DE102013201414A1

DE102013201414A1 - Spannungsversorgungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102013201414A1
Application number: DE102013201414A
Authority: DE
Inventors: Michael Hund; Karl-Heinz Wietzke
Original assignee: LD Didactic GmbH
Current assignee: LD Didactic GmbH
Priority date: 2012-02-13
Filing date: 2013-01-29
Publication date: 2013-08-14
Also published as: DE202012001358U1

Abstract

Eine Spannungsversorgungsvorrichtung (10) mit einem Gehäuse (12), einem von dem Gehäuse umgebenen Akkumulator (14) und zwei in dem Gehäuse (10) angeordneten und mit dem Akkumulator (14) elektrisch oder elektronisch verbundenen Spannungsversorgungsschnittstellen (16, 18), von denen die erste Schnittstelle (16) zur Verbindung mit einer Ladespannung (20) und die zweite Schnittstelle (18) zur Verbindung mit einer elektrischen Last in Form eines elektrischen oder elektronischen Geräts (22) ausgebildet ist, ist dadurch vielseitig verwendbar mit erhöhten Einsatzmöglichkeiten, dass die beiden Schnittstellen (16, 18) komplementär zueinander ausgebildet sind und jeweils zur Verbindung mit der komplementären Spannungsversorgungsschnittstelle (16, 18) einer anderen Spannungsversorgungsvorrichtung (10) ausgebildet sind, und die Spannungsversorgungsvorrichtung eine elektronische Schaltung aufweist, die ein Aufladen durch eine Quelle und/oder ein Entladen durch einen Verbraucher mehrerer hintereinander geschalteter Spannungsversorgungsvorrichtungen (10) ermöglicht, wenn eine Spannungsversorgungsvorrichtung mit der Quelle bzw. mit dem Verbraucher verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannungsversorgungvorrichtung mit einem Gehäuse, einem Akkumulator und zwei mit dem Akkumulator verbundenen Schnittstellen für eine Spannungsquelle und für eine elektrische Last.
Derartige Spannungsversorgungsvorrichtungen mit Akkumulatoren sind bekannt und weit verbreitet insbesondere zur Spannungsversorgung portabler elektrischer oder elektronischer Geräte wie z. B. Mobiltelefonen, Computern oder Werkzeugen. Ein besonderes Anwendungsgebiet sind zudem auch Lehrmittel, insbesondere in Form von Messgeräten für den naturwissenschaftlichen oder technischen Unterricht an Schulen, an Berufsschulen oder an Hochschulen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannungsversorgungsvorrichtung mit vielseitigerer Verwendbarkeit und erhöhten Einsatzmöglichkeiten zu schaffen.
Die erfindungsgemäße Spannungsversorgungsvorrichtung ist definiert durch die Merkmale von Patentanspruch 1.
Demnach ist die zur Verbindung mit der Spannungsquelle ausgebildete Schnittstelle auch zur Verbindung mit der Lastschnittstelle einer weiteren Spannungsversorgungsvorrichtung ausgebildet. Die zweite Schnittstelle ist neben der Verwendbarkeit zum Anschluss eines elektrischen oder elektronischen Geräts auch zum Anschluss mit der Spannungsquellen-Schnittstelle einer anderen Spannungsversorgungsvorrichtung ausgebildet. Die beiden Spannungsversorgungsschnittstellen sind also komplementär zueinander ausgebildet, das heißt, dass die beiden Schnittstellen zusammenpassen und so beschaffen sind, dass sie zusammen gesteckt werden könnten. Die erste Schnittstelle einer Spannungsversorgungsvorrichtung kann also mit der zweiten Schnittstelle einer anderen Spannungsversorgungsvorrichtung verbunden werden und umgekehrt. Vorzugsweise ist die elektronische Verbindung zwischen dem Akkumulator und den beiden Schnittstellen durch einen elektronischen Schaltkreis geschaffen.
Dadurch ist es möglich, mehrere erfindungsgemäße Spannungsversorgungsvorrichtungen als Kaskade hintereinander zu schalten, um die nutzbare elektrische Energie zu erhöhen. Die jeweils erste Spannungsversorgungsvorrichtung einer Kaskade von Spannungsversorgungsvorrichtungen kann zur Versorgung der gesamten Kaskade mit einer Ladespannung, beispielsweise über ein Steckernetzteil oder einen USB-Port eines Personal Computers verbunden werden. Die letzte Spannungsversorgungsvorrichtung der Kaskade kann mit einer Last in Form eines elektrischen oder elektronischen Geräts zu dessen Spannungsversorgung verbunden werden.
Vorzugsweise sind die Spannungsversorgungsschnittstellen, d. h. sowohl die Schnittstelle für die Spannungsquelle als auch die Schnittstelle für die Last, jeweils als USB-Spannungsversorgungsschnittstellen ausgebildet. Von besonderem Vorteil ist es hierbei, wenn die Schnittstellen auf einander gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses vorgesehen sind.
Die Spannungsversorgungsvorrichtung ist vorzugsweise portabel mit geringeren äußeren Abmessungen und geringem Gewicht ausgebildet, um vielseitig einsetzbar zu sein.
Im Folgenden werden anhand der Figuren zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung und
2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Spannungsversorgungsvorrichtungen 10 beider Ausführungsbeispiele haben jeweils ein Gehäuse 12, das auf einander gegenüberliegenden Seiten jeweils mit einer USB-Spannungsversorgungsschnittstellen 16, 18 versehen ist. Die beiden USB-Spannungsversorgungsschnittstellen 16, 18 sind zueinander komplementär ausgebildet, so dass mehrere Spannungsversorgungsvorrichtungen 10, wie dargestellt, als Kaskade hintereinander geschaltet werden können, indem die jeweils komplementären USB-Spannungsversorgungsschnittstellen 16, 18 benachbarter Spannungsversorgungsvorrichtungen 10 miteinander verbunden werden.
Die jeweils linke Spannungsversorgungsschnittstelle 16 ist zur Verbindung mit der Ladespannung 20 oder einer anderen Spannungsversorgungsvorrichtung 10 ausgebildet. Die jeweils rechte Spannungsversorgungsschnittstelle 18 ist zur Verbindung mit einem elektrischen Gerät 22 oder mit einer Spannungsversorgungsschnittstelle 16 einer anderen Spannungsversorgungsvorrichtung 10 ausgebildet.
Dadurch ist es zum Einen möglich, eine oder mehrere Spannungsversorgungsvorrichtungen 10 als Akkumulator, wie in 1 dargestellt, zur Spannungsversorgung eines elektrischen Geräts 22 zu verwenden. Zum Anderen wird ermöglicht, eine oder mehrere der erfindungsgemäßen Spannungsversorgungsvorrichtungen 10, wie in 2 dargestellt, zum Laden als Kaskade hintereinander zu schalten, wobei die jeweils linke Spannungsversorgungsvorrichtung 10 über ein USB-Kabel 24 mit der Ladespannung 20 verbunden ist.
Die Spannungsversorgungsvorrichtungen 10 können in Kaskade geladen werden, wenn links die Ladespannung 20 anliegt. Die Spannungsversorgungsvorrichtungen 10 können in Kaskade als Spannungsversorgung mit erhöhter Kapazität von dem elektrischen Gerät 22 entladen werden. Die Kaskade kann während des Ladens oder Entladens erweitert oder reduziert werden.

Claims

Spannungsversorgungsvorrichtung (10) mit einem Gehäuse (12), einem von dem Gehäuse umgebenen Akkumulator (14) und zwei in dem Gehäuse (10) angeordneten und mit dem Akkumulator (14) elektrisch oder elektronisch verbundenen Spannungsversorgungsschnittstellen (16, 18), von denen die erste Schnittstelle (16) zur Verbindung mit einer Ladespannung (20) und die zweite Schnittstelle (18) zur Verbindung mit einer elektrischen Last in Form eines elektrischen oder elektronischen Geräts (22) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schnittstellen (16, 18) komplementär zueinander ausgebildet sind und jeweils zur Verbindung mit der komplementären Spannungsversorgungsschnittstelle (16, 18) einer anderen Spannungsversorgungsvorrichtung (10) ausgebildet sind, und die Spannungsversorgungsvorrichtung eine elektronische Schaltung aufweist, die ein Aufladen durch eine Quelle und/oder ein Entladen durch einen Verbraucher mehrerer hintereinander geschalteter Spannungsversorgungsvorrichtungen (10) ermöglicht, wenn eine Spannungsversorgungsvorrichtung mit der Quelle bzw. mit dem Verbraucher verbunden ist.
Spannungsversorgungsvorrichtung (10) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Schaltung ein Erweitern oder Reduzieren einer Kaskade aus mehreren hintereinander geschalteten Spannungsversorgungsvorrichtungen während des Ladens und/oder Entladens ermöglicht.
Spannungsversorgungsvorrichtung (10) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Spannungsversorgungsschnittstellen (16, 18) jeweils USB-Spannungsversorgungsschnittstellen sind.
Spannungsversorgungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Spannungsversorgungsschnittstellen (16, 18) auf einander gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses (12) angeordnet sind.
Spannungsversorgungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsversorgungsvorrichtung (10) portabel mit einem Gehäusevolumen von weniger als 0,027 m³ und mit einer Länge, Breite und/oder Höhe des Gehäuses (12) von weniger als 30 cm ausgebildet ist.
Spannungsversorgungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewicht der Spannungsversorgungsvorrichtung (10) weniger als 1 kg beträgt.
Spannungsversorgungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Akkumulator (14) als herkömmlicher Nickel-Cadmium-, Nickel-Metallhydrid oder Lithium-Ionen-Akkumulator ausgebildet ist.