LU102478B1

LU102478B1 - Stromversorgungssystem

Info

Publication number: LU102478B1
Application number: LU102478A
Authority: LU
Inventors: Matthias Stiewe; Hartmut Henkel; Patrick Schweer; Nicola Herbst; Jochen Zeuch
Original assignee: Phoenix Contact Gmbh & Co
Priority date: 2021-01-26
Filing date: 2021-01-26
Publication date: 2022-08-09
Also published as: CN116888854A; EP4285459A1; WO2022161794A1; US12587102B2; US20240079962A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Stromversorgungssystem (1), umfassend zumindest zwei Einzelkomponenten (2), wobei zumindest eine der Einzelkomponenten (2) zur Bereitstellung elektrischer Energie ausgebildet ist und wobei eine vorbestimmte Mehrzahl von Betriebsparametern (Px) für jede Einzelkomponente (2) mittels einer Sensoreinheit (Sx) oder mittels mehrerer Sensoreinheiten (Sx) überwachbar ist, und umfassend ferner eine Überwachungseinheit (3). Die Überwachungseinheit (3) ist derart eingerichtet, dass zumindest ein Betriebsparameter (Px) jeder der zumindest zwei Einzelkomponenten (2) mit einem hinterlegten korrespondierenden Referenz-Betriebsparameter (Px_ref) vergleichbar ist, und dass zumindest einer der Betriebsparameter (Px) der einen Einzelkomponente (2) mit einem korrespondierenden Betriebsparameter (Px) der anderen Einzelkomponente (2) vergleichbar ist, und dass im Falle einer erkannten Abweichung über ein vorbestimmtes Maß hinaus, zumindest eine der zumindest zwei Einzelkomponenten (2) derart ansteuerbar ist, dass die Verfügbarkeit jeder Einzelkomponente (2) optimiert ist und/oder dass die erkannte Abweichung angezeigt bzw. in Form eines Signals ausgebbar ist.

Description

„1 - LU102478 Stromversorgungssystem Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stromversorgungssystem, welches eingerichtet ist, eine eingangsseitig vorhandene berührungsgefährliche Eingangsspannung von einer ausgangsseitig bereitzustellenden berührbaren Ausgangsspannung galvanisch zu trennen und ausgangsseitig eine konstante Ausgangsspannung bereitzustellen. Das Stromversorgungssystem umfasst zumindest zwei Einzelkomponenten, wobei zumindest eine der Einzelkomponenten zur Bereitstellung elektrischer Energie ausgebildet ist und wobei eine vorbestimmte Mehrzahl von Betriebsparametern für jede Einzelkomponente mittels einer Sensoreinheit oder mittels mehrerer Sensoreinheiten überwachbar ist. Ferner umfasst das Stromversorgungssystem eine Uberwachungseinheit.

Aus der EP 0 854 410 B1 ist ein Energieversorgungssystem bekannt, welches eine Mehrzahl von Energieversorgungseinrichtungen aufweist, wobei mehrere dieser Energieversorgungseinrichtungen redundant ausgebildet sind und wobei Abnormalitat- Erfassungsmittel vorgesehen sind und wobei fiir den Fall einer erkannten Abnormalitat ein erstes Signal erzeugbar ist, welches anzeigt welche der redundanten Energieversorgungseinrichtungen sich in einem abnormalen Zustand befindet und ein zweites Signal erzeugbar ist, welches anzeigt, dass die Energieversorgungseinrichtung an einer entsprechenden Einbaustelle angebracht ist.

In der EP 1 248 357 B1 wird ein Verfahren zur Uberwachung eines Leistungsabgabesystems beschrieben, bei dem über einen Sensor Parameter des Leistungsabgabesystems erfasst und einem Regler als Eingangssignal zugeführt werden, wobei die Parameterdaten gesammelt werden, um in Abhängigkeit von den gesammelten historischen Daten eine anstehende Wartung oder einen bevorstehenden Betriebsausfall vorherzusagen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Stromversorgungssystem bereitzustellen, welches mit Blick auf die Verfügbarkeit der Anlage, in welcher das Stromversorgungssystem Verwendung findet, weiter optimiert ist.

Darüber hinaus soil die Erkennung kritischer Betriebszustände innerhalb des Stromversorgungssystems selbst verbessert werden.

-2- Diese Aufgabe wird gelôst durch ein Stromversorgungssystem mit den Merkmalen des LU102478 Patentanspruchs 1. Ein erfindungsgemäBes Stromversorgungssystem ist eingerichtet, eine eingangsseitig vorhandene berührungsgefährliche Eingangsspannung von einer ausgangsseitig bereitzustellenden berührbaren Ausgangsspannung galvanisch zu trennen und ausgangsseitig eine konstante Ausgangsspannung bereitzustellen. Das Stromversorgungssystem umfasst zumindest zwei Einzeikomponenten, wobei zumindest eine der Einzelkomponenten zur Bereitstellung elektrischer Energie ausgebildet ist und wobei eine vorbestimmte Mehrzahl von Betriebsparametern für jede Einzelkomponente mittels einer Sensoreinheit oder mittels mehrerer Sensoreinheiten überwachbar ist, und umfasst ferner eine Überwachungseinheit. Die Uberwachungseinheit ist dabei erfindungsgemäß derart eingerichtet, dass zumindest ein Betriebsparameter der Mehrzahl von Betriebsparametern jeder der zumindest zwei Einzelkomponenten mit einem hinterlegten korrespondierenden Referenz-Betriebsparameter vergleichbar ist, wobei Referenzwerte des hinterlegten Referenz-Betriebsparameters für jeweils unterschiedliche Betriebszustände hinterlegt sind. Darüber hinaus ist die Uberwachungseinheit derart eingerichtet, dass zumindest einer der Betriebsparameter der einen Einzelkomponente mit einem korrespondierenden Betriebsparameter der anderen Einzelkomponente vergleichbar ist. Ferner ist die Überwachungseinheit eingerichtet im Falle einer erkannten Abweichung zwischen dem Wert des Betriebsparameters und dem Wert des Referenz- Betriebsparameters über ein vorbestimmtes Maß hinaus oder im Falle einer erkannten Abweichung zwischen dem Wert des Betriebsparameters und dem Wert des korrespondierenden Betriebsparameters der anderen Einzelkomponente über ein vorbestimmtes Maß hinaus, zumindest eine der zumindest zwei Einzelkomponenten derart ansteuerbar ist, dass die Verfügbarkeit jeder Einzelkomponente optimiert ist und/oder dass die erkannte Abweichung angezeigt bzw. in Form eines Signals ausgebbar ist. Hierdurch wird ein Stromversorgungssystem geschaffen, welches mit Blick auf die Verfügbarkeit des Stromversorgungssystems als auch mit Blick auf die Verfügbarkeit der Anlage, in der das Stromversorgungssystem Verwendung findet weiter verbessert ist. Anlagenverfügbarkeiten können optimiert und Ausfallzeiten minimiert werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.

-3- LU102478 Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Überwachungseinheit derart eingerichtet ist, dass die Daten der Mehrzahl vorbestimmter Betriebsparameter für jede der zumindest zwei Einzelkomponenten über einen vorbestimmten Zeitraum erfasst und zeitlich synchronisiert abgespeichert werden. Diese Betriebsdaten können z.B. äußere Daten wie die Ein- oder Ausgangsspannung, der Ein- oder Ausgangsstrom oder die Umgebungstemperatur der Einzelkomponente sein. Ebenso werden interne Daten wie Bauteiletemperaturen, Versorgungsspannungen, Versorgungsströme, Taktfrequenzen oder das Tastverhältnis ermittelt. Insbesondere bei Spannungen oder Strömen kann sowohl der Spitzenwert wie auch der Effektivwert oder eine Unter- oder Überschreitung eines Grenzwertes ermitteit werden. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass durch eine derart aufgebaute Datenhistorie bereits frühzeitig Probleme in der Stromversorgung und/oder in der über die Stromversorgung versorgten Anlage erkannt und dem gezielt entgegengewirkt werden kann.

Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass jede der Einzelkomponenten ausgewählt ist aus einer Auswahl von folgenden Einzelkomponenten: - Netzteil, - unterbrechungsfreie Stramversorgungseinrichtung, - Redundanzmodul, - DC/DC-Wandler, - Energiespeichermodul, - Sicherungsmodul.

Des Weiteren kann es gemäß einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Uberwachungseinheit derart eingerichtet ist, dass durch die Auswertung eine fehlerhafte Anwendung der zumindest einen Einzelkomponente detektierbar ist, so dass ein hierdurch ggf. einmal auftretender Schaden an der Anlage oder ein Ausfall derselben erkannt und verhindert werden können.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die zu überwachenden Betriebsparameter ausgewählt sind aus einer Auswahl der folgenden Parametergrößen: Eingangsspannung der Einzelkomponente(n), Ausgangsspannung der Einzelkomponente(n),

„4- Eingangsstrom der Einzelkomponente{(n), LU102478 Ausgangsstrom der Einzelkomponente(n), Umgebungstemperatur der Einzelkomponente(n), Bauteiltemperatur eines internen Bauteils der Einzelkomponente(n), Versorgungsspannung eines internen Bauteils der Einzelkomponente(n), Versorgungsstrom eines internen Bauteils der Einzelkomponente(n), Taktfrequenz eines internen Bauteils der Einzelkomponente(n), Taktverhältnis eines internen Bauteils der Einzelkomponente(n), Lebensdauer eines internen Bauteils der Einzelkomponente(n) oder Lebensdauer der Einzelkomponente(n) selbst, und/oder Betriebsdauer der Einzelkomponente(n). Die genannten Betriebsparameter kénnen im Hinblick auf die Unter- und/oder Überschreitung von festgelegten Referenzwerten überwacht werden. Insbesondere bei Spannungen oder Strömen kann sowohl der Spitzenwert wie auch der Effektivwert oder eine Unter- oder Überschreitung eines Grenzwertes ermittelt werden. Hierdurch lässt sich insbesondere die Wirkung erzielen, dass die Belastung der Einzelkomponenten oder der Bauteile einer Einzelkomponente ermittelt wird. Hierdurch können z.B. frühzeitig Fehler in dem Stromversorgungssystem oder an oder in der jeweiligen Einzelkomponente erkannt werden. Insbesondere kann auch eine Schätzung der zu erwartenden Lebensdauer des Systems oder der Einzelkomponente oder eines Bauteils in der Einzelkomponente berechnet werden. Auch bei der Überwachung der Einzelkomponenten oder der Überwachung von deren Bauteilen bezüglich Temperatur greifen zunächst einfache Mechanismen wie z.B. das Überschreiten einer bestimmten Grenztemperatur. Diese können dann mit der Umgebungstemperatur verknüpft werden und anschließend die Erwärmung des Bauteils berechnet werden. Mit zuvor ermittelten Vergleichsdaten, können bei einem bestimmten Energieumsatz Abweichungen festgestellt werden. Beispielsweise kann die Bauteiltemperatur durch Veränderung des Übergangswiderstandes an Lötstellen oder durch eine Verschlechterung der Konvektion steigen. Je nach dem betrachteten Bauteil können sehr unterschiedliche Änderungen festgestellt werden. Zum Beispiel ergibt sich durch die Alterung von Kondensatoren ein erhöhter Spannungsripple, sodass Rückschlüsse auf die Lebensdauer der Stromversorgung möglich sind. Sofern ein Temperaturanstieg detektiert wurde, wird dieser bevorzugt mit dem Laststrom verknüpft.

Die veränderten Betriebsdaten können dann entweder auf zusätzliche Verbraucher und somit auf eine größere Verlustleistung im Schaltschrank zurückgeführt oder einem Ausfail der Schaltschrankklimatisierung zugeordnet werden. Mit Vorteil werden weitere

-5- physikalische Größen, wie der Luftdruck oder -feuchtigkeit, gemessen und dadurch die LU102478 Aufstellhôhe der Stromversorgung bestimmt. Dem Anwender kann dann gemeldet werden, welche maximale Ausgangsleistung in der Aufstellhéhe aufgrund des Deratings zu erwarten ist und zusätzlich können Meldeschwellen automatisch angepasst werden. In einer Weiterbildung der Erfindung werden die Daten, wie Eingangsspannung, Eingangsstrom und Netzfrequenz erfasst, nach Grund- und Oberschwingungen zerlegt und zur Analyse des Netztes genutzt. Die erkannten Störungen, wie Oberschwingungen und Blindleistungen, kann die Stromversorgung entweder selbst zur Netzstabilisierung oder zur aktiven Ansteuerung von Netzfiltern nutzen. In beiden Fallen können Blindleistung kompensiert und Oberschwingstrome reduziert werden. Durch die Beobachtung der Daten über den kompletten Produktlebenszyklus, können bei Neubeschaffung der Komponenten Kaufempfehlungen gegeben werden. Sofern die Stromversorgung zeitweise an der Geräteobergrenze betrieben wurde, wird beispielsweise eine leistungsstärkere Stromversorgung empfohlen, um auch für eine Anlagenerweiterungen genügend Reserve zu haben. Wird hingegen die Stromversorgung nur im unteren Leistungsbereich betrieben, kann die nächstkleinere Leistungsstufe empfohlen werden. Hierbei wird nicht nur Auslastung selbst, sondern auch die Umgebungstemperatur und die Aufstellnôhe berücksichtigt, damit die gewählte Stromversorgung optimal für die Umgebungsbedingungen ausgelegt wird.

Des Weiteren kann die Erfindung auch dahingehend weiterentwickelt sein, dass Stromversorgungssystem redundant ausgebildet ist und zumindest eine erste Einzelkomponente zur Stromversorgung und eine zweite Einzelkomponente zur Stromversorgung aufweist, wobei jede Einzelkomponente derart ausgebildet ist, die Stromversorgung alleine aufrecht erhalten zu kénnen, und wobei die erste Einzelkomponente und die zweite Einzelkomponente derart miteinander gekoppelt sind, dass die Stromversorgung anteilig durch beide Einzelkomponenten erfolgt, wobei der Anteil der jeweiligen Einzelkomponente an der Stromversorgung in Abhängigkeit von den jeweiligen vorbestimmten Betriebsparametern erfolgt. Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist, dass alle Komponenten ausgleichend belastet werden und hierdurch eine insgesamt optimierte Laufzeit des Systems erreicht werden kann. Durch die Aufteilung des Stromes zwischen den Einzelkomponenten und der überwiegend quadratischen Abhängigkeit der Verluste von dem durchfiossenen Strom und der damit quadratischen Zunahme der Erwarmung mit dem linearen Ansteigen des Stromes kann die Lebensdauer des Stromversorgungssystems oder der Einzelkomponenten durch eine Aufteilung der Strombelastung zwischen parallelen Komponenten gesteigert werden.

-6- In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann auch LU102478 vorgesehen sein, dass die Uberwachungseinheit derart eingerichtet ist, dass die zu überwachenden Betriebsparameter zykiisch erfasst werden. Hierdurch kann erreicht werden, dass bei zyklischer Erfassung der Betriebsparameter Anderungen bei gleicher Belastung festgestellt werden können und damit eine Frühwarnung vor einem Ausfall des Stromversorgungssystem möglich ist. Alternativ hierzu oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Uberwachungseinheit derart eingerichtet ist, dass die zu überwachenden Betriebsparameter zu einem vorbestimmten Betriebszeitpunkt erfasst werden, insbesondere dass die Betriebsparameter beim Einschalten und/oder beim Ausschalten von Halbleiterschaltern innerhalb einer Einzelkomponente und/oder beim Einschalten und/oder Ausschalten eines an das Stromversorgungssystem angeschlossenen Verbrauchers erfasst werden. Der Vorteil, der sich hierdurch realisieren lässt, ist, dass die Einzelkomponenten in kritischen Punkten überwacht werden können und die Anzahl der zu ermittelnden Daten aber gleichzeitig gering und übersichtlich bleibt.

Darüber hinaus wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Erkennung von Anomalien in einem Stromversorgungssystem gemäß der Erfindung, wobei mittels einer Überwachungseinheit die Mehrzahl der Betriebsparameter der zumindest zwei Einzelkomponenten mit Betriebsparameter-Referenzwerten, die den verschiedenen Betriebszuständen zugeordnet sind, verglichen werden, und mittels der Überwachungseinheit die Mehrzahl der Betriebsparameter der zumindest zwei Einzelkomponenten untereinander verglichen werden kann. So kann im Falle einer erkannten Abweichung bei zumindest einem der Vergleiche, über ein vorbestimmtes Maß hinaus, zumindest eine der zumindest zwei Einzelkomponenten derart angesteuert werden, dass die Verfügbarkeit jeder Einzelkomponente optimiert ist und/oder dass die erkannte Abweichung angezeigt bzw. in Form eines Signals ausgegeben wird. Schließlich kann das Verfahren dahingehend weitergebildet sein, dass alle Betriebsdaten der vorbestimmten Betriebsparameter der Einzelkomponenten des Stromversorgungssystems gesammelt und gespeichert werden, wobei zumindest eine Einzelkomponente zumindest zum Zwecke einer Analyse, dahingehend, ob ein ordnungsgemäßer Betrieb der Einzelkomponente vorliegt, auf die zentral gespeicherten Daten zugreift. In Abhängigkeit vom Ergebnis der durchgeführten Analyse ist die Einzelkomponente dann derart ansteuerbar, dass die Verfügbarkeit des Stromversorgungssystems optimiert ist und/oder dass erkannte Abweichungen Betriebsparameterwerten der Einzelkomponente angezeigt bzw. in Form eines Signals

„7- ausgegeben werden.

LU102478 Darüber hinaus wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Erkennung von Anomalien in einem Verbund einer Mehrzahl von

Stromversorgungssystemen, wobei die Stromversorgungssysteme in einem gemeinsamen Netzwerk datentechnisch verbunden sind.

Hierfür werden alle Betriebsdaten der vorbestimmten Betriebsparameter der Einzelkomponenten der Stromversorgungssysteme insbesondere anonymisiert gesammelt und zentral gespeichert, wobei alle

Stromversorgungssysteme zumindest zum Zwecke einer Analyse, dahingehend, ob ein ordnungsgemäßer Betrieb jeder Einzelkomponente vorliegt, auf die zentral gespeicherten Daten zugreifen.

In Abhängigkeit vom Ergebnis der durchgeführten Analyse sind die Einzelkomponenten der Stromversorgungssysteme dann derart ansteuerbar, dass die Verfügbarkeit jedes Stromversorgungssystems optimiert ist und/oder dass erkannte

Abweichungen von Einzelkomponenten der Stromversorgungssysteme angezeigt bzw. in Form eines Signals ausgegeben werden.

Insbesondere sind die Stromversorgungssysteme dabei gemäß der Erfindung ausgebildet.

In einem derartigen Verbund von Stromversorgungssystem werden die Daten an den jeweiligen Verbrauchern ebenso erfasst wie an der einzelnen Stromversorgung.

An einem als Redundanzmodul ausgebildeten Stromversorgungssystem werden neben den Ein- und Ausgangsgrößen auch interne Daten, wie zum Beispiel die Bauteiltemperaturen, Hilfsspannungen und - ströme gemessen.

An einem Energiespeicher wird zusätzlich der Zustand bzw. die Kapazität des Speichers gemessen und an einem Absicherungsmodul der durchflieRende Strom erfasst.

Durch den Abgleich der Ein-/ und Ausgansdaten der einzelnen

Komponenten können Fehler im Stromversorgungssystem detektiert und Betriebszustande optimiert werden.

In einem redundanten System speist aufgrund von Unsymmetrien haufig nur ein Netzteil den Großteil der Last, während das andere Netzteil nahezu im Leerlauf arbeitet.

Bei dem erfindungsgemäß aufgebauten System ist vorgesehen einen Abgleich von Ausgangspannung und -strom zwischen den Komponenten vorzunehmen - auch bei

Änderung der Parameter, wie der Umgebungstemperatur oder der Eingangsspannung oder des Gesamtausgangsstroms - und so die Ausgangsspannung sukzessive anzupassen, bis beide Stromversorgungen die Last zu gleichen Teilen speisen.

Wird hingegen erkannt, dass ein Netzteil im System eine geringere restliche Lebensdauererwartung hat, kann diese Information ebenfalls in den Algorithmus miteinflieBen, sodass das Netzteil mit der geringeren Lebensdauer weniger belastet wird.

Dies ist genauso möglich, wenn die redundant betriebenen Stromversorgungen in verschiedenen Schaltschranken und bei

-8- unterschiedtichen Umgebungstemperaturen betrieben werden.

In diesem Fall kann das LU102478 Netzteil, welches bei einer höheren Umgebungstemperatur arbeitet, ebenfalls durch Reduzierung der Leistung geschont werden.

Hinzu kommt, dass Redundanzmodule typischerweise in unmittelbarer Nähe zur Last angebracht werden, sodass zwischen Stromversorgung und Redundanzmodul häufig aufgrund von langen Leitungslangen ein erhöhter Spannungsabfall festzustellen ist.

Auch in diesem Fall kann die Ausgangsspannung im System schrittweise erhéht werden, sodass sichergestellt ist, dass am Verbraucher noch die benötigten 24 V ankommen.

Wird hingegen an einem Verbraucher gar keine Eingangsspannung mehr erfasst, so kann direkt auf einen

Kabelbruch geschlossen und eine Fehlermeldung generiert werden.

In einem unterbrechungsfreien Stromversorgungssystem spielt das Batteriemanagement eine wesentliche Rolle.

Durch eine Kommunikation zwischen Stromversorgung, unterbrechungsfreier Stromversorgung (USV) und Energiespeicher kann die entladene Batterie mit dem maximal möglichen Ladestrom geladen werden, wenn die Leistung nicht zeitglich am Verbraucher benötigt wird.

Durch das Erlernen des Standardbetriebsablaufes erkannt das System zu welchen Tageszeiten Anlagenteile abgeschaltet werden und weniger Leistung benötigt wird, sodass das Nachladen der Batterie optimal eingeplant werden kann.

Der Vorteil, der sich hierdurch ergibt, ist insbesondere, dass die Belastung des Stromversorgungssystems verringert werden kann und sich eine héhere Lebensdauer der Einzelkomponenten und/oder des Stromversorgungssystems ergibt.

Mit den vorstehend beschriebenen Maßnahmen können bekannte Fehlerszenarien erkannt, gemeldet und behoben werden und der Betriebszustand des Einzelgerätes angepasst werden, um dem übergeordneten Ziel der maximalen Anlagenverfügbarkeit des

Gesamtsystems gerecht zu werden.

Ein weiteres Ziel ist es durch Erkennung von Anomalien im System, nicht unmittelbar zu erwartende Fehlerszenarien zu erkennen und durch selbstlernende Algorithmen in das System einzugreifen.

Hierzu werden die abgespeicherten Betriebsdaten auf regelmäßig wiederkehrende Ereignisse untersucht, um darauf den Standardbetriebsablauf des Stromversorgungssystems zu ermitteln.

Bei einer unerwarteten Abweichung von dem Standardbetriebsablauf erfolgt eine automatische Zuordnung, ob es sich um einen erlauben Betriebszustand (z.B.

Austausch eines Gerätes aus dem Stromversorgungssystem) handelt oder die Abweichung auf einen fehlerhaften Betriebszustand zurückzuführen ist.

Infolgedessen kann das Stromversorgungssystem eine Meldung generieren und zusätzlich durch selbstlernende Algorithmen in das System eingreifen.

Es werden starke Abweichungen innerhalb eines kurzen Zeitraums sowie schieichende Abweichungen über einen längeren Zeitraum erkannt und gemeldet.

Für jede erkannte Abweichung werden die Betriebsdaten der Stromversorgungskomponenten

-9- protokolliert. Der Anwender kann zusätzlich von außen Vorgaben machen, wenn LU102478 beispielsweise eine Maschine neu eingerichtet oder ein bereits erlernter und gespeicherter Betriebszustand wiederhergestellt wird. Ein exemplarischer Anwendungsfall ist der Einsatz eines zuvor verwendeten Werkzeuges, von dem der Standardbetriebsablauf des Stromversorgungssystems schon analysiert wurde. Darüber hinaus können nach einem Gerätetausch bereits erlernte Betriebsaufläufe und Algorithmen von dem vorherigen in das neue Gerät übertragen werden. Ein mathematischer Ansatz ist, die abgetasteten Signale (Spannung, Strom, Temperatur, etc.) mittels niederfrequenter Fouriertransformation in den Frequenzbereich zu überführen. Durch die Aufgliederung der Daten im Frequenzbereich können sowohl Regelmäfigkeiten als auch Abweichungen einfacher erkannt werden. In einer weiteren Ausbaustufe kônnen demnach nicht nur die Anomalien innerhalb eines Stromversorgungssystems, sondern auch die Anomalien im Vergleich zu anderen Stromversorgungssystemen erkannt werden. Hierfür wird das Stromversorgungssystem so modifiziert, dass alle Betriebsdaten (wie Ausgangsspannung, Ausgangsstrom, Temperaturdaten, Lebensdauer, etc.) für das mit dem Netzwerk verbundene Stromversorgungssystem anonymisiert im Backend gesammeit werden. Im ersten Schritt werden die auf einem zentralen Datenspeicher aufgenommenen Daten von einer Vielzahl von Stromversorgungen zur weiterführenden Analyse genutzt. Aus diesen real gesammelten Schwarmdaten werden Referenzmodeile erlernt, die den Normalzustand eines Stromversorgungssystems beschreiben. Durch die Erstellung von Datenprofilen, können Stromversorgungssysteme mit ähnlichen Betriebsabläufen einander zugeordnet werden. Das Ziel ist es dann, das einzelne Stromversorgungssystem über den kompletten Produktlebenszyklus mit dem aus der Datenmenge generierten Standardprofil zu vergleichen. Durch selbstlernende Algorithmen werden die Abweichung von dem Referenzmodell detektiert und anschließend in Gruppen zugeordnet, sodass z.B. Anomalien, die nach einer ähnlichen Betriebszeit auftreten, in einen Kontext gebracht werden. Zusätzlich erfolgt eine Bewertung der Anomalie, in dem überprüft wird wie stark und in wie vielen Signalen sich das System abweichend von dem Referenzmodell verhält.

Falls eine erkannte Anomalie so eingestuft wird, dass von einem Fehler im Stromversorgungssystem auszugehen ist, wird dies vom Backend zurück an das Frontend gemeldet. Der Anwender wird rechtzeitig gewarnt, falls die Anomalie z.B. zu einem frühzeitigen Ausfall des Systems führen könnte. Durch weiterführende Informationen, die über das Backend bereitgestellt werden, besteht die Möglichkeit Anlagenteile dynamisch an Umgebungsbedingungen, wie variable Stromtarife, anzupassen und somit zu möglichst kostengünstigen Zeiten zu fertigen. Die Umsetzung der Anomalieerkennung könnte auf

-10- unterschiedliche Verfahren des maschinellen Lernens, die bereits aus anderen Bereichen LU102478 bekannt sind (wie z.B.

Neuronale Netzen), basieren.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der 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 den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind.

Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf.

Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können.

Es zeigen:

Figur 1 in einem ersten Ausführungsbeispiel eine als Schaltnetzteil oder DC/DC- Wandler ausgebildete Einzelkomponente, Figur 2 in einem zweiten Ausführungsbeispiel eine Einzelkomponente mit dem Aufbau als Redundanzmoduls als Diodenmodul oder als so genanntes Oringmodul, Figur 3 in einem dritten Ausführungsbeispiel eine als Sicherungs- oder Schaltmodul ausgebildete Einzelkomponente,

Figur 4 in einem vierten Ausführungsbeispiel eine Einzelkomponente ausgebildet als unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV), Figur 5 in einem fünften Ausführungsbeispiel, in schematischer Darstellung, eine Einzelkomponente ausgebildet als Stromversorgungskomponente mit Analyse- und Signalausgängen,

-11 - Figur 6 ein Stromversorgungssystem mit einer Mehrzahl von Einzelkomponenten, 10102478 und Figur 7 ein vernetzt aufgebautes Stromversorgungssystem mit Fernkommunikation.

In einem Energie- bzw. Stromversorgungssystem 1 werden beispielweise vier mögliche Einzelkomponenten 2 und deren Kommunikation über eine Schnittstelle aufgezeigt: - Schaltnetzteil oder DC/DC-Wandler - Redundanz-modul - Sicherungs- oder Schaltmodul - Unterbrechungsfreie Energieversorgung oder USV.

Der exakte Aufbau kann vom beispielhaft dargestetlten Aufbau abweichen - z.B. an welchen Stellen eine Ein- oder Ausgangsspannung gemessen wird.

Die unterschiedlichen Ausgestaltungen der Einzelkomponenten 2 als auch beispielhafte Strukturen für Stromversorgungssysteme 1 werden in den nachfolgenden Beschreibungen zu den Zeichnungsfiguren erläutert.

Figur 1 zeigt in einem ersten Ausführungsbeispiel eine Stromversorgung 100 in Form einer als Schaltnetzteil ausgebildeten Einzelkomponente 2 in schematischer Darstellung. Die dargestellte Stromversorgung 100 besteht im Wesentlichen aus den Eingangsspannungsanschliissen 101 und 102 sowie den Ausgangsspannungsanschlüssen 103 und 104. Die Stromversorgung wird beispielsweise aus einer nicht dargestellten, vorgeschalteten, Wechselspannungsquelle versorgt, deren Ausgangsspannung entsprechend gleichgerichtet und geglättet ist. Anschließend wird die Eingangsspannung mit einem elektronischen Schalter S1 getaktet und auf einen Trafo TR1 gegeben. Der Trafo TR1 trennt galvanisch die Ein- und Ausgangsspannung über der Trennstrecke 105. Die Ausgangsspannung des Trafos TR1 wird anschließend z.B. mit einer Diode D10 gleichgerichtet und mit einem Kondensator C10 geglättet. In der Literatur sind dazu verschiedenste Schaltungen für Stromversorgungen bekannt vom einfachen 50Hz- Trafonetzteil über diverse Schaltungen für Schaltnetzteile z.B. Fluß- oder Sperrwandler, die die Energie über einen Transformator oder auch über eine Kapazität galvanisch getrennt von der Eingangsspannung auf eine gewünschte Ausgangsspannung anpassen und regeln. In der Stromversorgung 100 können diverse Größen gemessen werden z.B. über einen ersten Sensor Sx der Eingangsstrom 110, über einen weiteren Sensor Sx die Eingangsspannung 111, die Ausgangspannung 112 und der Ausgangsstrom 113. Ebenso können an den verwendeten Bauteilen, wie dem elektronischen Schalter S1, mittels

„12 - weiterer Sensoren Sx diverse weitere Größen 140 gemessen werden, wie das LU102478 Tastverhältnis oder die Taktfrequenz oder die Ein- oder Auszeit. Ebenso können in der Stromversorgung die Temperaturen an verschiedenen Baugruppen 151-153 sowie die Umgebungstemperatur 150 gemessen werden. Diese Messgrößen können über eine Schnittstelle 160 nach Außen kommuniziert werden. Ebenso kann über die Schnittstelle 160 die Stromversorgung eingestellt werden, z.B. die Ausgangsspannung. Figur 2 zeigt in einem zweiten Ausführungsbeispiel eine Einzelkomponente 2 mit dem Aufbau eines Redundanzmoduls als Diodenmodul oder als so genanntes Oringmodul. Die als Diodenmodul 200 ausgebildete Einzelkomponente 2 versorgt mit zwei Eingangsspannungen über die Anschlussklemmen 201 und 202 bzw. 203 und 204 eine Last L an den Ausgangsspannungsanschlüssen 205 bzw.206. Die beiden Eingangsspannungen werden über die beiden Dioden 20 und 21 verbunden. Ist der Ausgangstrom geringer als der maximale Strom der Quellen jeweils, so kann die Last L redundant versorgt werden. Bei Ausfall einer Quelle wird die Last jeweils von der anderen Quelle versorgt. Die Dioden D20, D21 sperren jeweils auch bei einem ausgangseitigen Kurzschluss innerhalb der speisenden Quelle oder Verdrahtung. Entsprechend den Anforderungen an die Zuverlässigkeit des Stromversorgungssystems können weitere Diodenzweige und Eingangspannungsquellen parallelgeschaltet werden. In einer weiteren Ausführungsform können die Dioden D20, D21 ersetzt werden durch (nicht gezeigte) geschaltete Feldeffekitransistoren (FET) als sogenanntes Oring-Modul um die Verluste innerhalb des Moduls deutlich zu verringern. Uber die FET's kann auch ein zusätzlicher Spannungsabfall eingestellt werden, um die Eingangsstrôme zu symmetrieren. Das Diodenmodul kann auch durch eine ausgangsseitige Parallelschaltung von mehreren einzelnen Dioden oder Halbleiterschaltern realisiert werden. In dem Diodenmodui können uber verschiedene Sensoren Sx Messgrößen erfasst werden, wie die Eingangsspannungen 210 oder 212 oder die Eingangsstrôme 211 oder 213 sowie die Ausgangsspannung214 oder der Ausgangsstrom 215. Ebenso können Temperaturen an den Dioden über die als Temperatursensoren 251 und 252 ausgebildeten Sensoren Sx sowie die Umgebungstemperatur über einen als Umgebungstemperatursensor 250 ausgebildeten Sensor Sx gemessen werden und Uber eine Schnittstelle 260 nach außen kommuniziert werden. Werden die Dioden D20, D21 ersetzt durch zwei umgekehrt in Reihe geschaltete Halbleiter z.B. FETs kénnen diese FETs auch als nachfolgend vorgestelltes Schaltmodul oder Sicherungsmodul verwendet werden.

Figur 3 zeigt in einem dritten Ausführungsbeispiel für eine Einzelkomponente 2, eine als Sicherungs- oder Schaltmodul ausgebildete Einzelkomponente 2. Die gezeigte

- 13 - Einzelkomponente 2 umfasst einen ersten Strompfad, zwischen einer Eingangsklemme 301 LU102478 und einer Ausgangsklemme 303, in dem eine Sicherung F301 sowie zwei hierzu in Serie geschaltete aktiv schaltbare Halbleiterschalter S301, S302 geschaltet sind. Parallel hierzu ist ein zweiter Strompfad vorgesehen, der zwischen einer zweiten Eingangsklemme 302 und einer zweiten Ausgangsklemme 304 eine einfache Leitungsverbindung bildet. Die Sicherung F301 löst ab einem bestimmten Strom aus und unterbricht die nicht dargestellte Eingangsquelle, die an den Klemmen 301 und 302 angeschlossen wird, von der ausgangseitigen Last an den Klemmen 303 und 304. Das Sicherungsmodul kann im einfachsten Fall auch als Zweipol verwendet werden und nur in einen Stromversorgungspfad geschaltet werden, wie es z.B. mit Leitungsschutzschaltern oder einfachen Schmelzsicherungen realisiert wird. Das Sicherungsmodul kann aus zwei ggf. antiseriell gekoppelten Leistungsschutzschaltern eingebaut werden. In einer weiteren Form kann das Sicherungsmodul auch als Verteiler mit mehreren eingangsseitigen Sicherungen aufgebaut sein, um mehrere Quellen anzuschließen und/oder mehreren ausgangsseitigen Sicherungen, um mehrere Lasten einzeln abzusichern. Das Sicherungsmodul kann auch mit Halbleitern realisiert werden, mit denen bei einem bestimmten Strom die Lasten von den Quellen getrennt werden. Hierbei können sowohl die Stromhöhe als auch die Dauer des Stromes zum Abschalten festgelegt werden. Das Sicherungsmodul oder Schaltmodul kann aus beliebigen Halbleiterschaltern wie MOSFETs oder auch elektromechanischen Schaltern wie Relais realisiert sein. Bei Verwendung von zwei umgekehrt in Reihe geschalteten Halbleiterschaltern, hier MOSFET S301 und 5302 kann zusätzlich ein Rückspeisung vom Ausgang zum Eingang verhindert werden, wenn z.B. induktive Last abgeschaltet werden. Die Halbleiterschalter S301 und S302 können verwendet werden, um z.B. die Ausgangspfade zur Energieeinsparung abzuschalten. Nicht dargestellt sind weitere Auslösemechanismen, wie beispielsweise ein Fehlerstromschutzschalter oder ein Isolations- oder Erdschlusswächter. In dem Sicherungs- bzw. Schaltmodul können über verschiedene Sensoren Sx Messgrößen wie die Eingangsspannung 311 oder der Eingangsstrom 310 sowie die Ausgangsspannung 312 oder der Ausgangsstrom 313 erfasst werden. Ebenso können Temperaturen 351 an den Schaltern oder Sicherungen oder die Umgebungstemperatur 350 gemessen werden und über eine Schnittstelle 360 nach Außen kommuniziert werden. Uber die Schnittstelle 360 können auch die Auslösecharakteristiken für ein Sicherungsmodul eingestellt werden als auch bei Verwendung als Schaltmodul die Schalter ein- bzw. ausgeschaltet werden.

Figur 4 zeigt in einem vierten Ausführungsbeispiel einer Einzelkomponente 2 ausgebildet als unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV). Um eine Energieversorgung bei Ausfall der speisenden Quelle zu gewährleisten, wird in einem Energieversorgungsystem eine

- 14 - USV verwendet.

Diese überwacht die Eingangsspannung und liefert bei Ausfall aus einem LU102478 Energiespeicher die benötigte Energie.

Die gezeigte USV ist als sogenannte Gleichspannungs-USV (DC-USV) ausgeführt, die bei Ausfall der Eingangsspannung an den Klemmen 401 und 402 die Eingangsquelle mit dem Schalter 5401 z.B. bei eingangsseitigem Kurzschluss trennt und über den Schalter S402 den Energiespeicher 406 z.B. in Form von Kondensatoren und/oder Batterien zuschaltet und die Last an dem Ausgangklemmen 403 und 404 (mit einer Ausgangsspannung Vout) versorgt.

Über einen Lader 405 wird im Normalbetrieb der Energiespeicher 406 geladen.

Die gezeigte Ausführung stellt nur eine mögliche Realisierung einer USV dar.

Diese kann aber auch mit einem Kondensator oder einer Batterie, die einfach parallel zu Quelle und Last geschaltet sind, realisiert werden.

Weitere Beispiele sind eine Wechselspannungs-USV (AC-USV), die den Schaltschrank komplett mit einer Wechselspannung versorgen kann oder motorische Generatoren, die ggf. auch größere Lasten versorgen können.

In einer USV können mittels verschiedener Sensoren Sx Messgrößen erfasst werden, wie die Eingangsspannung 411

(Vin) oder der Eingangsstrom 410 sowie die Ausgangsspannung 412 oder der Ausgangsstrom 413. Ebenso kann die Spannung 415 oder die Temperatur 452 an dem Energiespeicher mittels weiterer Sensoren Sx gemessen werden.

Nicht dargestellt sind weitere Messgrößen wie Lade bzw.

Entladestrom, Kapazität bzw.

Ladezustand oder Alterung des Energiespeichers.

Ebenso können Temperaturen 451 an den Schaltern über

Sensoren Sx oder die Umgebungstemperatur 450 mit dem Sensor Sx gemessen werden und über eine Schnittstelle 460 können alle Messdaten nach außen kommuniziert werden.

Ebenso können Verbrauchern wie einer Steuerung ein Ausfall der Energieversorgung signalisiert werden, um z.B.

Lasten abzuschalten oder Daten zu sichern.

Über die Schnittstelle 460 kann auch die USV gesteuert werden und z.B. ein Zuschaiten der USV bei

Abschaltung der Anlage zu verhindern.

Figur 5 zeigt in einem fünften Ausführungsbeispiel für eine Einzelkomponente 2, in schematischer Darstellung, eine Einzelkomponente 2 ausgebildet als Stromversorgungskomponente mit Analyse- und Signalausgängen.

Im gezeigten

— Ausführungsbeispiel werden die Messdaten 510 einer Energieversorgungskomponente von einer Schaltung 511 z.B. einem Mikrocontroller erfasst, verarbeitet und bewertet und z.B. mit Grenzwerten verglichen.

Die Verarbeitung der Messdaten kann über eine Schnittstelle 560 parametriert werden, z.B. können Grenzwerte eingestellt werden.

Ebenso kann ausgewählt werden, welche Daten ausgegeben werden.

Z.B. kann festgelegt werden,

welche Daten in welchen Zyklen auf einer Schnittstelle 560 ausgegeben werden oder welche verarbeiteten Daten auf einem Ausgang z.B.

Relais 520 oder Halbleiterausgang 521 oder optischen Ausgang wie einer LED 522 ausgegeben werden.

Ebenso können die

-15- Daten als digitales Schaitsignal, als analoge Größe oder über eine Schnittstelle 560 sowohl LU102478 ein- als auch ausgegeben werden. Figur 6 zeigt ein Stromversorgungssystem 1 mit einer Mehrzahl von Einzelkomponenten 2. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine redundantes Stromversorgungssystem 1 veranschaulicht. Das gezeigte Stromversorgungssystem 1 ist eingerichtet eine eingangsseitig vorhandene berührungsgefährliche Eingangsspannung Vin von einer ausgangsseitig bereitzustellenden berührbaren Ausgangsspannung Vout zu trennen und ausgangsseitig eine konstante Ausgangsspannung Vout bereitzustellen. In dem Stromversorgungssystem werden zwei als Stromversorgungen ausgebildete Einzelkomponenten 2 und ausgangsseitig liber eine dritte als Redundanzmodul ausgebildete Einzelkomponente 2 miteinander verbunden. Um eine gleichmäßige Aufteilung der Laststréme auf beide Stromversorgungen zu ermöglichen können beide Stromversorgungen Uber einen Datenbus B direkt kommunizieren. Hierbei werden die Ausgangsspannungen so geregelt, dass beide Stromversorgungen den gleichen Ausgangsstrom liefern. In einer weiteren Ausführungsform kann das nachgeschaltete Redundanzmodul die Strome erfassen und die Ausgangsspannungen der Stromversorgungen so regeln, dass beide Stromversorgungen den gleichen Ausgangsstrom liefern und am Ausgang 205 und 206 des Redundanzmoduls die flr den Verbraucher R600 optimale Versorgungsspannung bereitgestellt wird. Hierbei können die Einzelkomponenten 2 des Stromversorgungssystems 1 direkt miteinander kommunizieren oder über eine Schnittstelle 660 nach außen kommunizieren. Eine hier nicht dargestellte Uberwachungseinheit 3 ist Uber den Datenbus 660 mit den drei Einzelkomponenten verbunden, wobei über die Uberwachungseinheit 3 eine vorbestimmte Mehrzahl von Betriebsparametern Px für jede Einzelkomponente 2 mittels einer Sensoreinheit Sx oder mittels mehrerer Sensoreinheiten Sx erfasst und überwacht werden. Uber diese Kommunikationsschnittstelle 660 des redundanten Stromversorgungssystems 1 kann eine übergeordnete nicht dargestellte Steuerung 3 ebenso das angeschlossene Stromversorgungsystem 1 einstellen.

Figur 7 zeigt ein vernetzt aufgebautes Stromversorgungssystem 1 mit Fernkommunikation. Gemäß dem gezeigten Verbund von Stromversorgungssystemen 1 werden die einzelnen als Stromversorgungskomponenten ausgebildeten Einzelkomponenten 2 eines Stromversorgungssystems 1 jeweils mit einer iibergeordneten ersten Steuerung ST1 und einer übergeordneten zweiten Steuerung ST2 verbunden. Die erste übergeordnete Steuerung ST1 als auch die zweite Steuerung kann jeweils z.B. über eine Speicherprogrammierbare Steuerung SPS1 und SPS2 oder über einen PC 711, 741 mit

- 16 - den Stromversorgungskomponenten kommunizieren und die Daten der Komponenten LU102478 analysieren und entsprechend z.B.

Warnmeldungen ausgeben oder ein optisches Signal mit der Anzeige 714, 744 erzeugen oder die Anlage Uber die Schaltausgange 712, 713; 742, 743 steuern.

Darüber hinaus kann die Steuerung ST1; ST2 die Daten analysieren und z.B. mit schon gespeicherten Daten vergleichen, um daraus Anderungen z.B. der

Temperatur oder Stromaufnahme zu erkennen und ggf.

Empfehlungen zur Wartung auszugeben.

Ebenso kann der Datenabgleich über einen Kommunikationsbus 760 mit weiteren Steuerungen durchgeführt werden, um daraus unterschiedliches Verhalten zu analysieren.

Ebenso können die Daten in einer Cloud 770 abgelegt werden, um weitere

Vergleiche mit anderen Anlagen zu erstellen oder um z.B. unterschiedliches Verhalten verschiedener Anlagen zu analysieren.

Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt.

Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen.

Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist.

Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus.

Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung 'erste' und ‘zweite' Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.

„17 - Bezugszeichenliste LU102478 1 Stromversorgungssystem 2 Einzelkomponente 21 Netzteil

22 Stromversorgungseinrichtung 23 Redundanzmodul 24 DC/DC-Wandler 25 Energiespeichermodul

26 Sicherungs- oder Schaltmodul 3 Uberwachungseinheit Sx Sensoreinheit Vout Ausgangsspannung

Vin Eingangsspannung Px Betriebsparameter Px_ref Referenz-Betriebsparameter B Datenbus ST1 Steuerung

ST2 Steuerung

Claims

~ 18.
Ansurèche LU102478
3. Stromversorquagesystenm (1) weiches eingerichtet ist, sine eingangssellig vorhandene berührungsgefährliche Eingengsspannung (Vind von einer susgangsseitg beraiteusteilenden berührbaren Ausgangsspannung {Vout} galvanisch zu trennen und ausgangasentg eine konsiante Ausgangsspannung {Vout} bereitzustellen, umiaasend, - zumindest aweï Cinzelkampenenten (3), wobet zumindest sine der Einxolkomponenten {5} zur Bereitstellung eiskirischer Energie ausgebildet ist und wobs! gine vorbestimmite Mehrnsahl von Setrlebsganametern {Fa} für jede Kinzelkomponernte {2} mittels einer Sansoreinheit {Sx) oder mittels mehrerer Sensursinhelten {8x überwachbar ist, ung eine Ubsrwachungssinhel {3} 35 dadurch gekennzeichnet, dass die Überwaechungselnheit {3) derart eingerichtet st, < dass zumindest ain Hetrisbhsparamater {Pa} der Mehrzahl von Batriebaparamstam {Pe} jeder der zumindest zwei Einzelkampanenten {2} mit einem hinterlegten korrespondiersnden Refsrenz-Beiriebsnarameter (Px_ ref} vergleichbar ial, wobei Refgrenawerie des hinterlegten Referene-Betriebsparameters {Px_ref) für jeweils unterschiedliche Betrebezuatände hinlerlegt sind, und - dass zumindest einer der Reitriebsparameter {Px} der seinen Sinzelkamponenfe (ai mit einem Korrespondisrendan Setrabsparameler (PA) der anderen Binzalkomponenie (3) vergleichbar lat, und - dass im Falle einer arkannien Abweichung zwischen dem Vert des Setrebsparametsrs (Pa) und dem Wert des Refermne-Seirebsparameaters (Px _ref} über ais vorbeetimmies Mai hinaus oder im Falle einer erkarnnien Abweichung zwischen dem Wert des Batretaperameters (Fx} und dem Wart des korrasportierenden Retrietsparameters (BK) über ain vorbestimmies Mal hinaus, zumindest eine der 29 zumindest! zwei Eirzs{komponenten (2) derart ansteuerbar ist, dass die Verfigharkett jeder Ekvelkomponents {3} oplimiert ist und/oder dass die erkannte Abweichung angezeigt bzw. In Form eines Signals ausgebbar Ist.

2. Siromversorgungssystam {1} nach Anspruch 1.

Sadurch gekennzeichnet, dass de Überwachungseinheit {3} derart eingerichtet ist, dass die Daten der Mehrzahl vorbestimmier Batrichaparamater (Py) für jede dar zumindest zwei Kinzelkomponenlen

- 19 - (2) über einen vorbestimmten Zeitraum erfasst und synchronisiert abgespeichert LU102478 werden.

3. Stromversorgungssystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Einzelkomponenten (2) ausgewählt ist aus einer Auswahl von folgenden Einzelkomponenten: - Netzteil (21), - unterbrechungsfreie Stromversorgungseinrichtung (22), - Redundanzmodul (23), - DC/DC-Wandler (24), - Energiespeichermodul (25), - Sicherungs- oder Schaltmodul (26).
4. Stromversorgungssystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Uberwachungseinheit (3) derart eingerichtet ist, dass durch die Auswertung eine fehlerhafte Anwendung der zumindest einen Einzelkomponente detektierbar ist.
5. Stromversorgungssystem (1) nach einem der vorstehenden Anspriiche, dadurch gekennzeichnet, dass die zu überwachenden Betriebsparameter (Px) ausgewählt sind aus einer Auswahl der folgenden ParametergräfBen: - Eingangsspannung der Einzelkomponente(n) (2), - Ausgangsspannung der Einzelkomponente(n) (2), - Eingangsstrom der Einzelkomponente(n) (2), - Ausgangsstrom der Einzelkomponente(n) (2), - Umgebungstemperatur der Einzelkomponente(n) (2), - Bauteiltemperatur eines internen Bauteils der Einzelkomponente(n) (2), - Versorgungsspannung eines internen Bauteils der Einzelkomponente(n) (2), - Versorgungsstrom eines internen Bauteils der Einzelkomponente(n) (2), - Taktfrequenz eines internen Bauteils der Einzelkomponente(n) (2), - Taktverhältnis eines internen Bauteils der Einzelkomponente(n) (2), - Lebensdauer eines internen Bauteils der Einzelkomponente(n) (2) oder Lebensdauer der Einzelkomponente(n) (2) selbst, - Betriebsdauer der Einzelkomponente(n) (2).

- 20 - LU102478
6. Stromversorgungssystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - das Stromversorgungssystem (1) redundant ausgebildet ist und zumindest eine erste Einzelkomponente (2) zur Stromversorgung und eine zweite Einzelkomponente (2) zur Stromversorgung aufweist, - wobei jede Einzelkomponente (2) derart ausgebildet ist, die Stromversorgung alleine aufrecht erhalten zu können, und wobei die erste Einzelkomponente (2) und die zweite Einzelkomponente (2) derart miteinander gekoppelt sind, dass die Stromversorgung anteilig durch beide Einzelkomponenten (2) erfolgt, wobei der Anteil der jeweiligen Einzelkomponente (2) an der Stromversorgung in Abhängigkeit von den jeweiligen vorbestimmten Betriebsparametern (Px) erfolgt.
7. Stromversorgungssystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass / wobei die Überwachungseinheit (3) derart eingerichtet ist, dass die zu überwachenden Betriebsparameter (Px) zyklisch erfasst werden.
8. Stromversorgungssystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Uberwachungseinheit (3) derart eingerichtet ist, dass die zu Überwachenden Betriebsparameter (Px) zu einem vorbestimmten Betriebszeitpunkt erfasst werden, insbesondere dass die Betriebsparameter (Px) beim Einschalten und/oder beim Ausschalten von Halbleiterschaltern innerhalb einer Einzelkomponente (2) und/oder beim Einschalten und/oder Ausschalten eines an das Stromversorgungssystem angeschlossenen Verbrauchers erfasst werden.
9. Verfahren zur Erkennung von Anomalien in einem Stromversorgungssystem (1) gemäß einem der vorstehenden Anspriiche, dadurch gekennzeichnet, dass - mittels einer Uberwachungseinheit (3) die Mehrzah! der Betriebsparameter (Px) der zumindest zwei Einzelkomponenten (2) mit Betriebsparameter-Referenzwerten (Px_ref), die den verschiedenen Betriebszuständen zugeordnet sind, verglichen werden, und - mittels der Uberwachungseinheit (3) die Mehrzahl der Betriebsparameter (Px) der zumindest zwei Einzelkomponenten (2) untereinander verglichen werden kann, und

„21 - - im Falle einer erkannten Abweichung bei zumindest einem der Vergleiche, über ein LU102478 vorbestimmtes Maß hinaus, zumindest eine der zumindest zwei Einzelkomponenten (2) derart angesteuert wird, dass die Verfügbarkeit jeder Einzelkomponente (2) optimiert ist und/oder dass die erkannte Abweichung angezeigt bzw. in Form eines Signals ausgegeben wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass - alle Betriebsdaten der vorbestimmten Betriebsparameter (Px) der Einzelkomponenten (2) des Stromversorgungssystems (1) gesammelt und gespeichert werden, - wobei zumindest eine Einzelkomponente (2) zumindest zum Zwecke einer Analyse, dahingehend, ob ein ordnungsgemäßer Betrieb der Einzelkomponente (2) vorliegt, auf die zentral gespeicherten Daten zugreift, - und wobei in Abhängigkeit vom Ergebnis der durchgeführten Analyse die Einzelkomponente (2) derart ansteuerbar ist, dass die Verfügbarkeit des Stromversorgungssystems (1) optimiert ist und/oder dass erkannte Abweichungen Betriebsparameterwerten der Einzelkomponente (2) angezeigt bzw. in Form eines Signals ausgegeben werden.
11. Verfahren zur Erkennung von Anomalien in einem Verbund einer Mehrzahl von Stromversorgungssystemen (1), wobei die Stromversorgungssysteme (1) in einem gemeinsamen Netzwerk datentechnisch verbunden sind und, dadurch gekennzeichnet, dass alle Betriebsdaten der vorbestimmten Betriebsparameter (Px) der Einzelkomponenten (2) der Stromversorgungssysteme (1) anonymisiert gesammelt und zentral gespeichert werden, wobei alle Stromversorgungssysteme {1} zumindest zum Zwecke einer Analyse, dahingehend, ob ein ordnungsgemäßer Betrieb jeder Einzelkomponente (2) vorliegt, auf die zentral gespeicherten Daten zugreifen - und wobei in Abhängigkeit vom Ergebnis der durchgeführten Analyse die Einzelkomponenten (2) der Stromversorgungssysteme (1) derart ansteuerbar sind, dass die Verfügbarkeit jedes Stromversorgungssystems (1) optimiert ist und/oder dass erkannte Abweichungen von Einzelkomponenten (2) der Stromversorgungssysteme (1) angezeigt bzw. in Form eines Signals ausgegeben werden.

- 22 -
12. Verfahren nach Anspruch 11, LU102478 dadurch gekennzeichnet, dass die Stromversorgungssysteme (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 1-8 ausgebildet sind.