DE9407420U1

DE9407420U1 - Lade-Expander

Info

Publication number: DE9407420U1
Application number: DE9407420U
Authority: DE
Original assignee: HUSKE JUERGEN DIPL ING
Current assignee: HUSKE JUERGEN DIPL ING
Priority date: 1994-05-03
Filing date: 1994-05-03
Publication date: 1994-11-17
Anticipated expiration: 2004-05-04

Description

Dipl.-Ing. Jürgen Hußke
Raithweg 33
73614 Schorndorf
priv. Tel. 07181/44216
dienstl. Tel. 0711/6854449

Patentamt München

Abt. Gebrauchsmusterschutz

80297 München

Beschreibung Lade-Expander
Sinn und Zweck des Gerätes

Derzeitiger Zustand

Hochleistungsladegeräte zum Aufladen von NC-Akkus haben in der Regel einen, maximal zwei Ausgänge für die anzuschließenden Akkus. Das ist in der elektrischen Verlustleistung bei großer Zellenzahl und gleichzeitig hohen Ladeströmen technisch begründet. Im Modellbau mit elektrischem Antrieb, wie Elektro-FlugmodelIe, Autos und Schiffe werden heute zur Durchführung eines kontinuierlichen Modellbetriebes in der Regel mehrere Antriebsakkus für den schnellen Wechsel auf dem Sportgelände verwendet. Das Aufladen der Akkus für diesen Wechselbetrieb wird aus Zeit- und Energiegründen zu Hause vorgenommen. Man geht dabei wie folgt vor: Akku Nr.1 wird an das Ladegerät angeschlossen. Nach beendeter VoI ladung (akustisches Signal) muß man Akku Nr.2 anstecken, nach erneuter VoI ladung ist Akku Nr.2 gegen Akku Nr.3 zu tauschen, usw. Wenn man z.B. 8 Akkusätze aufladen möchte, so ist eben achtmal die Prozedur zu wiederholen. Man rechnet bei den sogenannten Schnelladeakkus mit einer Ladezeit von ca. 30min. Der Operateur müßte also ca. 4Std. für den Ladevorgang zur Verfugung stehen.

Aufgabe des Lade-Expanders

Der Lade-Expander als Zusatzgerät zu einem Ladegerät automatisiert das Umstecken (wechseln) der Akkus zum Zweck des Aufladens. Dabei ist die persönliche Anwesenheit nicht mehr erforderlich. Es ergibt sich der interessante Aspekt der Verwendung einer beliebigen Netzschaltuhr zum definierten Ladebeginn. Beispiel: Man hat 8 Akkus vor dem Model If lugtag aufzuladen. Die Schaltuhr wird auf 3 Uhr gestellt. Am Morgen des Flugtages findet man 8 vollgeladene Akkus vor. Das Management des Akkuwechsels übernahm der Lade-Expander. Er macht, wie der Name aussagt, aus einem Ladegeräteausgang, je nach Ausführung, acht Ladeausgänge.

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Technischer Aufbau

Der Lade-Expander ist als Zusatzgerät zu einem beliebigen selbststartenden Computer lader konzipiert worden. Er wird statt eines Flugakkus an die Ladebuchsen des Computerladegerätes angeschlossen. Am Lader selbst wird nichts geändert oder beeinflusst. An den Lade-Expander können entsprechend der Ausführung bis 8 Stück zu ladende Akkusätze angesteckt werden. Die Zellenzahl und die Kapazität pro Kanal kann verschieden sein, sie müssen nur in die Spezifikation des Laders passen. Nach dem Anstecken der Komponenten beginnt der Computer lader automatisch die Aufladung von Akku 1. Die Abschaltung des Akkus durch das Ladegerät wird vom Lade-Expander erkannt und der Ladeweg auf Akku 2 umgeschaltet. Ist dieser aufgeladen, erfolgt eine Weiterschaltung auf Akku 3 usw. Auch das Nichtvorhandensein eines Akkus wird erkannt. In diesem Fall erfolgt eine Weierschaltung.

Die Betriebsspannungsversorgung für die Elektronik des Lade-Expanders kann entweder durch paralleles Anklemmen an das Netzgerät oder den Autoakku bewerkstelligt werden. Die Ladekanäle des Expanders sind extrem niederohmig (galvanisch) ausgelegt, so daß die Akkuparameter beim Vermessen durch den Computerlader nicht verfälscht werden. Die Umschaltelektronik wird von einem Ladestromdetektor getaktet. Eine Time-Out-Schaltung verhindert das Weiterschalten zum nächsten Ladekanal außerhalb des regulären Ladeendes. Das Gerät ist auf einfachste Handhabung ausgelegt und enthält lediglich eine Reset-Taste für den Start bei Ladestelle 1. Diese Taste muß nur betätigt werden, wenn der Akku Nr.1 nicht innerhalb ca. 40s angesteckt wurde. Der Lade-Expander erkennt dann "Kein Akku vorhanden" und schaltet auf den nächsten Ladezweig um. Der jeweils aktive Ladekanal wird mittels Leuchtdiode angezeigt.

Patentamt München

Abt. Gebrauchsmusterschutz

80297 München

01.05.1994

Antrag auf Gebrauchsmusterschutz für
Lade—Expander

Branche: Elektrotechnik/Elektronik, Modellbauzubehör Sinn und Zweck des Gerätes

Derzeitiger Zustand

Hochleistungsladegeräte zum Aufladen von NC-Akkus haben in der Regel einen, maximal zwei Ausgänge für die anzuschließenden Akkus. Das ist in der elektrischen Verlustleistung bei großer Zellenzahl und gleichzeitig hohen Ladeströmen technisch begründet. Im Modellbau mit elektrischem Antrieb, wie Elektro-Flugmodelle, Autos und Schiffe werden heute zur Durchführung eines kontinuierlichen Modellbetriebes in der Regel mehrere Antriebsakkus für den schnellen Wechsel auf dem Sportgelände verwendet. Das Aufladen der Akkus für diesen Wechselbetrieb wird aus Zeit- und Energiegründen zu Hause vorgenommen. Man geht dabei wie folgt vor: Akku Nr.1 wird an das Ladegerät angeschlossen. Nach beendeter Volladung (akustisches Signal) muß man Akku Nr.2 anstecken, nach erneuter Volladung ist Akku Nr.2 gegen Akku Nr.3 zu tauschen, usw. Wenn man z.B. 8 Akkusätze aufladen möchte, so ist eben achtmal die Prozedur zu wiederholen. Man rechnet bei den sogenannten Schnelladeakkus mit einer Ladezeit von ca. 30min. Der Operateur müßte also ca. 4Std. für den Ladevorgang zur Verfügung stehen.

Aufgabe des Lade-Expanders

Der Lade-Expander als Zusatzgerät zu einem Ladegerät automatisiert das Umstecken (wechseln) der Akkus zum Zweck des Aufladens. Dabei ist die persönliche Anwesenheit nicht mehr erforderlich. Es ergibt sich der interessante Aspekt der Verwendung einer beliebigen Netzschaltuhr zum definierten Ladebeginn. Beispiel: Man hat 8 Akkus vor dem Modellflugtag aufzuladen. Die Schaltuhr wird auf 3 Uhr gestellt. Am Morgen des Flugtages findet man 8 vollgeladene Akkus vor. Das Management des Akkuwechsels übernahm der Lade-Expander. Er macht, wie der Name aussagt, aus einem Ladegeräteausgang, je nach Ausführung, acht Ladeausgänge.

Technischer Aufbau

Zu schützende Kriterien

1. Schutz der Idee

Die Idee ist es, den Ladeausgang eines Akkuladegerätes durch einen elektronischen Umschalters zu vervielfältigen. Die Umschaltfunktion wird von der Erkennung der jeweiligen Akkuvolladung gesteuert.Nicht belegte Ladeausgänge werden erkannt und übersprungen

2. Schutz der Gestaltung, Form und Ausführung ,

2.1 Die Buchsen für die Akkus und der Reset-Taster befinden

sich an der Frontseite des Gehäuses. 2.2.Die Zuleitung zum Ladegerät, versehen mit Bananensteckern und die Kabel für die Stromversorgung, die Polklemmen

besitzen, werden rückseitig aus dem Gehäuse geführt. 2.3.Jeder Ladekanal wird mit einer Leuchtdiode angezeigt, die leuchtet, wenn der "Schaltarm" den Ladekanal freigibt.

3. Schutz der Produkteigenschaften

3.1.Der Lade-Expander ist eigenstartfähig, d.h. es sind keine

manuelle Bedienhandlungen erforderlich. Damit ist der oben beschriebene Schaltuhrbetrieb möglich.

3.2.Der Lade-Expander schaltet nach Aufladung aller angeschlossenen Akkus ab, d.h. alle Ladezweige sind inaktiv.

3.3.Ist an einem beliebigen Ladeausgang kein Akku angeschlossen, erfolgt eine automatische Weiterschaltung zum nächsten Ladeausgang.

Der Lade-Expander existiert nach eigenen Recherchen weltweit nach diesem Prinzip noch nicht.

Jürgen Hußke

Claims

Dipl.-Ing. Jürgen Hußke Raithweg 33 73614 Schorndorf priv. Tel. 07181/44216 dienstl. Tel. 0711/6854449 Patentamt München Abt. Gebrauchsmusterschutz 80297 München Schutzanprüche Lade-Expander

1. Elektronisch gesteuerter Schrittschalter, der einen Eingang für das Ladegerät und mehrere Ausgänge für die Akkus enthält,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Ausbleiben des Ladestromes {Vollerkennung) zur Weiterschaltung benutzt wird,

daß die Elektronik einen nicht angeschlossenen Akku erkennt und eine Weiterschaltung zum nächsten Kanal veranlaßt,

daß die Elektronik kurzzeitige Ladestromunterbrechungen ausblendet (wie sie beim Zyklus "Akku-Messen" auftreten), daß sich die Elektronik in einem Kunstoffgehäuse befindet, an dessen Vorderseite Buchsen und Anzeigedioden für die Akkus und an dessen Hinterseite ein Kabel für den Anschluß des Ladegerätes und ein Kabel für die Stromversorgung befindet,

daß die Leuchtdioden den jeweils durchgeschalteten Ladekanal anzeigen.

2. Elektronik nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichnet,

daß die Detektierung des Ladestromes durch einen Reedkontakt in einer Spule erfolgt, daß zur galvanischen Trennung und zum bidirektionalen Stromfluß in den Ladekanälen Relais zum Einsatz kommen, daß während des Umschaltvorganges kurzzeitig alle Ladekanäle stromlos sind (zur Sicherheit gegen unterschiedliche Relais-Schaltzeiten), daß nach Abarbeiten aller Ladekanäle die Weiterschaltung blockiert wird (Fertig-Zustand).

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