NL2004202C2 - Batterijlader. - Google Patents
Batterijlader. Download PDFInfo
- Publication number
- NL2004202C2 NL2004202C2 NL2004202A NL2004202A NL2004202C2 NL 2004202 C2 NL2004202 C2 NL 2004202C2 NL 2004202 A NL2004202 A NL 2004202A NL 2004202 A NL2004202 A NL 2004202A NL 2004202 C2 NL2004202 C2 NL 2004202C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- voltage
- connection
- charging module
- battery
- battery charging
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000005779 cell damage Effects 0.000 description 1
- 208000037887 cell injury Diseases 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering
- H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Description
Batterij lader
Gebied van de uitvinding
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een batterij laadmodule voor het 5 opladen van een batterij in een apparaat door middel van een fotovoltaïsche inrichting, omvattende een elektronische schakeling met een voedingsaansluiting voor het verbinden van de batterij laadmodule met de fotovoltaïsche inrichting en een belastingaansluiting voor het verbinden van de batterij laadmodule met de batterij.
10 Stand van de techniek
Bekend is om middels een laadsnoer een separate oplader te verbinden met een apparaat voorzien van een batterij, om de batterij op te laden. Een dergelijke oplader kan voorzien zijn van een fotovoltaïsche inrichting om middels licht de batterij van een dergelijke inrichting op te laden. Nadeel van deze bekende oplader is dat deze afbreuk 15 doet aan het draagbare en mobiele karakter van de mobiele inrichting. Alternatief zijn er dergelijke opladers waarop een batterij opgeladen kan worden. Hiertoe moet ofwel een reserve batterij aangeschaft worden, ofwel de batterij uit de inrichting genomen worden. Er is daarom ruimte voor verbetering aan deze op zichzelf reeds lang bekende oplader.
20
Samenvatting van de uitvinding
De uitvinding heeft tot doel een verbeterde fotovoltaïsche oplader te verschaffen die geen afbreuk doet aan het mobiele karakter van een mobiele inrichting, in het bijzonder van een handgehouden mobiele inrichting zoals bijvoorbeeld een mobiele 25 telefoon, een PDA of andere, soortgelijke inrichting.
Volgens de onderhavige uitvinding wordt een batterij laadmodule volgens de in de aanhef gedefinieerde soort verschaft, waarbij de elektronische schakeling is ingericht voor het leveren van een spanning aan de belastingaansluiting in een vooraf bepaald oplaadspanningsgebied, en is geïmplementeerd als een geschakelde voeding. Een 30 dergelijk ‘switch mode system’ voorkomt nadelen van tot nu toe gebruikelijke elektronische schakelingen, zoals die waarin een spanningsregelaar wordt toegepast, wat gepaard gaat met verlies van energie door omzetting in warmte. Verder is het mogelijk dat de laadmodule opstart zodra de fotovoltaïsche inrichting enige spanning 2 levert, en vervolgens met de juiste spanning de batterij in het apparaat op te laden. Hierbij is in de batterijlaadmodule zelf geen enkele vorm van spanningsvoorziening, zoals een batterij of een supercondensator, nodig. Tevens hoeft, indien dat überhaupt al mogelijk is, de batterij in het apparaat niet aangesproken te worden.
5 In een uitvoeringsvorm omvat de elektronische schakeling een bestuurde schakelaar en een met de bestuurde schakelaar verbonden besturingseenheid, waarbij de besturingseenheid de spanning op de voedingsaansluiting meet, en afhankelijk van de gemeten spanning de aan-/uitverhouding (‘duty cycle’) van de bestuurde schakelaar regelt. Daarnaast kunnen andere parameters van de geschakelde 10 voeding, zoals frequentie, geregeld worden, zodat de batterij in het apparaat efficiënt opgeladen kan worden..
De besturingseenheid regelt de spanning aan de belastingaansluiting periodiek gedurende tenminste een vooraf bepaalde tijdspanne naar een waarde in het vooraf bepaalde oplaadspanningsgebied, bijvoorbeeld 30 msec in elke periode van 2 seconden. 15 Op deze manier kan een laadcircuit in het apparaat, dat in sommige gevallen periodiek de geleverde spanning meet en beoordeelt, als het ware voor de gek worden gehouden, zodat het laadproces niet onderbroken wordt zodra de door de fotovoltaïsche inrichting buiten de vooraf bepaalde grenzen komt. In een verdere uitvoeringsvorm is de besturingseenheid ingericht voor synchronisatie met een oplaadeenheid voor de batterij 20 in het apparaat. Dit kan bijvoorbeeld door te meten wanneer de geleverde stroom onderbroken wordt, wat kan duiden op de meetcyclus van de oplaadeenheid.
In een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding ligt het oplaadspanningsgebied tussen 4,9 en 5,1 V. Voor bijvoorbeeld een groot aantal mobiele telefoons is dit een normaal oplaadspanningsgebied.
25 De elektronische schakeling is in een uitvoeringsvorm ingericht voor leveren van een spanning op de belastingaansluiting die hoger is dan de spanning op de voedingsaansluiting. De elektronische schakeling omvat bijvoorbeeld een gemeenschappelijke minleiding tussen de voedingsaansluiting en de belastingaansluiting, een eerste condensator die aangesloten is over de 30 voedingsaansluiting en een tweede condensator die is aangesloten over de belastingsaansluiting, een serieschakeling van een spoel en een diode tussen de voedingsaansluiting en de belastingaansluiting, en een bestuurde schakelaar die is 3 aangesloten tussen enerzijds een knooppunt van de spoel en de diode en anderzijds de gemeenschappelijke minleiding.
In een verder uitvoeringsvorm, is de elektronische schakeling ingericht voor leveren van een spanning op de belastingaansluiting die lager is dan de spanning op de 5 voedingsaansluiting. De elektronische schakeling omvat bijvoorbeeld een gemeenschappelijke minleiding tussen de voedingsaansluiting en de belastingsaansluiting, een eerste condensator die aangesloten is op de voedingsaansluiting en een tweede condensator die is aangesloten op de belastingaansluiting, een serieschakeling van een bestuurde schakelaar en een spoel 10 tussen de voedingsaansluiting en de belastingaansluiting, en een diode die is aangesloten tussen enerzijds een knooppunt van de bestuurde schakelaar en de spoel en anderzijds de gemeenschappelijke minleiding. Deze uitvoeringsvorm is te combineren met de voorgaande uitvoeringsvorm, zodat een zeer flexibele batterijlaadmodule verschaft wordt bruikbaar is in combinatie met een grote variëteit aan apparaten en aan 15 fotovoltaïsche inrichtingen.
In een verder aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een combinatie van een fotovoltaïsche inrichting en een batterijlaadmodule volgens een van de voorgaande uitvoeringsvormen. In een specifieke uitvoeringsvorm levert de fotovoltaïsche inrichting een maximale spanning van minder dan de maximale 20 spanning in het vooraf bepaalde oplaadspanningsgebied. Hierdoor is alleen een spanningsverhogende schakeling nodig, wat de kosten beperkt houdt.
In een nog verder aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een houder voor een (mobiel) apparaat, voorzien van een combinatie van een fotovoltaïsche inrichting en een batterijlaadmodule zoals hierboven beschreven. Een dergelijk 25 geïntegreerde houder is eenvoudig mee te nemen en makkelijk in gebruik.
Korte beschrijving van de tekeningen
De onderhavige uitvinding zal nu in meer detail worden besproken aan de hand van een aantal voorbeelduitvoeringsvormen, met verwijzing naar de bijgevoegde 30 tekeningen, waarin
Fig. 1 een bovenaanzicht in doorzicht toont van een houder waarin een batterijlaadmodule volgens de onderhavige uitvinding is toegepast;
Fig. 2 een zijaanzicht toont van de houder van Fig. 1; 4
Fig. 3 een uitvoeringsvorm toont van een elektronische schakeling die wordt toegepast in de batterij laadmodule; en
Fig. 4 een verdere uitvoeringsvorm toont van een elektronische schakeling die wordt toegepast in de batterij laadmodule.
5
Gedetailleerde beschrijving van voorbeelduitvoeringsvormen
In de uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding worden verschillende varianten beschreven die een batterij laadmodule 10 implementeren, die geschikt is om een batterij van een (mobiel) apparaat 1 effectief op te laden met behulp van een 10 fotovoltaïsche inrichting 5 (bijvoorbeeld een zonnecel), ook indien de fotovoltaïsche inrichting 5 niet optimaal belicht wordt.
Fig. 1 toont een bovenaanzicht en Fig. 2 toont een zijaanzicht in doorsnee van een oplader 4 volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding, die voorzien is van één of meer fotovoltaïsche elementen 5 en een batterij laadmodule 10. De oplader of houder 4 15 is aan een zijde voorzien van ruimte om het (mobiele) apparaat 1, in dit voorbeeld een mobiele telefoon, op te nemen.. Aan één zijde van de houder 4 is een verbindingsdeel (connector) 8 geplaatst, dat het mobiele apparaat 1 (of beter, een oplaadterminal van het apparaat 1) elektrisch verbindt met de batterij laadmodule 10. In een uitvoeringsvorm is een railelement voorzien waarop een stekker kan schuiven zodat contact gemaakt kan 20 worden met diverse mobiele inrichtingen met een aansluiting op verschillende posities. In een verdere uitvoeringsvorm is de stekker voorzien van een universeel deel waarop een specifiek opzetdeel voor een specifieke mobiele inrichting 1 te plaatsen is.
In Fig. 1 en 2 is getoond dat de batterij laadmodule 10 geplaatst is in een onderzijde van de houder 4. Andere plaatsen, zoals dichter bij de fotovoltaïsche 25 elementen 5, of een batterijlaadmodule 10 in meerdere delen kunnen als alternatieve uitvoeringsvormen gezien worden.
De fotovoltaïsche inrichting 5 kan van elk bekend type fotovoltaïsche cel zijn, zoals poly-kristalijn silicium, mono-kristalijn silicium, amorf silicium, bijvoorbeeld een flexibele zonnecel, of een cel op basis van kleurstoffen (dye-cel of Grazel cel). De 30 fotovoltaïsche inrichting 5 kan flexibele fotovoltaïsche elementen omvatten. Bij toepassing van flexibele fotovoltaïsche elementen gebaseerd op dunne film amorf silicium (a-Si) of poly-silicium fotovoltaïsche cellen is gebleken dat flexibiliteit die buiging in alle richtingen uit het vlak van de cellen toestaat, kan leiden tot beschadiging 5 van de cellen. Daarom kan een verstijvingsdeel aangebracht zijn in de houder 4 teneinde buiging in een bepaalde richting te beperken.
Een fotovoltaïsche inrichting 5 levert een gelijkspanning, waarmee in de uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding een batterij van een (mobiel) 5 apparaat 1 direct, zonder tussenkomst van een extra batterij of supercondensator, kan worden opgeladen. Dit scheelt in de vervaardigingkosten van de batterijlaadmodule 10. De fotovoltaïsche inrichting 5 zet (zon)licht om in een elektrische stroom, en het geleverde vermogen is afhankelijk van de stroom en de spanning. Zodra een stroom wordt onttrokken aan de fotovoltaïsche inrichting 5 zal de geleverde spanning 10 veranderen, volgens een specifieke V-A-curve die afhankelijk is van het type en grootte van de fotovoltaïsche inrichting 5. Indien geen stroom onttrokken wordt, zal de spanning die door de fotovoltaïsche inrichting 5 wordt geleverd maximaal zijn, bijvoorbeeld 6V bij felle zoninstraling. Wanneer een maximale stroom uit de fotovoltaïsche inrichting 5 wordt getrokken zal de geleverde spanning inzakken tot 15 zelfs 0V. Op deze extreme punten in de V-A-curve wordt dus geen vermogen geleverd. Een fotovoltaïsche inrichting 5 dient dan zo dicht mogelijk bij een maximaal vermogenspunt in de V-A-curve bedreven te worden om met hoge efficiëntie te kunnen werken.
De (mobiele) apparaten 1 waarmee de onderhavige batterij laadmodule 10 20 samenwerkt, zijn voorzien van een laadcircuit, dat bij het laden van de batterij van het apparaat 1 ervoor zorgt dat de batterij niet verkeerd geladen kan worden. Dit laadcircuit controleert bijvoorbeeld periodiek of de door een batterijlader geleverde spanning binnen een bepaald gebied ligt.
De spanning die de fotovoltaïsche inrichting 5 levert, zal aangepast moeten 25 worden aan de vereisten die het (mobiele) apparaat 1 stelt om te kunnen laden. Zonder verder aanpassingen is het vrijwel onmogelijk om de fotovoltaïsche inrichting 5 een bepaalde spanning te laten leveren, en tegelijkertijd een stroom die daadwerkelijk de batterij van het apparaat 1 oplaadt. Zodra er stroom wordt betrokken van de fotovoltaïsche inrichting 5 zal de spanning daarvan inzakken, waarna het laadcircuit 30 van het apparaat 1 het oplaadproces zelfs kan afbreken. Hierna stijgt door het wegvallen van de stroom de spanning weer, en dit proces kan zich herhalen zonder dat de batterij in het apparaat 1 werkelijk wordt geladen.
6
In een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding is de batterij laadmodule 10 voorzien van een elektronische schakeling met een voedingsaansluiting 11 voor het verbinden van de batterij laadmodule 10 met de fotovoltaïsche inrichting 5 en een belastingaansluiting 12 voor het verbinden van de batterij laadmodule 10 met de batterij 5 van het apparaat 1. De elektronische schakeling is ingericht voor het leveren van een spanning aan de belastingaansluiting 12 in een vooraf bepaald oplaadspanningsgebied (zoals gedicteerd door het laadcircuit van het apparaat 1), en is geïmplementeerd als een geschakelde voeding. De geschakelde voeding is een alternatief voor tot nu toe gebruikte spanningsregelaars (‘voltage regulators’) die tijdens gebruik warm worden, 10 waardoor vermogen verloren gaat. In sommige gevallen is dit vermogens ver lies tussen 20 en 40% van het door de fotovoltaïsche inrichting 5 geleverde vermogen. Met de geschakelde voeding is het mogelijk om de laadspanning op de belastingaansluiting 12 te regelen naar het vereiste bereik, bijvoorbeeld tussen 4,9 en 5,1 V, onafhankelijk van de door de fotovoltaïsche inrichting 5 geleverde spanning op de voedingsaansluiting 15 11. In Fig. 3 en 4 zijn uitvoeringsvormen getoond van elektronische schakelingen waarmee de geschakelde voeding geïmplementeerd kan worden.
In een uitvoeringsvorm omvat de elektronische schakeling een bestuurde schakelaar 17 (als deel van de geschakelde voeding) en een met de bestuurde schakelaar 17 verbonden besturingseenheid 18, waarbij de besturingseenheid 18 de 20 spanning op de voedingsaansluiting 11 meet, en afhankelijk van de gemeten spanning de aan-/uitverhouding (‘duty cycle’) van de bestuurde schakelaar 17 regelt. In verdere alternatieve uitvoeringsvormen kan de besturingseenheid 18 verder zijn ingericht voor het aansturen van overige operationele paramaters van de geschakelde voeding, zoals de frequentie van openen en sluiten van de bestuurde schakelaar 17.
25 In een uitvoeringsvorm regelt de besturingseenheid 18 de spanning aan de belastingaansluiting 12 periodiek gedurende tenminste een vooraf bepaalde tijdspanne naar een waarde in het vooraf bepaalde oplaadspanningsgebied. In een specifieke uitvoeringsvorm regelt de besturingseenheid bijvoorbeeld dat gedurende minimaal 30 msec tijdens een periode van 2 seconde de spanning op de belastingaansluiting 12 30 tussen 4,9 en 5,1 V ligt. Hiermee wordt als het ware het laadcircuit in het apparaat 1 voor de gek gehouden, waardoor het laadproces door kan gaan. Buiten de vooraf bepaalde tijdspanne kan de besturingseenheid de spanning op de belastingaansluiting 7 12 zodanig regelen, dat de fotovoltaïsche inrichting 5 op zijn meest efficiënte werkpunt in de V-A-curve bedreven kan worden.
De besturingseenheid 18 is in een verdere uitvoeringsvorm ingericht voor synchronisatie met een oplaadeenheid (laadcircuit) voor de batterij in het apparaat 1. In 5 sommige apparaten 1 onderbreekt het laadcircuit (intern) bijvoorbeeld periodiek de verbinding met de oplader en meet dan de door de oplader geleverde spanning. Alleen op die momenten hoeft de spanning op de belastingaansluiting binnen gestelde grenzen te liggen. De besturingseenheid 18 kan dit bijvoorbeeld detecteren door de aan de belastingaansluiting geleverde stroom te bewaken.
10 Fig. 3 toont een elektrisch schema van een uitvoeringsvorm van de elektronische schakeling van de batterijlaadmodule 10, voor een specifieke toepassing waarbij de door de fotovoltaïsche inrichting 5 hoger is dan de gewenste spanning op de belastingaansluiting 12. De elektronische schakeling is hier ingericht voor het leveren van een spanning op de belastingaansluiting 12 die lager is dan de spanning op de 15 voedingsaansluiting 11. In dit technische gebied wordt een dergelijke uitvoering van een geschakelde voeding ook aangeduid als step-down schakeling of als een buck-converter. Specifiek omvat de in Fig. 3 getoonde schakeling een gemeenschappelijke minleiding tussen de voedingsaansluiting 11 en de belastingsaansluiting 12, een eerste condensator 13 die aangesloten is op de voedingsaansluiting 11 en een tweede 20 condensator 14 die is aangesloten op de belastingaansluiting 12. Verder is een serieschakeling voorzien van een bestuurde schakelaar 17 en een spoel (of inductor) 15 tussen de voedingsaansluiting 11 en de belastingsaansluiting 12. Tenslotte is een diode 16 verschaft die is aangesloten tussen enerzijds een knooppunt van de bestuurde schakelaar 17 en de spoel 15 en anderzijds de gemeenschappelijke minleiding.
25 Fig. 4 toont een elektrisch schema van een uitvoeringsvorm van de elektronische schakeling van de batterij laadmodule 10, voor een specifieke toepassing waarbij de door de fotovoltaïsche inrichting 5 lager is dan de gewenste spanning op de belastingaansluiting 12. De elektronische schakeling is hier ingericht voor het leveren van een spanning op de belastingaansluiting 12 die hoger is dan de spanning op de 30 voedingsaansluiting 11. In dit vakgebied wordt een dergelijke geschakelde voeding ook aangeduid als een step-up schakeling of als een boost-converter. Specifiek omvat de in Fig. 4 getoonde uitvoeringsvorm van de elektronische schakeling een gemeenschappelijke minleiding tussen de voedingsaansluiting 11 en de 8 belastingaansluiting 12, en een eerste condensator 13 die aangesloten is over de voedingsaansluiting 11 en een tweede condensator 14 die is aangesloten over de belastingsaansluiting 12. Daarnaast is een serieschakeling voorzien van een spoel (inductor) 15 en een diode 16 tussen de voedingsaansluiting 11 en de 5 belastingaansluiting 12. Een bestuurde schakelaar 17 is aangesloten tussen enerzijds een knooppunt van de spoel 15 en de diode 16 en anderzijds de gemeenschappelijke minleiding.
Door het kiezen van een geschikte fotovoltaïsche inrichting 5 en de met verwijzing naar Fig. 4 beschreven step-up schakeling, is met een minimum aan 10 onderdelen een combinatie van een batterij laadmodule 10 en fotovoltaïsche inrichting 5 te vervaardigen, die voldoet aan alle randvoorwaarden om gebruikt te kunnen worden voor het opladen van de batterij in het apparaat 1. Er kan dan volstaan worden met een fotovoltaïsche inrichting 5 die een maximale spanning levert van minder dan de maximale spanning in het vooraf bepaalde oplaadspanningsgebied.
15 In een uitvoeringsvorm omvat de fotovoltaïsche inrichting 5 een serieschakeling van afzonderlijke zonnecellen. Indien bijvoorbeeld gebruik wordt gemaakt van 10 zonnecellen in serie die elk nominaal 0,5V leveren, wordt een spanning bereikt van 5V. De spanning in onbelaste toestand zal dan nog hoger liggen, waardoor gebruik gemaakt moet worden van in ieder geval een step-down schakeling zoals beschreven met 20 verwijzing naar Fig. 3.
Met meer voordeel wordt gebruik gemaakt van een serieschakeling van niet meer dan drie, bijvoorbeeld twee, zonnecellen die elk een spanning van 0,5V kunnen leveren. Met de hierboven beschreven step-up schakeling kan de aan de belastingsaansluiting 12 geleverde spanning opgevoerd worden naar de benodigde 5V, 25 terwijl de fotovoltaïsche inrichting 5 met drie of twee cellen minder gevoelig is voor effecten zoals gedeeltelijke afscherming van de zonnecellen, en goedkoper te vervaardigen is. Indien bijvoorbeeld een serieschakeling van 10 cellen wordt gebruikt en enkele cellen daarvan blootgesteld worden aan zonnestraling en enkele niet, dan wordt per saldo minder vermogen geleverd in vergelijking met een serieschakeling met 30 twee zonnecellen.
In de batterijlaadmodule 10 volgens een verdere uitvoeringsvorm kan zowel een step-up schakeling (Fig. 4) als een step-down schakeling (Fig. 3) aanwezig zijn, waardoor het mogelijk is de spanning op de voedingaansluiting 11 (geleverd door de 9 fotovoltaïsche inrichting 5) te verhogen of te verlagen naar de belastingaansluiting 12. In een uitvoeringsvorm omvat de batterijlaadmodule 10 een gedrukte schakeling (Printed Circuit Board) met slechts één laag, zodat de kosten voor vervaardiging zo laag mogelijk kunnen blijven.
5 In de hierboven beschreven uitvoeringsvormen kan de bestuurde schakelaar 17 geïmplementeerd worden als een halfgeleiderschakelaar, zoals een aan de deskundige op zich bekende (MOS)FET, Power Transistor, IGBT, etc. Als alternatief kan de diode 16 ook uitgevoerd zijn als een bestuurde schakelaar in de vorm van een halfgeleider.
De combinatie van een fotovoltaïsche inrichting 5 en een batterijlaadmodule 10 10 volgens een van de beschreven uitvoeringsvormen kunnen omvat zijn in een uitvoeringsvorm van de houder 4 voor een (mobiel) apparaat 1, zoals hierboven beschreven met verwijzing naar Fig. 1 en 2.
Een dergelijk zonne-oplader zal goedkoper zijn dan zonne-opladers die momenteel op de markt zijn aangezien geen afzonderlijke batterij of supercondensator 15 nodig is om de energie in op te slaan, aangezien de al bestaande batterij van het apparaat 1 direct wordt opgeladen. Er zal ook minder energie verloren gaan door ontbreken van kabels, dan wel de aanwezigheid van zeer korte verbindingsdelen zoals . Als de gebruiker ergens zit kan de houder 4 eenvoudig omgedraaid worden om bijvoorbeeld een telefoon 1 op te laden. De houder 4 verandert elke telefoon 1 in een 20 milieuvriendelijke zonne-energietelefoon 1 en kan worden verkocht voor zowel bestaande als nieuwe mobiele telefoons 1.
De houder 4 kan vervaardigd worden uit verschillende materialen en kan elke vorm en grootte hebben, zoals bijvoorbeeld een portemonnee, bill fold, of doorzichtig plastic om de telefoon 1 te beschermen. De positie van de connector 8 kan worden 25 aangepast afhankelijk van het model en type telefoon 1.
De houder 4 kan vervaardigd worden van bijvoorbeeld siliconenrubber of een soortgelijk rubberachtig materiaal dat thermisch isolerend is. Daardoor zal de opwarming van het mobiele apparaat 1 wanneer de zonnecel 5 in zonlicht wordt blootgesteld beperkt kunnen blijven. Bovendien is op een dergelijke wijze de 30 bevestiging van het mobiele apparaat 1 op of in de houder 4 eenvoudig te realiseren.
In de connector 8 zijn de aansluitdelen opgenomen om het mobiele apparaat 1 in elektrisch contact te brengen met de fotovoltaïsche inrichting 5.
10
Het moge duidelijk zijn dat de bovenstaande beschrijving is opgenomen om de werking van voorkeursuitvoeringen van de uitvinding te illustreren, en niet om de reikwijdte van de uitvinding te beperken. Uitgaande van de bovenstaande uiteenzetting zullen voor een vakman vele variaties evident zijn die vallen onder de geest en de 5 reikwijdte van de onderhavige uitvinding
Claims (12)
1. Batterij laadmodule voor het opladen van een batterij in een apparaat (1) door middel van een fotovoltaïsche inrichting (5), omvattende een elektronische schakeling 5 (10) met een voedingsaansluiting (11) voor het verbinden van de batterij laadmodule met de fotovoltaïsche inrichting (5) en een belastingaansluiting (12) voor het verbinden van de batterij laadmodule met de batterij in het apparaat (1), waarbij de elektronische schakeling (10) is ingericht voor het leveren van een spanning aan de belastingaansluiting (12) in een vooraf bepaald oplaadspanningsgebied, en is 10 geïmplementeerd als een geschakelde voeding.
2. Batterij laadmodule volgens conclusie 1, waarbij de elektronische schakeling (11) een bestuurde schakelaar (17) omvat en een met de bestuurde schakelaar (17) verbonden besturingseenheid (18), 15 waarbij de besturingseenheid (18) de spanning op de voedingsaansluiting (11) meet, en afhankelijk van de gemeten spanning de aan-/uitverhouding van de bestuurde schakelaar (17) regelt.
3. Batterij laadmodule volgens conclusie 2, waarbij de besturingseenheid (18) de 20 spanning aan de belastingaansluiting (12) periodiek gedurende tenminste een vooraf bepaalde tijdspanne regelt naar een waarde in het vooraf bepaalde oplaadspanningsgebied.
4. Batterij laadmodule volgens conclusie 2 of 3, waarbij de besturingseenheid (18) is 25 ingericht voor synchronisatie met een oplaadeenheid voor de batterij in het apparaat (1).
5. Batterij laadmodule volgens één van de conclusies 1-4, waarbij het oplaadspanningsgebied ligt tussen 4,9 en 5,1 V. 30
6. Batterij laadmodule volgens één van de conclusies 1-5, waarbij de elektronische schakeling (10) is ingericht voor leveren van een spanning op de belastingaansluiting (12) die hoger is dan de spanning op de voedingsaansluiting (11).
7. Batterijlaadmodule volgens conclusie 6, waarbij de elektronische schakeling (10) omvat: een gemeenschappelijke minleiding tussen de voedingsaansluiting (11) en de 5 belastingaansluiting (12), een eerste condensator (13) die aangesloten is over de voedingsaansluiting (11) en een tweede condensator (14) die is aangesloten over de belastingsaansluiting (12), een serieschakeling van een spoel (15) en een diode (16) tussen de voedingsaansluiting (11) en de belastingaansluiting (12), 10 en een bestuurde schakelaar (17) die is aangesloten tussen enerzijds een knooppunt van de spoel (15) en de diode (16) en anderzijds de gemeenschappelijke minleiding.
8. Batterijlaadmodule volgens één van de conclusies 1-7, waarbij de elektronische schakeling (10) is ingericht voor leveren van een spanning op de belastingaansluiting 15 (12) die lager is dan de spanning op de voedingsaansluiting (11).
9. Batterijlaadmodule volgens conclusie 8, waarbij de elektronische schakeling (10) omvat: een gemeenschappelijke minleiding tussen de voedingsaansluiting (11) en de 20 belastingsaansluiting (12), een eerste condensator (13) die aangesloten is op de voedingsaansluiting (11) en een tweede condensator (14) die is aangesloten op de belastingaansluiting (12), een serieschakeling van een bestuurde schakelaar (17) en een spoel (15) tussen de voedingsaansluiting (11) en de belastingaansluiting (12), 25 en een diode (16) die is aangesloten tussen enerzijds een knooppunt van de bestuurde schakelaar (17) en de spoel (15) en anderzijds de gemeenschappelijke minleiding.
10. Combinatie van een fotovoltaïsche inrichting (5) en een batterijlaadmodule volgens een van de conclusies 1-9. 30
11. Combinatie volgens conclusie 10, waarbij de fotovoltaïsche inrichting (5) een maximale spanning levert van minder dan de maximale spanning in het vooraf bepaalde oplaadspanningsgebied.
12. Houder voor een apparaat (1), voorzien van een combinatie van een fotovoltaïsche inrichting (5) en een batterijlaadmodule volgens conclusie 10 of 11.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL2004202A NL2004202C2 (nl) | 2010-02-05 | 2010-02-05 | Batterijlader. |
PCT/NL2011/050076 WO2011096806A2 (en) | 2010-02-05 | 2011-02-04 | Battery charger |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL2004202A NL2004202C2 (nl) | 2010-02-05 | 2010-02-05 | Batterijlader. |
NL2004202 | 2010-02-05 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL2004202C2 true NL2004202C2 (nl) | 2011-08-08 |
Family
ID=42937546
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL2004202A NL2004202C2 (nl) | 2010-02-05 | 2010-02-05 | Batterijlader. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NL (1) | NL2004202C2 (nl) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5648731A (en) * | 1993-05-11 | 1997-07-15 | Trw Inc. | Method of checking solar panel characteristics in an operating solar electrical system |
EP0859454A1 (fr) * | 1997-02-17 | 1998-08-19 | Asulab S.A. | Elévateur à découpage de la tension d'une source photovoltaique, notamment pour pièce d'horlogerie |
WO2000074200A1 (en) * | 1999-05-27 | 2000-12-07 | Alan Henry Weinberg | Battery charging and discharging system |
EP1643611A1 (en) * | 2003-07-07 | 2006-04-05 | Nippon Telegraph and Telephone Corporation | Booster |
US20080111517A1 (en) * | 2006-11-15 | 2008-05-15 | Pfeifer John E | Charge Controller for DC-DC Power Conversion |
-
2010
- 2010-02-05 NL NL2004202A patent/NL2004202C2/nl not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5648731A (en) * | 1993-05-11 | 1997-07-15 | Trw Inc. | Method of checking solar panel characteristics in an operating solar electrical system |
EP0859454A1 (fr) * | 1997-02-17 | 1998-08-19 | Asulab S.A. | Elévateur à découpage de la tension d'une source photovoltaique, notamment pour pièce d'horlogerie |
WO2000074200A1 (en) * | 1999-05-27 | 2000-12-07 | Alan Henry Weinberg | Battery charging and discharging system |
EP1643611A1 (en) * | 2003-07-07 | 2006-04-05 | Nippon Telegraph and Telephone Corporation | Booster |
US20080111517A1 (en) * | 2006-11-15 | 2008-05-15 | Pfeifer John E | Charge Controller for DC-DC Power Conversion |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7863865B2 (en) | Systems and methods for pulse charging a battery | |
EP3506450B1 (en) | Mobile power source | |
US8531152B2 (en) | Solar battery charger | |
TWI454034B (zh) | 雙向電力轉換器 | |
CN103154851B (zh) | 使用多个电源向电子设备供电 | |
KR100823330B1 (ko) | 태양전지를 이용한 휴대기기 충전장치 | |
TWI685176B (zh) | 具有自電池模式轉換至適配器模式時保護適配器元件之轉換控制的電池充電系統,控制器和方法 | |
US20120187897A1 (en) | Battery charger for use with low voltage energy harvesting device | |
US11837887B2 (en) | Charging integrated circuit and operating method | |
CN101087032A (zh) | 充电电路、控制充电电路操作的方法、以及电源单元 | |
US20160043585A1 (en) | Rapid Charging Mobile Electronic Device Battery Case | |
CN101120618A (zh) | 电源 | |
CN103825329A (zh) | 一种双向电源转换电路 | |
JP2015208188A (ja) | 電力システム、携帯式電子機器および電力の供給方法 | |
CN103765724A (zh) | 充电式电设备 | |
JP2012009819A (ja) | 太陽光発電装置 | |
US10693311B2 (en) | Charging device | |
US9219376B2 (en) | Charging circuit with current regulation | |
JP2014503168A (ja) | 低電圧制御電源回路及びその駆動制御方法 | |
TWI505593B (zh) | 可配置電源供應系統及電源供應配置方法 | |
NL2004202C2 (nl) | Batterijlader. | |
US10263446B2 (en) | Battery control circuit for power generation system using renewable energy | |
JP2004336974A (ja) | 電源装置 | |
TW201715819A (zh) | 儲能裝置及其控制方法 | |
CN104953648A (zh) | 从电池模式转换为适配器模式时保护适配器元件的带转换控制的电池充电系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20130901 |