IT201900012150A1

IT201900012150A1 - Adaptable battery holder system and battery replacement element for adapting a battery holder

Info

Publication number: IT201900012150A1
Application number: IT102019000012150A
Authority: IT
Inventors: Giacomo Beniacar
Original assignee: Giacomo Beniacar
Priority date: 2019-07-17
Filing date: 2019-07-17
Publication date: 2021-01-17

Description

Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo "Sistema di portabatterie adattabile ed elemento sostitutivo di batteria per l’adattamento di un portabatterie” Description of the industrial invention entitled "Adaptable battery holder system and battery replacement element for adapting a battery holder"

La presente invenzione si riferisce ad un sistema di portabatterie adattabile e ad un elemento sostitutivo di batteria per l’adattamento di un portabatterie. The present invention refers to an adaptable battery holder system and to a battery replacement element for adapting a battery holder.

Nella tecnica nota sono conosciuti dispositivi portabatterie costituiti da una pluralità di sedi, con ciascuna sede adatta ad accogliere una specifica batteria standard. Le sedi sono dotate di contatti elettrici per collegarsi ai corrispondenti poli della batteria inserita nella sede e i contatti elettrici sono fra loro interconnessi così da collegare in serie le batterie in tutte le sedi del portabatterie. In the known art, battery holder devices are known which consist of a plurality of seats, with each seat suitable for receiving a specific standard battery. The seats are equipped with electrical contacts to connect to the corresponding poles of the battery inserted in the seat and the electrical contacts are interconnected so as to connect the batteries in series in all the seats of the battery holder.

Tali portabatterie possono essere dispositivi di alimentazione esterna per apparecchiature elettriche, vale a dire possono comprendere un cavo che esce dal portabatterie per essere connesso ad una separata apparecchiatura per fornirle l’alimentazione elettrica, oppure possono essere direttamente contenuti all’interno di una apparecchiatura elettrica alimentata a batteria. These battery holders can be external power supply devices for electrical equipment, that is to say they can comprise a cable that comes out of the battery holder to be connected to a separate equipment to supply it with electrical power, or they can be directly contained within a powered electrical equipment. battery powered.

In ogni caso, il numero di sedi per le batterie stabilisce la tensione elettrica fornita dal portabatterie a seconda del tipo di batteria elettrica alloggiata nelle sedi. Ad esempio, nel caso di batterie elettriche con tensione elettrica nominale di 1,5V, un portabatterie con 4 sedi fornisce una tensione nominale di 6V, uno con 5 sedi fornisce una tensione nominale di 7,5V e così via. In any case, the number of seats for the batteries establishes the electrical voltage supplied by the battery holder according to the type of electric battery housed in the seats. For example, in the case of electric batteries with a nominal voltage of 1.5V, a battery holder with 4 seats provides a nominal voltage of 6V, one with 5 seats provides a nominal voltage of 7.5V, and so on.

Nel caso di portabatterie esterni sono anche state proposte soluzioni formate da un portabatterie con un numero relativamente elevato di sedi (ad esempio dieci sedi) e un commutatore che permette di prelevare la tensione in punti intermedi della serie di batterie alloggiate nel portabatterie. In tale modo, agendo sul commutatore è possibile prelevare dal portabatterie tensioni intermedie a quella fornita dalla serie totale di batterie nel portabatterie. Tale soluzione è però applicabile solo con portabatterie appositamente realizzati e, comunque, non è utilizzabile con portabatterie interni ad apparecchiature alimentate a batteria. In the case of external battery holders, solutions have also been proposed consisting of a battery holder with a relatively large number of seats (for example ten seats) and a switch that allows the voltage to be taken at intermediate points of the series of batteries housed in the battery holder. In this way, by acting on the switch it is possible to take from the battery holder voltages that are intermediate to that supplied by the total series of batteries in the battery holder. However, this solution can only be applied with specially made battery holders and, in any case, it cannot be used with battery holders inside battery-powered equipment.

Scopo generale della presente invenzione è fornire un sistema di portabatterie che è adattabile con maggiore semplicità rispetto alla tecnica nota e anche un elemento sostitutivo di batteria per l’adattamento di un portabatterie. The general purpose of the present invention is to provide a battery holder system that is adaptable with greater simplicity than the known art and also a battery replacement element for adapting a battery holder.

In vista di tale scopo si è pensato di realizzare, secondo l'invenzione, un elemento sostitutivo di una batteria elettrica, avente una forma adatta per essere accoglibile in una sede di un portabatterie al posto di una batteria elettrica da sostituire, e dotato di due terminali elettrici in una posizione corrispondente ai poli della batteria da sostituire, i due terminali elettrici essendo fra loro elettricamente interconnessi con minima resistenza elettrica. In view of this purpose, according to the invention, it was thought to provide a replacement element for an electric battery, having a shape suitable for being accommodated in a seat of a battery holder in place of an electric battery to be replaced, and equipped with two electrical terminals in a position corresponding to the poles of the battery to be replaced, the two electrical terminals being electrically interconnected with each other with minimum electrical resistance.

Sempre secondo l’invenzione, si è pensato di realizzare un sistema di portabatterie adattabile comprendente un portabatterie comprendente a sua volta un pluralità di sedi per alloggiare corrispondenti batterie, ciascuna sede essendo dotata di una coppia di elementi di contatto elettrico destinata a stabilire un contatto elettrico con corrispondenti poli di una batteria alloggiata nella sede, gli elementi di contatto di ciascuna sede essendo connessi agli altri elementi di contatto delle sedi vicine per realizzare una connessione in serie delle batterie alloggiate nelle sedi, con l’intera serie che ha estremi connessi in due terminali di estremità destinati alla connessione elettrica con un dispositivo elettrico da alimentare, caratterizzato dal fatto che in almeno una delle sedi della pluralità di sedi è alloggiato un elemento sostitutivo di batteria elettrica realizzato come sopra menzionato. Still according to the invention, it has been thought of realizing an adaptable battery holder system comprising a battery holder comprising in turn a plurality of seats for housing corresponding batteries, each seat being equipped with a pair of electrical contact elements intended to establish an electrical contact with corresponding poles of a battery housed in the seat, the contact elements of each seat being connected to the other contact elements of the neighboring seats to make a series connection of the batteries housed in the seats, with the entire series having ends connected in two end terminals intended for the electrical connection with an electrical device to be powered, characterized in that at least one of the seats of the plurality of seats accommodates an electric battery replacement element made as mentioned above.

Infine, si è pensato di fornire secondo l’invenzione, un kit composto da un portabatterie e da almeno un elemento sostitutivo di batteria elettrica realizzato come sopra menzionato. Finally, according to the invention, it was decided to provide a kit consisting of a battery holder and at least one replacement element for an electric battery made as mentioned above.

Per rendere più chiara la spiegazione dei principi innovativi della presente invenzione ed i suoi vantaggi rispetto alla tecnica nota si descriverà di seguito, con l'aiuto dei disegni allegati, una realizzazione esemplificativa applicante tali principi. Nei disegni: To clarify the explanation of the innovative principles of the present invention and its advantages with respect to the known art, an exemplary embodiment applying these principles will be described below, with the help of the attached drawings. In the drawings:

-figura 1 rappresenta una vista schematica di un sistema di portabatterie secondo l’invenzione; -figure 1 represents a schematic view of a battery holder system according to the invention;

-figura 2 rappresenta una vista schematica di un portabatterie entro un dispositivo elettrico adattato secondo l’invenzione. -figure 2 represents a schematic view of a battery holder within an electrical device adapted according to the invention.

Con riferimento alle figure, in figura 1 è mostrato un sistema di portabatterie secondo l’invenzione, indicato genericamente con 10. With reference to the figures, figure 1 shows a battery holder system according to the invention, generically indicated with 10.

Il sistema 10 comprende un portabatterie 27 che comprende a sua volta una pluralità di sedi 11 destinate ad alloggiare corrispondenti batterie 12. The system 10 comprises a battery holder 27 which in turn comprises a plurality of seats 11 intended to house corresponding batteries 12.

Ciascuna sede è dotata di una coppia di elementi di contatto elettrico 13, 14 per stabilire il contatto elettrico con corrispondenti poli 15, 16 di una batteria 12 alloggiata nella sede. Almeno uno di tale coppia di elementi di contatto può essere elasticamente cedevole (ad esempio una molla a spirale). Gli elementi di contatto 13 e 14 di ciascuna sede sono connessi agli altri contatti elettrici delle sedi vicine per realizzare una connessione in serie delle batterie alloggiate nelle sedi, con l’intera serie che ha estremi connessi in due terminali 21, 22 (ad esempio due cavi elettrici) destinati alla connessione elettrica con un dispositivo (non mostrato) da alimentare con il portabatterie. Eventualmente a tale scopo i due terminali 21 e 22 possono terminare in un adatto connettore elettrico 23. Each seat is equipped with a pair of electrical contact elements 13, 14 to establish electrical contact with corresponding poles 15, 16 of a battery 12 housed in the seat. At least one of this pair of contact elements can be elastically yielding (for example a spiral spring). The contact elements 13 and 14 of each seat are connected to the other electrical contacts of the neighboring seats to make a series connection of the batteries housed in the seats, with the entire series having ends connected in two terminals 21, 22 (for example two electric cables) intended for electrical connection with a device (not shown) to be powered with the battery holder. Possibly for this purpose the two terminals 21 and 22 can end in a suitable electrical connector 23.

La forma delle sedi e degli elementi di contatto elettrico e la disposizione degli elementi di contatto elettrico nella sede dipenderanno naturalmente dalla forma e disposizione dei poli delle batterie impiegate. Ad esempio, a scopo descrittivo nei disegni sono mostrate batterie di tipo AA o AAA e corrispondenti sedi nel portabatterie. Naturalmente, il tecnico potrà facilmente immaginare l’impiego di altre batterie e adatte sedi nel portabatterie. Le batterie possono essere di tipo ricaricabile oppure usa e getta. The shape of the seats and of the electrical contact elements and the arrangement of the electrical contact elements in the seat will naturally depend on the shape and arrangement of the poles of the batteries used. For example, for descriptive purposes, the drawings show AA or AAA type batteries and corresponding seats in the battery holder. Of course, the technician can easily imagine the use of other batteries and suitable seats in the battery holder. The batteries can be rechargeable or disposable.

Secondo l’invenzione è anche previsto almeno un elemento sostitutivo 17 con una forma compatibile a quella delle batterie 12 per essere accoglibile in una sede 11 al posto di una batteria. Tale elemento sostitutivo 17 comprende anch’esso due terminali o poli 18, 19 analoghi ai poli 15, 16 di una batteria 12, ma tali poli sono fra loro elettricamente interconnessi con minima resistenza elettrica. Con minima resistenza elettrica si intende una situazione di sostanziale cortocircuito fra i terminali. La connessione elettrica a minima resistenza può essere formata da uno spezzone di filo elettrico o da un corpo in materiale conduttore. According to the invention, at least one replacement element 17 is also provided with a shape compatible with that of the batteries 12 to be accommodated in a seat 11 instead of a battery. This replacement element 17 also includes two terminals or poles 18, 19 similar to poles 15, 16 of a battery 12, but these poles are electrically interconnected with each other with minimal electrical resistance. With minimum electrical resistance we mean a situation of substantial short circuit between the terminals. The minimum resistance electrical connection can be formed by a piece of electrical wire or by a body in conductive material.

Ad esempio i poli 18, 19 possono essere i due estremi, o essere formati ai due estremi, di un pezzo metallico 20 che percorre il corpo dell’elemento sostitutivo 17 fra i due poli 18, 19. Vantaggiosamente, l’elemento 17 può anche comprendere un corpo esterno elettricamente isolante 24 dal quale si affacciano i due contatti elettrici 18, 19 nelle adatte posizioni per contattare gli elementi di contatto elettrico delle sedi nel portabatterie. Tale corpo isolante può avere dimensioni comparabili a quelle del corpo esterno di una batteria che l’elemento deve sostituire nella sede. For example, the poles 18, 19 can be the two ends, or be formed at the two ends, of a metal piece 20 which runs through the body of the replacement element 17 between the two poles 18, 19. Advantageously, the element 17 can also comprising an electrically insulating external body 24 from which the two electrical contacts 18, 19 face in suitable positions for contacting the electrical contact elements of the seats in the battery holder. This insulating body can have dimensions comparable to those of the external body of a battery that the element must replace in the seat.

Secondo l’invenzione, si realizza perciò una “falsa pila” o “pseudo pila”. Preferibilmente, questa "falsa pila" comprenderà un conduttore elettrico, e potrà avere identiche dimensioni e identica collocazione dei poli della pila che è destinata a sostituire. According to the invention, a "false pile" or "pseudo pile" is therefore created. Preferably, this "false cell" will comprise an electrical conductor, and may have identical dimensions and identical pole positions of the cell it is intended to replace.

Ad esempio nel caso di batterie cilindriche con poli sulle opposte basi del cilindro, l’elemento sostitutivo 17 può comprendere un pezzo metallico 20 a forma di chiodo o bullone. Su tale pezzo metallico può essere anche calzato un elemento tubolare o cilindro isolante cavo in materiale isolante (ad esempio plastica) che forma il corpo isolante 24. Il corpo isolante può essere anche direttamente stampato sul pezzo metallico 20. La testa del pezzo metallico può anche essere riportata su un corpo di diametro sostanzialmente uniforme. For example, in the case of cylindrical batteries with poles on the opposite cylinder bases, the replacement element 17 can comprise a metal piece 20 in the shape of a nail or bolt. A tubular element or hollow insulating cylinder made of insulating material (for example plastic) which forms the insulating body 24 can also be fitted onto this metal piece 24. The insulating body can also be directly molded on the metal piece 20. The head of the metal piece can also be be applied to a body of substantially uniform diameter.

La testa e la punta del pezzo metallico 20 a forma di chiodo o bullone possono così formare direttamente i due terminali 18 e 19. L’elemento sostitutivo 17 può in tale modo essere formato da due soli pezzi. Vantaggiosamente, testa e punta che formano i terminali 18 e 19 possono anche essere ricoperti con adatto materiale conduttore inossidabili o essere direttamente trattati per essere inossidabili. The head and the tip of the metal piece 20 in the shape of a nail or bolt can thus directly form the two terminals 18 and 19. The replacement element 17 can thus be formed by only two pieces. Advantageously, the head and tip forming the terminals 18 and 19 can also be coated with suitable conductive stainless material or be directly treated to be stainless.

Il pezzo metallico può essere anche formato da una sottile lamina metallica eventualmente conformata agli estremi per realizzare i due terminali 18, 19 di adatta forma. The metal piece can also be formed by a thin metal sheet possibly shaped at the ends to make the two terminals 18, 19 of suitable shape.

Il corpo isolante può essere anche realizzato in materiale trasparente o semitrasparente, così da evidenziare all’utilizzatore il fatto che il dispositivo non è una batteria elettrica e permettergli di distinguerla prontamente dalle vere batterie. The insulating body can also be made of transparent or semi-transparent material, so as to highlight to the user the fact that the device is not an electric battery and allow him to readily distinguish it from real batteries.

Alloggiando solo batterie elettriche 12 in tutte le sedi del portabatterie si otterrà un sistema con la massima tensione fornibile (ad esempio con batterie da 1.5V e dieci sedi si otterrà una tensione massima di 15V). By housing only 12 electric batteries in all the battery holder seats, a system with the maximum voltage that can be supplied will be obtained (for example, with 1.5V batteries and ten seats, a maximum voltage of 15V will be obtained).

Inserendo elementi sostitutivi 17 al posto di alcune batterie si otterrà una corrispondente diminuzione della tensione fornita dal portabatterie, gli elementi 17 realizzando di fatto un cortocircuito fra gli elementi di contatto 13, 14 della sede che accoglie l’elemento sostitutivo 17. E’ così possibile avere un sistema adattabile 10 nel quale si può facilmente ridurre la tensione fornita con salti di tensione pari ad una batteria o multipli. By inserting replacement elements 17 in place of some batteries, a corresponding decrease in the voltage supplied by the battery holder will be obtained, the elements 17 effectively creating a short circuit between the contact elements 13, 14 of the seat that houses the replacement element 17. It is thus possible having an adaptable system 10 in which the supplied voltage can be easily reduced with voltage jumps equal to one battery or multiple.

E’ anche stato trovato che molte apparecchiature elettriche alimentate a batteria possono funzionare con tensioni più basse della tensione massima fornibile dalle batterie che essi possono accogliere. Infatti, i progettisti in genere considerano che una apparecchiatura alimentata a batterie deve funzionare per un certo tempo anche quando la tensione di alimentazione decresce a causa della progressiva scarica delle batterie. Con batterie relativamente cariche una apparecchiatura elettrica potrebbe perciò funzionare anche, ad esempio, con una o due batterie in meno. E’ così possibile alloggiare in un apparecchio un numero minore di batterie rispetto a quanto previsto dal suo portabatterie ed inserire un elemento sostitutivo 17 al posto di ciascuna batteria mancante. Ciò è mostrato a titolo di esempio in figura 2 dove un apparecchiatura elettrica 25 (ad esempio una torcia elettrica) ha nel proprio portabatterie 26 (eventualmente chiuso da un coperchio, non mostrato)un elemento 17 che sostituisce una batteria, delle quattro accoglibili nel dispositivo. It has also been found that many battery-powered electrical equipment can operate with voltages lower than the maximum voltage that can be supplied by the batteries that they can accommodate. In fact, designers generally consider that a battery-powered equipment must operate for a certain time even when the supply voltage decreases due to the progressive discharge of the batteries. With relatively charged batteries, an electrical device could therefore also operate, for example, with one or two fewer batteries. It is thus possible to house fewer batteries in a device than its battery holder and insert a replacement element 17 in place of each missing battery. This is shown by way of example in Figure 2 where an electrical equipment 25 (for example a flashlight) has in its battery holder 26 (possibly closed by a lid, not shown) an element 17 which replaces a battery, of the four that can be accommodated in the device .

Ciò permette ad esempio di fare funzionare una apparecchiatura con un voltaggio inferiore e quindi utilizzare l’elemento sostitutivo al posto di una vera batteria. This allows for example to operate equipment with a lower voltage and then use the replacement element instead of a real battery.

L’elemento sostitutivo secondo l’invenzione, oltre ad essere utilizzato nella creazione di un alimentatore a batteria, a voltaggio variabile, potrà anche vantaggiosamente rimpiazzare una o più batterie elettriche in qualunque adatto dispositivo alimentato da più batterie. Si potrebbe così variare a piacere il voltaggio di alimentazione, in modo sicuro, economico e affidabile. Si potrebbe anche progettare un dispositivo elettrico alimentato a batterie tenendo conto della possibilità di utilizzo degli elementi sostitutivi realizzati secondo la presente invenzione. The replacement element according to the invention, in addition to being used in the creation of a battery power supply, with variable voltage, can also advantageously replace one or more electric batteries in any suitable device powered by multiple batteries. In this way, the power supply voltage could be varied as desired, in a safe, economical and reliable way. An electric device powered by batteries could also be designed taking into account the possibility of using the replacement elements made according to the present invention.

E’ a questo punto chiaro come si siano raggiunti gli scopi dell’invenzione, fornendo un elemento sostitutivo di batteria che permette di adattare un portabatterie o di realizzare un sistema di portabatterie adattabile facilmente per fornire tensioni differenti. At this point it is clear how the purposes of the invention have been achieved by providing a replacement battery element that allows you to adapt a battery holder or to create a battery holder system that can be easily adapted to provide different voltages.

Naturalmente, la descrizione sopra fatta di realizzazioni applicanti i principi innovativi della presente invenzione è riportata a titolo esemplificativo di tali principi innovativi e non deve perciò essere presa a limitazione dell'ambito di privativa qui rivendicato. Naturally, the above description of embodiments applying the innovative principles of the present invention is given by way of example of these innovative principles and must therefore not be taken as a limitation of the patent scope claimed herein.

Ad esempio, come già sopra scritto, il portabatterie e gli elementi sostitutivi 17 possono avere forma differente da quella mostrata, come facilmente immaginabile dal tecnico, conformandosi alla forma di varie batterie standard in commercio. Inoltre, l’elemento sostitutivo può essere privo di un involucro isolante (sebbene un involucro esterno isolante sia preferibile), o avere involucro isolante di dimensioni ridotte rispetto al corpo della batteria che deve sostituire. For example, as already written above, the battery holder and the replacement elements 17 can have a different shape from that shown, as easily imagined by the technician, conforming to the shape of various standard batteries on the market. Furthermore, the replacement element can be without an insulating casing (although an insulating outer casing is preferable), or have an insulating casing of reduced dimensions compared to the body of the battery that must be replaced.

Il portabatterie 27 può anche comprendere un involucro apribile di contenimento (mostrato a tratteggio in figura 1 e indicato con 28) dal quale escono ad esempio i fili 21, 22 oppure anche con il connettore 23 sulla sua superficie per innestare una adatta spina elettrica. The battery holder 27 can also comprise an openable containment casing (shown in broken lines in Figure 1 and indicated with 28) from which for example the wires 21, 22 or even with the connector 23 on its surface to insert a suitable electric plug come out.

Grazie all’invenzione è possibile fornire un kit (ad esempio in una unica confezione) comprendente un portabatterie 27 e un certo numero di elementi sostitutivi di adattamento 17 (ad esempio, almeno uno ma, vantaggiosamente, in un numero pari al numero di sedi del portabatterie meno uno), così da poter fornire una alimentazione con tensione variabile variando il numero di elementi sostitutivi e, corrispondentemente, il numero di batterie nel portabatterie. Ad esempio, è così possibile ottenere una tensione variabile da quella di una sola batteria alla tensione fornita dal numero massimo di batterie (pari al numero di sedi) alloggiabili nel portabatterie. Thanks to the invention it is possible to provide a kit (for example in a single package) comprising a battery holder 27 and a certain number of replacement adapting elements 17 (for example, at least one but, advantageously, in a number equal to the number of seats of the battery holder minus one), so as to be able to supply a power supply with variable voltage by varying the number of replacement elements and, correspondingly, the number of batteries in the battery holder. For example, it is thus possible to obtain a variable voltage from that of a single battery to the voltage supplied by the maximum number of batteries (equal to the number of seats) that can be housed in the battery holder.

Nel caso di impiego di batterie ricaricabili non c’è alcun rischio nella ricarica di una serie di batterie contenente anche uno o più elementi sostitutivi, vista la bassa resistenza elettrica di essi. In the case of using rechargeable batteries, there is no risk in recharging a series of batteries also containing one or more replacement elements, given their low electrical resistance.

Claims

Claims 1. An element (17) replacing an electric battery, having a shape suitable to be accommodated in a seat (11) of a battery holder (27) in place of an electric battery (12) to be replaced, and equipped with two electric terminals (18, 19) in a position corresponding to the poles of the battery to be replaced, the two electrical terminals (18, 19) being electrically interconnected with each other with minimum electrical resistance.

2. Element (17) replacing an electric battery according to claim 1, characterized in that it is equipped with an electrically insulating external body (24) from which the said two electric terminals (18, 19) overlook.

3. Element (17) replacing an electric battery according to claim 1, characterized by the fact of comprising a metal piece (20) which forms or connects the two terminals (18, 19) inside the battery replacement element.

4. Element (17) replacing an electric battery according to claim 1, characterized in that it has the shape of a cylinder with the two electric terminals (18, 19) placed on opposite bases of the cylinder.

5. Element (17) replacing an electric battery according to claim 3, characterized in that the metal piece (20) has the shape of a nail or bolt with a head and a tip which form or are connected respectively to the two terminals (18, 19 ).

6. Element (17) replacing an electric battery according to claims 2 and 5, characterized in that the electrically insulating outer body (24) has a cylindrical tubular shape fitted on the metal piece (20).

7. Adaptable battery holder system comprising a battery holder (27) comprising in turn a plurality of seats (11) for housing corresponding batteries (12), each seat being equipped with a pair of electrical contact elements (13, 14) intended to establish an electrical contact with corresponding poles (15, 16) of a battery (12) housed in the seat, the contact elements (13, 14) of each seat being connected to the other contact elements (13, 14) of the neighboring seats to make a series connection of the batteries housed in the housings, with the entire series having ends connected in two end terminals (21, 22) intended for the electrical connection with an electrical device to be powered, characterized by the fact that in at least one of the seats the plurality of seats (11) houses an electric battery replacement element (17) made according to any one of claims 1 to 6.

8. Adaptable battery holder system according to claim 7, characterized in that the two end terminals are connected to an electrical connector (23).

Kit consisting of a battery holder (10) and at least one replacement element (17) for an electric battery made according to any one of claims 1 to 6.