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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für Kraftfahrzeuge zur Stromversorgung über USB, insbesondere eine Vorrichtung zur Stromversorgung, die vom Fahrzeug Strom erhält und mit einer USB-Stromausgangsschnittstelle versehen ist.
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Stand der Technik
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Allgemein werden Elektrogeräte über Batterien oder über eine über einen Spannungswandler extern angeschlossene Stromquelle mit Strom versorgt, wobei diese beiden Stromversorgungsarten ihre Vor- und Nachteile aufweisen. Die meisten tragbaren Elektrogeräte sind durch Akkus mit Strom versorgt; jedoch ist die Nutzdauer der aufgeladenen Akkus begrenzt und die aufgebrauchten Akkus können nicht an jedem Ort mit Strom aufgeladen werden.
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Zur Lösung des o. g. Problems sind für Autofahrer verschiedene Ladegeräte für Kraftfahrzeuge wie Last- und Personenkraftwagen entwickelt worden. Für Kraftfahrzeuge wie Motorräder, -roller und Elektroräder gibt es jedoch keine Ladegeräte, weil an Motorrädern, -rollern und Elektrorädern kein Anschluss für die Stromversorgung vorgesehen ist, so dass keine Adaptervorrichtung für Stromversorgung für Kraftfahrzeuge an Motorräder, -roller und Elektroräder angeschlossen werden kann, während dies bei Kraftfahrzeugen wie Last- und Personenkraftwagen möglich ist.
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Es gibt immer mehr elektronische Geräte wie tragbare elektronische Video-/Audiovorrichtungen und Mobiltelefone, bei denen USB-Schnittstellen zur Übertragungs- und Stromversorgung vorgesehen sind. So kann eine Übertragung oder Aufladung bei einem mit USB-Schnittstellen ausgestatteten, eingeschalteten Laptop oder PC (Personal Computer) vorgenommen werden. Über eine USB-Schnittstelle kann ein elektronisches Gerät mit Strom des Laptops oder PCs aufgeladen werden. Jedoch kann nur ein eingeschalteter Host Strom zur Verfügung stellen, und eine Aufladung kann ohne den Host nicht stattfinden. Daher ist eine Aufladung für Benutzer im Freien nicht möglich.
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Gegenwärtig gibt es Vorrichtungen, die über eine USB-Schnittstelle ein elektronisches Gerät mit Strom aus einem Akku versorgen, wobei die Stromversorgung unabhängig vom Computer stattfinden kann. Jedoch muss der Akku vor der Stromversorgung mit seinem gespeicherten Strom schon voll aufgeladen sein. Ohne die vorherige Aufladung kann eine derartige Vorrichtung keinen Strom liefern.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Stromversorgung über USB für Kraftfahrzeuge zu schaffen, bei der die Stromversorgung über eine bei einem Kraftfahrzeug vorhandene USB-Schnittstelle für Strom stattfindet, wobei die von der vorhandenen Stromquelle (Batterie) eines allgemeinen Kraftfahrzeugs bereitgestellte Spannung in eine Spannung von 5 V, die eine USB-Stromausgangsschnittstelle bereitstellt, umgewandelt wird. Die Vorrichtung zur Stromversorgung über USB für Kraftfahrzeuge ist einfach konstruiert, in Bezug auf die Herstellung kostengünstig und ermöglicht einem Kraftfahrzeug, ein mit USB-Schnittstellen ausgestattetes externes elektronisches Gerät mit Strom zu versorgen.
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Technische Lösung
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zur Stromversorgung für Kraftfahrzeuge über USB mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Stromversorgung für Kraftfahrzeuge über USB umfasst einen Hauptkörper, in dem ein Aufnahmeraum vorgesehen ist und an dessen Oberfläche eine Öffnung vorgesehen ist; eine Steuerschaltplatte, die im Aufnahmeraum angeordnet ist, um die Stromversorgung für eine USB-Stromausgangsschnittstelle zu steuern, wobei die USB-Stromausgangsschnittstelle auf die Öffnung abgestimmt angeordnet ist, und eine Stromleitung, die an die Steuerschaltplatte elektrisch angeschlossen ist und zum Einleiten eines Gleichstroms dient.
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Die Steuerschaltplatte umfasst einen Spannungsstabilisator und einen Spannungswandler, die zum Stabilisieren und Umwandeln des über die Stromleitung eingeleiteten Gleichstroms in einen Strom mit Spannung von 5 V, die für die USB-Stromausgangsschnittstelle geeignet ist, dient.
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An der Steuerschaltplatte ist ein Leuchtelement angeordnet, damit eine Lichtquelle aus dem Hauptkörper über den Öffnungsumfang Licht ausstrahlt. Über der Öffnung des Hauptkörpers ist ein Deckel angeordnet, an dessen Oberfläche ein Flansch angeordnet ist, der die Öffnung dicht zustöpselt.
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An der Seite des Hauptkörpers ist eine Vielzahl von Löchern zur Wärmeabfuhr, zur Ableitung von Feuchtigkeit und zum Ablassen von Wasser vorgesehen.
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An einem Ende des Hauptkörpers ist ein Enddeckel angeordnet, an dem ein Durchgangsloch vorgesehen ist, durch das die Stromleitung herausgucken kann. Ferner ist am Enddeckel ein kleines Loch zur Wärmeabfuhr, zur Ableitung von Feuchtigkeit und zum Ablassen von Wasser vorgesehen.
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An der Seite des Hauptkörpers ist ein Gewinde vorgesehen, und außerhalb des Hauptkörpers ist eine Festschraubscheibe vorgesehen, die mit dem Gewinde zusammenwirkt, um den Hauptkörper an einem Kraftfahrzeug festzuschrauben. Des Weiteren ist über der Öffnung des Hauptkörpers ein Klappdeckel vorgesehen, an dessen Oberfläche ein Flansch angeordnet ist, der die Öffnung dicht zustöpselt, wobei der Klappdeckel mit einem Haltering mittels der Festschraubscheibe am Hauptkörper fixiert ist.
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Die erfindungsgemäße Adapervorrichtung für Stromversorgung für Kraftfahrzeuge (z. B. Motorräder, -roller und Elektroräder) ist insofern vorteilhaft, als der Benutzer ohne Host und Netzstrom über eine USB-Schnittstelle elektronische Geräte (z. B. MP3-Spieler, Mobiltelefone, Navigationsgeräte, usw.) mit Strom versorgen kann, wobei der USB-Stecker des USB-Übertragungskabels der Vorrichtung in eine USB-Stromausgangsschnittstelle eingesteckt wird, um eine Aufladung vorzunehmen, die wie folgt stattfindet: die Stromquelle (Batterie) des Kraftfahrzeugs wird über die Steuerschaltplatte in eine von dem externen elektronischen Gerät benötigte Spannung umgewandelt, so dass das Kraftfahrzeug über die USB-Schnittstelle Strom versorgen kann, um ein externes elektronisches Gerät aufzuladen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Stromversorgung über USB für Kraftfahrzeuge.
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2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung im zerlegten Zustand.
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3 zeigt eine schematische Darstellung der Montage des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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4 zeigt eine schematische Darstellung der Ausführung des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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6 zeigt eine perspektivische Ansicht des in 5 gezeigten weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung im zerlegten Zustand.
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7 zeigt eine schematische Darstellung der Ausführung des in 5 gezeigten weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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8 zeigt eine schematische Darstellung der Ausführung des in 5 gezeigten weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Schnitt.
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Wege der Ausführung der Erfindung
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Im Folgenden werden Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung anhand der detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Jedoch soll die Erfindung nicht auf die Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen beschränkt werden.
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Wie aus 1 und 2 ersichtlich, umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Stromversorgung über USB für Kraftfahrzeuge einen Hauptkörper 10, in dem ein Aufnahmeraum 15 vorgesehen ist und an dessen Oberfläche eine Öffnung 15 vorgesehen ist; eine Steuerschaltplatte 20, die im Aufnahmeraum 15 angeordnet ist, um die Stromversorgung für eine USB-Stromausgangsschnittstelle 30 zu steuern, wobei die USB-Stromausgangsschnittstelle 30 auf die Öffnung 12 abgestimmt angeordnet ist; und eine Stromleitung 40, die an die Steuerschaltplatte 20 elektrisch angeschlossen ist und zum Einleiten eines Gleichstroms dient.
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Die Steuerschaltplatte 20 umfasst einen Spannungsstabilisator 21 und einen Spannungswandler 22, die zum Stabilisieren und Umwandeln des über die Stromleitung 40 eingeleiteten Gleichstroms in einen Strom mit Spannung von 5 V, die für die USB-Stromausgangsschnittstelle 30 geeignet ist, dient. Diese Stromversorgungsweise ist für elektronische Geräte wie MP3-Spieler, Mobiltelefone, Navigationsgeräte, die über eine USB-Schnittstelle aufgeladen werden, gut geeignet.
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An der Steuerschaltplatte 20 ist ein Leuchtelement 23 angeordnet. Im Betrieb der Steuerschaltplatte 20 strahlt das Leuchtelement 23 Licht, damit es eine Lichtquelle im Hauptkörper 10 gibt. Das vom Leuchtelement 23 ausgestrahlte Licht kann durch den Hauptkörper 10 oder durch den Öffnungsumfang durchgehen. Somit kann der Benutzer in der Dunkelheit einfacher einen Stecker genau auf die USB-Stromausgangsschnittstelle 30 richten.
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Über der Öffnung 12 des Hauptkörpers 10 ist ein Deckel 50 angeordnet, an dessen Oberfläche ein Flansch 51 angeordnet ist, der die Öffnung 12 dicht zustöpselt. Der Deckel 50 dient zum Schutz der USB-Stromausgangsschnittstelle 30 vor Eintritt von Staub oder Flüssigkeiten.
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An der Seite des Hauptkörpers 10 ist eine Vielzahl von Löchern 14 zur Wärmeabfuhr der Steuerschaltplatte 20, zur Ableitung der in den Hauptkörper 10 eintretenden Feuchtigkeit und zum Ablassen von Wasser vorgesehen. Gleichfalls ist an einem Ende des Hauptkörpers 10 ein Enddeckel 13 angeordnet, an dem ein Durchgangsloch 131 vorgesehen ist, durch das die Stromleitung 40 herausgucken kann, wobei der Enddeckel 13 ebenfalls zum Vermindern eines Eintritts von Staub oder Flüssigkeiten dient; ferner ist am Enddeckel 13 ein kleines Loch 132 zur Wärmeabfuhr, zur Ableitung von Feuchtigkeit und zum Ablassen von Wasser vorgesehen.
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Für die Montage und die Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird jeweils auf 3 und 4 verwiesen. Die Stromquelle eines allgemeinen Kraftfahrzeugs wie z. B. eines Motorrollers, -rades oder eines Elektrorades ist eine Batterie 100. Durch die Steuerschaltplatte 20 wird die aus der Batterie 100 ausgegebene Spannung von 12 V in eine Spannung von 5 V umgewandelt, die ein über eine USB-Schnittstelle die Aufladung vornehmendes elektronisches Geräts 300 (in der Zeichnung ist ein Navigationsgerät beispielshaft dargestellt) benötigt. Bei der Montage wird die Stromleitung 40 (an ihrem Plus- und Minuspol) über eine Stromabzweigvorrichtung 60 (die Abzweigvorrichtung kann ein beliebig sein und ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellt eingeschränkt) an die Leitungen 100 des Plus- und des Minuspols der Batterie 100 elektrisch angeschlossen, so dass die Batterie 100 den benötigten Strom liefern kann. Der Hauptkörper kann mittels einer Festschraubscheibe 200 an einem Betätigungsgriff des Kraftfahrzeugs fixiert werden (siehe 4), so dass der USB-Stecker 310 des elektronischen Geräts 300 leicht in die USB-Stromausgangsschnittstelle 30 eingesteckt werden kann. Selbstverständlich kann der Hauptkörper 10 alternativ mittels eines Aufhängeelements oder eines Klebestreifens (nicht in der Zeichnung dargestellt) am Kraftfahrzeug fixiert werden, ohne das Kraftfahrzeug beschädigen zu müssen.
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5 und 6 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die einen Hauptkörper 10, eine Steuerschaltplatte 20 und eine Stromleitung 40 umfasst. An der Seite des Hauptkörpers 10 ist ein Gewinde 16 vorgesehen, und außerhalb des Hauptkörpers 10 ist eine Festschraubscheibe 17 vorgesehen, die mit dem Gewinde 16 zusammenwirkt, um den Hauptkörper 10 an einem Kraftfahrzeug festzuschrauben. Der Deckel 50 kann durch einen Klappdeckel 70 ersetzt werden, an dessen Oberfläche ein Flansch 71 angeordnet ist, der die Öffnung 12 an der Oberfläche 11 des Hauptkörpers 10 dicht zustöpselt, wobei der Klappdeckel 70 seitlich mit einem Haltering 72 versehen ist, der den Hauptkörper 10 umschließt und mittels der Festschraubscheibe 17 am Hauptkörper 10 fixiert ist.
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7 und 8 zeigen eine schematische Darstellung der Ausführung des in 5 gezeigten weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung und eine Schnittansicht dieses Ausführungsbeispiels. Im Unterschied zur vorherigen Montage kann der Hauptkörper 10, an dessen Seite ein Gewinde 16 angeordnet ist, an einem Fahrzeuggehäuse 400 eines allgemeinen Kraftfahrzeugs (z. B. eines Motorrollers, -rades oder eines Elektrorades) montiert werden, wie in 7 gezeigt. Durch ein Durchgangsloch kann der Hauptkörper 10 am Fahrzeuggehäuse 400 montiert werden, wobei sich die mit einer Öffnung 12 versehene untere Oberfläche 11 des Hauptkörpers 10 und der Haltering 72 des Klappdeckels 70 an der oberen Oberfläche 410 des Fahrzeuggehäuses 400 befinden, während die untere Oberfläche 420 des Fahrzeuggehäuses 400 durch die mit dem Gewinde 16 am Hauptkörper 10 zusammwirkende Festschraubscheibe 17 angepresst und dadurch fixiert ist, wie in 8 gezeigt. Dadurch kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Stromversorgung über USB für Kraftfahrzeuge zu einem Teil des Fahrzeugkörpers werden und ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs aus dem Werk sein.
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Die erfindungsgemäße Adapervorrichtung für Stromversorgung für Kraftfahrzeuge (z. B. Motorräder, -roller und Elektroräder) ist insofern vorteilhaft, als der Benutzer ohne Host und Netzstrom über eine USB-Schnittstelle die meisten elektronischen Geräte mit Strom versorgen kann, so dass der Benutzer des Kraftfahrzeugs wie ein Autofahrer ein externes elektronisches Gerät über das Kraftfahrzeug aufladen kann, für den Fall, dass er vorher vergisst, das externe elektronische Gerät aufzuladen.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Stromversorgung über USB für Kraftfahrzeuge, umfassend einen Hauptkörper 10, in dem ein Aufnahmeraum 15 vorgesehen ist und an dessen Oberfläche eine Öffnung 12 vorgesehen ist, eine Steuerschaltplatte 20, die im Aufnahmeraum 15 angeordnet ist, um die Stromversorgung für eine USB-Stromausgangsschnittstelle 30 zu steuern, wobei die USB-Stromausgangsschnittstelle 30 auf die Öffnung 12 abgestimmt angeordnet ist, und eine Stromleitung 40, die an die Steuerschaltplatte 20 elektrisch angeschlossen ist und zum Einleiten eines Gleichstroms dient. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung für Kraftfahrzeuge zur Stromversorgung über USB kann ein externes elektronisches Gerät über die USB-Schnittstelle mit Strom aufgeladen werden.
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Die vorstehende Beschreibung stellt nur ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dar und soll nicht die Schutzansprüche beschränken. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen, die die in diesem technischen Bereich Sachkundigen gemäß der Beschreibung und den Zeichnungen der Erfindung vornehmen, gehören zum Schutzbereich der vorliegenden Erfindung. Der Schutzbereich der Erfindung richtet sich auf die nachstehenden Ansprüche.
