DE3203036A1

DE3203036A1 - Small solar charging apparatus

Info

Publication number: DE3203036A1
Application number: DE19823203036
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dipl.-Ing. 8407 Obertraubling Hollaus; Klaus Dipl.-Phys. 8000 München Kaesen; Alfred 7530 Pforzheim Leiter
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-01-29
Filing date: 1982-01-29
Publication date: 1983-08-04

Abstract

The invention relates to a small solar charging apparatus for the simultaneous charging of a plurality of accumulators (2), which can be inserted into a housing which consists of an upper part (3) and a base (6) and is equipped on an upper side with solar cells (16). The base (6) can rotate with respect to the upper part (3) so that in each case only one accumulator (2) can be removed or inserted via a suitable recess (8) in the base (6). <IMAGE>

Description

Solar-KleinladegeratSmall solar charger

Die Erfindung betrifft ein Solar-Kleinladegerät zum Aufladen von Akkumulatoren, bei dem auf der Oberfläche des Gehäuses angeordnete Solarzellen bei Lichteinfall Strom erzeugen, bei dem in das Gehäuse mindestens ein Akkumulator einführbar ist und bei dem eine in das Gehäuse integrierte Rückflußsperrdiode ein Entladen des Akkumulators bei abgedunkelten Solarzellen verhindert.The invention relates to a small solar charger for charging batteries, in the case of the solar cells arranged on the surface of the housing when exposed to light Generate electricity in which at least one accumulator can be inserted into the housing and in which a non-return diode integrated in the housing discharges the Accumulator prevented with darkened solar cells.

Aus der DE-OS 31 OS 298 ist bereits eine Stromversorgungsvorrichtung für netzunabhängige Verbraucher bekannt, bei der in ein Gehäuse ein Akkumulator einführbar ist, der durch auf der Stromversorgungsvorrichtung vorgesehene Solarzellen aufgeladen werden kann. Diese bekannte Stromversorgungsvorrichtung kann auch zur Dauerstromversorgung eingesetzt werden, da die Solarzellen direkt Strom an die Verbraucher abgeben können. Mit dieser Stromversorgungsvorrichtung kann aber jeweils nur ein Akkumulator aufgeladen werden.From DE-OS 31 OS 298 is already a power supply device known for off-grid consumers, in which an accumulator in a housing can be introduced by solar cells provided on the power supply device can be charged. This known power supply device can also be used for Continuous power supply can be used, as the solar cells send power directly to the consumer can submit. With this power supply device can only one Accumulator to be charged.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Solar-Kleinladegerät der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem auch mehrere Akkumulatoren bei Bedarf gleichzeitig über die Solarzellen aufgeladen werden können.It is therefore the object of the invention to provide a small solar charger of the initially mentioned specified type, with which several accumulators if necessary at the same time can be charged via the solar cells.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß gleichzeitig mindestens zwei Akkumulatoren im Gehäuse aufladbar sind.According to the invention, this object is achieved in that at the same time at least two batteries can be charged in the housing.

Bei der Erfindung ist also vorgesehen, daß im Gehäuse des Solar-Kleinladegeräts gleichzeitig mehrere Akkumula- toren vorhanden sein können, die alle über die Solarzellen auf der Oberfläche des Gehäuses bei Lichteinfall aufgeladen werden. Dadurch wird erreicht, daß beispielsweise für ein Hörgerät immer mehrere aufgeladene Akkumulatoren zur Verfügung stehen.In the invention it is therefore provided that in the housing of the small solar charger several accumulators at the same time gates may exist that all charged via the solar cells on the surface of the case when exposed to light will. It is thereby achieved that, for example for a hearing aid, there are always several charged accumulators are available.

Das Gehäuse des Solar-Kleinladegeräts ist in vorteilhafter Weise topfförmig gestaltet und weist einen kreisrunden Umfang auf, wobei die Akkumulatoren von der Mantelfläche des Gehäuses aus in dieses einführbar sind. Das Gehäuse selbst kann aus einem Oberteil bestehen, der mit Ausbuchtungen für die einzelnen Akkumulatoren versehen ist. Beispielsweise können so sechs Ausbuchtungen vorhanden sein, so daß sechs Akkumulatoren aufgeladen werden können. Die Kontaktierung der einzelnen Akkumulatoren erfolgt über einen Kontaktstern und über eine in den Oberteil eingebaute Kontaktfeder. Die Ausbuchtungen sind dabei derart geformt, daß die Akkumulatoren, für die in bevorzugter Weise NiCd-Zellen verwendet werden, zwangsläufig mit richtiger Polung zwischen dem Kontaktstern und die Kontaktfeder in das Gehäuse ein- und ausführbar sind. Auf dem Oberteil ist drehbar ein Boden angeordnet.The housing of the small solar charger is advantageously cup-shaped designed and has a circular circumference, the batteries of the The outer surface of the housing can be introduced into it. The housing itself can consist of an upper part with bulges for the individual accumulators is provided. For example, there can be six bulges so that six accumulators can be charged. The contacting of the individual accumulators takes place via a contact star and a contact spring built into the upper part. The bulges are shaped in such a way that the accumulators, for which in preferred Way NiCd cells are used, necessarily with correct polarity between the Contact star and the contact spring can be inserted and executed in the housing. On the Upper part is rotatably arranged a floor.

Der Boden selbst weist an seiner zum Oberteil hin gewölbten Wand eine Aussparung auf, über die jeweils ein Akkumulator in eine Ausbuchtung ein- und ausführbar ist.The bottom itself has a curved wall towards the top Recess, via each of which an accumulator can be inserted and executed in a bulge is.

über diese Aussparung ist also jeweils ein Akkumulator in das Gehäuse bzw. in die Ausbuchtung des Oberteils einführbar. Der Oberteil und der Boden sind zueinander drehbar angeordnet und gegeneinander einrastbar. Hierzu weist der Boden in seiner Drehmitte einen Zapfen auf, der in eine entsprechende Bohrung im Oberteil einführbar ist. Kerben am Umfang des Oberteils ermöglichen ein Einrasten des Bodens.An accumulator is in each case in the housing via this recess or can be inserted into the bulge of the upper part. The top and bottom are arranged rotatably to one another and latched against one another. The ground points to this in its center of rotation on a pin that goes into a corresponding hole in the upper part is insertable. Notches on the circumference of the top allow the bottom to snap into place.

Die Solarzellen sind auf der Oberfläche des Oberteils angeordnet, so daß sie direkt mit dem Kontaktstern und der Kontaktfeder verbunden werden können, wobei beispielsweise zwischen den Solarzellen und dem Kontaktstern die Rückflußsperrdiode vorgesehen ist, die in den Oberteil integriert ist.The solar cells are arranged on the surface of the upper part, so that they are directly with the contact star and connected to the contact spring can be, for example, between the solar cells and the contact star the non-return diode is provided, which is integrated in the upper part.

Das erfindungsgemäße Solar-Kleinladegerät kann in bevorzugter Weise zur Aufladung von NiCd-Akkumulatoren verwendet werden, die zur Energieversorgung von Geräten, wie beispielsweise Hörhilfen, Quarzuhren, Taschenrechnern und Fotoapparaten, dienen.The small solar charger according to the invention can in a preferred manner used to charge NiCd batteries, which are used for energy supply of devices such as hearing aids, quartz watches, pocket calculators and cameras, to serve.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 den Boden des Solar-Kleinladegeräts im Schnitt, Fig. 2 den Oberteil und den Boden des Solar-Kleinladegeräts im Schnitt, Fig. 3 eine Draufsicht auf den Oberteil mit einem eingelegten Akkumulator und der Kontaktfeder, Fig. 4 eine Draufsicht auf die Kontaktfeder, Fig. 5 eine Draufsicht auf den Oberteil mit eingelegten Akkumulatoren und dem Kontaktstern, und Fig. 6 eine Draufsicht auf den Oberteil mit den Solarzellen.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. The figures show: FIG. 1 the bottom of the small solar charger in section, FIG. 2 the upper part and the bottom of the small solar charger in section, Fig. 3 is a plan view of the Upper part with an inserted accumulator and the contact spring, FIG. 4 is a plan view of the contact spring, FIG. 5 is a plan view of the upper part with inserted accumulators and the contact star, and FIG. 6 shows a plan view of the upper part with the solar cells.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen kreisrunden Boden 6 aus Kunststoff, der an seinem Umfang eine and 7 und in seiner iiitte einen Zapfen 10 aufweist, wobei der Zapfen 10 etwas weiter als die Wand 7 aus der ebene des Bodens 6 herausgeführt ist. Der Zapfen 10 ist in seiner Mitte mit einer Bohrung 11 versehen. Die Wände dieser Bohrung 11, also der Zapfen 10, können gegebenenfalls Längsschlitze aufweisen, die bis zum Ende der Bohrung 11 reichen. Durch diese Längsschlitze kann der Zapfen 10 geringfügig zusammengedrückt werden, so daß er in einer entsprechenden Bohrung 12 (vergleiche Fig. 2) des Oberteils 3 mit geringer Reibung drehbar ist.Fig. 1 shows a section through a circular base 6 made of plastic, which has a pin 10 on its circumference and a pin 10 in its iiitte, wherein the pin 10 is led out a little further than the wall 7 from the plane of the base 6 is. The pin 10 is provided with a bore 11 in its center. The walls this bore 11, so the pin 10, can optionally have longitudinal slots, which extend to the end of the bore 11. The pin can through these longitudinal slots 10 are slightly compressed so that it is in a corresponding hole 12 (see Fig. 2) of the upper part 3 is rotatable with low friction.

Der Oberteil 3 (vergleiche Fig. 3 und die einen Schnitt II-II von Fig. 3 darstellende Fig. 2) besteht aus dem gleichen Kunststoff wie der Boden 6 und ist in seiner Mitte mit einer quadratischen Erhöhung 13 ausgestattet, in der sich die Bohrung 12 befindet, welche wiederum den Zapfen 10 des Bodens 6 aufnehmen kann. Die Erhöhung 13 ist im Abstand von einzelnen Vorsprüngen 14 umgeben, die aber nicht so weit zum Boden 6 vorragen wie die Erhöhung 13. In die vom Boden 6 abgewandte Oberfläche des Oberteils 3 sind auf eine Metallunterlage 15 Solarzellen 16 eingelegt, die durch einen lichtdurchlässigen Kunststoffüberzug 17 geschützt sind. Außerhalb der Metallunterlage 15 ist die dem Kunststoffüberzug 17 zugewandte Seite der Solarzellen 16 über eine flückflußsperrdiode 17 (in Fig. 2 strichliert gezeigt) durch eine der Erhöhungen 14 leitend mit einem Kontaktstern 5 verbunden, der um die Erhöhung 13 auf die Vorsprünge 14 aufgelegt ist (vergleiche auch Fig. 5). Außerdem ist eine Kontaktfeder 9 elektrisch leitend mit der Metallunterlage 15 verbunden. Auf diese Weise liegt die bei Lichteinstrahlung durch die Solarzellen 16 erzeugte Spannung zwischen der Kontaktfeder 9 und dem Kontaktstern 5. Die Rückflußsperrdiode 17 kann gegebenenfalls auch zwischen der Metallunterlage 15 und der Kontaktfeder 9 vorgesehen werden. Diese Rückflußsperrdiode 17 wird bevorzugt im Kunststoff des Oberteils 3 untergebracht.The upper part 3 (see Fig. 3 and a section II-II of 2), which shows FIG. 3, consists of the same plastic as the base 6 and is equipped in its center with a square elevation 13 in which the bore 12 is located, which in turn receives the pin 10 of the base 6 can. The elevation 13 is surrounded at a distance by individual projections 14, but they do not protrude as far to the floor 6 as the elevation 13. In the one facing away from the floor 6 Surface of the upper part 3 are placed on a metal base 15 solar cells 16, which are protected by a transparent plastic coating 17. Outside of of the metal base 15 is the side of the solar cells facing the plastic coating 17 16 via a reverse flow blocking diode 17 (shown in dashed lines in Fig. 2) through one of the Elevations 14 are conductively connected to a contact star 5, which around the elevation 13 is placed on the projections 14 (see also Fig. 5). Also is a Contact spring 9 is electrically conductively connected to metal base 15. To this In this way, the voltage generated by the solar cells 16 when light is irradiated is present between the contact spring 9 and the star contact 5. The non-return diode 17 can optionally also provided between the metal base 15 and the contact spring 9 will. This non-return diode 17 is preferably made in the plastic of the upper part 3 housed.

Die Vorsprünge 14 weisen an ihrem Umfang jeweils kleine Kerben 18 auf, in denen der Boden 6 einrastbar ist. Dieser Boden 6 hat außerdem an seinem Umfang eine Aussparung 8, die gerade so breit ist, daß ein Akkumulator 2 (vergleiche Fig. 3) in eine der Ausbuchtungen 4 eingeführt werden kann, die sich zwischen den Vorsprüngen 14 befinden. Diese Vorsprünge 14 weisen auf ihren den Ausbuchtungen 4 zugekehrten Seiten Stufen 19 auf, so daß die entsprechend gestalteten Akkumulatoren 2 zwangsläufig mit richtiger Polung in das Solar-Kleinladegerät eingeführt werden.The projections 14 each have small notches 18 on their circumference on, in which the bottom 6 can be locked. This floor 6 also has on his Circumference a recess 8, which is just wide enough for an accumulator 2 (compare Fig. 3) can be inserted into one of the bulges 4, which are located between the Projections 14 are located. These projections 14 point on their bulges 4 facing sides steps 19 so that the appropriately designed Accumulators 2 inevitably introduced into the small solar charger with the correct polarity will.

Gegebenenfalls können noch Mittel vorgesehen werden, damit der Boden 6 auf dem Oberteil 3 nur in einer Richtung drehbar ist und jeweils dann in den Kerben 18 einrastet, wenn die Aussparung 8 gegenüber zu einem Vorsprung 14 liegt. Dadurch wird erreicht, daß auch bei beliebiger Lage des Solar-Kleinladegeräts kein Akkumulator 2 aus seiner Ausbuchtung 4 herausfallen kann und außerdem die Akkumulatoren 2 nur in vorbestimmter Reihenfolge aus dem Gerät entnommen werden können, um so eine optimale Aufladung zu gewährleisten.If necessary, funds can be provided so that the floor 6 is rotatable on the upper part 3 only in one direction and then in each case in the notches 18 engages when the recess 8 lies opposite a projection 14. Through this it is achieved that even with any position of the small solar charger, no accumulator 2 can fall out of its bulge 4 and also the accumulators 2 only can be removed from the device in a predetermined order so as to provide an optimal one To ensure charging.

Fig. 4 zeigt die Kontaktfeder 9, die zwischen die Vorsprünge eingespannt wird, so daß sie mit ihren nach au-Ben ragenden Spitzen in die Ausbuchtungen 4 eindringt und dort eine sichere Kontaktgabe mit einem Pol der Akkumulatoren gewährleistet.Fig. 4 shows the contact spring 9, which is clamped between the projections so that it penetrates the bulges 4 with its tips protruding towards the outside and there a secure contact with one pole of the accumulators is guaranteed.

Der Kontaktstern 5 (vergleiche Fig. 5) stellt die Kontaktgabe zu den anderen Polen der Akkumulatoren 2 her und ist mit seiner mittigen Aussparung in die Erhöhung 13 des Unterteils 3 so eingelegt, daß sich seine "Zakken" über die Ausbuchtungen 4 erstrecken, in denen sich die Akkumulatoren 2 befinden. Der Kontaktstern 5 weist auch eine Fahne 20 auf, die zu der Rückflußsperrdiode 17 (in Fig. 5 strichliert angedeutet) führt, welche wiederum in einem Vorsprung 14 vorgesehen ist.The contact star 5 (see Fig. 5) provides the contact to the other poles of the accumulators 2 and is with its central recess in the increase 13 of the lower part 3 inserted so that his "Zakken" over the Extending bulges 4 in which the accumulators 2 are located. The contact star 5 also has a flag 20 which leads to the non-return diode 17 (dashed in FIG. 5) indicated), which in turn is provided in a projection 14.

Fig. 6 zeigt schließlich eine Draufsicht auf die Oberfläche des Oberteils 3 mit den einzelnen Solarzellen 16, die durch den Kunststoffüberzug 17 geschützt sind.Finally, FIG. 6 shows a plan view of the surface of the upper part 3 with the individual solar cells 16, which are protected by the plastic coating 17 are.

Die Erfindung ermöglicht so ein kompaktes Solar-Kleinladegerät, das zum gleichzeitigen Aufladen von beispielsweise sechs Akkumulatoren verwendet werden kann.The invention thus enables a compact solar charger that can be used to charge six batteries, for example, at the same time can.

6 Figuren 10 Patentansprüche6 figures 10 claims

Claims

Claims 1. Small solar charger for charging batteries, in the case of the solar cells arranged on the surface of the housing when exposed to light Generate electricity in which at least one accumulator can be inserted into the housing and in which a non-return diode integrated in the housing discharges the When the solar cells are darkened, the accumulator prevents them from being thrown out n z e i c h n e t that at least two accumulators (2) in the housing at the same time are chargeable.

2. Small solar charger according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the housing (1) is cup-shaped and has a circular circumference and that the accumulators (2) from the outer surface of the housing (1) can be introduced into this.

3. Small solar charger according to claim 1 or 2, d a -d u r c h g e it is not indicated that the housing (1) consists of an upper part (3) which is provided with bulges (4) into which the accumulators (2) can be inserted.

4. Small solar charger according to claim 3, d a d u r c h g e k e n n notices that on the upper part (3) for contacting the accumulators (2) a star contact (5) is provided.

5. Small solar charger according to claim 3 or 4, d a -d u r c h g e It is not possible to say that a base (6) is rotatably arranged on the upper part (3) is.

6. Small solar charger according to claim 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the bottom (6) on its to the upper part (3) arched wall (7) has a recess (8), via each of which an accumulator (2) is inserted into a bulge (4) can be imported and executed.

7. Small solar charger according to one of claims 3 to 6, g e k e n n z e i c h n e t by means of a contact spring (9) built into the upper part (3) Contacting the accumulators (2).

8. Small solar charger according to one of claims 3 to 6, d a d u notices that the bulges (4) are shaped in such a way that that the accumulators (2) necessarily with the correct polarity between the star contact (5) and the contact spring (9) via the recess (8) into the housing (1) and are executable.

9. Small solar charger according to claim 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the bottom (6) and upper part (3) can be locked against each other.

10. Small solar charger according to claim 5, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the bottom (6) has a pin (10) in its center of rotation, which can be inserted into a corresponding hole in the upper part (3).