EP2128959A1 - Voltage adapter - Google Patents

Voltage adapter Download PDF

Info

Publication number
EP2128959A1
EP2128959A1 EP08009994A EP08009994A EP2128959A1 EP 2128959 A1 EP2128959 A1 EP 2128959A1 EP 08009994 A EP08009994 A EP 08009994A EP 08009994 A EP08009994 A EP 08009994A EP 2128959 A1 EP2128959 A1 EP 2128959A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
voltage
electrical
adapter
converter
devices
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08009994A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Gerhard Lehmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoppecke Technologies GmbH and Co KG
Original Assignee
Hoppecke Technologies GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoppecke Technologies GmbH and Co KG filed Critical Hoppecke Technologies GmbH and Co KG
Priority to EP08009994A priority Critical patent/EP2128959A1/en
Publication of EP2128959A1 publication Critical patent/EP2128959A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/665Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit
    • H01R13/6675Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit with built-in power supply

Definitions

  • the present invention relates to a voltage adapter for power engineering coupling of electrical devices that are operated with different electrical voltages. Moreover, the invention relates to a method for energy-related coupling of electrical devices that are operated with different electrical voltages.
  • Voltage adapters of the generic type are used to convert electrical energy of a certain predetermined shape in a certain other predetermined form, so as to achieve an energy-related adjustment, with the achieved that the electrical energy can pass from one device to another device.
  • coupling within the meaning of this invention is to be understood as an energy-technical coupling, for example for the purpose of a power supply, the production of a power-technical redundancy or the like.
  • Such devices are, for example, electrical power supplies, with which electrical energy from a public power grid such as the 230 volt AC mains, is removed, and is converted by means of electronic units into a DC electrical voltage of predetermined height.
  • Such power supplies are known in the art in a variety of ways, their size being determined inter alia by external environmental conditions and the power to be converted.
  • the invention has for its object to provide an adapter which makes it possible to couple devices with each other, which are not intended for mutual coupling, for example, because they are intended for operation with different electrical voltages.
  • the present invention proposes a voltage adapter for energy-related coupling of electrical devices which are operated with different electrical voltages, with an electrical connection for each device to be coupled, a bidirectional voltage converter, an electrical switching device, by means of which the electrical connection is at least one of the devices to be coupled is electrically connectable to the voltage converter, an evaluation and control unit and with means with which the electrical potential and / or the electrical voltage of the connection to be connected can be determined.
  • the invention thus proposes, by connecting a voltage adapter, a coupling between the devices such as small electronic devices and the like as well as other electronic devices, such as electrical energy storage, for example in the form of rechargeable batteries or the like.
  • the voltage adapter here provides a remedy by allowing it, the To detect voltages of the respective connected devices in any way and make a particular automatically adjustable corresponding voltage adjustment. In this way, an energy flow can be achieved, which allows a proper function, for example, the small appliance or the like, although the electrical device to be connected with this in the form of energy storage or the like for the intended operation without the voltage adapter, that is, a direct coupling, unsuitable is.
  • an accumulator of a mobile radio terminal is replaced by another accumulator, which deviates in terms of its electrical properties of the battery originally used in the mobile device.
  • the voltage adapter is interposed between the electrical devices to be coupled, in which it provides its own electrical connection for each device to be coupled.
  • one electrical connection has two contacts, one for a positive potential and one for a negative electrical potential or one for a zero potential and one for a phase potential.
  • Such connections may be formed, for example in the form of plug contacts, spring contacts, connectors, screw or the like.
  • additional contacts may be provided at an electrical connection, such as when two or more voltages are to be connected instead of an electrical voltage.
  • the voltage adapter has a bidirectional voltage converter, with which an energy flow between the devices to be coupled in both directions is possible.
  • the voltage converter is electrically connected or connectable to the electrical connections of the voltage adapter.
  • the voltage converter is bidirectional, that is, it allows a flow of energy in each direction, usually two directions are provided. Of course, an energy flow with more than two connected devices can also have several directions of the energy flows, in particular in different directions. This is advantageous, for example, if a power supply of several small devices is provided.
  • the bidirectionality can be achieved for example by two unidirectional voltage transformers electrically decoupled from each other in parallel, the voltage transformers allowing an energy flow in opposite directions.
  • the voltage transformers can for this purpose have corresponding control means, so that a direction of the energy flow can be controlled in a predeterminable manner.
  • the control means may consist in an electronic control.
  • electrical switching means in the form of electrical switching contacts or electronic switches such as transistors or the like are preferably provided, with which at least one electrical connection from the bidirectional voltage converter can be switched off.
  • electrical switching means can be achieved that when connecting the voltage adapter to the new battery, this is initially separated from the voltage converter, so that it can be adjusted to the new voltage.
  • the voltage adapter has measuring means with which the electrical potential and / or the electrical voltage of the connection to be connected can be determined.
  • the measuring means are in signal communication with the evaluation and control unit so that the evaluation and control unit determine the voltages and electrical potentials present at the terminals and output corresponding control commands, inter alia, to the voltage transformer, for example via a control connection or the like.
  • control functions for example for measuring equipment, the voltage converter or the like, may also be provided.
  • diagnostic functions in particular self-diagnostic functions can be provided.
  • the exchanged battery is thus first detected by the measuring means whose electrical voltage and the voltage converter is set to this voltage by means of the evaluation and control unit.
  • the measuring means transmit the determined electrical potential and / or the electrical voltage in the form of measured values to the evaluation and control unit.
  • the evaluation and control unit may be in the form of an analog and / or digital controller. This provides appropriate control commands to the voltage converter, which then makes the appropriate settings.
  • the measuring means may be, for example, conventional voltage measuring means or the like. For example, voltage measuring bridges, voltage measuring dividers, field strength sensors or the like are possible.
  • the voltage adapter can also be equipped to bridge electrical potential differences between the devices to be coupled. This is useful, for example, when an electrical device is connected with its reference potential on one phase of a public network, whereas another electrical device, which is to be coupled with the former, is at a zero potential. In this way, a wide field of application can be tapped, whereby the user friendliness can be significantly improved.
  • a reverse polarity protection can be provided.
  • the frequently occurring sources of danger with regard to the polarity reversal connection and the like can be avoided in this way.
  • a synchronization unit can be provided, with which a secure connection of the voltage adapter to the device can be achieved. The operational safety of the facilities can be significantly improved.
  • the voltage converter comprises a DC / DC converter.
  • the DC / DC converter makes it possible to achieve effective conversion of the voltages with low resources, with high efficiency and low costs.
  • DC / DC converters are characterized in that they allow a wide input voltage range at a predefinable output voltage. In this way, a high reliability can be achieved because primary-side voltage fluctuations can be compensated by appropriate control of the DC / DC converter.
  • On the secondary side that is to say on the output side, a substantially constant voltage is therefore available for the connected device.
  • this also makes it possible to place higher demands on the supply side of energy supply devices, so that interference suppression measures can be made simpler and less expensive.
  • the voltage converter has a step-up converter, a step-down converter and / or a voltage multiplier.
  • simple and proven circuit concepts can be used, which allow a cost-voltage adapter.
  • the voltage adapter has a galvanic separation unit.
  • This embodiment allows a substantial independence of reference potentials of the electrical equipment to be coupled.
  • the galvanic separation unit can be formed for example by a transformer, capacitors, resistor combinations or combinations thereof. Accordingly, safety extra-low voltages can be achieved in a particularly cost-effective manner, in which particularly high demands are made with regard to electrical safety.
  • the galvanic separation unit is at least partially part of the voltage converter.
  • a direction of the energy flow is adjustable.
  • the energy flow only into a single given direction takes place.
  • an adjustment can be given, so that the direction of energy flow can be reversed.
  • the setting can be done manually, for example.
  • a corresponding switch can be provided, with which the direction of the energy flow can be specified.
  • the direction of the energy flow can also be adjusted depending on other external conditions.
  • insertion of a charger to the device to be coupled causes a changeover of the direction of the energy flow, for example, by a mechanical contact is actuated when plugging.
  • the user therefore has control over which direction the energy flow takes.
  • a polarity of the connected electrical devices may be different.
  • the voltage adapter makes a corresponding change in the power engineering coupling.
  • the voltage adapter can have measuring means with which a polarity measurement can be carried out in addition to a voltage measurement.
  • the voltage adapter is further adjusted in polarity.
  • the switching means comprise a transistor, in particular a bipolar transistor, a field-effect transistor such as a FET, a MOSFET and / or an IGBT.
  • the aforementioned switching means in common is that they are controllable on the one hand with low energy consumption and on the other hand are suitable for use at high clock frequencies. Namely, the use of high clock frequencies makes it possible, as is known, to make the components small. Despite high clock frequencies can be achieved with the aforementioned switching means a high efficiency. This proves to be advantageous not only in terms of energy consumption per se, but also in terms of heat loss generated, so that a high operating temperature range of the device can be achieved with a small size.
  • the voltage adapter has a current regulation and / or a current limitation.
  • This makes it possible to largely avoid overloading the other device to be coupled, even in the event of interference in one of the devices to be coupled.
  • This can be achieved by a current limitation, wherein in addition to the current detection and a temperature detection can be provided.
  • overload conditions due to thermal overload can be taken into account.
  • a current control proves to be particularly advantageous if, for example, one of the devices to be coupled is formed by an accumulator.
  • a corresponding suitable current control can be provided for such devices.
  • the current control and / or the current limit can be configured adjustable. The adjustment may preferably be provided by the evaluation and control unit.
  • the adapter has a filter means.
  • the filter means can not only serve to meet the requirements in terms of electromagnetic compatibility, but it can also cause an extensive disturbance-related decoupling of the devices and the voltage adapter with each other. The reliability of the operation of the devices can be further improved.
  • the voltage adapter has a display unit.
  • the display unit can serve to indicate the different operating states of the adapter. For example, the functional readiness, the direction of energy flow, the voltages, the current or the like may be displayed. Other sizes that are advantageous for the operation of the adapter or one of the devices can also be displayed.
  • the voltage adapter has an input unit.
  • the input unit may be formed, for example, only in the form of a switch or in the form of a keyboard.
  • the input unit can be used, for example, to specify the direction of energy flow or else to set specific voltage values of the devices, as will be explained below.
  • the flexibility of the voltage adapter can be further improved.
  • the coupling has capacitive, inductive and / or resistive means.
  • the coupling can be formed for example by capacitors, inductors, in particular transformers or the like.
  • electrical resistances are also considered as resistive means with which a coupling can be achieved.
  • the inductive means can be formed just in Hochsetzstellern and Tiefsetzstellern also only by a single inductance, whereby a structurally simple circuit can be achieved. Transformers prove to be particularly advantageous if in addition to the adaptation, a galvanic isolation is desired.
  • the voltage adapter has a portable housing.
  • the housing is compact and lightweight, allowing one-handed operation to be achieved.
  • the adapter can be in small bags, especially of garments be carried along so that it is always available when needed. This allows to achieve a high flexibility of the adapter.
  • the voltage adapter can therefore be provided not only for a single combination of devices to be coupled, but it can also be connected, if necessary, with other devices to be coupled in order to achieve a corresponding energy coupling.
  • the housing has small dimensions for this purpose. The dimensions may be comparable to those of a button cell, a dongle or the like, for example.
  • the voltage adapter can be easily carried and at any time can be connected as needed with the devices to be coupled.
  • the voltage adapter may have multi-function connector, with which it is connectable to different electrical devices.
  • the flexibility can be further improved.
  • a compact and small design allows the cost of the power adapter to be further reduced.
  • the flexibility in terms of the use of the voltage adapter are small dimensions of advantage. For example, it may be provided that, in the case of accumulator-operated small appliances, the voltage adapter is additionally installed in the battery compartment, so that operation of the small appliance with different accumulators or even with batteries is made possible. This is particularly advantageous when traveling, if appropriate type-specific batteries and batteries are not available.
  • the dimensions can be in the range of a few centimeters and depending on the power even in the range of a few millimeters, for example. This also allows the voltage adapter to be integrated in at least one of the devices to be coupled. Separate housings can be simplified in this way. In addition, of course, even with appropriate integration option, the housing of the voltage adapter completely eliminated.
  • the housing has a handle with which it can be manually operated with the corresponding devices to be coupled.
  • a handle with which it can be manually operated with the corresponding devices to be coupled.
  • the invention further proposes a method for the energy-related coupling of electrical devices which are operated with different electrical voltages, wherein a voltage adapter connected to the devices to be coupled is used, with which electrical equipment is taken from a device, converted and supplied to a further device is determined, wherein the voltages and / or the electrical potentials of the connected devices are determined, the voltage adapter is set to the voltages and / or the electrical potentials and an energy flow between the devices is made.
  • the method according to the invention makes it possible to adapt devices to be coupled in terms of voltage and / or potential, so that an energy exchange between the devices is made possible.
  • the method allows an energy flow in both the one direction and in the opposite direction.
  • the voltages and / or the electrical potentials of the connected devices are determined, for example, in which the electrical voltages are measured by means of suitable sensors.
  • the measured values are used to set the voltage adapter to the voltages of the devices to be coupled, so that a trouble-free, intended operation can be achieved.
  • the electrical connection between the devices to be coupled is established via the connected voltage adapter and allows an energy flow.
  • the energy flow takes place in a predeterminable direction.
  • the predeterminable direction can be set, for example, manually or fixedly predefinable.
  • the direction of the energy flow automatically sets.
  • This embodiment proves to be advantageous, inter alia, if, for example, one of the devices to be coupled is formed by an accumulator.
  • the variability with regard to the direction of the energy flow then allows the energy to be taken from the accumulator as well as supplied.
  • an automatic adjustment of the direction of the energy flow takes place. This can be achieved, for example, by detecting slight voltage fluctuations in the energy supply of the device to be coupled in the form of a small appliance, for example in order to determine the connection of a charging device. If a charger in operation is detected, the direction of energy flow is reversed by reversing the current in the voltage adapter in the direction of the accumulator. In this way, the accumulator can be automatically charged as soon as a charger is connected to the small device.
  • an electromechanical detection of a charger may be provided, for example by means of switches, relays or the like.
  • the electrical potential and / or the voltage be determined automatically.
  • the user side no further activities are required to ensure proper operation of the voltage adapter with the electrical equipment to be coupled. It only need the electrical connections of the electrical equipment to be coupled with the Voltage adapters are manufactured. This then automatically determines the appropriate parameters and sets its voltage converter on it.
  • the determination of the electrical potential and / or the electrical voltage is repeated. In this way, an increased reliability can be ensured, in particular even if one of the electrical devices to be coupled is exchanged for one that may have other electrical parameters.
  • the determination can take place in fixed or predefinable time intervals.
  • the method is particularly advantageous when a DC voltage is used. As a result, a corresponding conversion can be achieved with particularly simple means.
  • the DC voltage be smoothed and / or filtered.
  • the smoothing can be formed for example by means of chokes, capacitors, or networks thereof, which may also contain electrical resistances.
  • a reliable function of the electrical equipment to be coupled can be achieved.
  • filtering which, in addition to the aforementioned components, may also include structural measures, for example shielding, metallic housings and the like.
  • the filtering makes it possible to achieve or improve requirements with regard to electromagnetic compatibility. The reliability of the function can be further improved.
  • the clock frequency is a frequency of a clocked voltage converter control signal which is used to actuate switching means for the purpose of voltage conversion.
  • the clock frequency can be variable.
  • the clock frequency for the voltage converter can be selected, for example, adjustable.
  • appropriate adjusting means may be provided with which the clock frequency can be adjusted continuously.
  • different discrete values for the clock frequency can be provided, which allow, with simplified setting options, a variation of the Clock frequency to allow.
  • the clock frequency is additionally provided with a modulation in order, for example, to reduce interference spectra and the like.
  • the electromagnetic compatibility can be further improved.
  • a test signal is applied to the electrical device to be coupled.
  • electrical parameters of the device can be determined which make it possible to set the voltage adapter optimally with regard to the electrical device.
  • the test signal can be formed for example by a voltage pulse, by connecting a resistor or the like.
  • an electrical potential and / or a voltage of a further electrical device is fixed.
  • the voltage adapter is set to the electrical voltage of a battery connected to it. This has the advantage that the accumulator with the voltage adapter can be monitored at the same time.
  • the electrical voltage of the other device to be coupled is fixed, for example, the electrical voltage of a small appliance. This allows an energy flow between the devices to be coupled to be automatically determined via the voltage adapter.
  • the direction of the energy flow be changed.
  • one of the connected devices to be coupled is formed by an accumulator and is to be changed automatically between a state of charge and a discharge state.
  • This is, for example, the intended operation with accumulator-operated small appliances, whereby the application of the voltage adapter can be further improved.
  • the change of the direction of the energy flow preferably takes place automatically, so that no intervention in the energy change is required on the user side.
  • this proves to be advantageous, so that the user side no extensive knowledge of usable batteries are required.
  • characteristic data of at least one device to be coupled be stored in the voltage adapter. This allows the voltage adapter to be optimally adapted to the device to be coupled without manual inputs or adjustments being required. The intended operation can be further improved.
  • the voltage adapter be electronically detectable Identification of at least one device to be coupled detected.
  • the voltage adapter can make the appropriate settings even without manual intervention, so that a direct operation of the device to be coupled can be achieved without further measurements or the like would be required.
  • the identification comprises operating parameters of the device to be coupled. This simplifies the adjustment of the voltage adapter, wherein in the voltage adapter itself no information about operating parameters of the device must be present. He can take these automatically from the identification of the device to be coupled and make appropriate settings. The flexibility of the voltage adapter can be further improved.
  • FIG. 1 shows a schematic block diagram of a voltage adapter according to the invention with a first terminal 16 and a second terminal 14, wherein at the first terminal 16, an accumulator 10 is connected and the second terminal 14, the power supply of a mobile terminal 12.
  • a mobile terminal 12 serves Voltage adapter for coupling two devices provided for DC voltage.
  • the mobile terminal 12 is to be operated instead of the lithium-ion accumulator usually used by means of a lead-acid battery.
  • the lead-acid storage battery 10 is designed for a rated voltage of 6 volts, where it is provided against the mobile terminal for an operating voltage of 3.6 volts.
  • the voltage adapter 50 detects the voltage of the accumulator and reduces to the desired voltage of the mobile terminal 12.
  • the voltage adapter 50 has a voltage converter 18.
  • the voltage converter 18 in turn has a boost converter 32 and a buck converter 34.
  • the boost converter 32 and the buck converter 34 are alternatively used for a suitable voltage conversion and are driven by an evaluation and control unit 24 accordingly.
  • Parallel to the voltage converter 18, which is designed here as a unidirectional voltage converter a second, not shown substantially identical voltage converter is provided which is provided for an energy flow in the reverse direction.
  • suitable means here essentially end coupling diodes 52, 54, 56, 58, the voltage transformers are electrically coupled to one another.
  • the terminals 14, 16 are electrically first connected to relays 20, 22, with which the terminals 14, 16 can be electrically separated from the voltage converter 18.
  • the relays 20, 22 are controlled by the evaluation and control unit 24 accordingly.
  • electronic switches could be used instead of the relays.
  • the voltage converter may have a high operating voltage range, so that the separation function of the relays 20, 22 can be saved.
  • the relays 20, 22 are in the interrupted state, so that the terminals 14, 16 are not connected to the voltage converter 18.
  • the voltage converter 18 is deactivated in this state.
  • Both between the relay 20 and the terminal 16 and between the relay 22 and the terminal 14 each have a voltage tap is provided, which is coupled to voltage sensors 26, 28. These measure the respective voltage at the terminals 14, 16 and forward a corresponding signal to the evaluation and control unit 24 on. In this way, the evaluation and control unit 24 receives information regarding the voltage applied to the terminals 14, 16 electrical voltages.
  • the boost converter 32 consists inter alia of the NPN transistor 68 and the coil 42 in conjunction with the diode 72.
  • the transistor By driving the transistor 68 via a line 66 through the evaluation and control unit 24, the transistor is periodically switched on and off with a clock signal , with a clock frequency of present in the range of about 48 kHz.
  • the boost converter is switched on via a transistor 76 which can be driven by the evaluation and control unit 24.
  • the boost converter 32 generates a higher output voltage than the input voltage.
  • a buck converter 34 is arranged, which is alternatively provided to generate voltages lower than the input voltage at the terminal 16.
  • a PNP transistor 70 is provided, which is connected in series with a coil 44 and a freewheeling diode 74.
  • the transistor 70 is driven by the evaluation and control unit 24 via a line 64 corresponding to the transistor 68.
  • the buck converter 34 is activated by the evaluation and control unit 24, whereas the boost converter 32 is deactivated, namely, the transistors 68, 76 are turned off.
  • the transistor 76 is permanently switched on and the transistor 68 is controlled by the evaluation and control unit 24 clocked, whereas the transistor 70 is permanently switched off. In this way, can be switched as needed between Hochsetzstellen and Tiefsetzstellen by the evaluation and control unit 24.
  • a Tiefsetzstellen is required because the electrical voltage of the accumulator 10 is higher than the allowable supply voltage of the mobile terminal 12.
  • the transistors 76 and 68 are therefore off. Only the transistor 70 is actuated in a clocked manner, so that an energy flow from the accumulator 10 through the voltage adapter 50 to the mobile radio terminal 12 is made possible.
  • a filter 36 is provided, which is formed in the present case of two capacitors and a resistor in ⁇ -circuit technology. The filter is used to smooth the converted voltage and to suppress interference. From the filter 36, the power via the relay 22 and the terminal 14 to the mobile station 12 is provided.
  • the voltage rise at the terminal 14, which is caused thereby, is detected by the voltage sensor 28 and reported to the evaluation and control unit 24.
  • the second voltage converter is not shown, namely the boost converter, which corresponds to the boost converter 32 of the voltage converter 18. In this way one becomes achieved reverse energy flow, so that electrical energy from the mobile station 12 via the terminal 14 and the relay 32 reaches the boost converter and is converted from there into a charging voltage for the accumulator 10, which is provided by the boost converter via the relay 20 and the terminal 16. In this way, the accumulator 10 can be charged.
  • the boost converter is deactivated and an energy supply of the mobile radio terminal 12 from the accumulator 10 takes place by activating the step-down converter 34 in the manner described above. The energy flow is in turn reversed.
  • the evaluation and control unit 24 first detects the disconnection of the accumulator 10 and turns off the relay 20, so that the terminal 16 is disconnected from the voltage converter 18. At the same time the voltage converter 18 is turned off, as described above. Now that the new accumulator is connected to the terminal 16, the voltage is detected by the voltage sensor 26 and reported accordingly to the evaluation and control unit 24. This sets cycle times and cams accordingly, so that the voltage converter 18 can be operated as intended. Thereafter, the relay 20 is turned on and the conversion operation can begin by the voltage converter 18 is activated.
  • the boost converter 32 is activated as described above.
  • the charging process of the accumulator takes place substantially, as already described above for the accumulator 10, but instead of the boost converter, a step-down converter is activated, since the voltage of the mobile terminal 12 is smaller than that of the accumulator. In essence, reference is made to the preceding parts of the description.
  • the evaluation and control unit 24 is further electrically connected to an alphanumeric display 40 and an input keyboard 38.
  • the input keyboard 38 it is possible to set the power flow direction fixed.
  • a voltage can be fixed for one of the terminals 14, 16. In the present case this is the voltage of the mobile station at the terminal 14.
  • the evaluation and control unit 24 automatically detects when the mobile station 12 is in charging mode.
  • the evaluation and control unit 24 the charge of the accumulator 10, as described above, automatically cause.
  • the evaluation and control unit 24 is automatically initialized at a first startup, that is, at the terminal 14, a nominal voltage determined and based on their control and regulation.
  • the initialization phase can be activated either manually or on a first power up.
  • the manual activation can be done for example by pressing a key of the input keyboard 38.
  • the current limitation also serves as a reverse polarity protection, which ensures that a maximum allowable current can not be exceeded.
  • a separate current limit can be provided, which has a shutdown of the voltage converter 18 results in exceeding a maximum allowable current result and a corresponding message on the alphanumeric display 40 reproduces. By pressing a button, a restart of the evaluation and control unit 24 can be initiated. This is preferably done after removing the reverse polarity.
  • the voltage adapter 50 has a housing 46, which has a tongue-shaped extension 76, which is integrally formed at one end on the housing 46 and at its opposite end has a right angle bent tab 78. Housing 46, extension 76 in conjunction with tab 78 form a receiving space for the accumulator 10. At the tab 76 and the housing 46 contacts of the terminal 16 are formed, which in the present case are formed by spring contacts. Opposite to the contacts of the terminal 16 contacts 46 of the terminal 14 are formed on the tab 78 and the housing 46, which are also designed as spring contacts.
  • the housing in conjunction with the extension 76 and the tab 78 is dimensioned such that it can be inserted into the accumulator compartment of the mobile radio terminal 12 (not shown).
  • the electronics of the voltage adapter 50 is formed in a highly integrated manner in thick film technology, wherein the semiconductor chips of the semiconductor are applied directly to a substrate. In the present case, the chokes are also applied as SMD components on the substrate. The entire electronics are present in an area of about 1 cm 2 . On the front and on the back of the housing 46 grip portions 48 are formed, which allow the housing 46 to securely grasp and place. The outer dimensions of the housing 46 are about 1cm x 1cm x 5cm. They can vary depending on the application
  • the voltage adapter 50 is easy to retrofit. Its compact design also makes it possible to carry the voltage adapter 50 permanently, see above for example, when traveling and the like. In this way, independence from specific fuels and the like can be achieved. Should an accumulator in the mobile terminal become defective, it is possible by means of the voltage adapter 50 to connect the mobile terminal 12 with an alternative accumulator in order to restore the operational readiness. This is advantageous above all else when replacement parts specified by the manufacturer are not available.
  • the invention also offers the possibility to integrate the voltage adapter 50 in one of the devices to be coupled. Optionally, this can simplify or even save a housing.
  • FIG. 3 a further embodiment of a voltage adapter according to the invention with a bidirectional DC / DC converter is shown.
  • FIG. 3 shows a simplified block diagram in which only the intended function providing essential elements are shown.
  • the dashed area comprises the elements of a voltage adapter 112, which is provided for energy-related coupling of a rechargeable battery 80 as a first electrical device and an electrical device 108 as a second electrical device.
  • the voltage adapter 112 has a terminal pair 114 to which the accumulator 80 is connected with its two terminals.
  • the voltage adapter 112 has a terminal pair 116 in order to be able to contact two terminals of the electrical device 108.
  • the voltage adapter 112 is designed to couple energy-technically two electrical devices 80, 108 of the same polarity.
  • Both the terminal pair 114 and the terminal pair 116 are each connected via unspecified lines with voltage measuring sensors 92, 94, with which the electrical voltage of the respective terminal pair 114, 116 can be determined.
  • the voltage measuring sensors 92, 94 are in signal communication with a controller 96 which continuously evaluates the signals of the voltage measuring sensors 92, 94 in the present case and uses them for control purposes.
  • 2-pole switches 82, 110 With the terminal pairs 114, 116 2-pole switches 82, 110 are connected, which allow a galvanic separation of the respective terminal pair 114, 116 of the other electronic circuit of the voltage adapter 112.
  • the 2-pole switches 82, 110 are controlled by the controller 96 so that the controller 96 can detect the respective terminal voltages on the terminal pairs 114, 116 before activating the 2-pole switches 82, 110 to determine that they are within a permissible range Operating range for the voltage adapter 112 are. That way you can hazardous states, reverse polarity and the like can be determined. If a corresponding error detection by evaluation of the signals of the voltage measuring sensors 92, 94 before, the corresponding 2-pole switch 82, 110 is not turned on and output a fault message via an optical display, not shown.
  • the controller 96 causes the switching on of the respective 2-pole switches 82, 110. In this way, the electronics of the voltage adapter 112 is then electrically connected to the respective electrical devices 80, 108.
  • an electronics between the 2-pole switches 82, 110 is provided, which causes the power engineering coupling.
  • this includes an inductance 84, a bipolar transistor 86 and a freewheeling diode 88, a MOSFET switching transistor 90, two capacitors 102, 104 and an electrical resistor 106.
  • Both the bipolar switching transistor 86 and the MOSFET switching transistor 90 are connected via control lines 118, 120 controlled by the controller 96.
  • the transistors 86, 90 operate in switching operation and are clocked by the controller 96 respectively switched on or off.
  • the duty cycle controls the energy flow with regard to the direction as well as the amount of energy or the power.
  • the energy-related coupling proceeds as follows:
  • the electrical terminal voltage of the accumulator 80 is smaller than the electrical operating voltage of the electrical device 108.
  • the voltage adapter 112 operates as a DC / DC converter in Hochsetzstellmodus .
  • the bipolar switching transistor 86 is controlled via the control line 118 clocked by the controller 96.
  • the emitter of the bipolar switching transistor 86 is passed through the controller 96 so that its current can be monitored.
  • the MOSFET switching transistor 90 is kept in the off state via the control line 120.
  • the present circuit utilizes a characteristic of the MOSFET switching transistor 90, namely a parasitic inverse diode, which is usually present due to the manufacturing principle of the MOSFET switching transistor 90. This diode is used for rectification in the present embodiment.
  • the bipolar switching transistor 86 With the bipolar switching transistor 86, the inductance 84 is switched substantially parallel to the accumulator 80 in the on state, whereupon a linearly increasing current flow is the result.
  • the bipolar switching transistor 86 is turned off, the current flow through the Inductance 84 maintained and enforced by the parasitic diode of the MOSFET switching transistor 90 in the capacitor 102. As a result, the capacitor 102 is charged accordingly.
  • the further capacitor 104 and the resistor 106 connected thereto together with the capacitor 102 form a ⁇ -filter, which smoothes the electrical voltage obtained in this way.
  • This is then supplied from the capacitor 104 via the 2-pole switch 110 and the terminals 116 of the electrical device 108.
  • Two measuring lines 122, 124 connected to the resistor 106 serve to detect the electric current supplied by the voltage adapter 112 to the electrical device 108.
  • the differential voltage of the two measuring lines 122, 124 is evaluated accordingly and determined via the ohmic law of the electric current.
  • the current is not a pure direct current, but superimposed by vibrations due to the transducer. In the meantime an averaging is provided.
  • an effective value measurement as well as a pure polarity measurement in conjunction with the rms measurement can be provided next to it.
  • the resistor 106 the maximum allowable current flow is monitored so that dangerous conditions due to overload can be avoided.
  • the bipolar switching transistor 86 is held in the locked state via the control line 118. Instead, the MOSFET switching transistor 90 is correspondingly clocked via the control line 120 in the switching mode.
  • a current flows from the capacitor 102 via the MOSFET switching transistor 90 and the inductor 84 in the accumulator 80.
  • the MOSFET switching transistor 90 is switched off via the control line 120, the current flow through the inductor 84 is maintained in the accumulator 80 , wherein the circuit via the freewheeling diode 88 is closed. The current continues to flow until the energy content of the inductance 84 has been used up. Thereafter, the MOSFET switching transistor 90 is turned on again. In this way, the accumulator 80 can be charged by energy from the electrical device 108, although the power delivering voltage is greater than the accumulator voltage.
  • the voltage adapter 112 works as a buck converter.
  • the voltage is lower than at the terminals 116.
  • measuring lines 126, 128 are provided, which are connected to the controller 96.
  • an effect of the MOSFET switching transistor 90 is used, namely that this behaves in the on state as a low resistance. From the voltage drop across the MOSFET switching transistor 90 can therefore the instantaneous current flow be determined.
  • the differential voltage of the measuring lines 126, 128 is evaluated by the controller 96.
  • the respective average current flow can be adjusted. This allows the accumulator 80 to be optimally controlled with respect to its characteristic data.
  • the controller 96 is capable of responding to changes in the electrical device 108 and the accumulator 80, respectively. If, for example, the electrical voltage at the electrical device 108 increases, for example because it is connected to a network-fed supply device, this voltage increase can be detected and the controller 96 automatically reverses the energy delivery direction, so that now the accumulator 80 is supplied with power from the electrical device 108 is supplied to the charge.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of a bidirectional converter, which is based on the push-pull principle in this embodiment. Functionally, however, this circuit essentially works like the one to FIGS. 1 and 3 described converter.
  • This embodiment provides for a permanent installation, in which an accumulator 132 is to be coupled, in terms of energy, with an accumulator arrangement 134 consisting of a plurality of individual accumulators connected in series with each other.
  • This has windings 144, 146 on the primary side and windings 148, 150 on the secondary side, which are each connected in series.
  • the winding sense is in the drawing FIG. 4 marked by a dot in each case.
  • Each winding is controlled individually via a MOSFET switching transistor 136, 138, 140, 142.
  • the monitoring means indicated in the preceding examples are omitted here for the sake of clarity and the avoidance of repetitions.
  • this circuit works as follows:
  • the MOSFET switching transistors 136, 138 are driven by the controller 152 alternately, in push-pull. Accordingly, the windings 144, 146 are energized. This turns correspondingly transformed at the windings 148, 150 and is connected via the parasitic diodes (see description of the embodiment of FIG. 3 ) of the MOSFET switching transistors 140, 142 rectified. A current flow then leads to the accumulator arrangement 134 via a throttle 154. The accumulator arrangement 134 is thus charged by the accumulator 132. For this purpose, the MOSFET switching transistors 140, 142 are held by the controller 152 in the off state.
  • FIG. 5 shows a modification of the circuit according to FIG. 4 in which the secondary voltage of the transformer 130 is connected in series with the input voltage on the primary side with the windings 144, 146. This results in a better efficiency.
  • the circuit design as well as the dimensions of the voltage adapter can vary as needed without departing from the spirit of the invention.
  • the invention is not only suitable for mobile terminals, but also in a variety of other small electronic devices that are connected to energy storage such as batteries, batteries and the like.
  • An adaptation of power supplies can be achieved with the voltage adapter 50 in which, for example, the power supply forms one of the devices to be coupled and the device a second.

Abstract

The adapter has electrical connectors (14, 16) electrically connected with a bi-directional voltage converter (18) using a relay (22). The electrical connectors are provided for a battery (10) and a mobile radio terminal (12) to be coupled. Electrical potential and/or electrical voltage of the electrical connectors to be connected are determined. A voltage converter (24) is provided with a boost converter (32), a buck converter (34) and/or a voltage multiplier, and comprises a direct current (DC)/DC converter (30). An independent claim is also included for a method for energy-technical coupling of electrical devices.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spannungsadapter zur energietechnischen Kopplung von elektrischen Einrichtungen, die mit unterschiedlichen elektrischen Spannungen betrieben werden. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum energietechnischen Koppeln von elektrischen Einrichtungen, die mit unterschiedlichen elektrischen Spannungen betrieben werden.The present invention relates to a voltage adapter for power engineering coupling of electrical devices that are operated with different electrical voltages. Moreover, the invention relates to a method for energy-related coupling of electrical devices that are operated with different electrical voltages.

Spannungsadapter der gattungsgemäßen Art dienen dazu, elektrische Energie einer bestimmten vorgegebenen Form in eine bestimmte weitere vorgegebene Form umzuwandeln, um so eine energietechnische Anpassung zu erreichen, mit der erreicht wird, dass die elektrische Energie von der einen Einrichtung zur anderen Einrichtung gelangen kann. Demzufolge soll unter Koppeln im Sinne dieser Erfindung ein energietechnisches Koppeln verstanden werden, beispielsweise zum Zwecke einer Energieversorgung, dem Herstellen einer energietechnischen Redundanz oder dergleichen mehr. Derartige Einrichtungen sind beispielsweise elektrische Netzteile, mit denen elektrische Energie aus einem öffentlichen Energieversorgungsnetz wie dem 230 Volt Wechselspannungsnetz, entnommen wird, und mittels elektronischer Einheiten in eine elektrische Gleichspannung von vorgegebener Höhe umgewandelt wird. Derartige Netzteile sind im Stand der Technik in vielfältiger Weise bekannt, wobei ihre Größe unter anderem durch äußere Umgebungsbedingungen und die umzusetzende Leistung bestimmt sind.Voltage adapters of the generic type are used to convert electrical energy of a certain predetermined shape in a certain other predetermined form, so as to achieve an energy-related adjustment, with the achieved that the electrical energy can pass from one device to another device. Accordingly, coupling within the meaning of this invention is to be understood as an energy-technical coupling, for example for the purpose of a power supply, the production of a power-technical redundancy or the like. Such devices are, for example, electrical power supplies, with which electrical energy from a public power grid such as the 230 volt AC mains, is removed, and is converted by means of electronic units into a DC electrical voltage of predetermined height. Such power supplies are known in the art in a variety of ways, their size being determined inter alia by external environmental conditions and the power to be converted.

Mittlerweile sind darüber hinaus eine Vielzahl von Einrichtungen in Form von elektronischen Kleingeräten im Einsatz, die ihre Energieversorgung zum Teil aus elektrischen Energiespeichern wie Akkumulatoren, Batterien und dergleichen beziehen oder auch aus Netzteilen, wobei hier insbesondere die Steckernetzteile zu nennen sind. Solche Kleingeräte können beispielsweise Mobilfunkendgeräte, PDA's, mobile Rechner wie Laptop's oder dergleichen, elektronisches Spielzeug und weitere sein. Auch Haushaltsgeräte wie Netzwerkrouter, separate Empfänger für Fernsehgeräte, Fernsteuerungen und dergleichen sollen im Sinne dieser Anmeldung unter Kleingeräte verstanden werden. Sämtlichen Kleingeräten gemeinsam ist, dass sie als elektrische Einrichtung mit einer fest vorgegebenen Versorgungsspannung, in der Regel eine Gleichspannung, mit elektrischer Energie versorgt werden müssen, um ihre bestimmungsgemäße Funktion gewährleisten zu können. Aus diesem Grund sind eine Vielzahl von Netzteilen, Akkumulatoren und Batterien im Einsatz, um die unterschiedlichsten Anforderungen hinsichtlich der elektrischen Spannung solcher Einrichtungen realisieren zu können. So wird es nicht nur als störend empfunden, dass für jedes Kleingerät ein eigenes, oftmals einrichtungsspezifisches Netzteil bereitzustellen ist, welches die entsprechende, fest vorgegebene Spannung liefert, sondern es ist darüber hinaus beim Einsatz von Batterien und Akkumulatoren nachteilig, dass die bestimmungsgemäße Funktion der Einrichtung beziehungsweise des Kleingerätes an Größen und elektrische Eigenschaften der Energiespeicher angepasst ist. Bereits geringfügige Abweichungen können den bestimmungsgemäßen Betrieb beeinträchtigen. Dies erfordert eine hohe Logistik, da die unterschiedlichsten Einrichtungen für die Energieversorgung der Vielzahl der Einrichtungen beziehungsweise Kleingeräte bereitzustellen sind. Wünschenswert wäre es, hier eine Verbesserung bewirken.Meanwhile, in addition, a variety of facilities in the form of electronic small appliances in use that relate to their energy supply partly from electrical energy storage such as batteries, batteries and the like or from power supplies, in which case, in particular, the power adapters are mentioned. Such small devices can, for example, mobile devices, PDAs, mobile computers such as laptop's or like, electronic toys and more. Domestic appliances such as network routers, separate receivers for television sets, remote controls and the like are to be understood in the sense of this application under small appliances. Common to all small devices is that they must be supplied with electrical energy as an electrical device with a fixed supply voltage, usually a DC voltage, in order to be able to ensure their intended function. For this reason, a variety of power supplies, batteries and batteries are in use to meet the most diverse requirements with respect to the voltage of such devices can be realized. So it is not only distracting, that for each small appliance its own, often device-specific power supply is to provide that provides the corresponding, fixed voltage, but it is also disadvantageous in the use of batteries and accumulators that the intended function of the device or the small appliance is adapted to sizes and electrical properties of the energy storage. Even slight deviations can impair the intended operation. This requires a high level of logistics, since the most varied devices for the energy supply of the plurality of devices or small devices are to be provided. It would be desirable to bring about an improvement here.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Adapter zu schaffen, der es ermöglicht, Einrichtungen miteinander zu koppeln, die für eine gegenseitige Kopplung nicht vorgesehen sind, beispielsweise weil sie für den Betrieb mit unterschiedlichen elektrischen Spannungen vorgesehen sind.Accordingly, the invention has for its object to provide an adapter which makes it possible to couple devices with each other, which are not intended for mutual coupling, for example, because they are intended for operation with different electrical voltages.

Als Lösung wird mit der vorliegenden Erfindung ein Spannungsadapter zur energietechnischen Kopplung von elektrischen Einrichtungen, die mit unterschiedlichen elektrischen Spannungen betrieben werden, vorgeschlagen, mit einem elektrischen Anschluss für jede zu koppelnde Einrichtung, einem bidirektionalen Spannungswandler, einem elektrischen Schaltmittel, mittels welchem der elektrische Anschluss wenigstens einer der zu koppelnden Einrichtungen elektrisch mit dem Spannungswandler verbindbar ist, einer Auswerte- und Steuereinheit und mit Mitteln, mit denen das elektrische Potential und/oder die elektrische Spannung des zu verbindenden Anschlusses ermittelbar ist.As a solution, the present invention proposes a voltage adapter for energy-related coupling of electrical devices which are operated with different electrical voltages, with an electrical connection for each device to be coupled, a bidirectional voltage converter, an electrical switching device, by means of which the electrical connection is at least one of the devices to be coupled is electrically connectable to the voltage converter, an evaluation and control unit and with means with which the electrical potential and / or the electrical voltage of the connection to be connected can be determined.

Erstmals schlägt die Erfindung somit vor, durch Zuschaltung eines Spannungsadapters eine Kopplung zwischen den Einrichtungen wie elektronische Kleingeräte und dergleichen sowie weiteren elektronischen Einrichtungen, wie elektrische Energiespeicher, beispielsweise in Form von Akkumulatoren oder Batterien oder dergleichen bereitzustellen. Als Nutzer des Kleingerätes ist es demnach nicht mehr erforderlich, genaue Batteriespezifikationen einzuhalten. Der Spannungsadapter schafft hier eine Abhilfe, indem er es ermöglicht, die Spannungen der jeweiligen angeschlossenen Einrichtungen in beliebiger Weise zu erfassen und eine insbesondere automatisch einstellbare entsprechende Spannungsanpassung vorzunehmen. Auf diese Weise kann ein Energiefluss erreicht werden, der eine bestimmungsgemäße Funktion beispielsweise des Kleingerätes oder dergleichen erlaubt, obwohl die mit diesem zu verbindende elektrische Einrichtung in Form eines Energiespeichers oder dergleichen für den bestimmungsgemäßen Betrieb ohne den Spannungsadapter, das heißt, eine direkte Kopplung, ungeeignet ist. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein Akkumulator eines Mobilfunkendgerätes durch einen anderen Akkumulator ersetzt wird, der hinsichtlich seiner elektrischen Eigenschaften von dem des ursprünglich im Mobilfunkgerät eingesetzten Akkumulators abweicht. Der Spannungsadapter wird zwischen die zu koppelnden elektrische Einrichtungen zwischengeschaltet, in dem er für jede anzukoppelnde Einrichtung einen eigenen elektrischen Anschluss bereitstellt. In der Regel weist ein elektrischer Anschluss zwei Kontakte auf, einen für ein positives Potential und einen für ein negatives elektrisches Potential beziehungsweise einen für ein Nullpotential und einen für ein Phasenpotential. Derartige Anschlüsse können beispielsweise in Form von Steckkontakten, Federkontakten, Steckverbindungen, Schraubverbindungen oder dergleichen gebildet sein. Natürlich können auch zusätzliche Kontakte bei einem elektrischen Anschluss vorgesehen sein, so beispielsweise wenn statt einer elektrischen Spannung zwei oder mehrere Spannungen anzuschließen sind.For the first time, the invention thus proposes, by connecting a voltage adapter, a coupling between the devices such as small electronic devices and the like as well as other electronic devices, such as electrical energy storage, for example in the form of rechargeable batteries or the like. As a user of the small appliance, it is therefore no longer necessary to comply with exact battery specifications. The voltage adapter here provides a remedy by allowing it, the To detect voltages of the respective connected devices in any way and make a particular automatically adjustable corresponding voltage adjustment. In this way, an energy flow can be achieved, which allows a proper function, for example, the small appliance or the like, although the electrical device to be connected with this in the form of energy storage or the like for the intended operation without the voltage adapter, that is, a direct coupling, unsuitable is. For example, it may be provided that an accumulator of a mobile radio terminal is replaced by another accumulator, which deviates in terms of its electrical properties of the battery originally used in the mobile device. The voltage adapter is interposed between the electrical devices to be coupled, in which it provides its own electrical connection for each device to be coupled. As a rule, one electrical connection has two contacts, one for a positive potential and one for a negative electrical potential or one for a zero potential and one for a phase potential. Such connections may be formed, for example in the form of plug contacts, spring contacts, connectors, screw or the like. Of course, additional contacts may be provided at an electrical connection, such as when two or more voltages are to be connected instead of an electrical voltage.

Der Spannungsadapter weist einen bidirektionalen Spannungswandler auf, mit dem ein Energiefluss zwischen den zu koppelnden Einrichtungen in beiden Richtungen möglich ist. Der Spannungswandler ist hierzu mit den elektrischen Anschlüssen des Spannungsadapters elektrisch verbunden beziehungsweise verbindbar. Der Spannungswandler ist bidirektional ausgebildet, das heißt, er erlaubt einen Energiefluss in jede Richtung, wobei in der Regel zwei Richtungen vorgesehen sind. Natürlich kann ein Energiefluss bei mehr als zwei angeschlossenen Einrichtungen auch mehrere Richtungen der Energieströme insbesondere in unterschiedliche Richtungen aufweisen. Vorteilhaft ist dies beispielsweise, wenn eine Energieversorgung mehrerer Kleingeräte vorgesehen ist. Die Bidirektionalität kann zum Beispiel durch zwei elektrisch voneinander entkoppelte unidirektionale Spannungswandler in Parallelschaltung erreicht werden, wobei die Spannungswandler einen Energiefluss in entgegengesetzte Richtungen erlauben. Die Spannungswandler können hierzu entsprechende Steuermittel aufweisen, so dass eine Richtung des Energieflusses vorgebbar steuerbar ist. Die Steuermittel können in einer elektronischen Steuerung bestehen.The voltage adapter has a bidirectional voltage converter, with which an energy flow between the devices to be coupled in both directions is possible. For this purpose, the voltage converter is electrically connected or connectable to the electrical connections of the voltage adapter. The voltage converter is bidirectional, that is, it allows a flow of energy in each direction, usually two directions are provided. Of course, an energy flow with more than two connected devices can also have several directions of the energy flows, in particular in different directions. This is advantageous, for example, if a power supply of several small devices is provided. The bidirectionality can be achieved for example by two unidirectional voltage transformers electrically decoupled from each other in parallel, the voltage transformers allowing an energy flow in opposite directions. The voltage transformers can for this purpose have corresponding control means, so that a direction of the energy flow can be controlled in a predeterminable manner. The control means may consist in an electronic control.

Um einen sicheren Betrieb des Spannungsadapters zu gewährleisten, sind vorzugsweise elektrische Schaltmittel in Form von elektrischen Schaltkontakten oder elektronischen Schaltern wie Transistoren oder dergleichen vorgesehen, mit denen wenigstens ein elektrischer Anschluss vom bidirektionalen Spannungswandler abschaltbar ist. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn beispielsweise bei einem Kleingerät eine Batterie gewechselt werden soll und eine andere Batterie zum Einsatz kommen soll, die hinsichtlich ihrer elektrischen Eigenschaften von der vorhergehenden beziehungsweise gerätespezifischen Batterie abweicht. Durch die elektrischen Schaltmittel kann erreicht werden, dass beim Anschließen des Spannungsadapters an die neue Batterie diese zunächst vom Spannungswandler getrennt ist, damit dieser auf die neue Spannung eingestellt werden kann. Hierzu weist der Spannungsadapter Messmittel auf, mit denen das elektrische Potential und/oder die elektrische Spannung des zu verbindenden Anschlusses ermittelbar ist. Die Messmittel stehen mit der Auswerte- und Steuereinheit in signaltechnischer Verbindung, so dass die Auswerte- und Steuereinheit die an den Anschlüssen vorhandenen Spannungen und elektrischen Potentiale ermitteln und entsprechende Steuerbefehle unter anderem an den Spannungswandler beispielsweise über eine steuertechnische Verbindung oder dergleichen ausgibt. Natürlich können darüber hinaus auch Kontrollfunktionen, zum Beispiel für Messmittel, den Spannungswandler oder dergleichen vorgesehen sein. Ebenso können Diagnosefunktionen, insbesondere Selbstdiagnosefunktionen vorgesehen sein. Im vorgenannten Beispiel der ausgetauschten Batterie wird also zunächst mittels des Messmittels deren elektrische Spannung erfasst und der Spannungswandler auf diese Spannung mittels der Auswerte- und Steuereinheit eingestellt. Hierzu übermitteln die Messmittel das ermittelte elektrische Potential und/oder die elektrische Spannung in Form von Messwerten an die Auswerte- und Steuereinheit. Die Auswerte- und Steuereinheit kann in Form von einer analogen und/oder digitalen Steuerung ausgebildet sein. Diese liefert entsprechende Steuerbefehle an den Spannungswandler, der daraufhin die entsprechenden Einstellungen vornimmt. Die Messmittel können beispielsweise konventionelle Spannungsmessmittel oder dergleichen sein. In Frage kommen beispielsweise Spannungsmessbrücken, Spannungsmessteiler, Feldstärkesensoren oder dergleichen.To ensure safe operation of the voltage adapter, electrical switching means in the form of electrical switching contacts or electronic switches such as transistors or the like are preferably provided, with which at least one electrical connection from the bidirectional voltage converter can be switched off. This is Especially advantageous if, for example, in a small appliance, a battery to be replaced and another battery is to be used, which differs in terms of their electrical properties of the previous or device-specific battery. By the electrical switching means can be achieved that when connecting the voltage adapter to the new battery, this is initially separated from the voltage converter, so that it can be adjusted to the new voltage. For this purpose, the voltage adapter has measuring means with which the electrical potential and / or the electrical voltage of the connection to be connected can be determined. The measuring means are in signal communication with the evaluation and control unit so that the evaluation and control unit determine the voltages and electrical potentials present at the terminals and output corresponding control commands, inter alia, to the voltage transformer, for example via a control connection or the like. Of course, control functions, for example for measuring equipment, the voltage converter or the like, may also be provided. Likewise, diagnostic functions, in particular self-diagnostic functions can be provided. In the aforementioned example, the exchanged battery is thus first detected by the measuring means whose electrical voltage and the voltage converter is set to this voltage by means of the evaluation and control unit. For this purpose, the measuring means transmit the determined electrical potential and / or the electrical voltage in the form of measured values to the evaluation and control unit. The evaluation and control unit may be in the form of an analog and / or digital controller. This provides appropriate control commands to the voltage converter, which then makes the appropriate settings. The measuring means may be, for example, conventional voltage measuring means or the like. For example, voltage measuring bridges, voltage measuring dividers, field strength sensors or the like are possible.

Der Spannungsadapter kann darüber hinaus dazu ausgerüstet sein, auch elektrische Potentialdifferenzen zwischen den zu koppelnden Einrichtungen zu überbrücken. Dies ist beispielsweise dann zweckmäßig, wenn eine elektrische Einrichtung mit ihrem Bezugspotential auf einer Phase eines öffentlichen Netzes angeschlossen ist, wohingegen eine andere elektrische Einrichtung, die mit der ersteren zu koppeln ist, auf einem Nullpotential liegt. Auf diese Weise kann ein weites Anwendungsfeld erschlossen werden, wodurch die Benutzerfreundlichkeit erheblich verbessert werden kann. Insbesondere zu erwähnen sind hierbei die vielfältigen Kombinationsmöglichkeiten von elektrischen Einrichtungen insbesondere im Bereiche der elektrischen Energieversorgung von Geräten, vorzugsweise von Kleingeräten. So kann erreicht werden, dass für unterschiedliche Kleingeräte lediglich noch eine einzige Energieversorgungsquelle erforderlich ist. Dies ist unter anderem auch deshalb besonders benutzerfreundlich, weil der Nutzer eines derartigen Gerätes nicht mehr darauf achten muss, welche Energieversorgungsquelle er zur Energieversorgung seines Gerätes verwendet. Vorzugsweise kann ein Verpolungsschutz vorgesehen sein. Insbesondere die häufig auftretenden Gefahrenquellen hinsichtlich des verpolten Anschlusses und dergleichen können auf diese Weise vermieden werden. Für den Einsatz bei Wechselspannung kann eine Synchronisationseinheit vorgesehen sein, mit der ein sicheres Verbinden des Spannungsadapters mit der Einrichtung erreicht werden kann. Die Betriebssicherheit der Einrichtungen kann erheblich verbessert werden.The voltage adapter can also be equipped to bridge electrical potential differences between the devices to be coupled. This is useful, for example, when an electrical device is connected with its reference potential on one phase of a public network, whereas another electrical device, which is to be coupled with the former, is at a zero potential. In this way, a wide field of application can be tapped, whereby the user friendliness can be significantly improved. In particular, mention should be made here of the many possible combinations of electrical devices, in particular in the areas of the electrical power supply of devices, preferably small devices. Thus, it can be achieved that only a single energy supply source is required for different small appliances. Among other things, this is particularly user-friendly because the user of such Device no longer has to pay attention to which power source he uses to power his device. Preferably, a reverse polarity protection can be provided. In particular, the frequently occurring sources of danger with regard to the polarity reversal connection and the like can be avoided in this way. For use with alternating voltage, a synchronization unit can be provided, with which a secure connection of the voltage adapter to the device can be achieved. The operational safety of the facilities can be significantly improved.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Spannungswandler einen DC/DC-Wandler. Mittels des DC/DC-Wandlers ist eine einfache Spannungswandlung möglich. Der DC/DC-Wandler erlaubt es, mit geringen Mitteln, bei hohem Wirkungsgrad und geringen Kosten eine effektive Wandlung der Spannungen zu erreichen. DC/DC-Wandler zeichnen sich im Übrigen dadurch aus, dass sie bei einer vorgebbaren Ausgangsspannung einen weiten Eingangsspannungsbereich erlauben. Auf diese Weise kann eine hohe Zuverlässigkeit erreicht werden, weil primärseitige Spannungsschwankungen durch entsprechende Steuerung des DC/DC-Wandlers ausgeglichen werden können. Sekundärseitig, dass heißt ausgangsseitig, steht demnach eine weitgehend konstant haltbare Spannung für die angeschlossene Einrichtung zur Verfügung. Dies erlaubt es natürlich darüber hinaus auch, einrichtungsseitig an Energieversorgungseinrichtungen höhere Ansprüche zu stellen, sodass Entstörmaßnahmen einfacher und kostengünstiger ausgebildet werden können.According to one embodiment of the invention, the voltage converter comprises a DC / DC converter. By means of the DC / DC converter, a simple voltage conversion is possible. The DC / DC converter makes it possible to achieve effective conversion of the voltages with low resources, with high efficiency and low costs. Incidentally, DC / DC converters are characterized in that they allow a wide input voltage range at a predefinable output voltage. In this way, a high reliability can be achieved because primary-side voltage fluctuations can be compensated by appropriate control of the DC / DC converter. On the secondary side, that is to say on the output side, a substantially constant voltage is therefore available for the connected device. Of course, this also makes it possible to place higher demands on the supply side of energy supply devices, so that interference suppression measures can be made simpler and less expensive.

Nach einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass der Spannungswandler einen Hochsetzsteller, einen Tiefsetzsteller und/oder einen Spannungsvervielfacher aufweist. Auf diese Weise können einfache und bewährte Schaltungskonzepte zum Einsatz kommen, die einen kostengünstigen Spannungsadapter erlauben.According to a development, it is proposed that the voltage converter has a step-up converter, a step-down converter and / or a voltage multiplier. In this way, simple and proven circuit concepts can be used, which allow a cost-voltage adapter.

Besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn der Spannungsadapter eine galvanische Trenneinheit aufweist. Diese Ausgestaltungerlaubt eine weitgehende Unabhängigkeit von Bezugspotentialen der zu koppelnden elektrischen Einrichtungen. Die galvanische Trenneinheit kann beispielsweise durch einen Transformator, Kondensatoren, Widerstandskombinationen oder auch Kombinationen hiervon gebildet sein. Auf besonders kostengünstige Weise lassen sich demnach auch Sicherheitskleinspannungen erreichen, bei denen hinsichtlich der elektrischen Sicherheit besonders hohe Anforderungen gestellt werden. Vorzugsweise ist die galvanische Trenneinheit zumindest teilweise Bestandteil des Spannungswandlers.It proves to be particularly advantageous if the voltage adapter has a galvanic separation unit. This embodiment allows a substantial independence of reference potentials of the electrical equipment to be coupled. The galvanic separation unit can be formed for example by a transformer, capacitors, resistor combinations or combinations thereof. Accordingly, safety extra-low voltages can be achieved in a particularly cost-effective manner, in which particularly high demands are made with regard to electrical safety. Preferably, the galvanic separation unit is at least partially part of the voltage converter.

Gemäß einer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass eine Richtung des Energieflusses einstellbar ist. So kann vorgesehen sein, dass der Energiefluss lediglich in eine einzige vorgegebene Richtung erfolgt. Darüber hinaus kann eine Einstellmöglichkeit gegeben sein, sodass die Energieflussrichtung umgekehrt werden kann. Von Vorteil ist dies beispielsweise bei einem Anschluss eines Akkumulators an ein Kleingerät, der in regelmäßigen Abständen über das Kleingerät elektrisch geladen werden soll. Die Einstellung kann beispielsweise manuell erfolgen. Dazu kann ein entsprechender Schalter vorgesehen sein, mit dem die Richtung des Energieflusses vorgegeben werden kann. Natürlich kann die Richtung des Energieflusses auch von anderen äußeren Bedingungen abhängig eingestellt werden. So kann vorgesehen sein, dass ein Einstecken eines Ladegerätes an die zu koppelnde Einrichtung eine Umschaltung der Richtung des Energieflusses bewirkt, indem zum Beispiel ein mechanischer Kontakt beim Einstecken betätigt wird. Der Nutzer hat also die Kontrolle darüber, in welche Richtung der Energiefluss erfolgt. Insbesondere kann eine Polarität der angeschlossenen elektrischen Einrichtungen unterschiedlich sein. In diesem Fall nimmt der Spannungsadapter eine entsprechende Wandlung bei der energietechnischen Kopplung vor. Der Spannungsadapter kann Messmittel aufweisen, mit denen neben einer Spannungsmessung auch eine Polaritätsmessung erfolgen kann. Der Spannungsadapter wird ferner hinsichtlich der Polarität eingestellt.According to one embodiment, it is proposed that a direction of the energy flow is adjustable. Thus it can be provided that the energy flow only into a single given direction takes place. In addition, an adjustment can be given, so that the direction of energy flow can be reversed. This is advantageous, for example, when connecting a rechargeable battery to a small appliance, which is to be charged electrically at regular intervals via the small appliance. The setting can be done manually, for example. For this purpose, a corresponding switch can be provided, with which the direction of the energy flow can be specified. Of course, the direction of the energy flow can also be adjusted depending on other external conditions. Thus, it can be provided that insertion of a charger to the device to be coupled causes a changeover of the direction of the energy flow, for example, by a mechanical contact is actuated when plugging. The user therefore has control over which direction the energy flow takes. In particular, a polarity of the connected electrical devices may be different. In this case, the voltage adapter makes a corresponding change in the power engineering coupling. The voltage adapter can have measuring means with which a polarity measurement can be carried out in addition to a voltage measurement. The voltage adapter is further adjusted in polarity.

Gemäß einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Schaltmittel einen Transistor, insbesondere einen bipolaren Transistor, einen Feldeffekttransistor wie einen FET, einen MOSFET und/oder einen IGBT aufweisen. Den vorgenannten Schaltmitteln gemeinsam ist es, dass sie einerseits mit geringem Energieaufwand steuerbar sind und andererseits für einen Einsatz bei hohen Taktfrequenzen geeignet sind. Die Verwendung hoher Taktfrequenzen erlaubt es nämlich bekanntermaßen, die Bauelemente klein auszubilden. Trotz hoher Taktfrequenzen kann mit den vorgenannten Schaltmitteln ein hoher Wirkungsgrad erreicht werden. Dies erweist sich nicht nur hinsichtlich des Energieverbrauchs an sich als vorteilhaft, sondern auch hinsichtlich der erzeugten Verlustwärme, sodass ein hoher Einsatztemperaturbereich der Vorrichtung bei geringer Baugröße erreicht werden kann.According to one embodiment, it is proposed that the switching means comprise a transistor, in particular a bipolar transistor, a field-effect transistor such as a FET, a MOSFET and / or an IGBT. The aforementioned switching means in common is that they are controllable on the one hand with low energy consumption and on the other hand are suitable for use at high clock frequencies. Namely, the use of high clock frequencies makes it possible, as is known, to make the components small. Despite high clock frequencies can be achieved with the aforementioned switching means a high efficiency. This proves to be advantageous not only in terms of energy consumption per se, but also in terms of heat loss generated, so that a high operating temperature range of the device can be achieved with a small size.

Besonders vorteilhaft weist der Spannungsadapter eine Stromregelung und/oder eine Strombegrenzung auf. Dies ermöglicht es, auch bei Störungen bei einer der zu koppelnden Einrichtungen eine Überlastung der anderen zu koppelnden Einrichtung weitgehend zu vermeiden. Dies kann durch eine Strombegrenzung erreicht werden, wobei zusätzlich zur Stromerfassung auch eine Temperaturerfassung vorgesehen sein kann. So lassen sich zudem Überlastzustände aufgrund thermischer Überlastung berücksichtigen. Eine Stromregelung erweist sich insbesondere dann als vorteilhaft, wenn beispielsweise eine der zu koppelnden Einrichtungen durch einen Akkumulator gebildet ist. Bekanntermaßen ist es bei Akkumulatoren vorteilhaft, diese nach einer vorgegebenen Ladekennlinie zu laden, um deren Betriebsbereitschaft möglichst lange aufrecht zu erhalten und einen hohen Ladewirkungsgrad zu erreichen. So kann für derartige Einrichtungen eine entsprechende geeignete Stromregelung vorgesehen sein. Die Stromregelung und/oder die Strombegrenzung können einstellbar ausgebildet sein. Die Einstellung kann vorzugsweise durch die Auswerte- und Steuereinheit vorgesehen sein.Particularly advantageously, the voltage adapter has a current regulation and / or a current limitation. This makes it possible to largely avoid overloading the other device to be coupled, even in the event of interference in one of the devices to be coupled. This can be achieved by a current limitation, wherein in addition to the current detection and a temperature detection can be provided. In addition, overload conditions due to thermal overload can be taken into account. A current control proves to be particularly advantageous if, for example, one of the devices to be coupled is formed by an accumulator. As is known, it is advantageous for rechargeable batteries to charge them according to a predetermined charging characteristic in order to maintain their operational readiness as long as possible and to maintain a high current rating Charging efficiency to achieve. Thus, a corresponding suitable current control can be provided for such devices. The current control and / or the current limit can be configured adjustable. The adjustment may preferably be provided by the evaluation and control unit.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Adapter ein Filtermittel aufweist. Das Filtermittel kann nicht nur dazu dienen, die Anforderungen hinsichtlich der elektromagnetischen Verträglichkeit zu erfüllen, sondern es kann darüber hinaus eine weitgehende störungstechnische Entkopplung der Einrichtungen sowie des Spannungsadapters untereinander bewirken. Die Zuverlässigkeit des Betriebs der Einrichtungen kann weiter verbessert werden.Furthermore, it is advantageous if the adapter has a filter means. The filter means can not only serve to meet the requirements in terms of electromagnetic compatibility, but it can also cause an extensive disturbance-related decoupling of the devices and the voltage adapter with each other. The reliability of the operation of the devices can be further improved.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Spannungsadapter eine Anzeigeeinheit aufweist. Die Anzeigeeinheit kann dazu dienen, die unterschiedlichen Betriebszustände des Adapters anzuzeigen. So können beispielsweise die Funktionsbereitschaft, die Energieflussrichtung, die Spannungen, der Strom oder dergleichen angezeigt werde. Auch weitere für den Betrieb des Adapters oder einer der Einrichtungen vorteilhafte Größen können angezeigt werden. Vorzugsweise weist der Spannungsadapter eine Eingabeeinheit auf. Die Eingabeeinheit kann beispielsweise lediglich in Form eines Schalters oder auch in Form einer Tastatur ausgebildet sein. Die Eingabeeinheit kann dazu dienen, beispielsweise die Energieflussrichtung vorzugeben oder auch bestimmte Spannungswerte der Einrichtungen, wie im Folgenden noch erläutert werden wird, einzustellen. Die Flexibilität des Spannungsadapters kann weiter verbessert werden.Furthermore, it is advantageous if the voltage adapter has a display unit. The display unit can serve to indicate the different operating states of the adapter. For example, the functional readiness, the direction of energy flow, the voltages, the current or the like may be displayed. Other sizes that are advantageous for the operation of the adapter or one of the devices can also be displayed. Preferably, the voltage adapter has an input unit. The input unit may be formed, for example, only in the form of a switch or in the form of a keyboard. The input unit can be used, for example, to specify the direction of energy flow or else to set specific voltage values of the devices, as will be explained below. The flexibility of the voltage adapter can be further improved.

Gemäß einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Kopplung kapazitive, induktive und/oder resistive Mittel aufweist. Die Kopplung kann beispielsweise durch Kondensatoren, Induktivitäten, insbesondere Transformatoren oder dergleichen gebildet sein. Natürlich kommen alternativ oder zusätzlich auch elektrische Widerstände als resistive Mittel in Betracht, mit denen sich ein Kopplung erreichen lässt. Die induktiven Mittel können gerade bei Hochsetzstellern und bei Tiefsetzstellern auch lediglich durch eine einzelne Induktivität gebildet sein, wodurch eine konstruktiv einfache Schaltung erreicht werden kann. Transformatoren erweisen sich insbesondere dann als vorteilhaft, wenn neben der Anpassung auch eine galvanische Trennung erwünscht ist.According to a development, it is proposed that the coupling has capacitive, inductive and / or resistive means. The coupling can be formed for example by capacitors, inductors, in particular transformers or the like. Of course, alternatively or additionally, electrical resistances are also considered as resistive means with which a coupling can be achieved. The inductive means can be formed just in Hochsetzstellern and Tiefsetzstellern also only by a single inductance, whereby a structurally simple circuit can be achieved. Transformers prove to be particularly advantageous if in addition to the adaptation, a galvanic isolation is desired.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass der Spannungsadapter ein tragbares Gehäuse aufweist. Auf diese Weise ist es möglich, den Adapter mitzuführen und bedarfsgerecht mit den zu koppelnden Einrichtungen zu verbinden. Vorzugsweise ist das Gehäuse kompakt und von geringem Gewicht, wodurch eine einhändige Bedienung erreicht werden kann. Der Adapter kann in kleinen Taschen, insbesondere von Kleidungsstücken mitgeführt werden, so dass er jederzeit bei Bedarf zur Verfügung steht. Dies erlaubt es, eine hohe Flexibilität des Adapters zu erreichen. Der Spannungsadapter kann deshalb nicht nur für eine einzige Kombination von zu koppelnden Einrichtungen vorgesehen sein, sondern er kann bedarfsweise auch mit anderen zu koppelnden Einrichtungen verbunden werden, um eine entsprechende Energiekopplung zu erreichen. Vorzugsweise weist das Gehäuse dafür kleine Abmessungen auf. Die Abmessungen können beispielsweise denen einer Knopfzelle, eines Dongels oder dergleichen vergleichbar sein. Das hat den Vorteil, dass der Spannungsadapter leicht mitgeführt werden kann und jederzeit bedarfsweise mit den zu koppelnden Einrichtungen verbunden werden kann. Der Spannungsadapter kann Multifunktionssteckerverbinder aufweisen, mit denen er mit unterschiedlichen elektrischen Einrichtungen verbindbar ist. Die Flexibilität kann weiter verbessert werden. Darüber hinaus erlaubt ein kompakter und kleiner Aufbau, dass die Kosten für den Spannungsadapter weiter reduziert werden können. Aber auch der Flexibilität hinsichtlich des Einsatzes des Spannungsadapters sind kleine Abmessungen von Vorteil. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass bei akkumulatorbetriebenen Kleingeräten der Spannungsadapter zusätzlich in das Batteriefach eingebaut wird, so dass ein Betrieb des Kleingeräts mit unterschiedlichen Akkumulatoren beziehungsweise sogar mit Batterien ermöglicht wird. Vorteilhaft ist dies insbesondere auch auf Reisen, wenn entsprechende typspezifische Akkumulatoren und Batterien nicht verfügbar sind. Die Abmessungen können beispielsweise im Bereich von wenigen Zentimetern und je nach Leistung sogar im Bereich von wenigen Millimetern liegen. Dies erlaubt es zudem, dass der Spannungsadapter in wenigstens einer der zu koppelnden Einrichtungen integriert werden kann. Separate Gehäuse können auf diese Weise vereinfacht ausgestaltet werden. Daneben kann natürlich auch bei entsprechender Integrationsmöglichkeit das Gehäuse des Spannungsadapters gänzlich entfallen.According to a further embodiment, it is proposed that the voltage adapter has a portable housing. In this way it is possible to carry the adapter and to connect as needed with the devices to be coupled. Preferably, the housing is compact and lightweight, allowing one-handed operation to be achieved. The adapter can be in small bags, especially of garments be carried along so that it is always available when needed. This allows to achieve a high flexibility of the adapter. The voltage adapter can therefore be provided not only for a single combination of devices to be coupled, but it can also be connected, if necessary, with other devices to be coupled in order to achieve a corresponding energy coupling. Preferably, the housing has small dimensions for this purpose. The dimensions may be comparable to those of a button cell, a dongle or the like, for example. This has the advantage that the voltage adapter can be easily carried and at any time can be connected as needed with the devices to be coupled. The voltage adapter may have multi-function connector, with which it is connectable to different electrical devices. The flexibility can be further improved. In addition, a compact and small design allows the cost of the power adapter to be further reduced. But the flexibility in terms of the use of the voltage adapter are small dimensions of advantage. For example, it may be provided that, in the case of accumulator-operated small appliances, the voltage adapter is additionally installed in the battery compartment, so that operation of the small appliance with different accumulators or even with batteries is made possible. This is particularly advantageous when traveling, if appropriate type-specific batteries and batteries are not available. The dimensions can be in the range of a few centimeters and depending on the power even in the range of a few millimeters, for example. This also allows the voltage adapter to be integrated in at least one of the devices to be coupled. Separate housings can be simplified in this way. In addition, of course, even with appropriate integration option, the housing of the voltage adapter completely eliminated.

Vorzugsweise weist das Gehäuse eine Handhabe auf, mit der es manuell mit den entsprechenden zu koppelnden Einrichtungen betätigbar ist. So kann eine einfache Handhabung durch Nutzer erreicht werden.Preferably, the housing has a handle with which it can be manually operated with the corresponding devices to be coupled. Thus, an easy handling by users can be achieved.

Mit der Erfindung wird ferner ein Verfahren zum energietechnischen Koppeln von elektrischen Einrichtungen, die mit unterschiedlichen elektrischen Spannungen betrieben werden, vorgeschlagen, wobei ein an die zu koppelnden Einrichtungen angeschlossener Spannungsadapter verwendet wird, mit dem einer Einrichtung elektrische Energie entnommen, gewandelt und einer weiteren Einrichtung zugeführt wird, wobei die Spannungen und/oder die elektrischen Potentiale der angeschlossenen Einrichtungen ermittelt werden, der Spannungsadapter auf die Spannungen und/oder die elektrischen Potentiale eingestellt wird und ein Energiefluss zwischen den Einrichtungen hergestellt wird.The invention further proposes a method for the energy-related coupling of electrical devices which are operated with different electrical voltages, wherein a voltage adapter connected to the devices to be coupled is used, with which electrical equipment is taken from a device, converted and supplied to a further device is determined, wherein the voltages and / or the electrical potentials of the connected devices are determined, the voltage adapter is set to the voltages and / or the electrical potentials and an energy flow between the devices is made.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, zu koppelnde Einrichtungen spannungs- und/oder potentialmäßig anzupassen, so dass ein Energieaustausch zwischen den Einrichtungen ermöglicht wird. Dabei erlaubt das Verfahren einen Energiefluss sowohl in die eine Richtung als auch in die Gegenrichtung. Zunächst werden die Spannungen und/oder die elektrischen Potentiale der angeschlossenen Einrichtungen ermittelt, beispielsweise, in dem die elektrischen Spannungen mittels geeigneter Sensorik gemessen werden. Die Messwerte dienen dazu, den Spannungsadapter auf die Spannungen der zu koppelnden Einrichtungen einzustellen, so dass ein störungsfreier, bestimmungsgemäßer Betrieb erreicht werden kann. Sodann wird die elektrische Verbindung zwischen den zu koppelnden Einrichtungen über den angeschlossenen Spannungsadapter hergestellt und ein Energiefluss ermöglicht.The method according to the invention makes it possible to adapt devices to be coupled in terms of voltage and / or potential, so that an energy exchange between the devices is made possible. The method allows an energy flow in both the one direction and in the opposite direction. First, the voltages and / or the electrical potentials of the connected devices are determined, for example, in which the electrical voltages are measured by means of suitable sensors. The measured values are used to set the voltage adapter to the voltages of the devices to be coupled, so that a trouble-free, intended operation can be achieved. Then, the electrical connection between the devices to be coupled is established via the connected voltage adapter and allows an energy flow.

Vorzugsweise erfolgt der Energiefluss in eine vorgebbare Richtung. Vorteilhaft ist dies beispielsweise bei der Verwendung von Batterien als eine der zu koppelnden Einrichtungen, bei denen ein Energiefluss in Richtung Batterie vermieden werden soll, um gefährliche Zustände zu vermeiden. Die vorgebbare Richtung kann beispielsweise manuell oder auch fest vorgebbar eingestellt sein.Preferably, the energy flow takes place in a predeterminable direction. This is advantageous for example when using batteries as one of the devices to be coupled, in which an energy flow towards the battery should be avoided in order to avoid dangerous conditions. The predeterminable direction can be set, for example, manually or fixedly predefinable.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass sich die Richtung des Energieflusses automatisch einstellt. Diese Ausgestaltung erweist sich unter anderem dann als vorteilhaft, wenn beispielsweise eine der zu koppelnden Einrichtungen durch einen Akkumulator gebildet ist. Die Variabilität hinsichtlich des Richtung des Energieflusses erlaubt es dann nämlich, dass dem Akkumulator sowohl Energie entnommen als auch zugeführt werden kann. Hierbei ist es natürlich zweckmäßig, wenn eine automatische Einstellung der Richtung des Energieflusses erfolgt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass geringfügige Spannungsschwankungen bei der Energieversorgung der zu koppelnden Einrichtung in Form eines Kleingerätes detektiert werden, beispielsweise um den Anschluss eines Ladegerätes zu ermitteln. Wird ein im Betrieb befindliches Ladegerät detektiert, wird die Energieflussrichtung durch Umkehrung des Stroms im Spannungsadapter in Richtung Akkumulator umgekehrt. Auf diese Weise kann der Akkumulator automatisch geladen werden, sobald ein Ladegerät an das Kleingerät angeschlossen ist. Daneben kann auch eine elektromechanische Detektion eines Ladegerätes vorgesehen sein, beispielsweise mittels Schalter, Relais oder dergleichen.In addition, it can be provided that the direction of the energy flow automatically sets. This embodiment proves to be advantageous, inter alia, if, for example, one of the devices to be coupled is formed by an accumulator. The variability with regard to the direction of the energy flow then allows the energy to be taken from the accumulator as well as supplied. Of course, it is expedient here if an automatic adjustment of the direction of the energy flow takes place. This can be achieved, for example, by detecting slight voltage fluctuations in the energy supply of the device to be coupled in the form of a small appliance, for example in order to determine the connection of a charging device. If a charger in operation is detected, the direction of energy flow is reversed by reversing the current in the voltage adapter in the direction of the accumulator. In this way, the accumulator can be automatically charged as soon as a charger is connected to the small device. In addition, an electromechanical detection of a charger may be provided, for example by means of switches, relays or the like.

Nach einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass das elektrische Potential und/oder die Spannung automatisch ermittelt wird. Auf diese Weise sind nutzerseitig keine weiteren Aktivitäten erforderlich, um eine bestimmungsgemäße Funktion des Spannungsadapters mit den zu koppelnden elektrischen Einrichtungen zu gewährleisten. Es müssen lediglich die elektrischen Verbindungen der zu koppelnden elektrischen Einrichtungen mit dem Spannungsadapter hergestellt werden. Dieser ermittelt dann automatisch die entsprechenden Parameter und stellt seinen Spannungswandler darauf ein.According to a development, it is proposed that the electrical potential and / or the voltage be determined automatically. In this way, the user side no further activities are required to ensure proper operation of the voltage adapter with the electrical equipment to be coupled. It only need the electrical connections of the electrical equipment to be coupled with the Voltage adapters are manufactured. This then automatically determines the appropriate parameters and sets its voltage converter on it.

Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn das Ermitteln des elektrischen Potentials und/oder der elektrischen Spannung wiederholt wird. Auf diese Weise kann eine erhöhte Zuverlässigkeit gewährleistet werden, und zwar insbesondere auch dann, wenn eine der zu koppelnden elektrischen Einrichtungen ausgetauscht wird gegen eine, die gegebenenfalls andere elektrische Parameter aufweist. Das Ermitteln kann in fest vorgegebenen oder auch vorgebbaren Zeitintervallen erfolgen.Moreover, it is advantageous if the determination of the electrical potential and / or the electrical voltage is repeated. In this way, an increased reliability can be ensured, in particular even if one of the electrical devices to be coupled is exchanged for one that may have other electrical parameters. The determination can take place in fixed or predefinable time intervals.

Besonders vorteilhaft eignet sich das Verfahren dann, wenn eine Gleichspannung verwendet wird. Hierdurch kann mit besonders einfachen Mitteln eine entsprechende Wandlung erreicht werden.The method is particularly advantageous when a DC voltage is used. As a result, a corresponding conversion can be achieved with particularly simple means.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Gleichspannung geglättet und/oder gefiltert wird. Die Glättung kann beispielsweise mittels Drosseln, Kondensatoren, oder Netzwerken hiervon gebildet sein, die darüber hinaus auch elektrische Widerstände enthalten können. Durch eine gut geglättete Gleichspannung kann eine zuverlässige Funktion der zu koppelnden elektrischen Einrichtungen erreicht werden. Gleiches gilt im Übrigen auch für eine Filterung, die neben den vorgenannten Bauelementen auch konstruktive Maßnahmen, beispielsweise Schirmungen, metallische Gehäuse und dergleichen umfassen kann. Die Filterung erlaubt es, Anforderungen hinsichtlich elektromagnetischer Verträglichkeit zu erreichen, beziehungsweise zu verbessern. Die Zuverlässigkeit der Funktion kann weiter verbessert werden.Furthermore, it is proposed that the DC voltage be smoothed and / or filtered. The smoothing can be formed for example by means of chokes, capacitors, or networks thereof, which may also contain electrical resistances. By a well-smoothed DC voltage, a reliable function of the electrical equipment to be coupled can be achieved. Incidentally, the same applies, moreover, to filtering which, in addition to the aforementioned components, may also include structural measures, for example shielding, metallic housings and the like. The filtering makes it possible to achieve or improve requirements with regard to electromagnetic compatibility. The reliability of the function can be further improved.

Besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn eine DC/DC-Wandlung verwendet wird. Moderne DC/DC-Wandler zeichnen sich durch große Kompaktheit bei geringen Kosten und hohen Wirkungsgrad aus. Besonders vorteilhaft erweist sich ihr Einsatz bei der Verwendung von Gleichspannungen, so dass keine weiteren Umrichter oder dergleichen benötigt werden.It proves particularly advantageous if a DC / DC conversion is used. Modern DC / DC converters are characterized by great compactness at low cost and high efficiency. Particularly advantageous is their use in the use of DC voltages, so that no further inverter or the like are needed.

Um Störungen der zu koppelnden Einrichtungen und des Spannungsadapters untereinander sowie auch nach außen zu reduzieren, kann vorgesehen sein, dass eine variable Taktfrequenz verwendet wird. Die Taktfrequenz ist eine Frequenz eines Steuersignals für getaktete Spannungswandler, mit dem Schaltmittel zum Zwecke der Spannungswandlung betätigt werden. Die Taktfrequenz kann variabel sein. Die Taktfrequenz für den Spannungswandler kann beispielsweise einstellbar gewählt sein. So können entsprechende Stellmittel vorgesehen sein, mit denen die Taktfrequenz kontinuierlich eingestellt werden kann. Natürlich können auch unterschiedliche diskrete Werte für die Taktfrequenz vorgesehen sein, die es erlauben, mit vereinfachten Einstellmöglichkeiten eine Variation der Taktfrequenz zu ermöglichen. Zur Verbesserung des Störverhaltens kann ferner vorgesehen sein, dass die Taktfrequenz zudem mit einer Modulation versehen ist, um beispielsweise Störspektren und dergleichen zu reduzieren. Die elektromagnetische Verträglichkeit kann weiter verbessert werden.To reduce interference between the devices to be coupled and the voltage adapter with each other and also to the outside, it can be provided that a variable clock frequency is used. The clock frequency is a frequency of a clocked voltage converter control signal which is used to actuate switching means for the purpose of voltage conversion. The clock frequency can be variable. The clock frequency for the voltage converter can be selected, for example, adjustable. Thus, appropriate adjusting means may be provided with which the clock frequency can be adjusted continuously. Of course, different discrete values for the clock frequency can be provided, which allow, with simplified setting options, a variation of the Clock frequency to allow. In order to improve the interference behavior, it may further be provided that the clock frequency is additionally provided with a modulation in order, for example, to reduce interference spectra and the like. The electromagnetic compatibility can be further improved.

Nach einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass ein Testsignal auf die zu koppelnde elektrische Einrichtung gegeben wird. So können beispielsweise elektrische Parameter der Einrichtung ermittelt werden, die es erlauben, den Spannungsadapter optimal hinsichtlich der elektrischen Einrichtung einzustellen. Das Testsignal kann beispielsweise durch einen Spannungsimpuls, durch Aufschaltung eines Widerstands oder dergleichen gebildet sein.According to one embodiment, it can be provided that a test signal is applied to the electrical device to be coupled. For example, electrical parameters of the device can be determined which make it possible to set the voltage adapter optimally with regard to the electrical device. The test signal can be formed for example by a voltage pulse, by connecting a resistor or the like.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass ein elektrisches Potential und/oder eine Spannung einer weiteren elektrischen Einrichtung fest eingestellt wird. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Spannungsadapter auf die elektrische Spannung eines mit ihm verbundenen Akkumulators eingestellt wird. Dies hat den Vorteil, dass der Akkumulator mit dem Spannungsadapter zugleich überwacht werden kann. Alternativ kann natürlich vorgesehen sein, dass die elektrische Spannung der weiteren zu koppelnden Einrichtung fest eingestellt wird, beispielsweise der elektrischen Spannung eines Kleingerätes. Dies erlaubt es, dass ein Energiefluss zwischen den zu koppelnden Einrichtungen über den Spannungsadapter automatisch ermittelt werden kann.In addition, it may be provided that an electrical potential and / or a voltage of a further electrical device is fixed. For example, it may be provided that the voltage adapter is set to the electrical voltage of a battery connected to it. This has the advantage that the accumulator with the voltage adapter can be monitored at the same time. Alternatively it can of course be provided that the electrical voltage of the other device to be coupled is fixed, for example, the electrical voltage of a small appliance. This allows an energy flow between the devices to be coupled to be automatically determined via the voltage adapter.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Richtung des Energieflusses gewechselt wird. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn eine der angeschlossenen zu koppelnden Einrichtungen durch einen Akkumulator gebildet ist und zwischen einem Ladezustand und einem Entladezustand automatisch gewechselt werden soll. Dies ist beispielsweise der bestimmungsgemäße Betrieb bei akkumulatorbetriebenen Kleingeräten, wodurch die Anwendung des Spannungsadapters weiter verbessert werden kann. Vorzugsweise erfolgt das Wechseln der Richtung des Energieflusses automatisch, so dass nutzerseitig keine Eingriffe in den Energiewechsel erforderlich sind. Gerade bei dem vorgesehenen weiten Anwendungsfeld im Kleingerätebereich erweist sich dies als vorteilhaft, sodass nutzerseitig keine umfangreichen Kenntnisse hinsichtlich verwendbarer Akkumulatoren erforderlich sind.It is also suggested that the direction of the energy flow be changed. This is particularly advantageous when one of the connected devices to be coupled is formed by an accumulator and is to be changed automatically between a state of charge and a discharge state. This is, for example, the intended operation with accumulator-operated small appliances, whereby the application of the voltage adapter can be further improved. The change of the direction of the energy flow preferably takes place automatically, so that no intervention in the energy change is required on the user side. Especially in the intended wide field of application in the small appliance sector, this proves to be advantageous, so that the user side no extensive knowledge of usable batteries are required.

In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass im Spannungsadapter Kenndaten wenigstens einer zu koppelnden Einrichtung gespeichert werden. Dies erlaubt es, dass der Spannungsadapter auf die zu koppelnde Einrichtung optimal angepasst werden kann, ohne dass manuelle Eingaben beziehungsweise Einstellungen erforderlich wären. Der bestimmungsgemäße Betrieb kann weiter verbessert werden.In a further embodiment, it is proposed that characteristic data of at least one device to be coupled be stored in the voltage adapter. This allows the voltage adapter to be optimally adapted to the device to be coupled without manual inputs or adjustments being required. The intended operation can be further improved.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass der Spannungsadapter eine elektronisch detektierbare Identifikation wenigstens einer zu koppelnden Einrichtung erfasst. So kann nicht nur das Vorhandensein einer identifizierbaren Einrichtung erkannt werden, sondern der Spannungsadapter kann auch ohne manuelle Eingriffe die entsprechenden Einstellungen vornehmen, so dass ein unmittelbarer Betrieb der zu koppelnden Einrichtung erreicht werden kann, ohne dass weitere Messungen oder dergleichen erforderlich wären.Furthermore, it is proposed that the voltage adapter be electronically detectable Identification of at least one device to be coupled detected. Thus, not only the presence of an identifiable device can be detected, but the voltage adapter can make the appropriate settings even without manual intervention, so that a direct operation of the device to be coupled can be achieved without further measurements or the like would be required.

Besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn die Identifikation Betriebsparameter der zu koppelnden Einrichtung umfasst. Dies vereinfacht die Einstellung des Spannungsadapters, wobei im Spannungsadapter selbst keinerlei Informationen über Betriebsparameter der Einrichtung vorhanden sein müssen. Er kann diese automatisch aus der Identifikation der zu koppelnden Einrichtung entnehmen und entsprechende Einstellungen vornehmen. Die Flexibilität des Spannungsadapters kann weiter verbessert werden.It proves particularly advantageous if the identification comprises operating parameters of the device to be coupled. This simplifies the adjustment of the voltage adapter, wherein in the voltage adapter itself no information about operating parameters of the device must be present. He can take these automatically from the identification of the device to be coupled and make appropriate settings. The flexibility of the voltage adapter can be further improved.

Weitere Vorteile und Merkmale sind der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen zu entnehmen. Im Wesentlichen gleichbleibende Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Ferner wird bezüglich gleicher Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung zum Ausführungsbeispiel in Figur 1 verwiesen. Die Zeichnungen sind Schemazeichnungen und dienen lediglich der Erläuterung des folgenden Ausführungsbeispiels.Further advantages and features can be found in the following description of exemplary embodiments. Substantially identical components are designated by the same reference numerals. Furthermore, with respect to the same features and functions to the description of the embodiment in FIG. 1 directed. The drawings are schematic drawings and are merely illustrative of the following embodiment.

Es zeigen:

Fig.1
ein Prinzipschaltbild eines Spannungsadapter gemäß der Erfindung,
Fig.2
schematisch eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Spannungsadapters,
Fig.3
eine weitere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Spannungsadapters mit einem bidirektionalen DC/DC-Wandler in einem schematischen Prinzipschaltbild,
Fig.4
ein schematisches Prinzipschaltbild für eine Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Spannungsadapters mit einem DC/DC-Wandler im Gegentaktbetrieb und
Fig.5
ein schematisches Prinzipschaltbild für eine Abwandlung des Spannungsadapters nach Fig. 4.
Show it:
Fig.1
a schematic diagram of a voltage adapter according to the invention,
Fig.2
schematically a side view of a voltage adapter according to the invention,
Figure 3
1 shows a further embodiment of a voltage adapter according to the invention with a bidirectional DC / DC converter in a schematic circuit diagram,
Figure 4
a schematic block diagram for an embodiment of a voltage adapter according to the invention with a DC / DC converter in push-pull operation and
Figure 5
a schematic block diagram for a modification of the voltage adapter according to Fig. 4 ,

Figur 1 zeigt ein schematisches Prinzipschaltbild eines erfindungsgemäßen Spannungsadapters mit einem ersten Anschluss 16 sowie einem zweiten Anschluss 14, wobei am ersten Anschluss 16 ein Akkumulator 10 angeschlossen ist und am zweiten Anschluss 14 die Energieversorgung eines Mobilfunkendgeräts 12. Vorliegend dient der Spannungsadapter zum Koppeln zweier Einrichtungen, die für Gleichspannung vorgesehen sind. Vorliegend soll das Mobilfunkendgerät 12 an Stelle des üblicherweise verwendeten Lithium-Ionen-Akkumulators mittels eines Blei-Säure-Akkumulators betrieben werden. Vorliegend ist der Blei-Säure-Akkumulator 10 für eine Nennspannung von 6 Volt ausgelegt, wohin gegen das Mobilfunkendgerät für eine Betriebsspannung von 3,6 Volt vorgesehen ist. Die Anpassung wird nunmehr mittels eines Spannungsadapters 50 gemäß der Erfindung vorgenommen, der die Spannung des Akkumulators erkennt und auf die gewünschte Spannung des Mobilfunkendgerätes 12 herabsetzt. Hierzu weist der Spannungsadapter 50 einen Spannungswandler 18 auf. Der Spannungswandler 18 seinerseits weist einen Hochsetzsteller 32 sowie einen Tiefsetzsteller 34 auf. Der Hochsetzsteller 32 sowie der Tiefsetzsteller 34 kommen alternativ für eine geeignete Spannungswandlung zum Einsatz und werden durch eine Auswerte- und Steuereinheit 24 entsprechend angesteuert. Parallel geschaltet zum Spannungswandler 18, der hier als unidirektionaler Spannungswandler ausgebildet ist, ist ein zweiter, nicht näher dargestellter im wesentlichen identischer Spannungswandler vorgesehen, der für einen Energiefluss in umgekehrter Richtung vorgesehen ist. Die folgenden Ausführungen gelten für beide Spannungswandler gleichermaßen, wobei lediglich zu berücksichtigen ist, dass der Energiefluss jeweils in umgekehrter Richtung erfolgt. Durch geeignete Mittel, hier im Wesentlichen Endkopplungsdioden 52, 54, 56, 58 sind die Spannungswandler voneinander elektrisch endkoppelt. FIG. 1 shows a schematic block diagram of a voltage adapter according to the invention with a first terminal 16 and a second terminal 14, wherein at the first terminal 16, an accumulator 10 is connected and the second terminal 14, the power supply of a mobile terminal 12. In the present case serves Voltage adapter for coupling two devices provided for DC voltage. In the present case, the mobile terminal 12 is to be operated instead of the lithium-ion accumulator usually used by means of a lead-acid battery. In the present case, the lead-acid storage battery 10 is designed for a rated voltage of 6 volts, where it is provided against the mobile terminal for an operating voltage of 3.6 volts. The adaptation is now carried out by means of a voltage adapter 50 according to the invention, which detects the voltage of the accumulator and reduces to the desired voltage of the mobile terminal 12. For this purpose, the voltage adapter 50 has a voltage converter 18. The voltage converter 18 in turn has a boost converter 32 and a buck converter 34. The boost converter 32 and the buck converter 34 are alternatively used for a suitable voltage conversion and are driven by an evaluation and control unit 24 accordingly. Parallel to the voltage converter 18, which is designed here as a unidirectional voltage converter, a second, not shown substantially identical voltage converter is provided which is provided for an energy flow in the reverse direction. The following explanations apply equally to both voltage transformers, with only the fact that the energy flow takes place in the opposite direction. By suitable means, here essentially end coupling diodes 52, 54, 56, 58, the voltage transformers are electrically coupled to one another.

Die Anschlüsse 14, 16 sind elektrisch zunächst auf Relais 20, 22 geschaltet, mit denen die Anschlüsse 14, 16 vom Spannungswandler 18 elektrisch getrennt werden können. Hierzu werden die Relais 20, 22 durch die Auswerte- und Steuereinheit 24 entsprechend angesteuert. Alternativ könnten anstelle der Relais auch elektronische Schaltmittel zum Einsatz kommen. Natürlich kann auch der Spannungswandler einen hohen Betriebsspannungsbereich aufweisen, so dass die Trennfunktion der Relais 20, 22 eingespart werden kann. Zu Beginn einer Inbetriebnahme sind die Relais 20, 22 im unterbrochenen Zustand, so dass die Anschlüsse 14, 16 nicht mit dem Spannungswandler 18 verbunden sind. Der Spannungswandler 18 ist in diesem Zustand deaktiviert.The terminals 14, 16 are electrically first connected to relays 20, 22, with which the terminals 14, 16 can be electrically separated from the voltage converter 18. For this purpose, the relays 20, 22 are controlled by the evaluation and control unit 24 accordingly. Alternatively, electronic switches could be used instead of the relays. Of course, the voltage converter may have a high operating voltage range, so that the separation function of the relays 20, 22 can be saved. At the beginning of commissioning, the relays 20, 22 are in the interrupted state, so that the terminals 14, 16 are not connected to the voltage converter 18. The voltage converter 18 is deactivated in this state.

Sowohl zwischen dem Relais 20 und dem Anschluss 16 als auch zwischen dem Relais 22 und dem Anschluss 14 ist jeweils ein Spannungsabgriff vorgesehen, der mit Spannungssensoren 26, 28 gekoppelt ist. Diese messen die jeweilige Spannung an den Anschlüssen 14, 16 und leiten ein entsprechendes Signal an die Auswerte- und Steuereinheit 24 weiter. Auf dieser Weise erhält die Auswerte- und Steuereinheit 24 Informationen bezüglich der an den Anschlüssen 14, 16 anstehenden elektrischen Spannungen.Both between the relay 20 and the terminal 16 and between the relay 22 and the terminal 14 each have a voltage tap is provided, which is coupled to voltage sensors 26, 28. These measure the respective voltage at the terminals 14, 16 and forward a corresponding signal to the evaluation and control unit 24 on. In this way, the evaluation and control unit 24 receives information regarding the voltage applied to the terminals 14, 16 electrical voltages.

Der Hochsetzsteller 32 besteht unter anderem aus dem NPN-Transistor 68 sowie der Spule 42 in Verbindung mit der Diode 72. Durch Ansteuerung des Transistors 68 über eine Leitung 66 durch die Auswerte- und Steuereinheit 24 wird mit einem Taktsignal der Transistor periodisch ein- und ausgeschaltet, und zwar mit einer Taktfrequenz von vorliegend im Bereich von etwa 48 kHz. Hierdurch ist das bekannte Hochsetzstellprinzip realisiert. Eingeschaltet wird der Hochsetzsteller über einen durch die Auswerte- und Steuereinheit 24 ansteuerbaren Transistor 76. Der Hochsetzsteller 32 erzeugt eine größere Ausgangsspannung als die Eingangsspannung.The boost converter 32 consists inter alia of the NPN transistor 68 and the coil 42 in conjunction with the diode 72. By driving the transistor 68 via a line 66 through the evaluation and control unit 24, the transistor is periodically switched on and off with a clock signal , with a clock frequency of present in the range of about 48 kHz. As a result, the known Hochsetzstellprinzip is realized. The boost converter is switched on via a transistor 76 which can be driven by the evaluation and control unit 24. The boost converter 32 generates a higher output voltage than the input voltage.

Parallel zum Hochsetzsteller 32 ist ein Tiefsetzsteller 34 angeordnet, der alternativ vorgesehen ist, um kleinere Spannungen als die Eingangsspannung am Anschluss 16 zu erzeugen. Hierzu ist ein PNP-Transistor 70 vorgesehen, der in Reihe mit einer Spule 44 sowie einer Freilaufdiode 74 verschaltet ist. Der Transistor 70 wird von der Auswerte- und Steuereinheit 24 über eine Leitung 64 entsprechend dem Transistor 68 angesteuert. Im Falle des Tiefsetzstellens ist der Tiefsetzsteller 34 durch die Auswerte- und Steuereinheit 24 aktiviert, wohingegen der Hochsetzsteller 32 deaktiviert ist, indem nämlich die Transistoren 68, 76 abgeschaltet sind. Im umgekehrten Fall ist der Transistor 76 permanent eingeschaltet und der Transistor 68 durch die Auswerte- und Steuereinheit 24 getaktet angesteuert, wohingegen der Transistor 70 permanent ausgeschaltet ist. Auf diese Weise kann bedarfsgerecht zwischen Hochsetzstellen und Tiefsetzstellen durch die Auswerte- und Steuereinheit 24 geschaltet werden.Parallel to the boost converter 32, a buck converter 34 is arranged, which is alternatively provided to generate voltages lower than the input voltage at the terminal 16. For this purpose, a PNP transistor 70 is provided, which is connected in series with a coil 44 and a freewheeling diode 74. The transistor 70 is driven by the evaluation and control unit 24 via a line 64 corresponding to the transistor 68. In the case of the Tiefsetzstellens the buck converter 34 is activated by the evaluation and control unit 24, whereas the boost converter 32 is deactivated, namely, the transistors 68, 76 are turned off. In the opposite case, the transistor 76 is permanently switched on and the transistor 68 is controlled by the evaluation and control unit 24 clocked, whereas the transistor 70 is permanently switched off. In this way, can be switched as needed between Hochsetzstellen and Tiefsetzstellen by the evaluation and control unit 24.

Im vorliegenden Fall ist ein Tiefsetzstellen erforderlich, weil die elektrische Spannung des Akkumulators 10 höher als die zulässige Versorgungsspannung des Mobilfunkendgerätes 12 ist. Die Transistoren 76 und 68 sind deshalb ausgeschaltet. Es wird lediglich der Transistor 70 getaktet angesteuert, sodass ein Energiefluss von Akkumulator 10 durch den Spannungsadapter 50 zum Mobilfunkendgerät 12 ermöglicht wird. Sekundärseitig ist ein Filter 36 vorgesehen, welcher vorliegend aus zwei Kondensatoren sowie einem Widerstand in π-Schaltungstechnik gebildet ist. Der Filter dient zur Glättung der gewandelten Spannung und zur Unterdrückung von Störungen. Vom Filter 36 wird die Energie über das Relais 22 und den Anschluss 14 an das Mobilfunkendgerät 12 bereitgestellt.In the present case, a Tiefsetzstellen is required because the electrical voltage of the accumulator 10 is higher than the allowable supply voltage of the mobile terminal 12. The transistors 76 and 68 are therefore off. Only the transistor 70 is actuated in a clocked manner, so that an energy flow from the accumulator 10 through the voltage adapter 50 to the mobile radio terminal 12 is made possible. On the secondary side, a filter 36 is provided, which is formed in the present case of two capacitors and a resistor in π-circuit technology. The filter is used to smooth the converted voltage and to suppress interference. From the filter 36, the power via the relay 22 and the terminal 14 to the mobile station 12 is provided.

Wird nun das Mobilfunkendgerät 12 an ein Ladegerät (nicht dargestellt) angeschlossen, so wird der Spannungsanstieg am Anschluss 14, der hierdurch verursacht wird, durch den Spannungssensor 28 detektiert und an die Auswerte- und Steuereinheit 24 gemeldet. Diese deaktiviert nunmehr den Tiefsetzsteller 34, sodass der Energiefluss vom Akkumulator 10 zum Mobilfunkendgerät 12 unterbrochen ist. Es wird nunmehr der nicht mehr dargestellte zweite Spannungswandler aktiviert, und zwar dessen Hochsetzsteller, der dem Hochsetzsteller 32 des Spannungswandlers 18 entspricht. Auf diese Weise wird ein umgekehrter Energiefluss erreicht, so dass elektrische Energie vom Mobilfunkendgerät 12 über den Anschluss 14 und das Relais 32 zum Hochsetzsteller gelangt und von dort in eine Ladespannung für den Akkumulator 10 umgewandelt wird, die vom Hochsetzsteller über das Relais 20 und den Anschluss 16 bereitgestellt wird. Auf diese Weise kann der Akkumulator 10 geladen werden. Wird am Anschluss 14 wieder ein Rückgang der Spannung detektiert, weil das Ladegerät vom Mobilfunkendgerät 12 abgeschaltet wird, so wird der Hochsetzsteller deaktiviert und es erfolgt durch Aktivierung des Tiefsetzstellers 34 eine Energieversorgung des Mobilfunkendgerätes 12 aus dem Akkumulator 10 in der oben beschriebenen Weise. Der Energiefluss ist damit wiederum umgekehrt.If the mobile radio terminal 12 is now connected to a charger (not shown), the voltage rise at the terminal 14, which is caused thereby, is detected by the voltage sensor 28 and reported to the evaluation and control unit 24. This now deactivates the buck converter 34 so that the energy flow from the accumulator 10 to the mobile terminal 12 is interrupted. It is now the second voltage converter is not shown, namely the boost converter, which corresponds to the boost converter 32 of the voltage converter 18. In this way one becomes achieved reverse energy flow, so that electrical energy from the mobile station 12 via the terminal 14 and the relay 32 reaches the boost converter and is converted from there into a charging voltage for the accumulator 10, which is provided by the boost converter via the relay 20 and the terminal 16. In this way, the accumulator 10 can be charged. If a voltage drop is again detected at the connection 14 because the charger is switched off by the mobile radio terminal 12, then the boost converter is deactivated and an energy supply of the mobile radio terminal 12 from the accumulator 10 takes place by activating the step-down converter 34 in the manner described above. The energy flow is in turn reversed.

Wird nun der Akkumulator 10 durch einen anderen Akkumulator ersetzt, beispielsweise einen Akkumulator mit einer Nennspannung von 3 Volt, so wird dieser Wechsel durch den Spannungssensor 26 detektiert und entsprechend an die Auswerte- und Steuereinheit 24 gemeldet. Die Auswerte- und Steuereinheit 24 stellt zunächst das Abklemmen des Akkumulators 10 fest und schaltet das Relais 20 ab, sodass der Anschluss 16 vom Spannungswandler 18 abgeklemmt ist. Zugleich wird der Spannungswandler 18 abgeschaltet, wie oben beschrieben. Nachdem nun der neue Akkumulator mit dem Anschluss 16 verbunden ist, wird die Spannung durch den Spannungssensor 26 detektiert und entsprechend an die Auswerte- und Steuereinheit 24 gemeldet. Diese stellt Taktzeiten und Steuerkurven entsprechend ein, so dass der Spannungswandler 18 bestimmungsgemäß betrieben werden kann. Danach wird das Relais 20 eingeschaltet und der Wandlungsbetrieb kann beginnen, indem der Spannungswandler 18 aktiviert wird. Da hier nun die Spannung des Akkumulators kleiner ist als die für das Mobilfunkendgerät 12 erforderliche Versorgungsspannung, wird der Hochsetzsteller 32 wie oben beschrieben, aktiviert. Der Ladevorgang des Akkumulators erfolgt im Wesentlichen, wie oben bereits für den Akkumulator 10 beschrieben, jedoch wird statt des Hochsetzstellers ein Tiefsetzsteller aktiviert, da die Spannung des Mobilfunkendgerätes 12 kleiner als die des Akkumulators ist. Im Wesentlichen wird auf die vorangehenden Beschreibungsteile verwiesen.If now the accumulator 10 is replaced by another accumulator, for example an accumulator with a rated voltage of 3 volts, this change is detected by the voltage sensor 26 and reported accordingly to the evaluation and control unit 24. The evaluation and control unit 24 first detects the disconnection of the accumulator 10 and turns off the relay 20, so that the terminal 16 is disconnected from the voltage converter 18. At the same time the voltage converter 18 is turned off, as described above. Now that the new accumulator is connected to the terminal 16, the voltage is detected by the voltage sensor 26 and reported accordingly to the evaluation and control unit 24. This sets cycle times and cams accordingly, so that the voltage converter 18 can be operated as intended. Thereafter, the relay 20 is turned on and the conversion operation can begin by the voltage converter 18 is activated. Since the voltage of the accumulator is now smaller than the supply voltage required for the mobile radio terminal 12, the boost converter 32 is activated as described above. The charging process of the accumulator takes place substantially, as already described above for the accumulator 10, but instead of the boost converter, a step-down converter is activated, since the voltage of the mobile terminal 12 is smaller than that of the accumulator. In essence, reference is made to the preceding parts of the description.

Die Auswerte- und Steuereinheit 24 ist ferner elektrisch verbunden mit einer alphanummerischen Anzeige 40 sowie einer Eingabetastatur 38. Über die Eingabetastatur 38 ist es möglich, die Energieflussrichtung fest vorgegeben einzustellen. Darüber hinaus kann für einen der Anschlüsse 14, 16 eine Spannung fest eingestellt werden. Vorliegend ist dies die Spannung des Mobilfunkendgerätes am Anschluss 14. Auf dieser Weise ist es möglich, dass die Auswerte- und Steuereinheit 24 automatisch erkennt, wann das Mobilfunkendgerät 12 im Ladebetrieb ist. So kann die Auswerte- und Steuereinheit 24 die Ladung des Akkumulators 10, wie oben beschrieben, automatisch veranlassen. Natürlich kann auch vorgegeben sein, dass sich die Auswerte- und Steuereinheit 24 automatisch bei einer ersten Inbetriebnahme initialisiert, das heißt am Anschluss 14 eine Nennspannung ermittelt und darauf basierend ihre Steuerung und Regelung ausrichtet. Die Initialisierungsphase kann entweder manuell oder bei einem ersten Einschalten aktiviert werden. Die manuelle Aktivierung kann beispielsweise durch Betätigen einer Taste der Eingabetastatur 38 erfolgen.The evaluation and control unit 24 is further electrically connected to an alphanumeric display 40 and an input keyboard 38. About the input keyboard 38, it is possible to set the power flow direction fixed. In addition, a voltage can be fixed for one of the terminals 14, 16. In the present case this is the voltage of the mobile station at the terminal 14. In this way, it is possible that the evaluation and control unit 24 automatically detects when the mobile station 12 is in charging mode. Thus, the evaluation and control unit 24, the charge of the accumulator 10, as described above, automatically cause. Of course, it may also be predetermined that the evaluation and control unit 24 is automatically initialized at a first startup, that is, at the terminal 14, a nominal voltage determined and based on their control and regulation. The initialization phase can be activated either manually or on a first power up. The manual activation can be done for example by pressing a key of the input keyboard 38.

Nicht dargestellt ist ferner eine Strombegrenzung, mit der sichergestellt wird, dass sowohl der Spannungsadapter 50 als auch die angeschlossenen Einrichtungen in Form des Akkumulators 10 sowie des Mobilfunkendgerätes 12 nicht überlastet werden können. Die Strombegrenzung dient darüber hinaus zugleich als Verpolungsschutz, in dem sichergestellt wird, dass ein maximal zulässiger Strom nicht überschritten werden kann. Daneben kann natürlich auch eine separate Strombegrenzung vorgesehen sein, die bei Überschreiten eines maximal zulässigen Stroms eine Abschaltung der Spannungswandler 18 zur Folge hat und eine entsprechende Meldung auf der alphanummerischen Anzeige 40 wiedergibt. Durch Betätigen einer Taste kann ein erneuter Start der Auswerte- und Steuereinheit 24 veranlasst werden. Dies erfolgt vorzugsweise nach Beheben der Verpolung.Not shown is also a current limit, with which it is ensured that both the voltage adapter 50 and the connected devices in the form of the accumulator 10 and the mobile terminal 12 can not be overloaded. The current limitation also serves as a reverse polarity protection, which ensures that a maximum allowable current can not be exceeded. In addition, of course, a separate current limit can be provided, which has a shutdown of the voltage converter 18 results in exceeding a maximum allowable current result and a corresponding message on the alphanumeric display 40 reproduces. By pressing a button, a restart of the evaluation and control unit 24 can be initiated. This is preferably done after removing the reverse polarity.

Figur 2 zeigt nun eine mechanische Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Spannungsadapters 50. Vorliegend weist der Spannungsadapter 50 ein Gehäuse 46 auf, welches eine zungenförmige Verlängerung 76 aufweist, die an einem Ende am Gehäuse 46 angeformt ist und an ihrem gegenüberliegenden Ende eine rechtwinklig umgebogene Lasche 78 aufweist. Gehäuse 46, Verlängerung 76 in Verbindung mit Lasche 78 bilden einen Aufnahmeraum für den Akkumulator 10. An der Lasche 76 sowie am Gehäuse 46 sind Kontakte des Anschlusses 16 ausgebildet, die vorliegend durch Federkontakte gebildet sind. Gegenüberliegend zu den Kontakten des Anschlusses 16 sind an der Lasche 78 sowie am Gehäuse 46 Kontakte des Anschlusses 14 ausgebildet, die ebenfalls als Federkontakte ausgebildet sind. Das Gehäuse in Verbindung mit der Verlängerung 76 und der Lasche 78 ist von seinen Abmessungen her derart ausgebildet, dass es in das Akkumulatorfach des Mobilfunkendgerätes 12 (nicht dargestellt) eingesetzt werden kann. Die Elektronik des Spannungsadapters 50 ist in hochintegrierter Weise in Dickfilmtechnik ausgebildet, wobei die Halbleiterchips der Halbleiter direkt auf einem Substrat aufgebracht sind. Vorliegend sind die Drosseln als SMD-Bauelemente auf dem Substrat ebenfalls aufgebracht. Die gesamte Elektronik befindet sich vorliegend auf einer Fläche von etwa 1 cm2. An der Vorderseite sowie auch an der Rückseite sind am Gehäuse 46 Griffbereiche 48 ausgebildet, die es erlauben, das Gehäuse 46 sicher zu ergreifen und zu platzieren. Die äußeren Abmessungen des Gehäuses 46 liegen bei etwa 1cm x 1cm x 5cm. Sie können je nach Anwendung variieren FIG. 2 In the present case, the voltage adapter 50 has a housing 46, which has a tongue-shaped extension 76, which is integrally formed at one end on the housing 46 and at its opposite end has a right angle bent tab 78. Housing 46, extension 76 in conjunction with tab 78 form a receiving space for the accumulator 10. At the tab 76 and the housing 46 contacts of the terminal 16 are formed, which in the present case are formed by spring contacts. Opposite to the contacts of the terminal 16 contacts 46 of the terminal 14 are formed on the tab 78 and the housing 46, which are also designed as spring contacts. The housing in conjunction with the extension 76 and the tab 78 is dimensioned such that it can be inserted into the accumulator compartment of the mobile radio terminal 12 (not shown). The electronics of the voltage adapter 50 is formed in a highly integrated manner in thick film technology, wherein the semiconductor chips of the semiconductor are applied directly to a substrate. In the present case, the chokes are also applied as SMD components on the substrate. The entire electronics are present in an area of about 1 cm 2 . On the front and on the back of the housing 46 grip portions 48 are formed, which allow the housing 46 to securely grasp and place. The outer dimensions of the housing 46 are about 1cm x 1cm x 5cm. They can vary depending on the application

Auf diese Weise ist der Spannungsadapter 50 einfach nachrüstbar. Seine kompakte Bauform erlaubt es darüber hinaus, den Spannungsadapter 50 permanent mitzuführen, so beispielsweise auf Reisen und dergleichen. Auf diese Weise kann eine Unabhängigkeit von spezifischen Energieträgern und dergleichen erreicht werden. Sollte ein Akkumulator im Mobilfunkendgerät defekt werden, besteht mittels des Spannungsadapters 50 die Möglichkeit, das Mobilfunkendgerät 12 mit einem alternativen Akkumulator zu verbinden, um die Funktionsbereitschaft wiederherzustellen. Vorteilhaft ist dies vor allen Dingen dann, wenn herstellerseitig vorgeschriebene Ersatzteile nicht verfügbar sind.In this way, the voltage adapter 50 is easy to retrofit. Its compact design also makes it possible to carry the voltage adapter 50 permanently, see above for example, when traveling and the like. In this way, independence from specific fuels and the like can be achieved. Should an accumulator in the mobile terminal become defective, it is possible by means of the voltage adapter 50 to connect the mobile terminal 12 with an alternative accumulator in order to restore the operational readiness. This is advantageous above all else when replacement parts specified by the manufacturer are not available.

Natürlich bietet die Erfindung auch die Möglichkeit, den Spannungsadapter 50 in eine der zu koppelnden Einrichtungen zu integrieren. Gegebenenfalls kann dadurch ein Gehäuse vereinfacht oder sogar eingespart werden.Of course, the invention also offers the possibility to integrate the voltage adapter 50 in one of the devices to be coupled. Optionally, this can simplify or even save a housing.

In Figur 3 ist eine weitere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Spannungsadapters mit einem bidirektionalen DC/DC-Wandler dargestellt. Figur 3 zeigt ein vereinfachtes Prinzipschaltbild, in dem lediglich die die bestimmungsgemäße Funktion bereitstellenden, wesentlichen Elemente dargestellt sind. Der gestrichelte Bereich umfasst die Elemente eines Spannungsadapters 112, der zur energietechnischen Kopplung eines Akkumulators 80 als erste elektrische Einrichtung und einer elektrischen Einrichtung 108 als zweite elektrische Einrichtung vorgesehen ist. Der Spannungsadapter 112 weist ein Anschlussklemmenpaar 114 auf, an dem der Akkumulator 80 mit seinen zwei Anschlüssen angeschlossen ist. Darüber hinaus weist der Spannungsadapter 112 ein Anschlussklemmenpaar 116 auf, um zwei Anschlüsse der elektrischen Einrichtung 108 kontaktieren zu können. Vorliegend ist der Spannungsadapter 112 dafür ausgelegt, zwei elektrische Einrichtungen 80, 108 gleicher Polarität energietechnisch zu koppeln.In FIG. 3 a further embodiment of a voltage adapter according to the invention with a bidirectional DC / DC converter is shown. FIG. 3 shows a simplified block diagram in which only the intended function providing essential elements are shown. The dashed area comprises the elements of a voltage adapter 112, which is provided for energy-related coupling of a rechargeable battery 80 as a first electrical device and an electrical device 108 as a second electrical device. The voltage adapter 112 has a terminal pair 114 to which the accumulator 80 is connected with its two terminals. In addition, the voltage adapter 112 has a terminal pair 116 in order to be able to contact two terminals of the electrical device 108. In the present case, the voltage adapter 112 is designed to couple energy-technically two electrical devices 80, 108 of the same polarity.

Sowohl das Anschlussklemmenpaar 114 als auch das Anschlussklemmenpaar 116 sind jeweils über nicht näher bezeichnete Leitungen mit Spannungsmesssensoren 92, 94 verbunden, mit denen die elektrische Spannung des jeweiligen Anschlussklemmenpaars 114, 116 ermittelt werden kann. Über Signalleitungen 98, 100 sind die Spannungsmesssensoren 92, 94 in signaltechnischer Verbindung mit einer Steuerung 96, die die Signale der Spannungsmesssensoren 92, 94 vorliegend kontinuierlich auswertet und für Steuerungszwecke verwendet.Both the terminal pair 114 and the terminal pair 116 are each connected via unspecified lines with voltage measuring sensors 92, 94, with which the electrical voltage of the respective terminal pair 114, 116 can be determined. Via signal lines 98, 100, the voltage measuring sensors 92, 94 are in signal communication with a controller 96 which continuously evaluates the signals of the voltage measuring sensors 92, 94 in the present case and uses them for control purposes.

Mit den Anschlussklemmenpaaren 114, 116 sind 2-polige Schalter 82, 110 verbunden, die eine galvanische Trennung des jeweiligen Anschlussklemmenpaars 114, 116 von der weiteren elektronischen Schaltung des Spannungsadapters 112 erlauben. Die 2-poligen Schalter 82, 110 sind durch die Steuerung 96 gesteuert, so dass die Steuerung 96 vor Aktivieren der 2-poligen Schalter 82, 110 die jeweiligen Klemmenspannungen an den Anschlussklemmenpaaren 114, 116 ermitteln kann, um festzustellen, dass diese in einem zulässigen Betriebsbereich für den Spannungsadapter 112 liegen. Auf diese Weise können gefährliche Zustände, Verpolungen und dergleichen ermittelt werden. Liegt eine entsprechende Fehlerdetektion durch Auswertung der Signale der Spannungsmesssensoren 92, 94 vor, wird der entsprechende 2-polige Schalter 82, 110 nicht eingeschaltet und eine Störungsmeldung über eine nicht näher dargestellte optische Anzeige ausgegeben.With the terminal pairs 114, 116 2-pole switches 82, 110 are connected, which allow a galvanic separation of the respective terminal pair 114, 116 of the other electronic circuit of the voltage adapter 112. The 2-pole switches 82, 110 are controlled by the controller 96 so that the controller 96 can detect the respective terminal voltages on the terminal pairs 114, 116 before activating the 2-pole switches 82, 110 to determine that they are within a permissible range Operating range for the voltage adapter 112 are. That way you can hazardous states, reverse polarity and the like can be determined. If a corresponding error detection by evaluation of the signals of the voltage measuring sensors 92, 94 before, the corresponding 2-pole switch 82, 110 is not turned on and output a fault message via an optical display, not shown.

Liegen dagegen die ermittelten Werte für die elektrischen Spannungen an den Anschlussklemmenpaaren 114, 116 in den jeweiligen zulässigen Betriebsbereichen, wird durch die Steuerung 96 das Einschalten der jeweiligen 2-poligen Schalter 82, 110 veranlasst. Auf diese Weise ist dann die Elektronik des Spannungsadapters 112 mit den jeweiligen elektrischen Einrichtungen 80, 108 elektrisch verbunden.If, on the other hand, the ascertained values for the electrical voltages at the terminal pairs 114, 116 lie in the respective permissible operating ranges, the controller 96 causes the switching on of the respective 2-pole switches 82, 110. In this way, the electronics of the voltage adapter 112 is then electrically connected to the respective electrical devices 80, 108.

In der vorliegenden, vereinfachten Darstellung gemäß Figur 3 ist eine Elektronik zwischen den 2-poligen Schaltern 82, 110 vorgesehen, die die energietechnische Kopplung bewirkt. Vorliegend gehören hierzu eine Induktivität 84, ein bipolarer Transistor 86 sowie eine Freilaufdiode 88, ein MOSFET-Schalttransistor 90, zwei Kondensatoren 102, 104 sowie ein elektrischer Widerstand 106. Sowohl der bipolare Schalttransistor 86 als auch der MOSFET-Schalttransistor 90 sind über Steuerleitungen 118, 120 durch die Steuerung 96 gesteuert. Vorliegend arbeiten die Transistoren 86, 90 im Schaltbetrieb und werden durch die Steuerung 96 entsprechend getaktet ein- beziehungsweise ausgeschaltet. Durch das Tastverhältnis wird der Energiefluss hinsichtlich der Richtung sowie der Energiemenge beziehungsweise der Leistung gesteuert. Im Einzelnen läuft die energietechnische Kopplung wie folgt ab:In the present, simplified representation according to FIG. 3 an electronics between the 2-pole switches 82, 110 is provided, which causes the power engineering coupling. In the present case, this includes an inductance 84, a bipolar transistor 86 and a freewheeling diode 88, a MOSFET switching transistor 90, two capacitors 102, 104 and an electrical resistor 106. Both the bipolar switching transistor 86 and the MOSFET switching transistor 90 are connected via control lines 118, 120 controlled by the controller 96. In the present case, the transistors 86, 90 operate in switching operation and are clocked by the controller 96 respectively switched on or off. The duty cycle controls the energy flow with regard to the direction as well as the amount of energy or the power. In detail, the energy-related coupling proceeds as follows:

In der vorliegenden Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die elektrische Klemmenspannung des Akkumulators 80 kleiner ist als die elektrische Betriebsspannung der elektrischen Einrichtung 108. Um nun Energie vom Akkumulator 80 zur elektrischen Einrichtung 108 zu fördern, arbeitet der Spannungsadapter 112 als DC/DC-Wandler im Hochsetzstellmodus. Hierzu wird der bipolare Schalttransistor 86 über die Steuerleitung 118 von der Steuerung 96 getaktet angesteuert. Der Emitter des bipolaren Schalttransistors 86 ist durch die Steuerung 96 geführt, so dass dessen Strom überwacht werden kann. Dagegen wird der MOSFET-Schalttransistor 90 über die Steuerleitung 120 im ausgeschalteten Zustand gehalten.In the present embodiment, it is provided that the electrical terminal voltage of the accumulator 80 is smaller than the electrical operating voltage of the electrical device 108. In order to now promote energy from the accumulator 80 to the electrical device 108, the voltage adapter 112 operates as a DC / DC converter in Hochsetzstellmodus , For this purpose, the bipolar switching transistor 86 is controlled via the control line 118 clocked by the controller 96. The emitter of the bipolar switching transistor 86 is passed through the controller 96 so that its current can be monitored. In contrast, the MOSFET switching transistor 90 is kept in the off state via the control line 120.

Die vorliegende Schaltung macht sich eine Eigenschaft des MOSFET-Schalttransistors 90 zu Nutze, nämlich eine parasitäre Inversdiode, die üblicher Weise aufgrund des Herstellungsprinzips des MOSFET-Schalttransistors 90 vorhanden ist. Diese Diode wird zur Gleichrichtung in der vorliegenden Ausgestaltung verwendet. Mit dem bipolaren Schalttransistor 86 wird im eingeschalteten Zustand die Induktivität 84 im Wesentlichen parallel zum Akkumulator 80 geschaltet, woraufhin ein linear ansteigender Stromfluss die Folge ist. Wird der bipolare Schalttransistor 86 abgeschaltet, wird der Stromfluss durch die Induktivität 84 aufrechterhalten und durch die parasitäre Diode des MOSFET-Schalttransistors 90 in den Kondensator 102 erzwungen. Hierdurch wird der Kondensator 102 entsprechend geladen. Der weitere Kondensator 104 sowie der mit diesem verbundene Widerstand 106 bilden zusammen mit dem Kondensator 102 ein π-Filter, welches die auf diese Weise gewonnene elektrische Spannung glättet. Diese wird dann aus dem Kondensator 104 über den 2-poligen Schalter 110 und die Anschlussklemmen 116 der elektrischen Einrichtung 108 zugeführt. Zwei an dem Widerstand 106 angeschlossene Messleitungen 122, 124 dienen zur Erfassung des elektrischen Stromes, der vom Spannungsadapter 112 an die elektrische Einrichtung 108 geliefert wird. Hierzu wird die Differenzspannung der beiden Messleitungen 122, 124 entsprechend ausgewertet und über das ohmische Gesetz der elektrische Strom ermittelt. Der Strom ist kein reiner Gleichstrom, sondern von Schwingungen aufgrund des Wandlers überlagert.Vorliegend ist eine Mittelwertbildung vorgesehen. Natürlich kann daneben auch eine Effektivwertmessung sowie eine reine Polaritätsmessung in Verbindung mit der Effektivwertmessung vorgesehen sein. Natürlich wird auch mit dem Widerstand 106 der maximal zulässige Stromfluss überwacht, so dass gefährliche Zustände aufgrund von Überlastung vermieden werden können.The present circuit utilizes a characteristic of the MOSFET switching transistor 90, namely a parasitic inverse diode, which is usually present due to the manufacturing principle of the MOSFET switching transistor 90. This diode is used for rectification in the present embodiment. With the bipolar switching transistor 86, the inductance 84 is switched substantially parallel to the accumulator 80 in the on state, whereupon a linearly increasing current flow is the result. When the bipolar switching transistor 86 is turned off, the current flow through the Inductance 84 maintained and enforced by the parasitic diode of the MOSFET switching transistor 90 in the capacitor 102. As a result, the capacitor 102 is charged accordingly. The further capacitor 104 and the resistor 106 connected thereto together with the capacitor 102 form a π-filter, which smoothes the electrical voltage obtained in this way. This is then supplied from the capacitor 104 via the 2-pole switch 110 and the terminals 116 of the electrical device 108. Two measuring lines 122, 124 connected to the resistor 106 serve to detect the electric current supplied by the voltage adapter 112 to the electrical device 108. For this purpose, the differential voltage of the two measuring lines 122, 124 is evaluated accordingly and determined via the ohmic law of the electric current. The current is not a pure direct current, but superimposed by vibrations due to the transducer. In the meantime an averaging is provided. Of course, an effective value measurement as well as a pure polarity measurement in conjunction with the rms measurement can be provided next to it. Of course, with the resistor 106, the maximum allowable current flow is monitored so that dangerous conditions due to overload can be avoided.

Im Falle des Energietransports von der elektrischen Einrichtung 108 zum Akkumulator 80 arbeitet die Schaltung wie folgt:In the case of energy transport from the electrical device 108 to the accumulator 80, the circuit operates as follows:

Der bipolare Schalttransistor 86 wird über die Steuerleitung 118 im gesperrten Zustand gehalten. Stattdessen wird über die Steuerleitung 120 der MOSFET-Schalttransistor 90 entsprechend im Schaltbetrieb getaktet. Im eingeschalteten Zustand fließt ein Strom vom Kondensator 102 über den MOSFET-Schalttransistor 90 sowie die Induktivität 84 in den Akkumulator 80. Wird nun der MOSFET-Schalttransistor 90 über die Steuerleitung 120 abgeschaltet, so wird der Stromfluss durch die Induktivität 84 in den Akkumulator 80 aufrechterhalten, wobei der Stromkreis über die Freilaufdiode 88 geschlossen wird. Der Strom fließt solange, bis der Energieinhalt der Induktivität 84 aufgebraucht ist. Danach wird der MOSFET-Schalttransistor 90 erneut eingeschaltet. Auf diese Weise kann der Akkumulator 80 durch Energie aus der elektrischen Einrichtung 108 geladen werden, obwohl die energieliefernde Spannung größer ist als die Akkumulatorspannung.The bipolar switching transistor 86 is held in the locked state via the control line 118. Instead, the MOSFET switching transistor 90 is correspondingly clocked via the control line 120 in the switching mode. When switched on, a current flows from the capacitor 102 via the MOSFET switching transistor 90 and the inductor 84 in the accumulator 80. If now the MOSFET switching transistor 90 is switched off via the control line 120, the current flow through the inductor 84 is maintained in the accumulator 80 , wherein the circuit via the freewheeling diode 88 is closed. The current continues to flow until the energy content of the inductance 84 has been used up. Thereafter, the MOSFET switching transistor 90 is turned on again. In this way, the accumulator 80 can be charged by energy from the electrical device 108, although the power delivering voltage is greater than the accumulator voltage.

Im letztgenannten Fall arbeitet der Spannungsadapter 112 als Tiefsetzsteller. An den Anschlussklemmen 114 ist somit die elektrische Spannung niedriger als an den Anschlussklemmen 116. Zur Überwachung des Stromflusses des MOSFET-Schalttransistors 90 sind Messleitungen 126, 128 vorgesehen, die mit der Steuerung 96 verbunden sind. Dabei wird ein Effekt des MOSFET-Schalttransistors 90 genutzt, nämlich dass dieser im eingeschalteten Zustand sich wie ein niederohmiger Widerstand verhält. Aus dem Spannungsabfall am MOSFET-Schalttransistor 90 kann deshalb der momentane Stromfluss ermittelt werden. Hierzu wird die Differenzspannung der Messleitungen 126, 128 von der Steuerung 96 ausgewertet.In the latter case, the voltage adapter 112 works as a buck converter. Thus, at the terminals 114, the voltage is lower than at the terminals 116. To monitor the current flow of the MOSFET switching transistor 90, measuring lines 126, 128 are provided, which are connected to the controller 96. In this case, an effect of the MOSFET switching transistor 90 is used, namely that this behaves in the on state as a low resistance. From the voltage drop across the MOSFET switching transistor 90 can therefore the instantaneous current flow be determined. For this purpose, the differential voltage of the measuring lines 126, 128 is evaluated by the controller 96.

Durch Wahl des Tastverhältnisses zwischen eingeschalteter Zeit und ausgeschalteter Zeit des bipolaren Schalttransistors 86 als auch des MOSFET-Schalttransistors 90 kann der jeweilige mittlere Stromfluss eingestellt werden. Dies erlaubt es, den Akkumulator 80 hinsichtlich seiner charakteristischen Daten optimal zu steuern.By selecting the duty cycle between the on time and the off time of the bipolar switching transistor 86 and the MOSFET switching transistor 90, the respective average current flow can be adjusted. This allows the accumulator 80 to be optimally controlled with respect to its characteristic data.

Die Steuerung 96 ist in der Lage, auf Veränderungen an der elektrischen Einrichtung 108 beziehungsweise an dem Akkumulator 80 zu reagieren. Steigt beispielsweise die elektrische Spannung an der elektrischen Einrichtung 108 an, beispielsweise weil diese an ein netzgeführtes Versorgungsgerät angeschlossen wird, kann dieser Spannungsanstieg detektiert werden und die Steuerung 96 kehrt automatisch die Energieförderrichtung um, so dass nunmehr der Akkumulator 80 mit Strom aus der elektrischen Einrichtung 108 zur Ladung versorgt wird.The controller 96 is capable of responding to changes in the electrical device 108 and the accumulator 80, respectively. If, for example, the electrical voltage at the electrical device 108 increases, for example because it is connected to a network-fed supply device, this voltage increase can be detected and the controller 96 automatically reverses the energy delivery direction, so that now the accumulator 80 is supplied with power from the electrical device 108 is supplied to the charge.

Figur 4 zeigt eine weitere Ausgestaltung eines bidirektionalen Wandlers, der in dieser Ausgestaltung auf dem Gegentaktprinzip beruht. Funktionell arbeitet diese Schaltung jedoch im Wesentlichen wie die zu den Figuren 1 und 3 beschriebenen Wandler. Diese Ausgestaltung sieht eine Festinstallation vor, bei der ein Akkumulator 132 energietechnisch mit einer aus mehreren einzelnen seriell miteinander verschalteten Akkumulatoren bestehenden Akkumulatoranordnung 134 gekoppelt werden soll. Auf der energietechnischen Seite liegt eine galvanische Trennung durch einen Transformator 130 vor. Dieser weist primärseitig Wicklungen 144, 146 und sekundärseitig Wicklungen 148, 150 auf, die jeweils in Serie geschaltet sind. Der Wickelsinn ist in der Zeichnung Figur 4 durch einen Punkt jeweils gekennzeichnet. Jede Wicklung wird einzeln über einen MOSFET-Schalttransistor 136, 138, 140, 142 gesteuert. Die in den vorhergehenden Beispielen angegebenen Überwachungsmittel sind hier der Übersichtlichkeit und der Vermeidung von Wiederholungen weggelassen. Im Einzelnen arbeitet diese Schaltung wie folgt: FIG. 4 shows a further embodiment of a bidirectional converter, which is based on the push-pull principle in this embodiment. Functionally, however, this circuit essentially works like the one to FIGS. 1 and 3 described converter. This embodiment provides for a permanent installation, in which an accumulator 132 is to be coupled, in terms of energy, with an accumulator arrangement 134 consisting of a plurality of individual accumulators connected in series with each other. On the power engineering side there is a galvanic isolation through a transformer 130. This has windings 144, 146 on the primary side and windings 148, 150 on the secondary side, which are each connected in series. The winding sense is in the drawing FIG. 4 marked by a dot in each case. Each winding is controlled individually via a MOSFET switching transistor 136, 138, 140, 142. The monitoring means indicated in the preceding examples are omitted here for the sake of clarity and the avoidance of repetitions. In detail, this circuit works as follows:

Um vom Akkumulator 132 Energie zu der Akkumulatoranordnung 134 zu fördern, werden die MOSFET-Schalttransistoren 136, 138 durch die Steuerung 152 wechselweise, und zwar im Gegentakt, angesteuert. Entsprechend werden die Wicklungen 144, 146 mit Spannung beaufschlagt. Diese stellt sich entsprechend transformiert an den Wicklungen 148, 150 ein und wird über die parasitären Dioden (siehe Beschreibung zum Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3) der MOSFET-Schalttransistoren 140, 142 gleichgerichtet. Über eine Drossel 154 erfolgt sodann ein Stromfluss zur Akkumulatoranordnung 134. Die Akkumulatoranordnung 134 wird somit vom Akkukulator 132 geladen. Hierzu sind die MOSFET-Schalttransistoren 140, 142 durch die Steuerung 152 im ausgeschalteten Zustand gehalten. Wird nun ein parallel zu der Akkumulatoranordnung 134 geschaltetes Netzgerät 156 eingeschaltet, und Energie in die Akkumulatorenanordnung 134 eingespeist, so erhöht sich dessen elektrische Spannung geringfügig, was durch die Steuerung 152 detektiert wird. Diese deaktiviert die bislang im Gegentaktbetrieb arbeitenden MOSFET-Schalttransistoren 136, 138 und aktiviert stattdessen die MOSFET-Schalttransistoren 140, 142 ebenfalls im Gegentaktbetrieb. Diese schalten die Spannung auf die entsprechenden Sekundärwicklungen 148, 150 des Transformators 130, wodurch sich auf der Primärseite des Transformators 130 an den Wicklungen 144, 146 entsprechende Spannungen einstellen, die über die parasitären Dioden der MOSFET-Schalttransistoren 136, 138 gleichgerichtet werden und dem Akkumulator 132 zugeführt werden. Auf diese Weise wird der Akkumulator 132 geladen.To promote energy from the accumulator 132 to the accumulator assembly 134, the MOSFET switching transistors 136, 138 are driven by the controller 152 alternately, in push-pull. Accordingly, the windings 144, 146 are energized. This turns correspondingly transformed at the windings 148, 150 and is connected via the parasitic diodes (see description of the embodiment of FIG FIG. 3 ) of the MOSFET switching transistors 140, 142 rectified. A current flow then leads to the accumulator arrangement 134 via a throttle 154. The accumulator arrangement 134 is thus charged by the accumulator 132. For this purpose, the MOSFET switching transistors 140, 142 are held by the controller 152 in the off state. Will now be Power supply 156 connected in parallel with accumulator arrangement 134 is switched on, and energy is fed into accumulator arrangement 134, so that its electrical voltage increases slightly, which is detected by controller 152. This disables the previously in differential mode MOSFET switching transistors 136, 138 and instead activates the MOSFET switching transistors 140, 142 also in push-pull operation. These switch the voltage to the corresponding secondary windings 148, 150 of the transformer 130, which set on the primary side of the transformer 130 to the windings 144, 146 corresponding voltages, which are rectified via the parasitic diodes of the MOSFET switching transistors 136, 138 and the accumulator 132 are supplied. In this way, the accumulator 132 is charged.

Natürlich wird auch in dieser Schaltung der jeweilige Zustand der einzelnen Schalttransistoren 136, 138, 140, 142 kontinuierlich durch die Steuerung 152 überwacht. Im Übrigen wird auf die entsprechenden Ausführungen der vorangehenden Ausführungsbeispiele verwiesen.Of course, also in this circuit, the respective state of the individual switching transistors 136, 138, 140, 142 is continuously monitored by the controller 152. Incidentally, reference is made to the corresponding embodiments of the preceding embodiments.

Figur 5 zeigt eine Abwandlung der Schaltung gemäß Figur 4, bei der die sekundäre Spannung des Transformators 130 in Reihe zur Eingangsspannung auf der Primärseite mit den Wicklungen 144, 146 geschaltet ist. Hierdurch ergibt sich ein besserer Wirkungsgrad. FIG. 5 shows a modification of the circuit according to FIG. 4 in which the secondary voltage of the transformer 130 is connected in series with the input voltage on the primary side with the windings 144, 146. This results in a better efficiency.

Die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Erläuterung der Erfindung und sind für diese nicht beschränkend. So können der schaltungsmäßige Aufbau als auch die Abmessungen des Spannungsadapters nach Bedarf variieren, ohne den Gedanken der Erfindung zu verlassen. Die Erfindung bietet sich nicht nur bei Mobilfunkendgeräten an, sondern darüber hinaus auch bei einer Vielzahl von weiteren elektronischen Kleingeräten, die mit energiespeichern wie Akkumulatoren, Batterien und dergleichen verbindbar sind. Auch eine Adaption von Netzteilen kann mit dem Spannungsadapter 50 erreicht werden, in dem beispielsweise das Netzteil eine der zu koppelnden Einrichtungen bildet und das Gerät eine zweite.The exemplary embodiments illustrated in the figures merely serve to explain the invention and are not restrictive of it. Thus, the circuit design as well as the dimensions of the voltage adapter can vary as needed without departing from the spirit of the invention. The invention is not only suitable for mobile terminals, but also in a variety of other small electronic devices that are connected to energy storage such as batteries, batteries and the like. An adaptation of power supplies can be achieved with the voltage adapter 50 in which, for example, the power supply forms one of the devices to be coupled and the device a second.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Akkumulatoraccumulator
1212
Mobilfunkendgerätmobile radio terminal
1414
Zweiter AnschlussSecond connection
1616
Erster AnschlussFirst connection
1818
SpannungswandlerDC converter
2020
Relaisrelay
2222
Relaisrelay
2424
Auswerte- und SteuereinrichtungEvaluation and control device
2626
Spannungssensorvoltage sensor
2828
Spannungssensorvoltage sensor
3030
DC/DC-WandlerDC / DC converter
3232
HochsetzstellerBoost converter
3434
TiefsetzstellerBuck converter
3636
Filterfilter
3838
Eingabetastaturinput keyboard
4040
Alphanumerische AnzeigeAlphanumeric display
4242
SpuleKitchen sink
4444
SpuleKitchen sink
4646
Gehäusecasing
4848
Griffbereichgrip area
5050
Spannungsadaptervoltage adapter
5252
Diodediode
5454
Diodediode
5656
Diodediode
5858
Diodediode
6060
Leitungencables
6262
Leitungencables
6464
Leitungencables
6666
Leitungencables
6868
NPN-TransitorNPN Transistor
7070
PNP-TransitorPNP Transistor
7272
Diodediode
7474
Diodediode
7676
Transistortransistor
7878
Lascheflap
8080
Akkumulatoraccumulator
8282
2-poliger Schalter2-pole switch
8484
Induktivitätinductance
8686
bipolarer Schalttransistorbipolar switching transistor
8888
FreilaufdiodeFreewheeling diode
9090
MOSFET-SchalttransistorMOSFET switching transistor
9292
SpannungsmesssensorVoltage measuring sensor
9494
SpannungsmessensorVoltage measuring sensor
9696
Steuerungcontrol
9898
Signalleitungsignal line
100100
Signalleitungsignal line
102102
Kondensatorcapacitor
104104
Kondensatorcapacitor
106106
Widerstandresistance
108108
elektrische Einrichtungelectrical device
110110
2-poliger Schalter2-pole switch
112112
Spannungsadaptervoltage adapter
114114
AnschlussklemmenpaarTerminal pair
116116
AnschlussklemmenpaarTerminal pair
118118
Steuerleitungcontrol line
120120
Steuerleitungcontrol line
122122
MessleitungMeasurement line
124124
MessleitungMeasurement line
126126
MessleitungMeasurement line
128128
MessleitungMeasurement line
130130
Transformatortransformer
132132
Akkumulatoraccumulator
134134
Akkumulatoranordnungaccumulator
136136
MOSFET-SchalttransistorMOSFET switching transistor
138138
MOSFET-SchalttransistorMOSFET switching transistor
140140
MOSFET-SchalttransistorMOSFET switching transistor
142142
MOSFET-SchalttransistorMOSFET switching transistor
144144
Wicklungwinding
146146
Wicklungwinding
148148
Wicklungwinding
150150
Wicklungwinding
152152
Steuerungcontrol
154154
Drosselthrottle
156156
Netzgerätpower Supply

Claims (15)

Spannungsadapter zur energietechnischen Kopplung von elektrischen Einrichtungen (10, 12), die mit unterschiedlichen elektrischen Spannungen betrieben werden, mit einem elektrischen Anschluss (14, 16) für jede zu koppelnde Einrichtung (10, 12), mit einem bidirektionalen Spannungswandler (18), mit einem elektrischen Schaltmittel (20, 22), mittels welchem der elektrische Anschluss (14, 16) wenigstens einer der zu koppelnden Einrichtungen (10, 12) elektrisch mit dem Spannungswandler (18) verbindbar ist, mit einer Auswerte- und Steuereinheit (24) und mit Messmitteln (26, 28), mit denen das elektrische Potential und/oder die elektrische Spannung des zu verbindenden Anschlusses (14, 16) ermittelbar ist.Voltage adapter for power engineering coupling of electrical devices (10, 12), which are operated with different electrical voltages, with an electrical connection (14, 16) for each device to be coupled (10, 12), with a bidirectional voltage converter (18), with an electrical switching means (20, 22), by means of which the electrical connection (14, 16) of at least one of the devices to be coupled (10, 12) is electrically connectable to the voltage converter (18), with an evaluation and control unit (24) and with measuring means (26, 28) with which the electrical potential and / or the electrical voltage of the connection (14, 16) to be connected can be determined. Adapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungswandler (24) einen DC/DC-Wandler (30) umfasst.Adapter according to claim 1, characterized in that the voltage converter (24) comprises a DC / DC converter (30). Adapter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungswandler (24) einen Hochsetzsteller (32), einen Tiefsetzsteller (34) und/oder einen Spannungsvervielfacher aufweist.Adapter according to claim 1 or 2, characterized in that the voltage converter (24) comprises a step-up converter (32), a step-down converter (34) and / or a voltage multiplier. Adapter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine galvanische Trenneinheit.Adapter according to one of claims 1 to 3, characterized by a galvanic separation unit. Adapter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Richtung des Energieflusses einstellbar ist.Adapter according to one of claims 1 to 4, characterized in that a direction of the energy flow is adjustable. Adapter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Stromregelung und/oder Strombegrenzung.Adapter according to one of claims 1 to 5, characterized by a current control and / or current limiting. Adapter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Eingabeeinheit (38).Adapter according to one of claims 1 to 6, characterized by an input unit (38). Adapter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch ein tragbares Gehäuse (46).Adapter according to one of claims 1 to 7, characterized by a portable housing (46). Verfahren zum energietechnischen Koppeln von elektrischen Einrichtungen, die mit unterschiedlichen elektrischen Spannungen betrieben werden, wobei ein an die zu koppelnden Einrichtungen angeschlossener Spannungsadapter verwendet wird, mit dem einer Einrichtung elektrische Energie entnommen, gewandelt und einer weiteren Einrichtung zugeführt wird, wobei die Spannungen und/oder die elektrischen Potentiale der angeschlossenen Einrichtungen ermittelt werden, der Spannungsadapter auf die Spannungen und/oder die elektrischen Potentiale eingestellt wird und ein Energiefluss zwischen den Einrichtungen hergestellt wird.Method for energy-related coupling of electrical devices that are operated with different electrical voltages, wherein a connected to the devices to be coupled voltage adapter is used with which a device electrical energy taken, converted and fed to another device, the voltages and / or the electrical potentials the connected devices are determined, the voltage adapter is set to the voltages and / or the electrical potentials and an energy flow is established between the devices. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiefluss in eine vorgebbare Richtung erfolgt.A method according to claim 9, characterized in that the energy flow takes place in a predeterminable direction. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Richtung des Energieflusses automatisch einstellt.A method according to claim 9 or 10, characterized in that automatically adjusts the direction of the energy flow. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Testsignal auf die zu koppelnde Einrichtung gegeben wird.Method according to one of claims 9 to 11, characterized in that a test signal is given to the device to be coupled. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrisches Potential und/oder eine Spannung einer weiteren zu koppelnden Einrichtung fest eingestellt wird.Method according to one of claims 9 to 12, characterized in that an electrical potential and / or a voltage of another device to be coupled is fixed. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung des Energieflusses gewechselt wird.Method according to one of claims 9 to 13, characterized in that the direction of the energy flow is changed. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsadapter eine elektronisch detektierbare Identifikation wenigstens einer zu koppelnden Einrichtung erfasst.Method according to one of claims 9 to 14, characterized in that the voltage adapter detects an electronically detectable identification of at least one device to be coupled.
EP08009994A 2008-05-31 2008-05-31 Voltage adapter Withdrawn EP2128959A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08009994A EP2128959A1 (en) 2008-05-31 2008-05-31 Voltage adapter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08009994A EP2128959A1 (en) 2008-05-31 2008-05-31 Voltage adapter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2128959A1 true EP2128959A1 (en) 2009-12-02

Family

ID=40090158

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP08009994A Withdrawn EP2128959A1 (en) 2008-05-31 2008-05-31 Voltage adapter

Country Status (1)

Country Link
EP (1) EP2128959A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011081945A1 (en) * 2011-09-01 2013-03-07 Siemens Ag Österreich Circuit arrangement for simulating e.g. satellite test system, has boost converter switchable by switch element and changed into step-down converter when switch element is disabled, where switch element is operated as free wheeling diode
DE102016005382A1 (en) * 2016-05-04 2017-11-09 Harting Ag & Co. Kg Adjustable power supply connector, system with connector and device, and method of connecting a device to a power source
CN109448971A (en) * 2018-12-11 2019-03-08 国网山西省电力公司临汾供电公司 Distribution transforming connector is quickly disconnected for distribution transformer

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6181100B1 (en) * 1998-04-01 2001-01-30 Toyo System Co., Ltd. Power supply apparatus for charging and discharging battery with high energy efficiency
WO2003081711A1 (en) * 2002-03-21 2003-10-02 Thomson Licensing S.A. Apparatus and method for the power management of operatively connected modular devices
US20040232879A1 (en) * 2003-05-21 2004-11-25 Xingwu Wang Power transferring device
EP1641100A2 (en) * 2004-09-15 2006-03-29 Belkin Corporation Power supply system comprising rechargeable battery pack and attachment apparatus
WO2006095353A2 (en) * 2005-03-11 2006-09-14 Techtium Ltd. Portable battery operated power supply

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6181100B1 (en) * 1998-04-01 2001-01-30 Toyo System Co., Ltd. Power supply apparatus for charging and discharging battery with high energy efficiency
WO2003081711A1 (en) * 2002-03-21 2003-10-02 Thomson Licensing S.A. Apparatus and method for the power management of operatively connected modular devices
US20040232879A1 (en) * 2003-05-21 2004-11-25 Xingwu Wang Power transferring device
EP1641100A2 (en) * 2004-09-15 2006-03-29 Belkin Corporation Power supply system comprising rechargeable battery pack and attachment apparatus
WO2006095353A2 (en) * 2005-03-11 2006-09-14 Techtium Ltd. Portable battery operated power supply
WO2006095352A2 (en) * 2005-03-11 2006-09-14 Techtium Ltd. Bidirectional battery charge controller

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011081945A1 (en) * 2011-09-01 2013-03-07 Siemens Ag Österreich Circuit arrangement for simulating e.g. satellite test system, has boost converter switchable by switch element and changed into step-down converter when switch element is disabled, where switch element is operated as free wheeling diode
DE102016005382A1 (en) * 2016-05-04 2017-11-09 Harting Ag & Co. Kg Adjustable power supply connector, system with connector and device, and method of connecting a device to a power source
CN109448971A (en) * 2018-12-11 2019-03-08 国网山西省电力公司临汾供电公司 Distribution transforming connector is quickly disconnected for distribution transformer
CN109448971B (en) * 2018-12-11 2024-02-06 国网山西省电力公司临汾供电公司 Quick-dismantling and assembling transformer joint for distribution transformer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112015001844T5 (en) Charger for electric vehicles
EP2393181A1 (en) Circuit for a system for a contactless, inductive energy transfer
DE102012111853B4 (en) Switching power supply device and use of such
DE202011001008U1 (en) Electromotive furniture drive
DE202012013720U1 (en) Communication module for chargers of electric vehicles
EP2891382A2 (en) Operating device for actuating an led section
EP2128959A1 (en) Voltage adapter
EP0772902A1 (en) Current supply apparatus, in particular battery-loading apparatus for electric vehicles or the like
DE202008015578U1 (en) Capacitive power supply
EP0803966A2 (en) Power supply for an apparatus with standby operation
EP3544166B1 (en) Auxiliary supply for a power supply
DE102008032317A1 (en) Power supply device for control electronics of converter, has switching unit switching reversibly between primary circuits of transformer according to voltage, such that one of primary circuit is activated
DE102014012028A1 (en) Device and a method for charging or discharging an electrical energy storage device with any operating voltages
DE202008018540U1 (en) Spannungsadaper
DE102021203742A1 (en) CURRENT MEASUREMENT DEVICE FOR SWITCHED POWER CONVERTERS AND CONTROL CIRCUIT FOR APPLICATION OF THE CURRENT MEASUREMENT DEVICE
WO2009071173A1 (en) Blocking oscillator type converter
DE19805373B4 (en) Circuit arrangement for power supplies
EP2218165B1 (en) Power supply arrangement with secondary voltage monitoring
DE202008006878U1 (en) Electromotive furniture drive
DE102007021923B4 (en) Device for operating a switching power supply
EP2675037A1 (en) Operation control device and method for controlling the operation of a lighting arrangement with emergency lighting
EP3467610A1 (en) Electronic two wire room temperature controller
WO2004019474A1 (en) Mains plug
DE102021112189A1 (en) Energy supply unit, energy supply system with an energy supply unit and method for operating an energy supply unit
DE102018116972B3 (en) Operating circuit and method for operating an electrical load

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA MK RS

17P Request for examination filed

Effective date: 20091120

17Q First examination report despatched

Effective date: 20091216

AKX Designation fees paid

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN WITHDRAWN

18W Application withdrawn

Effective date: 20150603