DE202013104820U1 - Mobilstromversorger, der zonenaufgeteilt aufgeladen wird und in Serienschaltung entlädt - Google Patents
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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 der2 der vorliegenden Neuheit beim Aufladen. -
5 ist eine erweiterte schematische Darstellung der3 der vorliegenden Neuheit beim Entladen. - [Wege zur Ausführung der Erfindung]
-
1 und2 zeigen, dass die vorliegende Neuheit, ein Mobilstromversorger, der zonenweise aufgeteilt aufgeladen wird und in Serienschaltung entlädt, umfasst mindestens eine erste Batterie10 , mindestens eine zweite Batterie20 , mindestens einen ersten Starter30 , mehrere Laderegler40 , einen Stromschalter50 , mindestens einen zweiter Starter60 und eine Inputschnittstelle70 sowie eine Outputschnittstelle80 , davon - Die erste Batterie
10 ist eine wiederaufladbare Batterie. - Die zweite Batterie
20 ist eine wiederaufladbare Batterie, die mit der ersten Batterie10 in Serienschaltung elektrisch verbunden ist. - die oben genannte erste Batterie
10 und die zweite Batterie20 bildt jeweils eine Zone, oder die erste Batterie10 und die zweite Batterie20 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 Batterie10 und der zweiten Batterie20 angebracht. Die1 zeigt, dass ein Ende des ersten Starter30 mit der Anode der ersten Batterie10 elektrisch verbunden ist und das andere Ende mit der Kathode der zweiten Batterie20 elektrisch verbunden ist. - Der Laderegler
40 ist jeweils mit der Anode der ersten Batterie10 und der zweiten Batterie20 verbunden. Der Laderegler40 hat die Funktion zur Stabilisierung der Spannung bei Stromausbringung. Bei Stromeinschalten kann der Laderegler sicherstellen, dass die erste Batterie10 und die zweite Batterie20 stabile Spannung bekommen. - Stromschalter
50 ist mit dem ersten Starter30 elektrisch verbunden. Wird der Stromschalter50 eingeschaltet, wird der erste Starter30 gleichzeitig auch angelassen, wodurch die erste Batterie10 und die zweite Batterie20 in Serienschaltung zum Entladen gesetzt werden. - Der zweite Starter
60 ist mit der zweiten Batterie20 elektrisch verbunden (Ein Ende ist gererdet). Der zweite Starter60 wird bei Aufladen eingeschaltet, sodass der Laderegler40 und jede zweite Batterie20 sowie jeder Starter sich in einem Stromkreis zusammenschließen und jeweils aufgeladen wird. - Der erste Starter
30 und der zweite Starter60 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 Starter30 und zweiten Starter60 zusammengesetzt werden. - Der jeweilige Laderegler
40 ist jeweils mit der Anode der jeweiligen Batterie10 und der jeweiligen Batterie20 verbunden. Jeder zweiter Starter60 ist jeweils mit der Kathode der jeweiligen Batterie10 und der jeweiligen Batterie20 verbunden. - Ein Ende der Inputschnittstelle
70 verfügt mindestens über einen Inputanschluss71 und das andere Ende ist mit dem jeweiligen Laderegler40 elekrisch verbunden. Am Inputanschluss71 kann die externe Stromquelle A angeschlossen werden. - Ein Ende der Outputschnittstelle
80 verfügt mindestens über einen Outputanschluss81 und das andere Ende der Outputschnittstelle80 ist mit der Anode der zweiten Batterie20 und der gemeinsamen Erdung C elektrisch verbunden. Ein externer elektronischer Verbraucher B kann am Outputanschluss81 angeschlossen werden. - Die oben genannte Inputschnittstelle
70 und die Outputschnittstelle80 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 Batterie20 und die gemeinsame Erdung C werden nicht direkt an der Outputschnittstelle80 angeschlossen, sondern werden in einem Modul zusammengebaut. Je nach dem Bedarf des Anwenders können die oben genannten verschiedenen Outputschnittstellen80 angeschlossen werden, um die Elastizität der Anwendung zu erhöhen und sich nicht nur auf eine einzigartige Outputschnittstelle80 zu beschränken. -
2 und4 sind schematische Diagramme der vorliegenden Neuheit, eines Mobilstromversorgers1 , der zonenaufgeteilt aufgeladen wird und in Serienschaltung entlädt, im Zusatand des Aufladens. Wird der Inputanschluss71 der Inputschnittstelle70 die externe Stromquelle A angeschlossen, wird jeder zweiter Starter60 auch gleichzeitig geöffnet, wobei jeder erster Starter30 geschlossen wird, sodass sich der zweiter Starter60 , jeder Laderegler40 , jede erste Batterie10 und jede zweite Batterie20 jeweils einen unabhängigen Stromkreis bilden. Gleichzeitig bilden ein ander Laderegler40 und die erste Batterie10 auch einen unabhängigen Stromkreis. Der Strom aus der externen Stromquelle A fließt jeweils durch jeweiligen Laderegler40 zur ersten Batterie10 und zur zweiten Batterie20 und lädt sie auf. -
3 und5 sind schematische Diagramme der vorliegenden Neuheit, eines Mobilstromversorgers1 , der zonenweise aufgeteilt aufgeladen wird und serill entlädt, im Zutand des Entladens. Wird der Outputanschluss81 der Outputschnittstelle80 den externen elektronischen Verbraucher B angeschlossen und wenn der Anwender den Stromschalter50 einschaltet, wird jeder erster Starter60 im Mobilstromversorgers1 , der zonenweise aufgeteilt aufgeladen wird und in Serienschaltung entlädt, auch gleichzeitig geöffnet, sodass der Stromkreis zwischen jeder ersten Batterie10 und jeder zweiten Batterie20 geschlossen wird, wobei jeder zweiter Starter60 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 (5)
- 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.
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