DE2155219A1

DE2155219A1 - BATTERY POWERED DEVICE

Info

Publication number: DE2155219A1
Application number: DE2155219A
Authority: DE
Inventors: Harold Benjamin Al Parr-Burman
Original assignee: UNITED ANALYSTS Ltd
Current assignee: UNITED ANALYSTS Ltd
Priority date: 1971-11-06
Filing date: 1971-11-06
Publication date: 1973-05-10
Also published as: DE7141946U

Description

Batteriebetriebenes Gerät Die Erfindung betrifft ein batteriebetriebenes Gerät mit wiederaufladbarer Batterie und insbesondere kleine portable Geräte und Instrumente, die mit Niederspannung betrieben werden und leichtgewichtige Batterien geringer Ampere-Stunden-Kapazität haben, wie beispielsweise Methanmeßgeräte und Grubenlampen.Battery-operated device The invention relates to a battery-operated device Device with a rechargeable battery and especially small portable devices and Low voltage instruments and lightweight batteries have lower ampere-hour capacity, such as methane meters and Miner's lamps.

Viele tragbare batteriebetriebehe elektrische Geräte arbeiten mit leichtgewichtigen wiederaufladbaren Cadmium-Speicherbatterien. Diese Batterien haben AußenanschlUsse, durch die das Gerät an ein Batterie-Ladegerät angeschlossen werden kann. Die Außenanschlüsse bilden eine ernsthafte Konstruktionsschwäche derartiger Geräte, wenn diese in Atmosphären mit Explosionsgefahr, wie beispielsweise im Kohlebergbau, eingesetzt werden. Geräte zum Einsatz in explosionsgefährdeten Räumen müssen mit einem sehr hohen Grad an Sicherheit konstruiert werden. Es ist schwierig und teuer, Geräte mit wiederaufladbaren Batterien zu entwickeln, die diesen hohen Sicherheitsiarderungen Rechnung tragen.Many portable battery-powered electrical devices work with it lightweight rechargeable cadmium storage batteries. These batteries have External connections through which the device is connected to a battery charger can. The external connections constitute a serious design weakness of such Devices if they are used in atmospheres with a risk of explosion, such as in coal mining, can be used. Devices for use in potentially explosive areas must have a very be constructed with a high degree of security. It's tough and expensive to develop devices with rechargeable batteries that meet these high levels Take security changes into account.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein batteriebetriebenes Gerät zu schaffen, das diesen Sicherheitsforderungen Rechnung trägt, und dessen Aufladung ohne die Gefahr der Auslösung von Explosionen in explosionsgefährdeten Räumen möglich ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gerät einen elektrisch mit der Batterie verbundenen eingebauten Gleichrichter enthält, welcher seinerseits mit einer eingebauten Ladespule verbunden ist, und daß die Ladespule mit einem magnetisierbaren Kern versehen ist, welcher geeignet ist, den Magnetfluß der Ladespule eines separaten Ladeelementes aufzunehmen.The object of the present invention is to provide a battery-operated To create device that takes these safety requirements into account, and its Charging without the risk of triggering explosions in potentially explosive areas Clearing is possible. This object is achieved according to the invention in that the device contains a built-in rectifier electrically connected to the battery, which in turn is connected to a built-in charging coil, and that the charging coil is provided with a magnetizable core, which is suitable for the magnetic flux take up the charging coil of a separate charging element.

Die Ladespule des separaten Ladeelementes besitzt ebenfalls einen Kern, der beim Aufladen zusammen mit der eingebauten Spule einen elektrischen Transformator bildet.The charging coil of the separate charging element also has one Core, which when charging, together with the built-in coil, forms an electrical transformer forms.

Die eingebaute Spule wirkt als Sekundärspule dieses Transformators und die im Ladeelement angeordnete Spule wirkt als Primärspule. Wenn daher ein elektrischer Wechselstrom durch die Spule des Ladeelementes fließt, wird in der als Sekundärspule wirkenden Spule des tragbaren Gerätes eine Wechselspannung induziert, die den Sekundärstrom hervorruft. Dieser Wechselstrom fließt durch den Gleichrichter, so daß die angeschlossene Speicherbatterie von einem Gleichstrom durchflossen wird, der die Batterie wieder auf lädt.The built-in coil acts as the secondary coil of this transformer and the coil disposed in the loading member acts as a primary coil. So if an electric Alternating current flowing through the coil of the charging element is called the secondary coil acting coil of the portable device induces an alternating voltage, which the secondary current evokes. This alternating current flows through the rectifier, so that the connected A direct current flows through the storage battery, which restores the battery on loads.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.A preferred embodiment of the invention is described below Explained in more detail with reference to the figures.

Fig. 1 zeigt die Spulen in dem batteriebetriebenen Gerät und in der Ladeeinheit im Ruhezustand, Fig. 2 und 3 zeigen die Spulen nach Fig. 1 im Arbeitszustand, und Fig. 4 zeigt das Schaltbild des batteriebetriebenen Gerätes in schematischer Form.Fig. 1 shows the coils in the battery operated device and in the Charging unit in the idle state, Figs. 2 and 3 show the coils according to Fig. 1 in the working state, and FIG. 4 shows the circuit diagram of the battery-operated device in schematic form Shape.

Der Versorgungsteil eines tragbaren elektrischen Gerätes 1 enthält eine wiederaufladbare Speicherbatterie 2, die mit einem Brückengleichrichter 3 verbunden ist. Der Gleichrichter ist seinerseits an eine Spule aus isoliertem Draht 4 angeschaltet, der auf einen geschichteten C-förmigen Kern 5 mit geeigneten magnetischen Eigenschaften aufgewickelt ist. Der Kern besteht beispielsweise aps Stalloy oder Telcon. Die Pole des Kernes 5 sind durch ein nichtleitendes Element 6 voneinander getrennt.The supply part of a portable electrical device 1 contains a rechargeable storage battery 2 connected to a bridge rectifier 3 is. The rectifier is in turn connected to a coil of insulated wire 4, that on a layered C-shaped core 5 with suitable magnetic properties is wound up. The core consists, for example, of aps Stalloy or Telcon. The poles of the core 5 are separated from one another by a non-conductive element 6.

Das Ladeelement besteht aus einem Schichtkern 7 mit gleicher oder größerer Querschnittsfläche, bei dem die Ansatzflächen der Polstücke bearbeitet sind, um einen engen Kontakt mit dem in das tragbare Gerät eingebauten Kern herzustellen. Die Verwendung eines Kernes 7, dessen Querschnittsfläche größer ist als diejenige des Kernes 5, hat den Vorteil, daß die Anordnung des Kernes 7 in Bezug auf den Kern 5 unkritisch ist. Das Ladeelement besitzt eine Spule 8 aus einer Anzahl vollständiger Windungen aus isoliertem Draht, so daß bei Anlegen einer bestimmten Wechselspannung an die Spule des Ladeelementes in der Spule 4 die zum Aufladen der Speicherbatterie 2 gewünschte Spannung bei der erforderlichen Stromstärke induziert wird.The charging element consists of a layer core 7 with the same or larger cross-sectional area in which the attachment surfaces of the pole pieces are machined to make close contact with the core built into the portable device. The use of a core 7 whose cross-sectional area is larger than that of the core 5, has the advantage that the arrangement of the core 7 in relation to the core 5 is not critical. The charging element has a coil 8 of a number of complete ones Turns off insulated wire, so that when applying a certain AC voltage to the coil of the charging element in the coil 4 for charging the Storage battery 2 induced desired voltage at the required amperage will.

Bei einer anderen Ausführungsform sind die Spulen in dem tragbaren Gerät und die Spule des Ladeelementes beide auf E-förmige Kerne mit kurzen Polstücken gewickelt.In another embodiment, the coils are in the portable one Device and the coil of the charging element both on E-shaped cores with short pole pieces wrapped.

Innerhalb der Schaltung des Ladeelementes sind geeignete, in der Zeichnung nicht dargestellte Verriegelungsschalter vorgesehen, um zu verhindern, daß die Spule des Ladeelementes, d.h. die Primärspule des Transformators, durchbrennt. Dies würde -geschehen, wenn die beiden Kerne nicht aneinanderliegen. Durch die Verriegelungsschalter wird sichergestellt, daß der Magnetkreis geschlossen ist, bevor die Wechselspannung angelegt und der Wechsebtrom erzeugt wird.Within the circuit of the charging element are suitable ones in the drawing Interlock switch, not shown, is provided to prevent the coil of the charging element, i.e. the primary coil of the transformer, burns out. This would -happened when the two cores do not lie against each other. Through the interlock switch it is ensured that the magnetic circuit is closed before the AC voltage applied and the alternating current is generated.

Es sollte noch angemerkt werden, daß bei einer Beschädigung der Spule des tragbaren Gerätes, in dem Fall, daß das Gerät sich in einem explosionsgefährdeten Bereich befindet, der Gleichrichter als ein Diodenbegrenzer arbeitet, so daß weder ein Kurzschluß noch Funkenbildung auftreten und Cefahr erzeugen würde.It should also be noted that if the spool is damaged of the portable device in the event that the device is in a potentially explosive atmosphere Area is located, the rectifier works as a diode limiter, so neither a short circuit or sparking would occur and generate Cefahr.

Claims

Expectations

(I, j Battery operated device with rechargeable battery, thereby characterized in that there is a built-in one electrically connected to the battery (2) Contains rectifier (3), which in turn has a built-in charging coil (4) is connected, and that the charging coil (4) is provided with a magnetizable core (5) is, which is suitable, the magnetic flux of the charging coil (8) of a separate charging element (7,8).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the rectifier is designed as a bridge rectifier (3).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the magnetizable core consists of a layer core (5).

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the magnetizable core (5) has machined attachment surfaces that are in the charged state in close surface contact with the corresponding surface parts of a core (8) of the Charging element (7,8) are available.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the magnetiC.bare Core (5) owns C format.

6. Apparatus according to claim 4, characterized in that the magnetisable Core F format, and that the device is designed so that the loading element using of an E-core is working.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the charger has a coil (8) wound on a magnetizable core (7) contains, as well as switching means for connecting the coil to an alternating current source, and that the core (7) has machined surface parts which are adapted to the corresponding Surface parts of the core (5) are processed in the device.