DE4420087C2 - Device for identifying a predetermined state of charge of primary or secondary elements - Google Patents

Device for identifying a predetermined state of charge of primary or secondary elements

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Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Kenntlichma­ chung eines vorbestimmten Ladungszustandes von Primär- oder Sekundärelementen zum Betrieb elektrischer Klein­ verbraucher, mittels eines Warnsignals, wobei eine elektronische Schaltungsanordnung in elektrischer Verbindung mit dem Primär- oder Sekundärelement steht.The invention relates to a device for identification a predetermined charge state of primary or secondary elements for operating electrical small consumer, by means of a warning signal, one electronic circuitry in electrical Connected to the primary or secondary element.

Eine Einrichtung dieser Art ist bekannt (DE 36 22 991 A1). Dort wird eine Schaltungsanordnung zur Entla­ dungszustandsanzeige für eine Batterie beschrieben, die allerdings nur dann funktioniert, wenn ein elektrischer Verbraucher an eine eben diese Versorgungsspannung liefernde Batterie angeschlossen und eingeschaltet ist. Bei Sekundärelementen, wie z. B. NiCd-Akkumulatoren, die im Vergleich zu Blei-Akkumulatoren hohe Selbstentla­ dungseigenschaften aufweisen, wird die Spannung bei abgeschaltetem Verbraucher mit der bekannten Schal­ tungsanordnung nicht überprüft. Das hat zur Folge, daß beispielsweise der Akkumulator überlagert werden kann, d. h. in leerem Zustand gelagert wird, und somit eine vorzeitige Entladung bzw. Alterung eintritt. Wenn ein derartiger Akkumulator erst nach Inbetriebnahme des Verbrauchers überwacht wird, wie mit der bekannten Schaltung, kann es vorkommen, daß der Akkumulator bereits leer ist und somit der Verbraucher gar nicht mehr in Betrieb gesetzt werden kann, wenn man ihn benötigt.A device of this type is known (DE 36 22nd 991 A1). There is a circuit arrangement for Entla condition indicator for a battery described however only works if an electrical one Consumers to a supply voltage of exactly this type supplying battery is connected and switched on. With secondary elements, such as. B. NiCd batteries that High self-discharge compared to lead accumulators have properties, the voltage is at switched off consumer with the known scarf not checked. This has the consequence that for example the accumulator can be superimposed,  d. H. is stored in an empty state, and thus a premature discharge or aging occurs. When a Such an accumulator only after commissioning the Consumer is monitored as with the known Circuit, it may happen that the accumulator is already empty and therefore not the consumer at all more can be put into operation if you use it needed.

Aus der DE 42 25 703 A1 ist ein sogenanntes Energiema­ nagementsystem für batteriebetriebene elektronische Geräte wie tragbare Personalcomputer und dergleichen bekannt. Mittels dieser bekannten Schaltungsanordnung wird die Differenz zwischen aufgenommener und abgegebe­ ner Ladung eines Akkumulators ermittelt und rechnerisch vorhergesagt, wann der Akkumulator keine Ladung mehr abgeben kann. Das bekannte Energiemanagementsystem arbeitet nur bei Sekundärelementen. Bei Primärelementen ist der Einsatz nicht möglich, da dort naturgemäß eine aufgenommene Ladung nicht gemessen werden kann, denn Primärelemente selbst werden nicht geladen.From DE 42 25 703 A1 is a so-called energy measure management system for battery operated electronic Devices such as portable personal computers and the like known. By means of this known circuit arrangement the difference between recorded and released ner charge of an accumulator determined and calculated predicted when the battery will no longer charge can give up. The well-known energy management system only works with secondary elements. With primary elements the use is not possible, because there is naturally a recorded charge can not be measured, because Primary elements themselves are not loaded.

Typische Kleinverbraucher dieser Art sind beispielsweise elektrische Reisewecker, elektrische Zahnbürsten, kleine Radiogeräte bzw. Kassettenrekorder usw., die alle unabhängig von einem örtlichen Spannungsversorgungsnetz betrieben werden sollen, so daß sie insbesondere auch für Reisezwecke geeignet sind. Es ist allgemein bekannt, daß die für den elektrischen Betrieb derartiger Kleinge­ räte verwendeten Primär- oder Sekundärelemente eine schwellenartige untere Leistungscharakteristik aufwei­ sen, d. h. wenn bei fortlaufender Entladung der Elemente ein vorbestimmter Ladungszustand des Elements infolge der Versorgung des Kleinverbrauchers erreicht wird, das Leistungsabgabevermögen sprungartig abfällt und ein sicherer Betrieb des angeschlossenen Kleinverbrauchers nicht mehr möglich ist. Diese untere Ladungsschwelle des Elements wird regelmäßig ohne Vorankündigung für den Benutzer der mit dem Element versehenen Kleinverbraucher erreicht, so daß regelmäßig keine Vorsorge getroffen werden kann, entweder das Primärelement zu entfernen und gegen ein neues zu ersetzen oder aber das Sekundärele­ ment aufzuladen.Typical small consumers of this type are, for example electric alarm clocks, electric toothbrushes, small ones Radio equipment or cassette recorders etc., all of them independent of a local power supply network to be operated, so that they in particular also are suitable for travel purposes. It's generally known, that for the electrical operation of such small ones councils used primary or secondary elements threshold-like lower performance characteristics sen, d. H. if the elements are continuously discharged a predetermined state of charge of the element as a result supply to the small consumer is achieved  Power output abruptly drops and on safe operation of the connected small consumer is no longer possible. This lower charge threshold of the Elements is released regularly without notice to the Users of the small consumers provided with the item reached so that no precautions are taken regularly can either remove the primary element and to replace with a new one or the secondary one ment to charge.

Dieses kann bisweilen fatale Folgen haben, wenn bei­ spielsweise ein Reisewecker ohne Ankündigung seine Funktionsfähigkeit verliert und dadurch wichtige Termine versäumt werden können oder aber daß ein Radiogerät ohne Ankündigung seine Funktionsfähigkeit verliert und dadurch wichtige Informationen versäumt werden.This can sometimes have fatal consequences if for example, a travel alarm clock without notice Functionality loses and important dates can be missed or that a radio without Announcement loses its functionality and important information is thereby missed.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die es dem Benutzer von mit Primär- oder Sekundärelementen betriebener Kleinverbraucher der eingangs beschriebenen Art gestattet, eine Information über den Ladungszustand des Primär- oder Sekundärelements zu bekommen, so daß dieser auf einfache Weise rechtzeitig Vorsorge treffen kann, ein in seinem Ladungszustand zum ordnungsgemäßen Betrieb des Kleinverbrauchers nahezu erschöpftes Primär- oder Sekundärelement auszutauschen oder neu zu laden.It is therefore an object of the present invention to Establishment of the type mentioned to create the it to the user with primary or secondary elements operated small consumer of the initially described Type allows information about the state of charge to get the primary or secondary element so that take preventive measures in good time can, one in its charge state for proper Operation of the small consumer almost exhausted primary or replace or reload secondary element.

Gelöst wird die Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die Schaltungsanordnung an sich fortwährend den La­ dungszustand erfaßt und bei erfaßtem Unterschreiten ein Warnsignal erzeugt, wobei die Einrichtung unmittelbar im Körper des Primär- oder Sekundärelements angeordnet ist. The object is achieved according to the invention in that the circuit arrangement itself continuously the La condition detected and when detected falling below Warning signal generated, the device immediately in the Body of the primary or secondary element is arranged.  

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht im wesentlichen darin, daß diese es dem Benutzer mit Primär- oder Sekundärelementen betriebener Kleinverbrau­ cher gestattet, sofort nach erscheinendem Warnsignal Maßnahmen zu ergreifen, um den fortwährenden Betrieb elektrischer Kleinverbraucher zu gewährleisten, indem beispielsweise ein derart erschöpftes Primärelement entfernt und gegen ein neues ausgetauscht wird oder aber, falls der Kleinverbraucher mit einem wiederauflad­ baren Sekundärelement betrieben wird, dafür zu sorgen, daß dieses wiederum neu geladen wird. Die Einrichtung unmittelbar im Körper des Primär- oder Sekundärelementes anzuordnen, d. h. gewissermaßen als Teil des Primär- oder Sekundärelementes auszubilden, ist ganz besonders vorteilhaft. Regelmäßig wird aus Kostengründen die Einrichtung dann eher bei wiederaufladbaren Sekundärele­ menten in deren Körper ausgebildet sein. Infolge der Möglichkeit aber, auch hochintegrierte elektrische Schaltkreise, die dann die Schaltungsanordnung der Einrichtung bilden, sehr kostengünstig herzustellen, ist es auch möglich, grundsätzlich nur einmal zu benutzende Primärelemente mit einer derartigen Einrichtung zu versehen.The advantage of the device according to the invention is essential in that this it with the user Primary or secondary elements operated small consumption allowed, immediately after the warning signal appears Take action to keep it running to ensure small electrical consumers by for example, such a primary element exhausted removed and replaced with a new one or however, in case the small consumer needs a recharge operable secondary element is operated to ensure that this is reloaded again. The facility directly in the body of the primary or secondary element to arrange, d. H. to some extent as part of the primary or Training secondary element is very special advantageous. The is regularly for cost reasons Setup then more with rechargeable secondary elements elements in their bodies. As a result of Possibility, however, also highly integrated electrical Circuits, which then the circuitry of the Form establishment, is very inexpensive to manufacture it is also possible to use it basically only once Primary elements with such a device Mistake.

Bei einer Vielzahl elektrischer Kleinverbraucher ist zur Aufnahme der Primär- oder Sekundärelemente eine Aufnah­ mevorrichtung vorgesehen, an der die nötigen elektri­ schen Kontakte gegebenenfalls zur Verbindung mehrerer Primär- oder Sekundärelemente hintereinander vorgesehen ist und die darüber hinaus vielfach zum Einsetzen der Primär- oder Sekundärelemente aus dem eigentlichen Kleinverbraucher entfernbar ist, so daß das Einsetzen bzw. Entfernen der Elemente auf einfache Weise auch ungeübten Benutzern möglich ist. With a large number of small electrical consumers Inclusion of the primary or secondary elements device provided on which the necessary electri contacts if necessary to connect several Primary or secondary elements are provided one behind the other and which is also often used to insert the Primary or secondary elements from the actual Small consumer is removable, so that the insertion or removing the elements in a simple manner inexperienced users is possible.  

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Einrichtung ist das Warnsignal ein akustisches Warnsignal, so daß es beispielsweise möglich ist, auch während der Nachtzeit einem Benutzer zu signalisieren, daß ein unterer vorbe­ stimmter Ladungszustand erreicht ist und entsprechende Maßnahmen getroffen werden müssen.In an advantageous embodiment of the device the warning signal is an acoustic warning signal so that it for example, is also possible at night to signal a user that a lower one is over certain charge state is reached and corresponding Measures must be taken.

Bei einer noch anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Einrichtung ist das Warnsignal ein optisches Warnsignal, was sich insbesondere dann als vorteilhaft herausstellt, wenn der Kleinverbraucher beispielsweise ein sich im Betrieb befindliches Radiogerät ist und somit ein akustisches Warnsignal gegebenenfalls infolge der dann gleichzeitig wiedergegebenen Audiosignale des Radioge­ räts nicht wahrgenommen werden würde. Es ist aber auch denkbar, sowohl ein akustisches als auch ein optisches Warnsignal gleichzeitig vorzusehen und Möglichkeiten zu schaffen, beispielsweise wahlweise umzuschalten, ob als Warnsignal ein akustisches oder optisches beim Kleinver­ braucher gewünscht wird.In yet another advantageous embodiment of the Device, the warning signal is an optical warning signal, which turns out to be particularly advantageous, if the small consumer, for example, Operation radio is and therefore a acoustic warning signal if necessary as a result of the then audio signals played back simultaneously by the Radioge would not be noticed. It is also conceivable, both an acoustic and an optical Provide warning signal at the same time and opportunities too create, for example, to switch whether as Warning signal an acoustic or visual at the Kleinver is wanted.

Bestimmte elektrische Kleinverbraucher können mit unterschiedlichen Versorgungsspannungen betrieben werden und sind demzufolge durch elektronische Maßnahmen umschaltbar auf den jeweiligen Typ des Primär- oder Sekundärelements. Vorteilhaft ist es deshalb, die Schaltungsanordnung derart auszugestalten, daß mit ihr die Erfassung unterschiedlicher vorbestimmter Ladungszu­ stände in Abhängigkeit der mit dem Kleinverbraucher verwendeten Art der Primär- oder Sekundärelemente möglich ist.Certain small electrical consumers can use different supply voltages are operated and are consequently through electronic measures switchable to the respective type of primary or Secondary element. It is therefore advantageous that Design circuit arrangement so that with it the detection of different predetermined charges depending on the level with the small consumer used type of primary or secondary elements is possible.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Einrichtung ist das Warnsignal abschaltbar, was insbe­ sondere dann sinnvoll ist, wenn beispielsweise in der Nachtzeit das Warnsignal ertönt und nach Erfassung durch die Person dann nicht mehr erzeugt werden muß, um unnötige Störungen, die insbesondere bei einem akusti­ schen Warnsignal zu erwarten sind, zu vermeiden.In another advantageous embodiment of the Setup, the warning signal can be switched off, which in particular is particularly useful if, for example, in the  The warning signal sounds at night and after detection by the person then no longer needs to be generated in order to unnecessary interference, especially in an acousti warning signal are to be expected to be avoided.

Vorteilhafterweise ist das Zeitintervall, in dem das Warnsignal erzeugt wird, begrenzt und in seinen Grenzen einstellbar, so daß nach einer vorbestimmten Länge des Zeitintervalls, in dem das Warnsignal erzeugt wird, ein automatisches Abschalten des Warnsignals vonstatten geht.Advantageously, the time interval in which the Warning signal is generated, limited and within its limits adjustable so that after a predetermined length of Time interval in which the warning signal is generated on automatic shutdown of the warning signal goes.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die einzige schematische Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispie­ les im einzelnen beschrieben. Diese zeigt:The invention will now be described with reference to the only one schematic drawing based on an exemplary embodiment les described in detail. This shows:

In Form eines erweiterten Blockschaltbildes eine Einrichtung im Zusammenwirken mit einem Primär- oder einem Sekundärelement zur Versor­ gung eines elektrischen Verbrauchers sowie die Schaltungsanordnung der Einrichtung zur Kennt­ lichmachung eines vorbestimmten Ladungszustan­ des des Primär- oder Sekundärelements.In the form of an extended block diagram a facility in cooperation with one  Primary or a secondary element for supply supply of an electrical consumer and the Circuit arrangement of the device for knowledge making a predetermined state of charge of the primary or secondary element.

Die Einrichtung 10 umfaßt im wesentlichen eine elektro­ nische Schaltungsanordnung 13, wobei die Schaltungsan­ ordnung 13 in einer an sich fortwährenden elektrischen Verbindung 14 mit einem Primär- oder Sekundärelement 11 steht. Schematisch ist angedeutet, daß der eigentliche elektrische Kleinverbraucher 12 über eine Verbindung 15 an dem Primär- oder Sekundärelement 11 angeschlossen ist.The device 10 essentially comprises an electronic circuit arrangement 13 , the circuit arrangement 13 being in a per se continuous electrical connection 14 with a primary or secondary element 11 . It is indicated schematically that the actual small electrical consumer 12 is connected to the primary or secondary element 11 via a connection 15 .

Die Schaltungsanordnung 13 weist eine Mehrzahl unter­ schiedlicher Spannungsteiler 16, 160, 161, 162 auf, die nach außen geführt den Anschluß unterschiedlicher Primär- oder Sekundärelemente 11 mit unterschiedlichen Nennspannungen gestatten. Der zur Masse gerichtete Widerstand der Spannungsteiler 160, 161, 162 wird durch den zur Masse gerichteten Widerstand gebildet, der dort auch Teil des Spannungsteilers 16 ist.The circuit arrangement 13 has a plurality of different voltage dividers 16 , 160 , 161 , 162 which, when guided outwards, permit the connection of different primary or secondary elements 11 with different nominal voltages. The resistance of the voltage dividers 160 , 161 , 162 directed to ground is formed by the resistance directed to ground, which is also part of the voltage divider 16 there .

Die mittleren Abgriffe aller Spannungsteiler sind mit dem negativen Eingang eines Komparators 17 verbunden, wohingegen der positive Eingang des Komparators 17 mit dem Pluspol einer Referenzspannungsquelle 18 verbunden ist. Der Ausgang des Komparators 17 ist mit dem S-Ein­ gang eines R-S-Flip-Flops 19 verbunden. Der Ausgang des R-S-Flip-Flops 19 ist mit einem Eingang einer Torschal­ tung 20 verbunden, wohingegen der andere Eingang der Torschaltung 20 mit einem Zeitgeber 21 verbunden ist, der beispielsweise für ein vorbestimmte, gegebenenfalls einstellbare Zeit, beispielsweise 5 Minuten, einen Potentialsprung an seinem Ausgang liefert, um für diese Zeit die Torschaltung 20 für das vom R-S-Flip-Flop 19 kommende Signal auf einem der Torschaltung 20 nachgeord­ neten Schalter 22 zu geben, der einen Oszillator 23 einschaltet, dessen Ausgangssignal über eine Verstärker­ stufe 24 auf einen Akustikwandler 25 gegeben wird, der ein akustisches Signal erzeugt, das vom Betreiber des Kleinverbrauchers 12 wahrnehmbar ist. Anstelle des Akustikwandlers 25, der beispielsweise ein Piezowandler sein kann, kann auch ein optischer Wandler, beispiels­ weise in Form einer Leuchtdiode oder dergleichen vorge­ sehen sein. Es ist auch denkbar, sowohl einen Akustik­ wandler 25 als auch einen optischen Wandler, die wahl­ weise parallel oder gesondert betrieben werden können und entsprechend zu- oder ausgeschaltet werden können, vorzusehen.The middle taps of all voltage dividers are connected to the negative input of a comparator 17 , whereas the positive input of the comparator 17 is connected to the positive pole of a reference voltage source 18 . The output of the comparator 17 is connected to the S input of an RS flip-flop 19 . The output of the RS flip-flop 19 is connected to an input of a gate circuit 20 , whereas the other input of the gate circuit 20 is connected to a timer 21 which, for example, for a predetermined, optionally adjustable time, for example 5 minutes, a potential jump its output provides, for this time the gate circuit 20 for the signal coming from the RS flip-flop 19 to give a gate circuit 20 nachgeord Neten switch 22 which turns on an oscillator 23 , the output signal via an amplifier stage 24 to an acoustic transducer 25 is given, which generates an acoustic signal that can be perceived by the operator of the small consumer 12 . Instead of the acoustic transducer 25 , which can be, for example, a piezo transducer, an optical transducer, for example in the form of a light-emitting diode or the like, can also be seen. It is also conceivable to provide both an acoustic transducer 25 and an optical transducer, which can optionally be operated in parallel or separately and can be switched on or off accordingly.

Schließlich ist die Schaltungsanordnung 19 noch mit einem Schalter 26 versehen, mit dem die Wiedergabe des Warnsignals, ob nun akustisch oder optisch, ausgeschal­ tet werden kann. Dazu ist der Schalter 26 mit seinem einen Pol an einen Eingang einer weiteren Torschaltung 27 angeschlossen, wobei im geöffneten Zustand des Schalters 26 der entsprechende Eingang der Torschaltung 27 über einen Widerstand 28 auf hohem Pegel gehalten wird. Der Ausgang der Torschaltung 27 ist mit dem R-Eingang des R-S-Flip-Flops verbunden. Der andere Eingang der Torschaltung 27 erfaßt die sich nach dem Einschalten des Kleinverbrauchers 12 aufbauende Span­ nung, so daß nach einer Einschaltverzögerung an beiden Eingängen der Torschaltung 27 definiert ein hohes Potential liegt und somit der invertierende Ausgang der Torschaltung 27 ein definiertes (negatives) Potential einnimmt. Finally, the circuit arrangement 19 is also provided with a switch 26 with which the reproduction of the warning signal, whether acoustically or optically, can be switched off. For this purpose, the switch 26 is connected with its one pole to an input of a further gate circuit 27 , the corresponding input of the gate circuit 27 being held at a high level via a resistor 28 when the switch 26 is open. The output of the gate circuit 27 is connected to the R input of the RS flip-flop. The other input of the gate circuit 27 detects the voltage building up after switching on the small consumer 12 , so that after a switch-on delay at both inputs of the gate circuit 27 there is a defined high potential and thus the inverting output of the gate circuit 27 assumes a defined (negative) potential .

Die Funktion der Schaltungseinrichtung 13 ist nun folgende:The function of the circuit device 13 is now as follows:

Wenn ein vorbestimmter unterer Ladungszustand des Primär- oder Sekundärelements 11 entsprechend einer vorbestimmten unteren Nennspannung erreicht wird, wird über den jeweils angeschlossenen und auf das benutzte Primär- oder Sekundärelement 11 abgestimmten Spannungs­ teiler 16, 160, 161 oder 162 am negativen Eingang des Komparators eine derart niedrige Schwellenspannung erzeugt, daß am Ausgang des Komparators 17 ein Signal­ wechsel stattfindet. Der Komparator 17 kann beispiels­ weise zur Erzeugung eines tatsächlich definierten Umschaltsignals auch einen sogannten Schmitt-Trigger enthalten. Durch den Signalwechsel am Ausgang des Komparators 17 wird ein Signalwechsel auf das R-S-Flip- Flop 19 gegeben, so daß dieses am Ausgang einen Signal­ wechsel erzeugt, und zwar unter der Voraussetzung, daß der Schalter 26 geöffnet ist. Durch den geeignet einge­ stellten Signalwechsel am Ausgang des R-S-Flip-Flops 19 ist die Torschaltung 20 frei für den Signalwechsel 21 des Zeitgebers entsprechend dem voreingestellten Zeit­ intervall des Zeitgebers 21. Dadurch wird der Schalter 22 derart geschaltet, daß der Oszillator 23 mit Spannung versorgt wird und über den Verstärker 24 den Akustik­ wandler 25 zur Erzeugung eines akustischen Signals antreibt. Dieses erfolgt solange, wie die Zeit des Zeitintervalls eingestellt ist und wird dann unterbro­ chen, wenn das Zeitintervall zu Ende ist.If a predetermined lower state of charge of the primary or secondary element 11 is reached in accordance with a predetermined lower nominal voltage, such a voltage divider 16 , 160 , 161 or 162 at the negative input of the comparator is connected via the respectively connected and matched to the used primary or secondary element 11 Low threshold voltage produces that a signal change takes place at the output of the comparator 17 . The comparator 17 can, for example, also contain a so-called Schmitt trigger for generating an actually defined switchover signal. By changing the signal at the output of the comparator 17 , a signal change is given to the RS flip-flop 19 , so that this produces a signal change at the output, provided that the switch 26 is open. Due to the appropriately set signal change at the output of the RS flip-flop 19 , the gate circuit 20 is free for the signal change 21 of the timer according to the preset time interval of the timer 21 . Characterized the switch 22 is switched such that the oscillator 23 is supplied with voltage and drives the acoustic transducer 25 via the amplifier 24 to generate an acoustic signal. This continues as long as the time of the time interval is set and is then interrupted when the time interval has ended.

Wird nun nach erzeugtem Warnsignal und nachdem dieses von dem Benutzer des Kleinverbrauchers 12 wahrgenommen wird, gewünscht, daß das Warnsignal abgeschaltet werden soll, muß der Schalter 26 geschlossen werden. Dadurch wird Nullpotential auf den einen Eingang 27 der Torschaltung gegeben, so daß der R-Eingang des R-S- Flip-Flops 19 einen Signalwechsel erfährt und der Ausgang des R-S-Flip-Flops 19 einen Signalwechsel vollführt, so daß die nachfolgende Torschaltung für das Signal des Zeitgebers 21 gesperrt wird und somit der der Torschaltung 20 nachfolgende Schalter 22 abgeschaltet wird und die Spannungsversorgung zum Oszillator 23 somit unterbrochen wird. Demzufolge wird kein akustisches Signal mehr vom Akustikwandler 25 erzeugt.If, after the generated warning signal and after the user of the small consumer 12 perceives it, that the warning signal is to be switched off, the switch 26 must be closed. As a result, zero potential is given to one input 27 of the gate circuit, so that the R input of the RS flip-flop 19 experiences a signal change and the output of the RS flip-flop 19 performs a signal change, so that the subsequent gate circuit for the signal of the timer 21 is blocked and thus the switch 22 following the gate circuit 20 is switched off and the voltage supply to the oscillator 23 is thus interrupted. As a result, the acoustic transducer 25 no longer generates an acoustic signal.

Um die Leistungsaufnahme der Schaltungsanordnung 13 der Einrichtung 10 extrem klein zu halten, da diese ja selbst wiederum einen das Primär- oder Sekundärelement 11 belastenden Verbraucher darstellt, sind die einzelnen elektronischen Elemente, die die Schaltungsanordnung 13 im vorbeschriebenen Sinne bilden, in sogenannter CMOS- Technik ausgebildet, die eine geringe Stromaufnahme zeigt. Zudem können alle Teile der Schaltungsanordnung 13 durch einen gemeinsamen integrierten Schaltkreis gebildet werden, der entweder im elektrischen Kleinver­ braucher 12, in der Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme der Primär- oder Sekundärelemente 11 oder auch in dem Primär- oder Sekundärelement 11 direkt angeordnet sein kann. Es sei im übrigen noch darauf hingewiesen, daß der hier beschriebene Aufbau der Schaltungsanordnung 13 lediglich beispielhaft zu sehen ist. Es sind auch andere Ausgestaltungen der Schaltungsanordnung 13 möglich, sofern die bestimmungsgemäße Funktion der Einrichtung 10 gewährleistet ist, d. h. daß die Schaltungsanordnung 13 bei Unterschreiten des vorbestimmten Ladungszustandes des Primär- oder Sekundärelementes 11 diesen Zustand erfaßt und bei erkanntem Unterschreiten ein Warnsignal erzeugt.In order to keep the power consumption of the circuit arrangement 13 of the device 10 extremely low, since this in turn represents a consumer which loads the primary or secondary element 11 , the individual electronic elements which form the circuit arrangement 13 in the sense described above are in so-called CMOS technology trained, which shows a low power consumption. In addition, all parts of the circuit arrangement 13 can be formed by a common integrated circuit which can be arranged either in the electrical consumer 12 , in the receiving device for receiving the primary or secondary elements 11 or in the primary or secondary element 11 . It should also be pointed out that the structure of the circuit arrangement 13 described here can only be seen as an example. Other configurations of the circuit arrangement 13 are also possible, provided that the intended function of the device 10 is guaranteed, that is to say that the circuit arrangement 13 detects this state when the predetermined charge state of the primary or secondary element 11 is undershot and generates a warning signal when the undershoot is undershot.

BezugszeichenlisteReference list

1010th

Einrichtung
Facility

1111

Primär- oder Sekundärelement
Primary or secondary element

1212th

Kleinverbraucher
Small consumers

1313

Schaltungsanordnung
Circuit arrangement

1414

Verbindung
connection

1515

Verbindung
connection

1616

Spannungsteiler
Voltage divider

160160

Spannungsteiler
Voltage divider

161161

Spannungsteiler
Voltage divider

162162

Spannungsteiler
Voltage divider

1717th

Komparator
Comparator

1818th

Referenzspannungsquelle
Reference voltage source

1919th

R-S-Flip-Flop
RS flip-flop

2020th

Torschaltung
Gate circuit

2121

Zeitgeber
Timer

2222

Schalter
counter

2323

Oszillator
oscillator

2424th

Verstärkerstufe
Amplifier stage

2525th

Akustikwandler
Acoustic converter

2626

Schalter
counter

2727

Torschaltung
Gate circuit

2828

Widerstand
resistance

Claims (6)

1. Einrichtung zur Kenntlichmachung des Unterschreitens eines vorbestimmten Ladungszustandes von Primär- oder Sekundärelementen zum Betrieb elektrischer Kleinver­ braucher mittels eines Warnsignals, wobei eine elektro­ nische Schaltungsanordnung in elektrischer Verbindung mit dem Primär- oder Sekundärelement steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung (13) an sich fortwährend den Ladungszustand erfaßt und bei erfaßtem Unterschreiten das Warnsignal erzeugt, wobei die Ein­ richtung (10) unmittelbar im Körper des Primär- oder Sekundärelements (11) angeordnet ist.1. Device for identifying the falling below a predetermined charge state of primary or secondary elements for the operation of electrical Kleinver consumers by means of a warning signal, an electronic circuit arrangement in electrical connection with the primary or secondary element, characterized in that the circuit arrangement ( 13 ) continuously detects the state of charge and generates the warning signal when it falls below the limit, the device ( 10 ) being arranged directly in the body of the primary or secondary element ( 11 ). 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Warnsignal ein akustisches Warnsignal ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the warning signal is an acoustic warning signal. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Warnsignal ein optisches Warnsignal ist. 3. Device according to claim 1, characterized in that the warning signal is an optical warning signal.   4. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsordnung (13) zur Erfassung unterschiedlicher vorbestimmter Ladungszustände geeignet aufgebaut ist.4. Device according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the circuit arrangement ( 13 ) is suitably constructed for detecting different predetermined charge states. 5. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Warnsignal abschaltbar ist.5. Device according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the warning signal can be switched off. 6. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitintervall, in dem das Warnsignal erzeugt wird, begrenzt und in seinen Grenzen einstellbar ist.6. Device according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the time interval, in which the warning signal is generated, limited and in its Limits is adjustable.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19834740C2 (en) * 1998-08-01 2003-03-13 Iq Battery Res & Dev Gmbh Motor vehicle battery with integrated monitoring device and method for monitoring a motor vehicle battery
EP2887085B1 (en) 2013-12-17 2016-09-14 Braun GmbH Method and apparatus for indicating a low battery level

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3622991A1 (en) * 1986-07-09 1988-01-21 Braun Ag DISCHARGE INDICATOR FOR A BATTERY
DE4225703A1 (en) * 1991-10-01 1993-04-08 Apple Computer ENERGY MANAGEMENT SYSTEM FOR BATTERY-POWERED COMPUTERS

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55112262U (en) * 1979-02-01 1980-08-07
NL8204628A (en) * 1982-11-30 1984-06-18 Philips Nv DEVICE FOR SIGNALING A PARTICULAR CHARGING STATE OF A BATTERY BATTERY.
JPH04262277A (en) * 1991-01-28 1992-09-17 Mitsubishi Electric Corp Battery

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3622991A1 (en) * 1986-07-09 1988-01-21 Braun Ag DISCHARGE INDICATOR FOR A BATTERY
DE4225703A1 (en) * 1991-10-01 1993-04-08 Apple Computer ENERGY MANAGEMENT SYSTEM FOR BATTERY-POWERED COMPUTERS

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