电路和该电路的应用制造技术

说明了一种维护花费降低的自给自足的电路。该电路具有：带太阳能电池的能量转换器；和带固态蓄电池的蓄能器。

Circuit and its application

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电路和该电路的应用
本专利技术涉及：一种电路，例如用于需要自给自足的能量供应的电系统的电路；和这种电路的应用。
技术介绍
存在在确定位置必须给电路供应电能而在该位置不存在电源线的情况。如果例如事后在建筑物上进行改变，则可以敷设电力电缆。在此，敷设电力电缆通常高成本并且劳动强度高，而且可能破坏美感。为了例如将光控开关布置在没有电源的位置并且在那里运行光控开关，可以使用具有无线电模块的光控开关，其中该无线电模块通过常见的电池组来供应电能。另一可能性例如在于：使用具有磁或者压电式能量转换器的开关，该磁或者压电式能量转换器将运动能、例如对开关的操纵的运动的能量转换成电能（所谓的收集器）。不过，这种收集器在采购方面昂贵而且通常也较迟钝。因此，需要如下电路，所述电路在操作方面与常规的电路、例如开关没有区别，而且在所述电路的情况下，不必定期地更换电池组。
技术实现思路
为此，独立权利要求说明了一种相对应的电路。从属权利要求说明了有利的设计方案。该电路具有能量转换器、蓄能器、第一连接端和第二连接端。能量转换器与第一和第二连接端电耦合。蓄能器同样与第一和第二连接端电耦合。能量转换器适合于并且被确定用于在离散的时间段给蓄能器充电。蓄能器适合于并且被确定用于持续地提供能量。能量转换器包括至少一个太阳能电池。蓄能器包括至少一个固态蓄电池。在此，第一和第二连接端基本上是如下两个连接端，通过所述两个连接端，该电路可以将电能交给其它电路组件或者交给外部电路环境。具有太阳能电池的能量转换器被设置为将电磁能、优选地在可见频谱范围内的电磁能转换成电能。具有其固态蓄电池的蓄能器被设置为：在确定时间段、例如当有光射到太阳能电池上时接受由能量转换器转换的能量并且将该能量暂存。也就是说，即使没有光射到太阳能电池上，在这两个连接端上也（持续地）提供电能。该电路具有即使在昏暗时也提供能量的能量源。蓄能器的固态蓄电池是蓄电池的结构形状，其中存在其电极以及在电极之间的由非液态材料构成的电解质。这种固态蓄电池可以以小的尺寸并且以多个不同的物理形状来制造。对于使用者来说，得到如下优点：不必定期地更换电池组。同时，没有形成附加的空间需求，而且成本与利用磁或压电式收集器的解决方案相比未提高或甚至降低。在操纵开关、例如光控开关时的熟悉的切换感觉能够得到保留。通过使用固态蓄电池，消除了电解质泄漏的危险，该电解质在常规的蓄电池中常常具有腐蚀性。此外，降低了固态蓄电池自燃的风险。蓄电池可以以实际上任何任意的形状来实现。机械稳定性比在常规的传统的电池组或蓄电池的情况下更好，至少当蓄电池应该具有特别小的尺寸而且为此在没有稳定的外罩的情况下来设计时比在常规的传统的电池组或蓄电池的情况下更好。考虑在固态蓄电池中使用的常见的材料，作为电极或者电解质的材料。可能的是，能量转换器和蓄能器并联。在并联下，能量转换器例如在有光射入时可以给蓄能器充电。此外，不仅能量转换器而且蓄能器可以共同将能量交给其余的电路组件，如果需要能量而且同时有光射到能量转换器的太阳能电池上的话。可能的是，该电路附加地包括二极管。二极管可以接在蓄能器与能量转换器之间。可能的是：二极管串联在蓄能器的电极与能量转换器的电极之间。该二极管用于：保护蓄能器以防经由能量转换器的自放电，例如在昏暗时以及在昏暗时能量转换器的有限的导电能力的情况下。在此，该二极管优选地接线为使得该二极管的自身电阻尽可能低，而能量转换器给蓄能器充电。对于相反的电流方向来说，该二极管沿截止方向连接。可能的是，该电路还具有压敏电阻。压敏电阻优选地与蓄能器并联而且与能量转换器并联。压敏电阻是具有与电压相关的电阻的器件。在此，压敏电阻的电阻随着所施加的电压增加而降低。在所施加的电压低时，压敏电阻优选地具有很高的电阻。在电压较高时，压敏电阻优选地具有很低的电阻。当例如能量转换器例如在光入射强烈并且蓄能器充满时提供过剩的能量或者其余的电路组件提供过剩的能量时，通过使用压敏电阻，可以保护蓄能器以防过载。因此，压敏电阻用作过压保护、尤其是用于太阳能电池的过压保护。可能的是，该电路附加地包括电阻性元件。电阻性元件可以在蓄能器中与固态蓄电池串联。因此，电阻性元件、例如欧姆电阻可以是防止充电电流过高的串联电阻。可能的是，该电路附加地包括在蓄能器中的电容性元件。电容性元件可以与固态蓄电池并联。电容性元件、例如电容器可以是辅助电容器，该辅助电容器在提供相对高的电功率的电能时供固态蓄电池支配，例如用于单个切换过程。固态蓄电池具有比较高的内阻，该内阻用电容器来补偿。可能的是，能量转换器包括三个或者六个太阳能电池。在此，这些太阳能电池可以串联。附加地，蓄能器可包括一个或两个串联的固态蓄电池。单个的太阳能电池当其相应地接收到很多光时可以提供约为0.5V的电压。固态蓄电池在其充过电时可以提供大小约为1.5V的常见的供电电压。在此，具有约为1.5V的供电电压的固态蓄电池可以替代具有1.5V的供电电压的常见的电池组。三个串联的并且可分别提供0.5V的单个供电电压的太阳能电池可以共同提供约为1.5V的供电电压而且借此良好地适合于以1.5V的供电电压来给固态蓄电池充电。相对应的情况适用于供电电压的相关倍数。这样，六个串联的太阳能电池可以给两个蓄电池的串联电路充电。在此，两个串联的蓄电池可以提供3V的供电电压。这种电接线可以是对具有两个串联的常见的电池组的电压供应的替代。相对应地，该电路也可包括三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个或者十个固态蓄电池而且在蓄能器中相对应地包括九个、十二个、十五个、十八个、21个、24个、27个或三十个太阳能电池。可能的是，固态蓄电池被实现为可回流焊接的SMD器件。在常规的电池组或者蓄电池的情况下，这在其它情况下不能实现或只能以过高的技术花费和相对应的成本来实现。在此，回流焊接（回流焊）是用于焊接SMD器件的软焊接方法。固态蓄电池良好地适合于回流焊接，因为固态蓄电池的组成部分至少在焊接的相对短的时间内良好地承受住在回流焊接时出现的温度，而不损坏固态蓄电池。相同的情况也适用于该电路的其余的电路组件。将固态蓄电池用作SMD器件（SMD=Surface-MountedDevice（表面安装器件））具有如下优点：蓄电池可以以常用的接线和连接技术轻易地被添加到该蓄电池的其余的电路组件，而且该电路可以相对应地成本相对低廉地并且废品率低地来制造。可能的是，至少一个电路组件被嵌入在陶瓷多层衬底中。在此，陶瓷多层衬底具有陶瓷层和金属敷镀层。在一个或多个重叠地布置的金属敷镀层中，无源电路元件、例如电阻性元件、电容性元件和/或电感性元件可以形成为金属化结构。在金属敷镀层之间的陶瓷层的介电材料用作在金属敷镀层之间的电绝缘体而且用作使衬底稳定的机械载体。在不同的金属敷镀层中的不同的电路元件可以通过所谓的通孔来彼此连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电路（SES），所述电路包括：/n- 能量转换器（EW）；/n- 蓄能器（ES）；/n- 第一连接端（A1）和第二连接端（A2），/n其中/n- 所述能量转换器（EW）与所述第一连接端（A1）和所述第二连接端（A2）电耦合，/n- 所述蓄能器（ES）与所述第一连接端（A1）和所述第二连接端（A2）电耦合，/n- 所述能量转换器（EW）适合于并且被确定用于在离散的时间段给所述蓄能器（ES）充电，/n- 所述蓄能器（ES）适合于并且被确定用于持续地提供能量，/n- 所述能量转换器（EW）包括太阳能电池（SW），并且/n- 所述蓄能器（ES）包括固态蓄电池（FKA）。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170531 DE 102017111946.91.一种电路（SES），所述电路包括：
-能量转换器（EW）；
-蓄能器（ES）；
-第一连接端（A1）和第二连接端（A2），
其中
-所述能量转换器（EW）与所述第一连接端（A1）和所述第二连接端（A2）电耦合，
-所述蓄能器（ES）与所述第一连接端（A1）和所述第二连接端（A2）电耦合，
-所述能量转换器（EW）适合于并且被确定用于在离散的时间段给所述蓄能器（ES）充电，
-所述蓄能器（ES）适合于并且被确定用于持续地提供能量，
-所述能量转换器（EW）包括太阳能电池（SW），并且
-所述蓄能器（ES）包括固态蓄电池（FKA）。


2.根据权利要求1所述的电路，其中所述能量转换器（EW）和所述蓄能器（ES）并联。


3.根据上述权利要求之一所述的电路，所述电路还包括二极管（D），所述二极管接在所述蓄能器（ES）与所述能量转换器（EW）之间。


4.根据上述权利要求之一所述的电路，所述电路还包括压敏电阻（V），所述压敏电阻与所述蓄能器（ES）并联并且与所述能量转换器（EW）并联。


5.根据上述权利要求之一所述的电路，所述电路还包括在所述蓄能器（ES）中的电阻性元件（RE），所述电阻性元件与所述固态蓄电池（FKA）串联。


6.根据上述权利要求之一所述的电路，所述电路还包括在所述蓄...

【专利技术属性】
技术研发人员：F林纳，A梅利施尼希，J皮希勒，大石昌弘，
申请(专利权)人：TDK电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE