AT505018B1

AT505018B1 - Elektronischer adapter zur optimalen ausnützung elektrochemischer speicherelemente in elektronischen verbrauchern

Info

Publication number: AT505018B1
Application number: AT0068207A
Authority: AT
Inventors: Thomas Rudolf Reiter; Daniel Katzensteiner
Original assignee: Thomas Rudolf Reiter; Daniel Katzensteiner
Priority date: 2007-05-03
Filing date: 2007-05-03
Publication date: 2008-10-15
Also published as: WO2008134784A2; WO2008134784A3; AT505018A4

Description

2 AT505 018B1

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Adapter der die Form handelsüblicher elektrochemischer Energiespeicher (Batterien, Akkus...) hat und in dessen Innerem ein etwas kleinerer elektrochemischer Energiespeicher, ein elektronisches Schaltnetzteil, eine elektronische Steuerung und ein Umweltsensor untergebracht sind.

Bei einer Analyse der von typischen österreichischen Haushalten weggeworfenen Batterien stellt man fest, dass diese gar nicht leer sind sondern noch Restkapazitäten bis zu 50% besitzen. Hauptgrund dafür ist, dass viele batteriebetriebene Geräte schon bei einer Spannung von 1,35V pro Batterie abschalten. Würde es gelingen diese Restkapazitäten voll auszunützen, könnte der Batteriemüll um etwa ein Drittel reduziert werden.

Eine weitere, viel größere Reduktion des Batterieverbrauchers könnte durch die häufigere Verwendung von Akkus erfolgen.

Die Verwendung von Akkus scheidet aber oft von vornherein aus, weil diese meist eine viel kleiner Nennspannung (NiCd-Akkus ca. 1.25V) als Batterien (Alkaline ca. 1.5V) aufweisen.

Durch den Erfmdungsgemäßen Einbau eines Schaltnetzteiles in den Adapter wird die Spannung des ebenfalls im Adapter eingebauten elektrochemischen Energiespeichers elektronisch auf den Wert z.B. einer noch fast neuwertigen Batterie oder aufgeladenen Akkus hochgetaktet und zwar so lange, wie Energie gebraucht wird bzw. bis der elektrochemische Speicher im Adapter vollständig entleert ist.

Dadurch wird erreicht, dass: • die häufig verschwendete Restkapazität von elektrochemischen Energiespeichern vollständig genützt wird, • tragbare Geräte die bei Absinken der Versorgungsspannung unter 1,35V pro Batterie abschalten auch mit Akkus betrieben werden können, • tragbare ältere Geräte die Batteriebauformen benötigen, die nicht mehr hergestellt werden, durch den Einsatz von Adaptern gleicher Bauform die aber mit gut verfügbaren elektrochemischen Speichern bestückt sind, weiter betrieben werden können, • Geräte mit hoher Versorgungsspannung durch Einsatz von Adaptern die die Spannung auf ein Vielfaches des eingebauten elektrochemischen Energiespeichers elektronisch hochtakten auch für den mobilen Einsatz geeignet werden, • wesentliche Betriebsparameter (Helligkeit, Umdrehungszahl,...) von tragbaren Geräten während der gesamten Batterielebensdauer konstant bleiben, und damit insgesamt die Müllberge kleiner werden.

Beispielhaft zeigt Fig. 1 als Ausführungsbeispiel der Erfindung den Adapter (1) in dessen Innerem sich ein elektrochemischer Energiespeicher (2) und eine elektronische Schaltung (3), die das Schaltnetzteil, die Steuerelektronik und den Sensor umfasst, befinden.

Das Adaptergehäuse besteht aus einem Oberteil (4) mit dem Pluspol (5) und einer Verschlusskappe (6), die den Minuspol bildet.

Da das elektronische Schaltnetzteil in dem Moment im Betrieb ist, wo der Adapter mit dem elektrochemischen Energiespeicher bestückt wird und ein Schaltnetzteil auch im Leerlauf Energie verbraucht und somit wertvolle Batterie- bzw. Akkuenergie verschwendet, muss mit einer Steuerelektronik sichergestellt werden, dass der Adapter nur dann in Betrieb ist, wenn tatsächlich Energie benötigt wird.

Claims

3 AT 505 018B1 Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, dass ein Sensor Umweltdaten erhebt, aus denen geschlossen werden kann, dass das mobile Gerät verwendet werden soll. Beispielhaft kann das ein Sensor für Vibration, Erschütterung, Temperatur, Luftfeuchtigkeit oder Ähnliches sein. Eine Steuerelektronik überwacht nun laufend den Sensor und aktiviert das Schaltnetzteil wenn das zu versorgende Gerät in Betrieb sein muss. Ein Blockschaltbild zeigt Fig. 2. Da viele tragbare Geräte in einer Netzstation in Betriebspausen aufgeladen werden, wurde auch eine Ladeschaltung mit Diodenfunktion vorgesehen, die ein Laden auch des im Adapter eingebauten Akkus ermöglicht, und zwar so, dass dessen Ladeparameter eingehalten werden und im Entladebetrieb keine Rückströme fließen. Patentansprüche: 1. Gerät zur Ausnützung der Restenergie von elektrochemischen Speicherelementen, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Batterieform aufweisenden Gehäuse (1) ein Speicherelement (2) in einer Aufnahmehalterung und eine an sich bekannte Schaltung (3) zur Hochtaktung der Restspannung des Speicherelements (2) auf die ursprüngliche Nenn-bzw. Betriebsspannung angeordnet sind.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung (3) mit einem Sensor (3) für Vibrationen, Erschütterungen, Temperatur, Luftfeuchtigkeit oder dgl. verbunden ist, welcher über ein Zeitschaltglied (3) bei längerer Ruheperiode die Schaltung (3) stromlos macht, bzw. nach Aktivierung wieder einschaltet.
3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verwendung mit wiederaufladbaren Speicherelementen (2) die Schaltung (3) zusätzlich mit einer Ladeschaltung (3) versehen ist. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen