DE3105298A1

DE3105298A1 - Stromversorgungsvorrichtung fuer netzunabhaengige verbraucher

Info

Publication number: DE3105298A1
Application number: DE19813105298
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dipl.-Ing. 8407 Obertraubling Hollaus; Egon Ing.-grad. 8414 Maxhütte/Haidhof Humbs
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-02-13
Filing date: 1981-02-13
Publication date: 1982-09-09

Description

Stromversorzungsvorrichtung für netzunabhänie Verbraucher
Die Erfindung betrifft eine Stromversorgungsvorrichtung für netzunabhängige Verbraucher, bei der auf der Oberseite eines Gehäuses angeordnete SolarzellEn bei Lichteinfall Strom erzeugen und bei der in das Gehäuse ein Akkumulator einführbar ist.
Bisher werden netzunabhängige Verbraucher zumeist mit Primärbatterien versorgt, die nach Gebrauch weggeworfen und durch neue Primärbatterien ersetzt werden. Ein derartiges Vorgehen ist insbesondere infolge der Rohstoffverknappung aufwendig und umweltbelastend. Es ist aber nun möglich, anstelle von Primärbatterien Akkumulatoren zu verwenden, die in die netzunabhängigen Verbraucher eingebaut und bei Bedarf über eilen Netzanschluß oder ein Ladegerät wieder aufgeladen werden können.
Infolge der gerade in letzter Zeit zunehmenden Energieverknappung wurde auch schon daran gedacht, Akkumulatoren gegebenenfalls mit einem Solarzellengenerator aufzuladen, der aus einer Anzahl von nebeneinanderliegenden Solarzellen besteht, die in eine Kunststoffumhüllung eingebettet sind (DE-OS 2 757 493).
Bisher werden zur Ausnutzung der Solarenergie für kleine Verbraucher im wesentlichen folgende Möglichkeiten erwogen: Aufladung von Akkumulatoren mittels Solarzellen oder direkte Versorgung des Verbrauchers über Solarzellen mit Hilfs- oder Stützakkumulatoren. Es wurde aber noch nicht daran gedacht, beide Möglichkeiten mittels einer einzigen Vorrichtung zu realisieren.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sowohl für kleine Verbraucher als direkte Stromversorgung als auch als Ladegerät einsetzbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Solarzellen und eine als Rückflußsperre dienende Diode in das Gehäuse integriert sind, daß am Gehäuse als Kontaktfedern und Lötösen dienende Einrichtungen vorgesehen sind, so daß die Vorrichtung als Ladegerät für den einführbaren Akkumulator und al s als Dauerstromversorgungsgerät einsetzbar ist, und daß der Akkumulator im Gehäuse festlegbar ist.
Es ist vorteilhaft, daß als Akkumulator eine NiCd-Knopfzelle vorgesehen ist, die durch eine Schnappnase festlegbar ist. Die NiCd-Knopfzelle und die Öffnung des Gehäuses, in die die NiCd-Knopfzelle eingeführt wird, sind dabei so gestaltet, daß die Knopfzelle nur mit richtiger Polung angeschlossen werden kann, so daß ein "automatischer Verpolungsschutz" besteht.
Schließlich ist auch noch vorteilhaft, daß das Gehäuse aus zwei Einzelteilen besteht, die z. B. durch Schnappverschlüsse fest verbunden sind, so daß die Vorrichtung einfach zusammengebaut bzw. zerlegt werden kann.
ITachfolgend wird die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig.1 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Stromversorgungsvorrichtung, und Fig.2 ein Prinzipschaltbild zur Erläuterung des Betriebs der in Fig. 1 gezeigten Solarzellen Fig. 1 zeigt ein Gehäuse 10 mit einem abgestuften Innenraum 20, in den eine NiCd-Zelle 12 entsprechend einem Pfeil 14 einführbar ist. Die Stufen des Innenraums 20 sind vorgesehen, damit die Zelle 12 immer mit richtiger Polung eingelegt werden kann. Der äußeren Gestalt dieser Zelle 12 ist nämlich das Profil des Innenraums 20 angepaßt. Zur Kontaktgabe für die Zelle 12 ist eine Kontaktfeder 11 vorhanden. Der andere Anschluß für die Zelle 12 befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite des Innenraumes 20 und ist in der Fig. 1 nicht dargestellt.
Auf der Oberfläche des Gehäuses 10 sond Solarzellen 1 bis 5 vorgesehen, die durch eine Vergußmasse 16 (schraffiert) bedeckt sind, welche strahlungsdurchlässig ist. Auf der Rückseite des Gehäuses 10 sind zwei Kontaktfedern bzw.
Lötösen 21 vorhanden, durch die die Stromversorgungsvorrichtung mit einem Verbraucher elektrisch verbunden werden kann; außerdem kann das Gehäuse so durch eine Öse 15 mit einer Unterlage verschraubt werden. Gegebenenfalls können auch zwei Ösen 15 vorgesehen werden.
Fig. 2 zeigt ein Prinzipschaltbild mit den Solarzellen 1 bis 5 und einer als Rückflußsperre dienenden Diode 6, die in Reihe mit der Batterie 12 und den Solarzellen 1 bis 5 liegt. Die Anschlüsse 17 und 18 entsprechen den Kontaktfedern bzw. Lötösen 21, an denen ein Verbraucher angeschlossen werden kann. Dieser Verbraucher kann direkt über die Solarzellen 1 bis 5 oder über die Zelle 12 mit elektrischer Energie versorgt werden kann. Dies bedeutet, daß die erfindungsgemäße Stromversorgungsvorrichtung als Ladegerät für die Zelle 12 und zur direkten Stromversorgung über die Solarzellen 1 bis 5 dienen kann.
Die Erfindung geht also von der Stromerzeugung nach dem photovoltaischen Prinzip mittels der Solarzellen 1 bis 5 aus, durch die bei Lichteinfall elektrischer Strom erzeugt wird. Das Gehäuse 10 selbst ist kompakt aufgebaut und weist den Innenraum 20 auf, in den die Zelle 12 eingeführt werden kann. Die eingeführte Zelle 12 wird dabei durch eine schematisch angedeutete Schnappnase 13 n dem Gehäuse 10 festgehalten. Das Gehäuse 10 selbst hat kleine Abmessungen von beispielsweise 34. 34 13,5 mm3. Über die Konaktfedern bzw. Halterungen oder Lötösen 21 ist die Stromversorgungsvorrichtung in einen Verbraucher einbaubar bzw. mit diesem verbindbar. Die elektrischen Teile sind samt den Lötstellen verdeckt angeordnet.
Die erfindungsgemäße Stromversorgungsvorrichtung ist als Ladegerät mit herausnehmbarer Zelle und als Dauerstromversorgung mit eingebautem Akkumulator verwendbar, hierzu wesentliche Umbauten vornehmen zu müssen.
Durch die spezielle Gestalt des Innenraums 20 bzw. der Zelle 12 wird ein sicherer Verpolungsschutz gewährleistet.
Die Diode 6, die ebenfalls in das Gehäuse 10 integriert ist (in Fig. 1 strichliert angedeutet), verhindert einen Rückflußstrom.
Bei der erfindungsgemäßen Stromversorgungsvorrichtung ist auf einfache Weise ein Akkumulatorwechsel möglich; außerdem ist mit den Lötösen eine Festmontage möglich, wobei diese Lötösen und die Kontaktfedern aus einem Stück bestehen.
Die Vergt3masse 16 schützt schließlich die Solarzellen 1 bis 5 in üblicher Weise vor Umwelteinflüssen und Beschädigungen.
2 Figuren 5 Patentanspriiche Leerseite

Claims

Patentansprüche 9 Stromversorgungsvorrichtung fur netzunabhängige Verbraucher, bei der auf der Oberseite eines Gehäuses angeordnete Solarzellen bei Lichteinfall Strom erzeugen und bei der in das Gehäuse ein Akkumulator einführbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Solarzellen (1 bis 5) und eine als Rückflußsperre dienende Diode (6) in das Gehäuse (10) integriert sind, daß am Gehäuse als Kontaktfedern und Lötösen dienende Einrichtungen (11) vorgesehen sind, so daß die Vorrichtung als Ladegerät für den einführbaren Akkumulator (12) und als Dauerstromversorgungsgerät einsetzbar ist, und daß der Akkumulator (12) im Gehäuse (10) festlegbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Akkumulator eine NiCd-Knopfzelle ist die durch eine Schnappnase (13) festhaltbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Akkumulator (12) durch eine Schnappnase (13) festhaltbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Akkumulator (12) und die Öffnung des Gehäuses, in die der Akkumulator (12) einführbar ist, so gestaltet sind, daß der Akkumulator (12) nur mit richtiger Polung eingelegt werden kann.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Gehäuse (10) aus zwei Einzelteilen besteht, die durch Schnappverschlüsse fest verbunden sind.