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Die vorliegende Erfindung betrifft ein mobiles Gerät mit verbesserten Anschlussmöglichkeiten zur Stromversorgung.
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Stand der Technik
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Mobile Geräte wie Laptops (Notebooks), Netbooks etc. verfügen in der Regel über einen Akku, benötigen aber oft auch eine externe Spannungsversorgung. Die notwendige externe Spannungsversorgung wird üblicherweise über ein Netzteil und ein einfaches Kabel an das mobile Gerät herangeführt.
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Das Problem der täglichen Arbeit ist nun, dass die Buchse für die Spannungsversorgung häufig auf der falschen Seite ist: statistisch trifft dies in etwa 50% aller Anwendungsfälle zu. Dies führt dazu, dass das Spannungskabel zu kurz ist und/oder im Weg liegt. Ein Arbeiten wird dadurch unnötig behindert, was beim Benutzer oft Ärger und Frust hervorruft.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird ein mobiles Gerät mit einem ersten Anschluss zur Stromversorgung des mobilen Geräts und mindestens einem zweiten Anschluss zur Stromversorgung des mobilen Geräts zur Verfügung gestellt, wobei der erste Anschluss und der zweite Anschluss voneinander beabstandet sind und wobei der Abstand zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss mindestens 10 % der maximalen Ausdehnung des mobilen Geräts beträgt.
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Je größer die Ausdehnung des mobilen Geräts im einzelnen ist, umso größer ist der Vorteil der Erfindung, weil Kabellänge gespart werden kann und somit der Kabelsalat verringert wird.
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Das Gewicht des mobilen Geräts liegt vorzugsweise zwischen 100 g und 2 kg, jedoch sind auch andere Gewichtsbereiche bevorzugt, beispielsweise 20 g bis 200 g, 200 g bis 1 kg, 1 kg bis 5 kg, 5 kg bis 25 kg, 20 kg bis 100 kg oder 100 kg bis 500 kg. Je schwerer und je schwerer beweglich das mobile Gerät ist, umso größer ist der Vorteil der Erfindung, da die Aufstellung des Geräts mehr Freiheitsgrade besitzt wenn die Kabelführung erfindungsgemäß vereinfacht wurde.
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Beim Anschluss zur Stromversorgung handelt es sich vorzugsweise um eine Steckverbindung, einen Hohlstecker, einen Molexstecker, eine ATX-Format-Verbindung, einen Federkontakt, eine Drahtfederbuchse, eine Klemme oder einen Kabelschuh oder deren Vielzahl und/oder deren Verwendung in Kombination miteinander.
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Dies hat den Vorteil, dass die Verbindungen wiederholbar gelöst werden können und eine verbesserte Versorgungskabelführung möglich ist.
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Die Stromversorgung ist vorzugsweise galvanisch gekoppelt, jedoch auch wie folgt ausführbar:
- – als induktive Kopplung
- – als kapazitive Kopplung
- – als optische Energieübertragung mittels Strom-Licht-Wandler, z. B. LED, weiterhin mittels Lichtleitelement, z. B. Glasfaserkabel, und weiterhin Licht-Strom-Wandler, z. B. Solarzelle
- – als mechanische Energieübertragung, z. B. Strömungsenergie, bewegte Teile oder Schallenergie
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Zur Bestimmung der maximalen Ausdehnung des mobilen Geräts im Sinne der Erfindung wird das mobile Gerät im betriebsbereiten Zustand (vorzugsweise aufgeklappt, geöffnet, ausgerollt, ausgebreitet, durch Zusammenstecken kombiniert, ausgefahren, aufgehängt oder aufgebockt) betrachtet und ein größtmögliches Längenmaß wird aufgespannt von einem Raumpunkt 1 zu einem Raumpunkt 2, wobei Raumpunkt 1 entweder innerhalb des mobilen Geräts liegt oder sich auf dessen Außenfläche befindet und wobei Raumpunkt 2 entweder innerhalb des mobilen Geräts liegt oder sich auf dessen Außenfläche befindet und wobei die beiden Raumpunkte weitest möglich voneinander entfernt sind (maximal möglicher Betrag des die beiden Punkte verbindenden Vektors, wobei die Vektorlänge durch je einen Punkt in je einer Richtung begrenzt wird).
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Unter Abstand zweier Anschlüsse zur Stromversorgung soll der minimale Abstand des (zum zweiten Anschluss nächstgelegenen) elektrischen Pols des ersten Anschlusses zum (zum ersten Anschluss nächstgelegenen) elektrischen Pol des zweiten Anschlusses verstanden werden.
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Der elektrische Pol des ersten Anschlusses ist vorzugsweise dadurch definiert, dass dieser im Falle einer Beschaltung mit einer externen Stromversorgung das gleiche elektrische Potential trägt wie der elektrische Pol des zweiten Anschlusses im Falle einer Beschaltung mit derselben oder baugleichen externen Stromversorgung.
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Im Falle einer räumlichen Ausdehnung einer oder mehrerer elektrischer Pole mindestens eines der Stromversorgungsanschlüsse wird als Abstand zweier Anschlüsse der minimale räumliche Abstand des (ggf. räumlich ausgedehnten) ersten elektrischen Pols des ersten Anschlusses zum (ggf. räumlich ausgedehnten) ersten elektrischen Pol des zweiten Anschlusses verstanden werden. Als minimaler räumlicher Abstand wird die Verbindungslinie unabhängig davon verstanden, ob diese frei zugänglich oder durch Bauteile des mobilen Geräts unzugänglich ist.
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Bezüglich des Abstandes des ersten Anschlusses zur Stromversorgung zum zweiten Anschluss zur Stromversorgung ist erfindungsgemäß ein Abstand von mindestens 10 % der maximalen Ausdehnung des mobilen Geräts vorgesehen. Der Abstand des ersten Anschlusses zur Stromversorgung zum zweiten Anschluss zur Stromversorgung beträgt vorzugsweise mindestens 20 %, bevorzugter mindestens 35 %, noch bevorzugter mindestens 50 %, noch bevorzugter mindestens 65 %, noch bevorzugter mindestens 80 % und noch bevorzugter mindestens 90 % der maximalen Ausdehnung des mobilen Geräts.
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Der Vorteil eines großen Abstandes zweier Anschlüsse zur Stromversorgung besteht in der entsprechend möglichen Verkürzung der externen Kabelzuführung zum nächstgelegenen Anschluss.
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Bezüglich der Anzahl von Anschlüssen zur Stromversorgung ist die Erfindung keinesfalls beschränkt auf 2 Anschlüsse. Demnach sind auch 3, 4 oder mehr als 4 Anschlüsse möglich, so dass vorzugsweise jede Raumseite des Geräts mindestens einen Anschluss zur Stromversorgung umfasst.
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Dies hat den Vorteil der Nähe zwischen dem Anschlusskabel der externen Stromversorgung zum Anschluss zur Stromversorgung am mobilen Gerät.
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Das erfindungsgemäße mobile Gerät ist vorzugsweise mit einer Mensch-Maschine-Schnittstelle ausgestattet wie z. B. mit Display, Touchscreen, Tastatur, Touchpad, Scroll-Rad, Lenkrad, Maus, Pedal, Steuergriff, am Mensch zu befestigende 3D Sensoren oder Biometrie-Merkmal-Erfasser. Vorzugsweise umfasst das mobile Gerät logische Gatter, einen Mikrocontroller, einen Mikroprozessor oder einen Signalprozessor oder eine Vielzahl und/oder Kombination derselben.
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Der Vorteil der Erfindung besteht diesbezüglich darin, dass eine Mensch-Maschine-Schnittstelle oft eine Vorzugsrichtung besitzt (z. B. Bildschirm, Tastatur oder Lenkrad) und die Stromversorgung des mobilen Geräts somit erfindungsgemäß einfacher und sicherer zugeführt werden kann.
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Die erfindungsgemäße Spannungsversorgung für mobile Geräte umfasst grundsätzlich folgende bevorzugte Ausführungsmöglichkeiten:
Das mobile Gerät kann batteriebetreibbar ausgebildet sein und/oder eine Sekundärbatterie umfassen. Die Batterie kann wieder aufladbar gestaltet sein und/oder zum häufigen Auswechseln ausgebildet sein.
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Auch ist es möglich, die Batterie nicht im Gerät unterzubringen sondern mittels elektrischer Leitungsführung der erfindungsgemäßen elektrischen Stromversorgung von extern zuzuführen oder als mit dem Gerät lösbar verbundene Komponente mit lösbarer Verbindung auszuführen, z. B. unter, auf, über, neben, vor, hinter, zwischen, inmitten oder an das Gerät zu schrauben, einzurasten, einzuhaken, anzudocken, anzusaugen, anzukletten oder einzuklemmen.
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Dies hat den Vorteil der Unabhängigkeit des Geräts vom zentralen Netzversorger und die Batterie kann bei Stromausfällen oder Stromschwankungen die elektrische Energie puffern und somit die Versorgung des mobilen Geräts sicher stellen.
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Beim mobilen Gerät handelt es sich vorzugsweise um eine Projektionsleinwand, einen selbstleuchtenden Wandbelag mit oder ohne Bildschirmcharakter, ein Display, einen Flachbildschirm, einen Laptop, einen Computer, einen Server, ein Notebook, ein Netbook, ein Smartphone, einen Projektor, einen Kühlschrank, einen Fernseher, ein Elektroauto, einen Fernsprecher, eine Videokamera, einen Videorecorder, einen Videoplayer, ein Mischpult (z. B. für Audio, Video), ein Steuerpult (z. B. Beleuchtungstechnik), einen Rundfunksender, einen Rundfunkempfänger, ein Netzwerkelement wie Router, Switch, Bridge, Firewall, Accesspoint, Storage, ein Gerätenetzteil, ein Ladegerät, ein Motorrad, ein Moped, ein Fahrrad, ein Amphibienfahrzeug, ein Schiff, ein Boot, ein Katamaran, ein Hydrokopter, ein Luftkissenfahrzeug, ein Hubschrauber, eine Motoryacht, eine Fähre, eine Rettungsinsel oder einen Beamer.
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Auch ist es möglich, dass das mobile Gerät weiterhin folgende Elemente umfasst:
- – einen ersten Detektor zur Detektion einer elektrischen Verbindung des ersten Anschlusses mit einer externen Stromversorgung,
- – einen zweiten Detektor zur Detektion einer elektrischen Verbindung des zweiten Anschlusses mit einer externen Stromversorgung,
- – eine erste Stromflusssteuerungseinheit, die zwischen dem ersten Anschluss und einem elektrischen Verbraucher des mobilen Geräts elektrisch verbunden ist,
- – eine zweite Stromflusssteuerungseinheit, die zwischen dem zweiten Anschluss und einem elektrischen Verbraucher des mobilen Geräts elektrisch verbunden ist,
- – eine Steuerungsvorrichtung, die mit dem ersten Detektor und mit dem zweiten Detektor signalführend verbunden und ausgebildet ist, die erste Stromflusssteuerungseinheit und die zweite Stromflusssteuerungseinheit in Abhängigkeit der vom ersten Detektor und vom zweiten Detektor empfangenen Signale zu steuern.
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Der Detektor kann vorzugsweise ein mechanisches Schaltelement sein, welches die Steckverbindung registriert und einen dem Verbindungszustand entsprechenden Schaltzustand wiedergibt. Der Detektor kann weiterhin auch ein elektrisches Bauteil sein, z. B. ein Widerstand, ein Halbleiter oder ein Hall-Element. Über dem elektrischen Widerstand fällt im Falle eines Versorgungsstromes des mobilen Geräte eine Spannung ab, deren Vorhandensein und deren Stärke von der Steuerungsvorrichtung erfasst wird. Bei Verwendung eines Hall-Elements erfährt der Versorgungsstrom des mobilen Geräts eine Entsprechung durch sein äquivalentes Magnetfeld, welches mittels Hall-Element wiederum zur Strom- oder Spannungsänderung führt und deshalb als Steuersignal zur Steuervorrichtung geleitet wird. Es sind viele Ausführungsmöglichkeiten für den Detektor möglich, insbesondere sind vorzugsweise solche Bauteile geeignet, welche durch Strom oder Spannungsänderung auf der Eingangsseite eine physikalische Größe auf der Ausgangsseite modulieren, welche als Steuersignal weiter geleitet wird zur Steuerungsvorrichtung.
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Auch ist es möglich, den Beschaltungszustand der Anschlüsse auf weitere, folgende Weise zu detektieren, so dass nicht die vom Gerät empfangene Versorgungsenergie den Auslöser für den Zustand „beschaltet“ gibt, sondern vorzugsweise allein der hergestellte oder getrennte elektrische Kontakt der Stromversorgung des Geräts mit einem externen Netzteil genügt, um das Beschaltungssignal zu steuern. Während die Versorgungsenergie vom externen Netzteil zum Gerät und in das Gerät hinein geleitet wird, wird gleichzeitig ein Detektionssignal im Gerät generiert und in (vorzugsweise) modulierter Form in einem Frequenzmultiplex auf den gleichen Leitungen wie für die Stromversorgung in entgegengesetzter Richtung, also aus dem Gerät heraus in Richtung externes Netzteil, geleitet. Im Falle einer Beschaltung der Netzanschlüsse wird das Detektionssignal wechselstrommäßig gegen Masse „abgesaugt“, da das externe Netzgerät bezüglich der Modulationsfrequenz des Detektionssignals wie ein elektrischer Widerstand, vorzugsweise elektrischer Kurzschluss, wirkt, während im unbeschalteten Fall dieser elektrische Widerstand nicht oder nicht in jenem Maße vorhanden ist. Aus Gründen der Einfachheit ist es möglich, das Detektionssignal auf den gleichen elektrischen Leitern wie die Versorgungsspannung zu führen (vorzugsweise durch Superposition). Dann allerdings kann es vorteilhaft sein, das Detektionssignal von Verbrauchern im Gerät elektrisch zu separieren, vorzugsweise durch eine Wechselstrom-Sperre, welche Gleichstrom durchlässt, wie z. B. eine Spule oder ein Tiefpass, damit es nicht unnötig permanent durch Verbraucher im Gerät „abgesaugt“ wird.
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Die Steuerungsvorrichtung ist vorzugsweise eine zentrale Baugruppe. Zentral bedeutet, dass die Steuerungsvorrichtung direkt oder indirekt verbunden ist, mindestens empfangend verbunden ist, mit einem Detektor an jedem Anschluss und die Steuerungsvorrichtung somit sämtliche Beschaltungszustände der Anschlüsse kennt. Direkt verbunden bedeutet, dass die physikalische Steuergröße vom Detektor zur Steuerungsvorrichtung geführt wird. Indirekt verbunden bedeutet, dass die physikalische Steuergröße in ihrer Richtung und/oder ihrem Betrag geändert oder einer Codierung unterzogen wird oder dass die physikalische Steuergröße in eine andere physikalische Steuergröße umgewandelt wird und möglicherweise ebenfalls codiert oder moduliert werden kann, z. B. mittels einer zwischen Detektor und Steuervorrichtung geschalteten Baugruppe zur Aufbereitung des vom Detektor detektierten Steuersignals. Die Baugruppe zur Aufbereitung des vom Detektor detektierten Steuersignals kann vorzugsweise einen Schwingkreis, einen Komparator, einen Integrator, einen Analog-Digital-Wandler, einen Digital-Analog-Wandler, ein boolesches Schaltwerk mit Rückkopplung, ein boolesches Schaltnetz ohne Rückkopplung und/oder ein Speicherregister umfassen.
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Die Steuerungsvorrichtung ist vorzugsweise ebenfalls direkt oder indirekt verbunden, vorzugsweise mindestens sendend verbunden, mit vorzugsweise jeder Stromflusssteuerungseinheit.
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Die Stromflusssteuerungseinheit kann verstanden werden als Mittel, um die elektrische Energie zur Stromversorgung des Geräts zu dosieren und/oder um im Falle einer externen Beschaltung des Geräts mit mehreren externen Energieversorgern einen etwaigen Rückfluss von elektrischer Energie in einen der mehreren extern angeschlossenen Energieversorger zu reduzieren und/oder zu unterbinden.
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Die Stromflusssteuerungseinheit kann vorzugsweise in einfacher Ausführung ein Schaltelement umfassen, welches die elektrische Leitung aller angeschlossenen Stromversorgungen bis auf eine angeschlossene Stromversorgung trennt, so dass das Gerät elektrisch wiederum nur mit genau einer Stromversorgung versorgend verbunden ist. Die Auswahl, welche Stromversorgung nun jene eine aus mehreren sein soll, kann vorzugsweise eine Prioritätstabelle definieren. Es ist aber auch denkbar, dass Kriterien bemüht werden, welche in der Sorte und/oder Qualität und/oder Fähigkeit der Stromversorgung liegen, um anhand dieser Kriterien eine Prioritätsliste zu erstellen.
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Auch ist es denkbar, die Stromversorgung mit mindestens einer weiteren Leitung auszustatten, um Informationen einseitig oder bidirektional austauschen zu können zwischen mobilem Gerät und Stromversorgung. Auch ist es denkbar, den Informationsaustausch durch Modulation und/oder Codierung des Versorgungsstromes und/oder der Versorgungsspannung zu gestalten. Dabei kann sowohl der Versorgungsstrom moduliert und/oder codiert werden als auch ein Signal unmoduliert, moduliert, uncodiert und/oder codiert per Superposition dem Versorgungsstrom überlagert werden. Vorteil dadurch ist eine möglicherweise bessere Anpassung von Stromversorgung an das mobile Gerät bzw. die Schaffung einer Wahlmöglichkeit des mobilen Geräts, auf Ereignisse im öffentlichen Stromversorgungsnetz zu reagieren durch gezielte Kenntnis der Stromversorgung. Hat eine bestimmte Sorte Stromversorgung einen besonders großen Puffer, so könnte das mobile Gerät in Ruhe die Arbeitsdaten auf einen nichtflüchtigen Speicher schreiben. Andernfalls könnte das mobile Gerät sofort in einen Modus minimalen Stromverbrauchs übergehen, der z. B. längere Zeit durch die Stromversorgung aufrechterhalten werden kann, um somit einen Datenverlust zu vermeiden. Es sind viele Vorteile denkbar, wenn das mobile Gerät die Möglichkeit hat, die technischen Fähigkeiten der angeschlossenen Stromversorgung zu detektieren und sich durch Wahl der geeigneten Maßnahmen darauf einzustellen.
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Auch ist es möglich, dass der erste Detektor weiterhin ausgebildet ist, eine Stromstärke und/oder eine Stromflussrichtung zwischen dem ersten Anschluss und einem elektrischen Verbraucher des mobilen Geräts zu erfassen, und der zweite Detektor weiterhin ausgebildet ist, eine Stromstärke und/oder eine Stromflussrichtung zwischen dem zweiten Anschluss und einem elektrischen Verbraucher des mobilen Geräts zu erfassen.
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Auch ist es denkbar, dass der erste elektrische Verbraucher einen Leitungsbus umfasst, an welchen wiederum weitere elektrische Verbraucher angeschlossen sind. Verbraucher sind vorzugsweise alle Elemente und Baugruppen, deren Betrieb eine Stromversorgung erfordert.
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Die Erfassung der Stromgrößen und Stromrichtungen an den Anschlüssen hat den Vorteil, die Kopplung und somit die Einwirkung der Stromversorgung steuern zu können um z. B. Wirkungsgrad, Ausfallsicherheit, Pufferzeit oder Batterieladezeit optimieren zu können.
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Auch ist es möglich, dass das Gerät einen stromversorgungsführenden Leitungsbus umfasst, und der Leitungsbus ausgebildet ist, die elektrischen Potentiale der Stromversorgung zu führen und der Leitungsbus mit dem ersten Anschluss und mit dem zweiten Anschluss elektrisch verbunden ist.
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Auch ist es möglich, dass die Verbindung eines Anschlusses mit dem Leitungsbus auf indirektem Wege erfolgt. Indirekt meint in diesem Sinne ein in den Schaltungsweg eingebrachten Verbraucher. Ein solcher Verbraucher kann z. B. Messaufgaben erledigen oder Strom für eine Baugruppe oder ein Bauteil abzweigen. Dabei ist es möglich, dass infolge des in den Schaltungsweg eingebrachten Verbrauchers ein Spannungsfall zwischen Spannung am Anschluss und Spannung am Leitungsbus auftritt, und es ist möglich, dass kein Spannungsfall infolge des Verbrauchers auftritt, z. B. wenn der Leitungsbus ohne leistungsverlustrelevante elektrische Widerstände leitend mit einem Anschluss verbunden ist.
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Auch ist es möglich, dass der erste Anschluss oder eine elektrische Zuführung des ersten Anschlusses zum stromversorgungsführenden Leitungsbus ein Stromrichtungs- und/oder Stromgrößenformungselement umfasst, und der zweite Anschluss oder eine elektrische Zuführung des zweiten Anschlusses zum stromversorgungsführenden Leitungsbus ein Stromrichtungs- und/oder Stromgrößenformungselement umfasst. Ein Stromrichtungsformungselement kann vorzugsweise eine Diode, einen Thyristor, einen Transistor und/oder eine Graetz-Schaltung umfassen. Ein Stromgrößenformungselement kann vorzugsweise eine Diode, eine Zener-Diode, einen Komparator, einen Thyristor, einen Transistor und/oder eine Graetz-Schaltung umfassen. Dies hat den Vorteil, dass zum einen ein Verpolungsschutz entsteht, der selbst bei falsch beschaltetem Stecker des externen Netzteils vor Fehlspannung schützt, und zum anderen, dass keine Überspannung im Gerät Schaden anrichten kann, auch nicht bei gleichzeitigem Anschließen mehrerer externer Netzteile.
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Auch ist es möglich, dass das Gerät ein Mobiltelefon, Notebook, PDA, Laptop, Netbook oder Smartphone ist. Vorteil hierbei ist, dass die Leserichtung beibehalten werden kann ungeachtet der Richtung der Stromversorgung.
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Auch ist es möglich, dass das Gerät ein motorbetreibbares Kraftfahrzeug ist. So wie beim klassischen Treibstofftanken die Zapfsäule häufig auf der falschen Seite ist, so hat das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug den Vorteil, dass mehr als eine Seite zum Betanken mit Elektroenergie zur Verfügung steht.
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Auch ist es möglich, dass das Gerät ein ein motorbetreibbares Wasserfahrzeug ist. So hat das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug den Vorteil, dass mehr als eine Seite zum Betanken mit Elektroenergie zur Verfügung steht.
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Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein mobiles Gerät mit komfortabler Beschaltungserkennung in schematischer, geschnittener Darstellung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung,
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2 ein mobiles Gerät mit komfortabler Beschaltungserkennung in schematischer, geschnittener Darstellung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung,
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3 ein mobiles Gerät in schematischer, geschnittener Darstellung zur Veranschaulichung der maximalen Ausdehnung des mobilen Geräts.
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1 zeigt eine Schnittdarstellung eines mobilen Geräts 1 mit einem Gehäuse 13, welches Anschlüsse 2, 3 zur externen Stromversorgung 7 umfasst. Die mit den elektrischen Polen – und + bezeichneten Kontakte der Anschlüsse 2, 3 sind jeweils mittels Diode 9 auf den ersten Leitungs-Bus 11 geführt. Die Diode 9 wirkt in diesem Beispiel als Stromrichtungsformer 9, damit im Falle einer falschen Polung im externen Netzgerät 7 kein Schaden entsteht als auch, damit im Falle des Anschlusses mehrerer externer Netzgeräte 7 keine Energie aus dem mobilen Gerät 1 heraus in ein externes Netzteil 7 fließt.
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Jeder Anfang bzw. jedes Ende eines jeden Busses 11, 12 ist schematisch derart dargestellt, dass die einzelnen Pole im Sinne eines Bildes einer elektronischen Schaltung kontaktierbar sind.
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Das Stromgrößenformungselement 10 umfasst eine elektronische Schaltung aus Zener-Diode mit Konstant-Strom-Transistor T1 zwecks Referenzspannungserzeugung. Die Referenzspannung wird im Operationsverstärker OP Impedanz gewandelt. Der Ausgang des Operationsverstärkers OP steuert den Leistungs-Transistor T2 und der Ausgang des Leitstungstransistors T2 wiederum ist zurück geführt auf den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers OP. Dadurch kann der Operationsverstärker OP seine Regelfunktion wahrnehmen, um für jeden Verbrauchsstrom die konstante Spannung am Emitter des Leistungstransistors T2 zur Verfügung zu stellen. Der Emitter des Leistungstransistors T2 wird auf den Leitungsbus 12 geführt und stellt die stabilisierte interne Versorgungsspannung dar. Der Leitungsbus 12 führt zur Batterie 4 des Geräts als auch zu den Verbrauchern 8 wie z. B. CPU. Somit ist das Gerät vor Überspannung infolge mehrerer etwaig angeschlossener externer Netzgeräte 7 geschützt.
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2 zeigt eine Schnittdarstellung eines mobilen Geräts 1 mit einem Gehäuse 13 in einer einfachen Variante der Beschaltungserkennung zur Vermeidung von Rückstrom. Ein erster Anschluss 2 zur externen Stromversorgung 7 umfasst einen mechanischen Heber 5, welcher mittels Spiralfeder vorgespannt wird, um im unbeschalteten Zustand den elektrischen Schalter zu schließen. Der elektrische Schalter vom ersten Anschluss 2 schaltet den Versorgungsstrom vom zweiten Anschluss 3. Der erste Anschluss 2 ist ohne Schalter auf die interne Stromversorgungsleitung geführt. Ist nur der erste Anschluss 2 beschaltet, so ist die Stromversorgung sicher gestellt infolge direkter Zuführung auf die interne Stromversorgung. Ist nur der zweite Anschluss 3 beschaltet, so ist die Stromversorgung sicher gestellt infolge geschlossenen Schalters bei unbeschaltetem Anschluss 2. Sind beide Anschlüsse, 2, 3, beschaltet, so ist der Schalter am Anschluss 2 geöffnet und somit kommt die elektrische Verbindung des zweiten Anschlusses 3 nicht zustande. Somit ist sicher gestellt, dass keine zwei Anschlüsse 2, 3 im Falle einer mehrfachen Beschaltung elektrisch verbunden werden, wodurch ein Schutz vor Zerstörung der externen Stromversorgung als auch des mobilen Geräts 1 gewährleistet werden kann. Dieser Schutz kann insbesondere dann besonders effektiv sein, wenn jede externe Stromversorgung durch einen infinitesimal kleinen differentiellen Ausgangswiderstand gekennzeichnet ist und eine Parallelschaltung zweier nur mit minimal unterschiedlicher Zielspannung arbeitender externer Stromversorgungen einen Ausgleichsstrom durch das Gerät nach sich ziehen würde, welcher sowohl die Leitungen im Gerät überlastet als auch die Belastungsfähigkeit der externen Stromversorgungen sprengt.
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Sowohl in der ersten bevorzugten Ausführungsvariante (1) als auch in der zweiten bevorzugten Ausführungsvariante (2) sind der erste Anschluss 2 und der zweite Anschluss 3 voneinander beabstandet sind und der Abstand zwischen den Anschlüssen 2, 3 beträgt mindestens 10 % der maximalen Ausdehnung Dmax des mobilen Geräts 1. Es ist besonders bevorzugt, dass die Anschlüsse 2, 3 auf gegenüberliegenden Seiten des mobilen Geräts 1 angeordnet sind.
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3 zeigt das mobile Gerät 1 mit einem Gehäuse 13 und veranschaulicht die maximale Ausdehnung Dmax des mobilen Geräts 1. Die maximale Ausdehnung Dmax ist dabei nicht auf die in 3 dargestellt Schnittebene beschränkt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- mobiles Gerät
- 2
- erster Anschluss zur Stromversorgung
- 3
- zweiter Anschluss zur Stromversorgung
- 4
- Sekundärbatterie
- 5
- erster Detektor zum Feststellen des Beschaltungszustands des ersten Anschlusses
- 6
- zweiter Detektor zum Feststellen des Beschaltungszustands des zweiten Anschlusses
- 7
- externe Stromversorgung
- 8
- CPU und andere Verbraucher
- 9
- Stromrichtungsformungselement, Diode
- 10
- Stromgrößenformungselement
- 11
- Stromversorgungs-Bus 1
- 12
- Stromversorgungs-Bus 2
- 13
- Gehäuse des mobiles Geräts
- T1
- Transistor 1
- T2
- Transistor 2
- OP
- Operationsverstärker
- Dmax
- Maximaler Ausdehnung des mobilen Geräts
