DE10103200A1 - Versorungsvorrichtung und Verfahren zur Versorgung einer Verbrauchervorrichtung - Google Patents

Abstract

Eine Versorgungsvorrichtung (28) zur Versorgung einer Verbrauchervorrichtung, wie beispielsweise eines akkubetriebenen Geräts, weist eine Erkennungseinrichtung auf, welche die Art der Verbrauchervorrichtung automatisch erkennt und der Verbrauchervorrichtung selbsttätig eine angepasste Spronspannung, Stromstärke und Frequenz zur Verfügung stellt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Versorgungsvorrichtung zur Versorgung einer Verbrauchervorrichtung mit elektrischer Energie, eine Verbrauchervorrichtung zum Anschluß an eine derartige Versorgungsvor­ richtung sowie ein Verfahren zur Versorgung einer Verbrauchervorrich­ tung mit elektrischer Energie

Die Benutzung von tragbaren elektrischen und elektronischen Geräten hat in den letzten Jahren spürbar zugenommen. Bei solchen tragbaren Gerä­ ten, wie z. B. tragbaren Computern (Laptops, Palmtops) oder Mobiltele­ fonen (Handys) erfolgt die Versorgung mit elektrischer Energie durch einen in das Gerät eingebauten Akkumulator, der regelmäßig nachgeladen werden muß. Dazu werden üblicherweise Netzteile, die meist als soge­ nannte Steckernetzteile ausgeführt sind, verwendet. Diese setzen die Netzspannung des Stromnetzes durch einen Transformator auf die jeweils vom elektrischen bzw. elektronischen Gerät benötigte Spannung herunter. Häufig sind zusätzliche elektronische Schaltungen vorgesehen, die beispielsweise die freigegebene Stromstärke begrenzen. Der elektrische Kontakt zwischen Netzteil und elektrischem bzw. elektronischem Gerät erfolgt mechanisch durch einen Stecker und eine entsprechend ausge­ führte Anschlußdose.

Aufgrund der unterschiedlichen Bauausführungen und Aufgabenstellun­ gen der jeweiligen Geräte müssen diese mit unterschiedlichsten Strom­ spannungen und Stromstärken versorgt werden. Daher wird bislang für im wesentlichen jedes Gerät ein eigens dafür bestimmtes Netzteil vorgese­ hen. Dies hat zur Folge, daß eine unter Umständen sehr hohe Anzahl an Netzteilen beim Benutzer vorhanden ist. Bei einer solchen größeren Anzahl elektronischer Geräte ist der Benutzer, der ein Gerät wieder aufladen will, leicht verwirrt, welches Netzteil er zum Aufladen des jeweiligen Geräts zu verwenden hat. Besonders auf Reisen ist es für den Benutzer mühsam, eine größere Anzahl an Netzteilen mitzuführen, da diese ein entsprechendes Volumen im Reisegepäck beanspruchen und darüber hinaus ein erhebliches Gewicht aufweisen können. Schließlich kann bei einer Verwechslung von Netzteilen, also wenn versehentlich ein falsches Netzteil an das aufzuladende Gerät angeschlossen wird, entweder kein Ladevorgang möglich sein oder das Gerät bzw. das Netzteil beschä­ digt oder zerstört werden. Weiterhin macht es das bisherige Vorgehen nötig, daß zu jedem ausgelieferten Gerät ein Steckernetzteil mitgeliefert werden muß, was sich in einem entsprechend erhöhten Verkaufspreis niederschlägt.

Um die Anzahl an benötigten Netzteilen zu verringern sind Netzteile bekannt, bei denen die freigegebene Spannung mittels Regelschaltern verändert werden kann. Somit kann ein einziges Netzteil für eine Mehr­ zahl von elektronischen Geräten verwendet werden. Bei solchen Netztei­ len ist jedoch die Gefahr von Verwechslungen bei der Einstellung der Versorgungsspannung deutlich erhöht, so daß die Gefahr einer Zerstörung des elektronischen Gerätes relativ hoch ist. Darüber hinaus ist in der Regel eine entsprechend große Anzahl an Adaptersteckern für das Netz­ teil vorzusehen, da unterschiedliche elektronische Geräte oftmals unterschiedliche Anschlüsse aufweisen. Auch eine Begrenzung bzw. Anpas­ sung der freigegebenen Stromstärke ist bei diesen Netzteilen oftmals nicht möglich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zur Versorgung eines elektrischen bzw. elektronischen Gerätes mit elektrischer Energie vorzuschlagen, die bzw. das für den Benutzer besonders einfach, komfortabel und fehlersicher in der Anwen­ dung ist.

Die Aufgabe wird durch eine Versorgungsvorrichtung gemäß Patentan­ spruch 1 bzw. eine Verbrauchervorrichtung gemäß Patentanspruch 13 gelöst. Die Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren gemäß dem Patent­ anspruch 14 gelöst.

Eine Versorgungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung versorgt eine Verbrauchervorrichtung, also beispielsweise ein elektrisches oder elektronisches Gerät, mit elektrischer Energie, wobei die Versorgungs­ vorrichtung zumindest eine Erkennungseinrichtung aufweist, welche zumindest die Art der Verbrauchervorrichtung erkennt und der Verbrau­ chervorrichtung eine angepaßte Stromspannung und/oder Stromstärke und/oder Frequenz zur Verfügung stellt. Dabei hängt es von der jeweili­ gen Verbrauchervorrichtung ab, ob nur die Stromspannung, die Strom­ stärke oder die Frequenz angepaßt werden muß, oder ob mehrere oder alle Parameter angeglichen werden müssen. So kann beispielsweise eine Begrenzung der der Verbrauchervorrichtung bereitgestellten Stromstärke durch die Versorgungsvorrichtung unterbleiben. Unter Frequenz ist nicht nur die Frequenz einer Wechselspannung zu verstehen, sondern auch deren Wellenform, also ob es sich um ein beispielsweise sinusförmiges oder rechteckförmiges Signal handelt. Auch ist unter dem Begriff Fre­ quenz zu verstehen, ob es sich überhaupt um eine Wechselspannung handelt, oder ob eine Gleichspannung von der Versorgungsvorrichtung zur Verfügung gestellt wird. Die Anpassung der Stromspannung, Stromstärke bzw. Frequenz kann im übrigen nicht nur in Abhängigkeit vom Gerätetyp der Verbrauchervorrichtung erfolgen, sondern auch in Abhän­ gigkeit vom Betriebszustand der Verbrauchervorrichtung. So kann z. B. ein Gerät in einem Bereitschaftszustand (stand-by-Betrieb) mit einer niedrigeren Stromspannung versorgt werden als in einem Betriebszustand. Es ist im Übrigen unerheblich, ob die Erkennungseinrichtung unter Benutzung elektronischer Mittel, wie einer Datenübertragung durch hochfrequente elektrische Ströme, elektromagnetische Wellen oder optische Strahlung, mechanischer Mittel oder einer Kombination daraus arbeitet.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Versorgungsvorrichtung zumindest eine Stromanschlußeinrichtung zum Anschluß der Versor­ gungsvorrichtung an eine externe Stromversorgung aufweist, wobei die Stromanschlußeinrichtung so ausgebildet ist, daß diese die Charakteristik der externen Stromversorgung erkennt und so anpaßt, daß die Versor­ gungseinrichtung mit der externen Stromversorgung betreibbar ist. Bei einer entsprechenden Ausführung der Versorgungsvorrichtung kann diese mit einer im wesentlichen beliebigen Stromquelle betrieben werden, ohne daß der Benutzer irgendwelche Einstellungen tätigen müßte. Unter der Charakteristik einer externen Stromversorgung ist, analog zu oben, die Spannung, die Stromstärke und die Frequenz (Wellenform bzw. Vorliegen einer Gleichspannung) zu verstehen. Eine besonders vielseitige Verwen­ dung der Versorgungsvorrichtung kann somit ermöglicht werden. Die Versorgungsvorrichtung kann beispielsweise mit jeder beliebigen der weltweit üblichen Netzspannungen (z. B. 110 V/60 Hz in den USA, 230 V/50 Hz in Europa), sowie mit der Bordnetzspannung von Kraftfahrzeu­ gen wie Motorrädern (üblicherweise 6 oder 12 V), Automobilen (üblicherweise 12 V) oder Nutzfahrzeugen (üblicherweise 24 V) betrieben werden. Wie der Anschluß an das Stromnetz bzw. Bordnetz erfolgt ist erfindungsgemäß beliebig. Ein Anschlußkabel kann also fest oder abzieh­ bar an der Versorgungsvorrichtung angebracht sein. Auch ein oder mehre­ re direkt an der Versorgungsvorrichtung angebrachte Stecker sind denkbar. Als vorteilhaft können sich auch an sich bekannte Mehrfach- Reisestecker zur Verwendung mit den je nach Land unterschiedlichen Stromnetzsteckdosen, aber auch Zigarettenanzünderstecker zur Verwen­ dung in Kraftfahrzeugen sowie das Vorsehen einer sogenannten "Kaltgerätesteckdose" erweisen, da Kaltgerätestecker beispielsweise zum Anschluß von Computern international üblich und entsprechend weit verbreitet sind. Zur anfänglichen Versorgung der Versorgungsvorrichtung mit elektrischer Energie, also bevor die externe Stromversorgung ange­ legt bzw. erkannt wurde, kann eine Batterie oder ein Akkumulator in der Versorgungsvorrichtung vorgesehen werden.

Vorzugsweise weist die Versorgungsvorrichtung zumindest eine Daten­ übertragungseinrichtung zur Datenübertragung zwischen der Versor­ gungsvorrichtung und zumindest einer Verbrauchervorrichtung und/oder einer Computereinrichtung auf. Mittels einer solchen Datenübertragungs­ einrichtung ist es möglich, der Versorgungsvorrichtung die zur Anpas­ sung der Stromspannung, Stromstärke bzw. Frequenz benötigten Infor­ mationen zu übermitteln. Dabei kann die Information entweder in Form von Spannungs-, Strom- und Frequenz angaben erfolgen, oder in Form einer Typenangabe, wobei die Versorgungsvorrichtung durch Abgleich mit einer Gerätetabelle die entsprechenden Parameter ermittelt. Es ist auch möglich, daß die Gerätedaten auf einer Computereinrichtung gespei­ chert sind, mit der die Versorgungsvorrichtung Daten austauschen kann, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn die auf der Computerein­ richtung gespeicherten Daten regelmäßig aktualisiert werden. Es ist auch denkbar, daß mittels der Datenübertragungseinrichtung ein Anschluß an ein Datenübertragungsnetz, wie beispielsweise einem lokalen Netzwerk (LAN) oder einem sogenannten "Wide Area Network" (WAN), wie dem Internet, zur Verfügung gestellt wird. In diesem Fall können auf der Verbrauchervorrichtung befindliche Daten an das Netzwerk bzw. eine an das Netzwerk angeschlossene Computereinrichtung gesendet werden bzw. von dieser empfangen werden. Bei den übertragenen Daten muß es sich nicht ausschließlich um Daten zur Anpassung der Stromparameter an die Verbrauchervorrichtung handeln. Es können vielmehr auch zusätzliche Daten wie Nachrichten, Dateien und ähnliches übertragen werden. Wenn also beispielsweise ein Taschencomputer (Palmtop) zum Aufladen des Akkus mit der Versorgungsvorrichtung verbunden wird, so kann er gleichzeitig E-Mails aussenden und empfangen. Die Versorgungsvor­ richtung kann dabei in beliebiger Weise die Daten der Verbrauchervor­ richtung beispielsweise einfach passiv weiterleiten, elektronisch verstär­ ken oder auch eine Umsetzung durchführen, beispielsweise indem zur Verbrauchervorrichtung hin eine Datenübertragung durch optische Si­ gnale, zum Computernetzwerk hin dagegen eine Datenübertragung durch hochfrequente elektrische Ströme erfolgt, oder indem eine Protokollum­ setzung (beispielsweise Ethernet auf ISDN), oder beides erfolgt. Somit entfällt ein vom Benutzer durchzuführender, separater Datenübertra­ gungsvorgang, für den er beispielsweise die Verbrauchervorrichtung mit einem Modemkabel verbinden müßte. Es ist auch denkbar, daß die Ver­ sorgungsvorrichtung einer angeschlossenen Verbrauchervorrichtung mittels der Datenübertragungseinrichtung Befehle erteilt. Beispielsweise könnte eine in einem Flugzeug oder Fahrzeug eingebaute Versorgungs­ vorrichtung ein angeschlossenes Mobiltelefon dazu veranlassen, keine elektromagnetischen Aussendungen mehr über die eingebaute Antenne durchzuführen, sondern statt dessen eine im Flugzeug bzw. Fahrzeug eingebaute externe Antenne zu verwenden. In jedem Fall kann die Ver­ sorgungsvorrichtung den Benutzerkomfort erhöhen.

Die Versorgungsvorrichtung kann so ausgeführt sein, daß zumindest eine Datenübertragungseinrichtung als Hochfrequenzübertragungseinrichtung zur Datenübertragung zwischen der Versorgungsvorrichtung und zumin­ dest einer Verbrauchervorrichtung und/oder einer Computereinrichtung mittels hochfrequenter elektrischer Ströme ausgebildet ist. Eine Daten­ übertragung mittels hochfrequenter elektrischer Ströme ist relativ einfach und kostengünstig zu realisieren und kann darüber hinaus kompatibel zu bestehenden Standards, wie beispielsweise dem Ethernet-Standard, dem ISDN-Standard oder analoger Datenübertragung über Telefon (POTS), ausgeführt werden. Zur Übermittlung der relevanten Gerätedaten, welche für eine Anpassung der Versorgungsvorrichtung an die Verbrauchervor­ richtung benötigt werden, kann die Verbrauchervorrichtung zunächst mit Akkustrom oder Batteriestrom einer Sicherungsbatterie betrieben werden, oder aber von der Versorgungsvorrichtung mit einer definierten Klein­ spannung versorgt werden. Vorteilhaft ist es bei einer Datenübertragung mittels hochfrequenter elektrischer Ströme auch, daß keine Daten nach außen hin abgestrahlt werden, so daß ein Abhören der übertragenen Daten verhindert wird. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn nicht nur Gerätedaten, sondern auch andere, insbesondere sicherheitsrelevante persönliche Daten über die Datenübertragungseinrichtung übertragen werden sollen.

Die Versorgungsvorrichtung kann vorteilhaft so ausgeführt werden, daß zumindest eine Datenübertragungseinrichtung als optische Datenübertra­ gungseinrichtung zur Datenübertragung zwischen der Versorgungsvor­ richtung und zumindest einer Verbrauchervorrichtung und/oder einer Computereinrichtung mittels optischer Strahlung ausgeführt ist. Bei einer rein optischen Datenübertragung sind die elektronischen Bauteile der Datenübertragungseinrichtung von außen her elektrisch nicht zugänglich. Dadurch kann eine Beschädigung der Datenübertragungseinrichtung, beispielsweise durch ein defektes angeschlossenes Gerät oder durch elektrostatische Aufladungen, verhindert werden. Eine optische Daten­ übertragung, beispielsweise über eine Glasfaserkopplung kann darüber hinaus besonders schnell ausgeführt werden, so daß hohe Datenübertra­ gungsraten möglich sind. Diese Auführungsform kann ferner in agressi­ ven Umgebungen vorteilhaft sein, in denen beispielsweise elektrische Anschlußflächen korrodieren könnten.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Versorgungsvorrichtung besteht darin, daß diese zumindest eine Funkübertragungseinrichtung zur Datenübertragung mittels Empfang und/oder Aussendung elektromagneti­ scher Strahlung aufweist. Auch bei dieser Bauform ist die Datenübertragungseinrichtung von außen her nicht direkt elektrisch zugänglich, so daß ein Schutz gegen Beschädigung durch schadhafte Geräte bzw. statische Aufladungen gewährleistet werden kann. Die Gefahr von Übertragungs­ problemen, beispielsweise durch verschmutzte optische Übertragungsflä­ chen, wie Leuchtdioden, Fotodioden oder Glasfaserenden, bzw. durch schlechten elektrischen Kontakt, wie korrodierte, verbogene oder ver­ schmutzte Anschlußflächen, kann somit nochmals deutlich verringert werden. Zur Datenübertragung zwischen Versorgungsvorrichtung und einem Computernetzwerk wie dem Internet kann beispielsweise ein Funkmodem nach dem GSM-Standard, dem HSCSD-Standard oder dem UMTS-Standard verwendet werden, das sich somit in bestehende Mobil­ funknetze einwählen kann.

Vorteilhaft ist es, wenn die Versorgungsvorrichtung zumindest eine Dateneingabeeinrichtung zur Eingabe von Daten in die Versorgungsvor­ richtung aufweist, insbesondere der Gerätedaten von Verbrauchervor­ richtungen, deren Art von der Erkennungseinrichtung nicht erkannt wird. Für den Fall, daß die Erkennungseinrichtung der Versorgungsvorrichtung die Verbrauchervorrichtung nicht erkennt, kann somit die Verbraucher­ vorrichtung in Abhängigkeit von einer manuellen Eingabe in die Geräte­ dateneingabeeinrichtung mit elektrischer Energie versorgt werden. Ein Versagen der Erkennungseinrichtung ist nicht nur bei einem Gerätefehler denkbar, sondern auch, wenn die Verbrauchervorrichtung so neu ist, daß deren Gerätedaten der Versorgungsvorrichtung nicht bekannt sind oder aber, falls die Verbrauchervorrichtung aufgrund einer Tiefentladung des Akkus nicht mehr die erforderlichen Gerätedaten an die Versorgungsvor­ richtung übermitteln kann.

Vorzugsweise weist die Versorgungsvorrichtung eine Speichereinrichtung auf, die durch die Dateneingabeeinrichtung eingegebenen Daten, insbe­ sondere Gerätedaten, speichert. Insbesondere wenn es sich um eine neue Verbrauchervorrichtung handelt, müssen die Gerätedaten nur einmal manuell in die Versorgungsvorrichtung eingegeben werden. Bei einem erneuten Anschluß der Verbrauchervorrichtung an die Versorgungsvor­ richtung können die Gerätedaten aus der Speichereinrichtung entnommen werden.

Vorzugsweise weist die Versorgungsvorrichtung zumindest eine Display­ einrichtung auf, welche insbesondere der Anzeige wichtiger und/oder veränderlicher Gerätedaten zumindest einer angeschlossenen Verbrau­ chervorrichtung dient. Auf einer solchen Displayeinrichtung können beispielsweise die angeschlossenen Gerätetypen angezeigt werden bzw. kann angezeigt werden, ob diese noch Daten austauschen. Der Benutzer ist somit über den aktuellen Betriebszustand der Versorgungsvorrichtung sowie der angeschlossenen Verbrauchervorrichtungen informiert. Selbst­ verständlich können auch Daten der Versorgungsvorrichtung auf der Displayeinrichtung dargestellt werden.

Vorteilhafterweise weist zumindest eine Displayeinrichtung zumindest eine Ladezustandsanzeige zur Anzeige des Ladezustands zumindest einer Verbrauchervorrichtung auf. Der Benutzer kann dann erkennen, ob, bzw. wann der Ladevorgang für den Akkumulator abgeschlossen ist, so daß dieser keine nur teilweise geladenen Verbrauchervorrichtungen aus der Versorgungsvorrichtung entnimmt. Somit kann für den Benutzer eine optimale Betriebsdauer der Verbrauchervorrichtungen gewährleistet werden. Darüber hinaus kann insbesondere bei Nickel-Cadmium- Akkumulatoren ein Überladen bzw. der sogenannte Memoryeffekt beim nicht vollständigen Laden bzw. Entladen der Nickel-Cadmium- Akkumulatoren vermieden werden.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Versorgungsvorrichtung weist diese zumindest eine Befehlseingabeeinrichtung zur Eingabe von Befeh­ len an die Versorgungsvorrichtung und/oder an zumindest eine Verbrau­ chervorrichtung und/oder an eine Computereinrichtung oder mehrere dieser Einheiten auf. Somit kann beispielsweise ein Lade- oder Entlade­ vorgang für die Akkumulatoren der Verbrauchervorrichtungen gestartet werden, oder ein Datenabgleich wie beispielsweise ein Senden und Empfangen von E-Mails zwischen einem Palmtop und einem Computer initiiert werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei der Versorgungsvorrichtung die Anschlußsteckereinrichtungen der Versorgungsvorrichtung zumindest teilweise gleichartig ausgebildet sind. In diesem Fall kann ein beliebiger Anschlußsteckplatz für eine große Anzahl verschiedener Verbrauchervor­ richtungen verwendet werden. Somit wird einerseits eine einfache Bedie­ nung der Versorgungsvorrichtung für den Benutzer gefördert werden, andererseits kann eine besonders kompakte Bauart der Versorgungsvor­ richtung gewährleistet werden, da entsprechend wenige unterschiedlich ausgebildete Steckplätze erforderlich sind. Selbstverständlich kann als Anschlußsteckereinrichtung auch eine anschlußdosenartige Ausbildung bzw. eine Mischform aus Steckern und Steckdosen verwendet werden.

Eine Verbrauchervorrichtung zum Anschluß an eine Versorgungsvorrich­ tung gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Identifizierungsmittel auf, anhand dessen die Versorgungsvorrichtung die Verbrauchervorrich­ tung mit einer auf die Verbrauchervorrichtung angepaßten Stromspannung und/oder Stromstärke und/oder Frequenz versorgt. Wie oben bereits erläutert, kann dieses Identifizierungsmittel beliebig ausgeführt sein, beispielsweise durch elektronische Mittel, wie eine Datenübertragung durch hochfrequente elektrische Ströme, elektromagnetische Wellen oder optische Strahlung, oder aber auch rein mechanisch ausgeführt sein. Als Verbrauchervorrichtung sind beliebige Geräte wie Laptops, Palmtops, Mobiltelefone, elektrische Rasierapparate, Haartrockner usw. denkbar. Insbesondere kann der Einsatz akkumulatorbetriebener bzw. portabler Geräte vereinfacht werden. Es ist dabei durchaus sinnvoll, daß auch einzelne Akkumulatoren, beispielsweise Reserveakkus, als Verbraucher­ vorrichtung an eine Versorgungsvorrichtung angeschlossen werden.

Ein Verfahren zur Versorgung einer Verbrauchervorrichtung mit elektri­ scher Energie gemäß dem Patentanspruch 14 weist die oben genannten Vorteile in analoger Weise auf.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Verbindungsstecker gemäß der vorliegenden Er­ findung in Draufsicht;

Fig. 2 eine Verbindungsdose in Draufsicht;

Fig. 3 eine gegenüber Fig. 2 abgewandelte Bauform einer Verbindungsdose in Draufsicht;

Fig. 4 eine Versorgungsstation in perspektivischer Ansicht;

Fig. 5 ein Taschencomputer mit einer Verbindungsdose ge­ mäß Fig. 3 in perspektivischer Ansicht.

In Fig. 1 ist ein Verbindungsstecker 1 in Draufsicht von der Verbin­ dungsrichtung aus gesehen gezeigt. Der dargestellte Verbindungsstecker 1 weist zwei Stromversorgungsstifte 2 und 3 auf, über die einem ange­ schlossenen Verbraucher die elektrische Energie zur Verfügung gestellt wird. Zusätzlich ist ein Erdungsstift 4 vorgesehen, über den Versorgungs­ station und Verbraucher auf ein gemeinsames Potential gelegt werden können.

Der Verbindungsstecker 1 weist eine Anzahl von unterschiedlich ausge­ führten Datenübertragungseinrichtungen auf. So ist über einen Koaxial­ stecker 5 eine Datenübertragung mittels hochfrequenter elektrischer Ströme möglich. Ob der Koaxialstecker 5 als Antennenstecker, Cinch­ stecker, PL-Stecker, N-Stecker, FME-Stecker, SMA-Stecker, Twinax- Stecker, BNC-Stecker oder anderweitig ausgeführt wird, ist unerheblich. Ebenso ist es denkbar, daß anstatt eines Koaxialsteckers 5 mit Innenleiter 6 und Außenleiter 7, bei dem die Ströme asymmetrisch übertragen werden, auch ein Steckverbinder mit einer symmetrischen Signalübertragung verwendet wird.

Weiterhin sind im Verbindungsstecker 1 zwei Glasfaserenden 8 und 9 zu erkennen, über die mittels optischer Strahlung Daten ausgetauscht werden können. Im dargestellten Beispiel dient das Glasfaserende 8 zum Emp­ fang von Daten, während über das Glasfaserende 9 Daten ausgesendet werden. Zusätzlich kann im Verbindungsstecker 1 noch ein Stiftraster 10 mit einer Anzahl von Taststiften 11 vorgesehen sein, so daß beispielswei­ se beim Einfügen einer entsprechend ausgeführten, in Fig. 3 dargestellten Verbindungsdose 18 auf mechanischem Weg erkannt wird, welche Strom­ spannung, Stromstärke und Frequenz dem angeschlossenen Verbraucher zur Verfügung gestellt werden muß.

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer zum Verbindungsstecker 1 passenden Verbindungsdose 12 in Draufsicht dargestellt, bei dem der Verbindungsstecker über kein Stiftraster verfügt. Dabei sind Stromver­ sorgungsbuchsen 13 und 14 vorgesehen, über die dem Verbraucher elektrische Energie zugeführt wird. Da im dargestellten Ausführungsbei­ spiel eine elektrische Potentialtrennung zwischen Versorgungsstation und Verbraucher erreicht werden soll, sind anstelle einer Erdungsbuchse bzw. einer Koaxialleiterbuchse Hohlräume 15 und 33 vorgesehen, in denen die dazu korrespondierend angeordneten, hervorstehenden Teile 4 und 5 des Verbindungssteckers 1 aufgenommen werden können, ohne daß ein elektrischer Kontakt hergestellt wird. Der Datenaustausch erfolgt bei der Verbindungsdose 12 über Glasfaserenden 16 und 17 mittels optischer Strahlung.

In Fig. 3 ist eine Verbindungsdose 18 dargestellt, die neben den Strom­ versorgungsbuchsen 19 und 20 sowie einer Erdungsbuchse 21 eine Koaxi­ albuchse 23 aufweist, so daß bei einem Zusammenfügen der Verbin­ dungsdose 18 mit einem Verbindungsstecker 1 ein Datenaustausch über hochfrequente elektrische Ströme erfolgen kann. Zusätzlich sind einzelne Ausnehmungen 27 in einem Ausnehmungsraster 26 zur korrespondieren­ den Aufnahme von Taststiften 11 eines Stiftrasters 10 vorgesehen, durch deren Anordnung die zur Verfügung zu stellende Stromspannung, Strom­ stärke und Frequenz definiert ist.

Fig. 4 zeigt eine Versorgungsstation 28 in perspektivischer Ansicht. Die dargestellte Versorgungsstation 28 verfügt im dargestellten Ausführungs­ beispiel über drei Verbindungssteckplätze 30, so daß bis zu drei Verbrau­ cher gleichzeitig von der Versorgungsstation 28 aufgenommen werden können. Es kann jedoch auch eine beliebige, davon abweichende Anzahl von Verbindungssteckplätzen 30 vorgesehen werden. Ein Display 29 zeigt Informationen über die angeschlossenen Verbraucher an, und stellt insbesondere deren Ladezustand dar, so daß der Benutzer erkennen kann, ob der Akku des jeweiligen Verbrauchers bereits voll geladen ist. Im dargestellten Beispiel ist das Display 29 als graphikfähiges Rasterdisplay ausgebildet, jedoch sind auch beliebige andere Bauformen denkbar.

Ferner verfügt die Versorgungsstation 28 über eine Tastatur 22, mit der der Versorgungsstation 28 sowie den daran angeschlossenen Verbrau­ chern Befehle erteilt werden können. So kann beispielsweise die Versor­ gungsstation 28 dazu angewiesen werden, daß der Nickel-Cadmium-Akku eines an die Versorgungsstation 28 angeschlossenen Verbrauchers zu­ nächst entladen wird, bevor dieser wieder aufgeladen wird. Zusätzlich kann über die Tastatur 22 eine bereitzustellende Stromspannung, Strom­ stärke sowie Frequenz angegeben werden, falls die automatische Erken­ nung nicht funktionieren sollte.

An einer Seite der Versorgungsstation 28 sind im dargestellten Beispiel verschiedene Dosen ausgebildet: Es handelt sich dabei zunächst um eine Kaltgerätedose 34, die dem Anschluß der Versorgungsstation 28 an ein Stromnetz dient. Dabei sind vornehmlich 110 V bei 60 Hz und 230 V bei 50 Hz Wechselspannung üblich. Die Versorgungsstation 28 erkennt die Spannung des Stromnetzes selbsttätig und paßt sich automatisch darauf an. So kann die Versorgungsstation auf einfache Weise und unabhängig vom konkreten Stromnetz betrieben werden. An die Kaltgerätedose 34 können jedoch auch weitgehend beliebige, andere Spannungen und Frequenzen (auch eine Gleichspannung) angelegt werden, so daß die Versorgungsstation 28 wie beispielsweise auch am Bordnetz eines Kraft­ fahrzeugs betrieben werden kann. Die Ausbildung der Dose 34 als Kaltge­ rätedose hat den Vorteil, daß ein Kaltgerätenetzkabel benutzt werden kann. Solche Kaltgerätenetzkabel sind als Netzkabel für Computer und sonstige Elektrogeräte weltweit so weit verbreitet, so daß an fast jedem Ort weltweit der Anschluß der Versorgungsstation 28 an das jeweilige Stromnetz mittels der Kaltgerätebuchse 28 möglich ist.

Die zusätzlich vorhandene Klinkenbuchse 37 dient vornehmlich zum Anschluß der Versorgungsstation 28 an eine Niederspannung. Klinken­ buchsen sind für Niederspannungen weit verbreitet. Zwar ist die Versor­ gungsstation 28 so ausgelegt, daß eine beliebige Spannung, auch eine Netzspannung, an die Klinkenbuchse 37 angelegt werden kann, jedoch sind höhere Spannungen bei Klinkensteckern aus Sicherheitsgründen zu vermeiden, da diese keinen ausreichenden Schutz gegen eine zufällige Berührung unter Spannung stehender Teile bieten.

Die Versorgungsstation 28 paßt sich im Übrigen nicht nur an die ange­ legte Stromquelle an, sondern wählt auch selbsttätig die Buchse aus. Die Buchsen sind auch elektrisch voneinander getrennt, so daß die an der einen Buchse angelegte Spannung an der anderen Buchse nicht anliegt.

Die Buchsen 35 und 36 dienen im dargestellten Beispiel der Datenüber­ tragung. Auch hier wird die Buchse automatisch von der Versorgungssta­ tion 28 ausgewählt. Bei der Buchse 35 handelt es sich um eine 6-polige Westerndose, die vornehmlich dem Anschluß an ein analoges Telefonnetz (POTS) dient. Die Versorgungsstation 28 erkennt automatisch, welche Anschlußkonfiguration (Pinbelegung) des Anschlußsteckers vorliegt.

Bei der Buchse 36 handelt es sich um eine 8-polige RJ45-Buchse. Die Versorgungsstation 28 erkennt ebenfalls automatisch, ob beispielsweise ein ISDN-Anschluß, ein 10 Mbit-Ethernet-Anschluß oder ein 100 Mbit- Anschluß vorliegt.

In Fig. 5 ist schließlich ein Taschencomputer (Palmtop) 31 in perspekti­ vischer Ansicht gezeigt. Auf seiner Unterseite weist er eine Verbin­ dungsdose 32 auf, die zu den Verbindungssteckplätzen 30 der Versor­ gungsstation 28 passend ausgebildet ist. Somit kann der Taschencomputer 31 mit der Versorgungsstation 28 verbunden werden. Dadurch wird einerseits der Akkumulator des Taschencomputers aufgeladen, gleichzei­ tig kann ein Datenabgleich, beispielsweise ein Austauschen von E-Mails oder anderen Daten mit einem hier nicht dargestellten Computer, welcher über ein Netzwerk ebenfalls mit der Versorgungsstation 28 verbundenen ist, erfolgen.

Claims (20)

1. Versorgungsvorrichtung (28) zur Versorgung einer Verbrauchervor­ richtung (31) mit elektrischer Energie, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsvorrichtung (28) zumindest eine Erkennungsein­ richtung (5, 8, 9, 10) aufweist, welche zumindest die Art der Verbrauchervorrichtung erkennt und der Verbrauchervorrichtung (31) eine angepaßte Stromspannung und/oder Stromstärke und/oder Fre­ quenz zur Verfügung stellt.

2. Versorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zumindest eine Stromanschlußeinrichtung zum Anschluß der Versor­ gungsvorrichtung an eine externe Stromversorgung, wobei die Stro­ manschlußeinrichtung so ausgebildet ist, daß diese die Charakteristik der externen Stromversorgung erkennt und so anpaßt, daß die Versor­ gungseinrichtung mit der externen Stromversorgung betreibbar ist.

3. Versorgungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsvorrichtung (28) zumindest eine Datenübertra­ gungseinrichtung (5, 8, 9) zur Datenübertragung zwischen der Ver­ sorgungsvorrichtung (28) und zumindest einer Verbrauchervorrich­ tung (31) und/oder einer Computereinrichtung aufweist.

4. Versorgungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Datenübertragungseinrichtung als Hochfrequenz­ übertragungseinrichtung (5) zur Datenübertragung zwischen der Ver­ sorgungsvorrichtung (28) und zumindest einer Verbrauchervorrich­ tung (31) und/oder einer Computereinrichtung mittels hochfrequenter elektrischer Ströme ausgebildet ist.

5. Versorgungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Datenübertragungseinrichtung als optische Date­ nübertragungeinrichtung (8, 9) zur Datenübertragung zwischen der Versorgungsvorrichtung (28) und zumindest einer Verbrauchervor­ richtung (31) und/oder einer Computereinrichtung mittels optischer Strahlung ausgeführt ist.

6. Versorgungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsvorrichtung (28) zumindest eine Funkübertra­ gungseinrichtung zur Datenübertragung mittels Empfang und/oder Aussendung elektromagnetischer Strahlung aufweist.

7. Versorgungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsvorrichtung zumindest eine Dateneingabeein­ richtung (22) zur Eingabe von Daten in die Versorgungsvorrichtung (28) aufweist, insbesondere der Gerätedaten von Verbrauchervorrich­ tungen (31), deren Art von der Erkennungseinrichtung (5, 8, 9, 10) nicht erkannt wird.

8. Versorgungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsvorrichtung (28) eine Speichereinrichtung auf­ weist, die durch die Dateneingeabeeinrichtung (22) eingegebene Da­ ten, insbesondere Gerätedaten, speichert.

9. Versorgungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsvorrichtung (28) zumindest eine Displayeinrich­ tung (29) aufweist, welche insbesondere der Anzeige wichtiger und/oder veränderlicher Gerätedaten zumindest einer angeschlossenen Verbrauchervorrichtung (31) dient.

10. Versorgungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Displayeinrichtung (29) zumindest eine Ladezu­ standsanzeige zur Anzeige des Ladezustands zumindest einer Verbrauchervorrichtung aufweist.

11. Versorgungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsvorrichtung (28) zumindest eine Befehlseingabe­ einrichtung (22) zur Eingabe von Befehlen an die Versorgungsvor­ richtung (28) und/oder an zumindest eine Verbrauchereinrichtung (31) und/oder an eine Computereinrichtung aufweist.

12. Versorgungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußsteckereinrichtungen (1, 30) der Versorgungsvor­ richtung (28) zumindest teilweise gleichartig ausgebildet sind.

13. Verbrauchervorrichtung zum Anschluß an eine Versorgungsvorrich­ tung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrauchereinrichtung (31) ein Identifizierungsmittel (17, 18, 23, 26) aufweist, anhand dessen die Versorgungsvorrichtung (28) die Verbrauchervorrichtung (31) mit einer auf die Verbrauchervor­ richtung (31) angepaßten Stromspannung und/oder Stromstärke und/oder Frequenz versorgt.

14. Verfahren zur Versorgung einer Verbrauchervorrichtung mit elektri­ scher Energie, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsvorrichtung (28) zumindest die Art der Verbrau­ chervorrichtung (31) erkennt und in Abhängigkeit von der Art der Verbrauchervorrichtung (31) eine an die Verbrauchervorrichtung (31) angepaßte Stromspannung und/oder Stromstärke und/oder Fre­ quenz dieser zur Verfügung stellt.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsvorrichtung (28) die Charakteristik einer externen Stromversorgung, an die sie angeschlossen ist, erkennt und sich selbsttätig an diese anpasst.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zumindest einer Verbrauchervorrichtung (31), einer Versorgungsvorrichtung (28) und/oder einer Computereinrichtung in zumindest einer Richtung Daten übertragen werden.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragung zumindest teilweise durch hochfrequente elektrische Ströme erfolgt.

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragung zumindest teilweise durch elektromagneti­ sche Strahlung erfolgt.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragung zumindest teilweise durch optische Strah­ lung erfolgt.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß Gerätedaten der Verbrauchervorrichtung (31) an die Versor­ gungsvorrichtung (28) und/oder eine Computereinrichtung und/oder weitere Verbrauchervorrichtungen übertragen werden.