DE3534644C1

DE3534644C1 - Arrangement for the energy supply of an electronic clockwork or a clockwork driven by an electric motor

Info

Publication number: DE3534644C1
Application number: DE19853534644
Authority: DE
Inventors: Walter Prof Dr Kuntz
Original assignee: Hermle & Sohn Franz
Current assignee: Hermle & Sohn Franz
Priority date: 1985-09-28
Filing date: 1985-09-28
Publication date: 1987-04-02

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Energiever sorgung eines elektronischen oder elektromotorisch angetriebenen Uhrwerkes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten Anordnung zur Energieversorgung von elektronischen oder elektromotorisch angetriebenen Uhrwerken dieser Gattung (US-PS 42 96 489) liefert eine Solarzelle oder mehrere in Reihe geschal tete Solarzellen den Betriebsstrom für das Uhrwerk.

Um die Energieversorgung von Schwankungen des Lichtein falls unabhängig zu machen, ist ein aufladbares Spei cherelement, z. B. Akkumulator oder Kondensator, als Puffer vorgesehen, der durch die Solarzelle aufgeladen wird und das Uhrwerk speist. Damit sich das Speicher element bei Dunkelheit oder geringem Lichteinfall nicht über die Solarzelle entlädt, ist ein Sperrelement vor gesehen, das nur Strom von der Solarzelle zu dem Speicherelement durchläßt. Das Sperrelement ist im einfachsten Fall (z. B. DE-OS 28 31 227) eine Sperrdiode, es kann aber auch ein Sperrwandler oder dgl. vorgesehen sein. In der Ausführungs form nach Fig. 3 der eingangs genannten US-Patentschrift ist als Sperrelement ein Transistor vorgesehen, der von einem Spannungs komparator, dem die Spannung der Solarzellen zugeführt ist, gesteuert wird. Bei dieser bekannten Anordnung wird dem Speicherelement stets Ladung zum Betrieb des Uhrwerks entnommen, selbst wenn die Solarzellenspannung für eine direkte Speisung des Uhrwerks ausreicht. Das Speicherelement wird dage gen nur dann aufgeladen, wenn die Solarzellenspannung größer als die Speicherspannung des Speicherelementes ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Anordnung so zu verbessern, daß sich eine bessere Ener gieausbeute ergibt.

Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs.

Erfindungsgemäß ist parallel zu der Speisung des Uhr werks mittels des Speicherelementes eine direkte Spei sung des Uhrwerks durch die Solarzelle bzw. die Solar zellen vorgesehen. Die Speisung des Uhrwerks durch das Speicherelement und die direkte Speisung des Uhrwerkes durch die Solarzelle erfolgen jeweils über ein Schalt element. Ein Komparator vergleicht die momentane Solar zellenspannung mit der für den Betrieb des Uhrwerks erforderlichen Betriebsspannung. Überschreitet die Solarzellenspannung die Betriebsspannung, so wird der Schalter für die direkte Speisung des Uhrwerkes durch die Solarzelle geschlossen und der Schalter für die Speisung durch das Speicherelement geöffnet. Sinkt die Solarzellenspannung dagegen unter die Betriebsspannung des Uhrwerks ab, so wird umgekehrt die direkte Speisung durch die Solarzelle unterbrochen und der Schalter für die Speisung des Uhrwerks durch das Speicherelement ge schlossen.

Sobald die Solarzellenspannung für die Speisung des Uhrwerkes ausreicht, erfolgt die gesamte Energiever sorgung des Uhrwerkes direkt durch die Solarzelle. Das Speicherelement wird nicht belastet. Ist die Solarzel lenspannung auch höher als die Speicherspannung des Speicherelementes, so wird dieses gleichzeitig von der Solarzelle aufgeladen. Eine Belastung des Speicherele mentes erfolgt also nur dann, wenn die Solarzellen spannung unter die Betriebsspannung des Uhrwerkes ab sinkt, so daß die Solarzelle nicht mehr die Stromver sorgung des Uhrwerkes gewährleisten kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine Schaltungsan ordnung gemäß der Erfindung.

Eine Solarzelle 10 lädt über ein Sperrelement 12, das als Sperrdiode ausgebildet ist, ein aufladbares Spei cherelement 14, das als Akkumulator oder Kondensator ausgebildet ist. Das Speicherelement 14 speist über ein Schaltelement 18 das elektromotorisch angetriebene Uhrwerk 16.

Eine Überbrückungsleitung 20 mit einem Schaltelement 22 ist parallel zu dem Sperrelement 12 und dem Schaltele ment 18 geschaltet und führt unter Überbrückung des Sperrelementes 12 und des Schaltelementes 18 von der Solarzelle 10 direkt zu dem Uhrwerk 16.

Die Spannung der Solarzelle 10 wird einem Komparator 24 zugeführt und in diesem Komparator mit der für den Be trieb des Uhrwerks 16 benötigten Betriebsspannung ver glichen. Überschreitet die Spannung der Solarzelle 10 die Betriebsspannung des Uhrwerks 16, so wird von dem Komparator 24 gesteuert das Schaltelement 22 geschlos sen und das Schaltelement 18 geöffnet. Sinkt dagegen die Spannung der Solarzelle 10 unter die Betriebs spannung des Uhrwerks 16 ab, so wird von dem Komparator 24 gesteuert das Schaltelement 22 geöffnet und das Schaltelement 18 geschlossen.

Die Schaltelemente 18 und 22 können durch elektromecha nische Kontakte gebildet sein, vorzugsweise werden je doch elektronische Halbleiterelemente als Schaltelemen te verwendet.

Liefert bei Dunkelheit oder geringem Lichteinfall die Solarzelle 10 eine Spannung, die nicht für die Versor gung des Uhrwerks 16 ausreicht, so ist das Schaltele ment 18 geschlossen und das Schaltelement 22 unter bricht die Überbrückungsleitung 20. Die gesamte für den Betrieb des Uhrwerks 16 benötigte Energie wird dem Speicherelement 14 entnommen. Das Sperrelement 12 verhindert eine Entladung des Speicherelementes 14 über die Solarzelle 10.

Steigt mit zunehmendem Lichteinfall die Spannung der Solarzelle 10 über die Betriebsspannung des Uhrwerks 16 an, so schließt das Schaltelement 22 und das Schaltele ment 18 wird geöffnet. Die Energieversorgung des Uhr werks 16 erfolgt nun ausschließlich durch die Solar zelle 10, während das Speicherelement 14 nicht mehr durch das Uhrwerk 16 belastet wird.

Steigt die Spannung der Solarzelle 10 weiter, bis sie größer ist als die Speicherspannung des Speicherele mentes 14, so wird zusätzlich parallel zu der Speisung des Uhrwerks 16 das Speicherelement 14 über das Sperr element 12 von der Solarzelle 10 aufgeladen.

Claims

Anordnung zur Energieversorgung eines elektronischen oder elektromotorisch angetriebenen Uhrwerks, mit wenigstens einer Solar zelle, die über ein Sperrelement ein das Uhrwerk spei sendes Speicherelement auflädt, und mit einem Spannungs komparator, dem die Spannung der Solarzelle(n) zu geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Solarzelle (10) über eine zu dem Sperrelement (12) parallel geschaltete Überbrückungsleitung (20) mit dem Uhrwerk (16) verbunden ist, daß in die Überbrük kungsleitung (20) und zwischen dem Speicherelement (14) und dem Uhrwerk (16) jeweils ein Schaltelement (22 bzw. 18) eingesetzt ist, und daß der Spannungskomparator (24 ) das Schaltelement (22) in der Überbrückungsleitung (20) schließt und das Schaltelement (18) zwischen dem Spei cherelement (14) und dem Uhrwerk (16) öffnet, wenn die Solarzellenspannung die Betriebsspannung des Uhrwerks (16) überschreitet, und das Schaltelement (22) in der Überbrückungsleitung (20) öffnet und das Schalt element (18) zwischen dem Speicherelement (14) und dem Uhrwerk (16) schließt, wenn die Solarzellenspannung die Betriebsspannung des Uhrwerks (16) unterschreitet.