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Title:
WIRELESS TRANSMISSION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/020269
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an assembly (1) composed of two or more electric drives (S1, ..., S8), each of which is provided with a housing (G) that is preferably closed all around; a transceiver or radio transmitter (T) inside the housing (G) of each electric drive (S1, ..., S8) is configured for wireless data communication with a master controller (2); for this purpose, a properly mounted transmission opening (A1, ..., A8) is provided in each housing (G) in order for data to be transmitted and received through the transmission opening.

Inventors:
BÜRKERT MARTIN (DE)
LIPP HELMUT (DE)
SAUER THOMAS (DE)
HAAS GÜNTER (DE)
HUMM MARKUS (DE)
WECKERT MARCO (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/065705
Publication Date:
January 31, 2019
Filing Date:
June 13, 2018
Export Citation:
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Assignee:
EBM PAPST MULFINGEN GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
H02K5/22; F24F11/54; F24F11/56; F24F13/20; G08C17/02; H02K11/35; H02K16/00; H04W84/20
Domestic Patent References:
WO2015038362A12015-03-19
Foreign References:
US20170062937A12017-03-02
KR20170078824A2017-07-07
EP2881676A12015-06-10
JP2002290416A2002-10-04
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
WENDELS, Stefan (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Vorrichtung (1) aus zwei oder mehreren Elektroantrieben (S1 , S8) mit jeweils einem, vorzugsweise umfangsgeschlossenen Gehäuse (G), wobei ein Transceiver oder Funksender (T) innerhalb des Gehäuses (G) der jeweiligen Elektroantriebe (S1 , S8) vorgesehen ist, wobei die Vorrichtung (1) zur drahtlosen Datenkommunikation mit einer übergeordneten Steuerung (2) ausgebildet ist, wofür eine bestimmungsgemäß angebrachte Transmissionsöffnung (A1 , A8) im jeweiligen Gehäuse (G) vorgesehen ist, um Daten durch die Transmissionsöffnung (A1 , ... , A8) hindurch zu senden und zu empfangen, wobei die jeweiligen Transceiver auf der Motorenleitplatte direkt hinter der jeweiligen Transmissionsöffnungen (A1 , A8) der Slave-Einheiten (S1 , S8) so angeordnet sind, dass diese auf der Leiterplatte in Richtung zum Master (2) ausgerichtet sind.

2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (G) der jeweiligen Elektroantriebe (S1 , S8) zwei oder mehrere Transmissionsöffnungen (A1 , ... , A8) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (G) der Elektroantriebe als ein geschirmtes Gehäuse, vorzugsweise als ein metallisches Gehäuse ausgebildet ist, so dass gleichzeitig eine EMV-Schirmung dadurch realisiert ist.

4. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Transmissionsöffnung(en) (A1 , ... , A8) mittels eines nichtmetallischen Gehäuseverschlusses das Gehäuse (G) gegen das Eindringen von Staub und Schmutz verschließen, jedoch transmissionsoffen für die Datenübertragung ist bzw. sind.

5. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweiligen Transceiver oder Funksender (T) auf der Motorleiterplatte des Elektroantriebs integriert ist, insbesondere direkt und unmittelbar hinter einer Transmissionsöffnung (A1 , ... , A8).

6. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transmissionsöffnungen (A1 , A8) im Gehäuse (G) gleichzeitig eine Kabeldurchführung ausbilden.

7. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Transceiver oder Funksender (T) in einem nichtmetallischen Klemmkasten der Elektroantriebe untergebracht sind.

8. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die drahtlose Übertragungstechnik mittels Standardübertragungsverfahren, wie W-Lan, Bluetooth, ZigBee, LoRaWan, GSM, UMTS, LTE, Infrarot oder dergleichen realisiert ist, so dass die Transceiver (T) für diese Technologie ausgebildet sind.

9. Kälte- oder klimatechnische Anlage umfassen eine Vorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, ausgebildet als drahtlos kommunizierendes Master-Slave System, wobei die Steuerung (2) als Master und die Elektroantrieben (S1 , S8) als Slave-Einheiten ausgebildet sind.

10. Kälte- oder klimatechnische Anlage gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Transmissionsöffnungen (A1 , A8) der Slave- Einheiten (S1 , S8) in Richtung zum Master (2) ausgerichtet sind.

1 1. Kälte- oder klimatechnische Anlage gemäß Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Änderung von Parameter der Elektroantriebe (S1 , S8) ein Zugangscode je Seriennummer der jeweiligen Slave- Einheit vorgesehen ist und der Master (2) einen eigenen Zugangscode besitzt.

Description:
Drahtlosübertragung

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft ein Netzwerk aus zwei oder mehreren Elektroantrieben, die drahtlos miteinander kommunizieren können bzw. ein Netzwerk aus zwei oder mehreren Geräten, welche je einen Elektroantrieb aufweisen.

Beim Betrieb von z. B. klimatechnischen Anlagen, lufttechnischen Anlagen und dergleichen kommen regelmäßig eine entsprechende Anzahl an Elektromotoren zum Einsatz, deren Betriebsmodus abhängig vom gewünschten Betriebszustand gesteuert werden muss und daher die für den Prozess vorgegebenen und erforderlichen Betriebsbedingungen aller Elektroantriebe benötigt werden. Es besteht somit ein Bedarf danach, dass diese als Slave-Einheiten arbeitenden Elektroantriebe in einem Netzwerk einerseits mit einer übergeordneten Steuerung, d. h. zum Beispiel der Master-Einheit kommunizieren müssen und teilweise auch untereinander. Typischerweise werden Elektroantriebe (Slave-Einheiten) im Netzwerk über Bus-Leitungen miteinander verbunden, so dass ein typisches drahtgebundenes Kommunikationsnetz errichtet werden muss, um die Kommunikation mit den Slave-Einheiten sicherzustellen. Hierzu fällt entsprechend der Anzahl der Slave- Einheiten und deren Lage im Netzwerk ein hoher Verdrahtungs- und Montageaufwand an. Besonders problematisch ist dies in bestehenden Gebäuden oder Anlagen, da zusätzliche Kabelverbindungen und Leitungen ggf. erhebliche Kosten bei der Montage nach sich ziehen.

Es besteht daher ein Bedarf danach, den Verkabelungsaufwand zu reduzieren und den Betrieb zu erleichtern. Bisher ist es im Stand der Technik aber nicht zufriedenstellend gelungen, Elektroantriebe als eigenständige Einheiten montagefertig so zu gestalten, dass diese mit geringem Aufwand drahtlos in ein Netzwerk eingebunden werden könnten. Besonders die metallischen Gehäuse von Antriebseinheiten bringen die Problematik mit sich, dass diese wie ein fara- dayscher Käfig wirken und eine Funkverbindung dadurch gestört wird. Für den Betrieb von Anlagen ist allerdings eine zuverlässige Kommunikation erforderlich.

Es besteht ferner ein Bedarf danach, Elektroantriebe nicht mit einer außenliegenden Schnittstelle mit einem daran verbundenen Transceiver für die Daten- kommunikation oder einem gesonderten Funkbauteil außerhalb des Gehäuses versehen zu müssen.

Bisher ist es aber aufgrund der EMV-Anforderungen und der hohen

Gehäuseschirmung von geschlossenen Gehäusen und Umhausungen daher nicht zufriedenstellend möglich, Elektroantriebe von z. B. Ventilatoren über eine drahtlose Kommunikation miteinander im Netzwerk zu verbinden.

Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, vorbenannte Nachteile zumindest teilweise zu reduzieren und eine Lösung bereitzustellen, die eine kostengünstige Installation und einen zuverlässigen Betrieb einer Mehrzahl an Elektroantrieben in einem Netzwerk ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Netzwerk aus Elektroantrieben gemäß den Merkmalen von Anspruch 1 ,

Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist es dabei die Elektroantriebe als Slave-Einheiten mit einem integriertem Transceiver oder alternativ einem Funksender zur drahtlose Übertragung von Betriebsparametern oder Daten vorzusehen und in den Elektroantriebsgehäusen jeweils eine geeignete Transmissionsöffnung so vorzusehen, dass ein ungestörter, d. h. insbesondere signalstarker Kommunikationsbetrieb möglich ist.

Erfindungsgemäß werden demnach Elektroantriebe mit einem umfangsge- schlossenen Gehäuse bzw. einer den Antrieb allseitig umschließenden

Umhausung vorgesehen, wobei ein Transceiver oder Funksender innerhalb des Gehäuses bzw. der Umhausung vorgesehen ist, der ausgebildet ist Daten drahtlos von einem Master oder einer übergeordneten Steuerung zu erhalten oder an diese zu senden.

Hierzu ist erfindungsgemäß eine bestimmungsgemäß angebrachte Transmissionsöffnung im Gehäuse vorgesehen, um Daten hindurch zu senden und zu empfangen. Vorzugsweise können auch zwei oder mehrere solcher Transmissionsöffnungen im Gehäuse des Elektroantriebs vorgesehen werden. Sofern der Elektroantrieb überhaupt nicht mit einem umschließenden Gehäuse versehen ist, bedarf es auch nicht der Anbringung einer bestimmungsgemäß ausgebildeten Transmissionsöffnung in einem somit nicht geschlossenen Gehäuse.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Elektroantrieb bzw. eine Anordnung solcher Elektroantriebe vorgeschlagen, bei der das Gehäuse der Elektroantriebe als ein geschirmtes Gehäuse, vorzugsweise als ein metallisches Gehäuse ausgebildet ist, so dass eine EMV-Schirmung z. B. gemäß normativer Vorgaben realisiert ist.

Die zuvor angegebenen bestimmungsgemäß angeordneten Transmissionsöffnungen im Gehäuse sind mit Vorteil jeweils als gerichtete Öffnung in einer bestimmten relativen Position und Lage zum Transceiver und vorzugsweise auch zum Master angebracht bzw. angeordnet. So können in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung die Kabeldurchführungen so ausgestaltet sein, dass neben der Kabeldurchführung gleichzeitig eine drahtlose Datenübertragung hindurch möglich ist, wenn der Transceiver in einer geeigneten Position hinter der Kabeldurchführung angeordnet ist. Hierzu können z. B. Abdichtungswerkstoffe eingesetzt werden, welche transmissionsdurchlässig für die verwendete Datenübertragung sind.

Alternativ kann durch die Verwendung eines zumindest bereichsweise nichtmetallischen Klemmkasten, der eine Informationsübertragung auch ohne„Öffnen" des Gehäuses ermöglicht, eine Datenübertragung realisiert werden. In Sinne der Terminologie der vorliegenden Erfindung stellt damit der Deckel des nichtmetallischen Klemmkastens eine bestimmungsgemäße datendurchlässige Transmissionsöffnung im Gehäuse dar.

In einer ebenfalls alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Transmissionsöffnungen im Gehäuse als nichtmetallischer Gehäusebereich ausgebildet ist, bei dem in der Gehäusewand des Gehäuses z. B. eine Öffnung vorgesehen ist, die mit einem für Funkwellen durchlässigen Material verschlossen ist, so dass das Gehäuse seine Funktion gegenüber Umwelteinflüssen, wie Schmutz, Staub, Flüssigkeit und auch gegen unbeabsichtigtes Berühren spannungsführender Teile behält (z. B ein IP 67 Gehäuse) aber dennoch eine Transmissionsöffnung für die drahtlose Kommunikation aufweist. Bevorzugt sind auch eine Ausgestaltung mit Ausrichtung der Zu- oder Abführeinrichtung zu einem Steuergerät mit integriertem Funkmodul sowie eine Ausrichtung der Zu- und Abführeinrichtungen vom Klemmkasten zum Steuergerät für optimale Funkverbindung. Dies bedeutet, dass die Ausrichtung der Elektroantriebe bzw. der Transmissionsöffnungen so erfolgt, dass diese in Funkstreckenrichtung zum Master zeigen. Die Öffnungen für die jeweiligen Kommunika- tionssignalübertragungsstrecken sind demzufolge übertragungsonentiert ausgerichtet, was zur Vermeidung oder zumindest zur Minimierung von Störungen (wie Reflexionen) durch metallische Umgebung bei der Übertragung der Daten führt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die drahtlose Übertragungstechnik mittels Standardübertragungsverfahren, wie z.B. W-Lan, Bluetooth, ZigBee, LoRaWan, GSM, UMTS, LTE, Infrarot oder dergleichen realisiert ist, so dass die Transcei- ver für diese Technologie ausgebildet sind.

Die erfindungsgemäße Lösung lässt sich mit Vorteil für die drahtlose Vernetzung von EC-Ventilatoren im Bereich der Kälte- und Klimatechnik, vorzugsweise bei Wärmetauschern mit mehr als zwei Ventilatoren, einsetzen. Weiter bevorzugt ist es, wenn das integrierte Funkmodul bzw. der Transceiver auf der Motorleiterplatte oder im Klemmkasten des Motors integriert ist, weiter vorteilhaft hinter, noch vorteilhafter direkt und unmittelbar hinter einer Transmissionsöffnung.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung bei einer Wärmetauscher aufweisenden klimatechnischen Anlage, werden die Elektronantrieb als Slave- Einheiten und das Steuergerät des Wärmetauschers als Master mit integriertem Funkmodul ausgebildet.

Weiter ist erfindungsgemäß vorgesehen, den Zugangscode zur Änderung von Parameter der Elektroantriebe pro Seriennummer der Slave-Einheit zu verge- ben, was ein vereinfachtes Handling der Zugangsdaten mit sich bringt. Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn für den Servicefall im Master (Steuergerät) ein eigener Zugangscode hinterlegt ist. Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In der Fig. 1 wird beispielhaft und in schematischer Darstellung einer Vorrich- tung 1 aus acht Elektroantrieben S1 , S8 mit einem jeweils umfangsge- schlossenen Gehäuse G gezeigt, wobei je ein Transceiver oder Funksender T innerhalb des Gehäuses G der jeweiligen Elektroantriebe S1 , S8 vorgesehen ist. Ferner ist eine übergeordnete Steuerung 2 vorgesehen, die zusammen mit den als Slave-Einheiten ausgebildeten Elektroantriebe S1 , S8, ein Master-Slave- System zur drahtlose Datenkommunikation mit der übergeordneten Steuerung 2 ausgebildet. Hierzu ist jeweils eine bestimmungsgemäß angebrachte Transmissionsöffnung A1 , ... , A8 im jeweiligen Gehäuse G der Elektroantriebe S1 , S8 vorgesehen, um Daten durch die Transmissionsöffnung hindurch zu senden und zu empfangen. Das vorliegende Ausführungsbeispiel repräsentiert eine kälte- bzw. klimatechnische Anlage in der die Gehäuse G der Elektroantriebe S1 S8 als geschirmte Gehäuse aus einem metallischen Material ausgebildet sind, so dass dadurch eine EMV-Schirmung der Elektroantriebe S1 , S8 realisiert ist.

Die jeweiligen Transceiver oder Funksender T sind hier unmittelbar hinter der jeweiligen Transmissionsöffnung A1 , ... , A8 positioniert und in Richtung zum Master 2 ausgerichtet, was repräsentativ durch die Pfeile in der Figur 1 dargestellt wird.

Erfindungsgemäß ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dar- gestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht, wie z. B. die Anpassung der Übertragungstechnik an die Anlagenkonfiguration, mittels eines gängigen Standardübertragungsverfahren, wie z. B. W-Lan, Bluetooth, ZigBee, LoRaWan, GSM, UMTS, LTE, Infrarot oder dergleichen realisiert ist, so dass die Transceiver T jeweils für diese Technolo- gie ausgebildet sind.