SE515554C2

SE515554C2 - Device releasably placed and coupled between DC power source and electrical portable user unit

Info

Publication number: SE515554C2
Application number: SE9502082A
Authority: SE
Inventors: Jan Karlqvist
Original assignee: Jan Karlqvist
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1995-06-07
Publication date: 2001-08-27
Also published as: SE9502082D0; SE9502082L

Abstract

A control unit (80), dependent upon the sensor signal, produces a control signal which it delivers to a control output (140). The control signal can adopt at least one first value or a second value. A valve unit (40) has first (50) and second (60) poles and a control input (65) connected to the control output (140). The valve unit has a closed state dependent upon the first control signal value, in which state the first pole is electrically connected with the second pole, and a broken state dependent upon the second control signal value, in which state the connection is broken between the first and second poles. The first pole is connected with the first contact unit and the second pole with the second contact unit. The sensor unit (70, 80, 38) is so coupled in relation to the valve unit that sensor signals are generated independently of the valve unit state.

Description

20 25 .än 35 515 554 2 brukningsenhet. Anordningen innefattar ett första kontaktor- gan, och ett andra kontaktorgan för kontaktering med elför- brukningsenheten och/eller ett eller ett par batteripoler. 20 25 .than 35 515 554 2 farm unit. The device comprises a first contact means, and a second contact means for contacting the electricity consumption unit and / or one or a pair of battery poles.

Vidare innefattar anordningen en sensorenhet som är anordnad att alstra en sensorsignal i beroende av en spänningspoten- tial mellan det första kontaktorganet och det andra kontakt- organet eller i beroende av en elektrisk ström från det första kontaktorganet till det andra kontaktorganet. Anord- ningen innefattar vidare en styrenhet som i beroende av sensorsignalen är anordnad att alstra en styrsignal och leve- rera styrsignalen till en styrutgång. Styrsignalen kan inta ett första värde eller ett andra värde.The device further comprises a sensor unit which is arranged to generate a sensor signal in dependence on a voltage potential between the first contact means and the second contact means or in dependence on an electric current from the first contact means to the second contact means. The device further comprises a control unit which, depending on the sensor signal, is arranged to generate a control signal and deliver the control signal to a control output. The control signal can assume a first value or a second value.

En, i anordningen ingående, ventilenhet har en första pol och en andra pol samt en styringång som är förbunden med styr- utgången, och ventilenheten har ett slutet tillstånd i be- roende av det första styrsignalvärdet, vid vilket tillstånd den första polen är elektriskt förbunden med den andra polen, och ett brutet tillstànd i beroende av det andra styrsignal- värdet, vid vilket tillstånd förbindelsen genom ventilen är väsentligen bruten mellan den första polen och den andra polen. Den första polen är förbunden med det första kontakt- organet och den andra polen är förbunden med det andra kon- taktorganet.A valve unit included in the device has a first pole and a second pole and a control input which is connected to the control output, and the valve unit has a closed state depending on the first control signal value, in which state the first pole is electrically connected with the second pole, and a broken state depending on the second control signal value, at which state the connection through the valve is substantially broken between the first pole and the second pole. The first pole is connected to the first contact means and the second pole is connected to the second contact means.

Enligt en utföringsform av uppfinningen innefattar styren- heten en datorenhet varvid datorenheten är anordnad att registrera en förutbestämd förändring av sensorsignalen och i beroende därav alstra det första styrsignalvärdet under en första tidsperiod så att ventilen sluts och elförbrukningsut- rustningen förses med kraft. Efter den första tidsperioden är datorenheten anordnad att alstra det andra styrsignalvärdet så att kraftförsörjningen bryts till elförbrukningsutrust- ningen. Datorenheten är vidare anordnad att alstra en in- dikatorsignal efter en andra tidsperiod, vilken andra tids- period är kortare än den första tidsperioden. Indikatorsigna- len kan utnyttjas för att uppmärksamma en användare av elför- brukningsutrustningen om att den första tidsperioden närmar sig sitt slut och att kraftförsörjningen kommer att brytas lO 15 20 25 50 35 515 554 3 inom en förutbestämd tidsrymd.According to an embodiment of the invention, the control unit comprises a computer unit, the computer unit being arranged to register a predetermined change of the sensor signal and, depending on this, generate the first control signal value during a first time period so that the valve closes and the power consumption equipment is supplied with power. After the first time period, the computer unit is arranged to generate the second control signal value so that the power supply to the electricity consumption equipment is interrupted. The computer unit is further arranged to generate an indicator signal after a second time period, which second time period is shorter than the first time period. The indicator signal can be used to alert a user of the electricity consumption equipment that the first time period is coming to an end and that the power supply will be interrupted within a predetermined period of time.

Enligt en variant av uppfinningen är datorenheten anordnad att registrera en förutbestämd förändring av sensorsignalen och i beroende därav alstra en styrsignal som växlar mellan det första styrsignalvärdet och det andra styrsignalvärdet under en fösta tidsperiod. Genom val av frekvens och pulsför- hållande för styrsignalen kan kraftförsörjningen till elför- brukningsutrustningen regleras. Om elförbrukningsutrustningen är en ficklampa så kan dess ljusintensitet regleras. Efter den första tidsperioden är datorenheten anordnad att alstra det andra styrsignalvärdet så att strömförsörjningen väsent- ligen upphör.According to a variant of the invention, the computer unit is arranged to register a predetermined change of the sensor signal and in dependence thereon generate a control signal which alternates between the first control signal value and the second control signal value for a fixed period of time. By selecting the frequency and pulse ratio for the control signal, the power supply to the electricity consumption equipment can be regulated. If the electricity consumption equipment is a flashlight, its light intensity can be regulated. After the first time period, the computer unit is arranged to generate the second control signal value so that the power supply substantially ceases.

Enligt en variant av uppfinningen innefattar styrenheten dels en datorenhet och dels en minnesenhet. Minnesenheten innefat- tar ett minnesblock med ett nollställbart räknevärde. Dator- enheten är anordnad att registrera en förutbestämd förändring av sensorsignalen och i beroende därav alstra det första styrsignalvärdet under en första tidsperiod,och efter den första tidsperioden alstra det andra styrsignalvärdet. Dator- enheten är vidare anordnad att läsa av räknevärdet, addera ett tal till räknevärdet och lagra det resulterande räknevär- det i minnesblocket i minnesenheten under eller i anslutning till den första tidsperioden. Det i minnesblocket lagrade talet är en indikation på elförbrukningsutrustningens drift- tid. Genom avläsning och kontroll av talets värde kan kompo- nenter, såsom exempelvis glödlampor, i utrustningen bytas ut precis innan de uppnår sådan drifttid att sannolikheten för felfunktion ökar. En mängd elektroniska och elektriska kompo- nenter följer den så kallade badkarskurvan vad gäller fel- frekvens, och i många användningsområden är det viktigt att elförbrukningsutrustningens komponenter med säkerhet befinner sig i den tidsperiod av komponentlivstiden som har lägst felfrekvens.According to a variant of the invention, the control unit comprises partly a computer unit and partly a memory unit. The memory unit includes a memory block with a reset count value. The computer unit is arranged to register a predetermined change of the sensor signal and, depending on this, generate the first control signal value during a first time period, and after the first time period generate the second control signal value. The computer unit is further arranged to read the count value, add a number to the count value and store the resulting count value in the memory block in the memory unit during or in connection with the first time period. The number stored in the memory block is an indication of the operating time of the electricity consumption equipment. By reading and checking the value of the number, components, such as light bulbs, in the equipment can be replaced just before they reach such an operating time that the probability of a malfunction increases. A number of electronic and electrical components follow the so-called bathtub curve in terms of fault frequency, and in many areas of use it is important that the components of the electricity consumption equipment are certainly in the time period of the component life that has the lowest fault frequency.

Enligt en variant av uppfinningen innefattar anordningen en likriktarenhet är ansluten mellan det första kontaktorganet och det andra kontaktorganet. På så vis möjliggöres laddning lO 15 20 25 ào 35 515 554 seg* 4 av de i elförbrukningsutrustningen inkopplade batterierna utan att anordningens ventilenhet behöver aktiveras. Vidare befrias en användare av elförbrukningsutrustningen från besväret att plocka ut de laddbara batterierna inför ladd- ning. När elförbrukningsutrustningen används så fungerar anordningen som kraftförsörjningsregulator eftersom batteri- spänningen backspänner likriktarenheten, och vid inkoppling av ett laddaggregat tillåts laddströmmen passera i likriktar- enhetens framspänningsriktning.According to a variant of the invention, the device comprises a rectifier unit is connected between the first contact means and the second contact means. In this way, charging of the batteries connected in the electricity consumption equipment is made possible without charging the device valve unit having to be activated. Furthermore, a user of the electricity consumption equipment is relieved of the hassle of picking out the rechargeable batteries before charging. When the electricity consumption equipment is used, the device acts as a power supply regulator because the battery voltage reverse voltage the rectifier unit, and when connecting a charging unit, the charging current is allowed to pass in the forward voltage direction of the rectifier unit.

Figurbeskrivning För att föreliggande uppfinning enkelt skall kunna förstås och utföras kommer den att beskrivas medelst åskádnings- exempel och med hänvisning till de bifogade ritningarna, i vilka: Fig 1 visar en schematisk bild av en batterihållare med batterier i en elförbrukningsutrustning samt en anordning enligt en första utföringsform av uppfinningen.Description of the Figures In order that the present invention may be readily understood and practiced, it will be described by way of illustration and with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. embodiment of the invention.

Fig 2 visar en batterihållare med batterier samt en anordning enligt en andra utföringform av uppfinningen.Fig. 2 shows a battery holder with batteries and a device according to a second embodiment of the invention.

Fig 3 visar en batterihållare med batterier samt en anordning enligt en tredje utföringform av uppfinningen.Fig. 3 shows a battery holder with batteries and a device according to a third embodiment of the invention.

Fig 4 visar en batterihållare med batterier samt en anordning enligt en fjärde utföringform av uppfinningen.Fig. 4 shows a battery holder with batteries and a device according to a fourth embodiment of the invention.

Fig 5 visar ett principiellt schema av anordningen enligt den i fig l visade utföringsformen av uppfinningen.Fig. 5 shows a schematic diagram of the device according to the embodiment of the invention shown in Fig. 1.

Fig 6 visar ett kretsschema av en utföringsform av en ventil- enhet som kan ingå i anordningen enligt någon av figurerna l-5.Fig. 6 shows a circuit diagram of an embodiment of a valve unit which can be included in the device according to any one of Figs. 1-5.

Fig 7 visar ett kretsschema av anordningen enligt en första variant av anordningen enligt de i fig 2, 3 och 4 visade 10 15 20 25 .§0 35 515 554 5 utföringsformerna av uppfinningen.Fig. 7 shows a circuit diagram of the device according to a first variant of the device according to the embodiments of the invention shown in Figs. 2, 3 and 4.

Fig 8 visar ett kretsschema av anordningen enligt en andra variant av anordningen enligt de i fig 2, 3 och 4 visade utföringsformerna av uppfinningen.Fig. 8 shows a circuit diagram of the device according to a second variant of the device according to the embodiments of the invention shown in Figs. 2, 3 and 4.

Fig 9 visar ett flödesschema för ett program enligt en ut- föringsform av uppfinningen.Fig. 9 shows a flow chart of a program according to an embodiment of the invention.

Föredraqna utförinqsformer Fig 1 visar en anordning 10, enligt en första utföringsform av uppfinningen, placerad i en batterihållare i en elförbruk- ningsutrustning. Anordningen 10 är storleksmässigt anpassad att rymmas mellan två på varandra staplade och seriekopplade batterier 11 eller mellan en pol 12 hos ett batteri och ett motsvarande bleck 14 (se fig 5) hos elförbrukningsutrust- ningen.Preferred Embodiments Fig. 1 shows a device 10, according to a first embodiment of the invention, placed in a battery holder in an electricity consumption equipment. The device 10 is adapted in size to be accommodated between two batteries 11 stacked on top of each other and connected in series or between a pole 12 of a battery and a corresponding plate 14 (see Fig. 5) of the electricity consumption equipment.

Anordningen 10 innefattar ett första kontaktorgan 20 av elektriskt ledande material som är avsett att kontaktera polen 12 hos batteriet, och ett andra kontaktorgan 30 som är avsett att kontakta blecket 14 hos elförbrukningsutrust- ningen, eller en andra pol hos ett ytterligare batteri i det fall anordningen är placerad mellan två batterier.The device 10 comprises a first contact means 20 of electrically conductive material which is intended to contact the pole 12 of the battery, and a second contact means 30 which is intended to contact the plate 14 of the electricity consumption equipment, or a second pole of an additional battery in the case of the device is located between two batteries.

Fig 5 visar ett principiellt schema av den första utförings- formen av anordningen enligt uppfinningen, samt en princip- skiss av elförbrukningsutrustningen med ett batteri ll.Fig. 5 shows a schematic diagram of the first embodiment of the device according to the invention, as well as a principle sketch of the electricity consumption equipment with a battery II.

Elförbrukningsutrustningen illustreras medelst en last 31 och en lastströmbrytare 32 vars ena pol är förbunden med det första blecket 14 och vars andra pol är förbunden med lasten 31. Lasten 31 är förbunden med ett andra bleck 33 som är avsett för kontaktering med batteriets 11 ena pol. Om anord- ningen 10 skulle avlägsnas ur kopplingen, skulle lasten 31 vara ovillkorligen försedd med drivspänning när lastbrytaren 32 är sluten, via batteriet 11 som, i avsaknad av anordningen 10, skulle kontaktera såväl det första blecket 14 som den andra blecket 33. lO 15 20 25 35 515 554 6 När anordningen 10 är placerad i batterihållaren mellan batteriet ll och kontaktblecket 14 kan kraftförsörjningen till lasten 31 regleras av anordningen.The power consumption equipment is illustrated by means of a load 31 and a load switch 32, one pole of which is connected to the first plate 14 and whose second pole is connected to the load 31. The load 31 is connected to a second plate 33 which is intended for contact with one pole of the battery 11. If the device 10 were to be removed from the coupling, the load 31 would be unconditionally supplied with driving voltage when the circuit breaker 32 is closed, via the battery 11 which, in the absence of the device 10, would contact both the first plate 14 and the second plate 33. When the device 10 is placed in the battery holder between the battery 11 and the contact plate 14, the power supply to the load 31 can be regulated by the device.

Anordningens 10 första kontaktorgan 20 är elektriskt för- bundet med en pol hos ett första sensorelement 38, vilket sensorelement via sin andra pol är förbundet med anordningens 10 andra kontaktorgan 30.The first contact means 20 of the device 10 is electrically connected to a pole of a first sensor element 38, which sensor element is connected via its second pole to the second contact means 30 of the device 10.

En ventilenhet 40 har en första pol 50 och en andra pol 60 samt en styringång 65. Ventilenhetens andra pol 60 är för- bunden med det andra kontaktorganet 30 och den första polen 50 är, via ett andra sensorelement 68, förbunden med det första kontaktorganet 20.A valve unit 40 has a first pole 50 and a second pole 60 and a control input 65. The second pole 60 of the valve unit is connected to the second contact means 30 and the first pole 50 is, via a second sensor element 68, connected to the first contact means 20. .

Det första sensorelementet 38 och det andra sensorelementet 68 utgör en sensorenhet 70 som är avsedd att avkänna huruvida lasten 31 är inkopplad eller ej, och i beroende därav alstra en första sensorsignal Usl och en andra sensorsignal Us2.The first sensor element 38 and the second sensor element 68 constitute a sensor unit 70 which is intended to detect whether the load 31 is switched on or not, and in dependence thereon generate a first sensor signal Us1 and a second sensor signal Us2.

Enligt en variant av uppfinningen utgår det andra sensor- elementet 68, varvid ventilenhetens pol 50 är direkt kopplad till det första kontaktorganet 20 och sensorenheten 70 inte alstrar den andra sensorsignalen US2.According to a variant of the invention, the second sensor element 68 is output, wherein the pole 50 of the valve unit is directly connected to the first contact member 20 and the sensor unit 70 does not generate the second sensor signal US2.

Sensorenheten 70 alstrar en första sensorsignal i form av en spänning över sensorelementet 38 när utrustningens ström- brytare 32 är sluten så att en spänning byggs upp mellan kontaktorganen 20 och 30. Sensorelementet är enligt den första utföringsformen en resistor.The sensor unit 70 generates a first sensor signal in the form of a voltage across the sensor element 38 when the switch 32 of the equipment is closed so that a voltage builds up between the contact means 20 and 30. According to the first embodiment, the sensor element is a resistor.

Sensorenheten 70 är förbunden med en ingång 75 hos en styr- enhet 80. Styrenheten 80 innefattar en mikrodator 90 samt ett icke-flyktigt minne 100 och ett flyktigt minne 110. Styr- enheten 80 förses med kraft från en kraftkälla 120 med en positiv pol 122 och en negativ pol 124. Kraftkällan 120 är enligt den i fig 1 visade varianten av uppfinningen ett i anordningen 10 inbyggt batteri 130. Batteriet 130 kan vara en uppladdningsbar ackumulator. 10 l5 20 25 ,§O 35 . . . . . . 515 554 7 Enligt en andra utföringsform av uppfinningen innefattar anordningen ett tredje kontaktorgan 126 (se fig 7). Enligt den andra utföringsformen utnyttjas batterierna ll i elför- brukningsutrustningen som kraftkälla till anordningen 10. Det tredje kontaktorganet 126 är placerbart på ett avstånd från det första kontaktorganet 20, så att ett eller flera batte- rier ll eller laddbara ackumulatorer 11 kan rymmas mellan det första kontaktorganet 20 och det tredje kontaktorganet 126.The sensor unit 70 is connected to an input 75 of a control unit 80. The control unit 80 comprises a microcomputer 90 as well as a non-volatile memory 100 and a volatile memory 110. The control unit 80 is supplied with power from a power source 120 with a positive pole 122. and a negative pole 124. According to the variant of the invention shown in Fig. 1, the power source 120 is a battery 130 built into the device 10. The battery 130 may be a rechargeable accumulator. 10 l5 20 25, §O 35. . . . . . According to a second embodiment of the invention, the device comprises a third contact member 126 (see Fig. 7). According to the second embodiment, the batteries 11 in the electricity consumption equipment are used as a power source for the device 10. The third contact means 126 is located at a distance from the first contact means 20, so that one or more batteries 11 or rechargeable accumulators 11 can be accommodated between the first the contact means 20 and the third contact means 126.

Det tredje kontaktorganet 126 (se fig 7) är förbundet med polanslutningen 124 och det första kontaktorganet 20 levere- rar kraft till polanslutningen 122 (se fig 5 och 7). Enligt den andra utföringsformen av uppfinningen innefattar sålunda kraftkällan 120 det tredje kontaktorganet 126 och en anslut- ning till det första kontaktorganet 20, samt en spännings- omvandlare 120A som vid en första potential på ingången alstrar en andra, högre potential på utgången 122 (se fig 7).The third contact means 126 (see Fig. 7) is connected to the pole connection 124 and the first contact means 20 supplies power to the pole connection 122 (see Figs. 5 and 7). According to the second embodiment of the invention, the power source 120 thus comprises the third contact means 126 and a connection to the first contact means 20, as well as a voltage converter 120A which at a first potential at the input generates a second, higher potential at the output 122 (see Figs. 7).

Mikrodatorn 90 arbetar i både den första och andra utförings- formen i enlighet med ett i det icke-flyktiga minnet 100 lagrat program. Det icke-flyktiga minnet 100 kan utgöras av ett programmerbart läsminne (PROM).The microcomputer 90 operates in both the first and second embodiments in accordance with a program stored in the non-volatile memory 100. The non-volatile memory 100 may be a programmable read only memory (PROM).

Det i PROM 100 lagrade programmet är utbytbart, vilket inne- bär att mikroprocessorn kan ställas in för olika typer av funktioner genom val av vilket program mikrodatorn skall arbeta i enlighet med.The program stored in PROM 100 is interchangeable, which means that the microprocessor can be set for different types of functions by choosing which program the microcomputer is to work in accordance with.

Mikrodatorn 90 innefattar en styrutgång 140 vilken är för- bunden med styringången 65 hos ventilenheten 40. Genom att, i enlighet med det valda programmet, alstra en styrsignal och leverera den till styrutgången 140 kan mikrodatorn 90 reglera en elektrisk ström från anordningens 10 första kontaktorgan 20 till det andra kontaktorganet 30.The microcomputer 90 includes a control output 140 which is connected to the control input 65 of the valve unit 40. By, in accordance with the selected program, generating a control signal and supplying it to the control output 140, the microcomputer 90 can control an electrical current from the first contact means 20 of the device 10. to the second contact means 30.

Enligt den ovan beskrivna utföringformen fungerar anordningen 10 enligt följande.According to the above-described embodiment, the device 10 operates as follows.

När brytaren 32 är bruten kan ingen ström, eller enbart en obetydligt liten ström, flyta från kontaktorganet 20 till lO 15 20 25 '.3O 35 ._ H1. 515 554 8 kontaktorganet 30.When the switch 32 is broken, no current, or only an insignificantly small current, can flow from the contact means 20 to 10 15 25 25. 515 554 8 contact means 30.

Sensorenheten 70 alstrar en sensorsignal indikerande att strömmen Isl genom sensorelementet 38 är noll och mikrodatorn alstrar en styrsignal som orsakar ventilenheten att inta sitt brutna läge. Enligt en variant av uppfinningen ger avsaknad av styrsignal också resultatet att ventilenheten intar sitt brutna läge.The sensor unit 70 generates a sensor signal indicating that the current Isl through the sensor element 38 is zero and the microcomputer generates a control signal which causes the valve unit to assume its broken position. According to a variant of the invention, the lack of a control signal also gives the result that the valve unit assumes its broken position.

När omkopplaren 32 sluts börjar en ström att flyta från batteriets ll pol 12 via kontaktorganet 20, sensorresistorn 38, kontaktorganet 30, omkopplaren 32 och via lasten 31 tillbaka till batteriet ll.When the switch 32 is closed, a current begins to flow from the pole 12 of the battery 11 via the contact means 20, the sensor resistor 38, the contact means 30, the switch 32 and via the load 31 back to the battery 11.

Den sålunda uppkomna strömmen Isl genom sensorresistorn 38 alstrar en spänning Usl över resistorn 38, vilken spänning levereras till mikrodatorns 90 ingång 75. Styrenheten inne- fattar en klocksignalkrets 150 vilken levererar en klocksig- nal till mikrodatorn 90. Vid detektering av spänningen Usl aktiveras en timerfunktion och det första styrsignalvärdet levereras, vilket orsakar ventilenheten 40 att inta det slutna tillståndet. Därmed förflyttas det huvudsakliga spän- ningsfallet i kretsen från sensormotståndet 38 till lasten 31, och elförbrukningsenheten fungerar på normalt sätt.The current Isl thus generated through the sensor resistor 38 generates a voltage Usl across the resistor 38, which voltage is supplied to the input 75 of the microcomputer 90. The control unit comprises a clock signal circuit 150 which supplies a clock signal to the microcomputer 90. When detecting the voltage Usl, a timer function is activated and the first control signal value is supplied, causing the valve unit 40 to assume the closed state. Thus, the main voltage drop in the circuit is moved from the sensor resistor 38 to the load 31, and the electricity consumption unit operates in the normal way.

Timerfunktionen utför en nedräkning för att kunna leverera en periodslutsignal när en första tidsperiod löpt ut. Mikro- datorn levererar det första styrsignalvärdet under timerfunk- tionens nedräkning, och vid mottagande av periodslutsignalen vid slutet av den första tidsperioden växlar mikrodatorn styrsignalen till det andra styrsignalvärdet så att ventil- enheten åter bryter.The timer function performs a countdown to be able to deliver a period end signal when a first time period has expired. The microcomputer delivers the first control signal value during the countdown of the timer function, and upon receipt of the period end signal at the end of the first time period, the microcomputer switches the control signal value to the second control signal value so that the valve unit breaks again.

Om omkopplaren 32 fortfarande är sluten vid den fösta tids- periodens slut förskjuts det huvudsakliga spänningsfallet i kretsen från lasten 31 till sensormotståndet 38. Mikrodatorn är enligt datorprogrammet nu anordnad att bibehålla ventil- enheten i det brutna läget till dess att spänningen Usl sjunkit till noll volt, fastställts vara noll volt och där- 10 15 20 25 .ÅBO 35 515 554 9 efter åter stigit från noll volt och upp till ett gränsvärde.If the switch 32 is still closed at the end of the first time period, the main voltage drop in the circuit is shifted from the load 31 to the sensor resistor 38. According to the computer program, the microcomputer is now arranged to keep the valve unit in the broken position until the voltage Usl drops to zero volts. , determined to be zero volts and then 10 15 20 25 .ÅBO 35 515 554 9 after rising again from zero volts and up to a limit value.

Detta innebär att utrustningsbrytaren 32 måste brytas och åter slutas för att lasten 31 åter skall förses med drivspän- ning.This means that the equipment switch 32 must be broken and closed again in order for the load 31 to be supplied with driving voltage again.

Utrustningen stängs alltså av när den första tidsperioden löpt ut och den bibehålls avstängd tills vidare. När ventilen 40 är bruten, vilket den är efter att den första tidsperioden löpt ut, kan sensorspänningen Usl bli noll volt endast om utrustningsbrytaren 32 sätts i sitt brutna läge. När brytaren 32 åter sluts så upprepas den ovan beskrivna funktionscykeln.The equipment is thus switched off when the first time period has expired and it is kept switched off for the time being. When the valve 40 is broken, which it is after the first time period has elapsed, the sensor voltage Usl can become zero volts only if the equipment switch 32 is set in its broken position. When the switch 32 is closed again, the above-described operating cycle is repeated.

Enligt en variant av den första utföringsformen innefattar sensorenheten 70 dels sensormotståndet 38, dels sensor- motståndet 68. Sensormotståndet 38 har ett högre resistans- värde än motståndet 68. Sensormotståndets 68 värde väljs så lågt att spänningsfallet Us2 blir obetydligt i förhållande till den spänning som kan levereras från batterierna ll.According to a variant of the first embodiment, the sensor unit 70 comprises partly the sensor resistor 38 and partly the sensor resistor 68. The sensor resistor 38 has a higher resistance value than the resistor 68. The value of the sensor resistor 68 is chosen so low that the voltage drop Us2 becomes insignificant. delivered from the batteries ll.

När utrustningsbrytaren 32 är sluten måste den ström Itot som löper därigenom passera anordningen 10. Strömmen Itot delas då upp på strömmen Isl genom motståndet 38 och strömmen Is2 genom motståndet 68. Genom mätning av strömmarna Isl och Is2 kan brytarens 32 läge fastställas. 1) När Isl = Is2 = 0 är brytaren 32 bruten. 2) När Isl är större än Is2 är brytaren 32 i sitt slutna läge och ventilen 40 är i sitt brutna läge. 3) När Isl är mindre än Is2 är brytaren 32 i sitt slutna läge och ventilen 40 i sitt slutna läge.When the equipment switch 32 is closed, the current Itot passing therethrough must pass the device 10. The current Itot is then divided into the current I1 through the resistor 38 and the current Is2 through the resistor 68. By measuring the currents I1 and Is2, the position of the switch 32 can be determined. 1) When Isl = Is2 = 0, switch 32 is broken. 2) When Isl is larger than Is2, the switch 32 is in its closed position and the valve 40 is in its broken position. 3) When Isl is smaller than Is2, the switch 32 is in its closed position and the valve 40 in its closed position.

Med givna värden för motstånden 38 resp 68 kan strömmarna Isl och Is2 uppskattas genom mätning av spänningarna Usl resp Us2 över motstånden. Sensorenheten 70 kan innefatta signal- förstärkarenheter (ej visade) för att omvandla spänningarna Usl och Us2 till jämförbara nivåer och leverera dessa sensor- signaler till mikrodatorn 90. Dessa signalförstärkare kan lO 15 20 25 go 35 515 554 10 matas med kraft från kraftkällan 120.With given values for the resistors 38 and 68, respectively, the currents Isl and Is2 can be estimated by measuring the voltages Usl and Us2, respectively, across the resistors. The sensor unit 70 may include signal amplifier units (not shown) for converting the voltages Us1 and Us2 to comparable levels and supplying these sensor signals to the microcomputer 90. These signal amplifiers may be supplied with power from the power source 120.

För att minska eller eliminera risken för att någon elektrisk störning orsakar störspänningar över motståndet är enligt en variant en kondensator kopplad parallellt med motståndet 38.In order to reduce or eliminate the risk of any electrical disturbance causing disturbance voltages across the resistor, a capacitor is connected in parallel with the resistor 38.

I vissa fall innefattar batteridriven elförbrukningsutrust- ning ett kontaktdon 160 för anslutning av ett laddningsaggre- gat. Detta i syfte att ladda upp en laddbar ackumulator ll i elförbrukningsutrustningen. För att möjliggöra sådan laddning av en ackumulator 11 innefattar anordningen 10 en diod 170 vars anod är förbunden med det andra kontaktorganet 30 och vars katod är förbunden med det första kontaktorganet 20.In some cases, battery-powered power supplies include a connector 160 for connecting a charger. This is for the purpose of charging a rechargeable accumulator ll in the electricity consumption equipment. To enable such charging of an accumulator 11, the device 10 comprises a diode 170 whose anode is connected to the second contact means 30 and whose cathode is connected to the first contact means 20.

Enligt en variant av uppfinningen innefattar anordningen 10 en eller flera externt åtkomliga omkopplare 180. Omkopplarna 180 ingår i en funktionsvalenhet 190 som står i förbindelse med mikrodatorn 90 via en ingång 195. Genom inställning av en bestämd kombination av lägen hos omkopplarna 180 kan styren- hetens funktionssätt ställas in till ett av ett antal valbara alternativ.According to a variant of the invention, the device 10 comprises one or more externally accessible switches 180. The switches 180 are included in a function selection unit 190 which is connected to the microcomputer 90 via an input 195. By setting a certain combination of positions of the switches 180, the control unit can mode is set to one of a number of selectable options.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen väljs anord- ningens funktionssätt vid tillverkningen genom valet av programvara i minnesenheten 100.According to another embodiment of the invention, the mode of operation of the device is selected during manufacture by selecting software in the memory unit 100.

Enligt ytterligare en annan utföringsform kan inställning av funktionssätt göras genom en tolkning av sensorsignalen vid sensoringången 75 medelst en tolkningsenhet 198. En användare av utrustningen kan inom en bestämd tidsperiod omväxlande slå till och från omkopplaren 32 och på så vis alstra pulsslag av ströpulver genom anordningens 10 sensorenhet 70. Sensoren- heten alstrar då ett motsvarande pulsslag vilket levereras till mikrodatorn 90 via ingången 75. Den i fig 5 visade tolk- ningsenheten kan utgöras av separat hárdvaruenhet, eller av en programmodul som orsakar mikrodatorn att tolka signalen på ingången 75 enligt ett förbestämt sätt.According to yet another embodiment, setting of mode of operation can be done by interpreting the sensor signal at the sensor input 75 by means of an interpreting unit 198. A user of the equipment can switch on and off the switch 32 alternately within a certain period of time and thus generate pulse pulses of powder through the device 10. sensor unit 70. The sensor unit then generates a corresponding pulse beat which is delivered to the microcomputer 90 via the input 75. The interpretation unit shown in Fig. 5 may be a separate hardware unit, or a program module which causes the microcomputer to interpret the signal at the input 75 according to a predetermined way.

Den i fig 5 visade ventilen 40 kan utgöras av en FET-transis- 10 515 554 ll tor såsom illustreras i fig 7.The valve 40 shown in Fig. 5 may be a FET transistor as illustrated in Fig. 7.

Om ventilen 40 är en MOSFET av anrikningstyp (eng. enhance- ment mode) måste spänningen från gate till source överstiga ett värde Up för att tillstå ström att flyta från polen 50 till polen 60 genom ventilen. Även om spänningen från kraft- källan 120 är otillräcklig kan, enligt uppfinningen, en till- räcklig spänning uppnås.If the valve 40 is an enrichment mode MOSFET, the voltage from gate to source must exceed a value Up to allow current to flow from pole 50 to pole 60 through the valve. Even if the voltage from the power source 120 is insufficient, according to the invention, a sufficient voltage can be achieved.

Fig 6 visar en ventilenhet 40 innefattande FET-transistor 205 och en spänningsomvandlare 210 för att alstra en spännings- nivå U3 mellan en utgångsanslutning 220 och en nollpotential- punkt 124. Mikrodatorns styrutgång 140 innefattar tre signal- portar l40A, l40B respektive l40C, vilka är förbundna med ingångar 65A, 65B resp 65C hos ventilenheten 40.Fig. 6 shows a valve unit 40 comprising FET transistor 205 and a voltage converter 210 for generating a voltage level U3 between an output terminal 220 and a zero potential point 124. The microcomputer control output 140 comprises three signal ports 140A, 140B and 140C, respectively, which are connected to inputs 65A, 65B and 65C, respectively, of the valve unit 40.

Spänningsomvandlaren 210 innefattar en induktor 230 vars ena pol är förbunden med ingången 65A och vars andra pol är förbunden med kollektorn hos en transistor 240, och en anod hos en diod 250. Dioden 250 har en katod som är förbunden med utgångsanslutningen 220. Till utgångsanslutningen 220 är vidare ena polen hos en kondensator 260 kopplad, och konden- satorns andra pol är förbunden med nollpunkten 124. Transis- torn 240 har en basanslutning som är förbunden med ingången 65B, samt en kollektor kopplad till nollpunkten 124. En spänningsbegränsare 270 är ansluten med ena polen till tran- sistorns 240 kollektor och med andra polen till emittern.The voltage converter 210 comprises an inductor 230 whose one pole is connected to the input 65A and whose other pole is connected to the collector of a transistor 240, and an anode of a diode 250. The diode 250 has a cathode which is connected to the output terminal 220. To the output terminal 220 further, one pole of a capacitor 260 is connected, and the other pole of the capacitor is connected to the zero point 124. The transistor 240 has a base connection which is connected to the input 65B, and a collector connected to the zero point 124. A voltage limiter 270 is connected to one pole to the transistor's 240 collector and with the other pole to the emitter.

När en konstant spänning matas in på ingången 65A, och sig- nalnivån på ingången 65B växlar mellan två nivåer kommer transistorn 240 att omväxlande leda och bryta en ström från kollektor till emitter. Vid de intervaller då transistorn bryter kommer induktorn 230 att istället driva en ström genom dioden 250. Detta leder till uppladdning av kondensatorn 260, och potentialen U3 kan då orsakas att överstiga potentialen vid ingången 65A. Med en potential om 1,5 volt vid ingången 65A kan en utpotential U3 om 5 volt alstras genom lämpligt val av komponentvärden och tidsparametrar. På så vis kan en tillräcklig spänning alstras för att åstadkomma tillslag och 515 554 12 förslutsfri strömförsörjning genom FET-transistorn.When a constant voltage is applied to input 65A, and the signal level at input 65B switches between two levels, transistor 240 will alternately conduct and break a current from collector to emitter. At the intervals when the transistor breaks, the inductor 230 will instead drive a current through the diode 250. This leads to charging of the capacitor 260, and the potential U3 can then be caused to exceed the potential at the input 65A. With a potential of 1.5 volts at input 65A, an output potential U3 of 5 volts can be generated by appropriate selection of component values and time parameters. In this way, a sufficient voltage can be generated to provide on and off power supply through the FET transistor.

En transistor 280 har sin bas kopplad till ingången 65C, sin kollektor kopplad till utgången 220 och en emitter kopplad till nollpotentialpunkten 124. Datorenheten 90 levererar en låg signal till utgången l40C när ventilen skall inta det ledande läget. När FET-transistorn skall växla till det ickeledande läget levererar datorenheten 90 en högre signal på utgången l40C, så att transistorn 280 bottnar och poten- tialen utgången 220 via transistorn 280 förbinds med noll- punkten 124. På så vis kan ett snabbt omslag av FET-transis- torn tillförsäkras, och förlusterna i FET-transistorn 205 minimeras.A transistor 280 has its base connected to the input 65C, its collector connected to the output 220 and an emitter connected to the zero potential point 124. The computer unit 90 supplies a low signal to the output 140C when the valve is to assume the conductive position. When the FET transistor is to be switched to the non-conductive position, the computer unit 90 delivers a higher signal at the output 140C, so that the transistor 280 bottoms out and the potential output 220 is connected via the transistor 280 to the zero point 124. In this way a fast switching of the FET the transistor is secured, and the losses in the FET transistor 205 are minimized.

Figur 7 visar ett kretsschema av anordningen enligt en ut- föringsform. Mikrodatorn 90 innefattar en utgång 300 för drivning av en indikator 310. Vid indikatorn 310 kan anord- ningen meddela exempelvis utrustningens drifttid i enlighet med uppskattningar så som beskrivits ovan. Indikatorn 310 kan innefatta en lysdiod, vilken kan blinka och således alstra ett pulsslag som kan tolkas av en extern kodtolkare.Figure 7 shows a circuit diagram of the device according to an embodiment. The microcomputer 90 includes an output 300 for driving an indicator 310. At the indicator 310, the device may announce, for example, the operating time of the equipment in accordance with estimates as described above. The indicator 310 may comprise an LED, which may flash and thus generate a pulse beat which may be interpreted by an external code interpreter.

Figur 8 visar ett alternativt kretsschema för en anordning enligt uppfinningen.Figure 8 shows an alternative circuit diagram for a device according to the invention.

Figur 9 visar ett flödesschema för ett datorprogram enligt vilket mikrodatorn 90 arbetar enligt en utföringsform.Figure 9 shows a flow chart of a computer program according to which the microcomputer 90 operates according to an embodiment.

I figur 8 visas ett flödesdiagram på programvaran. Program- varan innefattar tio moduler. I anordningens grundutförande används inte samtliga moduler.Figure 8 shows a flow chart of the software. The software includes ten modules. Not all modules are used in the basic version of the device.

När anordningen strömförsörjs för första gången, d v s när anordningen placeras i utrustningens batterihàllare eller när batteriet placeras i anordningen kommer programmet att starta i initieringsmodulen 500, 501. I denna modul initieras RAM- minnets variabler och timern sätts till 0. När detta är gjort kommer programmet att löpa enligt flödesschemat i fig 9. 515 554 13 Efter initieringen anropas timermodulen 502, 503. Denna modul räknar ner timern och när timern blir 0 anropas ventilstyr- ningsmodulen 504, 512. Denna modul kan strypa, bottna eller effektreglera. Logikmodulen 505, 506, 507 avläser ingången 75 och håller reda på brytarens 32 läge. Om kommando skall skickas till ventilen, skickas en instruktion från logikmodu- len till avkodningsmodulen 508, 509, 510, 5ll som läser kom- mandon och avkodar desamma och skickar kommandon till ventil- styrningsmodulen 512.When the device is powered for the first time, ie when the device is placed in the equipment's battery holder or when the battery is placed in the device, the program will start in the initialization module 500, 501. In this module the RAM variables are initialized and the timer is set to 0. to run according to the flow chart in Fig. 9 515 554 13 After initialization, the timer module 502, 503 is called. This module counts down the timer and when the timer becomes 0, the valve control module 504, 512 is called. This module can choke, bottom or regulate power. The logic module 505, 506, 507 reads the input 75 and keeps track of the position of the switch 32. If a command is to be sent to the valve, an instruction is sent from the logic module to the decoding module 508, 509, 510, 5ll which reads commands and decodes them and sends commands to the valve control module 512.

För att inte programmet skall fastna i en oändlig "loop" finns en vakthundmodul 113, 114, ll5 som övervakar att pro- grammet genomlöps normalt. Vakthunden ger en nollställning av programräknare om programmet inte går normalt, d v s om inte Vakthunden anropas inom en viss bestämd tid. Genom denna nollställning av programräknaren kommer programmet att gå in i initieringsmodulen 501 och programmet startar om enligt flödesschemat i fig 9.To prevent the program from getting stuck in an endless "loop", there is a watchdog module 113, 114, 115 that monitors that the program runs normally. The watchdog provides a reset of the program counter if the program does not run normally, ie if the watchdog is not called within a certain specific time. Through this reset of the program counter, the program will enter the initialization module 501 and the program will restart according to the flow chart in Fig. 9.

Claims

10 15 20 25 515 554 14 PATENT REQUIREMENTS

A device releasably positionable and connectable between a DC power supply and a portable power consumption unit, the device comprising: a first contact means (20); a second contact means (30); a sensor unit (70, 80) arranged to generate a sensor signal in dependence on a voltage potential between the first contact means and the second contact means or in dependence on an electric current from the first contact means (20) to the second contact means (30); a control unit (80) which, depending on the sensor signal, is arranged to generate a control signal and deliver the control signal to a control output (140), the control signal being able to assume at least a first value or a second value; a valve unit (40) having a first pole (50) and a second pole (60) and a control input (65) connected to the control output, the valve unit (40) having a closed state depending on the first control signal value, at which condition the first pole is electrically connected to the second pole, and a broken state depending on the second control signal value, at which state the connection is substantially broken between the first pole and the second pole; wherein the first pole is connected to the first contact means and the second pole is connected to the second contact means; wherein the sensor unit (70, 80, 38) is connected, relative to the valve unit (40), so that the sensor signal is generatable regardless of the state of the valve unit; and wherein the control unit is arranged to cause the valve unit to assume the closed state for a first period of time after a predetermined change of the sensor signal, and to generate the second control signal value after the first period of time; characterized in that the control unit comprises a computer unit (90), which computer unit is arranged to record the predetermined change of the sensor signal and thereby generate the control signal, and that the computer unit is further arranged to generate an indicator signal when a second period has elapsed after the predetermined sensor signal change, second time period is shorter than the first time period.

Device according to claim 1, characterized in that the computer unit is arranged to generate a control signal which alternates between the first control signal value and the second control signal value during the first time period.

Device according to one of Claims 2 or 2, characterized in that the control unit comprises a memory unit (100, 110); that the memory unit comprises a memory block with a reset count value, and that the computer unit is arranged to read the count value, add a number to the count value and store the resulting count value in the memory block during or in connection with the first time period.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that a rectifier unit is connected between the first contact means and the second contact means.

Device according to one of Claims 1 to 4, characterized by a power source (120) with a first connection (122) and a second connection (124), which connections are connected to the control unit for supplying electric power thereto. 10 15 515 554 16

Device according to claim 5, characterized in that the power source (120) comprises either a battery (130) or a first conductor connecting the first contact means to the first connection (122) and a second conductor connecting the third contact means to the second connection (124).

Device according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the valve unit comprises a voltage converter with a polar terminal (65A, 65B, 65C) connected to the control output of the control unit (140A, 140B, 140C) and a voltage output; and a field power transistor having a source connection connected to the first pole (50) of the valve unit, a drain connection connected to the second pole (60) of the valve unit and a gate connection connected to the voltage output of the voltage converter.

Device according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the device comprises a function selection unit (190, 180) for setting the mode of operation of the computer unit (90).