元(10)包括:外殼(52);在所述外殼(52)的壁(53)中形成的孔口 (59)中容納的連接器(58)，所述連接器能夠從所述外殼(52)的外部被訪問；以及內(nèi)部電源總線(55)，其位于所述外殼(52)內(nèi)，所述裝置被連接到所述連接器(58)并且經(jīng)由所述內(nèi)部電源總線(55)被供應(yīng)電能， 其特征在于，它包括下面的步驟: -a)檢測(204)供電信號(SI)的上升沿，所述跳閘單元(10)包括能夠傳遞所述供電信號(SI)的開關(guān)模式電源(54), -b) 一旦檢測到所述上升沿，撤回(208)來自所述供電信號(SI)的所述電能。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在所述檢測步驟(204)后和在所述撤回步驟(208)前，所述方法包括用于將依賴于所述供電信號(SI)的跳閘信號(S3)與所述第一參考電壓(Vlref)作比較的步驟， 并且在所述撤回步驟(208)期間，從所述上升沿的所述檢測起并且只要所述跳閘信號(S3)的電壓大于所述第一參考電壓(Vlref)，則撤回來自所述所述供電信號(SI)的電能。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，僅一旦所述供電信號(SI)已經(jīng)達(dá)到第二預(yù)定參考電壓(V2ref)，執(zhí)行所述撤回步驟(208)。
10.一種組件，所述組件包括意欲在配電板中安裝的電子跳閘單元(10)和被設(shè)計(jì)來連接到所述電子跳閘單元(10)的可裝卸裝置(20)，所述跳閘單元(10)包括:外殼(52);在所述外殼(52)的壁(53)中形成的孔口(59)中容納的連接器(58)，所述連接器能夠從所述外殼(52)的外部被訪問；以及內(nèi)部電源總線(55),其位于所述外殼(52)內(nèi)， 其特征在于，所述可裝卸裝置(20)是根據(jù)權(quán)利要求1至6的任何一項(xiàng)的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的組件，其特征在于，當(dāng)所述跳閘單元(10)被安裝在所述配電板中時，能夠從所述配電板外部訪問所述連接器(58)。
【文檔編號】H02H3/00GK104253000SQ201410299127
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月26日
【發(fā)明者】P.霍布里 申請人:施耐德電器工業(yè)公司