DE102018126042A1

DE102018126042A1 - Electrical device, in particular household appliance

Info

Publication number: DE102018126042A1
Application number: DE102018126042.3A
Authority: DE
Inventors: Miron Sernecki; Andres Sauerwald; Viktor Bezsonov; Raymond Heinen
Original assignee: Vorwerk and Co Interholding GmbH
Current assignee: Vorwerk and Co Interholding GmbH
Priority date: 2018-10-19
Filing date: 2018-10-19
Publication date: 2020-04-23
Also published as: CN111077929A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Gerät, insbesondere Haushaltsgerät, mit einer Verbraucheranordnung (1), die einen elektrischen Verbraucher (3) und eine mit einem Starttaster (S) zum Einschalten des Verbrauchers (3) zusammenwirkende erste Steuereinrichtung (6) aufweist, und mit einer Akkumulatoranordnung (2) zur Versorgung des elektrischen Verbrauchers (3) und der ersten Steuereinrichtung (6) mit elektrischer Leistung, welche Akkumulatoranordnung (2) einen Energiespeicher (4) und eine vom Energiespeicher (4) leistungsversorgbare zweite Steuereinrichtung (7) aufweist, wobei zwischen Akkumulatoranordnung (2) und Verbraucheranordnung (1) zumindest eine elektrische Versorgungsleitung (P) und eine Signalleitung (L) vorgesehen sind. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Akkumulatoranordnung (2) ausgehend von einem Ruhezustand, in dem weder der Verbraucher (3) noch eine der Steuereinrichtung (6, 7) elektrische Leistung aufnehmen, durch das Schließen des Starttasters (S) und einer dadurch hervorgerufenen Potentialänderung in einen aktiven Zustand übergeht, in dem die Verbraucheranordnung (1) mit Leistung versorgt wird.The invention relates to an electrical device, in particular a household appliance, having a consumer arrangement (1) which has an electrical consumer (3) and a first control device (6) which interacts with a start button (S) for switching on the consumer (3), and with a Accumulator arrangement (2) for supplying the electrical consumer (3) and the first control device (6) with electrical power, which accumulator arrangement (2) has an energy store (4) and a second control device (7) that can be supplied with power by the energy store (4), wherein between Accumulator arrangement (2) and consumer arrangement (1) at least one electrical supply line (P) and one signal line (L) are provided. According to the invention, the accumulator arrangement (2), starting from an idle state in which neither the consumer (3) nor one of the control devices (6, 7) consume electrical power, by closing the start button (S) and a change in potential caused thereby passes into an active state in which the consumer arrangement (1) is supplied with power.

Description

Gebiet der TechnikTechnical field

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Gerät, insbesondere Haushaltsgerät, mit einer Verbraucheranordnung, die an einen elektrischen Verbraucher und eine mit einem Starttaster zum Einschalten des Verbrauchers zusammenwirkenden ersten Steuereinrichtung und mit einer Akkumulatoranordnung zur Versorgung des elektrischen Verbrauchers und der ersten Steuereinrichtung mit elektrischer Leistung, welche Akkumulatoranordnung einen Energiespeicher und eine vom Energiespeicher leistungsversorgbare zweite Steuereinrichtung aufweist, wobei zwischen Akkumulatoranordnung und Verbraucheranordnung zumindest eine elektrische Versorgungsleitung und eine Signalleitung vorgesehen sind.The invention relates to an electrical device, in particular a household appliance, with a consumer arrangement which connects to an electrical consumer and a first control device which interacts with a start button for switching on the consumer and with an accumulator arrangement for supplying the electrical consumer and the first control device with electrical power has an energy store and a second control device which can be supplied with power by the energy store, at least one electrical supply line and one signal line being provided between the battery arrangement and the consumer arrangement.

Stand der TechnikState of the art

Elektronische Geräte der vorbeschriebenen Art sind insbesondere in Form von Handstaubsaugern vorbekannt. Der Handstaubsauger besitzt eine Verbraucheranordnung, die im Wesentlichen aus einem in einem Gehäuse angeordneten Saugmotor besteht, mit dem ein Saugstrom durch einen Staubfilter hergestellt wird. Zur Bereitstellung von Leistung zum Betrieb des Motors ist eine Akkumulatoranordnung vorgesehen, die beispielsweise als Akkumulatorpaket auswechselbar im Gehäuse der Verbraucheranordnung angeordnet ist.Electronic devices of the type described above are known in particular in the form of handheld vacuum cleaners. The handheld vacuum cleaner has a consumer arrangement, which essentially consists of a suction motor arranged in a housing, with which a suction flow is produced through a dust filter. To provide power for operating the motor, an accumulator arrangement is provided, which is arranged, for example, as an exchangeable accumulator package in the housing of the consumer arrangement.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen anzugeben, mit denen die Standzeit des Akkumulators bei einem unbenutzten elektrischen Gerät verlängert wird.The invention has for its object to provide measures with which the service life of the battery is extended when an unused electrical device.

Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung.The object is achieved by the invention specified in the claims.

Zunächst und im Wesentlichen wird vorgeschlagen, dass die Akkumulatoranordnung einen Ruhezustand einnehmen kann. In diesem Ruhezutand ist die Akkumulatoranordnung mit der Versorgungsleitung, der Signalleitung und einer Masseleitung mit der Verbraucheranordnung verbunden. Im Ruhezustand ist das elektrische Gerät jedoch so eingerichtet, dass weder der Verbraucher, noch eine Steuereinrichtung der Verbraucheranordnung, noch eine Steuereinrichtung der Akkumulatoranordnung mit elektrischer Leistung versorgt wird. Im Ruhezustand fließen erfindungsgemäß mit der Ausnahme von nicht vermeidbaren Leckströmen keinerlei Ströme durch den Verbraucher oder durch eine der mehreren Steuerschaltungen. Die Steuereinrichtungen, bei denen es sich bevorzugt um Mikrokontroller handeln kann, nehmen im Ruhezustand somit einen Schlafzustand ein, in dem sie keine Leistung aufnehmen. Hierzu wird insbesondere vorgeschlagen, dass im Ruhezustand die Versorgungsleitung von dem Energiespeicher, bei dem es sich um Akkumulatorzellen handeln kann, getrennt ist. Eine Betriebsspannungsversorgung der der Akkumulatoranordnung zugeordneten Steuereinrichtung ist ebenfalls deaktiviert. Erfindungsgemäß soll das Schließen des Starttasters, der bevorzugt der Verbraucheranordnung körperlich zugeordnet ist, eine Potenzialänderung hervorrufen. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass im Ruhezustand die Signalleitung auf ein Potenzial oberhalb von Masse gehalten ist. Dies erfolgt stromlos. Sobald der Starttaster geschlossen wird, kann eine zumindest hochohmige Leitverbindung zwischen der Signalleitung und der Masse, also dem Nullpotenzial, erzeugt werden. Hierbei tritt auf Seiten der Signalleitung eine Potenzialänderung auf. Die elektronische Schaltung der Akkumulatoranordnung ist so ausgebildet, dass die Akkumulatoranordnung durch diese Potenzialänderung in einen aktiven Zustand übergeht, in dem die Verbraucheranordnung mit Leistung versorgt wird. Erfindungsgemäß kann somit das elektrische Gerät durch eine Tasterbetätigung in Betrieb genommen werden; beispielsweise kann der Saugmotor eines Staubsaugers in Betrieb versetzt werden. Durch das Betätigen des Starttasters wird über die Signalleitung gewissermaßen ein Aufwecksignal von der Verbraucheranordnung zur Akkumulatoranordnung übertragen. Die Signalleitung kann im aktiven Zustand der Akkumulatoranordnung beziehungsweise im aktiven Zustand des Gerätes als Datenaustauschstrecke zwischen den beiden Steuereinrichtungen verwendet werden. Über die Signalleitung, bei der es sich um einen einzelnen Draht handeln kann, können erfindungsgemäß seriell Daten beispielsweise mit einer Bitrate von 9600 kbit/ s übertragen werden. Es ist insbesondere eine wechselseitige Datenübertragung über die Signalleitung vorgesehen. Von der Akkumulatoranordnung können Daten, die den Ladezustand des Akkumulators betreffen, übertragen werden. Die Verbraucheranordnung kann eine Anzeige aufweisen, um diese Daten sichtbar zu machen. Nach dem Erreichen des Wachzustandes der der Akkumulatoranordnung zugeordneten Steuereinrichtung erfolgt bevorzugt die Verbindung der Versorgungsleitung mit dem Energiespeicher. Einhergehend damit wird die Steuereinrichtung der Verbraucheranordnung mit Leistung versorgt, so dass diese Steuereinrichtung von einem keine Leistung aufnehmenden Schlafzustand in einen Leistung aufnehmenden und steuernden und/oder überwachenden Wachzustand versetzt wird. Es kann ein Trennschalter vorgesehen sein, der in eine Aktivierungsleitung zwischen Signalleitung und Masseleitung angeordnet ist. In dieser Aktivierungsleitung ist auch der Startschalter angeordnet. Der Trennschalter, der im Ruhezustand geschlossen ist, also den Startschalter mit der Signalleitung verbindet, wird gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung beim Aufwachen der der Verbraucheranordnung zugeordneten Steuereinrichtung geöffnet, so dass die Leitverbindung zwischen Startschalter und Signalleitung getrennt ist. Im aktivierten Zustand können somit keine Aufwachsignale durch Betätigen des Startschalters erzeugt werden beziehungsweise über die Signalleitung übertragen werden. Die Signalleitung steht im aktiven Zustand ausschließlich dem Datenaustausch zur Verfügung. Auf Seiten der Akkumulatoranordnung ist bevorzugt ein Aufwachsignalfilter vorgesehen, der das über die Signalleitung übertragene Aufwachsignal von den Datensignalen unterscheiden kann. Es handelt sich bevorzugt um einen Tiefpassfilter. Es wird als vorteilhaft angesehen, wenn ein als Akkumulatoranordnung ausgebildetes Akkumulatorpaket aus einem die Verbraucheranordnung ausbildenden Gehäuse entnommen werden kann, wobei dabei zumindest eine Versorgungsleitung und eine Signalleitung getrennt wird. Es wird ferner als vorteilhaft angesehen, wenn über eine einzige Eindraht-Signalleitung im aktiven Zustand ein Datenaustausch zwischen zwei Steuereinrichtungen stattfindet und im Ruhezustand zum Aktivieren des Gerätes ein Aufwachsignal übertragen werden kann.First and foremost, it is proposed that the battery arrangement can assume an idle state. In this idle state, the accumulator arrangement is connected to the supply line, the signal line and a ground line to the consumer arrangement. In the idle state, however, the electrical device is set up in such a way that neither the consumer, nor a control device of the consumer arrangement, nor a control device of the battery arrangement is supplied with electrical power. In the idle state, according to the invention, with the exception of unavoidable leakage currents, no currents flow through the consumer or through one of the several control circuits. The control devices, which can preferably be microcontrollers, thus assume a sleep state in the idle state in which they do not consume any power. For this purpose, it is proposed in particular that, in the idle state, the supply line is separated from the energy store, which can be battery cells. An operating voltage supply of the control device assigned to the accumulator arrangement is likewise deactivated. According to the invention, closing the start button, which is preferably physically assigned to the consumer arrangement, is intended to cause a change in potential. In particular, it is provided that the signal line is kept at a potential above ground in the idle state. This is done without current. As soon as the start button is closed, an at least high-resistance lead connection between the signal line and ground, that is to say the zero potential, can be produced. A potential change occurs on the signal line side. The electronic circuit of the accumulator arrangement is designed such that the accumulator arrangement changes into an active state due to this change in potential, in which the consumer arrangement is supplied with power. According to the invention, the electrical device can thus be put into operation by pressing a button; for example, the suction motor of a vacuum cleaner can be put into operation. By pressing the start button, a wake-up signal is transmitted from the consumer arrangement to the accumulator arrangement via the signal line. The signal line can be used as a data exchange path between the two control devices in the active state of the battery arrangement or in the active state of the device. According to the invention, data can be transmitted serially, for example at a bit rate of 9600 kbit / s, via the signal line, which can be a single wire. In particular, mutual data transmission via the signal line is provided. Data relating to the state of charge of the accumulator can be transmitted from the accumulator arrangement. The consumer arrangement can have a display in order to make this data visible. After the awakening state of the control device assigned to the accumulator arrangement has been reached, the supply line is preferably connected to the energy store. Along with this, the control device of the consumer arrangement is supplied with power, so that this control device is switched from a sleep state not consuming any power to a waking state which consumes and controls and / or monitors power. A disconnector can be provided, which is arranged in an activation line between the signal line and the ground line. The start switch is also arranged in this activation line. The isolating switch, which is closed in the idle state, that is to say connects the start switch to the signal line, is used according to a preferred development of the invention Wake up the control device assigned to the consumer arrangement opened so that the lead connection between the start switch and signal line is disconnected. In the activated state, no wax-up signals can thus be generated by actuating the start switch or transmitted via the signal line. The active signal line is only available for data exchange. On the side of the accumulator arrangement, a growth signal filter is preferably provided, which can distinguish the growth signal transmitted via the signal line from the data signals. It is preferably a low-pass filter. It is considered advantageous if an accumulator package designed as an accumulator arrangement can be removed from a housing forming the consumer arrangement, at least one supply line and one signal line being separated in the process. It is also considered advantageous if a data exchange between two control devices takes place in the active state via a single single-wire signal line and a wax-up signal can be transmitted in the idle state to activate the device.

In einer Weiterbildung der ist vorgesehen, dass die Verbraucheranordnung einen Einspeiseanschluss aufweist, der mit einer Ladestromleitung verbunden ist, die zur Akkumulatoranordnung führt. An dem Einspeiseanschluss kann eine externe Leistungsquelle angeschlossen werden, um den Energiespeicher aufzuladen. Gemäß einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass das elektrische Gerät auch durch Einspeisen eines Ladestroms vom Ruhezustand in den aktiven Zustand gebracht werden kann. An der Ladestromleitung kann eine Ladespannung abgegriffen werden. Überschreitet diese einen unteren Grenzwert, so wird die Steuereinrichtung der Akkumulatoranordnung aufgeweckt, wie es zuvor beschrieben ist. Bei dieser Variante ist jedoch vorgesehen, dass nach Beendigung des Ladevorgangs des Energiespeichers die Steuereinrichtung der Akkumulatoranordnung selbsttätig in den Schlafzustand fällt, so dass die Versorgungsleitung vom Energiespeicher getrennt wird, mit der Folge, dass auch die dann nicht mehr leistungsversorgte Steuereinrichtung der Verbraucheranordnung in ihren Schlafzustand fällt. Um zwischen diesen beiden verschiedenen Aktivierungsvarianten zu unterscheiden, besitzt die Vorrichtung einen Aufwachsignalspeicher. In diesem Aufwachsignalspeicher wird beispielsweise ein Kondensator als Speicherelement dann geladen, wenn das Aufwachsignal durch Betätigen des Startschalters über die Signalleitung übertragen wird. Der Speicher kann dann zeitverzögert von der aufgewachten Steuereinrichtung der Akkumulatoranordnung abgefragt werden. In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Starttaster nicht nur mit dem Trennschalter, sondern auch unmittelbar mit einem Signalempfangspin der der Verbraucheranordnung zugeordneten Steuereinrichtung verbunden ist. Im aktiven Zustand, in dem der Trennschalter offen ist, kann dann durch Betätigen des Startschalters der Verbraucher, beispielsweise der Motor eines Staubsaugers, abgeschaltet werden. Das diesbezügliche Signal erhält die Steuereinrichtung vom Starttaster über den Signalempfangspin. Die Steuereinrichtung kann dann oder gegebenenfalls später nach einer vorgegebenen Zeit über die Signalleitung der Steuereinrichtung der Akkumulatoranordnung mitteilen, dass der Motor ausgeschaltet ist. Die Steuereinrichtung der Akkumulatoranordnung kann dann sich selbst in einen Schlafzustand versetzen, in den beispielsweise die Betriebsspannungsversorgung der Steuereinrichtung selbsttätig abgeschaltet wird. Die Versorgungsleitung wird in diesem Fall wieder vom Energiespeicher getrennt.In a further development, it is provided that the consumer arrangement has a feed connection which is connected to a charging current line, which leads to the accumulator arrangement. An external power source can be connected to the feed connector to charge the energy storage device. According to a variant of the invention, it is provided that the electrical device can also be brought from the idle state into the active state by feeding in a charging current. A charging voltage can be tapped from the charging current line. If this exceeds a lower limit value, the control device of the accumulator arrangement is woken up, as described above. In this variant, however, it is provided that after the end of the charging process of the energy store, the control device of the battery arrangement automatically falls into the sleep state, so that the supply line is disconnected from the energy store, with the result that the control device of the consumer arrangement, which is then no longer supplied with power, also goes into its sleep state falls. In order to differentiate between these two different activation variants, the device has a growth signal memory. In this growth signal memory, for example, a capacitor is charged as a storage element when the growth signal is transmitted via the signal line by actuating the start switch. The memory can then be queried with a time delay by the woken-up control device of the battery arrangement. In a further development of the invention it is proposed that the start button is connected not only to the isolating switch, but also directly to a signal reception pin of the control device assigned to the consumer arrangement. In the active state, in which the disconnector is open, the consumer, for example the motor of a vacuum cleaner, can then be switched off by actuating the start switch. The control device receives the relevant signal from the start button via the signal reception pin. The control device can then or possibly later, after a predetermined time, use the signal line to inform the control device of the battery arrangement that the motor is switched off. The control device of the accumulator arrangement can then put itself into a sleep state, in which, for example, the operating voltage supply of the control device is switched off automatically. In this case, the supply line is disconnected from the energy store.

FigurenlisteFigure list

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigt:

1 ein Blockschaltbild einer elektrischen Schaltung einer Verbraucheranordnung 1 einerseits und einer elektrischen Schaltung einer Akkumulatoranordnung 2 andererseits,
2 detailreicher Komponenten des in 1 dargestellten Blockschaltbildes,
3 einen Ausschnitt aus dem in der 1 dargestellten Blockschaltbild betreffend eine Variante der Aktivierungsleitung.

An embodiment of the invention is explained below with reference to the accompanying drawings. It shows:

1 a block diagram of an electrical circuit of a consumer arrangement 1 on the one hand and an electrical circuit of an accumulator arrangement 2nd on the other hand,
2nd detailed components of the in 1 block diagram shown,
3rd a section of the in the 1 block diagram shown relating to a variant of the activation line.

Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments

Das erfindungsgemäße elektrische Gerät ist bevorzugt ein Handstaubsauger. Der Handstaubsauger besitzt einen Saugmotor, der Luft durch eine Ansaugdüse durch einen Staubfilter hindurchsaugt. Der einen elektrischen Verbraucher 3 darstellende Motor wird von einem Motorschalter 22, der beispielsweise ein Hochleistungstransistor oder eine Schaltung sein kann, gesteuert. Der Motorschalter 22 empfängt sein Schaltsignal von einer ersten Steuereinrichtung 6, die der Verbraucheranordnung 1 zugeordnet ist. In der Zeichnung sind nur die für die Erläuterung der Erfindung wesentlichen Details dargestellt. So ist beispielweise mit der Bezugsziffer 23 eine Anzeigeeinrichtung dargestellt, bei der es sich um ein alphanummerisches Display oder um eine Balkendarstellung handeln kann, mit der ein Betriebszustand und insbesondere ein Ladezustand eines Energiespeichers 4, beispielsweise eines Akkumulators, dargestellt werden kann.The electrical device according to the invention is preferably a handheld vacuum cleaner. The handheld vacuum cleaner has a naturally aspirated motor that sucks air through a suction nozzle through a dust filter. The one electrical consumer 3rd performing motor is powered by a motor switch 22 , which can be, for example, a high-performance transistor or a circuit. The engine switch 22 receives its switching signal from a first control device 6 that of the consumer arrangement 1 assigned. In the drawing only the details essential for the explanation of the invention are shown. For example, with the reference number 23 a display device is shown, which can be an alphanumeric display or a bar display with which an operating state and in particular a state of charge of an energy store 4th , for example an accumulator, can be represented.

Die der Verbraucheranordnung 1 zugeordnete Schaltung besitzt darüber hinaus einen Starttaster S. Der Starttaster S ist mit einer Masseleitung G verbunden. Der Starttaster S sitzt zusammen mit einem Trennschalter 8 in einer Aktivierungsleitung 25, mit der eine Signalleitung L durch Betätigung des Tasters S zumindest hochohmig mit der Masseleitung G verbindbar ist.That of the consumer arrangement 1 assigned circuit also has a start button S . The start button S is with a ground wire G connected. The start button S sits with one Disconnector 8th in an activation line 25th with which a signal line L by pressing the button S at least high impedance with the ground line G is connectable.

Durch Betätigen des Starttasters S kann darüber hinaus ein Signalempfangspin 14 der Steuereinrichtung 6 der Verbraucheranordnung 1 elektrisch mit Masse G verbunden werden. Liegt an einem Deaktivierungspin 15 der Steuereinrichtung 6 ein Aktivierungssignal an, so wird der im Normalzustand geschlossener Trennschalter 8 geöffnet, so dass durch das Bereitstellen des Deaktivierungssignals am Deaktivierungspin 15 die Wirkung des Starttasters S auf das Potenzial der Signalleitung L deaktiviert werden kann. Der Trennschalter kann ein bei fehlender Gatespannung leitender (selbstleitender) FET oder ein vom Potenzial der Signalleitung in einen leitenden Zustand gebrachter (selbstsperrender) FET sein.By pressing the start button S can also receive a signal 14 the control device 6 the consumer arrangement 1 electrical with ground G get connected. This is due to a deactivation pin 15 the control device 6 an activation signal, the isolating switch is closed in the normal state 8th opened so that by providing the deactivation signal at the deactivation pin 15 the effect of the start button S on the potential of the signal line L can be deactivated. The isolating switch can be a (self-conducting) FET that is conductive in the absence of a gate voltage or a (self-blocking) FET that is brought into a conductive state by the potential of the signal line.

Mit der Bezugsziffer 13 ist ein Sende-/Empfangspin bezeichnet, über den eine serielle bi-direktionale Datenkommunikation über die Signalleitung L mit einer Steuereinrichtung 7 der Akkumulatoranordnung 2 stattfinden kann.With the reference number 13 is a transmit / receive pin, which is used for serial bi-directional data communication via the signal line L with a control device 7 the accumulator arrangement 2nd can take place.

Die Bezugsziffer 24 bezeichnet eine Ladestromeinspeisestelle, an der eine externe Leistungsversorgung angeschlossen werden kann, um den als Akkumulator ausgebildeten Energiespeicher 4 mit elektrischer Energie aufzuladen.The reference number 24th denotes a charging current feed point, to which an external power supply can be connected, around the energy store designed as an accumulator 4th to charge with electrical energy.

Die Steuereinrichtung 6 wird, wie auch der Motor 3, über eine Versorgungsleitung P mit einer Versorgungsspannung versorgt, die der Energiespeicher 4 liefert.The control device 6 like the engine 3rd , via a supply line P supplied with a supply voltage that the energy storage 4th delivers.

Die mit P, C, L, G bezeichneten Leitungen verbinden die Verbraucheranordnung 1 entlang einer trennbaren Schnittstelle 5 mit der Akkumulatoranordnung 2.With P , C. , L , G designated lines connect the consumer arrangement 1 along a separable interface 5 with the accumulator arrangement 2nd .

Die Akkumulatoranordnung 2 besitzt den bereits genannten Energiespeicher 4 und die bereits genannte Steuereinrichtung 7. Mit der Bezugsziffer 12 ist ein Betriebsspannungsversorger bezeichnet, mit dem die Steuereinrichtung 7 der Akkumulatoranordnung 2 mit einer Betriebsspannung versorgt wird. Der Betriebsspannungsversorger 12 kann von einem Signal, das von einem Aufwachsignalfilter 10 bereitgestellt wird, eingeschaltet werden. Es ist aber auch möglich, den Betriebsspannungsversorger 12 auszuschalten. Dies erfolgt insbesondere über ein von der Steuereinrichtung 7 erzeugtes Schaltsignal.The accumulator arrangement 2nd has the aforementioned energy storage 4th and the control device already mentioned 7 . With the reference number 12th is an operating voltage supplier with which the control device 7 the accumulator arrangement 2nd is supplied with an operating voltage. The operating voltage supplier 12th can be from a signal from a grow signal filter 10th is provided to be turned on. But it is also possible to use the operating voltage supplier 12th turn off. This is done in particular by means of a control device 7 generated switching signal.

Liegt an einem der beiden Aktivierungspins 18 oder 19 ein Aktivierungssignal an, welches von dem Aufwachsignalfilter 10, der im Wesentlichen ein Tiefpassfilter ist, aus höherfrequenten Signalen ausgefiltert wird, so wird der Betriebsspannungsversorger 12 in einen Zustand gebracht, in dem er die Steuereinrichtung 7 mit einer Betriebsspannung versorgt. Die Steuereinrichtung 7 ist ebenso wie die Steuereinrichtung 6 als Mikrokontroller ausgebildet, der - ausgehend von einem Schlafzustand - nach Durchlaufen einer Aufwachphase von 50 bis 100 ms in einen steuernden und/oder überwachenden Zustand geht.Is on one of the two activation pins 18th or 19th an activation signal from the growth signal filter 10th , which is essentially a low-pass filter, is filtered out from higher-frequency signals, so the operating voltage supplier 12th brought into a state in which he is the control device 7 supplied with an operating voltage. The control device 7 is just like the control device 6 designed as a microcontroller, which - starting from a sleep state - goes into a controlling and / or monitoring state after going through a wake-up phase of 50 to 100 ms.

Im aufgewachten Zustand liefert die Steuereinrichtung 7 an einem Hauptschaltpin 16 ein Hauptschaltsignal, welches den als Transistor ausgebildeten Hauptschalter 9 von einem im Normalzustand offenen (sperrenden) Zustand in einen geschlossenen (leitenden) Zustand bringt, so dass die Versorgungsleitung P mit dem Energiespeicher 4 elektrisch leitend verbunden ist.The control device delivers in the awakened state 7 on a main switch pin 16 a main switching signal, which is the main switch designed as a transistor 9 from a normally open (blocking) state to a closed (conductive) state, so that the supply line P with the energy storage 4th is electrically connected.

Zum Aufladen des Akkumulators 4 wird der in die Ladestromeinspeisestelle 24 eingespeiste Ladestrom durch die Diode 21 hindurch in den Energiespeicher 4 geleitet. Es ist eine Zenerdiode 20 vorgesehen, die in einer Leiterstrecke zwischen der Ladestromleitung C und dem zweiten Aktivierungspin 19 verläuft.For charging the battery 4th becomes the charging current feed point 24th charging current fed through the diode 21 through into the energy storage 4th headed. It is a zener diode 20th provided in a conductor path between the charging power line C. and the second activation pin 19th runs.

Die Signalleitung L ist mit dem Sende-/Empfangspin 13 der Steuereinrichtung 7 verbunden, so dass die beiden Steuereinrichtungen 6, 7 über ihre jeweiligen Sende-/Empfangspins 13 über die Signalleitung L Daten austauschen können. Die Signalleitung L ist darüber hinaus mit einem Anschluss 27 eines Aufwachsignalspeichers 11 verbunden, der ein Speichersignal liefern kann, was von einem Unterscheidungspin 17 der Steuereinrichtung 6 abgefragt werden kann. Die Signalleitung L ist darüber hinaus mit dem ersten Aktivierungspin 18 des Aufwachsignalfilters 10 verbunden.The signal line L is with the send / receive pin 13 the control device 7 connected so that the two control devices 6 , 7 via their respective send / receive pins 13 via the signal line L Can exchange data. The signal line L is also with a connection 27 a growth signal memory 11 connected, which can provide a memory signal, which is from a discrimination pin 17th the control device 6 can be queried. The signal line L is also with the first activation pin 18th of the wax-up signal filter 10th connected.

Die 2 zeigt den Aufwachsignalspeicher 11 und den Aufwachsignalfilter 10 etwas vergrößert. Im Ruhezustand sperrt der über den Leitungsabschnitt 28 mit dem Akkumulator verbundene Transistor 30, so dass der Leitungsabschnitt 26, mit dem der Aufwachsignalspeicher 11 mit der Signalleitung L verbunden ist, auf einem hohen Potenzial liegt. Der Kollektor des Transistors 30 ist über den Leitungsabschnitt 29 mit dem ersten Aktivierungspin 18 verbunden.The 2nd shows the growth signal memory 11 and the wax-up signal filter 10th somewhat enlarged. In the idle state, it blocks over the line section 28 transistor connected to the accumulator 30th so the line section 26 with which the growth signal memory 11 with the signal line L is connected to a high potential. The collector of the transistor 30th is over the line section 29 with the first activation pin 18th connected.

Die 3 zeigt eine Variante der Aktivierungsleitung 25 gemäß 1. Bei der Variante ist zwischen dem Trennschalter 8 und dem Starttaster 31 eine Filterschaltung 31 geschaltet, die im Wesentlichen als Hochpassfilter wirkt und verhindert, dass bei einem dauerhaft betätigten Starttaster S und leitendem Trennschalter 8 das Potenzial der Signalleitung L abgesenkt wird.The 3rd shows a variant of the activation line 25th according to 1 . The variant is between the disconnector 8th and the start button 31 a filter circuit 31 switched, which essentially acts as a high-pass filter and prevents a permanently pressed start button S and conductive disconnector 8th the potential of the signal line L is lowered.

Die Funktion der in den Figuren dargestellten Schaltung ist die Folgende:

Ausgehend von einem Ruhezustand, in dem der Spannungsversorger 12 keine Betriebsspannung für die Steuereinrichtung 7 liefert, der Hauptschalter 9 geöffnet ist und die gesamte Verbraucheranordnung 1 keine elektrische Leistung erhält, kann die Schaltung entweder durch Betätigen des Starttasters S oder durch Anlegen einer Versorgungsspannung an die Ladestromeinspeisestelle 24 in einen aktivierten Zustand gebracht werden.

The function of the circuit shown in the figures is as follows:

Starting from an idle state in which the power supplier 12th no operating voltage for the control device 7 supplies, the main switch 9 is open and the entire consumer arrangement 1 receives no electrical power, the circuit can either by pressing the start button S or by applying a supply voltage to the charging current feed point 24th be brought into an activated state.

Im Ruhezustand fließt außer eventueller Leckströme kein Strom. Die Signalleitung L wird stromlos auf einem gewissen Potential, beispielsweise von 3 bis 4 Volt, gehalten. Der Trennschalter 8 ist geschlossen, so dass eine Betätigung des Tasters die Signalleitung L zumindest hochohmig mit Masse G verbindet. Dies hat zur Folge, dass das Potential auf der Signalleitung L absinkt, auf beispielsweise 0,5 Volt. Dies hat in der Schaltung der Akkumulatoranordnung 2 mehrere Effekte: Zunächst wird der im Ruhezustand sperrende Transistor 30 aufgrund des Potenzialabfalls leitend, so dass eine vom Energiespeicher 4 bereitgestellte Spannung der Schaltung zur Verfügung steht. Mit dieser Spannung wird ein Speicherelement beispielsweise der in der 2 dargestellte Kondensator des Aufwachsignalspeichers 11 in einen geladenen Zustand gebracht, in der er mindestens für die Aufwachphase verbleibt. Ferner wird das Aufwachsignal, welches am ersten Aktivierungspin 18 anliegt, vom Aufwachsignalfilter 10 tiefpassgefiltert, um den Betriebsspannungsversorger 12 zu aktivieren, damit die Steuereinrichtung 7 mit einer Betriebsspannung versorgt wird und von einem Schlafzustand in einen Wachzustand gelangen kann.Apart from any leakage currents, no current flows in the idle state. The signal line L is kept without current at a certain potential, for example from 3 to 4 volts. The disconnector 8th is closed, so that pressing the button switches the signal line L at least high impedance with ground G connects. As a result, the potential on the signal line L drops to, for example, 0.5 volts. This has in the circuit of the accumulator arrangement 2nd Several effects: First, the transistor blocking in the idle state 30th conductive due to the potential drop, so one from the energy storage 4th provided voltage of the circuit is available. With this voltage, a storage element, for example in the 2nd shown capacitor of the growth signal memory 11 brought into a charged state in which it remains at least for the wake-up phase. Furthermore, the growth signal, which is on the first activation pin 18th is present, from the growth signal filter 10th low pass filtered to the operating voltage supplier 12th to enable the control device 7 is supplied with an operating voltage and can go from a sleep state to a wake state.

Hat die Steuereinrichtung 7 ihren Wachzustand erreicht, so liegt am Hauptschaltpin 16 ein Signal an, welches den Hauptschalter 9 schließt. Die bevorzugt als Mikrokontroller ausgebildete Steuereinrichtung 7 empfängt am Unterscheidungspin 17 den beispielsweise in dem Kondensator gespeicherten Speicherwert des Aufwachsignalspeichers 11, beispielsweise den Ladezustand des im Aufwachspeicher 11 angeordneten und aufgeladenen Kondensators.Has the control device 7 reached their waking state, it is due to the main switching pin 16 a signal indicating the main switch 9 closes. The control device, which is preferably designed as a microcontroller 7 receives on the distinguishing pin 17th the storage value of the growth signal memory stored, for example, in the capacitor 11 , for example the state of charge in the wake-up memory 11 arranged and charged capacitor.

Durch Schließen des Hauptschalters 9 ist die Versorgungsleitung P mit dem Energiespeicher 4 verbunden, so dass die ebenfalls bevorzugt von einem Mikrokontroller ausgebildete Steuereinrichtung 7 mit einer Betriebsspannung versorgt werden kann. Sobald die Steuereinrichtung 6 von ihrem Schlafzustand in ihren Wachzustand gelangt ist, liegt am Deaktivierungspin 15 ein Deaktivierungssignal an, welches den im Ruhezustand leitenden Trennschalter 8 in einen trennenden Zustand bringt. Durch ein Betätigen des Starttasters S wird das Potenzial der Signalleitung L dann nicht verändert. In diesem aktiven Zustand kann über die Signalleitung L der oben beschriebene Datenaustausch zwischen den beiden Steuereinrichtungen 6, 7 stattfinden. Das Aufwachen der Steuereinrichtung 6 führt ferner dazu, dass mit dem Motorschalter 22 der Motor 3 eingeschaltet wird beziehungsweise dass auf der Anzeigeeinrichtung 23 eine Betriebsanzeige dargestellt wird, beispielsweise kann der Ladezustand des Akkumulators 4 dort dargestellt werden.By closing the main switch 9 is the supply line P with the energy storage 4th connected, so that the control device, which is also preferably formed by a microcontroller 7 can be supplied with an operating voltage. Once the control device 6 has come from her sleeping state to her waking state is due to the deactivation pin 15 a deactivation signal to the isolating switch which is conductive in the idle state 8th into a separating state. By pressing the start button S becomes the potential of the signal line L then not changed. In this active state, the signal line L the data exchange between the two control devices described above 6 , 7 occur. Waking up the control device 6 also causes the engine switch 22 the motor 3rd is switched on or that on the display device 23 an operating display is shown, for example, the state of charge of the battery 4th are shown there.

Zum Ausschalten des Motors 3 kann der Starttaster S, der in diesem Falle die Funktion eines Stopptasters besitzt, erneut betätigt werden. Das Stoppsignal liegt dann am Signalempfangspin 14 an. Die Steuereinrichtung 6 kann dann über den Motorschalter 22 den Motor 3 abschalten.To switch off the engine 3rd the start button S , which in this case has the function of a stop button, must be pressed again. The stop signal is then on the signal reception pin 14 at. The control device 6 can then via the motor switch 22 the engine 3rd switch off.

Die Steuereinrichtung 6 kann darüber hinaus über die Signalleitung L an die Steuereinrichtung 7 eine Nachricht übermitteln, dass der Benutzer eine Stoppbetätigung durchgeführt hat, so dass die Steuereinrichtung 7 vom Wachzustand in den Schlafzustand wechseln kann. Dies erfolgt am einfachsten dadurch, dass der Betriebsspannungsversorgung 12 mitgeteilt wird, die Betriebsspannungsversorgung zu unterbrechen.The control device 6 can also over the signal line L to the control device 7 transmit a message that the user has performed a stop operation, so that the control device 7 can change from waking to sleeping. The easiest way to do this is by supplying the operating voltage 12th is informed to interrupt the operating voltage supply.

Eine zweite Variante zum Aufwecken der Steuereinrichtung 7 besteht in der Bereitstellung eines Ladestroms durch die Ladestromeinspeisestelle 24 durch die Diode 21 hindurch zum Akkumulator 4. An der Ladestromleitung C liegt dann eine Spannung an, die größer ist als die Zenerspannung der Zenerdiode 20. Dies führt dazu, dass an dem zweiten Aktivierungspin 19 ein Aufwachsignal anliegt, welches dazu führt, dass der Betriebsspannungsversorger 12 die Steuereinrichtung 7 mit einer Betriebsspannung versorgt, so dass diese vom Schlafzustand in den Wachzustand gelangt. Anders als bei dem zuvor genannten Fall, bei dem das Aufwachen durch die Betätigung des Starttasters S eingeleitet worden ist, ist der dortige Kondensator nicht geladen, also ein Speicherbit im Aufwachsignalspeicher 11 nicht gesetzt, so dass am Unterscheidungspin 17 ein niedriger Signalpegel anliegt, was die Steuereinrichtung 7 dahingehend interpretiert, dass der Aufweckvorgang lediglich zum Zwecke des Energiespeicherladens vorgenommen worden ist. Gleichwohl wird aber auch in diesem Falle der Hauptschalter 9 geschlossen, so dass die Betriebsspannung auch der Verbraucheranordnung 1 zur Verfügung steht und die dortige Steuereinrichtung 6 aufwachen kann. Über die Signalleitung L können jetzt Daten zwischen den beiden Steuereinrichtungen ausgetauscht werden. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 7 Energiespeicher-Ladezustandsdaten an die Steuereinrichtung 6 übermitteln. Diese Ladezustandsdaten können auf der Anzeigeeinrichtung 23 dargestellt werden.A second variant for waking up the control device 7 consists in providing a charging current through the charging current feed point 24th through the diode 21 through to the accumulator 4th . On the charging power line C. then there is a voltage that is greater than the Zener voltage of the Zener diode 20th . This leads to the second activation pin 19th a growth signal is present, which leads to the fact that the operating voltage supplier 12th the control device 7 supplied with an operating voltage so that it goes from sleep to awake. Unlike in the case mentioned above, in which the waking up by pressing the start button S has been initiated, the capacitor there is not charged, i.e. a memory bit in the growth signal memory 11 not set, so on the distinguishing pin 17th a low signal level is present, which is the control device 7 interpreted to mean that the wake-up process was carried out only for the purpose of charging energy storage. Nevertheless, the main switch is also in this case 9 closed so that the operating voltage also the consumer arrangement 1 is available and the control device there 6 can wake up. Via the signal line L data can now be exchanged between the two control devices. For example, the control device 7 Energy storage state of charge data to the control device 6 to transfer. This state of charge data can on the display device 23 being represented.

Sobald die externe Stromversorgung von der Ladestromeinspeisestelle 24 getrennt wird, kann die Steuereinrichtung 7 wieder ihren Schlafzustand einnehmen. Die Steuereinrichtung 7 erkennt dies daran, dass am zweiten Aktivierungspin 19 kein Signal anliegt. Da das Unterscheidungsbit am Unterscheidungspin 17 nicht gesetzt ist, kann die Steuerschaltung 7 selbsttätig in den Schlafzustand gehen.As soon as the external power supply from the charging current feed point 24th is separated, the control device 7 return to their sleep state. The control device 7 recognizes this by the fact that on the second activation pin 19th there is no signal. Since the discrimination bit on the discrimination pin 17th is not set, the control circuit 7 automatically go to sleep.

Die Steuereinrichtung 7 ist dazu eingerichtet und programmiert, während des Ladens des Energiespeichers 4 den Ladevorgang zu steuern und/ oder zu überwachen. Die Steuereinrichtung 7 ist ferner dazu eingerichtet, über die Signalleitung L Daten mit der Steuereinrichtung 6 der Verbraucheranordnung 1 über ein serielles Datenübertragungsprotokoll auszutauschen. Die Steuereinrichtung 7 ist ferner derart programmiert, dass sie nach dem Aufwachen am Hauptschaltpin 16 ein Schaltsignal erzeugt, um den Hauptschalter 9 zu schließen. Die Steuereinrichtung 7 ist ferner derart programmiert, dass sie einen am Unterscheidungspin 17 anliegenden Pegel auswerten kann, um zwischen einem Lademodus, in dem lediglich der Energiespeicher 4 geladen wird, und einem Normalgebrauchsmodus zu unterscheiden, in welchem der Verbraucher 3 bestromt wird.The control device 7 is set up and programmed to do this while charging the energy store 4th to control and / or monitor the charging process. The control device 7 is also set up via the signal line L Data with the control device 6 the consumer arrangement 1 to be exchanged via a serial data transmission protocol. The control device 7 is also programmed in such a way that it wakes up at the main switch pin after waking up 16 generates a switching signal to the main switch 9 close. The control device 7 is also programmed to have a distinctive pin 17th applied level can evaluate to between a charging mode in which only the energy storage 4th is charged, and to distinguish a normal mode of use in which the consumer 3rd is energized.

Die Steuereinrichtung 6 ist derart eingerichtet und programmiert, dass sie alphanumerische Zeichen auf der Anzeigeeinrichtung 23 darstellen kann, mit der Steuereinrichtung 7 bi-direktional zu kommunizieren, nach dem Aufwachen ein Deaktivierungssignal am Deaktivierungspin 15 bereitzustellen und am Signalempfangspin 14 ein Stoppsignal vom Starttaster S zu empfangen, um den Motor 3 abzustellen.The control device 6 is set up and programmed to display alphanumeric characters on the display device 23 can represent with the control device 7 to communicate bi-directionally, after waking up a deactivation signal on the deactivation pin 15 to be provided and on the signal reception pin 14 a stop signal from the start button S to receive the engine 3rd to turn off.

BezugszeichenlisteReference list

11: VerbraucheranordnungConsumer arrangement
22nd: AkkumulatoranordnungAccumulator arrangement
33rd: Verbraucherconsumer
44th: EnergiespeicherEnergy storage
55: Schnittstelleinterface
66: SteuereinrichtungControl device
77: SteuereinrichtungControl device
88th: TrennschalterDisconnector
99: HauptschalterMain switch
1010th: LadestromleitungCharging power line
1111: AufwachsignalfilterWake up signal filter
1212th: BetriebsspannungsversorgerOperating voltage supplier
1313: Sende-/EmpfangspinSend / receive pin
1414: SignalempfangspinSignal reception pin
1515: DeaktivierungspinDeactivation pin
1616: HauptschaltpinMain switch pin
1717th: UnterscheidungspinDistinctive pin
1818th: erster Aktivierungspinfirst activation pin
1919th: zweiter Aktivierungspinsecond activation pin
2020th: ZenerdiodeZener diode
2121: Diodediode
2222: MotorschalterEngine switch
2323: AnzeigeeinrichtungDisplay device
2424th: EinspeiseanschlussInfeed connection
2525th: AktivierungsleitungActivation management
2626: LeitungsabschnittLine section
2727: Anschlussconnection
2828: LeitungsabschnittLine section
2929: LeitungsabschnittLine section
3030th: Transistortransistor
3131: Hochpassfilter High pass filter
CC.: LadestromleitungCharging power line
GG: MasseleitungGround line
PP: Versorgungsleitungsupply line
LL: SignalleitungSignal line
SS: StarttasterStart button

Claims

Electrical device, in particular household appliance, with a consumer arrangement (1) which has an electrical consumer (3) and a first control device (6) which interacts with a start button (S) for switching on the consumer (3), and with an accumulator arrangement (2) For supplying electrical power to the electrical consumer (3) and the first control device (6), the battery arrangement (2) has an energy store (4) and a second control device (7) that can be supplied with power by the energy store (4), with the battery arrangement (2) and consumer arrangement (1) at least one electrical supply line (P) and one signal line (L) are provided, characterized in that the accumulator arrangement (2) starting from an idle state in which neither the consumer (3) nor any of the control devices (6, 7) Consume electrical power by closing the start button (S) and a potential caused thereby Change goes into an active state in which the consumer arrangement (1) is supplied with power.

Electrical device after Claim 1 , characterized in that the change in potential is brought about by lowering a potential of the signal line (L), for which the closing of the start button (S) creates an at least high-resistance conductive connection between the signal line (L) and ground (G).

Electrical device according to one of the preceding claims, characterized in that the change in potential moves the second control device (7) from a sleep state not consuming power to a controlling and / or monitoring state waking up power.

Electrical device according to one of the preceding claims, characterized in that the potential change connects the supply line (P) which is separate from the energy store (4) in the idle state to the energy store (4).

Electrical device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuation of the start switch (S) sets the second control device (7) from a sleep state which does not consume power to a wake state which absorbs, controls and / or monitors power, it being provided in particular that Immediately after reaching the latter, a disconnector (8) in an activation line (25) having the start switch (S) changes between ground (G) and signal line (L) from a closed state to a disconnecting state.

Electrical device according to one of the preceding claims, characterized in that the signal line (L) is formed by an in particular serial data transmission path between the first control device (6) and the second control device (7).

Electrical device according to one of the preceding claims, characterized by a growth signal filter device (10), in particular associated with the accumulator arrangement (2), for separating the low-frequency start signal generated by actuating the start switch (S) from higher-frequency data transmission signals between the two control devices (6, 7). .

Electrical device according to one of the preceding claims, characterized in that a bi-directional data exchange can be carried out in the active state by means of a single single-wire signal line (L) and a wax-up signal can be transmitted in the idle state.