PL229248B1 - Sposób i układ zdalnego sterowania sterownika‑regulatora mocy - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób i układ zdalnego sterowania sterownika - regulatora mocy. Układ składa się ze zdalnego nadajnika fali elektromagnetycznej (RMTC) oraz układu właściwego regulatora mocy. Sygnał z nadajnika odbierany jest w sterowniku przez odbiornik (RMTR), który połączony jest z mikroprocesorową jednostką sterującą (CTRL), realizującą dekodowanie sygnału z nadajnika, identyfikując wybraną funkcję sterownika oraz sterowanie połączonych z mikroprocesorem niezależnych izolowanych galwanicznie półprzewodnikowych źródeł napięciowych (DR1, DR2...DRN-1, DRN. Każde źródło napięciowe połączone jest od strony wejściowej z jednostką mikroprocesorową (CTRL). Wyjście źródła w każdym kanale połączone jest poprzez rezystor z elektrodami półprzewodnikowych kluczy dwukierunkowych. Jednostka mikroprocesorowa (CTRL) jest połączona także z blokiem detekcji zera (ZCCD) sieci stanowiącym sygnał synchronizacyjny. Jednostka kontrolno - sterująca (CTRL) połączona jest dodatkowo z przetwornikiem akustycznym (G). Urządzenie zasilane jest bezpośrednio z sieci energetycznej poprzez połączony ze wszystkimi blokami regulatora wbudowany moduł zasilacza (PWR) wraz z filtrem LC zakłóceń elektromagnetycznych (FLT). Spełnienie warunków kompatybilności elektromagnetycznej zapewnia główny filtr (FLTP). Dodatkowo możliwe jest również zasilanie urządzenia z zewnętrznego źródła zasilania.

Description

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób i układ zdalnego sterowania sterownika-regulatora mocy, zwłaszcza do zastosowań oświetleniowych oraz automatyki domowej i przemysłowej.

Dotychczas znany jest na przykład z polskiego opisu patentowego nr PL 188098 „Sposób zdalnego sterowania, zwłaszcza regulatora mocy urządzeń elektrycznych” polegający na sterowaniu regulatorem mocy za pośrednictwem układu logicznego, który otrzymuje sygnał ustalający wielkość mocy wyjściowej z czujnika podczerwieni, przy czym wielkość mocy jest ustalana zależnie od c zasu trwania pobudzenia czujnika podczerwieni. Kod elektryczny powstały w wyniku przetwarzania sygnału z nadajnika podczerwieni jest porównywany w układzie logicznym z kodem wzorcowym i pozytywny wynik porównania wykorzystuje się do sterowania regulatora mocy. Kod wzorcowy wykorzystywany do porównania wprowadza się przez nadajnik podczerwieni po uczuleniu układu logicznego do czytania kodu wzorcowego za pośrednictwem czujnika dotyku.

Znane są między innymi sposoby sterowania oraz układy do sterowania odbiorników energii elektrycznej zasilanych z sieci energetycznej i regulacji mocy w tym oświetlenia, z wykorzystaniem półprzewodnikowych elementów mocy opisane w publikacjach: PL 166 820 B1, PL 188 098 B1.

Znany z publikacji opisu patentowego PL 166 820 B1 sposób i układ zdalnego sterowania oraz regulacji mocy urządzeń elektrycznych, zawiera nadajnik podczerwieni sterujący właściwy sterownik wyposażony w odbiornik podczerwieni połączony z blokiem zliczania wciśnięć i opóźnień czasowych dostarczających informacji do bloków tworzenia sygnałów sterujących oraz przesuwnika fazowego sterującego ilością energii dostarczanej do odbiornika energii elektrycznej. Układ realizuje sterowanie fazowe z wykorzystaniem elementu aktywnego mocy w postaci Triaka tylko jednego obwodu z odbiornikiem energii elektrycznej.

Znany z publikacji opisu patentowego PL 188 098 B1 sposób i układ zdalnego sterowania oraz regulacji mocy urządzeń elektrycznych, zasadniczo jest modyfikacją rozwiązania opisanego w opinie patentowym PL 166 820 B1, polegającą w istocie jedynie na dodaniu funkcji zapamiętania predefiniowanego kodu przyporządkowanego w nadajniku podczerwieni do kodowania wybranego przez użytkownika przycisku sterującego urządzeniem.

Znany jest również z publikacji opisu patentowego US 2007183444 A, publikowany również jako CA 2640756 A1 (WO 2007/092478 A3) sposób i układ dostarczania i zarządzania infrastrukturą sieci energetycznej, w którym rolę elementów przełączających mocy pełnią klucze elektromagnetyczne. Zarządzanie kluczami elektromagnetycznymi mocy, ukierunkowane jest na zapewnienie stałego przepływu mocy w przypadku awarii sieci zasilającej oraz w celach diagnostycznych.

Znany jest z publikacji opisu patentowego EP 2456028 A2, układ kontroli i zarządzania w instalacjach dystrybucji energii elektrycznej, umożliwiający zdalne monitorowanie i sterowanie dystrybucją energii elektrycznej zwłaszcza w stacjach transformatorowych z wykorzystaniem zdalnej radiowej transmisji danych z wykorzystaniem modemów. Ciągłe monitorowanie natężenia przepływu prądu pozawala na detekcję wystąpienia przerw w obwodzie zasilającym spowodowanym na przykład uszkodzeniem bądź przepaleniem bezpiecznika, co z kolei uruchamia alarm w zdalnej centrali nadzorczej. System ten ukierunkowany jest więc na diagnostykę i monitoring infrastruktury sieci elektroenergetycznych oraz wbudowanych w nie elementów zabezpieczających.

Znany jest z publikacji opisu patentowego US 2011051325 A1, układ generacji, kontroli i zarządzania małymi prywatnymi generatorami do zaopatrywania w energię elektryczną budynków i fabryk, poprzez monitorowanie źródła zewnętrznej energii elektrycznej, gdzie w przypadku zaniku napięcia sieci zewnętrznej, proponowany system zapewnia przełączenie zasilania na autonomiczny lokalny generator prądu.

Znany jest także z publikacji opisu patentowego WO 2014191724 A, system ciągłego zaopatrywania budynków w energię elektryczną z wykorzystaniem lokalnych urządzeń pozyskujących energię z tak zwanych odnawialnych źródeł energii, w przypadku zaniku prądu z zewnętrznego źródła energii elektrycznej w postaci standardowej sieci elektrycznej prądu zmiennego.

Wymienione powyżej jak i inne istniejące rozwiązania regulatorów mocy, realizują bądź to dwustopniową regulację mocy typu Włącz/Wyłącz, najczęściej z wykorzystaniem elektromechanicznego przełącznika, bądź to regulację wielostopniową z wykorzystaniem elementów półprzewodnikowych mocy oraz indukcyjnych cewek lub transformatorów. Rozwiązania te, cechują się sterowaniem mocą dla jednego obwodu energii bądź połączenia równoległego wielu odbiorników. Próby i rozwiązania zwiePL 229 248 B1 lokrotniania kanałów realizowane są zazwyczaj z wykorzystaniem separacji transformatorowej obwodów bramek wykonawczych elementów półprzewodnikowych mocy. Inną cechą przywołanych rozwiązań, jest konieczność kontaktu użytkownika poprzez dotyk z urządzeniem podłączonym do sieci energetycznej, na przykład dla uaktywnienia dedykowanym przyciskiem bądź przełącznikiem procedury programowania i zapamiętywania sygnału sterującego z nadajnika. Żadne ze znanych istniejących rozwiązań nie pozwala użytkownikowi na niezależne, w pełni zdalne, sterowanie mocą wielu niezależnych odbiorników prądu w tym oświetleniowych, w dodatku zasilanych z różnych źródeł, a więc bezpośrednio z sieci energetycznej jak i poprzez transformatory magnetyczne, czy elektroniczne obniżające napięcie przemienne sieci do wymaganych przez dany odbiornik napięć, czy też zasilanych z dedykowanego źródła napięcia stałego, przy równoczesnej pełnej separacji galwanicznej obwodów mocy poszczególnych kanałów odbiorników energii. Część przywołanych wyżej publikacji, zwłaszcza zagranicznych, opisuje urządzenia do nadzoru, diagnostyki, sterowania i dystrybucji energii elektrycznej w celu zapewnienia braku przerw w zasilaniu, poprzez zastosowanie dodatkowych alternatywnych generatorów, czy przetworników nośników energii odnawialnej.

Nieznane są zgłoszenia patentowe lub zastrzeżenia patentowe a tym bardziej produkowane i oferowane komercyjnie produkty zgodne z rozwiązaniem jak w niniejszym w zgłoszeniu.

Sposób sterowania zdalnego regulatora mocy, według wynalazku wyróżnia się tym, że ręczny wieloprzyciskowy nadajnik fal elektromagnetycznych będący interfejsem użytkownika, zawierający szereg przycisków funkcyjnych w tym numerycznych, gdzie każdemu przyciskowi odpowiada niepowtarzalny liczbowy kod identyfikacyjny, którym moduluje się nadawany sygnał elektromagnetyczny po naciśnięciu określonego przycisku i konfiguruj e się sterownik regulując dostarczoną do danego odbiornika energię. Standardowe przyciśnięcie przycisku, sterownik identyfikuje, jako odnoszący się do pojedynczego kanału, natomiast grupowe naciśnięcie przycisku, w rozróżnialnie innym czasie trwania naciśnięcia, wymusza zastosowanie wybranej komendy lub opcji do wszystkich obsługiwanych w urządzeniu kanałów. Przy czym wybór bieżącego kanału regulatora odbywa się przez standardowe naciśnięcie przycisków wyboru kanału odpowiadającemu numerowi kanału z odbiornikiem energii elektrycznej. Standardowe przyciśniecie dedykowanego przycisku skutkuje stopniowym zwiększeniem lub zmniejszaniem mocy dostarczanej do odbiornika aż do pełnego lub zerowego wysterowania mocą odbiornika w zależności od aktualnego stanu odbiornika w bieżącym kanale. Uzyskuje się wówczas efekt „miękkiego startu”. Dwukrotne standardowe przyciśnięcie tego przycisku wymusi natychmiastowe podanie maksymalnej/zerowej mocy w bieżącym kanale, czyli pracę w trybie Włącz/Wyłącz. Grupowe naciśnięcie tego przycisku wymusza stopniowe zwiększanie/zmniejszanie mocy dla wszystkich obsługiwanych kanałów. Ręczną quasi-płyną kontrolę natężenia strumienia świetlnego kontrolowanych źródeł światła lub mocy odbiornika uzyskuje się przez chwilowe lub ciągłe przytrzymanie dedykowanych przycisków odnoszących się zawsze do bieżącego wybranego przez użytkownika kanału. Skokową regulację mocy lub natężenia światła z określonym stałym kwantem procentowym z zakresu 0:100% uzyskuje się poprzez użycie innych dedykowanych dla tej funkcji przycisków. Realizację tej fun kcji dla bieżącego kanału uzyskuje się przez standardowe naciśnięcie jednego z właściwych dedykowanych przycisków, a dla wszystkich kanałów jednocześnie stosuje się grupowe przytrzymanie któregoś z tych przycisków. Za pomocą standardowego naciśnięcia innego dedykowanego przycisku ustala się poziom równy połowie mocy dla aktualnego kanału. Analogicznie, z grupowym przytrzymaniem tego przycisku ustala się poziom 50% mocy na wszystkich kanałach sterownika. Ponadto, poprzez grupowe przytrzymanie któregoś z przycisków wyboru kanału zadaje się wymagany tryb pracy każdego z kanałów, jako praca w trybie quasi-płynnej regulacji mocy lub pracy dwustanowej Włącz/Wyłącz a kolejnymi grupowymi naciśnięciami tych przycisków, wymusza się naprzemienną konfigurację kanału w dwustanowy tryb Włącz/Wyłącz bądź regulację quasi-płynną poziomu mocy dostarczonej do odbiornika. Ponadto udostępnia się użytkownikowi urządzenia, dodatkowe funkcje użytkowe, jak test bieżącego kanału, uaktywniany standardowym naciśnięciem oddzielnego dedykowanego przycisku, po którego naciśnięciu, użytkownik informowany jest impulsami dźwiękowymi o krotności impulsów odpowiadającej numerowi bieżącego kanału sterownika wraz z dodatkowym jednokrotnym impulsowym zwiększeniem natężenia mocy lub światła - w przypadku źródeł światła - bieżącego kanału dla wskazania wizualnego wybranego obciążenia bieżącego kanału. Grupowym naciśnięciem tego przycisku powoduje się chwilowe włączenie każdego z kanałów sterownika. W sterowniku zapisuje się ustawione uprzednio nastawy poziomów mocy/oświetlenia poszczególnych kanałów do wewnętrznej nieulotnej pamięci, poprzez grupowe naciśnięcie dedykowanego przycisku pamięci, po którym wykonuje się grupowe naciśnięcie jednego z przycisków wyboru kanału, wybierając w ten sposób jedną z komórek pamięci do której

PL 229 248 B1 zapisane zostaną aktualne nastawy mocy kanałów. I analogicznie, aby odczytać z pamięci wcześniej zapisaną konfigurację poziomów mocy w kanałach sterownika, wykonuje się grupowe naciśnięcie dedykowanego przycisku pamięci, po którym znów wykonuje się standardowe naciśnięcie jednego z przycisków wyboru kanału dla wybrania jednej z komórek pamięci, z której odczytane zostaną zapisane wcześniej nastawy mocy w kanałach a nastawy poziomu mocy każdego z kanałów aktualizuje się według odczytanego z komórki pamięci zapamiętanego wcześniej wzorca. Ponadto, udostępnia się funkcję czasowego opóźnionego wyłączania mocy odbiorników, aktywowaną naciśnięciem kolejnego dedykowanego przycisku zdalnego sterownika oraz następującymi potem naciśnięciami przycisków wyboru kanału dla określenia czasu, po którym wszystkie aktywne odbiorniki stopniowo zostaną wyłączone przez sterownik. Kolejna dostępna dla użytkownika funkcja czasowa, uaktywniana naciśnięciem dedykowanego przycisku, ustala sekwencję następujących po sobie cyklicznie włączeń i wyłączeń kanałów w ustalonych zadanych odstępach czasowych. Zadawanie czasów włączania/wyłączania kanałów sprowadza się do następującego po naciśnięciu dedykowanego przycisku aktywacji tej funkcji, użyciu przycisków wyboru kanału dla zadania długości czasu włączenia kanałów oraz długości czasu ich wyłączenia. Anulowanie aktywnych funkcji czasowych odbywa się kolejno przez odpowiednie sekwencyjne naciśnięcie dedykowanych przycisków kasowania funkcji czasowych oraz przycisku połowy mocy dla aktualnego kanału, jako potwierdzenia wyboru operacji anulowania. Dodatkowo, akustycznie potwierdza się użytkownikowi impulsowym sygnałem akustycznym przyjęcia rozkazu anulowania funkcji czasowych. W przypadku konieczności instalacji wielu regulatorów mocy i jednoczesnej ich obsługi przez ten sam ręczny wieloprzyciskowy nadajnik, istnieje konieczność przydzielenia każdemu z poszczególnych regulatorów unikalnego numeru identyfikacyjnego - czyli adresu. Dokonuje się tego w trybie serwisowym, który jest uruchamiany automatycznie na określony czas po włączeniu sterownika. W tym czasie regulator oczekuje na naciśnięcie w nadajniku przez użytkownika na wymagany okres jednego z przycisków numerycznych. Detekcja takiego sygnału, powoduje zapamiętanie przez sterownik numeru naciśniętego klawisza numerycznego i przyjęcie tego numeru, jako własnego identyfikatora adresowego. Podczas normalnej pracy systemu z wieloma regulatorami, użytkownik, chcąc sterować konkretnym sterownikiem, dokonuje najpierw adresowania wybranego sterownika poprzez odpowiednie naciśnięcie skojarzonego z tym sterownikiem klawisza numerycznego. Skutkuje to wykonywaniem dalszych standardowych komend wyłącznie przez zaadresowany sterownik i ignorowanie tych komend przez pozostałe sterowniki. Podczas trybu serwisowego użytkownik może także przez standardowe przytrzymanie któregoś z przycisków wyboru kanału 0...9 zadać wymagany tryb pracy każdego z kanałów, jako praca w trybie quasi-płynnej regulacji mocy lub pracy dwustanowej Włącz/Wyłącz, a grupowym naciśnięciem przycisku P dokonać przywrócenia domyślnych ustawień fabrycznych regulatora.

Układ według wynalazku, składa się z wieloprzyciskowego ręcznego zdalnego nadajnika zmodulowanej fali elektromagnetycznej RMTC, z którego po naciśnięciu dowolnego przycisku jest generowany sygnał, zawierający informację o aktualnie naciśniętym przycisku i czasie jego naciśnięcia. Sygnał ten odbierany jest przez dokonujący jego demodulacji odbiornik RMTR, który połączony jest z obliczeniową jednostką kontrolno-sterującą CTRL w postaci mikroprocesora, dekodującego sygnał z odbiornika i identyfikującego wybraną funkcję sterownika, oraz wysterowania każdego z połączonych z mikroprocesorem niezależnych izolowanych galwanicznie półprzewodnikowych fotowoltaicznych źródeł napięciowych DR1, DR2...DRW-1, DRW - przy czym N oznacza dowolną potrzebną liczbę kanałów sterowania. Każde ogniwo fotowoltaiczne połączone jest od strony wejściowej z mikroprocesorem CTRL. Dodatni biegun wyjścia ogniwa podłączony jest poprzez ograniczający prąd rezystor R z bramkami połączonych wzajemnie w parach tranzystorów mocy tworzących półprzewodnikowe klucze dwukierunkowe a ujemny biegun ogniwa podłączony jest z połączonymi wzajemnie źródłami par tranzystorów w każdym kanale regulatora. Jednostka mikroprocesorowa CTRL jest połączona z blokiem detekcji zera sieci energetycznej ZCCD otrzymując sygnał synchronizacyjny wyznaczający chwile czasowe, gdzie napięcie energetycznej sieci zasilającej prądu przemiennego jest równe zero Volt. Urządzenie według wynalazku zasilane jest bezpośrednio z sieci energetycznej prądu przemiennego poprzez wbudowany w sterownik moduł zasilacza sieciowego PWR połączony ze wszystkimi blokami regulatora a poprzedzony połączonym z nim filtrem LC zakłóceń elektromagnetycznych FLT oraz filtrem FLTP dla zapewnienia kompatybilności elektromagnetycznej, przy czym filtr FLTP jest konieczny tylko w przypadku wykorzystywania choćby w jednym kanale sterującym, quasi-płynnego trybu sterowania mocą. Możliwe jest również zasilanie sterownika z zewnętrznego źródła zasilania.

PL 229 248 B1

Korzystną cechą wynalazku jest jego prosta konstrukcja, znaczna miniaturyzacja, duża niezawodność i funkcjonalność a także zapewnienie bezpieczeństwa użytkownikowi poprzez zdalne, bezdotykowe, bezpieczne sterowanie urządzeń automatyki domowej czy warsztatowej bądź oświetlenia, niezależnie od utrudnionego dostępu, niekorzystnych warunków fizyko-chemicznych jak wilgoć, zapylenie czy bliskość niebezpiecznych elementów ruchomych/wirujących w pomieszczeniu.

Przedmiot wynalazku jest pokazany w przykładzie wykonania na rysunku Fig. 1 przedstawiającym schemat blokowy układu. Schemat ideowo-blokowy układu komutacyjnego mocy dla jednego kanału przedstawia rysunek Fig. 2. Natomiast rysunek Fig. 3 przedstawia interfejs użytkownika w postaci zdalnego sterownika, gdzie poglądowo pokazano przykładową graficzną reprezentację przywołanych w opisie sposobu sterowania przycisków.

Sposób według wynalazku w przykładzie wykonania polega na tym, że ręczny wieloprzyciskowy nadajnik fal elektromagnetycznych będący interfejsem użytkownika, zawierający szereg przycisków funkcyjnych w tym numerycznych, gdzie każdemu przyciskowi odpowiada unikalny niepowtarzający się liczbowy kod identyfikacyjny, modulujący nadawany sygnał elektromagnetyczny po naciśnięciu określonego przycisku - umożliwia konfigurację oraz sterowanie urządzenia oraz sterowanie dostarczoną do danego odbiornika energii mocą, co w przypadku elektrycznych źródeł światła skutkuje możliwością zapalenia, zgaszenia bądź zmiany natężenia światła. Normalne przyciśnięcie przycisku, sterownik identyfikuje jako odnoszący się do pojedynczego kanału, natomiast grupowe naciśnięcie przycisku, o rozróżnialnie innym czasie trwania naciśnięcia, wymusza zastosowanie wybranej komendy lub opcji do wszystkich obsługiwanych w urządzeniu kanałów. Przy czym wybór bieżącego kanału odbywa się przez normalne naciśnięcie przycisków numerycznych 0...9 odpowiadających numerowi kanału z odbiornikiem energii elektrycznej regulatora według wynalazku, normalne przyciśniecie przycisku P skutkuje stopniowym zwiększeniem lub zmniejszaniem mocy dostarczanej do odbiornika - stopniowe rozjaśnianie lub przyciemnianie źródła światła - aż do pełnego lub zerowego wysterowania mocą odbiornika w zależności od aktualnego stanu odbiornika w bieżącym kanale - dając w rezultacie efekt „miękkiego startu” przyczyniający się do zwiększenia czasu żywotności odbiornika nienarażonego na gwałtowne udary prądowe, a dwukrotne normalne przyciśnięcie przycisku P wymusi natychmiastowe podanie maksymalnej lub zerowej mocy w bieżącym kanale, a dla źródła światła natychmiastowe zaświecenie z pełną mocą strumienia świetlnego, czyli pracę w trybie Włącz/Wyłącz, natomiast grupowe naciśnięcie przycisku P oznacza wybranie przez użytkownika stopniowego zwiększania lub zmniejszania - rozjaśniania lub przyciemniania w przypadku źródeł światła - wszystkich obsługiwanych kanałów, natomiast ręczna stopniowa kontrola natężenia strumienia świetlnego kontrolowanych źródeł światła lub mocy innego odbiornika możliwa jest przez chwilowe bądź ciągłe przytrzymanie przycisków + lub odnoszących się zawsze do bieżącego wybranego przez użytkownika kanału (odbiornika energii), jednak możliwa jest również skokowa regulacja mocy lub natężenia światła z określonym stałym kwantem procentowym z zakresu 0:100% poprzez użycie przycisków oznaczonych referencyjnie jako H+ i H-; odpowiednio zwiększając lub zmniejszając skokowo docelowy poziom mocy lub oświetlenia bieżącego kanału krótkimi naciśnięciami przycisków bądź wszystkich kanałów jednocześnie, stosując grupowe przytrzymanie jednego z przycisków H+ i H-, a w przypadku potrzeby ustawienia dokładnie połowy mocy lub natężenia światła normalne naciśnięcie przycisku H ustala taki właśnie poziom mocy dla aktualnego kanału, podczas gdy grupowe przytrzymanie przycisku H ustala poziom 50% mocy na wszystkich kanałach sterownika, ponadto możliwe jest zadanie trybu pracy każdego z kanałów jako praca z możliwością quasi-płynnej regulacji mocy bądź jedynie pracy dwustanowej czyli 0% lub 100% mocy poprzez odpowiednio długie przytrzymanie przycisku 0...9 z numerem kanału. Kolejne takie przyciśnięcia, powodują naprzemienną konfigurację kanału w dwustanowy tryb Włącz/Wyłącz lub z regulowanym stopniowo poziomie mocy dostarczonej do odbiornika. Ponadto dostępne są dla użytkownika zaawansowane funkcje użytkowe, zwiększające funkcjonalność urządzenia, a jedną z nich jest test bieżącego kanału, uaktywniany normalnym naciśnięciem przycisku TST, po którym użytkownik informowany jest impulsowym krótkim dźwiękiem o krotności impulsów odpowiadającej numerowi bieżącego kanału sterownika wraz z ewentualnym dodatkowym jednokrotnym krótkim impulsowym zwiększeniem natężenia oświetlenia (mocy) bieżącego kanału dla wskazania wizualnego obciążenia bieżącego kanału, podczas gdy grupowe naciśnięcie przycisku TST, powoduje chwilowe włączenie każdego z kanałów sterownika umożliwiając przeprowadzenie np. testu sprawności wszystkich kanałów sterownika lub lokalizację uszkodzonego odbiornika w postaci żarówki oświetleniowej. Urządzenie według wynalazku, poprzez bezprzewodowy interfejs użytkownika pozwala również na zapis do wewnętrznej nieulotnej pamięci, ustawionych uprzednio nastaw poziomów mocy lub oświetlenia poszczególnych kanałów z odbiornikami

PL 229 248 B1 elektrycznymi, poprzez grupowe naciśnięcie przycisku M, po którym należy również grupowo nacisnąć jeden z przycisków numerycznych 0...9 wybierając w ten sposób jedną z komórek pamięci, do której aktualne nastawy mocy odbiorników w kanałach zostaną zapisane i w drugą stronę - aby odczytać z pamięci wcześniej zapisaną konfigurację poziomów mocy w kanałach urządzenia, należy znów wykonać grupowe naciśnięcie przycisku M, po którym należy tym razem normalnie nacisnąć jeden z przycisków numerycznych 0...9 wybierając w ten sposób jedną z komórek pamięci, z której zapisane nastawy mocy odbiorników w kanałach zostaną odczytane z pamięci stałej a nastawa poziomu mocy każdego z kanałów zostanie zaktualizowana według odczytanego z komórki pamięci zapamiętanego wcześniej wzorca. Dodatkowo, sposób sterowania urządzenia według wynalazku, udostępnia funkcje czasowe jak funkcja czasowego opóźnionego wyłączania mocy odbiorników - aktywowana grupowym naciśnięciem przycisku T, pozwalająca w ciągu ustalonego przedziału czasu normalnymi naciśnięciami przycisków numerycznych 0...9 zdefiniować czas, po którym wszystkie aktywne odbiorniki (kanały), do których dostarczana jest moc większa od 0% zostaną stopniowo wyłączone, co dla źródeł światła da efekt stopniowego ich wygaszenia. Kolejna dostępna poprzez bezprzewodowy interfejs użytkownika funkcja czasowa - uaktywniana grupowym naciśnięciem przycisku MM, pozwala na zaprogramowanie sekwencji następujących po sobie cyklicznie włączeń i wyłączeń predefiniowanych bądź wybranych przez użytkownika kanałów w ustalonych zadanych również przez użytkownika odstępach czasowych, co może służyć choćby do imitacji obecności domowników w mieszkaniu bądź okresowemu dogrzewaniu pomieszczenia przez urządzenia grzejne, jak i wielu innych zastosowań, a programowanie trybu sprowadza się do następującemu po aktywacji przyciskiem MM, w ustalonym maksymalnym czasie, użyciu przycisków numerycznych 0...9_dla zadania długości czasu włączenia kanałów oraz długości czasu ich całkowitego wyłączenia. Anulowanie, czyli kasowanie aktywnych funkcji czasowych opóźnienia wyłączania kanałów jak i imitacji obecności domowników odbywa się przez grupowe naciśnięcie kolejno przycisków MM oraz H, co jest dodatkowo potwierdzane użytkownikowi impulsowym sygnałem akustycznym potwierdzającym przyjęcie przez system żądania anulowania funkcji czasowych. W przypadku konieczności instalacji wielu regulatorów mocy i jednoczesnej ich obsługi przez ten sam ręczny wieloprzyciskowy nadajnik, istnieje konieczność przydzielenia (zaprogramowania) każdemu z poszczególnych regulatorów unikalnego numeru identyfikacyjnego czyli adresu. Dokonuje się tego w trybie serwisowym, który jest uruchamiany automatycznie po włączeniu sterownika na określony czas. W tym czasie regulator oczekuje na naciśnięcie w nadajniku przez użytkownika na wymagany okres przycisków numerycznych 0...9. Detekcja takiego sygnału, powoduje zapamiętanie przez sterownik numeru naciśniętego klawisza numerycznego 0...9 i przyjęcie tego numeru, jako własnego identyfikatora adresowego. Podczas normalnej pracy systemu z wieloma regulatorami użytkownik, chcąc sterować konkretnym sterownikiem, dokonuje najpierw adresowania wybranego sterownika poprzez odpowiednie naciśnięcie skojarzonych z tym sterownikiem klawiszy numerycznych 0...9. Skutkuje to wykonywaniem dalszych standardowych komend wyłącznie przez zaadresowany sterownik i ignorowanie tych komend przez pozostałe sterowniki.

Układ według wynalazku w przykładzie wykonania, składa się z wieloprzyciskowego nadajnika zmodulowanej fali elektromagnetycznej RMTC, z którego sygnał generowany po naciśnięciu dowolnego przycisku, zawierający informację o aktualnie naciśniętym przycisku i czasie jego naciśnięcia, odbierany jest przez dokonujący demodulacji sygnału nadawczego odbiornik RMTR, który połączony jest z obliczeniową jednostką kontrolno-sterującą CTRL w postaci mikroprocesora, która to jednostka mikroprocesorowa otrzymując równocześnie przez połączenie z blokiem detekcji zera sieci energetycznej ZCCD sygnał synchronizacyjny wyznaczający chwile czasowe, w których napięcie energetycznej sieci zasilającej prądu przemiennego jest równe zero Volt, dokonuje dekodowania sygnału z odbiornika RMTR i identyfikacji wybranej funkcji sterownika, oraz zgodnego ze sposobem sterowania regulatora -niezależnego wysterowania każdego z połączonych z mikroprocesorem niezależnych izolowanych galwanicznie półprzewodnikowych fotowoltaicznych źródeł napięciowych DR1, DR2...DRN-1, DRN - przy czym N oznacza dowolną potrzebną liczbę kanałów sterowania, w których każde ogniwo fotowoltaiczne połączone jest od strony wejściowej z mikroprocesorem CTRL oraz masą układu GND, dodatni biegun wyjścia ogniwa podłączony jest poprzez ograniczający prąd rezystor R z bramkami połączonych wzajemnie w parach tranzystorów mocy, tworzących półprzewodnikowe klucze dwukierunkowe a ujemny biegun ogniwa podłączony jest z połączonymi wzajemnie źródłami par tranzystorów w blokach PWK1, PWK2...PWKN-1, PWKN, realizując równocześnie wraz z ogniwami fotowoltaicznymi wzajemną separację elektryczną kanałów wysokonapięciowych, przy czym całość urządzenia według wynalazku zasilana jest bądź to z zewnętrznego źródła zasilania prądu stałego lub bezpośrednio z sieci energetycznej

PL 229 248 B1 prądu przemiennego poprzez wbudowany w sterownik moduł zasilacza sieciowego PWR połączony ze wszystkimi blokami regulatora a poprzedzony połączonym z nim filtrem LC zakłóceń elektromagnetycznych FLT oraz filtrem FLTP dla zapewnienia kompatybilności elektromagnetycznej, przy czym filtr FLTP jest konieczny tylko w przypadku wykorzystywania choćby w jednym kanale sterującym, quasipłynnego trybu sterowania mocą, natomiast w przypadku stosowania we wszystkich kanałach sterowania dwustanowego typu Włącz/Wyłącz, stosowanie filtru FLTP jest nadmiarowe, z uwagi na fakt braku generacji znaczących komutacyjnych zakłóceń elektromagnetycznych.

Claims (2)

1. Sposób sterowania zdalnego regulatora mocy, według wynalazku, znamienny tym, że ręczny wieloprzyciskowy nadajnik fal elektromagnetycznych będący interfejsem użytkownika, zawierający szereg przycisków funkcyjnych w tym numerycznych, gdzie każdemu przyciskowi odpowiada niepowtarzalny liczbowy kod identyfikacyjny, którym moduluje się nadawany sygnał elektromagnetyczny po naciśnięciu określonego przycisku i konfiguruje się sterownik urządzenia regulując dostarczoną do danego odbiornika energię, przy czym standardowe przyciśnięcie przycisku, sterownik identyfikuje jako odnoszący się do pojedynczego kanału, natomiast grupowe naciśnięcie przycisku, o rozróżnialnie innym czasie trwania naciśnięcia, wymusza zastosowanie wybranej komendy lub opcji do wszystkich obsługiwanych w urządzeniu kanałów, w szczególności wybór bieżącego kanału odbywa się przez standardowe naciśnięcie przycisków wyboru kanału odpowiadających numerowi kanału regulatora z odbiornikiem energii elektrycznej, standardowe przyciśnięcie dedykowanego przycisku głównego skutkuje stopniowym zwiększeniem/zmniejszaniem dostarczanej mocy aż do pełnego/zerowego wysterowania mocą odbiornika w zależności od aktualnego stanu odbiornika w bieżącym kanale, dwukrotne standardowe przyciśnięcie przycisku głównego wymusi natychmiastowe podanie maksymalnej/zerowej mocy w bieżącym kanale, czyli pracę w trybie Włącz/Wyłącz, natomiast grupowe naciśnięcie tego przycisku wymusza stopniowe zwiększanie/zmniejszanie mocy dla wszystkich obsługiwanych kanałów, ręczną quasi-płynną kontrolę natężenia strumienia świetlnego kontrolowanych źródeł światła lub mocy odbiornika uzyskuje się przez chwilowe lub ciągłe przytrzymanie dedykowanych przycisków oznaczonych odpowiednio piktogramem zwiększania i zmniejszania odnoszących się zawsze do bieżącego wybranego przez użytkownika kanału natomiast skokową regulację mocy lub natężenia światła z określonym stałym kwantem procentowym uzyskuje się poprzez użycie innych dedykowanych dla tej funkcji przycisków zwiększania i zmniejszania skokowego, gdzie realizację tej funkcji dla bieżącego kanału uzyskuje się przez standardowe naciśnięcie jednego z właściwych dedykowanych przycisków odpowiednio zwiększenia i zmniejszenia skokowego, a dla wszystkich kanałów jednocześnie stosuje się grupowe przytrzymanie któregoś z tych przycisków, dodatkowo za pomocą standardowego naciśnięcia innego dedykowanego przycisku oznaczonego piktogramem balansu ustala się poziom równy połowie mocy dla aktualnego kanału i analogicznie, grupowym przytrzymaniem tego przycisku balansu ustala się poziom 50% mocy na wszystkich kanałach sterownika, co więcej udostępnia się użytkownikowi urządzenia dodatkowe funkcje użytkowe jak test bieżącego kanału, uaktywniany standardowym naciśnięciem oddzielnego dedykowanego przycisku testowego, po którego naciśnięciu, użytkownik informowany jest impulsami dźwiękowymi o krotności impulsów odpowiadającej numerowi bieżącego kanału sterownika wraz z dodatkowym jednokrotnym impulsowym zwiększeniem natężenia mocy - w przypadku źródeł światła zwiększeniem jasności - bieżącego kanału dla wskazania wizualnego wybranego obciążenia bieżącego kanału, jak również grupowym naciśnięciem tego przycisku balansu powoduje się chwilowe włączenie każdego z kanałów sterownika, ponadto w urządzeniu zapisuje się ustawione uprzednio nastawy poziomów mocy/oświetlenia poszczególnych kanałów do wewnętrznej nieulotnej pamięci, poprzez gru8

PL 229 248 B1 powe naciśnięcie dedykowanego przycisku pamięci, po którym wykonuje się grupowe naciśnięcie jednego z przycisków wyboru kanału, wybierając w ten sposób jedną z komórek pamięci, do której zapisane zostaną aktualne nastawy mocy kanałów i analogicznie, aby odczytać z pamięci wcześniej zapisaną konfigurację poziomów mocy w kanałach sterownika, wykonuje się grupowe naciśnięcie dedykowanego przycisku pamięci, po którym znów wykonuje się standardowe naciśnięcie jednego z przycisków wyboru kanału dla wybrania jednej z komórek pamięci, z której odczytane zostaną zapisane wcześniej nastawy mocy w kanałach a bieżące nastawy poziomu mocy każdego z kanałów aktualizuje się według odczytanego z komórki pamięci zapamiętanego wcześniej wzorca, dalej udostępnia się funkcję czasowego opóźnionego wyłączania mocy odbiorników, aktywowaną naciśnięciem kolejnego dedykowanego przycisku opóźnienia zdalnego sterownika oraz następującymi potem naciśnięciami przycisków wyboru kanału dla określenia czasu, po którym wszystkie aktywne odbiorniki stopniowo zostaną wyłączone przez sterownik, jeszcze jedną dostępną dla użytkownika funkcją czasową, uaktywnianą grupowym naciśnięciem dedykowanego przycisku funkcji strażnika, ustala się sekwencję następujących po sobie cyklicznie włączeń i wyłączeń kanałów w ustalonych zadanych odstępach czasowych, a zadawanie czasów włączania/wyłączania kanałów sprowadza się do następującego po naciśnięciu dedykowanego przycisku funkcji strażnika aktywacji tej funkcji, użyciu przycisków wyboru kanału dla zadania długości czasu włączenia kanałów oraz długości czasu ich wyłączenia, przy czym anulowanie aktywnych funkcji czasowych odbywa się kolejno przez odpowiednie sekwencyjne naciśnięcie dedykowanych przycisków kasowania funkcji czasowych oraz przycisku balansu czuli połowy mocy dla aktualnego kanału jako potwierdzenia wyboru operacji anulowania co jest dodatkowo akustycznie potwierdzane użytkownikowi impulsowym sygnałem akustycznym przyjęcia rozkazu anulowania funkcji czasowych, natomiast w przypadku konieczności instalacji wielu regulatorów mocy i jednoczesnej ich obsługi przez ten sam ręczny wieloprzyciskowy nadajnik, istnieje konieczność przydzielenia każdemu z poszczególnych regulatorów unikalnego numeru identyfikacyjnego czyli adresu co jest realizowane w trybie serwisowym, który jest uruchamiany automatycznie na określony czas po włączeniu sterownika, w którym to czasie regulator oczekuje na grupowe naciśnięcie w nadajniku na wymagany okres przez użytkownika jednego z przycisków numerycznych wyboru kanału, a detekcja takiego sygnału powoduje zapamiętanie przez sterownik numeru naciśniętego klawisza numerycznego i przyjęcie tego numeru, jako własnego identyfikatora adresowego, przy czym podczas normalnej pracy systemu z wieloma regulatorami, użytkownik, chcąc sterować konkretnym sterownikiem, dokonuje najpierw adresowania wybranego sterownika poprzez odpowiednie grupowe naciśnięcie skojarzonego z tym sterownikiem klawisza numerycznego wyboru kanału, co skutkuje wykonywaniem dalszych standardowych komend wyłącznie przez zaadresowany sterownik i ignorowanie tych komend przez pozostałe sterowniki, dodatkowo podczas trybu serwisowego użytkownik może przez standardowe przytrzymanie któregoś z przycisków wyboru kanału zadać wymagany tryb pracy każdego z kanałów, jako praca w trybie quasi-płynnej regulacji mocy lub pracy dwustanowej Włącz/Wyłącz a grupowym naciśnięciem przycisku głównego dokonać przywrócenia domyślnych ustawień fabrycznych regulatora.

2. Układ zdalnego sterowania sterownika-regulatora mocy według wynalazku, znamienny tym, że z wieloprzyciskowego ręcznego zdalnego nadajnika zmodulowanej fali elektromagnetycznej, z którego po naciśnięciu dowolnego przycisku jest generowany sygnał, zawierający informację o aktualnie naciśniętym przycisku i czasie jego naciśnięcia a sygnał ten odbierany jest przez dokonujący jego demodulacji odbiornik, który połączony jest z obliczeniową jednostką kontrolno-sterującą w postaci mikroprocesora, dekodującego sygnał z odbiornika i identyfikującego wybraną funkcję sterownika, oraz wysterowania każdego z połączonych z mikroprocesorem niezależnych izolowanych galwanicznie półprzewodnikowych fotowoltaicznych źródeł napięciowych o ilości odpowiadającej potrzebnej liczbie kanałów sterowania, gdzie każde ogniwo fotowoltaiczne połączone jest od strony wejściowej z mikroprocesorem, dodatni biegun wyjścia ogniwa podłączony jest poprzez ograniczający prąd rezystor z bramkami połączonych wzajemnie w parach tranzystorów mocy tworzących półprzewodnikowe klucze dwukierunkowe a ujemny biegun ogniwa podłączony jest z połączonymi wzajemnie źródłami par

PL 229 248 B1 tranzystorów w każdym kanale regulatora, natomiast jednostka mikroprocesorowa jest połączona z blokiem detekcji zera sieci energetycznej otrzymując sygnał synchronizacyjny wyznaczający chwile czasowe, gdzie napięcie energetycznej sieci zasilającej prądu przemiennego jest równe zero, ponadto urządzenie według wynalazku zasilane jest bezpośrednio z sieci energetycznej prądu przemiennego poprzez wbudowany w sterownik moduł zasilacza sieciowego połączony ze wszystkimi blokami regulatora a poprzedzony połączonym z nim filtrem LC zakłóceń elektromagnetycznych oraz filtrem głównym dla zapewnienia kompatybilności elektromagnetycznej, przy czym filtr główny jest konieczny w przypadku wykorzystywania choćby w jednym kanale sterującym, quasi-płynnego trybu sterowania mocą a dodatkowo możliwe jest również zasilanie sterownika z zewnętrznego źródła zasilania prądu stałego.