CH682779A5 - Power supply arrangement for electrical equipment. - Google Patents
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Description
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CH 682 779 A5 CH 682 779 A5
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Beschreibung description
Die Erfindung richtet sich auf eine Spannungs-versorgungsanordnung für elektrische Geräte, wie z.B. tragbare Computer dgl. umfassend eine Mehrzahl wiederaufladbarer Batterien bzw. Akkus, welche miteinander mechanisch und elektrisch verbunden und in eine Ausnehmung des Geräts formschlüssig einsetzbar sind. The invention is directed to a voltage supply arrangement for electrical devices, such as e.g. portable computers or the like. comprising a plurality of rechargeable batteries or rechargeable batteries which are mechanically and electrically connected to one another and can be inserted in a form-fitting manner in a recess in the device.
Derartige Batteriepakete werden praktisch für alle batteriebetriebenen, tragbaren elektrischen Geräte benötigt. In den meisten Fällen werden die Batterien individuell in jeweils vorgesehene Plätze eines Kunststoff-Schalengehäuses eingesetzt. Um die Grössentoleranzen unterschiedlicher Batteriehersteller ausgleichen zu können, müssen die Batterien in einem solchen Gehäuse über Federkontakte gelagert werden. Dies bringt die Gefahr mit sich, dass bei mechanischen Erschütterungen die Qualität der Kontakte leidet oder Kontakte ganz unterbrochen werden, was zu einer Fehlfunktion bzw. einer Nicht-funktion des jeweiligen Gerätes führt. Such battery packs are required for practically all battery-operated, portable electrical devices. In most cases, the batteries are inserted individually into the designated spaces in a plastic shell housing. In order to be able to compensate for the size tolerances of different battery manufacturers, the batteries must be stored in such a housing via spring contacts. This entails the risk that the quality of the contacts suffers or the contacts are completely interrupted in the event of mechanical shocks, which leads to a malfunction or a non-function of the respective device.
Es ist auch schon bekannt geworden, Batterien und auch wiederaufladbare Batterien mittels eines Schrumpfschlauches zu einem Paket zu vereinen. Hierdurch wird aber im wesentlichen nur ein mechanischer Zusammenschluss erreicht, wobei insbesondere auch keine Möglichkeit besteht, eine Anpassung der Paketabmessungen an die Ausnehmung in dem jeweiligen Gerät vorzunehmen. It has also become known to combine batteries and also rechargeable batteries into a package using a shrink tube. In this way, however, essentially only a mechanical connection is achieved, and there is in particular no possibility of adapting the package dimensions to the recess in the respective device.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein leichtes, kompaktes, an unterschiedliche Geräte individuell anpassbares Batteriepaket zu schaffen, welches zuverlässig kontak-tierbar ist und ein Entgasen der Batterien ermöglicht. Proceeding from this, the object of the invention is to create a light, compact battery pack which can be individually adapted to different devices and which can be reliably contacted and enables the batteries to be degassed.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Batterien bzw. Akkus in einen der Ausnehmung des Gerätes in der Form angepassten Schaumstoffkörper eingeschäumt sind. According to the invention, this object is achieved in that the batteries or rechargeable batteries are foamed into a foam body which is shaped to match the recess of the device.
Ein derartiger Schaumstoffkörper, der z.B. aus Polyurethanschaum bestehen kann, lässt sich äusserst genau in seinen Aussenabmessungen herstellen, wobei etwaige Grössentoleranzen der Batterien selbst ausgeglichen werden. Aufgrund der porigen Struktur des Schaumstoffes ist dieser als solcher sehr leicht, so dass es zu einer wesentlichen Gewichtseinsparung im Vergleich zu in der Elektrotechnik z.B. üblichen Eingiessverfahren unter Verwendung von Epoxidharz kommt. Such a foam body, e.g. can consist of polyurethane foam, can be manufactured extremely precisely in its outer dimensions, whereby any size tolerances of the batteries themselves are compensated. Due to the porous structure of the foam, it is very light as such, so that it saves a considerable amount of weight compared to e.g. in electrical engineering. usual pouring process using epoxy resin.
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass eine Kontaktleiste in den Schaumstoffkörper zur Aussenseite hin frei liegend eingeschäumt ist. Vor dem Ein-schäumen wird die Mehrzahl von Batterien untereinander verdrahtet, wobei die Drahtenden zu dieser Kontaktleiste geführt werden. Die Kontaktleiste kann in der Form mittels entsprechender Formaus-nehmungen bzw. Vorsprünge ganz exakt positioniert werden. An ihrer Innenseite kann die Kontaktplatte Vorsprünge aufweisen, um eine zuverlässige Verankerung im Schaumstoffkörper zu erreichen. Nach der Entformung liegt die Kontaktplatte dann einerseits fest im Schaumstoffkörper verankert, andererseits bietet sie zur Aussenseite hin frei zugängliche, exakt positionierte Kontakte. It is advantageously provided that a contact strip is foamed into the foam body lying exposed to the outside. Before foaming, the plurality of batteries are wired to one another, the wire ends being guided to this contact strip. The contact strip can be positioned exactly in the shape by means of corresponding shape recesses or projections. The contact plate can have projections on its inside in order to achieve reliable anchoring in the foam body. After removal from the mold, the contact plate is then firmly anchored in the foam body, on the other hand, it offers freely accessible, precisely positioned contacts on the outside.
Insoweit ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Kontaktleiste eine Mehrzahl von Halteausneh-mungen zum Einschieben von mit Leitungsdrähten verbundenen elektrischen Kontaktplatten aufweist. Auf diese Weise können die Kontaktplatten vor dem Umschäumen, d.h. vor Ausbildung des Schaumstoffkörpers, einfach in die Kontaktleiste eingeschoben werden. In this respect, it is advantageously provided that the contact strip has a plurality of holding recesses for inserting electrical contact plates connected to lead wires. In this way, the contact plates can be before forming the foam body, simply be pushed into the contact strip.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass wenigstens zwei der Kontaktplatten mit einem Temperaturmesswiderstand verbunden sind. Ein derartiger Temperaturmesswiderstand kann dazu verwendet werden, insbesondere beim Laden eine unzulässige Erwärmung zu erfassen. Wenn dementsprechend also die Spannungsversorgungsanordnung aus dem Gerät herausgenommen und in ein korrespondierendes Ladegerät eingesetzt wird, kann gleichzeitig mit dem Einsetzen auch eine Kontaktierung der Temperaturüberwachung erfolgen. Furthermore, it can be provided that at least two of the contact plates are connected to a temperature measuring resistor. Such a temperature measuring resistor can be used to detect inadmissible heating, especially when charging. Accordingly, if the voltage supply arrangement is removed from the device and inserted into a corresponding charger, the temperature monitoring can also be contacted at the same time as it is inserted.
Um zu vermeiden, dass es bei der Handhabung der Spannungsversorgungsanordnung vor dem Einsetzen in das Gerät oder in eine Ladeeinrichtung zu Kurzschlüssen durch Berührung der Kontakte kommen kann, kann vorgesehen sein, dass die Kontaktleiste mit einer abnehmbaren Schutzabdek-kung abgedeckt ist. Diese Schutzabdeckung kann auch zurückklappbar oder zurückschiebbar ausgebildet sein. In order to avoid short-circuits caused by touching the contacts when handling the voltage supply arrangement before being inserted into the device or into a charging device, it can be provided that the contact strip is covered with a removable protective cover. This protective cover can also be designed such that it can be folded back or pushed back.
Günstigerweise sind im Bereich der Kontaktplatten der Kontaktleiste in der Schutzabdeckung Messbohrungen vorgesehen. Durch diese Messbohrungen hindurch kann der Ladezustand der Spannungsversorgungsanordnung überprüft werden, ohne dass die Schutzabdeckung abgenommen werden muss. Trotzdem bleibt der Schutz gegen eine unbeabsichtigte Kontaktierung unverändert aufrechterhalten. Measuring bores are advantageously provided in the protective cover in the area of the contact plates of the contact strip. The state of charge of the voltage supply arrangement can be checked through these measuring bores without the protective cover having to be removed. Nevertheless, protection against unintentional contact remains unchanged.
Auf die die Kontakte der Akkus bzw. Batterien aufweisenden Stirnseiten sind vorteilhafterweise gasdurchlässige Abdeckplatten aus Vliesmaterial o.dgl. aufgesetzt. Durch diese Ausgestaltung wird dem Umstand Rechnung getragen, dass auch hochwertige wiederaufladbare Batterien zumindest unter bestimmten Umständen ausgasen. Diesem austretenden Gas muss ein Austreten nach aussen möglich sein. Zusätzlich können noch Bohrungen eingebracht werden, welche ein problemloses Austreten des Gases erleichtern. Gas-permeable cover plates made of nonwoven material or the like are advantageously on the end faces having the contacts of the rechargeable batteries or batteries. put on. This configuration takes into account the fact that even high-quality rechargeable batteries outgas at least under certain circumstances. This escaping gas must be able to escape to the outside. In addition, holes can be drilled to make it easier for the gas to escape.
Die Abdeckplatten können Ausnehmungen zum Aufsetzen von Kontaktlaschen aufweisen, wobei die Kontaktlaschen zur Verbindung der Poie benachbarter Batterien dienen. The cover plates can have recesses for attaching contact tabs, the contact tabs serving to connect the poie of adjacent batteries.
Um bereits vor dem Giessen des Schaumstoffkörpers die einzelnen Batterien zu positionieren und zusammenzuhalten, können diese mittels eines Isolierschlauches o.dgl. gebündelt sein. In order to position and hold the individual batteries together before casting the foam body, they can be made using an insulating tube or the like. be bundled.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigen The invention is described in more detail below on the basis of preferred embodiments in conjunction with the drawing. Show
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfin-dungsgemässen Spannungsversorgungsanordnung im fertigen Zustand und 1 is a perspective view of a voltage supply arrangement according to the invention in the finished state and
Fig. 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Einzelteile einer erfindungsgemässen Span- 2 shows an exploded perspective view of the individual parts of a cutting device according to the invention.
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nungsversorgungsanordnung vor dem Umschäu-men. Power supply arrangement before foaming.
Eine in der Zeichnung dargestellte erfindungsge-mässe Spannungsversorgungsanordnung 1 umfasst eine Mehrzahl von runden, stabförmigen, wiederauf-ladbaren Batterien 2, von welchen z.B. je drei in einer Reihe hintereinander und je drei derartiger Reihen nebeneinander ein Paket bilden. Die einzelnen Reihen sind mittels eines Isolierschlauches 3 vorgebündelt. Kontaktierungsplatten 4 und Drähte 5 sorgen für eine Verbindung der aufladbaren Batterien 2 in Form einer Reihenschaltung, wobei die freien Enden der Drähte 5 mit Kontaktplatten 6 verbunden sind. Weiterhin kann eine Temperaturüberwachung in Form von Temperaturmesswiderständen 7 vorgesehen sein, welche ebenfalls mit Kontaktplatten 6 verbunden sind. Diese Kontaktplatten 6 werden in Halteausnehmungen 27 einer Kontaktleiste 8 eingeschoben. Die Kontaktleiste 8 weist Ansätze 9 zur Erzielung einer festen Verbindung mit dem herzustellenden und nachfolgend beschriebenen Schaumstoff-Formkörper auf. A voltage supply arrangement 1 according to the invention shown in the drawing comprises a plurality of round, rod-shaped, rechargeable batteries 2, of which e.g. three each in a row and three such rows next to each other form a package. The individual rows are pre-bundled by means of an insulating tube 3. Contacting plates 4 and wires 5 ensure a connection of the rechargeable batteries 2 in the form of a series connection, the free ends of the wires 5 being connected to contact plates 6. Furthermore, temperature monitoring in the form of temperature measuring resistors 7 can be provided, which are also connected to contact plates 6. These contact plates 6 are inserted into holding recesses 27 in a contact strip 8. The contact strip 8 has approaches 9 for achieving a firm connection with the foam molded body to be produced and described below.
Die Kontaktleiste 8 ist mittels einer Abdeckung 10 abgedeckt, welche, wie gestrichelt angedeutet, zurückklappbar bzw. zurückziehbar oder abnehmbar ist, wenn die Spannungsversorgungsanordnung in ein Gerät eingesetzt werden soll. The contact strip 8 is covered by a cover 10 which, as indicated by dashed lines, can be folded back or retracted or removed if the voltage supply arrangement is to be used in a device.
In der Schutzabdeckung 10 ist eine Mehrzahl von Messbohrungen 11 vorgesehen, welche das Aufsetzen von Prüfspitzen eines Messinstrumentes gestatten, um den Ladezustand zu ermitteln. A plurality of measuring bores 11 are provided in the protective cover 10, which allow test probes of a measuring instrument to be attached in order to determine the state of charge.
Auf die Stirnseiten 12 des Batteriepakets sind Abdeckplatten 13 aufgesetzt, welche sich längs der Oberseite erstreckende Laschen 14 aufweisen, welche mit Entlüftungsbohrungen 15 versehen sind, die mit Bohrungen 19 im Schaumstoff-Formkörper 17 korrespondieren. Die Platten 13 selbst weisen Ausnehmungen 16 auf, um das Anbringen von Kontaktierungsplatten 4 zu ermöglichen. On the end faces 12 of the battery pack, cover plates 13 are placed, which have tabs 14 which extend along the upper side and which are provided with ventilation bores 15 which correspond to bores 19 in the foam molded body 17. The plates 13 themselves have recesses 16 in order to enable contact plates 4 to be attached.
Zusätzlich oder alternativ kann der Schaumstoff-Formkörper 17 Aussparungen (nicht dargestellt) aufweisen, die im Isolierschlauch 3 angeordnete Öffnungen (nicht dargestellt) freilegen und so das Ausgasen erleichtern bzw. ermöglichen. Additionally or alternatively, the molded foam body 17 can have cutouts (not shown) which expose openings (not shown) arranged in the insulating tube 3 and thus facilitate or enable outgassing.
Die in Fig. 2 dargestellte, vorstehend beschriebene Anordnung wird nach Einsetzen in eine Gussform mit Polyurethan-Schaumstoff unter Ausbildung eines Schaumstoff-Formkörpers 17 umgössen, der in Fig. 1 im gegossenen Zustand und in Fig. 2 ebenfalls im fertigen Zustand, jedoch nur strichpunktiert, eingezeichnet ist. The arrangement shown in FIG. 2, described above, is cast with polyurethane foam after insertion into a mold to form a foam molded body 17, which in FIG. 1 is in the cast state and in FIG. 2 is also in the finished state, but is only dash-dotted is drawn.
Wie sich noch aus Fig. 1 ergibt, können in dem Schaumstoff-Formkörper 17 Halteausnehmungen 18 vorgesehen sein, welche mit korrespondierenden Ausnehmungen an der geräteseitigen Ausnehmung zusammenwirken und eine exakte Positionierung sicherstellen. Sofern es erforderlich ist, die Spannungsversorgungsanordnung selbst einrastbar am Gerät festzulegen, können im Bereich dieser Ausnehmungen 18 z.B. federbeaufschlagte Halteschieber vorgesehen sein. As can also be seen from FIG. 1, holding recesses 18 can be provided in the molded foam body 17, which cooperate with corresponding recesses on the recess on the device side and ensure exact positioning. If it is necessary to lock the voltage supply arrangement itself on the device, in the area of these recesses 18 e.g. spring-loaded holding slide should be provided.
Aus dem Vorstehenden ergibt sich, dass mit der erfindungsgemässen Spannungsversorgungsanordnung eine kompakte, leichte Anordnung geschaffen wird, welche eine sehr problemlose Handhabung beim Einsetzen in das Gerät bzw. in das Ladegerät ermöglicht, welche eine hohe Sicherheit gegen unbeabsichtigte Kurzschlüsse bietet und eine leichte Kontrolle des Ladezustandes und des Ladevorganges gewährleistet. It follows from the above that the voltage supply arrangement according to the invention creates a compact, light arrangement which enables very easy handling when inserted into the device or the charger, which offers high security against unintentional short circuits and easy control of the charge state and the charging process guaranteed.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PL | Patent ceased |