DE1755468U

DE1755468U - Miniaturniederspannungsgleichstromquelle.

Info

Publication number: DE1755468U
Application number: DEH21574U
Authority: DE
Inventors: Otto Huebner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1956-04-23
Filing date: 1956-04-23
Publication date: 1957-11-07

Description

"Liiniaturniederspannungsgleichstromquelle"

Es,

Die Neuerung betrifft eine iiiniaturniederspannungsgleich-

stromquelle.
Derartige Stromquellen sind seit langem bekannt, insbesondere als sogenannte galvanische Elemente. Dabei haben vor allem die sogenannten Trockenbatterien weite Verbreitung gefunden.
Auch elektrische Sammler sind in Miniaturform vielfich in Verwendung, insbesondere seit es gelungen ist, die Mapazität solcher Sammler, bezogen auf ihr Volumen und Gewicht, so weit zu steigern, daß sie gleichgroßen und gleichschweren Trockenbatterien kaum mehr nachstehen. Auch die Schaffung von Sammlern, die im wesentlichen ohne Gasentwicklung betrieben und daher auch im wesentlichen gasdicht aufgebaut werden können, hat deren Anwendungsgebiet erweitert. Während insbesondere den Trockenbatterien der Nachteil anhaftet, daß der Stromentnahmevorgang irreversibel ist, die Trockenbatterien also dauernd durch fabrikneue ersetzt werden müssen, haftet den Sammlern der Nachteil an, daß zu ihrer Wiederaufladung ein getrenntes Ladegerät erforderlich ist, das wegen seiner seltenen Benützung, meist auch wegen seines hohen Preises allgemeine Verbreitung nicht findet, sondern höchstens in den Ladestationen von Fachgeschäften an-

zutreffen ist, sodaß die Sammler zur. iederaufladung meist Tage

außer Hauses gebracht werden müssen.
Demgegenüber weist eine gemäß der Neuerung ausgebildete Liniaturniederspannungsgleichstromquelle diese dachteile nicht auf, da sie dadurch gekennzeichnet ist, daß sie durch direkten Netzanschluß wiederaufladbar ist, wobei alle zur Speicherung der elektrischen Energie und zur direkten Wiederaufladung am Netz erforderlichen Einrichtungen als Einheit zusammengefaßt in ihr enthalten sind. Es ist also insbesondere kein zusätzliches Ladegerät erforderlich, die Stromquelle kann vielmehr durch direkte Verbindung mit dem immer zugänglichen Elektrizitatsversorgungsnetz wieder aufgeladen werden.
Die der Wiederaufladung dienenden Einrichtungen ; erden d. : bei möglichst einfach aus kleinen Einzelteilen aufgebaut, sodaß deren Raumbedarf minimal wird und unter Umständen noch erheb-

lich geringer ist, als der Raumbedarf der der Speicherung der

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elektrischen Energie dienenden Einrichtungen.

Eine Stromquelle nach der Neuerung ist vorteilhafterweise dadurch gekennzeichnet, daß die der Speicherung der elektrischen Energie dienenden Einrichtungen mindestens einen Kleinsamsler aufweisen. Vorzugsweise wird dabei die Form der stromquelle so gewählt, daß sie mit einer genormten Trockenbatterieform übereinstimmt. Die Stromquellen sind dann mit den üblichen Trockenbatterien austauschbar und können insbesondere an deren statt verwendet werden, ohne daß irgendeine Änderung an den jeweiligen Verbrauchergerät vorgenommen werden müsste. Dies erhöht den Anwendungsbereich erfindungsgemäß ausgebildeter Strom-

quellen weitgehend.

Nach einem weiteren Merkmal ist eine nach der euerung ausge-

bildeteStromquelle dadurch gekennzeichnet, da3 sie geeignete

Metzkupplungseinrichtungen, insbesondere versenkbare lecker

oder dgl. aufweist. Mit derartige Steckern versehen, stellt

CD

die Stromquelle eine Einsteckeinheit dar und kann als solche

zur wiederaufladung ohne Zwischenschaltung von nsohlu" ! kabeln

oder dgl. direkt an eine übliche Netzsteckdose angesteckt

werden.

Vorteilhafterweise ist eine Stromquelle nach der . cuerung

weiter dadurch gekennzeichnet, daß die zur.Jiederaufladung

dienenden Einrichtungen mindestens ein Element mit Strom-

gleichrichterwirkung aufweisen. Damit wird erreicht, daß die Wiederaufladung nicht nur an Gleich- sondern auch an

Vifechselstromnetzen vorgenommen werden kann. Außerdem worden

dadurch die zur Speicherung der elektrischen Energie dienen-

den Einrichtungen vor bei Falschpolungen auftretenden Schä-

den geschützt.

Weiterhin werden bei einer gemäß der Neuerung ausgebildeten Stromquelle in den zur Uiederaufladung dienende Einrichtungen vorzugsweise an sich bekannte Gleichrichterschaltungen verwendet.
Ferner ist eine Stromquelle nach der Neuerung insbesondere dadurch gekennzeichnet, daß das bezw. die Elemente mit Stromgleichrichterwirkung als Sperrschichtgleichrichter ausgebildet sind.
Eine neuerungsgemäß ausgebildete Stromquelle weist als Element mit Stromgleichrichterwirkung isnbesondere mindestens einen

Glimmgleichriohterauf.

CD

nach der neuerung findet ferner in den der Wiederaufladung dienenden Einrichtungen vorzugsweise ein Eleintransformator Verwendung. Damit läßt sich erreichen, daß die Netzspannung so an

die Stromquellenspannung angepasst wird, da& neben minimaler

Leistungsaufnahme zur Uiederaufladung auch die zulässige Spitzensperrspannung des bezw. der Elemente mit Stromgleichrichterwirkung minimal wird, beispielsweise also einfache und kleine Selengleichrichterelemente Verwendung finden können.

Nach einem weiteren Merkmal der Neuerung weist eine Stromquelle vorteilhafterweise in den zur Wiederaufladung dienenden Einrichtungen einen ohmschen Widerstand auf. it seiner

Hilfe läßt sich der Ladestrom sowohl bei Gleichstrom als auch

beiWechselstrom auf den zulässigen Wert begrenzen.

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Eine nach der neuerung ausgebildete Stromquelle enthält in den

der Wiederaufladung dienenden Einrichtungen vorzugsweise eine

Kapazität, Durch eine derartige Kapazität läßt sich der Lade-

strom auf den zulässigen Wert begrenzen, ohne daß unnütz Wirkleistung frei wird, die sich sonst unter Umständen schädlich auf sonstige Teile der Stromquelle auswirken würde.

IT

Nach einem weiteren merkmal der Neuerung finden bei einer Strom-

quelle zwei in gleicher Richtung hintereinandergeschaltete Gleichrichterelemente Verwendung, wobei diese Serienschaltung entgegen der Sperrichtung an die der Speicherung der elektrischen Energie dienenden Einrichtungen angeschlossen und die netzspannung über eine geeignete Strombegrenzungsanordnung paralell zu einem der beiden Gleichrichterelemente angeschaltet wird.

Im Falle einer derartigen Ausbildung der Stromquelle ist die an den einzelnen Gleichrichterelementen auftretende Maximalspannung etwa auf die bei maximaler Ladung an den der Speicherung der elektrischen Energie dienenden Einrichtungen auftretende Spannung begrenzt, sodaß diese vor unzulässig hohen,

schädigenden Spannungen geschützt werden. Ferner weist eine

Stromquelle nach der Neuerung vorzugsweise eine in Form einer Brücke geschaltete Anordnung von vier Gleichrichterelementen auf.

Neben der Begrenzung der an den einzeinen Gicichrichterclementen

auftretenden Liaximalspa, nnung auf dio bei maximaler Ladung an den

der Speicherung der elektrischen Energie dienenden Einrichtungen

auftretende Spannung erlaubt die Anwendung einer derartigen

Brückenschaltung infolge ihres hohen Gleichrichterwirkungsgrades

die Dimensionierung der Ladestrombegrenzungstordnung auf Minimale

Größe und gegebenenfalls minimale, für die'Jiederaufladung nutz-

lose und daher höchstens schädliche'Jirkleistungsabgabe.

Weiterhin wird eine Stromquelle nach der Neuerung vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, daß sie vorteilhafterweise ohne zusätzlichen Aufwand eine Ladeanzeigevorrichtung aufweist. Zu diesem Zweck kann beispielsweise ein gegebenenfalls als Gleichrichter-

element sowieso vorgesehene Glimmgleichrichter dienen, dessen

, leichrichter dienen, cesseii

den Betriebszustand anzeigendes Glimmlicht durch eine in der Umhüllung der Stromquelle vorgesehene Öffnung sichtbar gemacht wird.

Eine gemäß der Neuerung ausgebildete Stromquelle ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Verbraucheranordnung fest verbunden und zusammen mit dieser eine Einheit

darstellt. Als Verbraucheranordnun. kann beispielsweise ein elek-

trischer Trockenrasierapparat, ein Diktiergerat, ein Filmappa-

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rat oder dgl. Verwendung finden.

Auf den beigefügten Zeichnungen ist eine Ausführungsform einer

gemäß der Neuerung ausgebildeten Stromquelle beispielsweise dargestellt.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung den Aufriss einer

CD

Stromquelle, deren Form mit der Form einer üblichen Flachbatterie für 4,5 Volt übereinstimmt, wobei insbesondere die Platz- und

Raumverteilung für die einzelnen Teile der Stromquelle angegeben

ist.

Fig. 2 zeigt eine schematische Seitenansicht der Stromquelle, aus der vor allem die Anordnung der Netzsteckerstifte ersichtlich ist.

Fig. 3 zeigt das Schaltbild der Stromquelle.

In Fig. 1 ist mit 1 der Raum für vier Jileinsammler, beispiels-

weise Nickel-Cadmium-Zellen, bezeichnet, die bei Serienschaltung

zusammen etwa 4,8 Volt liefern. Der Raum 2 ist für einen Lade-

strombegrenzungskondensator,der Raum 3 fÜr die DrückeiischsLtung

von vier Sperrschichtgleichrichtern und der Raum 4 für zwei

ohmische Widerstände, nämlich einen Schutzwiderstand und einen Entladewiderstand vorgesehen. Mit 5a und 5b sind die

zur Verbindung mit der Verbraucheranordnung dienenden i.. etall-

laschen bezeichnet.

In Fig. 2 sind 6a und 6b zwei Steckerstifte von denen nur der eine sichtbar ist. Sie sind in der gezeigten Stellung herausgeklappt und dienen zum Einstecken der Stormquelle in die

Netzsteckdose für die Uiederaufladung. IVach der'.. iederaufladung

werden die Steckerstifte 6a und 6b um die Achse 7 in 1'feilrich-

tung in die gestrichelt gezeichnete Lage 3 geschwenkt und die

Stromquelle ist dann zur Verwendung anstelle einer sonst be-

nutzen Trockenbatterie bereit.

In Fig. 3 bezeichnen 9 die vier in Serie geschaltete lein-

sammler 10 die in Form einer Brücke zusammengesohalteten Sperr-

gleichrichter, 11 den Ladestrombegrenzungskondensator, 12 einen

relativniederohmigen, bei der Ladung etwa mit I ;'ennlast betrie-

benen Schutzwiderstand, der im Falle eines Kondensatordurchschlags

durchbrennt und die restliche Schaltung vor den dan fließenden

überstrom schützt, und 13 einen Hochorunwiderstand, über den eine

unter Umständen bei Beendigung der Ladung auf de ;'. Zondensator

verbleibende Ladung abfließt ; sodaß die in diesem Fall zwischen

den Uetzsteckerstiften 6 a und 6 b auftretende Spannung besei-

tigt wird.

Die Viederaufladung der Stromquelle kann am echselstromnetz

vorgenommen werden, eine Umschaltung für verschiedene Letz-

spannungen ist nicht erforderlich, wenn die Schaltung für die

höchste vorkommende Spannung, meist 220 Volt, ausgelegt ist und eine Verlängerung der Ladezeit bei niederen Spannungen in Kauf genommen wird.

Claims

S C H U T Z A.jj S P R U'0 H S 1)LIiniaturniederspannungsgleichstromquelle, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch direkten Netzanschluß wiederaufladbar ist, wobei alle zur Speicherung der elektrischen Energie und zur direkten Uiederaufladung am Netz erforderlichen Einrichtungen als Einheit

zusammengefaßt in ihr enthalten sind.

2) Stromquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Speicherung der elektrischen Energie dienenden Einrichtungen mindestens einen Kleinsammler oder dgl. aufweisen.

3) Stromquelle nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Form mit einer genormten Trockenbatterieform ü. bereinsti :. Tut.

4) Stromquelle nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie geeignete Netzkupplungseinrichtungen, insbesondere versenkbare Stecker oder dgl., aufweist.

5) Stromquelle nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Wiederaufladung dienenden Einrichtungen mindestens ein Element mit Stromgleichrichterwirkung aufweisen. CD 6) Stromquelle nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, da. für die zur Uiederaufladung dienenden Einrichtungen eine an sich bekannte Gleichrichterschaltung verwendet wird. C> 7) Stromquelle nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß

das bzw. die Elemente mit Stromgleichrichterwirkung als Sperrschichtgleichrichter ausgebildet sind.

Stromquelle nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Element mit Stromgleichrichterwirkung mindestens einen Glimmgleidhrichter aufweist. 9) Stromquelle nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den der Wiederaufladung dienenden Einrichtungen ein kleintransformator Verwendung findet. 10) Stromquelle nach Anspruch 1 bis 9 ? dadurch gekennzeichnet, daß sie in den zur"Jiederaufladung dienenden Sinrichtungen einen ., ie in den zur. eilleil ohmschen Uiderstand aufweist. 11) Stromquelle nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie in den der Wiederaufladung dienenden Einricltungen eine Ka- ZD pazitätenthält. 12) Stromquelle nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß

bei ihr zwei in gleicher Richtung hintereinander geschaltete Gleichrichterelemente Verwendung finden, wobei diese Serienschaltung entgegen der Sperrichtung an die der Speicherung der elektrischen Energie dienenden Einrichtungen angeschlossen und dieHetzspannung über eine geeignete Strombegrenzungsanordnung paralell zu einem der beiden Gleichrichterelemente angeschaltet UD

wird.

13) Stromquelle nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine in Form einer Brücke geschaltete Anordnung von vier Gleichrichterelementen aufweist.

14) Stromquelle nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Ladeanzeigevorrichtung aufweist. 15) Stromquelle nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie, mit einer Verbraucheranordnung fest yerbunden, zu- sammeln mit dieser eine Einheit darstellt.