<Desc/Clms Page number 1>
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein wiederaufladbares Wechselstrom/Gleichstrom-Speicherelement für ein Mobiltelefon, insbesondere ein direkt durch Netzspannung oder durch ein auf dem Markt erhältliches Gleichstrom-Ladegerät aufladbares Mobiltelefon-Speicherelement.
Um ein bekanntes Mobiltelefon-Speicherelement zur wiederauffüllung der verbrauchten Energie aufzuladen, muss ein Ladegerät verwendet werden. Aus diesem Grund muss der Benutzer ein zusätzliches Ladegerät kaufen und mehr Geld bezahlen. Darüberhinaus ist das Ladegerät zu gross und zu schwer und platzraubend, um es mitzutragen.
Aufgrund dieser Nachteile haben die Hersteller ein derartiges Ladegerät verbessert. Wie in Fig. 1 gezeigt, sind die wiederaufladbaren Speicherelemente bzw. Zellen aus einem Gehäuse 10 und einem Ladegerät oder dgl. zusammengesetzt. Ein konkaver Aufnahmeraum 13 mit zwei Kerben an seiner linken und rechten Seite ist an der Platte bzw. Tafel 12 des Gehäuses 10 angeordnet, um einen nach aussen vorragenden bzw. ausklappbaren und platzierbaren Stecker 15 aufzunehmen. Der Stecker 15 weist zwei sich nach vorne erstreckende, elektrische Einführstücke 16 und eine leitfähige Abstützachse 17 auf, welche die elektrischen Einführstücke 16 in der Querrichtung verbindet. Linke und rechte leitfähige Platten 18 mit Kerben sind an der Leiterplatte 11 des Ladegerätes montiert, um die leitfähige Abstützachse 17 des Steckers 15 zu umgreifen.
Darauf kann Netzspannung (Wechselstrom) dem Ladegerät durch die elektrischen Einführstücke 16, die leitfähige Abstützachse 17 und die leitfähige Platte 18 des Steckers 15 zugeführt werden. Diese Ausbildung der leitfähigen Abstützachse 17 wird jedoch den Stromwiderstand erhöhen ; darüberhinaus befinden sich die Kontakte zwischen der leitfähigen Abstützachse 17 und den leitfähigen Platten 18 der Leiterplatte 11 in einer Schnell-Kupplungsform, welche nicht fest kontaktiert werden kann. Darüberhinaus wird, wenn der Stecker 15 nach vorne ragt bzw. ausgeklappt ist und angeordnet wird als auch wenn er zurückgezogen und aufgenommen ist, die leitfähige Abstützachse 17 nicht von den leitfähigen Platten 18 gelöst, wobei dies immer eine Abrasion bewirkt und in einer Herabsetzung der Leitfähigkeit resultiert.
Darüberhinaus treten, da die Positionierung der
<Desc/Clms Page number 2>
leitfähigen Abstützplatte 17 des Steckers 15 auf dem fixen Zusammenbau der Leiterplatte 11 und der Abstützung der leitfähigen Platte 18 basiert, immer Verluste auf. Dies ist keine ideale Struktur für den Betrieb.
Ein weiterer Nachteil ist, dass der Stecker 15 der Wechselstrom-Eingangsanschluss des Ladegerätes ist. Nach einem Gleichrichten, Filtern und Stabilisieren wird der Wechselstrom in Gleichstrom umgewandelt, um den Transformator und die Ladeschaltung durch eine aus Transistoren zusammengebaute Ansteuer- bzw. Treiberschaltung zu treiben bzw. anzusteuern. Der Gleichstrom wird einerseits zur Aufladung der wiederaufladbaren Zelle 19 verwendet und liefert andererseits Energie an das Mobiltelefon durch die Gleichstrom-Eingangsanschlüsse der Tafel 12. Wenn die Zellen bzw. Speicherelemente 19 vollständig geladen sind, kann das Ladegerät die Antriebsschaltung nicht automatisch abschalten. Dies wird in einer Energievergeudung und einer Verkürzung der Laufzeit der Schaltung und der Zellen 19 resultieren.
Ein weiteres Problem ist, dass keine Anzeige für eine vollständige Ladung und dass kein Schutz gegenüber einem Erhitzen bzw. überhitzen für die Zellen 19 vorhanden ist.
Aufgrund dieser Nachteile des bestehenden, wiederaufladbaren Speicherelements für Mobiltelefone wurde vom Anmelder nach einem neuen Weg zur Lösung dieser Probleme gesucht und es wurde das vorliegende, wiederaufladbare Wechselstrom/Gleichstrom-Speicherelement für ein Mobiltelefon entwickelt.
Es ist daher ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein wiederaufladbares Wechselstrom/Gleichstrom-Speicherelement für ein Mobiltelefon, insbesondere für ein direkt durch Netzspannung aufladbares Mobiltelefon-Speicherelement, zur Verfügung zu stellen, beinhaltend : - ein Gehäuse, bestehend aus einer Platte und einem rückwär- tigen Gehäusekörper, wobei ein konkaves Aufnahmeelement an der Vorderseite der Platte angeordnet ist, um einen ausklapp- baren und positionierbaren Stecker aufzunehmen, - ein in einem Gehäuse installiertes Ladegerät, wobei Wechsel- strom durch einen Wechselstrom-Eingangsstecker zugeführt, gleichgerichtet, gefiltert und stabilisiert wird, um einen
Transformator und eine Ladeschaltung über eine Transistor-
<Desc/Clms Page number 3>
Steuerschaltung zu steuern, um die wiederaufladbaren Spei- cherelemente bzw.
Zellen mit Gleichstrom aufzuladen, wobei der Gleichstrom-Ausgangsanschluss mit den elastischen, leit- fähigen Stücken zur Zufuhr von Gleichstrom zum Mobiltelefon verbunden ist, umfassend folgende Merkmale : - eine Kunststoff-Abstützachse, welche sich an ihren beiden
Enden an der linken und rechten Seite eines Kunststoffkörpers des Gehäusesteckers erstreckt, um in linke und rechte Kerben bzw. Ausnehmungen des konkaven Aufnahmeelements an der Platte eingepasst zu werden, wobei die vorragenden Enden auch durch vordere Kerben von linken und rechten Abstützplatten ergrif- fen bzw. gehalten werden, welche einander gegenüberliegend in dem rückseitigen Gehäuse installiert sind, wobei linke und rechte elektrisch leitfähige Einsteck- bzw.
Einführstücke den
Kunststoffkörper durchdringen, - zwei elastische, leitfähige Stücke, welche als Wechselstrom-
Eingangsanschlüsse dienen und von der Leiterplatte vorragen und die hinteren Enden der elektrisch leitfähigen Einführ- stücke des nach aussen geklappten Steckers beaufschlagen bzw. niederdrücken, - einen Optokoppler-Schalter, welcher mit der Basis des Tran- sistors der Treiberschaltung des Ladegeräts verbunden ist ;
wobei die Ladeschaltung mit dem Ausgangsanschluss der Sekundärspule des Transformators verbunden ist, wobei eine zweifärbige LED-Anzeige, ein in Serie mit einer Diode geschalteter Widerstand und die wiederaufladbaren Speicherelemente über die Ladeschaltung miteinander verbunden sind, wobei ein linear integrierter Schaltkreis an dem Verbindungspunkt des Widerstands und der Diode über eine Zener-Diode angeschlossen ist, um eine Bezugspannung zu ergeben, wobei ein anderes Ende des linear integrierten Schaltkreises über den Uberkreuzungspunkt der zweifärbigen LED-Anzeige angeschlossen ist, um die Ladespannung mit einer Bezugsspannung zu vergleichen, wobei die LED-Anzeige in einer Farbe, insbesondere rot, aufleuchtet, wenn die Spannung niedriger ist als die Bezugsspannung, während die Diode leitend ist und die zweifärbige LED-Anzeige in einer anderen Farbe, insbesondere grün,
aufleuchtet, wenn die wiederaufladbaren Zel-
<Desc/Clms Page number 4>
len vollständig geladen sind, wobei gleichzeitig eine geringere Spannung an den Optokoppler-Schalter von dem linear integrierten Schaltkreis ausgegeben wird, um den Transistor in der Treiberschaltung zu sperren.
Erfindungsgemäss wird die Kunststoffachse des Steckers zwischen dem konkaven Aufnahmeelement der Tafel und dem rückseitigen Körper des Gehäuses gehalten, wodurch die elektrischen Einführungsstücke des Steckers fest auf die elastischen, leitfähigen Stücke der Leiterplatte des Ladegerätes angepresst werden. Wenn der Stecker zurückgezogen und aufgenommen wird, werden die elektrischen Einführungsstücke von den elastischen, leitfähigen Stücken gelöst. Es kann schnell und leicht vollständig zusammengebaut werden. Es ist dauerhaft und seine Leitfähigkeitseigenschaften sind verbessert. Erfindungsgemäss ist weiters vorgesehen, dass eine zweifärbige LED-Anzeige, ein temperaturempfindlicher widerstand und die wiederaufladbaren Zellen bzw.
Speicherelemente parallel über die Ladeschaltung verbunden sind.
Wenn die Ladespannung geringer ist als die Bezugsspannung, wird das rote Licht der zweifärbigen LED-Anzeige zum Leuchten gebracht. Wenn die Zellen vollständig geladen sind, wird das grüne
EMI4.1
einem integrierten Analogschaltkreis bzw. einem linear integrierten Schaltkreis ausgegeben, um das Wiederbeladen zu stoppen. Entsprechend wird Energie gespart und die Lebensdauer des Speicherelements bzw. der Zelle wird verlängert.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein wiederaufladbares Wechselstrom/Gleichstrom-Speicherelement für ein Mobiltelefon zur Verfügung zu stellen, wobei ein nach aussen vorragender bzw. ausklappbarer und positionierbarer Stecker an der Rückseite des Gehäusekörpers angeordnet ist, wodurch das wiederaufladbare Speicherelement direkt durch Netzspannung ohne ein Lösen von dem Mobiltelefon aufgeladen werden kann.
Gemäss einer weiters bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Stecker an seinem Gehäuse rückziehbar und in dem konkaven Aufnahmeelement der Tafel bzw. Platte aufnehmbar ist, wobei gleichzeitig das elektrisch leitfähige Einführstück des
<Desc/Clms Page number 5>
Steckers von dem elastischen, leitfähigen Stück der Leiterplatte mit seinem hinteren Ende nach oben gewandt gelöst ist.
Zum Schutz gegen ein Überhitzen ist bevorzugt vorgesehen, dass die wiederaufladbaren Zellen in Serie mit einem temperaturempfindlichen Widerstand vor der Verbindung mit der Sekundärspule des Ladegeräts verbunden sind.
Die Erfindung und weitere Vorteile und Merkmale werden nachfolgend anhand eines praktischen Beispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen im Detail beschrieben, um die Realisierung der obengenannten Ziele durch Verwendung entsprechender Massnahmen zu erläutern. In der Zeichnung zeigen : Fig. 1 eine Explosionsdarstellung eines wiederaufladbaren Speicherelements für ein Mobiltelefon gemäss dem Stand der Technik, wie dies oben bereits erörtert wurde ; Fig. 2 eine Ansicht einer erfindungsgemässen Ausführungsform eines wiederaufladbaren Speicherelements für ein Mobiltelefon ; Fig. 3 eine Explosionsdarstellung des erfindungsgemässen Speicherelements für ein Mobiltelefon gemäss Fig. 2 ; Fig. 4 eine Ansicht, in welcher der Stecker (in Fig. 2) nach aussen ausgeklappt und positioniert ist ;
Fig. 5 eine Schnittansicht in vergrösserter Darstellung durch den Stecker gemäss Fig. 4 in seiner ausgeklappten und positionierten Stellung ; Fig. 6 eine Seitenansicht auf die Darstellung gemäss Fig. 5 ; Fig. 7 eine Schnittansicht ähnlich zu Fig. 6, wobei der Stecker in seiner zurückgezogenen und aufgenommenen Position gezeigt ist ; Fig. 8 ein Blockdiagramm für das Ladegerät gemäss der vorliegenden Erfindung ; Fig. 9 ein Schaltungsdiagramm für die Durchführung des in Fig. 8 gezeigten Blockdiagramms ; Fig. 10 in einer zu Fig. 2 ähnlichen Darstellung eine Ansicht einer weiteren abgewandelten Ausführungsform eines erfindungsgemässen, wiederaufladbaren Speicherelements für ein Mobiltelefon.
<Desc/Clms Page number 6>
Bezugszeichenliste
20 Tafel bzw. Platte
21 rückseitiger Gehäusekörper
22 konkaves Aufnahmeelement
23 Seitenwand
24 Seitenwand
25 Kerbe
26 Abstützplatte
27 Abstützplatte
28 Kerbe
29 Lichtfenster
30 Stecker
31 Kunststoffkörper
32 Abstützachse
33 Abstützachse
34 elektrisches Einführstück
35 elektrisches Einführstück
40 elastisches Netzspannungs-Zuführstück
41 elastisches Netzspannungs-Zuführstück
42 elastisches Ladestück
50 Leiterplatte
51 elastisches, leitfähiges Stück
52 elastisches,
leitfähiges Stück
60 Wechselstrom-Eingangsanschluss
61 Gleichrichterschaltung
62 Filterschaltung
63 Spannungs-Stabilisierschaltung
64 Treiberschaltung
65 Ladeschaltung
66 Überhitzungs-Schutzschaltung
67 wiederaufladbare Batterie
68 Gleichstrom-Ausgangsanschluss
69 Gleichstrom-Eingangsanschluss
210 rückseitiger Gehäusekörper
220 konkaves Aufnahmeelement
<Desc/Clms Page number 7>
Wie in Fig. 2 angedeutet, betrifft das wiederaufladbare Wechselstrom/Gleichstrom-Speicherelement für ein Mobiltelefon im wesentlichen ein wiederaufladbares Speicherelement für ein Mobiltelefon, welches direkt durch Netzspannung (allgemein 110 bis 240 V) aufgeladen werden kann. Ein Ladegerät ist einem Gehäuse befestigt und ein konkaver Aufnahmeraum 22 ist an der Vorderseite der Platte bzw.
Tafel 20 des Gehäuses zur Halterung des Steckers 30 (welcher sowohl ausgeklappt und positioniert als auch zurückgezogen und aufgenommen werden kann) ausgebildet ist, wobei der Stecker für ein direktes Laden mit Netzspannung verwendet wird.
Wie in Fig. 3 gezeigt, ist das Gehäuse des wiederaufladbaren Speicherelements aus der Tafel 20 und dem rückseitigen Gehäusekörper 21 durch ein Verbinden derselben durch ein Hoch- frequenz-Fusionsschweissen zusammengesetzt. Ein konkaver Aufnahmeraum 22 ist an der Vorderseite der Tafel 20 ausgebildet, wobei Kerben bzw. Ausnehmungen 25 jeweils an den hinteren Enden der linken und rechten Seitenwände 23,24 des konkaven Aufnahmeraumes 22 ausgebildet sind, um die linken und rechten Abschnitte der Kunststoff-Abstützachse 32,33 des Kunststoffkörpers 31 des Steckers 30 aufzunehmen. Die linken und rechten elektrischen Einführstücke 34,35 des Steckers verlaufen durch den Plastikkörper 31 (länger an der Vorderseite, kürzer an der Rückseite).
Ein Paar von Kunststoff-Abstützplatten 26,27 ist an der Innenseite des hinteren Gehäusekörpers einander gegenüberliegend angeordnet, wobei eine an der linken und eine an der rechten Seite angeordnet ist. Die Kunststoff-Abstützplatten umgreifen die Abstützachse 32,33 des Steckers mit ihren Kerben bzw. Ausnehmungen 28, welche an dem Vorderende der Platten angeordnet sind, um zu ermöglichen, dass der Stecker 30 um die Achse ausgeklappt und positioniert oder zurückgezogen und aufgenommen werden kann.
Die Ladegerät-Leiterplatte 50 und die wiederaufladbaren Zellen 67 sind fest in dem Gehäuse des wiederaufladbaren Speicherelements angeordnet. Zwei elastische, leitfähige Stücke bzw. Elemente 51,52 erstrecken sich von der Leiterplatte 50 und werden als Wechselstrom-Eingangsanschlüsse verwendet. Die hinteren Enden der elektrischen Einführungsstücke 34,35 des Steckers 30 werden elastisch auf die Stücke 51,52 gepresst. Die
<Desc/Clms Page number 8>
Fig. 4,5 und 6 zeigen den Stecker 30 in seiner ausgeklappten und positionierten Stellung. Der Plastikkörper 31 des Steckers 30 ist auf die linken und rechten Wänden 23,24 des konkaven Aufnahmeraums 22 abgestimmt. Die Kunststoff-Abstützachsen 32,33 werden durch Abstützplatten 26,27 und ihre Kerben 25,28 aus demselben Material umgriffen und gehalten.
Dieses Verfahren kann den elektrischen Widerstand reduzieren, die Stromleitfähigkeitseigenschaft verbessern und als ein Resultat kann der Wechselstrom in das Ladegerät durch die elektrischen Einführstücke 34, 35 des Steckers 30 und die elastischen, leitfähigen Stücke 51, 52 glatt eingebracht werden. Darüberhinaus ist diese Konstruktion dauerhaft und kann schnell und fest zusammengebaut werden. wie in Fig. 7 angedeutet, kann, wenn eine Aufladung der wiederaufladbaren Zellen nicht erforderlich ist, der Stecker 30 zurückgeklappt und in dem konkaven Aufnahmeraum 22 der Tafel 20 aufgenommen werden, wobei dann die hinteren Enden der elektrischen Einführungsstücke 34,35 des Steckers 30 von den elastischen, leitfähigen Stücken 51,52 der Leiterplatte 50 gelöst werden.
Wie dies in Fig. 8 gezeigt ist, gelangen 110 bis 240 V Wechselspannung an die Wechselstrom-Eingangsanschlüsse 60 des wiederaufladbaren Speicherelements und gelangen dann durch die Gleichrichterschaltung 61, die Filterschaltung 62, die Spannungs-Stabilisierschaltung 63, die Treiberschaltung 64 und die Ladeschaltung 65, um die wiederaufladbaren Zellen bzw. Speicherelemente 67 aufzuladen. Wenn ein am Markt erhältliches Ladegerät verwendet wird, läuft der Ladestrom durch den Gleichstromanschluss 69 und die elastischen Ladestücke 42 (wie dies in Fig. 3 angezeigt ist) in die wiederaufladbaren Zellen 67. Wenn die wiederaufladbaren Zellen vollständig geladen sind, kann der Gleichstrom in das Mobiltelefon durch den Gleichstrom-Ausgangsanschluss 68 und das leitfähige Stück 40 umgeschaltet werden, wie dies in Fig. 3 angedeutet ist.
Aus Fig. 9 ist ersichtlich, dass die 110 bis 240 V Wechselspannung an dem Wechselstrom-Eingangsanschluss 60 des Ladegerätes anliegt und dann in einen Gleichstrom durch einen Brückengleichrichter Dl der Gleichrichterschaltung 61 gleichgerichtet wird. Der strombegrenzende widerstand Rl wird verwendet, um den Strom
<Desc/Clms Page number 9>
auf einen vordefinierten Bereich zu beschränken ; der Widerstand R2 und die Diode D2, welche mit dem Transistor Ql kombiniert sind, werden als ein Filter verwendet und ergeben gemeinsam mit einer Zener-Diode D3 in der Spannungs-Stabilisierschaltung eine vergleichende Bezugsspannung für den Überstrom-Schutzabschnitt in der Steuer-bzw. Treiberschaltung.
Eine Schaltungsverknüpfung, welche eine geeignete Spannung zur Steuerung des Transistors Q2 zur Verfügung stellt, wird von einem Transistor Ql und einem Optokoppler El gebildet. Die wiederaufladbaren Zellen 67 werden durch den Transformator bzw.
Umwandler T und die Ladeschaltung 65 aufgeladen. Die Ladeschaltung 65 ist mit dem Ausgangsanschluss der Sekundärspule des Transformators verbunden. Die folgenden Elemente sind in der Ladeschaltung 65 parallel miteinander verbunden : eine zweifärbige LED-Anzeige, eine in Serie mit einer Diode D4 angeschlossene Kapazität C4 und die wiederaufladbaren Zellen 67. über eine Zener-Diode D5 und einen Widerstand R7 ist ein linear integrierter Schaltkreis bzw. integrierter Analogschaltkreis E2 an dem Verbindungspunkt der Kapazität C4 und der Diode D5 angeschlossen, um eine Bezugsspannung zur Verfügung zu stellen. Ein anderes Ende des linear integrierten Schaltkreises E2 ist an dem überkreuzungspunkt der zweifärbigen LED-Anzeige angeschlossen, um die Ladespannung mit der Bezugsspannung zu vergleichen.
Wenn die Ladespannung geringer ist als die Bezugsspannung (das Potential des Anschlusses bzw. Stiftes 3 ist geringer als jenes des Anschlusses bzw. Stiftes Nr. 2), wird die Treiberschaltung 64 zu einer Betätigung angetrieben und die wiederaufladbaren Zellen 67 werden durch den Transformator T und die Ladeschaltung 65 aufgeladen. Zur selben Zeit leuchtet die zweifärbige LED-Anzeige (siehe das Lichtfenster 69 in Fig. 3) in roter Farbe, wodurch das Laden angezeigt wird. Wenn die wiederaufladbaren Zellen vollständig geladen sind (das Potential des Anschlusses Nr. 2 ist geringer als jenes des Anschlusses Nr. 3), wird die Diode D4 leitend und es leuchtet die zweifärbige LED-Anzeige in grüner Farbe.
Zur selben Zeit wird ein geringeres Potential an den Optokoppler-Schalter El von dem integrierten Analogschaltkreis E2 ausgegeben, um den Transistor Q2 zu sperren und das Laden zu
<Desc/Clms Page number 10>
beenden. Daraus resultierend wird Energie gespart und die Lebensdauer der Schaltung und der Zellen wird verlängert.
Bevor die wiederaufladbaren Zellen 67 an die Ausgangsanschlüsse der Sekundärseite des Transformators T angeschlossen sind, werden zwei temperaturempfindliche widerstände RIO, Rll einer überhitzungs-Schutzschaltung 66 in Serie damit verbunden. Während die Temperatur in den wiederaufladbaren Zellen 67 ansteigt, sinkt der Widerstand der temperaturempfindlichen Widerstände RIO, Rll entsprechend, wobei dies einen Überhitzungsschutz darstellt, um die Beladung der wiederaufladbaren Zellen zu unterbrechen.
Wie dies in Fig. 10 gezeigt ist, ist der konkave Aufnahmeraum 220 an der Rückseite des Gehäuses 210 angeordnet, um den Stecker 30 aufzunehmen, wodurch die wiederaufladbare Zelle mit Netzspannung ohne ein Lösen vom Mobiltelefon aufladbar ist.
Zusammenfassend ergibt sich, dass das Wechselstrom/Gleichstrom-Speicherelement für ein Mobiltelefon dauerhaft ist und schnell und leicht zusammenbaubar ist ; seine Leitfähigkeit ist höher als bei bekannten Ausführungsformen ; es ist geeignet zum Aufladen eines Stand-by-Mobiltelefons ; es hat Anzeigen zur Anzeige der Ladebedingungen (laden oder vollständig geladen) ; es kann automatisch das Laden beenden, woraus resultierend die Lebensdauer der Schaltungen und der wiederaufladbaren Zellen verlängert wird ; wodurch es sämtlichen Erfordernissen in der Praxis gerecht wird.