DE3810397A1 - Stromversorgung fuer ein elektrisches geraet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stromversorgung mit mindestens zwei in Reihe geschalteten Elementen zur Strom- bzw. Spannungsversor­ gung für ein elektrisches Gerät oder dergleichen.

Zum Betrieb elektrischer und elektronischer Geräte (14) werden als Elemente (1, 1′) zur Strom- bzw. Spannungsversorgung, insbe­ sondere für einen mobilen Einsatz, Batterien und Akkumulatoren verwendet. Im folgenden sollen unter dem Begriff Batterien auch Akkumulatoren eingeschlossen sein. In vielen elektronischen Geäten sind elektronische Speicher vorhanden, deren Speicherin­ halt für die Funktionsfähigkeit des Gerätes unbedingt erhalten bleiben muß. Auch bestimmte Schaltkreise, wie zum Beispiel Uhren­ schaltkreise oder programmierbare Taschenrechner, sollen ihre Information nicht verlieren, da sie anderenfalls neu program­ miert oder eingestellt werden müssen. In all diesen Fällen ist auch in Ruhezeiten die Energieversorgung sicherzustellen, um zu verhindern, daß die Informationen verlorengehen.

Ein besonderes Problem tritt beim Austausch der Batterien (1, 1′) (dieser Begriff soll in der weiteren Ausführung die Akkumula­ toren einschließen) auf, weil zwischen der Entnahme der alten Zelle und der Neubestückung die Stromversorgung unterbrochen ist. Das Problem wird derzeit durch zusätzliche Pufferbatterien gelöst, die jedoch auch nach einer gewissen Betriebszeit ausge­ wechselt werden müssen.

Das gleiche Problem ergibt sich, wenn eine Batterie (1, 1′) de­ fekt oder fehlerhaft kontaktiert ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß jedem Element (1, 1′) eine Diode (11, 11′) in Sperrichtung parallel geschaltet ist.

Weiterbildungen und besondere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Das Wesen der Erfindung soll anhand der in den Zeichnungen darge­ stellten Ausführungsbeispielen für eine Stromversorgung mit Bat­ terien näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel gemäß Erfindung;

Fig. 2 und 3 eine durch Leutdioden erweiterte Schaltung nach Fig. 1 und

Fig. 4 ein Behältnis zur Aufnahme der Batterien in schematischer Darstellung.

In Fig. 1 wird der Verbraucher (14) durch parallel zu ihm liegen­ de und in Reihe geschaltete Batterien gespeist, von denen zwei Batterien (1, 1′) in der Figur dargestellt sind. Zu jeder Batte­ rie (1, 1′) liegt parallel und in Sperrichtung eine Diode (11, 11′), wobei durch die gewählte Polung die Batterie lediglich mit dem zu vernachlässigenden Sperrstrom der Dioden belastet ist. Solange die Batterien angeschlossen sind, liegt an den Dioden also eine Spannung in Sperrichtung und das Gerät befindet sich im ungestörten Betriebszustand. Wird jedoch zum Beispiel die Bat­ terie (1) entfernt, so liegt an der Diode (11) eine Spannung in Durchlaßrichtung. Über diese Verbindung ist der Verbraucher mit der Batterie (1′) verbunden. Die Versorgungsspannung reduziert sich dabei um die Spannung der Batterie (1) und die Durchlaßspan­ nung der Diode (11). Da die meisten Schaltkreise bzw. elektroni­ schen Speicher auch bei erheblicher Unterspannung nicht ihre In­ formation verlieren, ist damit ein unterbrechungsfreier Aus­ tausch einer Batterie gewährleistet. Nach Wiedereinsetzung der Batterie (1) liegt wieder die volle Versorgungsspannung an den Verbraucher (14).

Abgesehen von einem unterbrechungsfreien Austausch einer Batte­ rie ist durch die Parallelschaltung der Dioden die Versorgung auch bei anderweitigen Fehlern sichergestellt. Zum Beispiel für den Fall, daß durch eine Rüttelbelastung der Kontakt zu einer Batterie zeitweise unterbrochen ist oder die Batterie defekt wird.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der Betriebs­ zustand der Stromversorgung dadurch signalisiert werden kann, daß die Diode eine Leuchtdiode ist. Die Leuchtdiode leuchtet dann auf, wenn die Batterie entfernt wurde oder beispielsweise ein Batteriekontakt defekt ist. Diese Anordnung eignet sich für Geräte mit kleinem Ruhestrom. Gegebenenfalls muß die Leuchtdiode mit einem Vorwiderstand beschaltet werden, dessen Wert vom Ar­ beitsstrom der Leuchtdiode und vom Ruhestrom des Gerätes abhängt.

Um eine optische Anzeige auch bei größeren Ruheströmen des Ver­ brauchers zu ermöglichen, dient eine erweiterte Schaltung nach Fig. 2 und 3. Parallel zu jeder Diode (11, 11′) ist eine weitere Leuchtdiode (12, 12′) geschaltet. Die Leuchtdioden (12, 12′) sind gegebenenfalls mit einem Vorwiderstand (13, 13′) versehen. Je nach Polung der Leuchtdiode wird angezeigt, ob die Batterie in Funktion ist oder nicht. In Fig. 2 sind die Leutdioden (12, 12′) gegensinnig zu den Dioden (11, 11′) angeordnet. Die Leucht­ dioden (12, 12′) leuchten dann, wenn die zugehörige Batterie (1 oder 1′) die Spannung abgibt. Bei Unterbrechung verlöschen sie. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 sind die zusätzlichen Dioden (12, 12′) gleichsinnig zu den Dioden (11, 11′) geschal­ tet, so daß sie bei Unterbrechung der Stromversorgung der zugehö­ rigen Batterie aufleuchten. In diesem Fall sind also zusätzliche Leutdioden im normalen Betriebsfalle nicht eingeschaltet. Diese Anordnung setzt voraus, daß der Spannungsabfall im Strompfad der Dioden (11, 11′) mindestens so groß ist wie an den Leuchtdioden (12, 12′).

Fig. 4 zeigt ein Behältnis, das für eine Stromversorgung mit zwei Batterien so ausgebildet ist, daß nicht beide Batterien gleichzeitig entfernt werden und somit die Schaltung wirkungslos wird. Das Behältnis besteht aus zwei Fächern (5, 5′) mit jeweils einem Deckel (8, 8′). Der Deckel (8) ist entfernbar, während der Deckel (8′) nur in der Nut (9) verschiebbar ist. Zur Entnahme der Batterie (1) kann der Deckel (8) entfernt werden. Der Deckel (8′) ist in seitlichen Nuten (9) derart gelagert, daß er nur nach Entfernen des Deckels (8) verschoben werden kann. Auf diese Weise wird ein versehentliches Entnehmen beider Batterien vermie­ den.

Die Geometrie des Batteriefachs (5, 5′) kann durch einen Abstand­ halter (10, 10′) so gestaltet werden, daß bei falschem Einlegen der Batterie (1, 1′) kein Kontakt zwischen dem Minuspol (2, 2′) und der Kontaktfeder für den Pluspol (7, 7′) entstehen kann. Da­ mit kann ein Kurzschluß der Batterie über die Diode verhindert werden.

Pos.  1 Batterie, Batteriezelle
Pos.  2 Minuspol, flacher Fuß an der Batterie
Pos.  3 Pluspol, erhabener Kopf an der Batterie
Pos.  4 Gehäuse, Gerätegehäuse
Pos.  5 Batteriefach
Pos.  6 Kontaktfeder für flachen Minuspol
Pos.  7 versenkte Kontaktfeder für erhabenen Pluspol
Pos.  8 Batteriefachdeckel
Pos.  9 seitliche Nut für Batteriefachdeckel
Pos. 10 Abstandshalter
Pos. 11 Diode
Pos. 12 Leuchtdiode
Pos. 13 Vorwiderstand
Pos. 14 Verbraucher

Figur 1 bis 4

Claims (7)

1. Stromversorgung mit mindestens zwei in Reihe geschalteten Elementen zur Strom- bzw. Spannungsversorgung für ein elek­ trisches Gerät oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Element (1, 1′) eine Diode (11, 11′) in Sperrich­ tung parallel geschaltet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Diode (11, 11′) eine Leuchtdiode ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenzeichnet, daß in Reihe zu der Leuchtdiode ein Vorwiderstand geschaltet ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Diode (11, 11′) eine Leuchtdiode (12, 12′) paral­ lel geschaltet ist.

5. Verwendung der Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Stromversorgung einer elektronischen Schaltung mit einem oder mehreren elektronischen Speichern und/oder elektroni­ schen Schaltkreisen.

6. Behältnis zur Aufnahme der Elemente für eine Stromversorgung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Behältnis derart ausgebildet ist, daß jeweils nur ein Element entnommen werden kann.

7. Behältnis nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Behältnis paarweise ein erstes und zweites Fach (5, 5′) vorgesehen sind, daß das erste Fach (5) einen ent­ fernbaren Deckel (8) und das zweite Fach einen verschiebba­ ren Deckel (8′) aufweist derart, daß der verschiebbare Dec­ kel (8′) nur verschoben werden kann, wenn der Deckel (8) des ersten Fachs (5) entfernt ist.