DE102008003811A1 - Battery operated danger detector with power buffer device - Google Patents
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Abstract
Es wird ein batteriebetriebener Gefahrmelder (100) beschrieben. Der Gefahrmelder (100) weist auf einen Batterieanschluss (112a, 112b), eingerichtet zum Anschließen einer Batterie (110), eine Strompffereinrichtung (120), welche parallel zu dem Batterieanschluss (112a, 112b) geschaltet ist, und ein Gefahrmeldemodul (130), welches ohne Zwischenschaltung eines getakteten Spannungswandlers mit dem Batterieanschluss (112a, 112b) verbunden ist. Die Strompuffereinrichtung (120) ist derart eingerichtet, dass in Zeitabschnitten mit einer hohen Stromentnahme durch das Gefahrmeldemodul (130) Strom von der Strompuffereinrichtung (120) für das Gefahrmeldemodul (130) bereitstellbar ist und in Zeitabschnitten mit einer geringen Stromentnahme durch das Gefahrmeldemodul (130) Strom von der Batterie (110) zu der Strompuffereinrichtung (120) transferierbar ist. Auf diese Weise kann der Zeitverlauf sowohl des von der Batterie (110) bereitzustellenden Stromes (Ibat) als auch die für das Gefahrmeldemodul (130) bereitgestellte Spannung (Uin) erheblich geglättet werden. Dadurch verbessert sich zum einen die Stabilität der Spannung (Uin) und zum anderen verlängert sich die Lebensdauer der Batterie (110) besonders dann, wenn es sich bei der Batterie um eine Lithium-Batterie (110) und insbesondere eine Lithium-Thionylchlorid-Batterie (110) handelt.A battery-operated hazard detector (100) is described. The hazard detector (100) has a battery terminal (112a, 112b) arranged to connect a battery (110), a current controller (120) connected in parallel with the battery terminal (112a, 112b), and a hazard detection module (130), which is connected without the interposition of a clocked voltage converter to the battery terminal (112a, 112b). The current buffer device (120) is set up in such a way that current from the current buffer device (120) for the danger detection module (130) can be provided during periods with a high current drain through the danger detection module (130) and at times with a low current drain by the danger detection module (130). Power from the battery (110) to the current buffer means (120) is transferable. In this way, the time course both of the current (Ibat) to be provided by the battery (110) and the voltage (Uin) provided for the danger detection module (130) can be considerably smoothed. On the one hand, this improves the stability of the voltage (Uin) and, on the other hand, extends the service life of the battery (110), in particular if the battery is a lithium battery (110) and in particular a lithium thionyl chloride battery ( 110).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Gefahrmeldetechnik. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere einen batteriebetriebenen Gefahrmelder, welcher eine elektronische Schaltung zum Bereitstellen einer zeitlich möglichst konstanten Versorgungsspannung für ein batteriebetriebenes Gefahrmeldemodul des Gefahrmelders aufweist. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Betriebsverfahren für den genannten batteriebetriebenen Gefahrmelder.The The present invention relates to the technical field of hazard detection technology. In particular, the present invention relates to a battery powered one Danger detector, which provides an electronic circuit for providing a time constant as possible Supply voltage for has a battery-operated hazard detection module of the hazard detector. The present invention further relates to an operating method for the battery-powered danger detector.
Neben von einer Gefahrmeldelinie gespeisten Gefahrmeldern gibt es auch solche, die mit einer Batterie betrieben werden. Dies gilt insbesondere für Gefahrmelder, die mit einem Funkmodul ausgerüstet sind und somit ohne Rücksicht auf vorhandene Versorgungs- und/oder Datenleitungen an beliebigen Stellen eines überwachten Raumes angebracht werden können.Next There are also danger detectors fed by a danger zone those that are powered by a battery. This is especially true for danger detectors, which are equipped with a radio module and thus without consideration on existing supply and / or data lines anywhere a supervised Room can be attached.
Für den Betrieb eines Gefahrmelders können verschiedene Batterietypen eingesetzt werden. Neben den üblichen Alkali-Mangan-Batterien bzw. Alkaline Batterien mit einer Spannung von ca. 1,5 Volt werden zunehmend auch Lithium Batterien eingesetzt, welche eine besonders lange Lebensdauer aufweisen.For the business a danger detector can different types of batteries are used. In addition to the usual Alkali-manganese batteries or alkaline batteries with a voltage of about 1.5 volts increasingly also used lithium batteries, which is a particularly have a long life.
Als Rauchmelder ausgebildete Gefahrmelder beruhen häufig auf optischen Streulichtmessungen. Dabei wird ein von einer Lichtquelle ausgesandter Lichtstrahl durch Rauchpartikel gestreut und zumindest teilweise hin zu einem Lichtdetektor gelenkt. Um den mittleren Strombedarf eines Streulichtrauchmelders zu reduzieren, ist es bekannt, die Lichtquelle gepulst zu betreiben. Dies bedeutet, dass die Lichtquelle zyklisch jeweils nur für vergleichweise kurze Zeitspannen aktiviert und die restliche Zeit ausgeschaltet ist. Das gleiche gilt für Funkmodule eines batteriebetriebenen Gefahr- bzw. Rauchmelders, welcher ebenfalls zum Zwecke einer Stromeinsparung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Sendephasen ausgeschaltet wird.When Smoke detectors trained hazard detectors are often based on optical scattered light measurements. In this case, a light beam emitted by a light source is through Smoke particles scattered and at least partially towards a light detector directed. To the average power requirement of a scattered light smoke detector It is known to pulsate the light source. This means that the light source cyclically only for comparatively short periods are activated and the remaining time is switched off is. The same applies Radio modules of a battery-operated hazard or smoke detector, which also for the purpose of saving power between two successive ones Transmitting phases is turned off.
Ein derartiger gepulster Betrieb zur zyklischen Überwachung und/oder zur zyklischen Übermittlung von Detektionsergebnissen beispielsweise an eine Zentrale eines gesamten Gefahrmeldesystems hat zur Folge, dass zyklisch und pulsartig vergleichweise viel Strom benötigt wird. Die Stromentnahmepulse werden dann durch längere Strom-Ruhephasen unterbrochen. Dieses Verhalten wirkt sich jedoch ungünstig auf die Batterielebensdauer aus.One such pulsed operation for cyclic monitoring and / or for cyclical transmission of detection results, for example, to a control center of a entire danger reporting system has the consequence that cyclic and pulse-like comparatively much power needed becomes. The current drain pulses are then interrupted by longer current resting phases. However, this behavior has an adverse effect on battery life out.
Insbesondere professionelle Funk-Gefahrmelder mit langer Betriebsdauer werden mehrheitlich mit einem getakteten Spannungs-Wandler eingesetzt. Dabei wird die variable Batteriespannung in eine konstante Speise-Spannung umgeformt. Zum Zeitpunkt des Last-Pulses wird die Spannung an den Batterieklemmen durch den Innenwiderstand der Batterie massiv reduziert. Dies muss durch den Spannungs-Wandler wieder ausgeglichen werden. Damit arbeitet der Spannungs-Wandler nicht im optimalen Arbeitsbereich und erreicht damit nicht die volle Wandlungs-Effizienz und benötigt zusätzlich Strom. Dies hat zum Teil beträchtliche Verlustleistungen zu Folge, welche ebenfalls die Lebensdauer der angeschlossenen Batterie nachteilig beinträchtigen.Especially professional radio hazard alarms with long service life Mostly used with a clocked voltage converter. In this case, the variable battery voltage is in a constant supply voltage reshaped. At the time of the load pulse, the voltage at the battery terminals Massively reduced by the internal resistance of the battery. This must be be compensated by the voltage converter again. Works with it the voltage converter is not in the optimal working range and reaches so that not the full conversion efficiency and requires additional power. This has considerable in part Losses result, which also the life of the connected Adversely affect the battery.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Stromversorgung eines batteriebetriebenen Gefahrmelders im Hinblick auf eine längere Lebensdauer der Batterie zu verbessern.Of the present invention is based on the object, the power supply a battery-powered hazard detector for a longer life to improve the battery.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.These Task is solved through the objects the independent one Claims. Advantageous embodiments The present invention is described in the dependent claims.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein batteriebetriebener Gefahrmelder beschrieben. Der Gefahrmelder weist auf (a) einen Batterieanschluss, eingerichtet zum Anschließen einer Batterie, (b) eine Strompuffereinrichtung, welche parallel zu dem Batterieanschluss geschaltet ist, und (c) ein Gefahrmeldemodul, welches ohne Zwischenschaltung eines getakteten Spannungswandlers mit dem Batterieanschluss verbunden ist. Erfindungsgemäß ist die Strompuffereinrichtung derart eingerichtet, dass (i) in Zeitabschnitten mit einer hohen Stromentnahme durch das Gefahrmeldemodul Strom von der Strompuffereinrichtung für das Gefahrmeldemodul bereitstellbar ist und (ii) in Zeitabschnitten mit einer geringen Stromentnahme durch das Gefahrmeldemodul Strom von der Batterie zu der Strompuffereinrichtung transferierbar ist.According to one The first aspect of the invention is a battery-powered hazard alarm described. The hazard detector indicates (a) a battery connection, set up for connection a battery, (b) a current buffer device which is parallel to is connected to the battery terminal, and (c) a hazard detection module, which without the interposition of a clocked voltage converter connected to the battery connector. According to the invention Stream buffer device configured such that (i) in time periods with a high current drain through the danger detection module current of the stream buffer device for the danger reporting module can be provided and (ii) in time segments with a low current drain through the danger signaling module power from the battery to the power buffer device is transferable.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine parallel zu der Batterie geschaltete Strompuffereinrichtung für eine kurze Zeitdauer niederohmig Strom liefern kann und dadurch die Spannung in Zeitabschnitten mit einer hohen Stromentnahme aufrecht gehalten werden kann. In den typischerweise längeren Ruhepausen, in denen der Gefahrmelder keinen oder zumindest nur einen sehr geringen Strombedarf hat, kann die Strompuffereinrichtung von der Batterie wieder Strom aufnehmen, durch den sie langsam aufgeladen wird.Of the The present invention is based on the finding that a connected to the battery current buffer device for a short Time duration low-impedance can supply power and thereby the voltage maintained in periods with a high current drain can be. In the typically longer breaks in which the Danger detector no or at least only a very low power consumption has, the power buffer device of the battery can power again which slowly charges it.
Die vergleichsweise hohe Stromentnahme durch das Gefahrmeldemodul kann in regelmäßigen oder auch in unregelmäßigen Intervallen erfolgen. Entscheidend für einen fehlerfreien Betrieb des Gefahrmelders ist lediglich, dass zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stromentnahmen genügend Zeit verbleibt, um die Strompuffereinrichtung ohne eine größere Belastung der Batterie wieder schonend aufzuladen. Hinsichtlich der absoluten zeitlichen Länge der Stromentnahmen gibt es weder eine grundsätzliche Ober- noch eine prinzipielle Untergrenze. So können die Stromentnahmen beispielsweise Strompulse mit einer Strom stärke von 30 mA und einer Pulslänge von 50 ms sein, die sich in einem festen Intervall von beispielsweise 2 s regelmäßig wiederholen.The comparatively high current drain through the danger detection module can take place at regular or even irregular intervals. Decisive for a fault-free operation of the danger detector is merely that sufficient time remains between two consecutive current draws to the current buffer device without a recharge the battery to a greater extent. With regard to the absolute time length of the current draw, there is neither a fundamental upper limit nor a principal lower limit. Thus, the current draws, for example, current pulses with a current of 30 mA and a pulse length of 50 ms be that repeat regularly in a fixed interval of, for example, 2 s.
Es wird darauf hingewiesen, dass selbstverständlich noch sog. lineare bzw. ungetaktete Spannungswandler zum Zwecke einer Spannungsglättung verwendet werden können. Diese können auch zwischen dem Batterieanschluss bzw. einer angeschlossenen Batterie und dem Eingang des Gefahrmeldemoduls angeschlossen werden.It is pointed out that of course still so-called. Linear or non-clocked voltage transformers used for the purpose of voltage smoothing can be. these can also between the battery connection or a connected battery and the input of the hazard detection module.
Der Gefahrmelder kann beispielsweise ein Brand- bzw. Rauchmelder, ein Intrusions- bzw. Einbruchmelder und/oder Gasmelder sein, welcher bei einer Überschreitung einer vorgegebenen Mindestkonzentration eines bestimmten Gases eine Alarmmeldung ausgibt und/oder diese Alarmmeldung an eine zentrale Einrichtung weiterleitet.Of the Hazard alarm, for example, a fire or smoke detector, a Intrusion or intrusion detector and / or gas detector be, which when exceeded a predetermined minimum concentration of a particular gas one Alarm message outputs and / or this alarm message to a central Device forwards.
Der beschriebene Gefahrmelder kann mit beliebigen Arten von Einweg- und/oder wieder aufladbaren Batterien betrieben werden. Als Einwegbatterien kommen beispielsweise sog. Alkali-Mangan-Batterien in Frage, als wieder aufladbare Batterien kommen beispielsweise Nickel-Metallhydrid-Akkus oder Lithium-Ionen-Akkus in Frage.Of the described danger detector can be used with any type of disposable and / or rechargeable batteries. As disposable batteries come, for example, so-called alkali-manganese batteries in question, as Rechargeable batteries come, for example, nickel-metal hydride batteries or lithium-ion batteries in question.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Batterieanschluss eingerichtet zum Anschließen einer Lithium Batterie und insbesondere eine Lithium-Thionylchlorid Batterie.According to one embodiment the invention, the battery connector is adapted to connect a Lithium battery and in particular a lithium thionyl chloride battery.
Lithium Batterien haben gegenüber Alkali-Mangan-Batterien bzw. Alkaline-Batterien den Vorteil, dass bei gleicher Kapazität und Geometrie eine deutlich längere Batterie-Lebensdauer erreicht werden kann. Außerdem haben Lithium Batterien bei gleicher Geometrie und gleicher Kapazität eine deutlich längere Lebensdauer als herkömmliche Alkaline-Batterien. Dies liegt insbesondere daran, dass die Zellen spannungen von Lithium-Batterien im Vergleich zu Alkaline-Batterien deutlich höher sind.lithium Batteries have opposite Alkaline manganese batteries or alkaline batteries have the advantage that with the same capacity and geometry a much longer Battery Life can be achieved. Furthermore lithium batteries have a clear same geometry and capacity longer Lifespan than conventional Alkaline batteries. This is especially because the cells are voltages from lithium batteries compared to alkaline batteries significantly higher are.
Lithium Batterien haben ferner den Vorteil, dass sie während ihrer gesamten Lebensdauer eine weitgehend konstante Spannung liefern. Dadurch kann auf vorteilhafte Weise auf zusätzliche elektronische Komponenten zur Spannungsanpassung bzw. Spannungsregelung verzichtet und trotzdem ein zuverlässiger Betrieb des Gefahrmeldemoduls gewährleistet werden.lithium Batteries also have the advantage that they last throughout their life provide a largely constant voltage. This can be beneficial to Way on additional electronic components for voltage adjustment or voltage regulation waived and still a reliable operation of the danger detection module guaranteed become.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Batterieanschluss eingerichtet zum Anschließen (a) einer Lithium-Thionylchlorid Batterie, (b) einer Lithium-Eisen-Schwefel Batterie, (c) einer Lithium-Kohlenstoff-Fluor Batterie, (d) einer Lithium-Mangan-Sauerstoff Batterie, und/oder (e) einer Lithium-Schwefel-Sauerstoff Batterie.According to one another embodiment of the Invention, the battery terminal is adapted for connection (a) a lithium-thionyl chloride battery, (b) a lithium-iron-sulfur battery, (c) a lithium-carbon-fluorine battery, (d) a lithium-manganese-oxygen Battery, and / or (e) a lithium-sulfur-oxygen battery.
Insbesondere Lithium-Thionylchlorid (LTC) Batterien erscheinen derzeit als besonders geeignet, um während einer langen Lebensdauer eine weitgehend konstante Spannung bereit stellen zu können. Batterien basierend auf der LTC Technologie haben eine Zellen-Spannung von ungefähr 3,3 V. Genauer gesagt liegt im Verlauf der gesamten Lebensdauer der LTC Batterie die Zellenspannung stets zwischen ungefähr 2,8 V und 3,6 V. Dadurch können herkömmliche Gefahrmeldemodule mit einer Betriebsspannung von ungefähr 3 Volt ohne die Verwendung von verlustbehafteten Spannungswandlern betrieben werden. Dies gilt sowohl für sog. Aufwärtswandler als auch für Abwärtswandler, welche eine im Vergleich zu einer Primärspannung erhöhte bzw. reduzierte Spannung bereitstellen. Da derartige Spannungswandler typischer weise mit hochfrequenten Schaltpulsen arbeiten, kann durch die Vermeidung von derartigen getakteten Spannungswandlern die Belastung durch elektromagnetische Strahlung, welche beispielsweise eine Funkkommunikation stören kann, erheblich reduziert werden. Durch den Verzicht auf einen Spannungswandler kann im Vergleich zu bekannten batteriebetriebenen Gefahrmeldern außerdem die Verlustleistung reduziert und die Materialkosten für die Herstellung der Gefahrmelder erheblich reduziert werden.Especially Lithium thionyl chloride (LTC) batteries currently appear to be special suitable to while a long life a largely constant voltage ready to be able to make. batteries based on the LTC technology have a cell voltage of approximately 3.3 V. More specifically, over the lifetime of the LTC battery, the cell voltage always between about 2.8V and 3.6 V. This allows conventional Danger alarm modules with an operating voltage of about 3 volts be operated without the use of lossy voltage transformers. This applies to both so-called up-converter as well as for Down converter, which increased or compared to a primary voltage provide reduced voltage. Because such voltage transformers typically work with high-frequency switching pulses, can through the avoidance of such clocked voltage transformers the load by electromagnetic radiation, which, for example, a radio communication can disturb be significantly reduced. By dispensing with a voltage transformer can be compared to known battery-powered hazard detectors Furthermore reduces the power loss and the material costs for the production the danger detector can be significantly reduced.
Die beschriebene Strompuffereinrichtung hat zur Folge, dass im Vergleich zu einem herkömmlichen Gefahrmelder ohne Strompuffereinrichtung von der angeschlossenen Lithium Batterie ein relativ gleichmäßiger Strom entnommen wird. Bei einem Pulsbetrieb wird somit aufgrund der vorgesehenen Aufladephasen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stromentnahmen eine reine Ruhepause ohne jegliche Stromentnahme aus der angeschlossenen Batterie zumindest weitgehend vermieden. Dies ist insbesondere bei der Verwendung von LTC Batterien vorteilhaft, bei welchen während einer Ruhephase ohne jegliche Stromentnahme eine schnelle Passivierung erfolgt, die eine Selbstentladung der Batterie verhindern oder zumindest reduzieren soll. Eine derartige Passivierung, welche bei einer gepulsten Stromentnahme wiederholt auftreten würde, würde sich jedoch auf die Lebensdauer einer Lithium-Batterie sehr nachteilig auswirken. Dies liegt daran, dass bei einem Pulsbetrieb in jeder Strompause eine Passivierung einsetzt und diese während eines relativ kurzen Strompulses wieder zumindest teilweise abgebaut werden müsste. Dabei treten naturgemäß Verluste auf. Durch die Verwendung der beschriebenen Strompuffereinrichtung können diese Nachteile jedoch auf einfache und effektive Weise vermieden und eine längere Lebensdauer eine Lithium-Batterie und insbesondere einer LTC Batterie gewährleistet werden.As a result of the described current buffer device, a relatively uniform current is drawn from the connected lithium battery in comparison to a conventional danger detector without a current buffer device. In a pulsed operation, a pure rest period without any current drain from the connected battery is thus at least largely avoided due to the intended charging phases between two consecutive current draws. This is particularly advantageous when using LTC batteries, in which a fast passivation takes place during a resting phase without any current drain, which should prevent or at least reduce a self-discharge of the battery. However, such a passivation, which would occur repeatedly with a pulsed current drain, would have a very detrimental effect on the life of a lithium battery. This is due to the fact that in a pulse mode a passivation starts in each current pause and this would have to be at least partially reduced again during a relatively short current pulse. Naturally, losses occur. By using the described stream buffer device, these disadvantages can ever but avoided in a simple and effective way and a longer life of a lithium battery and in particular a LTC battery can be guaranteed.
Es wird darauf hingewiesen, dass von den genannten Batterietypen auf Lithium Basis lediglich die Lithium-Eisen-Schwefel Batterie mit einer Spannung von ungefähr 1,5 Volt signifikant von einer ungefähr 3 Volt betragenden Spannung der anderen Lithium Batterietypen abweicht. Bei der Verwendung von herkömmlichen Brandmeldemodulen mit einer erforderlichen Versorgungsspannung von 3 Volt wären demzufolge zwei in Serie geschaltete Lithium-Eisen-Schwefel Batterien erforderlich, um die erforderliche Spannung bereit zu stellen. Selbstverständ lich könnte jedoch auch ein Brandmeldemodul verwendet werden, welches eine geringere Versorgungsspannung von lediglich ungefähr 1,5 Volt erfordert.It It is noted that of the mentioned battery types Lithium based only the lithium iron-sulfur battery with a voltage of about 1.5 volts significantly from about 3 volts voltage different lithium battery types. When using usual Fire detection modules with a required supply voltage of 3 volts would be Consequently, two series-connected lithium-iron-sulfur batteries required to provide the required voltage. Of course, however, could Also a fire detection module can be used, which is a lesser Supply voltage of only about 1.5 volts required.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Strompuffereinrichtung einen Kondensator auf. Die Verwendung eines Kondensators zur Energiespeicherung bzw. zur Glättung der an dem Gefahrmeldemodul anliegenden effektiven Versorgungsspannung hat den Vorteil, dass die Strompuffereinrichtung mit einem einfachen und preiswert erhältlichen elektronischen Bauelements realisiert werden kann. Die Kapazität des Kondensators kann auf vorteilhafte Weise derart dimensioniert sein, dass eine üblicherweise durch ein bestimmtes Intervall vorgegebene Eingangsspannung für das Gefahrmeldemodul zu Beginn eines Lastpulses nicht überschritten und am Ende einer Pulslast nicht unterschritten wird. Insbesondere bei vergleichsweise starken kurzzeitigen Strombelastungen kann der Kondensator während einer vergleichsweise langen Ruhezeit durch die angeschlossene Batterie wieder aufgeladen werden.According to one another embodiment of the Invention, the current buffer means comprises a capacitor. The use of a capacitor for energy storage or for smoothing the voltage applied to the danger detection module effective supply voltage has the advantage that the power buffer device with a simple and reasonably priced electronic component can be realized. The capacity of the capacitor can be advantageously dimensioned such that a usually by a certain interval predetermined input voltage for the hazard detection module at the beginning of a load pulse not exceeded and at the end of a Pulse load is not exceeded. Especially with comparatively strong short-term current loads, the capacitor during a comparatively long rest period by the connected battery be recharged.
Es wird darauf hingewiesen, dass der Kondensator üblicherweise einen parasitären bzw. inhärenten Ohm'schen Widerstand aufweist. Um eine wirkungsvolle Glättung der effektiv an dem Gefahrmeldemodul anliegenden Spannung zu erreichen, sollte der parasitäre Widerstand der Strompuffereinrichtung deutlich kleiner sein als der Innenwiderstand der angeschlossenen Batterie.It It should be noted that the capacitor is usually a parasitic or inherent Ohmic resistance having. To effectively smooth the effectively on the danger detection module to achieve applied voltage, the parasitic resistance should be the current buffer device be significantly smaller than the internal resistance the connected battery.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Gefahrmelder zusätzlich einen Entkoppelwiderstand auf, welcher zwischen dem Batterieanschluss und der Strompuffereinrichtung angeordnet ist.According to one another embodiment of the Invention, the danger detector additionally has a Entkoppelwiderstand which is arranged between the battery terminal and the current buffer device is.
Die Verwendung eines Entkoppelwiderstandes zwischen dem Batterieanschluss und der Strompuffereinrichtung hat den Vorteil, dass die Batterie von der Strompuffereinrichtung zumindest teilweise entkoppelt wird. Eine derartige Ab- bzw. Entkopplung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Gefahrmeldemodul eine Pulslast für die angeschlossene Batterie und/oder für die Strompuffereinrichtung darstellt. Eine gute Abkopplung zwischen angeschlossener Batterie und der Strompuffereinrichtung ist ferner auch dann von Vorteil, wenn die angeschlossene Batterie einen vergleichsweise großen Innenwiderstand aufweist.The Use of a decoupling resistor between the battery connection and the power buffer means has the advantage that the battery of the power buffer device is at least partially decoupled. Such decoupling or decoupling is particularly advantageous, if the danger detection module has a pulse load for the connected battery and / or for represents the stream buffer device. A good decoupling between connected battery and the current buffer device is also also then advantageous if the connected battery comparatively huge Internal resistance.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der batteriebetriebene Gefahrmelder zusätzlich ein Funkmodul auf, welches ebenfalls mit dem Batterieanschluss verbunden ist. Durch das beschriebene Funkmodul kann der batteriebetriebene Gefahrmelder innerhalb eines drahtlosen Funkkommunikationsnetzwerkes direkt oder indirekt mit einer Zentrale verbunden sein. Dabei können das Funkmodul und das Gefahrmeldmodul auf vorteilhafte Weise von der gleichen Versorgungsspannung gespeist werden, so dass die Strompuffereinrichtung automatisch für eine Glättung sämtlicher erforderlicher Versorgungsspannungen sorgt.According to one another embodiment of the Invention, the battery-powered hazard alarm additionally Radio module, which is also connected to the battery connector is. By the described radio module, the battery-powered Danger detector within a wireless radio communication network be directly or indirectly connected to a central office. The radio module can do this and the hazard detection module in an advantageous manner of the same Supply voltage to be fed, so that the power buffer device automatically for one smoothing all required supply voltages ensures.
Das Funkmodul kann ein herkömmliches Funkmodul sein, welches mit einer Betriebsspannung von 3 Volt betrieben wird. Damit eignen sich insbesondere Lithium-Batterien für eine effektive Speisung des beschriebenen Gefahrmelders.The Radio module can be a conventional radio module be, which is operated with an operating voltage of 3 volts. This lithium batteries are particularly suitable for effective Supply of the described danger detector.
Es wird darauf hingewiesen, dass das Funkmodul auch zusammen mit dem Gefahrmeldemodul in einem gemeinsamen Modul realisiert sein kann.It It should be noted that the radio module is also used together with the Hazard detection module can be implemented in a common module.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben des oben beschriebenen batteriebetriebenen Gefahrmelders angegeben. Das angegebene Verfahren weist auf (a) ein Bereitstellen von Strom von der Strompuffereinrichtung für das Gefahrmeldemodul in Zeitabschnitten mit einer hohen Stromentnahme durch das Gefahrmeldemodul und (b) ein Transferieren von Strom von der Batterie zu der Strompuffer einrichtung in Zeitabschnitten mit einer geringen Stromentnahme durch das Gefahrmeldemodul.According to one Another aspect of the invention is a method for operating the specified above battery-powered alarm. The specified method comprises (a) providing power from the stream buffer device for the danger detection module in periods with a high current drain through the hazard reporting module and (b) transferring power from the battery to the current buffer device in time intervals with a low current drain through the danger detection module.
Dem beschriebenen Betriebsverfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch den Einsatz einer Strompuffereinrichtung, welche parallel zu dem Batterieanschluss geschaltet ist, die von der Batterie entnommene Stromstärke hinsichtlich zeitlicher Änderungen geglättet werden kann. Insbesondere bei einem Pulslastbetrieb können die Lastzyklen für die Batterie des batteriebetriebenen Gefahrmelders gedämpft werden. Dies hat einen positiven Einfluss auf die Lebensdauer der an den Batterieanschluss angeschlossenen Batterie.the described operating method is based on the finding that through the use of a current buffer device, which is parallel is connected to the battery terminal, removed from the battery amperage with regard to temporal changes smoothed can be. In particular, in a pulse load operation, the Load cycles for the battery of the battery-operated danger detector are damped. This has a positive effect on the lifetime of the Battery connection connected battery.
Die Glättung des zeitlichen Verlaufs der Stromstärke, die von der Batterie bereitgestellt wird, hat zudem den Vorteil, dass das Gefahrmeldemodul stets mit einer geeigneten Versorgungsspannung gespeist werden kann, ohne dass aktive Elemente wie beispielsweise ein als Aufwärts- oder als Abwärtsregler ausgebildeter Spannungsregler erforderlich sind. Dadurch kann die Herstellung des Gefahrmelders vereinfacht und Materialkosten können gespart werden. Da Spannungsregler typischerweise mit einer hochfrequenten Taktung arbeiten, ist die elektromagnetische Verträglichkeit im Hinblick auf eine durch den Gefahrmelder verursachte elektromagnetische Kontamination bei dem beschriebenen Gefahrmelder im Vergleich zu bekannten Gefahrmeldern erheblich reduziert.The smoothing of the time course of the current, which is provided by the battery, also has the advantage that the danger detection module can always be supplied with a suitable supply voltage without the need for active elements such as a designed as up or down regulator voltage regulator. As a result, the production of the danger detector can be simplified and material costs can be saved. Since voltage regulators typically operate with a high-frequency clocking, the electromagnetic compatibility with regard to an electromagnetic contamination caused by the danger detector in the described danger detector is considerably reduced in comparison to known danger detectors.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften Beschreibung derzeit bevorzugter Ausführungsformen.Further Advantages and features of the present invention will become apparent the following exemplary description of presently preferred embodiments.
Der
Rauchmelder
Zwischen
der Batterie
Es
wird ausdrücklich
darauf hingewiesen, dass der Widerstand
Der
Gefahrmelder
Das
Brandmeldemodul
Das
Funkmodul
Gemäß dem hier
dargestellten Ausführungsbeispiel
ist das Funkmodul
Gemäß dem hier
dargestellten Ausführungsbeispiel
ist das Gefahrmeldemodul
Die
Kapazität
C ist so dimensioniert, dass die Spannung Uin, welche an dem Gefahrmeldemodul
Zum
besseren Veranschaulichung der beschriebenen Strompufferung ist
in dem in
Zum
direkten Vergleich ist in
Es wird darauf hingewiesen, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellen. So ist es möglich, die Merkmale einzelner Ausführungsformen in geeigneter Weise miteinander zu kombinieren, so dass für den Fachmann mit den hier explizit dargestellten Ausführungsvarianten eine Vielzahl von verschiedenen Ausführungsformen als offensichtlich offenbart anzusehen sind.It It should be noted that the embodiments described herein only a limited Choice of possible variants represent the invention. So it is possible the characteristics of individual embodiments suitably combine with each other, so for the skilled person with the embodiments explicitly shown here a variety of different embodiments are to be regarded as obviously disclosed.
Claims (7)
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
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ID=40242681
Family Applications (1)
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