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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Mikrobatterieladegerät, insbesondere ein Mobiltelefon-Mikrobatterieladegerät, und genauer auf ein Ladegerät, welches sehr kompakt ist, um die Mitnahme bzw. Verwendung zu erleichtern und welches einen Schaltungsaufbau aufweist, um eine automatische Adaptierung an unterschiedliche Spannungen zu ermöglichen, welches insbesondere für eine Verwendung in Kraftfahrzeug-Stromversorgungssystemen und in öffentlichen Elektrizitätsnetzen adaptiert ist. Darüberhinaus ist die vorliegende Erfindung für eine Verwendung mit Nickel-Wasserstoff- und Lithium-Ionen-Batterien adaptiert, sodass keine Notwendigkeit einer Entladung der Elektrizität besteht und keine nachteiligen Memory-Effekte auftreten.
Die zur Zeit sehr populären Mobiltelefone werden im Zusammenhang mit einem Ladegerät verwendet, sodass es eine ausreichende Leistungsversorgung aufweist, um eine Verwendung zu jeder Zeit zu ermöglichen. Jedoch sind konventionelle Ladegeräte üblicherweise sehr grossbauend bzw. unhandlich und weisen aufgrund von verschiedenen Beschränkungen die folgenden Nachteile auf :
1. Da das konventionelle Ladegerät nicht an unterschiedliche Spannungen adaptierbar ist, kann es in Ländern, wo die Netzspannung unterschiedlich ist, nicht verwendet werden.
2. Da das konventionelle Ladegerät mit einem Versorgungkabel für Ladezwecke versehen ist, kann das Kabel bzw. der Draht verknotet werden. Es ist auch mühsam, den Anschlussdraht bzw. das Versrogungskabel zusammenzubauen und anzuschliessen.
3. Das konventionelle Ladegerät kann nur Nickel-KadmiumBatterien aufladen und kann nicht wirksam die Batterietypen identifizieren, für welche es unbrauchbar bzw. nicht verwendbar ist.
4. Da das konventionelle Ladegerät keine Schutzschaltung aufweist, wird es sich nicht automatisch abschalten, wenn die Batterien vollständig geladen sind.
5. Bezugnehmend auf Punkt 4 oben kann, da das konventionelle Ladegerät keine Schutzschaltung beinhaltet, wenn die Batterien vollständig geladen sind, die Temperatur ansteigen, wobei dies mehr Leistung verbrauchen wird und eine Beschädigung der internen Komponenten hervorrufen kann, sodass deren Einsatzdauer verkürzt wird.
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6. Das konventionelle Ladegerät ist nicht mit einer Siebbzw. Filterschaltung versehen. Daher kann es eine Interferenz bzw. Beeinflussung von elektrischen Strömen und Spannungen nicht wirksam vermeiden.
Es ist ein wesentliches Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung für ein Mobiltelefon-Mikrobatterie- ladegerät zur Verfügung zu stellen, welches die Benutzung von Anschlussdrähten bzw. Versorgungskabeln von konventionellen Ladegeräten vermeidet und welches einen rotierbaren, abdeckbaren Ladegerätanschluss verwendet, um diesen direkt mit einem elektrischen Anschluss bzw. einer elektrischen Steckdose zu verbinden. Darüberhinaus zielt der vorliegenden Erfindung auf eine kompakte Ausführungsform ab, welche auf unterschiedliche Netzspannungen als auch für eine Verwendung mit Kraftfahrzeug-Strom- versorgungs-bzw.-Elektrizitätssystemen adaptierbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgaben betrifft die vorliegende Erfindung ein Mikrobatterieladegerät, insbesondere Mobiltelefon-Mikrobatterieladegerät, umfassend ein Gehäuse, einen drehbaren bzw. verschwenkbaren, verdeckbaren Ladegerätanschluss und eine interne Schaltung bzw. einen Schaltungsaufbau, wobei der Ladegerätanschluss an einer Rückseite des Gehäuses angeordnet ist und um etwa 900 verdrehbar ist, um in eine Betriebsposition zu gelangen und in einen elektrischen Anschluss bzw. Stecker einführbar zu sein, während das Ladegerät eine darauf einführbar vorgesehene Batterie aufweist ; wobei die Schaltung eine überlast-Überspan- nungs-Schutzschaltung, eine elektromagnetische Sieb- bzw.
Filterschaltung gegen Interferenz, eine Spannungsstabilisierschaltung, eine Oszillationsschaltung bzw. einen Schwingkreis, eine Wechselstrom-Gleichrichterschaltung, eine KraftfahrzeugladungsGleichstrom-Eingangsschutzschaltung, eine Wechselstrom-Siebbzw. -Filterschaltung, eine Detektionsschaltung und ein automatisches Leistungsunterbrechungssystem beinhaltet.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass Wechselstromeingänge von dem Ladegerätanschluss mit einer Spannung im Bereich von 110 v bis 240 v vorgesehen sind und ein Überlastschutz und ein überspannungsschutz vorgesehen ist, dass der Wechselstrom anschliessend durch das elektromagnetische Interferenzfilter verarbeitet wird, wobei die Span-
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nungsstabilisierschaltung von einem Transistor gebildet ist, dessen Ein- oder Aus-Signale basierend auf der Wellenform der Oszillationsschaltung bestimmt werden, dass die Spannung durch einen Transistor reduziert wird und in einen Gleichstrom durch eine Diode gleichgerichtet wird,
dass ein Anschluss der Schaltung als das Kraftfahrzeugladungs-Gleichstromeingangsende dient und zu einem Sperrspannungsschutz fähig ist, wobei ein Kondensator als eine Wechselstrom-Filterkapazität verwendet wird, dass die Detektionsschaltung detektiert, ob die Batterie vollständig geladen ist oder nicht, wobei zustimmendenfalls ein steuerbarer Siliziumgleichrichter seinen Betrieb aufnimmt, um automatisch die Leistungszufuhr zu unterbrechen und die Beladung zu beenden, wobei eine grüne Leuchtdiode eingeschaltet wird, wobei die Detektionsschaltung fortgesetzt die Spannung und das Stromausmass der Batterie detektiert und die Beladung der Batterie fortsetzt, wenn der detektierte Wert geringer ist als ein vorbestimmter Wert, oder andernfalls den Leistungs-Aus-Zustand aufrecht erhält, wobei eine Beladung fortgesetzt wird,
wenn sich die Detektionsschaltung in einem nicht-gesättigten Zustand befindet, wobei eine rote Leuchtdiode eingeschaltet ist.
Gemäss der vorliegenden Erfindung umfasst somit das verbesserte Mikrobatterieladegerät, insbesondere das Mobiltelefon-Mikrobatterieladegerät, ein Gehäuse, einen rotierbaren bzw. verschwenkbaren, abdeckbaren Ladegerätanschluss und eine innere Schaltungsvorrichtung bzw. einen internen Schaltkreis. Der interne Schaltkreis beinhaltet eine Überlast-, überspannungSchutzschaltung, eine elektromagnetische Interferenz-Filterschaltung, eine Spannungs-Stabilisierschaltung, einen Schwingkreis, eine Wechselstrom-Gleichrichterschaltung, eine Kraftfahrzeugladungs-Gleichstrom-Eingangsschutzschaltung, eine Wechselstrom-Sieb- bzw. -Filterschaltung, eine Detektionsschaltung und ein automatisches Leistungsunterbrechungssystem. Die durch die vorliegende Erfindung erzielbaren Vorteile sind Folgende :
1. Der grösste Ausgangs- bzw. Ausgabestrom des vorliegenden Ladegerätes beträgt 250 mA.
Die Ladung erfolgt schnell und die Wirksamkeit bzw. Effizienz ist gross. Die Spannung kann innerhalb eines Bereiches von 90 bis 250 V eingestellt werden und ist nicht auf irgendeine Spannungsumgebung bzw. Spannungsbedingung
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beschränkt. Die vorliegende Erfindung kann in jedem Land verwendet werden.
2. Die vorliegende Erfindung kann zur Ladung von NickelWasserstoff- oder Lithium-Ionen-Batterien verwendet werden, wobei dies eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik ist, mit welchem nur Batterien eines einzigen Typs aufgeladen werden können. Die vorliegende Erfindung weist zusätzlich eine Verzögerungs-Identifizierungsschaltung auf und kann Nickel-Wasserstoffoder Lithium-Ionen-Batterien identifizieren, um mit dem Beladungsvorgang fortzufahren.
3. Die vorliegende Erfindung ist mit einer überladungs- Schutzschaltung ausgestattet. Wenn die Batterie vollständig geladen ist, wird das Ladegerät gemäss der vorliegenden Erfindung automatisch ausgeschaltet und die Aufladung wird beendet, um die Batterien zu schützen.
4. Die vorliegende Erfindung weist eine Ausgangsschutzschaltung auf, sodass kein elektrisches Lecken an dem Ausgangsende auftritt.
5. Die vorliegende Erfindung ist mit einer EMI-Filterschaltung gegen elektromagnetische Interferenzen versehen, sodass sie eine Interferenz mit bzw. Störung von elektrischen Strömen und Spannungen für elektrische Haushaltsgeräte verhindern kann.
6. Da die durch das Ladegerät gemäss der vorliegenden Erfindung verbrauchte Leistung nur 40 mW beträgt, wird die Temperatur der Komponenten nicht ansteigen, wodurch die Einsatzzeit des Ladegerätes gemäss der vorliegenden Erfindung verlängert wird.
7. Die vorliegende Erfindung kann städtische bzw. öffentliche Elektrizitätsnetze und Kraftfahrzeug-Elektrizitätsnetze zu Wiederaufladungszwecken verwenden, wobei dies sehr praktisch im Vergleich zum bekannten Stand der Technik ist.
Die obengenannten und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen verständlich werden, in welchen : Fig. 1 eine schematische Explosionsdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines Ladegerätes gemäss der vorliegenden Erfin-
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dung ist, welches in Verbindung mit einer Batterie verwendet wird ; Fig. 2 eine schematische Ansicht der Rückseite sowie eine Seitenansicht der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ; Fig. 3 ein Flussdiagramm des internen Schaltungsaufbaus gemäss der Ausführungsform entsprechend der vorliegenden Erfindung ist ; und Fig. 4 eine detaillierte Strukturdarstellung der gesamten Schaltung der vorliegenden Erfindung ist.
Unter Bezugnahme auf Fig. l ist die vorliegende Erfindung auf ein Mikroladegerät, insbesondere auf ein Mikroladegerät, welches für verschiedene Arten von üblicherweise auf dem Markt erhältlichen, wiederaufladbaren Batterien verwendet werden kann, gerichtet. Das Ladegerät gemäss der vorliegenden Erfindung umfasst im wesentlichen ein Gehäuse l, einen rotierbaren bzw. verschwenkbaren, abdeckbaren bzw. verdeckbaren Ladegerätanschluss 2 und eine innere Schaltung 3. Die Vorderseite des Gehäuses 1 weist eine Haltenut bzw.
Aufnahmerille 11 für ein Zusammenwirken mit einer bzw. abgestimmt auf eine Batterie 4 auf, sodass ein Vorsprung 41 der Batterie mit der Haltenut 11 in Eingriff gebracht werden kann, um schnell die Batterie 4 an dem Gehäuse 1 festzulegen, wodurch eine leitfähige Platte 12 an dem Gehäuse angepresst werden kann, um eine Beladung zu erzielen.
Fig. 2 zeigt eine Rückseite des Gehäuses 1 und eine Seitenansicht des Ladegeräts. Der Ladegerätanschluss 2 ist an der Rückseite des Gehäuses 1 angeordnet. Der Ladegerätanschluss ist mit der internen Schaltung 3 verbunden, um als ein Leistungseingangsende des Schaltungsaufbaus zu dienen. Der Ladegerätanschluss 2 kann um etwa 90"verdreht bzw. verschwenkt werden, um in eine Betriebsposition zu gelangen und kann in eine elektrische Fassung bzw. elektrische Steckdose eingeführt werden. Es wird somit geschätzt werden, dass das Ladegerät gemeinsam mit der Batterie 4 direkt mit der Stromversorgungsquelle mit Hilfe des Ladegerätanschlusses 2 ohne Erfordernis einer Verwendung eines Anschlusskabels oder eines Adapters verbunden werden kann.
Zusätzlich kann bei Nichtverwendung der Ladegerätanschluss 2 verschwenkt werden und in einer Ausnehmung 21 an der Rückseite des Gehäuses 1 aufgenommen und von dieser abgedeckt werden, um fluchtend bzw.
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bündig mit der Oberfläche des Gehäuses l in bezug auf die Aussenoberfläche angeordnet zu werden.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 beinhaltet die Schaltung 3 gemäss der vorliegenden Erfindung eine überlast-, Überspannungs-Schutzschaltung A, eine Sieb- bzw. Filterschaltung B für elektromagnetische Interferenzen oder Störungen, eine Spannungsstabilisierschaltung C, eine Oszillatorschaltung bzw. einen Schwingkreis D, eine Wechselstrom-Gleichrichterschaltung E, eine Kraftfahrzeugladungs-Gleichstrom-Eingangsendeschutzschaltung F, eine Wechselstrom-Sieb- bzw. -Filterschaltung G, eine Identifizierungs-bzw. Detektionsschaltung H und ein automatisches Leistungsunterbrechungssystem I, für welche Folgendes gilt : A : Ein Wechselstrom wird über den Ladegerätanschluss 2 zugeführt. Die Spannungen können in einem Bereich von 110 V bis 240 V liegen.
Fl führt einen überlastschutz durch, während AVR1 und F1 einen überspannungsschutz ausbilden ;
B : Darauf führen Cl, Ll, L2 einen Sieb- bzw. Filtervorgang gegen elektromagnetische Interferenzen bzw. Störungen durch ;
C : Der Transistor Ql und Rl, R3, R4 bilden eine Spannungsstabilisierschaltung, wobei die Ein- oder Aus-Signale basierend auf der Wellenform der Oszillatorschaltung bestimmt werden, D : ZI, Dl, C4 und R2 bilden eine Oszillatorschaltung bzw. einen Schwingkreis, um das Ein- oder Aus-Signal des Transistors Q1 zu steuern bzw. zu regeln ; E : Darauffolgend wird die Spannung durch Tl reduziert und in einen Gleichstrom durch D2 gleichgerichtet ;
F : Jl der Schaltung ist das Kraftfahrzeugladungs-Gleich- stromeingangsende, wobei D3 als ein Sperrspannungsschutz verwendet wird ;
G :
Dies ist die Wechselstrom-Sieb- bzw. -Filterschaltung, wobei C6 als eine Wechselstrom-Filterkapazität verwendet wird ;
H : Dies ist die Detektionsschaltung, welche verwendet wird, um zu detektieren, ob die Batterie vollständig geladen ist oder nicht ; I : Dies ist das automatische Leistungsunterbrechungssystem.
Wenn die Detektionsschaltung detektiert, dass die Batterie vollständig geladen ist, wird ein steuerbarer Siliziumgleichrichter SCR2 seinen Betrieb starten, um die Leistungszufuhr zu unter-
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brechen, wodurch das Beladen abgeschlossen wird und die Batterie geschützt wird ;
J : Dies ist die Schaltungssättigung-Anzeigeschaltung. Wenn die Batterie vollständig geladen ist, leuchtet die Leuchtdiode LEDl mit einem grünen Licht. Die Detektionsschaltung wird jedoch fortsetzen, die Batteriespannung und das Ausmass des elektrischen Stroms zu detektieren. Wenn dies geringer ist als ein bestimmter Wert, wird die Beladung fortgesetzt. Andernfalls wird die Leistung ausgeschaltet bzw. unterbrochen verbleiben.
Die Detektion wird in diesem Zustand fortgesetzt, bis die Batterie aus dem Ladegerät entfernt ist ; K : Dies ist eine gewöhnliche, aufladbare Batterieeinheit, eine Last der Schaltung ; L : Falls die Detektionsschaltung detektiert, dass sich die Schaltung nicht in einem gesättigten Zustand befindet, wird die Beladung fortgesetzt und die Leuchtdiode LED2 leuchtet mit einem roten Licht.
Durch den obengenannten Schaltungssaufbau 3 weist die vorliegende Erfindung nicht nur die Vorteile einer raschen und effizienten Beladung auf, sondern sie kann auch auf Spannungen in dem Bereich von 90 V bis 250 V adaptiert werden, wodurch sie nicht auf eine beliebige Spannungsumgebung beschränkt ist. Die vorliegende Erfindung kann in jedem Land verwendet werden und ist daher sehr praktisch. Insbesondere vermeidet die vorliegende Erfindung die Verwendung von Anschlussdrähten bzw. -kabeln, Adaptern oder anderem zusätzlichem Zubehör. Es wird daher geschätzt werden, dass die vorliegende Erfindung eine wesentliche Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik darstellt.
Zusammenfassend ist die vorliegende Erfindung sehr praktisch und weist mehrere vorteilhafte Effekte auf. Sie ist auch einfach in ihrer Konstruktion und leicht und sicher betätigbar.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die bevorzugte Ausführungsform derselben erläutert und beschrieben wurde, soll verstanden werden, dass sie keineswegs auf die Details dieser Ausführungsform beschränkt sein soll, sondern dass vielfache Modifikationen innerhalb des Umfanges der beigeschlossenen Ansprüche möglich sind.