DE202008006319U1 - Akkuaufbau für tragbares elektronisches Gerät - Google Patents

Akkuaufbau für tragbares elektronisches Gerät Download PDF

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Abstract

Akkuaufbau für tragbares elektronisches Gerät, bestehend aus
einem elektronischen Gerät (10),
einem externen Stromversorgungsmodul (20), das einen Stromanschluss für externe Stromquelle (21) und eine Ladeschaltung (22) umfasst und über den Stromanschluss für externe Stromquelle (21), eine Diode und einen internen Akku das elektronische Gerät (10) mit Strom versorgen und den internen Akku aufladen kann,
einem internen Akku (40), der im elektronischen Gerät (10) eingebaut ist, durch eine Akkuumschaltschaltung (63) und die Diode einen Strom an das elektronische Gerät (10) liefern kann, über ein Stromumschaltungsmodul (60) mit der Ladeschaltung (22) verbunden ist und das Volladen anzeigen kann, wobei wenn der interne Akku (40) vollgeladet ist, eine Pegeländerung erzeugt wird, wodurch das Stromumschaltungsmodul (60) eine Umschaltung auf die Verbindung mit den Stromanschlüssen (52), (53) eines externen Akkus durchführt,
einem externen Akkumodul (50), das Stromanschlüsse (52), (53) und einen externen Akku (51) umfasst, durch die Stromanschlüsse (52), (53) einen...

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft einen Akkuaufbau für tragbares elektronisches Gerät, der eine automatische Umschaltung zwischen einem internen Akku oder einem externen Akku gestattet.
  • Stand der Technik
  • Bei tragbaren elektronischen Geräten, wie Notebook, PDA und Laptop, kann eine Stromunterbrechung auftreten, wenn der Akku nicht rechtzeitig aufgeladet oder gewechselt werden, so dass die Daten verlorengehen können.
  • Die herkömmlichen elektronischen Geräte werden mit einem eingebauten Akku oder über ein Netzteil mit einer externen Stromquelle betrieben.
  • Da die Leitung der Zentraleinheit der elektronischen Geräte, wie Notebook, PDA und Laptop, immer höher ist, wird der Stromverbrauch erhöht. Wenn der interne Akku vergrößert oder vermehrt wird, wird das Gewicht der elektronischen Geräte erhöht.
  • Aus US 6160378 ist ein „Battery charger with detachable mechanical adapters and fold-out connectors" bekannt, der ein lösbares Ladegerät ist, das über einen Adapter mit dem Netzstrom verbunden werden und einen Ersatzakku aufladen oder direkt mit dem Notebook verbunden werden kann, um das Notebook mit Strom zu versorgen.
  • Aus US 5867007 ist eine „Selection circuit for dual batteries in a battery powered electronic device" bekannt, die eine Umschaltschaltung für einen ersten und einen zweiten Akku ist und eine Umschaltung zwischen dem ersten und dem zweiten Akku durchführen kann.
  • Das Ladegerät und die Umschaltschaltung können jedoch eine Stromunterbrechung nicht ausschließen.
  • Aus diesem Grund zielt der Erfinder darauf ab, einen Akkuaufbau für tragbares elektronisches Gerät anzubieten, der ein Stromumschaltungsmodul aufweist, das zwischen einem inneren Akku, einem externen Akkumodul und einem Spannungsstabilisatormodul geschaltet ist und eine automatische Umschaltung zwischen dem inneren Akku und dem externen Akku durchführen kann, wodurch das elektronische Gerät mit dem internen Akku oder dem externen Akku betrieben werden kann, so dass eine Stromunterbrechung bei der Stromumschaltung vermieden wird.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Akkuaufbau für tragbares elektronisches Gerät zu schaffen, der ein Stromumschaltungsmodul aufweist, das zwischen einem inneren Akku, einem externen Akkumodul und einem Spannungsstabilisatormodul geschaltet ist und eine automatische Umschaltung zwischen dem inneren Akku und dem externen Akku durchführen kann, wodurch das elektronische Gerät mit dem internen Akku oder dem externen Akku betrieben werden kann, so dass eine Stromunterbrechung bei der Stromumschaltung vermieden wird.
  • Der Erfindung liegt eine weitere Aufgabe zugrunde, einen Akkuaufbau für tragbares elektronisches Gerät zu schaffen, wobei beim Aufladen durch eine externe Stromquelle das Stromumschaltungsmodul zunächst auf den internen Akku schaltet, damit der interne Akku aufgeladen wird, und wenn der interne Akku vollgeladen ist, das Stromumschaltungsmodul auf den externen Akku schaltet, damit der externe Akku aufgeladen wird, wodurch die Lebensdauer und die Laufzeit des Akkus verlängert werden.
  • Der Erfindung liegt eine nochmals weitere Aufgabe zugrunde, einen Akkuaufbau für tragbares elektronisches Gerät zu schaffen, wobei das Stromumschaltungsmodul eine Analogschaltung ohne Zeitverzögerung ist und wobei wenn die Spannung am Eingang des Spannungsstabilisierungsmoduls momentan absinkt, eine Halteschaltung automatisch angeschaltet wird, wodurch das elektronische Gerät mit einen stabilen Strom versorgt werden kann.
  • Diese Aufgaben werden durch den erfindungsgemäßen Akkuaufbau für tragbares elektronisches Gerät gelöst, bestehend aus
    einem elektronischen Gerät,
    einem externen Stromversorgungsmodul, das einen Stromanschluss für externe Stromquelle und eine Ladeschaltung umfasst und über den Stromanschluss für externe Stromquelle, eine Diode und einen internen Akku das elektronische Gerät mit Strom versorgen und den externen Akku aufladen kann,
    einem internen Akku, der im elektronischen Gerät eingebaut ist, durch eine Akkuumschaltschaltung und die Diode einen Strom an das elektronische Gerät liefern kann, über ein Stromumschaltungsmodul mit der Ladeschaltung des externen Stromversorgungsmoduls verbunden ist und das Volladen anzeigen kann, wobei wenn der interne Akku vollgeladet ist, eine Pegeländerung erzeugt wird, wodurch das Stromumschaltungsmodul eine Umschaltung auf die Verbindung mit den Stromanschlüssen eines externen Akkus durchführt,
    einem externen Akkumodul, das Stromanschlüsse und einen externen Akku umfaßt, durch die Stromanschlüsse einen Strom an das elektronische Gerät liefern kann, über das Stromumschaltungsmodul mit der Ladeschaltung des externen Stromversorgungsmoduls verbunden ist und das Entladen anzeigen kann, wobei wenn der externe Akku, der mit den Stromanschlüssen verbunden ist, vollständig entladet ist oder abgebaut wird, eine Pegeländerung erzeugt wird, wodurch das Stromumschaltungsmodul eine Umschaltung auf die Verbindung mit dem internen Akku durchführt;
    das Stromumschaltungsmodul dient zur Steuerung der Aufladung und Entladung, umfassend eine Ladeschaltung für den externen Akku und eine Ladeschaltung für den internen Akku, die mit dem internen Akku verbunden, mit der Diode reihengeschaltet sind und durch die Entladungsanzeige der Stromanschlüsse des externen Akkus gesteuert werden, und
    eine Akkuumschaltschaltung, die einerseits mit der Ladeschaltung des externen Stromversorgungsmoduls und andererseits mit dem inneren Akku und den Stromanschlüssen des externen Akkumoduls verbunden ist, die Ladeschaltung mit dem internen Akku oder den Stromanschlüssen des externen Akkumoduls verbinden kann, und durch die Volladeanzeige des internen Akkus gesteuert wird;
    daher wenn der Stromanschluss für externe Stromquelle des externen Stromversorgungsmoduls mit der externen Stromquelle verbunden ist und eine Stromversorgung durch die externe Stromquelle erfolgt, kann das Stromumschaltungsmodul eine Umschaltung zwischen dem internen Akku und dem externen Akku durchführen.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 eine Darstellung des herkömmlichen Notebooks mit einem Akkufach für einen Ersatzakku,
  • 2 eine Darstellung des herkömmlichen Notebooks mit einem Ladegerät,
  • 3 ein Schaltplan der Erfindung.
  • Wege zur Ausführung der Erfindung
  • Die 1 und 2 zeigen ein herkömmliches Notebook mit einem Akku. In 1 ist das Notebook mit einem Akkufach für einen Ersatzakku (100) versehen. Bei schwachem Strom kann das Notebook mit dem Akkufach (100) für den Ersatzakku verbunden werden und mit dem Strom des Ersatzakkus versorgt werden. Dabei kann eine Stromunterbrechung des Notebooks jedoch nicht ausgeschlossen werden, insbesondere bei der Umschaltung auf den Ersatzakku. Bei diesem Notebook ist eine automatische Umschaltung nicht vorgesehen, wo durch der Strom des Notebooks unterbrochen werden kann, so dass die Daten verlorengehen können.
  • In 2 ist das Notebook (70) über ein Kabel mit einem lösbaren Ladegerät (80) verbunden, das einen Ladeanschluss (81) aufweist, der mit dem Kabel und einem Adapter (90) verbunden werden kann, wodurch ein Aufladen mit einer externen Stromquelle durchgeführt werden kann. Das Ladegerät (80) kann einen einzelnen Akku (Ersatzakku) oder zwei Akkus (Ersatzakku und Akku des Notebooks) aufladen. Wenn die Verbindung mit der Stromquelle gelöst wird, kann eine Stromunterbrechung des Notebooks (70) auftreten.
  • 3 zeigt einen Schaltplan der Erfindung, wobei das tragbare elektronische Gerät (10) ein Notebook, ein Laptop oder ein PDA sein kann und mit einem externen Stromversorgungsmodul (20) elektrisch verbunden werden kann. Das externe Stromversorgungsmodul (20) umfasst einen Stromanschluss für externe Stromquelle (21) und eine Ladeschaltung (22). Der Stromanschluss für externe Stromquelle (21) des Stromversorgungsmoduls (20) kann in eine externe Stromquelle gesteckt werden, die das elektronische Gerät (10) mit Strom versorgen kann. Das externe Stromversorgungsmodul (20) kann über den Stromanschluss für externe Stromquelle, eine Diode und einen internen Akku das elektronische Gerät (10) mit Strom versorgen oder den internen Akku aufladen.
  • Zwischen dem elektronischen Gerät (10) und dem externen Stromversorgungsmodul (20) ist ein Spannungsstabilisierungsmodul (30) geschaltet, das über die Diode und den Stromanschluss (21) des externen Stromversorgungsmoduls (20) mit dem internen Akku (40) verbunden ist, wodurch das elektronische Gerät (10) mit einem stabilen Strom versorgt wird, so dass das Aufladen stabil durchgeführt werden kann.
  • Der interne Akku (40) ist zwischen dem Spannungsstabilisierungsmodul (30) und der Ladeschaltung (22) geschaltet, im elektronischen Gerät (10) eingebaut und liefert durch eine Ackuumschaltschaltung (63) und die Diode einen Strom an das elektronische Gerät (10), wobei der interne Akku (40) ist über ein Stromumschaltungsmodul (60) mit der Ladeschaltung (22) verbunden und kann das Volladen anzeigen. Wenn der interne Akku (40) vollgeladet ist, wird eine Pegeländerung erzeugt, wodurch das Stromumschaltungsmodul (60) eine Umschaltung auf die Verbindung mit den Stromanschlüssen (52), (53) des externen Akkus durchführt.
  • Ein externes Akkumodul (50) umfasst die Stromanschlüsse (52), (53) und einen externen Akku (51) und ist mit dem internen Akku (40) und dem Spannungsstabilisierungsmodul (30) verbunden, wodurch das elektronische Gerät (10) mit dem Strom des externen Akkus (51) versorgt werden kann. Das externe Akkumodul (50) ist über das Stromumschaltungsmodul (60) mit der Ladeschaltung (22) des externen Stromversorgungsmoduls (20) verbunden und kann das Entladen anzeigen. Wenn der externe Akku (51), der mit den Stromanschlüssen (52), (53) verbunden ist, vollständig entladet ist oder abgebaut wird, wird eine Pegeländerung erzeugt, wodurch das Stromumschaltungsmodul (60) eine Umschaltung auf die Verbindung mit dem internen Akku (40) durchführt.
  • Durch das Stromumschaltungsmodul (60), das zwischen dem inneren Akku (40), dem externen Akkumodul (50) und dem Spannungsstabilisatormodul (30) geschaltet ist, kann eine automatische Umschaltung zwischen dem inneren Akku (40) und dem externen Akku (51) durchgeführt werden, wodurch das elektronische Gerät (10) mit dem internen Akku (40) oder dem externen Akku (51) betrieben werden kann. Durch den Stromanschluss (21) des externen Stromversorgungsmoduls (20) kann eine Verbindung mit einer externen Stromquelle hergestellt werden.
  • Der interne Akku (40) kann das Volladen anzeigen. Wenn der interne Akku (40) vollgeladet ist, erzeugt er einen Hochpegel, durch den der Stromzustand des internen Akkus (40) angezeigt wird. Wenn der externe Akku (51) vollständig entladet ist oder abgebaut wird, erzeugt er einen Niederpegel, durch den der Stromzustand des externen Akkus (51) angezeigt wird.
  • Der externe Akku (51) kann ein Lithium-, Nickelmetallhydrid-, Blei-, Nickelcadmium-Akku oder eine Brennstoffzelle sein.
  • Das Stromumschaltungsmodul (60) dient zur Steuerung der Aufladung und der Entladung, umfassend
    eine Ladeschaltung für den externen Akku (61) und eine Ladeschaltung für den internen Akku (62), die mit dem internen Akku (40) verbunden, mit der Diode reihengeschaltet sind und durch die Entladungsanzeige der Stromanschlüsse (52), (53) des externen Akkus gesteuert werden, und
    eine Akkuumschaltschaltung (63), die einerseits mit der Ladeschaltung (22) des externen Stromversorgungsmoduls (20) und andererseits mit dem inneren Akku (40) und den Stromanschlüssen (52), (53) des externen Akkumoduls (50) verbunden ist, die Ladeschaltung (22) mit dem internen Akku (40) oder den Stromanschlüssen (52), (53) verbinden kann, und durch die Volladeanzeige des internen Akkus (40) gesteuert wird.
  • Das Merkmal der Erfindung besteht darin, dass wenn der Stromanschluss für externe Stromquelle (21) des externen Stromversorgungsmoduls (20) mit der externen Stromquelle verbunden ist und eine Stromversorgung durch die externe Stromquelle erfolgt, das Stromumschaltungsmodul (60) eine Umschaltung zwischen dem internen Akku (40) und dem externen Akku (51) durchführen kann.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben: Das Stromumschaltungsmodul (60) ist eine Analogschaltung ohne Zeitverzögerung und umfasst eine Ladeschaltung für den externen Akku (61), eine Ladeschaltung für den internen Akku (62) und eine Akkuumschaltschaltung (63). Das Stromumschaltungsmodul (60) ist mit dem Eingang des Spannungsstabilisierungsmoduls (30) verbunden. Wenn die Spannung am Eingang des Spannungsstabilisierungsmoduls (30) momentan um mehr als 0,7 V absinkt, wird eine Halteschaltung automatisch angeschaltet, damit die Akkuumschaltschaltung (63) geschlossen ist, bis der externe Akku (51) erfasst wird, wonach die Akkuumschaltschaltung (63) geöffnet wird. Dadurch kann eine zuverlässige Stromversorgung für das elektronische Gerät gewährleistet werden. Wenn die externe Stromquelle abgeschaltet wird, führt die Akkuumschaltschaltung (63) eine Umschaltung auf den internen Akku (40) durch, bis der externe Akku (51) erfasst wird, wonach die Akkuumschaltschaltung (63) geöffnet wird. Daher wird das elektronische Gerät mit dem Strom des externen Akkus (51) versorgt. Beim Aufladen kann zunächst die Ladeschaltung für den internen Akku (62) geschlossen, damit der interne Akku (40) aufgeladen wird. Wenn der interne Akku (40) vollgeladet ist, kann die Ladeschaltung für den externen Akku (61) geschlossen, damit der externe Akku (51) aufgeladen wird. Durch das Stromumschaltungsmodul (60) kann eine automatische Umschaltung zwischen dem internen Akku (40) und dem externen Akku (51) durchgeführt werden, so dass eine Stromunterbrechung bei der Stromumschaltung vermieden wird.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann eine Anzeigeschaltung zur Anzeige des Akkuzustands vorgesehen sein, die mit dem Anzeigechip des elektronischen Gerätes (10) elektrisch verbunden werden kann.
  • Die vorstehende Beschreibung stellt nur die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht als Definition der Grenzen und des Bereiches der Erfindung dienen. Alle gleichwertige Änderungen und Modifikationen gehören zum Schutzbereich dieser Erfindung.
    • 10
    elektronisches Gerät
    20
    externes Stromversorgungsmodul
    21
    Stromanschluss für externe Stromquelle
    22
    Ladeschaltung
    30
    Spannungsstabilisierungsmodul
    40
    interner Akku
    50
    externes Akkumodul
    51
    externer Akku
    52
    Stromanschluss
    53
    Stromanschluss
    60
    Stromumschaltungsmodul
    61
    Ladeschaltung für den externen Akku
    62
    Ladeschaltung für den internen Akku
    63
    Akkuumschaltschaltung
    70
    Notebook
    80
    Ladegerät
    81
    Ladeanschluss
    90
    Adapter
    100
    Akkufach für Ersatzakku
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 6160378 [0005]
    • - US 5867007 [0006]

Claims (11)

  1. Akkuaufbau für tragbares elektronisches Gerät, bestehend aus einem elektronischen Gerät (10), einem externen Stromversorgungsmodul (20), das einen Stromanschluss für externe Stromquelle (21) und eine Ladeschaltung (22) umfasst und über den Stromanschluss für externe Stromquelle (21), eine Diode und einen internen Akku das elektronische Gerät (10) mit Strom versorgen und den internen Akku aufladen kann, einem internen Akku (40), der im elektronischen Gerät (10) eingebaut ist, durch eine Akkuumschaltschaltung (63) und die Diode einen Strom an das elektronische Gerät (10) liefern kann, über ein Stromumschaltungsmodul (60) mit der Ladeschaltung (22) verbunden ist und das Volladen anzeigen kann, wobei wenn der interne Akku (40) vollgeladet ist, eine Pegeländerung erzeugt wird, wodurch das Stromumschaltungsmodul (60) eine Umschaltung auf die Verbindung mit den Stromanschlüssen (52), (53) eines externen Akkus durchführt, einem externen Akkumodul (50), das Stromanschlüsse (52), (53) und einen externen Akku (51) umfasst, durch die Stromanschlüsse (52), (53) einen Strom an das elektronische Gerät (10) liefern kann, über das Stromumschaltungsmodul (60) mit der Ladeschaltung (22) verbunden ist und das Entladen anzeigen kann, wobei wenn der externe Akku (51), der mit den Stromanschlüssen (52), (53) verbunden ist, vollständig entladet ist oder abgebaut wird, eine Pegeländerung erzeugt wird, wodurch das Stromumschaltungsmodul (60) eine Umschaltung auf die Verbindung mit dem internen Akku (40) durchführt; das Stromumschaltungsmodul (60) dient zur Steuerung der Aufladung und Entladung, umfassend eine Ladeschaltung für den externen Akku (61) und eine Ladeschaltung für den internen Akku (62), die mit dem internen Akku (40) verbunden, mit der Diode reihengeschaltet sind und durch die Entladungsanzeige der Stromanschlüsse (52), (53) des externen Akkus gesteuert werden, und eine Akkuumschaltschaltung (63), die einerseits mit der Ladeschaltung (22) des externen Stromversorgungsmoduls (20) und andererseits mit dem inneren Akku (40) und den Stromanschlüssen (52), (53) des externen Akkumoduls (50) verbunden ist, die Ladeschaltung (22) mit dem internen Akku (40) oder den Stromanschlüssen (52), (53) verbinden kann, und durch die Volladeanzeige des internen Akkus (40) gesteuert wird; daher wenn der Stromanschluss für externe Stromquelle (21) des externen Stromversorgungsmoduls (20) mit der externen Stromquelle verbunden ist und eine Stromversorgung durch die externe Stromquelle erfolgt, kann das Stromumschaltungsmodul (60) eine Umschaltung zwischen dem internen Akku (40) und dem externen Akku (51) durchführen.
  2. Akkuaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromanschluss für externe Stromquelle (21) des Stromversorgungsmoduls (20) in die externe Stromquelle gesteckt werden kann.
  3. Akkuaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromumschaltungsmodul (60) eine Analogschaltung ohne Zeitverzögerung ist.
  4. Akkuaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der interne Akku (40) das Volladen anzeigen kann, wodurch der Stromzustand des internen Akkus (40) erkannt werden kann.
  5. Akkuaufbau nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenn der interne Akku (40) vollgeladet ist, er einen Hochpegel erzeugt, durch den der Stromzustand des internen Akkus (40) angezeigt wird.
  6. Akku nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenn der externe Akku (51) vollständig entladet ist oder abgebaut wird, er einen Niederpegel erzeugt, durch den der Stromzustand des externen Akkus (51) angezeigt wird.
  7. Akkuaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der externe Akku (51) ein Lithium-, Nickelmetallhydrid-, Blei-, Nickelcadmium-Akku oder eine Brennstoffzelle ist.
  8. Akkuaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Gerät (10) ein Notebook, ein Laptop oder ein PDA ist.
  9. Akkuaufbau nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Spannungsstabilisierungsmodul (30), das zwischen dem elektronischen Gerät (10) und dem externen Stromversorgungsmodul (20) geschaltet ist, damit das elektronische Gerät (10) mit einem stabilen Strom versorgt wird.
  10. Akkuaufbau nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Anzeigeschaltung, um den Akkuzustand des elektronischen Gerätes (10) zu detektieren und anzuzeigen.
  11. Akkuaufbau nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeschaltung mit dem Anzeigechip des elektronischen Gerätes (10) elektrisch verbunden ist.
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