DE102006019469A1 - Stromsparvorrichtung eines Aktuators - Google Patents

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Pang-Chiang Chia
Ming-Hsing Chi
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/005Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting using a power saving mode
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
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    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20End-user application control systems

Abstract

Stromsparvorrichtung eines Aktuators, die aus einer tragbaren Stromversorgungseinheit, einem Ladekreis, einem Steuerkreis, einem Hauptstromkreis, einem Mikroprozessor-Stromkreis und einer Steuertaste besteht. Die oben erwähnte Kombination sorgt dafür, dass die Stromversorgung automatisch ausgeschaltet wird, wenn das Gerät für eine bestimmte Zeit nicht mehr benutzt wird, so dass ein 100% stromsparender Effekt ohne Rücksicht auf die Selbstentladung der Energieversorgung erreicht wird.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Stromsparvorrichtung eines Aktuators, insbesondere auf eine Stromsparvorrichtung, der in allen tragbaren Energieversorgungsgeräten eingesetzt werden kann. Eine solche Stromsparvorrichtung kann die Stromversorgung eines Gerätes unterbrechen, nachdem das Gerät für eine bestimmte Zeit nicht mehr benutzt wird. Ungeachtet der Selbstentladung der tragbaren Energieversorgungsgeräte ist ein 100% stromersparender Effekt erreichbar.
  • Wie aus 1 ersichtlich, weist ein tragbares Stromversorgungsgerät einen Hauptstromkreis, einen Schaltkreis, einen Ladekreis und einen Steuerkreis auf. Im Normalbetrieb verfügt eine solche Vorrichtung über drei folgende verschiedene Betriebsarten:
    • a) Der Benutzer muss den Schaltkreis manuell einschalten. Erst nach dem Einschalten des Hauptstromkreises wird der Steuerkreis mit Strom versorgt. Wenn die Kapazität der Stromversorgung nicht ausreichend ist, kann der Hauptstromkreis durch den Ladekreis aufgeladen werden.
    • b) Der Schaltkreis bleibt vollzeitig eingeschaltet und der Benutzer braucht ihn gar nicht durch Hand einzuschalten. Der Hauptstromkreis versorgt den Steuerkreis vollzeitig mit Strom. Sobald die Kapazität der Energieversorgung nicht ausreichend ist, wird der Hauptstromkreis mit dem Ladekreis aufgeladen. Wenn das Gerät nicht mehr benutzt wird, schaltet der Steuerkreis in einen Bereitschaftsbetrieb um, um den Stromverbrauch zu reduzieren. Natürlich ist es klar, dass das Gerät im Bereitschaftsbetrieb immer noch eine kleinere Menge von Strom verbraucht.
    • c) Der Schaltkreis bleibt vollzeitig eingeschaltet. Der Benutzer braucht ihn nicht durch Hand einzuschalten. Der Steuerkreis wird vollzeitig über den Hauptstromkreis mit Strom versorgt. Sobald die Kapazität der Stromversorgung nicht ausreichend ist, wird der Hauptstromkreis mit dem Ladekreis aufgeladen. In diesem Fall ist überhaupt keine stromsparende Funktion erfüllt, so wird immer noch eine Menge Strom verbraucht, selbst wenn das Gerät nicht arbeitet.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stromsparvorrichtung eines Aktuators zu schaffen, die in allen tragbaren Energieversorgungsgeräten wie mobilen Hängebetten oder Trägern eingesetzt werden kann. Eine solche Stromsparvorrichtung kann die Stromversorgung eines Gerätes unterbrechen, nachdem das Gerät für eine bestimmte Zeit nicht mehr benutzt wird. Ungeachtet der Selbstentladung der tragbaren Energieversorgungsgeräte ist ein 100% stromersparender Effekt erreichbar.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Stromsparvorrichtung eines Aktuators, die die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Im Folgenden werden Aufgaben, Merkmale und Funktionsweise der Erfindung anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele und der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 ein Blockdiagramm eines tragbaren Stromversorgungsgeräts nach dem Stand der Technik;
  • 2 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Stromsparvorrichtung eines Aktuators; und
  • 3 einen Schaltplan des Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Stromsparvorrichtung.
  • 2 und 3 zeigen zwei unterschiedliche Ausführungsbeispiele der Erfindung. Sie dienen nur zur Erklärung der vorliegenden Erfindung und sollten keine Beschränkung der folgenden Ansprüche mit sich bringen.
  • Als Erstes zeigen 2 und 3 eine erfindungsgemäße Stromsparvorrichtung, die aus einer tragbaren Stromversorgungseinheit (in dem Ausführungsbeispiel ist sie eine Batterie), einem Ladekreis 2, einem Steuerkreis 3, einem Anlasserstromkreis 4 der Stromversorgung, einem Mikroprozessor-Stromkreis 5 und eine Steuertaste 6 besteht.
  • Die tragbare Stromversorgung 1 (Batterie) versorgt das ganze System mit Strom.
  • Der Ladekreis 2 dient zur Aufladung der oben genannten Batterie 1 und schützt zugleich die Batterie 1 vor Überladung.
  • Der Steuerkreis 3 verfügt über ein Betätigungssteuersystem, um die Betätigung von Anlagen zu steuern.
  • Der Anlasserstromkreis 4 der Stromversorgung stellt die Verbindung zwischen der Batterie 1 und dem Gesamtsystem her.
  • Der Mikroprozessor-Stromkreis 5 gibt die Steuerbefehle für den Steuerkreis 3 aus sowie steuert die Selbstprüfung und die Betätigung der stromsparenden Funktion.
  • Die Steuertaste 6 dient als Auslösequelle des Anlasserstromkreises 4 in dem originalen Gerät und sie schaltet den Steuerkreis 3 nach dem Auslösen ein.
  • Im Betrieb sind die Batterie 1, der Ladekreis 2 an den Anlasserstromkreis 4 angeschlossen. Deswegen kann der Ladekreis 2 die Batterie 1 immer noch aufladen, selbst wenn der Anlasserstromkreis 4 nicht im Betrieb ist.
  • Außerdem kann die Steuertaste 6 den Anlasserstromkreis 4 und den Mikroprozessor-Stromkreis 5 separat auslösen. Wenn die Steuertaste 6 gedrückt wird, wird ein PNP-Trasnsitor 7 eingeschaltet. Nachdem der PNP-Transistor 7 eingeschaltet wird, werden der NPN-Transitor 8 und das Relais 9 dann anschließend nacheinander eingeschaltet. Sobald das Relais 9 eingeschaltet wird, wird der Anlasserstromkreis 4 betätigt. Nach dem Einschalten des Anlasserstromkreises 4 wird der Mikroprozessor-Stromkreis 5 mit Strom versorgt und dann in Betrieb gesetzt.
  • Wenn der Mikroprozessor-Stromkreis 5 ein von der Steuertaste 6 ausgegebenes Signal empfängt und zugleich ein entsprechendes Signal an den Steuerkreis 3 sendet, übernimmt er die Steuerung des Anlasserstromkreises 4 und hält das Relais 9 in einem dauerhaft eingeschalteten Zustand. Selbst wenn man in dieser Zeit den PNP-Transistor 7 durch die Steuertaste 6 ausschaltet, wird der NPN-Transistor 8 immer noch von dem Mikroprozessor-Stromkreis gesteuert, sodass das Relais 9 im eingeschalteten Zustand andauernd bleibt.
  • Wird die Steuertaste 6 losgelassen, bleibt der Anlasserstromkreis 4 jedoch noch in einem dauerhaft eingeschalteten Zustand, da der Mikroprozessor-Stromkreis 5 die Verwaltung der Stromversorgung übernimmt. Der Mikroprozessor-Stromkreis 5 entscheidet, wann das System in den stromsparenden Modus umgeschaltet wird. Nach der Umschaltung wird der NPN-Transistor 8 ausgeschaltet. Nach dem Ausschalten des NPN-Transistors 8 wird das Relais 9 ebenfalls ausgeschaltet. Zu diesem Zeitpunkt wird die Stromversorgung für den Mikroprozessor-Stromkreis 4 und der Steuerkreis 3 ausgeschaltet, sodass ein 100% stromersparender Effekt erreicht wird.
  • Zusammengefasst lassen sich mit dem erfindungsgemäßen System beispielsweise folgende Vorteile realisieren::
    Der Steuerkreis für Stromversorgung kann einfach durch die Betätigung einer normalen Steuertaste eingeschaltet werden. Der Mikroprozessor-Stromkreis übernimmt die Steuerung der Stromversorgung nach dem Loslassen der Steuertaste und entscheidet, wann das Gerät in den Stromsparmodus umgeschaltet wird. Dadurch wird eine Reihe von hochwertigen Anwendungen des Aktuators, wie zum Beispiel die Positionsspeicherung des Aktuators, die Datensammlung eines Patienten usw. ermöglicht. Außerdem ist die stromsparende Funktion erfüllt. Diese Funktion ist von wichtiger Bedeutung für alle Anwendungsfälle der tragbaren Energieversorgung und ist daher der größte Vorteil der vorliegenden Erfindung.
  • Besonders zu erwähnen ist, dass die erfindungsgemäße Energieversorgung eine Innovation ist, die nicht nur dem Benutzer ein umweltfreundliches Produkt anbietet, sondern auch die Funktionen und den zusätzlichen Wert des Produkts erhöht.
  • Obwohl die Erfindung in Bezug auf ein Beispiel beschrieben wurde, welches derzeit als praktikabelste und bevorzugteste Ausführungsform betrachtet wird, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf das offenbarte Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Im Gegenteil sollen verschiedene Modifikationen und ähnliche Anordnungen abgedeckt werden, die sich im Umfang der beigefügten Ansprüche befinden, die mit der breitesten Interpretation übereinstimmen, um alle derartigen Modifikationen und ähnliche Anordnung zu umfassen.
  • 1
    tragbares Stromversorgungsgerät
    2
    Ladekreis
    3
    Steuerkreis
    4
    Anlasserstromkreis
    5
    Mikroprozessor-Stromkreis
    6
    Steuertaste
    7
    PNP-Transistor
    8
    NPN-Transitor
    9
    Relais

Claims (4)

  1. Stromsparvorrichtung eines Aktuators, aufweisend: eine tragbare Stromversorgung (1), die das ganze System mit Strom versorgt; einen Ladekreis (2), der zur Aufladung der oben genannten Batterie 1 dient und zugleich das tragbare Stromversorgungsgerät vor Überladung schützt; einen Steuerkreis (3), der über ein Betätigungssteuersystem verfügt, um die Betätigung von Anlagen zu steuern; einen Anlasserstromkreis (4) der Stromversorgung, der die Verbindung zwischen dem tragbaren Stromversorgungsgerät und dem Gesamtsystem herstellt; einen Mikroprozessor-Stromkreis (5), der die Steuerbefehle für den Steuerkreis (3) ausgibt sowie die Selbstprüfung und die Betätigung der stromsparenden Funktion steuert; und eine Steuertaste (6), die als Auslösequelle des Anlasserstromkreises (4) in dem originalen Gerät dient und den Steuerkreis (3) nach dem Auslösen einschaltet, wodurch eine optimale Stromeinsparung gewährleistet ist.
  2. Stromsparvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das tragbare Stromversorgungsgerät (1) als Batterie ausgeführt ist.
  3. Stromsparvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkreis (3) aus einem Satz von Relais besteht.
  4. Stromsparvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlasserstromkreis (4) aus einer Gruppe ausgewählt ist, die einen Transistor, einen Optokoppler und ein Relais aufweist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103427821A (zh) * 2013-08-16 2013-12-04 宋利军 实现零待机电流的电源管理装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6072250A (en) * 1998-06-01 2000-06-06 Motorola, Inc. Battery pack having a hibernate circuit
DE10208981A1 (de) * 2001-03-23 2002-09-26 Heinz Leiber Kraftfahrzeug mit zwei Bordnetzen

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