DE4023976C2

DE4023976C2 - Transportables elektrisches Gerät mit Energiespeicherelementen

Info

Publication number: DE4023976C2
Application number: DE4023976A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dipl Ing Dreinhoff
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1990-07-25
Filing date: 1990-07-25
Publication date: 1999-06-24
Anticipated expiration: 2010-07-26
Also published as: DE4023976A1

Description

Die Erfindung betrifft ein transportables elektrisches Gerät mit Energiespeicher elementen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Geräte dieser Art sind bei spielsweise transportable Bürodrucker und Personal-Computer sowie transporta ble Meßgeräte und Videokameras.

Bei einem handelsüblichen Bürodrucker (High Print 730/735 Compact der Sie mens AG) ist innerhalb des Gerätegehäuses ein Fach zur Aufnahme von Energie speicherelementen in Form eines Akkumulatorenpaketes vorgesehen. Im Bereich dieses Faches an der Vorderseite des Gerätes befindet sich auch das Bedienfeld des Gerätes, das alle für den Betrieb des Gerätes erforderlichen Bedien- und An zeigeelemente enthält. Außer dem Akkupaket enthält das Gerät weitere für die Stromversorgung des Gerätes wesentliche elektrische und elektronische Einrich tungen, insbesondere eine elektrische Schaltung zur Wandlung der von den Akkuzellen abgegebenen Spannung in die vom Gerät benötigten Spannungen, eine elektrische Schaltung zur Überwachung des Ladezustandes, eine elektrische Schalung zur Optimierung der Lade- und Entladezyklen, eine elektrische Schal tung zur Unterbrechung der Geräteversorgungsspannung bei Gefahr einer Tie fenentladung, weiterhin Anzeigeelemente für den Ladezustand des Akkus und eine Kurzschlußstromsicherung. Am Gerät ist auch eine Steckbuchse zum An schluß eines Ladegerätes vorgesehen.

Desweiteren ist aus der DE 86 25 831 U1 ein Funksendeempfänger der elektri schen Nachrichtentechnik bekannt, der über Steckverbinder mit einem Gehäuse eines Energiespeichers ankoppelbar ist.

Die DE 27 40 160 A1 offenbart ein Stromversorgungsteil für Meßgeräte, wobei im Stromversorgungsteil eine Batterie und ein Schalter vorgesehen ist, der erst nach vollzogenem Anschluß der Batterie die Anschlüsse zum Meßgerät durchschaltet.

Die DE 39 07 697 C1 zeigt eine Antriebsbatterie, in deren Deckel ein Freiraum vorgesehen ist. In diesem Freiraum kann ein Ladegerät mit Ladesteuerung, ein Prozessor und eine Datenfernübertragungseinrichtung zum Übertragen von An triebsdaten eingesetzt werden. Weiterhin ist ein Display zum Anzeigen von Be triebszuständen vorgesehen.

Ausgehend von einem transportablen elektrischen Gerät mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die gegenseitige Zuordnung von eigentlichem Geräteteil, Stromversorgung und Bedienfeld so zu gestalten, daß das Gerät als Ganzes leicht an unterschiedliche Betriebsbedingungen wie Betrieb aus Energiespeicherelementen, Netzbetrieb und integrierter Betrieb in einem Datenverarbeitungssystem anpaßbar ist.

Diese Aufgabe wird von dem Gerät nach dem Anspruch 1 gelöst.

Bei einer derartigen Ausgestaltung des elektrischen Gerätes sind alle Bedienfunk tionen des Gerätes dem abnehmbaren Energiespeicher zugeordnet, wodurch man ein Grundgerät mit zugehöriger, abnehmbarer Stromversorgung sowie mit zuge hörigem, abnehmbarem Bedienfeld erhält. Das Grundgerät ist damit besonders einfach aufgebaut und universell einsetzbar. Insbesondere kann je nach Bedarf die Stromversorgung durch Energiespeicherelemente, durch Netzbetrieb über ein geeignetes Netzteil oder über die zentrale Stromversorgung eines das Grundgerät aufnehmenden Systems, beispielsweise einer Datenverarbeitungsanlage, erfol gen. In einem solchen System werden auch die Funktionen des seines Bedienfel des entkleideten Gerätes zentral gesteuert.

Die gemäß der Erfindung vorgesehene Ausgestaltung erweist sich dann als besonders zweckmäßig, wenn die Energiespeicherelemente des Gerätes aus Akkumulatoren besteht. In diesem Fall sollen in dem Gehäuse des Energiespeichers auch die elektrischen und elek tronischen Einrichtungen zur Überwachung des Ladezustandes des Akkupaketes, die Einrichtungen zur Optimierung der Lade- und Entladezyklen, die Einrichtungen zur Unterbrechung der Gerätever sorgungsspannung bei Gefahr einer Tiefenentladung und die Anzeige elemente für den Ladezustand des Akkupaketes sowie die Kurzschluß stromsicherung angeordnet sein. Durch Integration dieser Ein richtungen in das Gehäuse des Energiespeichers erhält man einer seits die Möglichkeit eines Netzbetriebes, bei dem das Gerät die benötigte Leistung überwiegend dem Akkupaket entnimmt und das Akkupaket gleichzeitg über das Ladegerät geladen wird, anderer seits wird sichergestellt, daß Daten über zurückliegende Lade- und Entladevorgänge auch nach Trennung des Energiespeichers vom Gerät nicht verloren gehen. Auch bei Aufladung der Energie speicherelemente getrennt vom elektrischen Gerät wird der Lade verlauf optimiert.

Bei einer gemäß der Erfindung vorgesehenen Ausgestaltung erhält man somit am elektrischen Gerät eine von außen zugängliche Schnittstelle, die sowohl die Stromversorgung des Gerätes als auch die Bedienfunktionen des Gerätes umfaßt. Bei abgenommenem Energiespeicher ist es daher möglich, unabhängig von sonstigen parallelen oder seriellen Schnittstellen die in das Gehäuse des Energiespeichers einbezogenen Bedien- und Anzeigefunktionen in das Bedienfeld eines übergeordneten Systems zu integrieren, in das das elektrische Gerät eingesetzt wird. Dabei ist keine Son deremulation für eine eventuell zusätzlich vorhandene Daten schnittstelle am Gerät für den Einsatz in diesem System er forderlich. - Dadurch, daß auch der Ein/Ausschalter des Gerätes in den Energiespeicher bzw. in dessen Gehäuse integriert ist, ist sichergestellt, daß die Spannungszufuhr des Gerätes nach Entfernung des Energiespeichers und nach Einsetzen des Gerätes in ein übergeordnetes System ausschließlich über den Ein/Ausschalter des übergeordneten Systems gesteuert wird.

Um die Energiespeicherelemente in Form eines Akkupaketes auch im vom Gerät abgekoppelten Zustand aufladen zu können, empfiehlt es sich, das Gehäuse des Energiespeichers mit einer zusätz lichen Kontaktbuchse zum Anschluß eines Ladegerätes zu versehen. Diese Kontaktbuchse kann stets von außen zugänglich sein, sie kann aber dann, wenn das elektrische Gerät selbst mit einer Kon taktbuchse für ein Ladegerät versehen ist, so angeordnet sein, daß sie bei Kopplung des Energiespeichers mit dem Gerät verdeckt ist.

Ein Ausführungsbeispiel eines gemäß der Erfindung ausgebildeten transportablen elektrischen Gerätes ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt.

Fig. 1 zeigt ein elektrisches Gerät 1 und einen zugeordneten Energiespeicher 2 mit dem Gehäuse 7. Bei dem Gerät 1 handelt es sich beispielsweise um einen Bürodrucker. In die Vorderfront des elektrischen Gerätes 1 ist der eine Steckerteil 3 eines Steck verbinders integriert. Ein hiermit korrespondierendes Stecker teil 4 ist in die eine Gehäusewand des Energiespeichers 2 in tegriert. Weiterhin weist der Energiespeicher 2 ein Bedienfeld 5 auf, das nicht näher bezeichnete Bedien- und Anzeigeelemente enthält, u. a. den Ein/Aus-Schalter des Gerätes.

Im Gehäuse 7 des Energiespeichers 2 befinden sich ein Akkupaket sowie elektrische Schaltungen zur Wandlung der von dem Akkupaket abgegebenen Spannung in die vom Gerät benötigten Spannungen, eine elektrische Schaltung zur Überwachung des Ladezustandes des Akku paketes, eine elektrische Schaltung zur Optimierung der Lade- und Entladezyklen des Akkupaketes, eine elektrische Schaltung zur Unterbrechung der Geräteversorgungsspannung bei Gefahr einer Tiefenentladung und eine Kurzschlußstromsicherung. Weiterhin ist mit dem Steckerteil 4 ein Unterbrechungsschalter für die Geräte- Versorgungsspannung gekoppelt. Dieser Schalter wird beim mechanischen Ankoppeln des Energiespeichers an das elektrische Gerät 1 zwangsweise geschlossen und beim Abkoppeln zwangsweise geöffnet.

Der aus den Steckerteilen 3, 4 gebildete Steckverbinder stellt eine Schnittstelle für folgende Funktionen des Gerätes dar:

a) für die Spannungen, mit denen das Gerät versorgt wird,
b) eine serielle oder parallele Datenschnittstelle für die Verbindung zwischen dem Bedienfeld 5 und der Gerätesteuerung,
c) eine serielle oder parallele Datenschnittstelle, die die Spannungsüberwachungsschaltung im Energiespeicher mit der Ge rätesteuerung verbindet, um bei Gefahr der Tiefenentladung ein geordnetes Abschalten zu bewirken,
d) und gegebenenfalls eine Verbindung zum Aufladen der Energie speicherelemente über die am Gerät vorhandene Kontaktbuchse zum Anschluß eines Ladegerätes. Die hierzu vorgesehene Steckverbin dung kann man mit den gleichen Steckern ausführen, wie sie zum Anschluß eines Ladegerätes an das elektrische Gerät vorgesehen sind. In diesem Fall kann man auf eine zusätzliche Steckbuchse zum Anschluß eines Ladegerätes am Energiespeicher verzichten, weil der Stecker der Ladegeräteleitung sich mit den gleichar tigen Steckbuchsen des Gerätes und des vom Gerät abgekoppelten Energiespeichers verbinden läßt.

Fig. 2 zeigt den Energiespeicher 2 im an das Gerät 1 ange koppelten Zustand. Dabei ist die Steckbuchse 6 zum Anschluß eines Ladegerätes zu erkennen.

Bezüglich der Zuordnung der mit elektrischen Schaltungen, dem Bedienfeld und einem Steckerteil zu einem Energiespeicher kom plettierten Energiespeicherelemente und des mit einem Stecker teil versehenen elektrischen Gerätes kann man auch so vorgehen, daß der Energiespeicher in ein Fach des Gerätegehäuses einge setzt wird. Die Einfügeöffnung wird dann zweckmäßig durch das am Energiespeicher befindliche Bedienfeld ausgefüllt. Man kann aber auch ein spezielles Hüllgehäuse für den Energiespeicher vor sehen, wobei das Hüllgehäuse Öffnungen zur Betätigung und Er kennbarkeit des Bedienfeldes aufweist. Mit solchen Varianten der Zuordnung kann auf farbliche Gestaltungen des Gerätegehäuses Rücksicht genommen werden, während der Energiespeicher jeweils in ein und derselben Ausführung zum Einsatz gelangt.

Claims

1. Transportables elektrisches Gerät mit Energiespeicherelementen und mit einem Bedienfeld, das die für den Betrieb des Gerätes erforderlichen Bedien- und Anzeigeelemente enthält, wobei die Energiespeicherelemente Teil eines mit dem elektrischen Gerät (1) koppelbaren Energiespeichers (2) sind, und der Energiespeicher (2) ein Gehäuse (7) zur Aufnahme der Energiespeicher elemente aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in das Gehäuse (7) das Bedienfeld (5) für den Betrieb des elektrischen Gerätes (1) und der eine Stec kerteil (4) eines mehrpoligen Steckverbinders integriert sind und in dem Ge häuse (7) eine elektrische Schaltung zur Wandlung der von den Energiespei cherelementen abgegebenen Spannung in die vom elektrischen Gerät (1) be nötigten Spannungen angeordnet ist, daß der andere Steckerteil (3) des Steckverbinders in das Gehäuse des elek trischen Gerätes (1) integriert ist und daß in den Steckerteil (4) des Energie speichers (2) Schalter integriert sind, die beim Abkoppeln des Energiespei chers (2) vom elektrischen Gerät (1) die Zufuhr der Versorgungsspannung zum Steckerteil (4) des elektrischen Gerätes (1) unterbrechen.

2. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ener giespeicherelemente aus Akkumulatoren bestehen und daß in dem Gehäuse (7) des Energiespeichers (2) elektrische und elektronische Einrichtungen

1. zur Überwachung des Ladezustandes,
2. zur Optimierung der Lade- und Entladezyklen und
3. zur Unterbrechung der Geräteversorgungsspannung bei Gefahr einer Tie fentladung

sowie die Anzeigeelemente für den Ladezustand der Akkumulatoren und die Kurzschlußstromsicherung angeordnet sind.

3. Elektrisches Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ge häuse (7) des Energiespeichers (2) eine zusätzliche Kontaktbuchse (6) zum Anschluß eines Ladegerätes aufweist.

4. Elektrisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, daß der geräteseitige Steckerteil (3) an der Frontseite des Gerätes ange ordnet ist.