Автономный источник электрической энергии с ручным механическим приводом
Владельцы патента RU 2308643:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет (RU)
Изобретение относится к бытовым зарядным устройствам, не имеющим внешних источников питания. Техническим результатом, который обеспечивает заявляемое техническое решение, является снижение шумности работы за счет применения в качестве механического привода двухступенчатой ременной передачи. Устройство состоит из электрической и механической частей. Ротор электрического генератора вырабатывает электрический ток, который затем, проходя через выпрямитель, заряжает аккумулятор. 2 ил.
Изобретение относится к бытовым зарядным устройствам, не имеющим внешнего источника питания, и может быть использовано в качестве зарядного устройства для приборов с малым энергопотреблением (ноутбуки, сотовые телефоны, карманные компьютеры, осветительные приборы на основе диодов и т.д.).
Известна система для зарядки аккумуляторной батареи [Заявка РФ №2004115448/09; Н01М 10/44; 10.11.2005], содержащая двухполупериодный мостовой тиристорный выпрямитель переменного тока.
Недостатком известного технического решения являются ограниченные функциональные возможности выпрямителя ввиду того, что двухполупериодная схема выпрямителя - двухфазная. Данная схема не может быть применена в однофазной системе, поэтому в автономном источнике электрической энергии используется одна полупериодная схема выпрямителя.
Известен ротор электрической машины с постоянными магнитами [Патент РФ №2231896; Н02К 21/16; 26.07.2004], содержащий магнитомягкое ярмо, полюсные наконечники, постоянные магниты, установленные на боковых поверхностях полюсных сердечников, короткозамкнутую обмотку из электропроводящего металла.
Недостатком является сложность конструкции вследствие содержания магнитов различных конфигураций (плоские, цилиндрические), полюсных сердечников с полюсными наконечниками, магнитомягкого ярма в виде призмы.
Известна аккумуляторная батарея [Заявка РФ №2002126994/09; Н01М 6/42; 20.09.2005], содержащая множество последовательно соединенных гальванических элементов, металлический кожух и, по меньшей мере, один слой электроизоляционного материала между элементами и кожухом, причем металлический кожух аккумуляторной батареи на внутренней стороне содержит слой органического покрытия типа пленки, который размещают на поверхности металла посредством ламинирования или образуют на ней с помощью экструзии и который служит в качестве слоя электроизоляционного материала.
Недостатками являются наличие множества (больше трех) гальванических элементов, а также наличие металлического кожуха и электроизоляционного материала между элементами и кожухом. В данном изобретении количество гальванических элементов уменьшено до двух, отсутствует металлический кожух, а также слой органического покрытия.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является конструкция электродинамического фонаря [Патент РФ №2064628; F21L 13/00; 1996.07.27], которая содержит корпус, внутри которого расположены электрический генератор, выход которого соединен с электрической лампочкой, рефлектор, шестерни разного диаметра, витую пружину, ручку в виде планки, ротор, магнит и маховик. Ручка совершает возвратно-поступательное движение под действием руки человека и противодействующего усилия витой пружины.
Недостатками прототипа являются шумность и ограниченные функциональные возможности.
Задача изобретения - расширение функциональных возможностей, а также снижение уровня шума за счет применения в качестве механического привода двухступенчатой ременной передачи.
Поставленная задача достигается тем, что в автономном источнике электрической энергии с ручным механическим приводом, содержащим корпус, электрический генератор, механический привод, рукоятку подвижного подпружиненного устройства, в отличие от прототипа введены последовательно соединенные выпрямитель, аккумулятор и штекерный разъем, соединенный с рукояткой коленчатый вал, в качестве механического привода используются ременные передачи, а обмотка статора электрического генератора уложена на цилиндр, вставленный непосредственно в зазор электрического генератора.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид автономного источника электрической энергии с ручным механическим приводом; на фиг.2 - поперечный разрез изобретения.
Устройство состоит из электрической и механической частей.
Электрическая часть состоит из электрического генератора, содержащего статор, включающий пакеты пластин 1 из электротехнической стали, электрической обмотки 2, уложенной на цилиндр 3, ротор, состоящий из маховика 4, вала 5 и магнита 6, электрических проводов 7, соединяющих обмотку 2 с выпрямителем 8, аккумулятором 9 и штекерным разъемом 10.
Механическая часть (фиг.1, 2) это в основном привод ротора, состоит из ручки 11, один конец которой закреплен на оси 12, а второй представляет собой шатун 13, который подвижно соединен с коленчатым валом 14, совмещенным на одной оси 15 со шкивом 16, который ремнем 17 связан со шкивом 18 меньшего диаметра. Шкив 18 выполнен на одной оси 19 с шкивом большего диаметра 20, который ремнем 21 соединен со шкивом 22 меньшего диаметра, расположенным на валу 23 ротора.
Заявленное устройство работает следующим образом: за счет усилия руки ручка 12 сжимается, приводя в действие коленчатый вал 15 и первую ступень механического привода, далее движение передается второй ступени, которая, в свою очередь, вращает вал 23 ротора генератора. Генератор вырабатывает переменный электрический ток, который выпрямляется и заряжает аккумулятор 7.
Итак, заявленное изобретение позволяет за счет небольшого усилия вырабатывать энергию, которой достаточно для питания любого устройства с малым энергопотреблением.
Автономный источник электрической энергии с ручным механическим приводом, содержащий корпус, электрический генератор, механический привод, рукоятку подвижного подпружиненного устройства, отличающийся тем, что введены последовательно соединенные выпрямитель, аккумулятор и штекерный разъем, соединенный с рукояткой коленчатый вал, причем в качестве механического привода используются ременные передачи, а обмотка статора электрического генератора уложена на цилиндр, вставленный непосредственно в зазор электрического генератора.
