DE29700461U1 - Device for the electrical supply of a telecommunications device - Google Patents
Device for the electrical supply of a telecommunications deviceInfo
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Dipl.-lng. J. Pfenning (-1994) Dipl.-Phys, K. H. Meinig (-1995) Dr.-lng. A. Butenschön, München Dipl.-lng. J. Bergmann* Berlin Dipl.-Phys. H. Nöth, München Dipl.-Chem. Dr. H. Reitzle, München Dipl.-lng. U. Grambow, Dresden Dipl.-Phys. HJ. Kraus, MünchenDipl.-lng. J. Pfenning (-1994) Dipl.-Phys, K. H. Meinig (-1995) Dr.-lng. A. Butenschön, Munich Dipl.-lng. J. Bergmann* Berlin Dipl.-Phys. H. Nöth, Munich Dipl.-Chem. Dr. H. Reitzle, Munich Dipl.-lng. U. Grambow, Dresden Dipl.-Phys. HJ. Kraus, Munich
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6. Januar 1997 Be/schu-MAROTT6 January 1997 Be/schu-MAROTT
HANS J. MAROTT
Hermannstraße 13, 18055 RostockHANS J. MAROTT
Hermannstrasse 13, 18055 Rostock
Vorrichtung zur elektrischen Versorgung einer
FernmeIdeeinr ichtungDevice for the electrical supply of a
Telecommunications device
Vorrichtung zur elektrischen Versorgung einer FernmeldeeinrichtungDevice for the electrical supply of a telecommunications facility
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrischen Versorgung einer Fernmeldeeinrichtung mittels Solarenergie.The invention relates to a device for the electrical supply of a telecommunications device using solar energy.
Fernmeldeeinrichtungen insbesondere in Form stationärer Fernsprechzellen befinden sich üblicherweise in dicht besiedelten Gebieten und sind sowohl hinsichtlich ihrer elektrischen Versorgung als auch zur Übermittlung der Fernsprechnachrichten über Leitungen mit dem jeweiligen Versorgungs- bzw. Fernsprechnetz verbunden. In dünn besiedelten Gebieten ist die Installierung derartiger Fernsprechzellen jedoch nicht möglich, da keine entsprechenden Netze vorhanden sind, an die die Zellen versorgungs- und fernmeldemäßig angeschlossen werden können. Auch in dicht besiedelten Gebieten besteht oftmals das Bedürfnis zur kurzfristigen und vorübergehenden Aufstellung mobilerTelecommunications facilities, particularly in the form of stationary telephone booths, are usually located in densely populated areas and are connected to the respective supply or telephone network via cables, both in terms of their electrical supply and for the transmission of telephone messages. However, in sparsely populated areas, the installation of such telephone booths is not possible, as there are no corresponding networks to which the booths can be connected in terms of supply and telecommunications. Even in densely populated areas, there is often a need for the short-term and temporary installation of mobile
Fernsprechzellen, was mit den üblichen leitungsgebundenen Zellen nur ungenügend befriedigt werden kann.Telephone cells, which can only be inadequately satisfied with the usual wired cells.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, derartige Fernmeldeeinrichtungen so auszubilden, daß sie ohne Zuführung leitungsgebundener Energie betrieben werden können, so daß sie mobil sind und auch in dünn oder nicht besiedelten Gebieten eingesetzt werden können.It is therefore the object of the present invention to design such telecommunications devices in such a way that they can be operated without the supply of line-bound energy, so that they are mobile and can also be used in sparsely or unpopulated areas.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zur elektrischen Versorgung einer Fernmeldeeinrichtung mittels Solarenergie erfindungsgemäß gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen .This object is achieved according to the invention in a device for the electrical supply of a telecommunications device using solar energy by the features specified in the characterizing part of claim 1. Advantageous further developments of the device according to the invention emerge from the subclaims.
Durch das Vorsehen einer zwischen die Fernmeldeein-0 richtung und Solarmodule geschalteten Batterieanordnung und einer Steuerschaltung für diese zur gesteuerten Auf- und Entladung einzelner parallelgeschalteter Batterien der Batterieanordnung in der Weise, daß im Außenbetriebszustand der Fernmeldeeinrichtung die 5 Verbindung zwischen dieser und der Batterieanordnung unterbrochen ist, daß vor Erreichen ihres für den Fernmeldebetrieb erforderlichen Mindestladezustands diejenige der Batterien für die Aufladung ausgewählt ist, die den höchsten Ladezustand aufweist, und daß 0 nach Erreichen des Mindestladezustands für einen TeilBy providing a battery arrangement connected between the telecommunications device and solar modules and a control circuit for this for the controlled charging and discharging of individual batteries connected in parallel of the battery arrangement in such a way that in the external operating state of the telecommunications device the 5 connection between this and the battery arrangement is interrupted, that before reaching its minimum charge level required for telecommunications operation, the battery with the highest charge level is selected for charging, and that 0 after reaching the minimum charge level for a part
der Batterien diese insgesamt gleichzeitig aufladbar sind, wird eine sehr ökonomisch arbeitende und eine
stete Betriebsbereitschaft sicherstellende Versorgungsvorrichtung geschaffen.
35Since all of the batteries can be charged simultaneously, a very economical supply device is created that ensures constant operational readiness.
35
Für das Aussenden und Empfangen der Fernmeldenachrichten ist vorzugsweise eine Antenne vorgesehen, so
daß die Fernmeldeeinrichtung auch insoweit keinen Leitungsanschluß benötigt.
5An antenna is preferably provided for sending and receiving telecommunications messages, so that the telecommunications device does not require a line connection in this respect either.
5
In der Verbindung zwischen den einzelnen Solarmodulen und der Batterieanordnung ist vorteilhaft ein Überladungsschutz vorgesehen, um die Batterien vor einer Beschädigung zu bewahren.In the connection between the individual solar modules and the battery arrangement, it is advantageous to provide overcharge protection in order to protect the batteries from damage.
Zur wahlweisen Verbindung der einzelnen Solarmodule und der einzelnen Batterien der Batterieanordnung ist zwischen diesen eine Verteilerschiene vorgesehen, an die sowohl alle Solarmodule als auch alle Batterien parallel zueinander und einzeln auswählbar anschließbar sind.In order to optionally connect the individual solar modules and the individual batteries of the battery arrangement, a distribution rail is provided between them, to which all solar modules and all batteries can be connected in parallel to one another and individually selectable.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher er-0 läutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below using an embodiment shown in the figures. They show:
Fig. 1 ein Übersichtsschaltbild einer Versorgungsschaltung für eine Fernmeldeeinrichtung,
und
25Fig. 1 is an overview diagram of a supply circuit for a telecommunications device, and
25
Fig. 2 das Gehäuse einer Fernsprechzelle.Fig. 2 the housing of a telephone booth.
Gemäß Fig. 1 sind mehrere Solarmodule 1 elektrisch parallel zueinander geschaltet an eine gemeinsame 0 Verteilerschiene 2 anschließbar. Der Anschluß der einzelnen Solarmodule 1 erfolgt über einen jeweils zugeordneten Schalter 3, so daß sie je nach Bedarf zur Lieferung von elektrischer Energie zugeschaltet oder abgeschaltet werden können. Zusätzlich ist jedes Solarmodul 1 über einen Sicherungsschalter 4 mit ei-According to Fig. 1, several solar modules 1 can be connected electrically in parallel to one another to a common distribution rail 2. The individual solar modules 1 are connected via a respective switch 3, so that they can be switched on or off to supply electrical energy as required. In addition, each solar module 1 is connected to a safety switch 4 with a
ner Erdschiene 5 verbunden, derart, daß im Falle einer Überspannung der Sicherungsschalter 4 anspricht
und die nachgeschaltete Batterieanordnung vor einer Überladung geschützt wird.
5an earth rail 5, such that in the event of an overvoltage the safety switch 4 responds and the downstream battery arrangement is protected from overcharging.
5
An die Verteilerschiene 2 sind weiterhin jeweils über einen Schalter 6 Batterien 7 angeschlossen, von denen in Fig. 1 nur eine gezeigt ist. Die einzelnen Batterien 7 sind parallel zueinander über die Schalter 6 an die Verteilerschiene 2 anschaltbar.Batteries 7 are also connected to the distribution rail 2 via a switch 6, of which only one is shown in Fig. 1. The individual batteries 7 can be connected in parallel to one another via the switches 6 to the distribution rail 2.
An die Batterien 7 wiederum ist jeweils über einen Schalter 8 eine Fernmeldeeinrichtung 9 beispielsweise in Form eines Telefons angeschlossen. Diese ist mit einer in Fig. 1 nicht gezeigten Antenne versehen, um Fernsprechnachrichten aussenden und empfangen zu können. Die Fernmeldeeinrichtung 9 ist über den jeweiligen Schalter 8 direkt mit jeder Batterie 7 verbindbar, so daß jede Batterie 7 wahlweise zur Versorgung 0 der Fernmeldeeinrichtung 9 herangezogen werden kann.A telecommunications device 9, for example in the form of a telephone, is connected to the batteries 7 via a switch 8. This is provided with an antenna (not shown in Fig. 1) in order to be able to send and receive telephone messages. The telecommunications device 9 can be connected directly to each battery 7 via the respective switch 8, so that each battery 7 can be used optionally to supply the telecommunications device 9.
Sind mehrere Fernmeldeeinrichtungen 9 vorgesehen, so ist zwischen den Batterien 7 und den Fernmeldeeinrichtungen 9 ebenfalls eine Verteilerschiene vorgesehen, so daß über geeignet gesteuerte Schalter jede Fernmeldeeinrichtung 9 mit jeder Batterie 7 verbindbar ist.If several telecommunications devices 9 are provided, a distribution bar is also provided between the batteries 7 and the telecommunications devices 9, so that each telecommunications device 9 can be connected to each battery 7 via suitably controlled switches.
Die Batterien 7 dienen als Puffer zwischen den Solarmodulen 1 als Stromerzeuger und den Fernmeldeeinrichtungen 9 als Stromverbraucher, so daß auch zu Zeiten nicht ausreichender Stromerzeugung der Fernmeldebetrieb uneingeschränkt möglich ist. Eine nicht dargestellte Steuerschaltung steuert die Betätigung der Schalter zwischen den Solarmodulen 1 und der Vertei-The batteries 7 serve as a buffer between the solar modules 1 as power generators and the telecommunications devices 9 as power consumers, so that even at times when there is insufficient power generation, telecommunications operations are possible without restrictions. A control circuit (not shown) controls the operation of the switches between the solar modules 1 and the distribution
lerschiene 2, zwischen der Verteilerschiene 2 und den Batterien 7 sowie zwischen den Batterien 7 und der (den) Fernmeldeeinrichtung(en) 9 in der Weise, daß, wenn die Fernmeldeeinrichtung(en) 9 außer Betrieb ist (sind), die Schalter 8 geöffnet und damit von den Batterien 7 getrennt sind, so daß in den Ruhezeiten kein Strom verbraucht wird. Erst durch beispielsweise Abnehmen des Telefonhörers in einer Fernmeldeeinrichtung 9 oder Anwählen einer Fernmeldeeinrichtung 9 von einer externen Stelle aus wird die Verbindung zwischen der betreffenden Fernmeldeeinrichtung 9 und den Batterien 7 hergestellt.ler rail 2, between the distribution rail 2 and the batteries 7 and between the batteries 7 and the telecommunications device(s) 9 in such a way that, when the telecommunications device(s) 9 is (are) out of operation, the switches 8 are open and thus disconnected from the batteries 7, so that no power is consumed during idle times. Only by, for example, picking up the telephone receiver in a telecommunications device 9 or dialing a telecommunications device 9 from an external location is the connection between the relevant telecommunications device 9 and the batteries 7 established.
Die Steuerschaltung bewirkt auch ein gezieltes AufIaden der Batterien 7 durch die Solarmodule 1 derart, daß, wenn alle Batterien 7 noch nicht den zum Betrieb der Fernmeldeeinrichtung(en) 9 erforderlichen Mindestladezustand (etwa 50 % der vollen Ladekapazität) erreicht haben, zunächst die Batterie 7 oder eine Gruppe von Batterien 7 aufgeladen wird, bis dieser Mindestladezustand erreicht ist. Auch wenn die Stromzufuhr von den Solarmodulen 1 insgesamt schwach ist, wird die Aufladung auf eine ausgewählte Batterie 7 oder eine ausgewählte Gruppe von Batterien 7 beschränkt. The control circuit also causes a targeted charging of the batteries 7 by the solar modules 1 in such a way that, if all batteries 7 have not yet reached the minimum charge level required to operate the telecommunications device(s) 9 (approximately 50% of the full charge capacity), the battery 7 or a group of batteries 7 is charged first until this minimum charge level is reached. Even if the power supply from the solar modules 1 is weak overall, the charging is limited to a selected battery 7 or a selected group of batteries 7.
Ist der Mindestladezustand einzelner Batterien 7 überschritten, und darüber hinaus die Stromlieferung von den Solarmodulen 1 ausreichend stark, dann er-0 folgt eine gleichzeitig Aufladung aller Batterien 7.If the minimum charge level of individual batteries 7 is exceeded and the power supply from the solar modules 1 is sufficiently strong, then all batteries 7 are charged simultaneously.
Fig. 2 zeigt eine transportable sechseckige Telefonzelle, die eine Fernmeldeeinrichtung 9 aufnehmen kann. Zum Aussenden und Empfangen von Fernmeldenach-5 richten ist auf dem Dach der Telefonzelle eine Anten-Fig. 2 shows a portable hexagonal telephone booth that can accommodate a telecommunications device 9. An antenna is mounted on the roof of the telephone booth to send and receive telecommunications messages.
ne 10 befestigt. Das Dach der Telefonzelle hat entsprechend dem Querschnitt der Telefonzelle eine sechseckige Grundfläche und es bildet eine Pyramide mit sechs Seitenflächen 11, durch deren Spitze die Antenne 10 hindurchgeht. Die Seitenflächen 11 werden von Solarzellen gebildet, die bei Lichteinstrahlung elektrische Energie erzeugen. Jede der Seitenflächen 11 ist Teil eines der Solarmodule 1. Es hat sich gezeigt, daß eine sechsflächige Pyramide eine besonders günstige Stromausbeute bei den unterschiedlichen tageszeit- und jahreszeitabhängigen Stellungen der Erde gegenüber der Sonne liefert.ne 10. The roof of the telephone booth has a hexagonal base corresponding to the cross-section of the telephone booth and forms a pyramid with six side surfaces 11, through the tip of which the antenna 10 passes. The side surfaces 11 are formed by solar cells which generate electrical energy when exposed to light. Each of the side surfaces 11 is part of one of the solar modules 1. It has been shown that a hexagonal pyramid delivers a particularly good power yield for the different positions of the earth in relation to the sun depending on the time of day and the season.
Claims (8)
105. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the batteries (7) of the battery arrangement are arranged in groups and the batteries (7) are charged in groups.
10
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29700461U DE29700461U1 (en) | 1997-01-06 | 1997-01-06 | Device for the electrical supply of a telecommunications device |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE29700461U DE29700461U1 (en) | 1997-01-06 | 1997-01-06 | Device for the electrical supply of a telecommunications device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29700461U1 true DE29700461U1 (en) | 1997-05-15 |
Family
ID=8034465
Family Applications (1)
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| DE29700461U Expired - Lifetime DE29700461U1 (en) | 1997-01-06 | 1997-01-06 | Device for the electrical supply of a telecommunications device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1997
- 1997-01-06 DE DE29700461U patent/DE29700461U1/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|
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Effective date: 19970626 |
|
| R156 | Lapse of ip right after 3 years |
Effective date: 20010403 |