DE202013104820U1

DE202013104820U1 - Mobilstromversorger, der zonenaufgeteilt aufgeladen wird und in Serienschaltung entlädt

Info

Publication number: DE202013104820U1
Application number: DE202013104820U
Authority: DE
Original assignee: ZONESKING TECHNOLOGY CO; Zonesking Technology Co Ltd
Current assignee: ZONESKING TECHNOLOGY CO; Zonesking Technology Co Ltd
Priority date: 2013-02-07
Filing date: 2013-10-29
Publication date: 2013-11-15
Anticipated expiration: 2023-10-30
Also published as: TWM464916U; US20140217961A1; JP3188317U

Abstract

Der Mobilstromversorger, der zonenaufgeteilt aufgeladen wird und in Serienschaltung entlädt, umfasst Mindestens eine erste Batterie; Mindestens eine zweite Batterie, die mit der ersten Batterie elektrisch seriell verbunden ist; Mindestens einen ersten Starter, der zwischen der ersten und der zweiten Batterie angebracht ist; Mehrere Laderegler, die jeweils mit der ersten und der zweiten Batterie verbunden sind; Mindestens einen zweiten Starter, der mit der zweiten Batterie elektrisch verbunden ist und wahlweise geschaltet wird; Mindestens eine Inputschnittstelle. Ein Ende der Inputschnittstelle verfügt über mindestens einen Anschluss und das andere Ende der Inputschnittstelle ist jeweils mit dem Laderegler elektrisch verbunden. An den Anschluss kann eine externe Stromquelle angeschlossen werden, und Mindestens eine Outputschnittstelle. Ein Ende der Outputschnittstelle verfügt über einen Outputschluss und das andere Ende der Outputschnittstelle ist mit der ersten und der zweiten Batterie elektrisch verbunden. An den Outputschluss kann einen externen elektronischen Verbraucher angeschlossen werden.

Description

[Technisches Gebiet]
Bei der vorliegenden Neuheit handelt es sich um einen Mobilstromversorger, der insbesonders in Zonen aufgeteilt aufgeladen wird, jedoch seriell zusammenschließend entlädt.
[Der Stand der Technik]
Der herkömmliche Mobilstromversorger hat die folgenden Mängel:
Die Stromquelle zum Aufladen ist beschränkt. Die Anforderung der Spannung zum Aufladen der Lithiumbatterien wächst proportional zur Anzahl der seriell zusammengeschlossenen Batterienzellen. Bei zwei Serien wird stärker als 8.4 V, bei drei Serien wird stärker als 12.6 V und bei vier Serien wird sogar höher als 16.8 V benötigt. Auf Grund der Spannungsanforderung und der folgenden Einschränkungen ist Bequemlichkeit eines jederzeitigen und jederortigen Aufladens beschränkt.

1-1 Zum Aufladen braucht man ausschließlichen Transformator mit speziellen Spezifikationen und nur mit Netzstrom.
1-2 Besteht der Akkumulator aus mehr als 2 Batterien, kann er nicht mehr mit Autoladegerät aufgeladen werden.
1-3 Der Mobilstromversorger kann nicht mit USB des Computers und der auf dem Markt üblich erhältlichem 5 V Micro-USB Adapter (Spannungsregulator) aufgeladen werden.
1-4 Außer speziellem Solarmodul kann ein normales Solarmodul mit Niederspannung von 5 V einen Akkumulator nicht aufladen.

[Die Aufgabe der Erfindung]
Die Aufgabe der vorliegenden Neuheit ist, die oben genannten Mängel des herkömmlichen Mobilstromversorgers zu beseitigen. Die vorliegenden Neuheit umfasst mindestens eine erste Batterie und mindestens eine zweite Batterie. Die beiden Batterien sind in Serienschaltung elektrisch verbunden. Mindestens einen ersten Starter, der zwischen der erste und der zweiten Batterie angebracht wird. Mehrere Laderegler sind jeweils mit erster und zweiter Batterie elektrisch verbunden. Mindestens einen zweiten Starter, der jeweils mit erster und zweiter Batterie elektrisch verbunden und wahlweise geöffnet ist. Eine Inputschnittstelle, ein Ende dessen über mindestens einen Inputanschluss verfügt und das andere Ende dessen mit jeweils einen Laderegler elektrisch verbunden ist. Der Inputanschluss verfügt über einen Anschluss, an dem die externe Stromquelle angeschlossen werden kann.
Die Hauptaufgabe der vorliegenden Neuheit ist, das unabhängige Aufladen der Batterien der jeweiligen Serie für alle Akkumulatoren zu ermöglichen, die dann in Serienschaltung entladen können. Hiermit wird es mit Lithium-Batterie als Beispiel erklärt: Zum Aufladen bruacht jede Batterie nur eine Spannung von mehr als 4.2 V, unabhängig davon, ob ein Akkumulator von zwei Serien oder mehr als zwei Serien von Lithium-Batterien zusammengesetzt wird. Das heißt, man kann jede Batterie aufladen, wenn man ein Ladegerät hat, das eine Outputspannung von mehr als 5 V ausbringt. Solch ein Ladegerät findet man sehr oft, wie USB-Anschluss eines Computers, üblichen 5 V Micro-USB Adapter auf dem Markt und auch die Steckdose für Zigarettenanzünder mit 12 V-Output im Auto, mit denen man den Mobilstromversorger fast überall und jederzeit aufladen kann.
[Kurze Beschreibung der Zeichnungen]
1 ist ein Gestaltungsdiagramm der vorliegenden Neuheit.
2 ist ein schematisches Diagramm der vorliegenden Neuheit beim Aufladen.
3 ist ein schematisches Diagramm der vorliegenden Neuheit beim Entladen.
4 ist eine erweiterte schematische Darstellung der 2 der vorliegenden Neuheit beim Aufladen.
5 ist eine erweiterte schematische Darstellung der 3 der vorliegenden Neuheit beim Entladen.
[Wege zur Ausführung der Erfindung]
1 und 2 zeigen, dass die vorliegende Neuheit, ein Mobilstromversorger, der zonenweise aufgeteilt aufgeladen wird und in Serienschaltung entlädt, umfasst mindestens eine erste Batterie 10, mindestens eine zweite Batterie 20, mindestens einen ersten Starter 30, mehrere Laderegler 40, einen Stromschalter 50, mindestens einen zweiter Starter 60 und eine Inputschnittstelle 70 sowie eine Outputschnittstelle 80, davon
Die erste Batterie 10 ist eine wiederaufladbare Batterie.
Die zweite Batterie 20 ist eine wiederaufladbare Batterie, die mit der ersten Batterie 10 in Serienschaltung elektrisch verbunden ist.
die oben genannte erste Batterie 10 und die zweite Batterie 20 bildt jeweils eine Zone, oder die erste Batterie 10 und die zweite Batterie 20 können jeweils mit mehreren Batterien in Serienschaltung verbinden und somit jeweils eine Zone bildet, wobei die Bildung der Zone unabhängig von der Anzahl der angeschlossenen Batterien ist.
Der erste Starter 30 wird zwischen der ersten Batterie 10 und der zweiten Batterie 20 angebracht. Die 1 zeigt, dass ein Ende des ersten Starter 30 mit der Anode der ersten Batterie 10 elektrisch verbunden ist und das andere Ende mit der Kathode der zweiten Batterie 20 elektrisch verbunden ist.
Der Laderegler 40 ist jeweils mit der Anode der ersten Batterie 10 und der zweiten Batterie 20 verbunden. Der Laderegler 40 hat die Funktion zur Stabilisierung der Spannung bei Stromausbringung. Bei Stromeinschalten kann der Laderegler sicherstellen, dass die erste Batterie 10 und die zweite Batterie 20 stabile Spannung bekommen.
Stromschalter 50 ist mit dem ersten Starter 30 elektrisch verbunden. Wird der Stromschalter 50 eingeschaltet, wird der erste Starter 30 gleichzeitig auch angelassen, wodurch die erste Batterie 10 und die zweite Batterie 20 in Serienschaltung zum Entladen gesetzt werden.
Der zweite Starter 60 ist mit der zweiten Batterie 20 elektrisch verbunden (Ein Ende ist gererdet). Der zweite Starter 60 wird bei Aufladen eingeschaltet, sodass der Laderegler 40 und jede zweite Batterie 20 sowie jeder Starter sich in einem Stromkreis zusammenschließen und jeweils aufgeladen wird.
Der erste Starter 30 und der zweite Starter 60 sind jeweils ein von MOS, Transitor, Relais, Halbleiter oder Mechanischer Schalter und werden jedoch nicht nur drauf beschränkt.
Bei der vorliegenden Neuheit muss die Anzahl der Batterien nicht eingeschränkt werden. Der Akkumulator kann von einer bis mehreren Batterien in Serienschaltung in Kombination von entsprechender Anzahl vom Laderegler 40, ersten Starter 30 und zweiten Starter 60 zusammengesetzt werden.
Der jeweilige Laderegler 40 ist jeweils mit der Anode der jeweiligen Batterie 10 und der jeweiligen Batterie 20 verbunden. Jeder zweiter Starter 60 ist jeweils mit der Kathode der jeweiligen Batterie 10 und der jeweiligen Batterie 20 verbunden.
Ein Ende der Inputschnittstelle 70 verfügt mindestens über einen Inputanschluss 71 und das andere Ende ist mit dem jeweiligen Laderegler 40 elekrisch verbunden. Am Inputanschluss 71 kann die externe Stromquelle A angeschlossen werden.
Ein Ende der Outputschnittstelle 80 verfügt mindestens über einen Outputanschluss 81 und das andere Ende der Outputschnittstelle 80 ist mit der Anode der zweiten Batterie 20 und der gemeinsamen Erdung C elektrisch verbunden. Ein externer elektronischer Verbraucher B kann am Outputanschluss 81 angeschlossen werden.
Die oben genannte Inputschnittstelle 70 und die Outputschnittstelle 80 sind jeweils ein Universal Serial Bus von verschiedenen Spezifikationen, abgekürzt: USB, oder DC-Adapter von verschiedenen Spezifikationen. Sie sind hiermit nur als Beipiele genannt und werden aber nicht nur darauf beschränkt.
Des Weiteren kann die vorliegende Neuheit verschiedene Outputschnittstelle 80 extern anschließen. Die Anode der zweiten Batterie 20 und die gemeinsame Erdung C werden nicht direkt an der Outputschnittstelle 80 angeschlossen, sondern werden in einem Modul zusammengebaut. Je nach dem Bedarf des Anwenders können die oben genannten verschiedenen Outputschnittstellen 80 angeschlossen werden, um die Elastizität der Anwendung zu erhöhen und sich nicht nur auf eine einzigartige Outputschnittstelle 80 zu beschränken.
2 und 4 sind schematische Diagramme der vorliegenden Neuheit, eines Mobilstromversorgers 1, der zonenaufgeteilt aufgeladen wird und in Serienschaltung entlädt, im Zusatand des Aufladens. Wird der Inputanschluss 71 der Inputschnittstelle 70 die externe Stromquelle A angeschlossen, wird jeder zweiter Starter 60 auch gleichzeitig geöffnet, wobei jeder erster Starter 30 geschlossen wird, sodass sich der zweiter Starter 60, jeder Laderegler 40, jede erste Batterie 10 und jede zweite Batterie 20 jeweils einen unabhängigen Stromkreis bilden. Gleichzeitig bilden ein ander Laderegler 40 und die erste Batterie 10 auch einen unabhängigen Stromkreis. Der Strom aus der externen Stromquelle A fließt jeweils durch jeweiligen Laderegler 40 zur ersten Batterie 10 und zur zweiten Batterie 20 und lädt sie auf.
3 und 5 sind schematische Diagramme der vorliegenden Neuheit, eines Mobilstromversorgers 1, der zonenweise aufgeteilt aufgeladen wird und serill entlädt, im Zutand des Entladens. Wird der Outputanschluss 81 der Outputschnittstelle 80 den externen elektronischen Verbraucher B angeschlossen und wenn der Anwender den Stromschalter 50 einschaltet, wird jeder erster Starter 60 im Mobilstromversorgers 1, der zonenweise aufgeteilt aufgeladen wird und in Serienschaltung entlädt, auch gleichzeitig geöffnet, sodass der Stromkreis zwischen jeder ersten Batterie 10 und jeder zweiten Batterie 20 geschlossen wird, wobei jeder zweiter Starter 60 sich im geschlossenen Zustand befindet. In diesem Zustand entlädt sich die vorliegende Neuheit in Serienschaltung und versorgt den externen elektronishen Verbraucher B mit Strom.
Vb1, Vb2, ... Vbn ist die jeweilige Spannung der Batterien.
Vo ist in Serienschaltung entladene Spannung = ausgegebene Spannung des Systems = Summe der Spannung aller Batterien = Vb1 + Vb2 + Vb3 + ... Vbn.
Die Anforderung der Spannung des herkömmlichen Aufladens: Vc > Vo
Die Anforderung der Spannung des Aufladens mit der vorliegenden Neuheit: Vc > Vb (Die spannung der einzelnen Batterie)

Claims

Der Mobilstromversorger, der zonenaufgeteilt aufgeladen wird und in Serienschaltung entlädt, umfasst Mindestens eine erste Batterie; Mindestens eine zweite Batterie, die mit der ersten Batterie elektrisch seriell verbunden ist; Mindestens einen ersten Starter, der zwischen der ersten und der zweiten Batterie angebracht ist; Mehrere Laderegler, die jeweils mit der ersten und der zweiten Batterie verbunden sind; Mindestens einen zweiten Starter, der mit der zweiten Batterie elektrisch verbunden ist und wahlweise geschaltet wird; Mindestens eine Inputschnittstelle. Ein Ende der Inputschnittstelle verfügt über mindestens einen Anschluss und das andere Ende der Inputschnittstelle ist jeweils mit dem Laderegler elektrisch verbunden. An den Anschluss kann eine externe Stromquelle angeschlossen werden, und Mindestens eine Outputschnittstelle. Ein Ende der Outputschnittstelle verfügt über einen Outputschluss und das andere Ende der Outputschnittstelle ist mit der ersten und der zweiten Batterie elektrisch verbunden. An den Outputschluss kann einen externen elektronischen Verbraucher angeschlossen werden.
Das charakteristische Merkmal des Mobilstromversorgers, der zonenaufgeteilt aufgeladen wird und in Serienschaltung entlädt, nach dem Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass der Mobilstromversorger noch einen Stromschalter umfasst, der mit dem ersten Starter elektrisch verbunden ist. Wird der Stromschalter eingeschaltet, wird der erste Starter gleichzeitig auch angelassen, wodurch die erste Batterie und die zweite Batterie in Serienschaltung zum Entladen gesetzt werden.
Das charakteristische Merkmal des Mobilstromversorgers, der zonenaufgeteilt aufgeladen wird und in Serienschaltung entlädt, nach dem Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass mit dem externen Strom, wenn der Inputanschluss der Inputschnittstelle an die extere Stromquelle angeschlossen wird, wird der zweite Starter eingeschaltet, sodass der externe Strom über den jeweiligen Laderegler bis zur ersten und zweiten Batterie fließt und sie somit auflädt.
Das charakteristische Merkmal des Mobilstromversorgers, der zonenaufgeteilt aufgeladen wird und in Serienschaltung entlädt, nach dem Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass der erster und der zweiter Starter jeweils irgendein von MOS, Transitor, Relais, Halbleiter oder Mechanischer Schalter sein kann.
as charakteristische Merkmal des Mobilstromversorgers, der zonenaufgeteilt aufgeladen wird und in Serienschaltung entlädt, nach dem Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste Batterie und die zweite Batterie jeweils eine Zone bildet, wobei die jeweilige Zone mehrere erste Batterien und mehrere zweite Batterien in Serienschaltung umfasst.