DE4141488A1

DE4141488A1 - Stromversorgungseinheit

Info

Publication number: DE4141488A1
Application number: DE4141488A
Authority: DE
Inventors: Yui-Lung Gabriel Tong
Original assignee: Totex Ltd
Current assignee: Totex Ltd
Priority date: 1991-06-11
Filing date: 1991-12-16
Publication date: 1992-12-17
Also published as: GB2256741B; GB9112587D0; GB2256741A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Stromversorgungs einheit. Insbesondere bezieht sie sich auf ein Batteriepaket mit Nickelkadmiumzellen.

Nickelkadmiumbatterien weisen einen Nachteil auf, der allgemein als Speichereffekt (Memory-Effekt) bezeichnet wird. Wenn eine Nickelkadmiumzelle zu häufig aus einem Ladezustand heraus wieder aufgeladen wird, der nicht vollständig entladen war, wird die La dekapazität deutlich vermindert. Es wird daher stets empfohlen, eine Nickelkadmiumzelle vollständig zu entladen, bevor sie wieder aufgeladen wird.

Die Aufgabe wird durch die Stromversorgungseinheit nach dem Pa tentanspruch 1 gelöst.

Es ist eine Stromversorgungseinheit vorgesehen, die ein Gehäuse umfaßt, eine oder mehrere elektrisch miteinander verbundene und im Gehäuse enthaltene Batteriezellen, mindestens zwei Anschlüsse, die auf oder sich aus dem Gehäuse heraus erstreckend vorgesehen sind und elektrisch mit der (den) Batteriezelle(n) verbunden sind, so wie eine Entladevorrichtung, die innerhalb des Gehäuses und zum Entladen der Batteriezelle(n) vorgesehen ist.

Ausführungsformen und bevorzugte Weiterbildungen sind in den Un teransprüchen beschrieben.

Vorzugsweise umfaßt die Entladevorrichtung eine elektrische Schal tung mit einem Element zur Dissipation von Energie.

Vorzugsweise erzeugt das Element zur Dissipation der Energie Wärme, und das Gehäuse weist eine interne Trennung auf, die das Dissipationselement von der (den) Batteriezelle(n) abtrennt, so daß diese thermisch vom Dissipationselement isoliert sind.

Vorzugsweise weist die Gehäusewand dem Energiedissipationselement benachbart mindestens eine Öffnung auf, durch die das Gehäusein nere mit der Außenumgebung verbunden wird.

Vorzugsweise umfaßt die elektrische Schaltung einen Schalter zum Steuern des Betriebs der Entladevorrichtung.

Die elektrische Schaltung umfaßt vorteilhaft eine lichtemittie rende Anzeige auf, zum Anzeigen, wenn die Entladevorrichtung sich im Betrieb befindet.

Vorzugsweise ist der Teil der Gehäusewand, der dem Energiedissipa tionselement benachbart ist, abnehmbar.

In einer vorzugsweisen Ausführungsform umfaßt die Entladevorrich tung einen Widerstand.

Vorzugsweise ist ein Thermostat elektrisch in Reihe zwischen der (den) Batteriezelle(n) und einem der beiden Anschlüsse verbunden.

Vorzugsweise wird die elektrische Verbindung zwischen den Bautei len der Stromversorgungseinheit, die unmittelbar an der Wand des Gehäuses liegen, durch metallische Streifen vorgenommen, so daß das Gehäuse so klein wie möglich erstellt werden kann.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figu ren.

Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine seitliche Schnittansicht einer Ausführungsform ei ner Stromversorgungseinheit;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Grundrißansicht der Strom versorgungseinheit nach Fig. 1; und

Fig. 3 ein Schaltbild der Stromversorgungseinheit nach den Fig. 1 und 2.

Wie in den Fig. 1 und 2 der Zeichnung gezeigt ist, wird eine die Erfindung verkörpernde Stromversorgungseinheit 10 offenbart, die ein Gehäuse 11 und fünf Nickelkadmiumbatteriezellen 12, die darin gegeneinander versetzt gehalten sind, umfaßt. Die Batterie zellen 12 sind miteinander elektrisch in Reihe durch metallische Streifen 13 verbunden. Jeder metallische Streifen 13 ist durch Lö ten mit einem entsprechenden Batteriezellenanschluß verbunden.

Die Stromversorgungseinheit 10 umfaßt ein Paar von Anschlüssen 14 für eine elektrische Verbindung mit entweder einem Batterieladege rät zum Wiederaufladen oder einem elektrischen Gerät, an das Strom abzugeben ist. Jeder Anschluß 14 wird durch einen metallischen Streifen 15 gebildet, dessen eines Ende sich aus dem Gehäuse 11 heraus erstreckt. Die anderen Enden der metallischen Streifen 15 sind mit den entsprechenden metallischen Anschlußstreifen 13 der Reihe von Batteriezellen 12 verbunden, eines unmittelbar und das andere über einen Thermostaten 21. Der Thermostat 21 ist vorgese hen, um die Batteriezellen 12 im Falle einer fehlerhaften Ladebe dingung, wie einem Kurzschluß der Anschlüsse 14, zu trennen.

Wie ergänzend in Fig. 3 gezeigt ist, ist die Stromversorgungsein heit 10 mit einer Entladeschaltung 16 zum Entladen der Batterie zellen 12 verbunden. Die Schaltung 16 wird durch einen Widerstand 17 gebildet, der durch einen elektrischen Schalter 18 über die metallischen Anschlußstreifen 13 der Reihe von Batteriezellen 12 verbindbar ist. Eine lichtemittierende Diode 19 ist zusammen mit einem zugehörigen Strombegrenzungswiderstand 20 elektrisch paral lel mit dem Widerstand 17 verbunden. Der Schalter 18, die licht emittierende Diode 19 und der Strombegrenzungswiderstand 20 werden auf einer gedruckten Leiterplatte 22 gehalten, die der oberen Wand des Gehäuses 11 benachbart und zwischen den beiden oberen Batte riezellen 12, wie in Fig. 1 gezeigt, angeordnet ist. Der Thermo stat 21 ist auf derselben Seite des Gehäuses 11 wie die Anschlüsse 14 angeordnet.

Der Entladewiderstand 17 ist am anderen Ende des Gehäuses 11 ange ordnet, innerhalb einer dafür vorgesehenen Unterteilung 23. Die Unterteilung 23 wird durch eine L-förmige Trennwand 24 gebildet. Der dem Widerstand 17 benachbarte Teil der Wand des Gehäuses 11 wird abnehmbar eingerastet gehalten und bildet damit einen Deckel 25 der Unterteilung 23. Der Widerstand 17 ist ein gewickelter Wi derstand mit einem Widerstandswert von weniger als 10 Ohm, der Wärme erzeugt, wenn die Batteriezellen 12 über ihn entladen wer den. An diesem Ende sind acht Schlitze 26 in den Deckel 25 einge formt, durch die die vom Widerstand 17 erzeugte Wärme aus dem Ge häuse 11 entweicht. Die Trennwand 24 dient zum thermischen Isolie ren der Batteriezellen 12 vom Widerstand 17.

Alle elektrischen Verbindungen zwischen verschiedenen Bauelementen der Stromversorgungseinheit 10, nämlich die Batteriezellen 12, die Anschlüsse 14, der Widerstand 17 und der Thermostat 21, der unmit telbar an der Wand des Gehäuses 11 vorgesehen ist, werden durch metallische Streifen geschaffen, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt. Durch diese Anordnung wird das Gehäuse 11 kleinstmöglich gehalten.

Während des Gebrauchs wird der Schalter 18 geschlossen, um die Batteriezellen 12 über den Widerstand 17 zu entladen, unabhängig davon, ob die Stromversorgungseinheit 12 mit einem Elektrogerät verbunden bleibt. Die lichtemittierende Diode 19 dient dazu, den Entladebetrieb anzuzeigen, bis dieser beendet ist, wenn die Batte riezellen 12 vollständig entladen sind. Zu diesem Zeitpunkt ist die Stromversorgungseinheit 10 bereit, durch ein Batterieladegerät wieder aufgeladen zu werden.

Es wird darauf hingewiesen, daß neben einem Widerstand jedes an dere geeignete Energiedissipationselement benutzt werden könnte, wie eine Halogenglühlampe, die auch als Anzeige für die Entlade operation dienen kann. Auch ist die Gestaltung der Stromversorgungseinheit für beliebige andere Typen von Batterie zellen mit dem Nachteil des Memory-Effekts geeignet.

Claims

1. Stromversorgungseinheit (10) mit
einem Gehäuse (11),
einer oder mehreren elektrisch miteinander verbundenen und im Ge häuse (11) enthaltenen Batteriezellen (12),
mindestens zwei auf dem oder sich aus dem Gehäuse (11) heraus er streckenden Anschlüssen (14), die elektrisch mit der (den) Batte riezelle(n) (12) verbunden sind, und
einer Entladevorrichtung (17), die innerhalb des Gehäuses (11) enthalten und zum Entladen der Batteriezelle(n) (12) ange ordnet ist.

2. Stromversorgungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Entladevorrichtung eine elektrische Schaltung mit einem Ener giedissipationselement (17) umfaßt.

3. Stromversorgungseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß
Energiedissipationselement (17) Wärme erzeugt und
das Gehäuse (11) eine innere Trennwand (24) aufweist, die das En ergiedissipationselement (17) von der (den) Batteriezelle(n) (12) trennt, so daß diese thermisch vom Energiedissipationselement (17) isoliert sind.

4. Stromversorgungunseinheit nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die dem Energiedissipationselement (17) benachbarte Gehäusewand mindestens eine Öffnung aufweist, durch die das Innere des Gehäu ses (11) mit dem Gehäuseäußeren in Verbindung tritt.

5. Stromversorgungseinheit nach einem der Ansprüche 2-4, da durch gekennzeichnet, daß die elektrische Schaltung einen Schalter (18) zum Steuern des Be triebs der Entladevorrichtung (17) aufweist.

6. Stromversorgungseinheit nach einem der Ansprüche 2-5, da durch gekennzeichnet, daß die elektrische Schaltung eine lichtemittierende Anzeige (19) auf weist, zum Anzeigen, wenn sich die Entladevorrichtung (17) im Be trieb befindet.

7. Stromversorungseinheit nach einem der Ansprüche 2-6, da durch gekennzeichnet, daß der Teil der dem Energiedissipationselement (17) benachbarten Ge häusewand abnehmbar ist.

8. Stromversorgungseinheit nach einem der Ansprüche 1-7, da durch gekennzeichnet, daß die Entladevorrichtung einen Widerstand (17) umfaßt.

9. Stromversorgungseinheit nach einem der Ansprüche 1-8, da durch gekennzeichnet, daß ein Thermostat (21) elektrisch in Reihe zwischen der (den) Batte riezelle(n) (12) und einem der beiden Anschlüsse (14) verbunden ist.

10. Stromversorgungseinheit nach einem der Ansprüche 1-9, da durch gekennzeichnet, daß die elektrische Verbindung zwischen den Bestandteilen der Strom versorgungseinheit unmittelbar der Gehäusewand benachbart durch metallische Streifen (13) bewirkt wird, so daß das Gehäuse (11) kleinstmöglich gestaltet werden kann.