DE9013105U1 - Solar power supply device for portable, off-grid electrical devices - Google Patents
Solar power supply device for portable, off-grid electrical devicesInfo
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Description
R. 23775
14.9.1990 Ba/EcR.23775
14.9.1990 Ba/Ec
ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 10ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 10
Solare Stromversorgungsvorrichtung für tragbare, netzunabhängige elektrische Geräte Solar power supply device for portable, off-grid electrical devices
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft eine Stromversorgungsvorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine derartige Vorrichtung ist bekannt aus der DE 33 38 104. Darin wird ein tragbares solarelektrisches Stromversorgungsgerät beschrieben, das als selbständige Einheit zur Versorgung von akkumulatorbetriebenen Verbrauchern dient. Eine bestimmte Ausführungsform hinsichtlich der äußeren Gestalt wird nicht angegeben. Es ist ferner allgemein bekannt, Solargeneratoren zur Versorgung tragbarer elektrischer Geräte in deren Gehäuse zu integrieren. Beispiele hierfür sind Taschenrechner oder Uhren. Die Integration des Solargenerators in die Geräteoberfläche erfordert jedoch immer eine spezielle Gehäusekonstruktion. So können dadurch weder bisher herkömmlich versorgte Geräte nachgerüstet werden, noch ist es möglich, auf den Solargenerator zu verzichten, wenn dieser ohnehin nicht genutzt werden kann, beispielweise, wenn das Gerät bei Nacht gebraucht wird.The invention relates to a power supply device according to the preamble of the main claim. Such a device is known from DE 33 38 104. This describes a portable solar-electric power supply device that serves as an independent unit for supplying battery-operated consumers. A specific embodiment with regard to the external design is not specified. It is also generally known to integrate solar generators into the housing of portable electrical devices to supply them. Examples of this are pocket calculators or watches. However, the integration of the solar generator into the device surface always requires a special housing construction. This means that devices that have previously been supplied with conventional power cannot be retrofitted, nor is it possible to do without the solar generator if it cannot be used anyway, for example if the device is used at night.
- 2 - R. 23775- 2 - R.23775
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solare Stromversorgungsvorrichtung zu schaffen, die konstruktive Änderungen zu dem zu versorgenden Gerät nicht erfordert, und die während der Nutzung des Gerätes betrieben werden kann, ohne die Handhabung des Gerätes zu beeinträchtigen.The invention is based on the object of creating a solar power supply device that does not require structural changes to the device to be supplied and that can be operated during use of the device without affecting the handling of the device.
Die Aufgabe wird durch eine solare Stromversorgungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Stromversorgungsvorrichtung in Form eines Köchers hat den Vorteil, daß keine konstruktiven Änderungen am Gehäuse des zu versorgenden elektrischen Gerätes vorgenommen werden müssen. Sie ist auf bestehende Geräte nachrüstbar und kann für alle Geräte, die hinsichtlich ihrer Abmessungen der Betriebsspannung und der Anordnung der Ladekontakte übereinstimmen, eingesetzt werden. Elektrisches Gerät und zugehörige Stromversorgungsvorrichtung können getrennt kostengünstig gefertigt, und bei Bedarf kombiniert werden. Die vorteilhafte äußere Gestaltung erlaubt es, die Stromversorgungsvorrichtung auch während der Nutzung des zu versorgenden elektrischen Gerätes ohne Einschränkung der Bedienungsfreundlichkeit zu betreiben. Ist der Betrieb der Stromversorgungsvorrichtung unzweckmäßig, kann sie leicht entfernt werden.The problem is solved by a solar power supply device with the features of claim 1. The power supply device according to the invention in the form of a quiver has the advantage that no structural changes have to be made to the housing of the electrical device to be supplied. It can be retrofitted to existing devices and can be used for all devices that match in terms of their dimensions, operating voltage and arrangement of the charging contacts. The electrical device and the associated power supply device can be manufactured separately and inexpensively and combined if necessary. The advantageous external design allows the power supply device to be operated even while the electrical device to be supplied is in use without restricting its user-friendliness. If the operation of the power supply device is inappropriate, it can be easily removed.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments of the invention emerge from the subclaims.
Zweckmäßig ist es, eine Seite der Stromversorgungsvorrichtung in Form einer oder mehrerer, vom Köcher abklappbarer Teilflächen zu gestalteten. Auf diesen Teilflächen befinden sich zweckmäßig mehrere Teil-Solargeneratoren. Die Teilflächen können optimal zur Sonne ausgerichtet werden. Ein klappbar gestalteter Solargenerator hat zusätzlich den Vorteil, daß die Teilflächen in abgeklapptem Zustand das zu versorgende elektrische Gerät abschatten, und dadurch eine Aufheizung von empfindlichen Gerätebauteilen, wie zum BeispielIt is advisable to design one side of the power supply device in the form of one or more partial surfaces that can be folded down from the quiver. On these partial surfaces, several partial solar generators are conveniently located. The partial surfaces can be optimally aligned towards the sun. A folding solar generator also has the advantage that the partial surfaces, when folded down, shade the electrical device to be supplied, and thus prevent sensitive device components from heating up, such as
- 3 - R. 23775- 3 - R.23775
Batterien, verhindern. Zweckmäßig sind für die Verbindung des Solargenerators mit dem zu versorgenden elektrischen Gerät Federkontakte vorgesehen, die leicht vorspringend auf der der offenen Seite gegenüberliegenden Innenseite des Köchers angeordnet sind. Geräteseitig stehen den Federkontakten zweckmäßig leicht angeordnete Gegenkontakte gegenüber, so daß beim Einstecken eines Gerätes in den Köcher eine bequeme und sichere Kontaktierung erfolgt. Vorteilhaft weist der Köcher an seinem offenen Ende einen das eingesteckte elektrische Gerät umgreifenden Riemen auf, der die elektrischen Kontakte im Eingriff hält. Zweckmäßig kann der Köcher Aussparungen aufweisen, beispielsweise für am Gerät befindliche Schalter.Batteries, prevent. Spring contacts are provided for connecting the solar generator with the electrical device to be supplied, which are arranged slightly protruding on the inside of the case opposite the open side. On the device side, the spring contacts are opposite slightly arranged counter contacts, so that when a device is plugged into the case, a convenient and safe contact is made. The case advantageously has a strap at its open end that encircles the plugged-in electrical device and keeps the electrical contacts engaged. The case can conveniently have recesses, for example for switches on the device.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im nachfolgenden näher erläutert.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is explained in more detail below.
Es zeigen Figur la eine erfindungsgemäße Stromversorgungseinrichtung sowie Figur 1b das zugehörige elektrische Gerät, Figur 2 einen Schnitt durch eine Stromversorgungseinrichtung mit einem klappbaren Solargenerator, Figur 3 eine Darstellung einer Stromversorgungseinrichtung mit einem aus drei Teilflächen bestehenden, klappbaren Solargenerator und Figur 4 eine Stromversorgungseinrichtung in Form einer Rahmenkonstruktion.Figure 1a shows a power supply device according to the invention and Figure 1b shows the associated electrical device, Figure 2 shows a section through a power supply device with a foldable solar generator, Figure 3 shows a representation of a power supply device with a foldable solar generator consisting of three partial surfaces and Figure 4 shows a power supply device in the form of a frame construction.
Figur la zeigt eine erfindungsgemäße Stromversorgungsvorrichtung für ein tragbares Handsprechfunkgerät. Die Vorrichtung ist äußerlich ein Behältnis nach Art eines Köchers, welches das elektrische Gerät von fünf Seiten umschließt. Nach einer Seite hin ist der Köcher 10 offen. Durch die offene Seite kann ein elektrisches Gerät 20 in den Köcher 10 eingesetzt werden. Die Form des Köchers 10 ist an das zu versorgende elektrische Gerät 20 angepaßt. Der Köcher besteht aus Metall, Kunststoff oder Leder. Um den Zugang zu den Bedienungselementen zu ermöglichen, weist der Köcher 10 an den entsprechendenFigure la shows a power supply device according to the invention for a portable handheld radio. The device is externally a container in the form of a quiver, which encloses the electrical device on five sides. The quiver 10 is open on one side. An electrical device 20 can be inserted into the quiver 10 through the open side. The shape of the quiver 10 is adapted to the electrical device 20 to be supplied. The quiver is made of metal, plastic or leather. In order to enable access to the operating elements, the quiver 10 has the corresponding
- 4 - R. 23775- 4 - R.23775
Stellen Aussparungen auf. Die einzelnen Seiten können in Anpassung an das elektrische Gerät unterschiedlich und unsymmetrisch ausgebildet sein. Auf einer Seite des Köchers 10 ist der Solargenerator 11 angeordnet. Dies ist in der Regel die flächenmäßig größte Seite des Köchers. Der Solargenerator 11 nimmt den größten Teil dieser Seite ein, die deshalb keine Aussparungen aufweist.Make cutouts. The individual sides can be designed differently and asymmetrically to suit the electrical device. The solar generator 11 is arranged on one side of the quiver 10. This is usually the side of the quiver with the largest area. The solar generator 11 takes up most of this side, which therefore has no cutouts.
In einer ersten Ausführung, die in Figur 1a gezeigt ist, ist der Solargenerator fest mit dem Köcher 10 verbunden und in dessen Oberfläche integriert. In dieser Ausführung können zum Schutz empfindlicher Bauteile im Gerät Maßnahmen zur Kühlung der Generatorrückseite vorgesehen werden, die sich unter der Einwirkung der Sonnenstrahlung erwärmt. Dies können beispielsweise Lüftungsspalte und/oder gut wärmeleitende Kühlflächen sein, über welche die Wärme abgeführt wird. In Figur 1b ist als Beispiel für das elektrische Gerät 20 ein Funkgerät gezeigt, das in den Köcher 10 gesteckt wird.In a first embodiment, shown in Figure 1a, the solar generator is firmly connected to the quiver 10 and integrated into its surface. In this embodiment, measures can be taken to protect sensitive components in the device to cool the back of the generator, which heats up under the influence of solar radiation. These can be, for example, ventilation gaps and/or cooling surfaces with good heat conduction, through which the heat is dissipated. Figure 1b shows a radio device as an example of the electrical device 20, which is inserted into the quiver 10.
In einer anderen Ausführung gemäß Figur 2 ist der Solargenerator klappbar ausgebildet. Hierzu ist er mit einem Scharnier 14 mit dem Köcher verbunden, so daß er von diesem weggeklappt werden kann. Dadurch kann der Solargenerator 11 einerseits optimal nach der Sonne ausgerichtet werden. Andererseits schattet der Solargenertor 11 in ausgeklapptem Zustand ein im Köcher 10 befindliches elektrisches Gerät 20 ab, und verhindert dessen Aufheizung. Besondere konstruktive Maßnahmen zur Kühlung temperaturempfindlicher Teile im elektrischen Gerät, wie zum Beispiel Batterien, können dadurch entfallen.In another embodiment according to Figure 2, the solar generator is designed to be foldable. For this purpose, it is connected to the quiver with a hinge 14 so that it can be folded away from it. This allows the solar generator 11 to be optimally aligned with the sun. On the other hand, when folded out, the solar generator 11 shades an electrical device 20 located in the quiver 10 and prevents it from heating up. Special structural measures for cooling temperature-sensitive parts in the electrical device, such as batteries, can therefore be omitted.
In einer weiteren Ausführung gemäß Figur 3 ist der Solargenerator dreiteilig gestaltet. Die einzelnen Teile sind über zwei Scharniere 15 gegeneinander verklappbar. Ein weiteres Scharnier zwischen dem mittleren Teil des Solargenerators 11 und dem Köcher 10 ermöglicht es, den gesamten Solargenerator 11 gegen den Köcher 10 zu verkippen.In another embodiment according to Figure 3, the solar generator is designed in three parts. The individual parts can be folded against each other using two hinges 15. Another hinge between the middle part of the solar generator 11 and the quiver 10 enables the entire solar generator 11 to be tilted against the quiver 10.
- 5 - R. 23775- 5 - R.23775
In zusammengeklapptem Zustand bedeckt der Solargenerator 11 genau die zugeordnete Seite des Köchers. Ohne zusätzlichen Raumbedarf wird auf diese Weise eine große Solargeneratoroberfläche erzielt. Selbstverständlich kann durch Fortsetzung dieses Prinzips, das heißt durch Hinzufügen neuer Scharniere sowie neuer Teilflächen, eine beliebig große Solargeneratorfläche erhalten werden.When folded up, the solar generator 11 covers exactly the assigned side of the quiver. Without requiring additional space, a large solar generator surface is achieved in this way. Of course, by continuing this principle, i.e. by adding new hinges and new partial surfaces, a solar generator surface of any size can be obtained.
Die elektrische Verbindung zwischen Gerät 20 und Köcher 10 ist zweckmäßig in Form einer Steckverbindung so gestaltet, daß beim Einstecken des zugehörigen elektrischen Gerätes 20 automatisch ein elektrischer Kontakt zustande kommt. Zu diesem Zweck befinden sich auf der Innenfläche derjenigen Seite des Köchers, welche der offenen Seite gegenüberliegt, vorspringend angeordnete Federkontakte 16. Diese greifen beim Einstecken in geräteseitig eingelassenen abgeordnete Gegenkontakte ein. Ein Riemen 12, welcher auf der offenen Seite des Köchers 10 das eingesteckte elektrische Gerät 20 umschließt, sorgt für einen sicheren und festen Eingriff der Kontakte 16. Der Riemen 12 ist auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Köchers 10 mit diesem fest verbunden und drückt das Gerät gegen die gegenüberliegende geschlossene Seite mit den elektrischen Kontakten. Zur Herausnahme des Gerätes kann der Riemen 12 geöffnet werden. Der Riemen 12 besteht vorzugsweise aus Leder oder aus Kunststoff.The electrical connection between device 20 and case 10 is suitably designed in the form of a plug connection so that an electrical contact is automatically established when the associated electrical device 20 is plugged in. For this purpose, there are protruding spring contacts 16 on the inner surface of the side of the case opposite the open side. When plugged in, these engage with counter-contacts set into the device side. A belt 12, which encloses the plugged-in electrical device 20 on the open side of the case 10, ensures that the contacts 16 engage securely and firmly. The belt 12 is firmly connected to the case 10 on two opposite sides and presses the device against the opposite closed side with the electrical contacts. The belt 12 can be opened to remove the device. The belt 12 is preferably made of leather or plastic.
Angebracht an das jeweils zu versorgende elektrische Gerät 20 können auch andere als von einem Quader abgeleitete Köcherformen zweckmäßig sein, wie beispielsweise eine tonnenartige für die Aufnahme einer Taschenlampe. Auch ist es möglich, zur Reduzierung des Gewichtes, statt eines vollflächigen Köchers 10 eine Rahmenkonstruktion vorzusehen, bei der nur die den Solargenerator tragende Seitenfläche belegt ist, während die übrigen Seiten offen bleiben. Ein Beispiel hierfür zeigt Figur 4.Attached to the electrical device 20 to be supplied, case shapes other than those derived from a cuboid can also be useful, such as a barrel-shaped one for holding a flashlight. It is also possible to provide a frame construction instead of a full-surface case 10 to reduce the weight, in which only the side surface carrying the solar generator is occupied, while the other sides remain open. Figure 4 shows an example of this.
Claims (8)
übergreifender Riemen (12) angeordnet ist, der auf zwei Seiten des
Köchers (10) fixierbar ist und der ein im Köcher (10) befindliches
elektrisches Gerät (20) umgreift und die elektrischen Kontakte (16) im Eingriff hält.7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that on the quiver (10) a removable, the open side
overarching belt (12) is arranged, which is on two sides of the
quiver (10) and which has a quiver (10) located in it
electrical device (20) and holds the electrical contacts (16) in engagement.
abgewandten Seiten Aussparungen aufweist, wo dies zur Bedienung des Gerätes erforderlich ist.8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the quiver (10) is mounted on the solar generator (11)
has recesses on the opposite sides where necessary to operate the device.
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