DE3400292A1 - Elektronisches geraet mit solarzellen-stromversorgung - Google Patents
Elektronisches geraet mit solarzellen-stromversorgungInfo
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Description
Jf* V V W Sharp K.K.
TER MEER · MÜLLER · STEINMElSYER" : : : *.·%:«:. 2203-GER-K
-3-BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft ein mit Sonnenenergie betriebenes elektronisches Gerät gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
Ein solches elektronisches Gerät ist z.B. ein
elektronischer Rechner.
Bei herkömmlichen elektronischen Geräten, z.B. einem mit
Sonnenenergie betriebenen Rechner ist eine Solarzelle
entweder an einem Gehäuse aus einem Metallrahmen oder aus
Kunststoff angeheftet oder die Zelle ist am Gehäuse mittels einer Feder befestigt. Ein Filter aus durchsichtigem Kunststoff,
z.B. aus Acrylharz dient dazu, die Solarzelle zu
schützen und das Aussehen des Gerätes zu verbessern.
Ein bestehendes mit Sonnenenergie betriebenes elektronisches
Gerät, z.B. ein Tischrechner mit Solarzellen weist eine Anordnung der Solarzellen auf, wie sie in Fig. 1 dargestellt
ist. Ein Filter 1 aus einer Acrylfolie ist oben auf einem Gehäuse 2 angeordnet. Das Gehäuse enthält eine
Solarzelle 3, die durch ein Halteteil 4 nach oben gepreßt wird. Die Solarzelle 3 ist mit einer Leiterplatte 6 aus
einer flexiblen Folie, auf der ein LSI-Chip 5 aufgebracht
ist verbunden. Im vorliegenden Fall erfolgt die Verbindung durch eine Anschlußklemme 7. Die Solarzelle kann aber auch
über verlötete Leitungsdrähte mit der Schaltung 6 verbunden
sein.
Eine Flüssigkristallanzeigezelle 8 ist mit der Leiterplatte
6 über einen leitfähigen Gummi 9, z.B. "ZEBRA"-Gummi verbunden. Bei dieser bekannten Anordnung ist es also erforderlieh,
ein Halteteil 4 zum Festhalten der Zelle 3 zu verwenden. Da das Filter 1 und die Zelle 3 gesondert im Gehäuse 2
anzubringen sind, ist es nicht einfach die Solarzelle 3 in die richtige Lage zu bringen. Wegen einem komplizierten Aufbau
des Gehäuses sind genaue Verfahren nötig, umdie
äußeren Teile richtig anzuordnen. Die Solarzelle 3 und der elektronische Teil, z.B. der LSI-Chip 5 müssen elektrisch
TER MEER · MÜLLER · STEINMEIoYgR" - - - -.".:.:. 2203-GER-K
miteinander durch verlötete Leitungsdrähte oder durch Anschlußklemmen
7 miteinander verbunden werden. Wenn die
Solarzelle 3 im Fall von Zerstörung oder aus anderen Gründen ausgetauscht werden muß, müssen äußere Teile wie
das Halteteil 4, die Anschlußklemme 7 und andere Teile
ebenfalls entnommen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches
Gerät der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem das Filter und die Solarzellen einfach angebracht werden
können.
Die erfindungsgemäße Lösung ist im Hauptanspruch gekennzeichnet.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von
Unteransprüchen.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß das Filter und
die Solarzellen ein integriertes Bauteil bilden. Damit ist
es bei der Herstellung auf einfachste Art und Weise möglieh,
die Zellen im Gehäuse anzuordnen. Dadurch ist es möglich,
ein preisgünstiges Gerät, z.B. einen preisgünstigen
Rechner herzustellen. Außerdem ist durch die Integration
gewährleistet, daß die Beschädigungsgefahr für die Solarzelle
minimal ist. Weiterhin besteht der Vorteil, daß es
Ά einfach ist, die Solarzellen untereinander zu kontaktieren
und/oder Kontakte zwischen den Solarzellen und äußeren elektronischen Teilen herzustellen. Die Verbindungen werden
direkt beim Einsetzen des integrierten Bauteils hergestellt.
Dadurch ist es auch sehr einfach möglich, Solarzellen
auszutauschen.
Dadurch, daß die Solarzellen direkt mit dem Schutzfilter
verbunden sind, entfallen Bauteile wie ein Halterahmen und ein Schutzgehäuse für die Solarzelle, wie dies bisher im
allgemeinen erforderlich war. Es werden also äußere Teile zum großen Teil eingespart. Darüberhinaus ist das integrierte
Bauteil leicht einsetzbar, wobei auch gleichzeitig elektrische Verbindungen zwischen den Solarzellen unterein-
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER ; ; ;
H U U Δ. Ό C
- Sharp K.K.
:.:. 2203-GER-K
ander und/oder zwischen den Solarzellen und elektronischen
Bauteilen hergestellt werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Teil schnitt durch einen be-
kannten mit Sonnenenergie betriebenen Rechner;
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf ein integriertes Bauteil mit Filter und Solarzellen gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform;
Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie A - A' in
Fig. 2;
Figuren 4a - c
Anschlußklemmen zum Herstellen von Anschlüssen für
die Solarzellen;
20
20
Fig. 5 eine schematische Draufsicht auf einen Tischrechner mit Anschlußklemmen gemäß Fig. 4; und
Fig. 6 einen schematischen Querschnitt durch den Tischrechner
gemäß Fig. 5
Ein integriertes Solarzellen-Filter-Bauteil wird nun anhand
der Draufsicht von Fig. 2 und des Schnittes von Fig. 3 erläutert. Das Filter 10 besteht dabei aus einem durchsichtigen
Kunststoff, z.B. Acrylharz. Das Filter 10 schützt die Solarzellen 11 und 12 des Aufbaus, die aus amorphem Silizium
bestehen. Die Solarzellen sind in Reihen geschaltet. Die Solarzelle 11 weist zwei Elektroden 11a und 11b und die
Zelle 12 zwei Elektroden 12a und 12b auf. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Elektrode 11a der Zelle 11
mit dem positiven Anschluß eines elektronischen Bauteils,
z.B. einem LSI-Chip verbunden, das auf einer integrierten Leiterplatte angebracht ist, die z.B. aus einem flexiblen
-6-
TER MEER · MÜLLER · STEINMElSfER"- Γ -.".:,:.
FiTm besteht. Die Elektrode 12b der Zelle 12 ist mit dem
negativen Anschluß des LSI-Chips verbunden, während die
Elektroden 11b und 12a der Zellen 11 bzw. 12 miteinander verbunden sind und dadurch die Reihenschaltung der Zellen
bewirken. Die Solarzellen 11 und 12 sind in Aussparungen des Schutzfilters 10 und in Verbindungsteilen 13 bzw. 14 be<
festigt. Sie werden weiterhin dadurch in ihrer Lage gehalten, daß elastische hinterschnittene Teile 15 und 16, die
beim Guß im Filter 10 angebracht sind, auf die Zellen
Ί0 drücken, wodurch ein integriertes Bauteil gebildet ist, das
die Zellen 11 und 12 eingebettet im Filter 10 enthält.
In den Figuren 4a - c sind in Draufsichten verschiedene Anschlußklemmen
dargestellt. Eine Klemme 17 gemäß Fig. 4a und eine Klemme 19 gemäß Fig. 4c dient jeweils dazu, die Elektroden
der Solarzellen mit elektronischen Teilen zu verbinden.
Eine Klemme 18 gemäß Fig. 4b dient dazu, die beiden Solarzellen 11 und 12 miteinander zu verbinden. Die Klemme
17 verbindet die Elektrode 11a der Solarzelle 11 mit dem
positiven Anschluß eines LSI-Chips auf der Leiterplatte. Dabei
steht der eine Kontakt 17a der Klemme mit der Elektrode lla und der andere Kontakt 17b mit der Leiterplatte in Verbindung.
Die Klemme 18 verbindet die Elektroden 11b und 12a der Solarzellen 11 und 12 miteinander. Die Klemme 19 verbindet
die Elektrode 12b der Zelle 12 mit dem negativen Anschluß eines LSI-Chips auf der Leiterplatte, wozu Kontakte
19a und 19b dienen. Bei der bevorzugten Ausführungsform dienen die Klemmen 17 - 19 dazu, Spannung aus den Solarzellen
zu beziehen, wobei die Kontaktierung zwischen den Klemmen und den Solarzellen allein dadurch erfolgt, daß das
integrierte Bauteil mit dem Filter 10 und den Solarzellen
11 und 12 in das Gehäuse des Gerätes eingesetzt wird und mit diesem verbunden wird.
Der Einbau des integrierten Bauteiles in einem Gerät, hier ein Tischrechner, wird anhand der Draufsicht gemäß Fig. 5
und dem Schnitt gemäß Fig. .6 erläutert. Auf einer Leiterplatte
20 aus einem flexiblen Film ist ein LSI-Chip 21 fest
Sharp K.K>
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER . ; *:
-7-
angebracht. Rechneranzeige erfolgt durch ein Anzeigefenster 22 hindurch. Die besprochenen Klemmen 17, 18 und 19 sind
innerhalb dem Rechnergehäuse angeordnet. Wenn das Filter
mit den an ihm befestigten Solarzellen 11 und 12 eingesetzt wird, wird die Elektrode 11a der Solarzelle 11 über die
Klemme 17 mit der Elektrode 20a des LSI-Chips 21 auf der Leiterplatte 20 verbunden. Entsprechend verbindet die
Klemme 19 die Elektrode 12b der Solarzelle 12 mit der negativen Elektrode 20b des Chips 21. Die Klemme 18
verbindet die Elektroden 11b und 12a der beiden Solarzellen 11 bzw. 12 miteinander, so daß diese in Reihe geschaltet
sind. Im Anzeigefenster 22 sind ein Polaroidfilter 23 und
eine Anzeigemaske angeordnet. Tasten 24 werden durch einen Tastenhalter 26 gehalten und durch Gummifedern 25 nach oben
gedruckt. Ein vorspringender Teil 27 halt die Solarzellen
11 und 12, wenn die hinterschnittenen Teile 15 und 16 der
Ausführungsform gemäß Fig. 2 nicht im Filter 10 vorhanden
sind. Die Solarzellen können dann gemeinsam oder jede für sich eingesetzt werden. Der vorspringende Teil erhebt sich
vom Gehäuseboden 2; es ist ersichtlich, daß durch Verwenden der Klemmen 17 - 19 innerhalb dem Gehäuse Solarzellen einfach
angeordnet oder ausgetauscht werden können, indem einfach das integrierte Bauteil gehandhabt wird, das den
Filter und die Solarzellen enthält.
Claims (3)
- TER MEER-MULLER-STEINMEISTERPATENTANWÄLTE — EUROPEAN PATENT ATTORNEYSDipl.-Chem. Dr. N. tar Meer Dipl.-lng. H. Steinmeister A * MÜ" Artur-Ladebeck-Strasse 51D-aoOO MÜNCHEN 22 D-48OO BIELEFELD 1Mü/J/St/b2203-GER-K 5. Januar 1984SHARP KABUSHIKI KAISHA 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka 545JapanElektronisches Gerät mit Solarzellen-StromversorgungPrioritäten: 8. Januar 1983, Japan, Nr. 58-875 (U) 1. Februar 1983, Japan, Nr. 58-15840AnsprücheElektronisches Gerät mit Spannungsversorgung durch Solarzellen, mit einem Filter zum Schützen der Solarzellen,dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (10) so ausgebildet ist, daß die Solarzellen (11, 12) direkt in dasselbe einsetzbar sind.
- 2. Gerät nach Anspruch 1,gekennzeichnet durch eineEinrichtung (15,16) am Filter (10) zum Festlegen der Position auf ihm anzuordnender Solarzellen (11,12).— 2 —IER MEER -MÜLLER · STEINKIEiSTEA' : : : ' „"-Ζ.Z- 2203-GER-K
- 3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2,gekennzeichnet durch mehrere im Gerät angeordnete Anschlußklemmen (17,18,19) zum Abnehmen der Spannung der .mehreren Solarzellen (11,12), und - Einrichtungen (17a,b; 18a,b; 19a,b) zum Herstellen elektrischer Bindungen zwischen den Solarzellen und/oder zwischen den Solarzellen und elektronischen Teilen beim Installieren des aus den Solarzellen und dem Filter gebildeten integrierten Bauteiles in das Gerät.
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