具有本地能量存储单元的报警装置和基于总线的报警系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及具有本地能量存储单元的报警装置和基于总线的报警系统。提供了一种用于总线连接的报警系统的报警装置，包括：用于将报警装置与总线(3)连接的总线连接单元(17)、功率消耗单元(11，15)、用于基于控制信号来控制报警装置(1)的操作的控制器(21)，该总线(3)用于供应控制信号和电功率。此外，报警装置包括用于存储电能的能量存储单元(5)，用于在第一供电模式和第二供电模式之间进行切换的开关单元(25)，在第一供电模式中仅通过总线(3)供应功率，在第二供电模式中通过能量存储单元(5)供应至少部分功率，其中控制器(21)被配置为，在激活功率消耗单元(11，15)时，控制开关单元(25)，以便切换到第二供电模式。
【专利说明】具有本地能量存储单元的报警装置和基于总线的报警系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有本地能量存储单元的报警装置以及基于总线的报警系统。
【背景技术】
[0002]图13示出了本身已知的基于总线的报警系统，中央控制单元Z经由总线3与多个相同的或不同的报警装置I连接。所述系统以这样的方式被配置，使得所述中央控制单元Z和至少一些报警装置I可以经由总线被个别寻址，并且可以交换数据，无论是报告报警状态还是控制个别部件。
[0003]所述报警装置I可以包括烟雾检测器、入侵检测器、视频摄像机、灭火器、电子锁、声光报警发射器等。
[0004]例如，W02009 / 049949A1示出了一种火灾报警系统，其具有总线，将中央控制单元和一个或多个报警装置(例如火灾检测器)连接到所述总线。所述总线是以回路或环路的形式。另外提供断路设备或作为检测器的一部分提供断路设备。如果发生故障，例如，如果发生总线上的短路或线路中断，所有的报警装置从总线断开。断路器现在使得将所述环路作为两个支线进行操作成为可能。为了这个目的，检测器接连地在总线上的顺时针方向或逆时针方向上，通过中央处理单元再次被连接到总线。仅仅具有故障的总线部分被断路器保持断开。为了能够实现报警装置的这种重新连接，有必要在从总线断开之后，使所述断路器在没有外部电源的情况下保持处于运转中一定时间。因此，上述文件提出提供具有本地能量存储单元的分离器，该本地能量存储单元优选为电容器。这种电容器的容量是有限的，并且不为除了分离器的重新连接以外的其他目的而对要被使用的存储能量进行供应。
[0005]还应当指出的是，由于所述中央控制单元仅提供一定量的功率，所以在报警情况下报警装置的功率消耗越大，可以操作的订户就越少。此外，由于由线路电阻所引起的线路功率损耗，此可用功率随着线路长度而减少。
[0006]如果所述报警装置还包括声光报警发射器，在报警情况下所述声光报警发射器比其他报警装置消耗相当更多的功率，则导致了特别是在长线路的情况下，在可能的报警装置的数量上的相当的限制。
[0007]已经提出了为功率消耗超出特定限制的报警装置供应外部电压，例如警用普通的家庭电源系统。但是，这并不总是可能的，并且需要增加的安装工作量。
[0008]在标号FNM-420U下，罗伯特博世股份有限公司提供一种具有报警装置的总线系统，所述报警装置是以信号发射器的形式，特别是扬声器和警告灯的形式，并具备电池。所述电池以这样的方式来确定尺寸，使得如果总线被中断，则在报警情况下电池在30分钟内维持所述信号发射器的操作。
[0009]假定检测器的电池仅仅提供跨接每年大约15分钟的报警，并且具有的电池容量为2.6Ah，可以假定的是每10年更换电池是足够的。为了安全的目的，此技术提出定期借助于信号发射器的内部电路来检查电池的电压，以便在经由总线向中央控制单元U及时发送报告，使得电池可以被更换。[0010]这些已知的信号发射器的一个缺点是必须既在容量方面又在稳定性方面上对电池施加非常高的要求。
【发明内容】
[0011]本发明的目的是提供一种具有本地能量存储单元的报警装置以及提供一种用于操作此报警装置的方法，其订户/方法克服了所示的现有技术的缺点。
[0012]通过根据权利要求1的报警装置和根据权利要求9的基于总线的报警系统来实现该目的。从属权利要求涉及本发明的进一步的有利方面。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面使用优选实施例并参考附图来描述本发明，其中:
[0014]图1示出了根据第一实施例的具有可再充电二次电池的报警装置的方框图；
[0015]图2示出了根据第二实施例的具有可再充电二次电池的报警装置的方框图；
[0016]图3示出了经由恒定电流调节器的可再充电二次电池的充电性能；
[0017]图4示出了通过两个功率消耗单元的可再充电二次电池的放电性能；
[0018]图5示出了将根据本发明所使用的恒定电流调节器的电路图；
[0019]图6示出了可以用作用于对可再充电二次电池充电的恒定电流调节器的非自激振荡降压开关模式调节器的电路图；
[0020]图7示出了可以用作用于对可再充电二次电池充电的恒定电流调节器的自激振荡降压开关模式调节器的电路图；
[0021]图8示出了当不需要执行升压开关模式调节时的放电电路；
[0022]图9示出了替代的放电电路；
[0023]图10示出了可以用来对可再充电二次电池放电的升压开关模式调节器；以及
[0024]图11示出了可以替代地用来对可再充电二次电池放电的自激振荡升压开关模式调节器。
[0025]图12示出了根据第三实施例的具有可再充电二次电池的报警装置的方框图。
[0026]图13示出了基于总线的报警系统的方框图。
【具体实施方式】
[0027]下面使用一些优选的实施例来详细解释本发明。
[0028]图1示出了经由总线线路3被供应功率的报警装置I的方框图。所述总线线路3是环形总线3 (没有再进一步示出)的一部分，以已知的方式将多个报警装置I和用于控制报警装置的中央控制单元Z连接到所述环形总线3，如也以示例的方式在图13中示出。
[0029]报警装置I可以是简单的火灾检测器或另外的执行器，诸如扬声器、灯、用于门窗的锁定系统，等等，其在如果发生危险时(例如在如果发生火灾时)经由总线线路来激活。
[0030]正如在开始所陈述的，在这样的总线系统中，在报警情况下，报警装置的功率消耗越大，可以操作的订户所相应的报警装置就越少。这在常规上是个问题，尤其是对于声光报警发射器而言，其在报警情况下比其他报警装置消耗相当更多的功率。
[0031]在目前常规已知的总线系统的情况下，操作电压是20V到大约45V，并且电流小于400mAo
[0032]根据本发明，对具有更大功率消耗的报警装置I给予本地能量存储单元5，例如以可再充电二次电池的形式，其结果是当拉响警报时，由这个能量存储单元提供额外的(或全部的)能量。
[0033]本发明的配置提供的益处在于，在中央控制单元Z中提供的用以应付中央控制单元中功率损耗的紧急情况的电池的容量可以被相当地减少。
[0034]另外的优点在于，去除了与总线线路太“薄”以至于不能运载必要的电流有关的问题。如果总线线路的横截面较小，那么在增加电流的情况下，损耗急剧增加。但是，利用本发明的分布式能量存储单元5，不需要增加总线线路上的电流。
[0035]此外，由于所述能量存储单元5的充电可以在总线3上减少活动的时候执行，所述总线线路的较小横截面不表现这样的问题。
[0036]在图1中所示的报警装置I的情况下，所述能量存储单元5经由充电单元7连接到总线线路3。稍后参考图5、6和7来描述所述充电单元7。
[0037]为了保护报警装置1，在输入侧上提供总线连接单元17，在最简单的情况下是限流装置。对于这个总线连接单元17，不同的方法是可行的，例如，将有可能提供具有可以根据实际操作条件来进行切换的三个或四个分立且不同的设置的总线连接单元17，因此允许为相应总线订户所相应的报警装置1，更好地分配通过总线3所供应的全部电流。
[0038]按照惯例，所述报警装置I同样具备分离器电路9，这使得有可能在如果发生短路或断线的时断开总线3。然后，所述总线系统可以不再作为环形总线进行操作，而是仅仅作为两条支线。
[0039]图1中所示出的报警装置I另外具有功率消耗单元11或负载，其用高于所述能量存储单元5的最小电压的电压进行操作，例如35。这种功率消耗单元11的示例是扬声器、警笛、闪光器和其他闪光灯等。因此，对这个功率消耗单元11分配升压电路，特别是升压调节器13，其稍后参考附图10和11来被描述。
[0040]在图1中，附图标记15被用来表示另外的功率消耗单元，其可以被可选地呈现并且用低于所述能量存储单元的最小电压的电压进行操作，例如火灾检测器。对这个单元分配降压转换器19(没有被详细示出)。例如，用于操作这个功率消耗单元15的电压可以是
3.3V。
[0041]所述报警装置I由控制器21所控制，所述控制器21经由降压转换器19来被供应功率。
[0042]所述控制器21被连接到充电检测单元23，其测试所述能量存储单元5的充电状态，并有可能使控制器21相应地控制充电单元7。
[0043]最后，所述报警装置I还具有开关单元25，其在需要来自所述能量存储单元5的能量时将能量存储单元5连接到总线线路3。所述开关单元25同样由控制器21所控制。在图8和9中示出了合适的开关单元25的示例。
[0044]所述能量存储单元5借助于充电单元7和控制器21来被充电。在必要时由控制器21来激活和停用充电单元7。控制器21允许复杂的充电方案。在优选的实施例中，在正常操作期间，仅仅向所述能量存储单元5供应最小的电荷守恒电流。在报警情况下，当需要来自能量存储单元5的能量来操作不同的功率消耗单元11、15时，所述充电单元7完全切断充电电流。在报警后，所述能量存储单元5用优选预先制定的充电周期来充电。通过所述中央控制单元Z向所述报警装置的控制器21发送对应的命令，由总线系统的中央控制单元Z来使能特定报警装置I的能量存储单元5的充电周期的开始。因此根据本发明，可能有用的是，首先对在报警情况下为扬声器供电的能量存储单元再次充电，然后仅在其他能量存储单元5已经被充电后总线线路3上的负载已经再次下降时，对分配给闪光器或逃生路线照明系统的那些能量存储单元5再次充电。还有可能使中央控制单元Z以这样的方式来控制能量存储单元5的充电，使得仅每隔一个或每隔两个报警装置I首先被改变为充电模式，以便因此尽可能快地再次允许至少一个紧急模式。
[0045]还有可能的是，首先以并行的方式，将总线系统的所有能量存储单位5改变为最小的充电状态，然后在第二阶段由中央控制单元Z来控制根据预定义的优先化所进行的顺序充电。
[0046]在图1中所示的优选实施例中，控制器21被连接到充电单元7和充电检测单元23两者，从而经由控制器21来控制所述充电单元7。
[0047]以这样的方式配置充电单元7使得其独立于控制器21进行操作(例如仅仅由开关单元25和充电检测单元23的位置进行控制的方式)的实践，在这里适于作为替代方式。在开关单元25已经被闭合并被再次打开时，所述充电单元7然后将自动开始充电操作，并且在来自充电检测单元23的输出的基础上，在达到满电荷时将终止充电操作。
[0048]但是，如所述的，优选使所述开关单元在时间上控制所述充电操作，并且检查所述能量存储单元的功能。
[0049]在本发明的一个实施例中，中央控制单元可以为一个或多个报警装置I在第一能量供应模式和第二能量供应模式之间来回切换能量供应，在所述第一能量供应模式中仅仅经由总线3供应能量，在所述第二能量供应模式中借助于经由总线3的命令，从能量存储单元全部或部分地供应能量。例如，当中央控制单元检测到总线上的电流达到极限值时，可以启动这个指令。
[0050]在本发明的另一个实施例中，由报警装置I自身的控制器21来控制能量存储单元5的放电操作。当检测到总线电压UC已经低于特定值时，控制器21切换开关单元25，从而将UC连接到能量存储单元5。控制器21可以以这样的方式被配置，使得其对于非常简短的电压降没有反应。
[0051]不用说的是，有可能结合两个实施例，因此可靠地有可能经由中央控制单元Z和经由开关单元(例如，如果总线3被中断)，在两个能量供应模式之间进行切换。
[0052]如图1中所示，能量存储单元5是对总线的电压“UC”的替换，也就是说其在必要时对否则由“UC”供电的所有单元供电。
[0053]只要总线电压大于能量存储单元的电压或者直到总线连接单元不再按照硬件进行操作，就另外保持经由总线连接单元17来自总线的供电。
[0054]对分离器电路9的供电值得特别关注。这个电路从“UC”供电，并且在具有双极型晶体管或FET的常规实施例中，需要最小的栅极电压，例如在FET的情况下是3V，以便进行切换。为了获得足够低的电阻，需要至少4.5V，并优选是10V，因为当对栅极供应IOV时的电阻比当对栅极供应4.5V时的电阻低25%。根据本发明，在操作期间，跨越所述能量存储单元5的电压“UC”应该不降到4.5V以下。[0055]在这个实施例中，特别是，有必有提供将闪光灯供应为功率消耗单元15。通常直接对闪光灯供应总线上的电压UC。因此，有必要经由降压转换器19提供适当的操作电压，所述降压转换器19仅经由总线UC在第一能量供应模式中执行降压转换。
[0056]对于第二能量供应模式，当UC已经下降并使用来自能量存储单元5的能量时，所述降压转换器19必须作为升压/降压转换器进行操作，这产生了电路上的额外支出。
[0057]为了规避这个问题，图2示出了替代实施例。在这种情况下，通过升压电路29通常可以将能量存储单元5的电压变换为35V的电压。
[0058]在这种情况下，功率消耗单元27，诸如闪光灯，其被直接供应电压UC而不需要相关联的电压转换器。
[0059]在这个实施例中，在经由能量存储单元进行操作的情况下，完全关断来自总线的额外供电是适当的。以这种方式节省的能量然后可用于没有它们自己的能量存储单元5的报警装置。为了这个目的，将经由中央控制单元Z或开关单元来相应地调节和控制总线连接单元17。
[0060]在对能量存储单元5进行选择和确定尺寸时，应该牢记的是，一方面，能量存储单元5的容量足够大以确保在所需时间内相应执行器的操作，但在另一方面，根据习惯标准，可以在允许启动整个系统的时间内终止充电操作。
[0061]为了简化的目的，在接下来的考虑中，仅考虑语音报警发射器、具有实时语音的语音报警发射器、视觉报警发射器以及其组合。在这种情况下，应该牢记的是，在具有实时语音的语音报警发射器的情况下需要来自3.3V供电的相对高的功率，因为使用通常由被供应此操作电压的数字信号处理器(DSP)所构成。这导致仅用于产生大约35V的电压的能量存储单元容量的部分可用于其他负载，例如闪光灯。
[0062]为了简化的目的，关于能量存储单元，假定为镍金属氢化物可再充电二次电池。后者是以单个电池或电池组的形式商业可得的。
[0063]为了简化的目的，容量预计是80mAh，因为这是对于NiMH电池而言常见的尺寸，例如来自VARTA公司的电池。
[0064]最小能量存储单元电压主要取决于所使用的降压开关模式调节器19的最小启动电压，该降压开关模式调节器19必须调节电压来为相应单元和控制21供应电压。这个电压大约是4.5V。这个意味着最小能量存储单元电压必须稍微更大，因为由于连接和断开可再充电二次电池的开关单元，仍发生损耗。
[0065]替代地，另外的电压转换器可以另外被用于小于4.5V的范围，例如简单的“超低压降(ultra low drop) ”固定电压调节器,其在能量存储单元电压下降到特定值以下时然后被连接，因为这样的调节器的效率与开关模式调节器相比是相对好的。
[0066]在优选的实施例中，电压UC可以具有最小15V以及最大45V，并且在UL处的总线连接单元17的可用电流下游旨在处于0.5和12mA之间的范围内。
[0067]当使用例如具有最多1.5V的充电终止电压的五个电池时，最大的充电终止电压是 7.5V。
[0068]假定80%的充电单元7的效率和能量存储单元5的理想充电效率，对于理想的80mAh可再充电二次电池而言，根据图3的充电持续时间产生。
[0069]如可以看出的，所述能量存储单元可以用35V的电压UC和0.5mA的充电电流来被充电稍微多于40小时。
[0070]当使用五个电池时，最终放电电压应该是至少4.5V，使得用于操作所述3.3V电压调节器19的足够电压储备，以及因.止此控制器21是仍可用的。最大放电电流是80mA。假定所使用的所有开关模式调节器具有80%的效率，在图4中所示的放电性能产生。
[0071]可以看出的是，在7.5V的电压的情况下，对于具有35V的负载而言需要大于15mA的电流，而对于具有3.3V的功率消耗单元而言需要大约25mA的电流，因此有可能在没有总线3的情况下，可靠并有效地操作功率消耗单元11、15。
[0072]下面的文本描述了优选的充电方法，其可以既被用在根据图1的实施例中，又被用在根据图2的实施例中。
[0073]根据所使用的能量存储单元，所述充电方法应该是适应的。例如，NiMH可再充电二次电池优选用恒定电流来充电。当所述能量存储单元电压开始再次下降时，终止所述充电操作(负△ U法)。
[0074]与此相反，L1-1on可再充电二次电池首先用恒定电流来充电，并且当达到充电终止电压时，进行向恒定电压的切换。当所述充电电流已经下降到特定值以下时，达到所述充电操作的结束。
[0075]另外为了防止过度充电，通常测量所述可再充电二次电池的温度。当超过特定的温度时，停止所述充电操作。为了这个目的，在报警装置I中可以提供额外的温度传感器，所述传感器经由开关单元或经由比较器来控制所述充电单元7。
[0076]另一种保护方法是，在给定的时间已经过去后进行切断。
[0077]特别是在较小充`电电流的情况下，通常仅借助于时间控制器来控制所述充电操作。
[0078]下面仅考虑利用恒定电流的充电方法。
[0079]在这种情况下，所使用的开关单元25位于“UC”和所述能量存储单元5的正极之间。还有可能在负极和接地之间使用所述开关单元。
[0080]在图5中示出了非常简单但仅具有低效率的充电单元7。UC处可用的最大电流可以被用于对所述能量存储单元5充电。在所述报警装置I中，这通过对馈送UC的总线连接单元17确定尺寸来限定。经由电阻器R15来设置充电电流。晶体管T25调节晶体管T15的基极电流。如果跨越R15的电压增加到大约0.7V，则T25被接通且T15被关断。
[0081]代替晶体管T25，还有可能使用齐纳二极管或发光二极管。同样可以使用FET来代替所示的双极性晶体管。
[0082]为了借助于控制器21来对电路进行接通和切断，有可能安装将电阻器R25连接到接地的另外的晶体管。
[0083]由于对可再充电电池的脉冲充电对于使用寿命而言好于微电流充电，这个电路还可以被设计用于更大的电流，并可以例如以脉冲方式被操作，使得其通I秒并断9秒(取决于 UC)。
[0084]由于所述能量存储单元电压低于所述电压UC，如图6中所示出的用于充电的降压开关模式调节器的使用是适当的。为了这个目的，在最简单形式中，将具有线圈L16以及电容器C16的LC电路与电阻器Rm—起连接到能量存储单元5，并经由开关单元S16来计时。因此所述能量存储单元5可以用比由总线连接单元17所提供的电流更大的电流来充电。[0085]充电单元7可以由控制器21来控制(非自激振荡)，如图6中所示，或者其对自身进行振荡并仅由控制器21来开启和关断，如图7中所示。每当控制器21不能进行控制时，例如当用于控制的PWM输出不在空闲时，自激振荡器是适当的。此外，所述自激振荡器可以按照更简单的方式被集成到现有系统中。
[0086]在非自激振荡降压转换器的情况下，控制器21控制开关S16，例如经由PWM输出。所述开关S16可以是双极型晶体管或FET。此外，电压UC、能量存储单元电压Urb和电压URm必须是被测量。可以使用URm和电阻器Rm的值来计算充电电流。替代地，也可以使用UC, Urb, L16的值以及操作S16的时间段来计算充电电流。为了避免在充电/放电期间过多的电压下降，电阻器Rm小于I欧姆。此外可能需要另一个放大器，使得控制器21可以测量跨越Rm的电压。
[0087]在简单的自激振荡器中，如图7所示，组合了来自图5的恒定电流充电调节器和来自图6的降压开关模式调节器。此外提供了另外的电阻器R27和电容器C27，它们的充电/放电确保了电路的振荡性能。图7同样示出了另外的晶体管T37，所述晶体管T37的栅极连接接收来自控制器21的通/断(ON / OFF)信号并且然后切换晶体管T17。所述通/断信号还经由二极管D37和D27被输送到线圈L17。在线圈17和接地之间提供二极管D17。
[0088]控制器21必须只开启和关断所述自激振荡开关模式调节器，并测量所述能量存储单元电压。经由电阻器R17直接设置充电电流(线圈的峰值电流)。在接通后，所述电路对线圈L17充电，直到跨越R17的电压超过大约0.6至0.7V。然后由晶体管T27来关断晶体管T17。此外，二极管D27和D37关断晶体管T37(在那时在Τ17的集电极处的节点下降到OV以下)。因此在线圈L17的放电期间，防止重新激活Τ37。然后线圈L17对电容器C17和可再充电二次电池充电。只要线圈已经被放电，就再次驱动Τ37并且操作从开头开始。如果需要的话，可以由小电阻器来替代二极管D37。
[0089]图8示出了用于控制所述能量存储单元5的放电的开关单元25的示例。在这种情况下，所述能量存储单元5借助于晶体管Τ18和二极管D18连接到UC。缺点是跨越二极管D18的电压降。然而，在没有二极管的情况下，由于如果跨越集电极的电压大于跨越发射极的电压，则Τ18不会干净利落地关断，因此在正常操作期间电流可能流回到所述能量存储单元中。Τ18还可以是FET。在关断状态下，电流则可以流经所述FET的寄生二极管，而无需额外的二极管。
[0090]为了使开关的电压降保持较低，图9提出了使用串联连接的两个FET。这种配置在两个方向上传导电流。在关断状态下，这个开关完全地关断。
[0091]在不正确操作的情况下，例如当即使所述报警装置I具有充足的供电，所述能量存储单元仍被连接时，以及在电压过冲的情况下，例如关断功率消耗单元，也就是说每当UC大于所述能量存储单元的电压时，电流流入所述能量存储单元中。
[0092]为了避免这种情况，有利的是测量所述能量存储单元5的电压和电压UC，也就是说每当UC大于所述能量存储单元的电压时，关断所述开关单元25。如果所述开关单元25是足够快的，则它可以承担这项任务。替代地，提供差分放大器，其可以不断地比较这两个电压。
[0093]借助于所述升压电路13从所述能量存储单元电压(例如35V)生成电压UC。可以由开关模式调节器所形成的这个升压电路13，可以再次由控制器21所控制或对自身进行振荡。图10和11示出了非自激振荡开关模式调节器和自激振荡开关模式调节器的示例。
[0094]如图10中所示，线圈LllO和电容器C110，以谐振电路的形式，被连接到所述能量存储单元5。经由开关SllO和二极管DllO提供电压UC。此外，电容器C210与开关SllO并联连接。
[0095]在图11中，所述自激振荡升压开关模式调节器，具有替代开关SllO的谐振电路，由电容器C311来确定所述谐振电路的振荡性能。开关操作本身经由晶体管Tlll和T211来执行。
[0096]图12示出了本发明的第三优选实施例。图1的实施例和图12的实施例之间的主要区别在于，在图12中提供了额外的功率消耗单元31，所述功率消耗单元31经由电压转换器33与能量存储单元5的输出连接。这个功率消耗单元31没有被连接，以便通过总线3接收功率。
[0097]尽管已经示出了具有不同功率消耗单元11、15或31的实施例，明显的是，单个报警装置可以仅具有这些功率消耗单元之一，或者经由升压电路29与总线3连接，或者经由降压转换器19与总线3连接，或者经由合适的电压转换器33与能量存储单元5连接。按需要可以对相应的报警装置提供这些功率消耗单元的任意组合。
[0098]尽管已经使用上述实施例描述了本发明，但是明显的是，本发明不限于此。特别地，在总线系统上可以提供各种各样的报警装置I。还有可能的是，通过在总线中提供控制子中心来分层地构造所述总线系统，环形总线或分支线路从该控制子中心再次离开。
[0099]在本发明的进一步修改中，可以提供仅特殊的功率消耗单元，所述特殊的功率消耗单元将从可再充电二次电池供电(例如闪光灯)。各个报警装置I的放电电路可以根据产品而不同。与此相反，充电单元可以相同。
[0100]还有可能使中央控制单元控制整个组的报警装置、类型或个别寻址的报警装置的充电。充电方法的参数可以经由客户数据来相应地分配。还有可能基于总线负载/总线利用率来动态地调节所述参数(例如由于高通信/协议发生率而引起的低线路电压)。
[0101]在开关模式调节器中规则出现IOkHz和IOOkHz之间的开关频率，与其是否是自激振荡无关。
[0102]在MCU控制的调节器中，频率还取决于微处理器21的可用PWM速度。当所述频率增加时，损耗通常增加。线圈大小在降压调节器中处于ImH和IOmH之间，并且在升压调节器中处于ΙΟΟμΗ和ImH之间。
[0103]在升压调节器中还可以使用IC(或部分IC)。利用例如线圈的较小部件的优点，大于IOOkHz的频率则也将是可想到的。当考虑介电强度时，这还有可能是降压调节器。
【权利要求】
1.一种用于总线连接的报警系统的报警装置，包括: 总线连接单元(17)，其用于将所述报警装置与总线(3)连接，所述总线(3)用于供应控制信号和电功率； 功率消耗单元(11，15)； 控制器(21)，其用于基于所述控制信号来控制所述报警装置(I)的操作； 其特征在于，进一步包括: 能量存储单元(5)，其用于存储电能； 开关单元(25)，其用于在第一供电模式和第二供电模式之间进行切换，在所述第一供电模式中仅通过所述总线(3)供应功率，在所述第二供电模式中通过所述能量存储单元(5)供应至少部分功率； 其中所述控制器(21)被配置为，在激活所述功率消耗单元(11，15)时，控制所述开关单元(25)，以便切换到所述第二供电模式。
2.根据权利要求1所述的报警装置，其特征在于，进一步包括: 充电单元(7)，其用于使用通过所述总线(3)所供应的电功率来对所述能量存储单元(5)充电； 其中由所述控制器(21)来控制所述充电单元(7)。
3.根据权利要求2所`述的报警装置，其特征在于，进一步包括: 升压电路(29，13)，其用于将由所述能量存储单元(5)输出的电压提升到所述功率消耗单元(11)的操作电压。
4.根据权利要求2所述的报警装置，其特征在于，进一步包括: 降压转换器(19)，其用于将通过所述总线(3)所供应的当前电压转换成用于所述能量存储单元(5)的充电电压或用于所述功率消耗单元(15)的操作电压。
5.根据权利要求2所述的报警装置，其特征在于，进一步包括: 充电检测单元(23)，其用于检测所述能量存储单元(5)的充电状态，其中所述控制器(21)被配置为根据所述充电状态来控制所述能量存储单元(5)的充电操作。
6.根据权利要求5所述的报警装置，其特征在于:所述控制器(21)被配置为提供至少三种不同的充电操作，包括: 维持操作，其用于维持所述能量存储单元(5)的充电水平； 规则操作，其用于利用中等充电电流来对所述能量存储单元(5)充电； 快速充电操作，其用于利用高充电电流来对所述能量存储单元(5)充电。
7.根据权利要求1所述的报警装置，其特征在于，进一步包括: 总线监控单元(17)，其用于监控与所述总线(3)的连接状态，以便检测总线故障，并且用于将监控结果传送给所述控制器(21)； 信号指示单元，其用于借助于声信号和光信号中的至少一个来信号指示所述总线故障。
8.根据权利要求1所述的报警装置，其特征在于:所述功率消耗单元(11，15)包括用于输出声报警和光报警中的至少一个的单元。
9.一种总线连接的报警系统，包括: 中央控制单元(Z)，其提供控制信号和电功率；总线(3)，其与所述中央控制单元(Z)相连接，用于发送所述控制信号和所述电功率；多个报警装置(I)，其被连接到所述总线(3)，并且包括总线连接单元(17)、功率消耗单元(11，15)和控制器(21)，所述总线连接单元(17)接收所述控制信号和所述电功率，所述控制器(21)用于基于来自所述中央控制单元(Z)的所述控制信号来控制所述报警装置的操作； 其特征在于: 所述报警装置(I)中的至少一个进一步包括能量存储单元(5)和开关单元(25)，所述能量存储单元(5)用于存储电能，所述开关单元(25)用于在第一供电模式和第二供电模式之间进行切换，在所述第一供电模式中仅通过所述总线(3)供应功率，在所述第二供电模式中通过所述能量存储单元(5)至少部分地供应功率，其中所述控制器(21)被配置为，在激活所述功率消耗单元(11，15)时，控制所述开关单元(25)，以便通过所述能量存储单元(5)供应功率。
10.根据权利要求9所述的总线连接的报警系统，其特征在于:每个所述报警装置(I)包括充电单元(7)和充电检测单元(23)，所述充电单元(7)用于使用通过所述总线(3)所供应的电功率来对所述能量存储单元(5)充电，所述充电检测单元(23)用于检测所述能量存储单元(5)的充电状态，所述报警装置(I)被进一步配置为可通过所述总线(3)个别寻址，以便使所述中央控制单元(Z)和每个报警装置(I)之间能够进行一对一的通信； 其中所述报警装置(I)被配置为将其各自的能量存储单元(5)的充电状态传送给所述中央控制单兀(Z)； 以及其中所述中央控制单元(Z)被配置为基于以下至少一个来控制相应的报警装置(I)的所述能量存储单元(5)的充电操作: 所述能量存储单元(5)的充电状态； 整个报警的当前功率消耗；以及 预定义的充电优先级次序。
11.根据权利要求9所述的总线连接的报警系统，其特征在于:所述报警装置(I)的所述控制器(21)被配置为提供至少三种不同的充电操作，包括: 维持操作，其用于维持所述能量存储单元(5)的充电水平； 规则操作，其用于利用中等充电电流来对所述能量存储单元(5)充电； 快速充电操作，其用于利用高充电电流来对所述能量存储单元(5)充电； 其中由所述中央控制单元(Z)来确定相应的充电操作。
12.根据权利要求9所述的总线连接的报警系统，其特征在于:所述总线(3)被配置为闭环。
13.根据权利要求9所述的总线连接的报警系统，其特征在于:所述总线(3)进一步与烟雾检测器、入侵检测器、视频摄像机、灭火单元和电子锁中的至少一个相连接。
【文档编号】G08B25/04GK103778755SQ201310463408
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年8月22日 优先权日:2012年8月23日
【发明者】J·罗宾, N·伯特, K·沃尔夫冈 申请人:诺瓦尔有限责任公司