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DE3519370A1 - Device for maintaining the operational readiness of galvanic elements or of an apparatus which is provided with such elements - Google Patents

Device for maintaining the operational readiness of galvanic elements or of an apparatus which is provided with such elements

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DE3519370A1
DE3519370A1 DE19853519370 DE3519370A DE3519370A1 DE 3519370 A1 DE3519370 A1 DE 3519370A1 DE 19853519370 DE19853519370 DE 19853519370 DE 3519370 A DE3519370 A DE 3519370A DE 3519370 A1 DE3519370 A1 DE 3519370A1
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Wilhelm Ing.(grad.) 7147 Eberdingen Amrhein
Friedrich Dipl.-Phys. Dr. 7000 Stuttgart Scharf
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Abstract

A device for maintaining the operational readiness of galvanic elements (batteries) or of an apparatus (flashlight apparatus, hand-held drilling machine, pocket lamp) which is provided with such elements, in the case of which a solar cell (12) is, according to the invention, connected in parallel with the element or the battery, which solar cell (12) compensates for the capacity losses caused by self-discharge in the pauses in operation or during longer storage. The solar cell (12) can be rated to be relatively weak, since the power of the self-discharge of the element is only low. The solar cell (12) can, furthermore, always be connected to the element or apparatus without making its handling more difficult. The storage capability of rechargeable elements and of primary elements is lengthened by means of the device according to the invention. As a result of the low power required from the solar cell, the costs for such a charge-maintaining device are very low. <IMAGE>

Description

Vorrichtung zum Aufrechterhalten derDevice for maintaining the

Betriebsbereitschaft von galvanischen Elementen bzw. eines mit derartigen Elementen versehenen Gerätes Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Aufrechterhalten der Betriebsbereitschaft von galvanischen Elementen (Akkumulator und Primärbatterie) bzw. eines mit derartigen Elementen als Energiequelle versehenen Gerätes, wie Blitzgerät, Handarbeitsgerät, Taschenlampe und dergleichen. Es ist schon vorgeschlagen worden, die Betriebsbereitschaft eines geladenen Akkumulators in Zeiten des Nichtgebrauchs dadurch aufrechtzuerhalten, daß man den Akkumulator zur Deckung der durch Selbstentladung entstehenden Kapazitätsverluste an eine Netzspannungsquelle anschließt und den Ladestrom, die Ladespannung und die Ladezeiten sorgfältig überwacht. Dieser Vorschlag bedingt einen hohen Aufwand, wenn die Gefahr einer Zerstörung des Akkumulators durch Überladung während längerer Lagerung bzw. Nutzungspausen mit Sicherheit vermieden werden soll.Operational readiness of galvanic elements or one with such Elements provided device prior art The invention is based on a Device for maintaining the operational readiness of galvanic elements (Accumulator and primary battery) or one with such elements as an energy source provided device, such as flash unit, hand tool, flashlight and the like. It has already been proposed that a charged accumulator is ready for operation to maintain in times of non-use by the fact that the accumulator to cover the capacity losses to a mains voltage source caused by self-discharge and the charging current, the charging voltage and the charging times are carefully monitored. This proposal requires a lot of effort if there is a risk of destruction of the Accumulator due to overcharging during longer storage or breaks in use Safety should be avoided.

Ferner ist es bekannt, einen durch Leistungsentnahme geschwächten Akkumulator durch sogenannte Solarmodule nachzuladen. Derartige Vorrichtungen sind jedoch verhältnismäßig teuer und wegen der Gefahr einer Überladung ebenfalls nicht zur Deckung von Selbstentladeverlusten von insbesondere kleineren galvanischen Elementen während längerer Betriebspausen geeignet.Furthermore, it is known to weaken a vehicle that is weakened by the extraction of power Recharge the accumulator through so-called solar modules. Such devices are however, it is relatively expensive and because of the risk of overcharging, it is also not to cover self-discharge losses, especially in smaller galvanic elements suitable during longer breaks in operation.

Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Selbstentladeverluste eines unbelasteten galvanischen Elements bzw. einer unbelasteten Batterie von galvanischen Elementen mit einfachen und billigen Mitteln kompensiert und die Betriebsbereitschaft des Elements bzw.Advantages of the invention The arrangement according to the invention with the characterizing Features of the main claim has the advantage that the self-discharge losses an unloaded galvanic element or an unloaded battery of galvanic Elements compensated by simple and cheap means and operational readiness of the element or

der Batterie ohne Überwachungs- und Steuerungsaufwand aufrechterhalten werden kann. Die Leistung der Selbst entladung ist nur gering, so daß die zu ihrer Kompensation vorgeschlagene Solarzelle entsprechend schwach bemessen sein kann. Die Stand- und Lagerzeit eines Elements bzw. einer Batterie wird um ein Mehrfaches erhöht. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann nicht nur bei Sekundärelementen und Batterien mit wiederaufladbaren Zellen (Akkumulatoren), sondern auch bei den nicht wieder aufladbaren Primärelementen bzw -batterien bei deren Lagerung angewendet werden. Die Solarzelle kann stets, d.h. auch bei Nutzleistungsabgabe des Elements bzw. der Batterie, an diesem bzw. dieser angeschlossen bleiben. Das ist besonders vorteilhaft bei solchen Geräten, die nur selten benutzt werden, jedoch sofort betriebsbereit sein sollen, wie Warnlampen in Fahrzeugen, Batterieblitzgeräten und Taschenlampen.of the battery without monitoring and control overhead can be. The performance of the self-discharge is only low, so that it is too hers Compensation proposed solar cell can be dimensioned accordingly weak. The service life and storage time of an element or a battery is several times over elevated. The inventive device can not only with secondary elements and Batteries with rechargeable cells (accumulators), but also with the not rechargeable primary elements or batteries used in their storage will. The solar cell can always, i.e. also when the element delivers useful power or the battery, remain connected to this or this. This is special advantageous for devices that are seldom used, but ready for immediate use such as warning lights in vehicles, battery flashes and flashlights.

Durch die in den Unteransprüchen enthaltenen Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Anordnung möglich. Im Nachfolgenden wird der Einfachheit halber ein Element ebenfalls als Batterie bezeichnet.The features contained in the subclaims are advantageous Further developments of the arrangement specified in claim 1 are possible. In the following For the sake of simplicity, an element is also referred to as a battery.

Eine Entladung der Batterie über die parallel geschaltete Solarzelle bei nur schwacher Belichtung wird vermieden, wenn eine Entladeschutzdiode zwischen zwei gleichnamigen Polen der Batterie und der Solarzelle vorgesehen ist.A discharge of the battery via the solar cell connected in parallel with only weak exposure is avoided if a discharge protection diode between two poles of the same name of the battery and the solar cell intended is.

Die Solarzelle kann wegen ihrer Kleinheit unmittelbar am Batteriemantel oder bei Batteriegeräten außen am Gehäuse des Gerätes unverdeckt angebracht sein, ohne daß das Aussehen verschlechtert oder die Handhabung des Gerätes erschwert wird. Bei Geräten mit einem sogenannten Akku-Pack, welcher als eine vom Gerät trennbare Baueinheit ausgeführt ist, kann die Solarzelle direkt auf dem Pack angeordnet sein, wodurch eine Erhaltungsladung der Batterie auch bei getrennt vom Gerät gelagertem Pack möglich ist.Because of its small size, the solar cell can be attached directly to the battery casing or, in the case of battery devices, be attached to the outside of the device's housing without being covered, without deteriorating the appearance or making the device difficult to use. For devices with a so-called battery pack, which can be separated from the device The solar cell can be arranged directly on the pack, thereby a trickle charge of the battery even when stored separately from the device Pack is possible.

Als bevorzugtes Anwendungsgebiet für die erfindungsgemäße Vorrichtung wird eine batteriegespeiste Handbohrmaschine vorgeschlagen, mit einem pistolenförmigen Gehäuse, in dessen Schaft die Batterie untergebracht ist.As a preferred field of application for the device according to the invention a battery-powered hand drill is proposed, with a pistol-shaped Housing in the shaft of which the battery is housed.

Die Solarzelle kann bei einem solchen Gerät auf einer Seitenwand des Schaftes befestigt sein. Gegebenenfalls kann auch jede Seitenwand des Schaft es eine Solarzelle aufweisen.In such a device, the solar cell can be placed on a side wall of the Shank be attached. If necessary, each side wall of the shaft can have a solar cell.

Eine weiterer praktischer Anwendungsfall ist der Einsatz von Solarzellen zur Erhaltungsladung von Taschenlampenbatterien. Die Solarzelle für die Batterieerhaltungsladung kann alternativ je nach Ausführung der Taschenlampe in den Außenmantel des Taschenlampenkopfs, der den Reflektor enthält, in das Batteriefach oder in den Deckel des Batteriefachs integriert sein. Bei einer Ausführung mit abnehmbarem Kopf und abnehmbarem Deckel ist die Anordnung der Solarzelle auf dem Außenmantel des Batteriefachs hinsichtlich der Leitungsverbindung Batterie-Solarzelle vorteilhaft.Another practical application is the use of solar cells for trickle charging of flashlight batteries. The solar cell for trickle charging can alternatively, depending on the version of the flashlight, be inserted into the outer jacket of the flashlight head, containing the reflector, in the battery compartment or in the lid of the battery compartment be integrated. In a version with a removable head and removable cover is the arrangement of the solar cell on the outer shell of the battery compartment with regard to the cable connection battery-solar cell advantageous.

Werden vom Markt in Zukunft Batterien mit integrierter Solarzelle zur Abdeckung der Selbstentladungsverluste angeboten, so ist es vorteilhaft die Batteriefächer der Geräte mit Ladefenstern zu versehen, über welche die Solarzellen dem Licht ausgesetzt ist.Batteries with integrated solar cells will be removed from the market in the future offered to cover the self-discharge losses, it is advantageous to use the Provide battery compartments of the devices with charging windows through which the solar cells exposed to light.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch als selbständiges Gerät zur Ladungserhaltung von losen Batterien ausgebildet sein, welches ein Aufnahmefach für die Batterien und Kontaktelemente hat, welche die in das Aufnahmefach eingelegten Batterien mit der festinstallierten Solarzelle verbinden.The device according to the invention can also be used as a stand-alone device be designed to maintain the charge of loose batteries, which has a storage compartment for the batteries and contact elements, which the inserted into the receptacle Connect the batteries to the permanently installed solar cell.

Der Vorrichtung ist vorteilhaft ein Gestell zugeordnet, durch welches die Solarzelle bzw. ein mit der Solarzelle versehenes Gerät auf eine Lichtquelle ausrichtbar ist. Die Vorrichtung kann zweckmäßig auch in der Nähe einer Lichtquelle ortsfest installiert sein.The device is advantageously assigned a frame through which the solar cell or a device provided with the solar cell to a light source is alignable. The device can expediently also in the vicinity of a light source be permanently installed.

Zeichnung In der Zeichnung sind sechs Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.DRAWING The drawing shows six exemplary embodiments of the invention shown.

Figur 1 zeigt eine Batterie 10 mit einer unmittelbar an deren Mantel angeordneten Solarzelle 12, deren Pluspol über eine Entladeschutzdiode 14 mit dem Pluspol der Batterie 10 verbunden ist. Auch die Solarzelle selbst kann gegebenenfalls den Entladeschutz übernehmen.Figure 1 shows a battery 10 with a directly on the jacket arranged solar cell 12, whose positive pole via a discharge protection diode 14 with the The positive terminal of the battery 10 is connected. The solar cell itself can optionally take over the discharge protection.

In Figur 2 ist schematisch ein Blitzlichtgerät 16 mit einer an dessen vorderer Gehäusewand befestigten Solarzelle 17 dargestellt. Die Figur 3 zeigt eine batteriegespeiste Handbohrmaschine 18 mit pistolenförmigem Gehäuse, deren Batterie in einem abnehmbaren Teil 20 des Schaftes 22, dem sogenannten Akku-Pack, untergebracht ist.In Figure 2, a flashlight device 16 is schematically with one on Solar cell 17 attached to the front housing wall is shown. Figure 3 shows a battery-powered hand drill 18 with a pistol-shaped housing, the battery housed in a removable part 20 of the shaft 22, the so-called battery pack is.

Eine Solarzelle 23 für die Erhaltungsladung der Batterie ist an einer Seitenwand des Teiles 20 des Schaftes 22 angeordnet und mit der Batterie fest verbunden.A solar cell 23 for trickle charging the battery is on one Side wall of the part 20 of the shaft 22 arranged and firmly connected to the battery.

In Figur 4 ist ein Gerät 24 für die Ladungserhaltung loser Batterien 26 vor deren Ingebrauchnahme oder bei deren Zwischenlagerung dargestellt. Das Gerät 24 hat ein Gehäuse 28 mit einem Aufnahmefach 30 für die Batterien 26.In Figure 4 is a device 24 for maintaining charge of loose batteries 26 shown before they are put into use or during their temporary storage. The device 24 has a housing 28 with a receptacle 30 for the batteries 26.

Eine Solarzelle 29 ist außen an der Gerätewand befestigt und mit Kontaktelementen 32, 34 verbunden, mit denen die Batterien 26 beim Einlegen in das Aufnahmefach 30 selbsttätig in Berührung kommen.A solar cell 29 is attached to the outside of the device wall and has contact elements 32, 34, with which the batteries 26 are connected when they are inserted into the receptacle 30 come into contact automatically.

Die Figur 5 zeigt ein Gestell 36, in welches das Gerät 24 eingelegt und dessen Solarzelle 29 durch Verstellung des Neigungswinkels a auf eine Lichtquelle ausgerichtet werden kann.FIG. 5 shows a frame 36 in which the device 24 is inserted and its solar cell 29 by adjusting the angle of inclination α to a light source can be aligned.

In Figur 6 ist eine Taschenlampe 40 dargestellt, welche mit drei Solarzellen 42, 44, 46 zur Batterieerhaltungsladung versehen ist, von denen die eine am Taschenlampenkopf 48, die zweite am Batteriefach 50 und die dritte an der Stirnseite des Deckels 52 der Taschenlampe angeordnet ist. Die Anordnung könnte auch so getroffen sein, daß die Taschenlampe nur mit einer Solarzelle an einer der beschriebenen Stellenversehen ist.In Figure 6, a flashlight 40 is shown, which with three solar cells 42, 44, 46 is provided for battery trickle charging, one of which is on the torch head 48, the second on the battery compartment 50 and the third on the face of the cover 52 the flashlight is arranged. The arrangement could also be made so that Provide the flashlight with a solar cell in one of the places described is.

Bei der in Figur 7 dargestellten Taschenlampe 54 ist das rohrförmige Gehäuse eines Batteriefachs 56 mit einem Ladefenster 58 im Bereich von Solarzellen 60, 62 vorgesehen, die unmittelbar am Umfang der eingesetzten Batterien 64, 66 angeordnet sind.In the case of the flashlight 54 shown in FIG. 7, this is tubular Housing of a battery compartment 56 with a loading window 58 in the area of solar cells 60, 62 are provided, which are arranged directly on the circumference of the batteries 64, 66 used are.

Claims (8)

Ansprüche 1. Vorrichtung zum Aufrechterhalten der Betriebsbereitschaft von galvanischen Elementen bzw. eines mit derartigen Elementen als Energiequelle versehenen Gerätes, wie Blitzgerät, Handarbeitsgerät, Taschenlampe und dergleichen, gekennzeichnet durch eine parallel zum Element bzw. zur Batterie schaltbare bzw. geschaltete Solarzelle (12, 17, 23, 29, 42, 44, 46, 60, 62), welche so dimensioniert ist, daß sie die Selbstentladeverluste des unbelasteten Elements bzw. der unbelasteten Batterie zu kompensieren vermag.Claims 1. Device for maintaining operational readiness of galvanic elements or one with such elements as an energy source equipped device, such as flash unit, hand tool, flashlight and the like, characterized by a switchable or parallel to the element or the battery. switched solar cell (12, 17, 23, 29, 42, 44, 46, 60, 62), which are so dimensioned is that they reduce the self-discharge losses of the unloaded element or the unloaded Battery is able to compensate. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Entladeschutzdiode ( 14) zwischen zwei gleichnamigen Polen des Elements bzw. der Batterie (10) und der Solarzelle (12) vorgesehen ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a discharge protection diode (14) between two poles of the same name of the element or the battery (10) and the solar cell (12) is provided. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Solarzelle (17, 23, 29, 42, 44, 46) außen am Gehäu#se eines mit einem Element bzw. einer Batterie versehenen Gerätes vorzugsweise unverdeckt angebracht ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the solar cell (17, 23, 29, 42, 44, 46) on the outside of the housing one with an element or a battery provided device is preferably attached uncovered. 4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Solarzelle (23) am Gehäuse, insbesondere am Schaft (20, 22) einer batteriegespeisten, vorzugsweise pistolenförmigen Handbohrmaschine ( 18) angebracht ist.4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the solar cell (23) on the housing, in particular on the shaft (20, 22) of a battery-powered, preferably pistol-shaped hand drill (18) is attached. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Solarzellen (42, 44, 46) an einer Taschenlampe (40), insbesondere an deren Batteriefach (50), vorgesehen sind.5. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the solar cells (42, 44, 46) on a flashlight (40), in particular on their Battery compartment (50) are provided. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Solarzelle (12, 60, 62) unmittelbar am Element bzw. der Batterie (10, 64, 66) befestigt ist und ein mit dem Element bzw. der Batterie gespeistes Gerät (5#) mit einem Lichtfenster (58) im Gehäuse des Batteriefachs (56) versehen ist.6. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the solar cell (12, 60, 62) directly on the element or the battery (10, 64, 66) is attached and a device (5 #) powered by the element or the battery a light window (58) is provided in the housing of the battery compartment (56). 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein Aufnahmefach (30) für lose Elemente bzw. Batterien (26) und durch Kontaktelemente (32, 34), welche die in das Aufnahmefach (38) eingelegten Elemente bzw. Batterien (26) mit der Solarzelle (29) verbinden.7. Device according to one of claims 1 to 4, characterized by a receptacle (30) for loose elements or batteries (26) and contact elements (32, 34), which contain the elements or batteries inserted in the receiving compartment (38) Connect (26) to the solar cell (29). 8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Gestell (36) in welchem die Solarzelle (29) bzw. ein mit einer Solarze#lle (29) versehenes Gerät (2k.) auf eine Lichtquelle ausrichtbar ist.8. Device according to one of the preceding claims, characterized by a frame (36) in which the solar cell (29) or a solar cell (29) provided device (2k.) Can be aligned with a light source.
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