Автономный источник электрической энергии с ручным пневматическим приводом
Владельцы патента RU 2312446:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет (RU)
Изобретение относится к области электротехники. Техническим результатом является увеличение КПД и надежности, уменьшение массогабаритных параметров и шума, расширение функциональных возможностей. Устройство содержит мягкий упругий мех с жестким основанием, двумя клапанами, расположенными в нижней части меха, и двумя пружинами, размещенными внутри меха. Внутри жесткого основания расположен генератор, шихтованный статор которого набран из листов электротехнической стали, а ротор выполнен с постоянным магнитом, канал с турбиной, имеющей вид диска малого диаметра с несколькими изогнутыми лопастями, ориентированными ортогонально движению воздуха, блок выпрямителя и аккумулятора и универсальный штекерный разъем для подключения потребителя, провода, соединяющие генератор с блоком выпрямителя и аккумулятора и универсальным штекерным разъемом. 1 ил.
Изобретение относится к источникам первичного электропитания, принцип работы которых основан на прямом преобразовании пневматической энергии в электрическую, и может найти применение для питания и зарядки аккумуляторов различной портативной техники: плееров, ноутбуков, цифровых фотоаппаратов, сотовых телефонов, переносных магнитофонов, миниатюрных видеокамер.
Известна система для зарядки аккумуляторов [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.
Известен микрогенератор [заявка РФ №93003871/07; Н02K 21/00; 20.04.1995], ротор которого выполнен с постоянными магнитами.
Недостатком является сложность конструкции вследствие сбора ротора из большого количества элементарных магнитов, а также применения кольцевого магнитопровода статора с полюсами-наконечниками.
Известен аккумулятор [заявка РФ №2002126994/09; Н01М 6/42; 20.09.2005], содержащая множество соединенных последовательно 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.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство, относящееся к автономным источникам электрической энергии (заявка РФ №2004108472; Н02K 35/00; 27.09.2005), содержащее в своем составе электрогенератор переменного тока с напряжением 1,5-3 В с ручным приводом и подключенный к генератору выпрямитель со штекером для подключения к мобильному телефону.
Недостатками известного технического решения являются использование в качестве приводного механизма механического привода, вследствие чего КПД и надежность устройства низки, массогабаритные и шумовые параметры несколько завышены, а также малая функциональность.
В основу изобретения положена техническая задача, заключающаяся в увеличении КПД и надежности устройства, уменьшении массогабаритных и шумовых параметров и расширении функциональных возможностей.
Поставленная задача достигается тем, что автономный источник электрической энергии с ручным пневматическим приводом, содержащий в своем составе электрический генератор напряжением 1,5-3 В с ручным приводом и подключенный к генератору выпрямитель с универсальным штекерным разъемом для подключения к потребителю, в отличие от прототипа, содержит синхронный бесконтактный генератор с возбуждением от постоянного магнита, состоящий из шихтованного статора, набранного из листов электротехнической стали, и ротора с постоянным магнитом, с ручным пневматическим приводом, состоящим из мягкого упругого меха, прикрепленного к жесткому основанию, внутри которого расположены синхронный бесконтактный генератор с возбуждением от постоянного магнита, вал которого соединен с турбиной, находящейся в канале внутри жесткого основания, двух пружин, находящихся внутри меха, и двух клапанов в нижней части меха, блок выпрямителя и аккумулятора, соединенный проводами с генератором и универсальным штекерным разъемом.
Сущность изобретения поясняется чертежом. На чертеже представлен автономный источник электрической энергии с ручным пневматическим приводом.
Предлагаемое устройство представляет собой пневматический привод, состоящий из мягкого упругого меха 1, прикрепленного к жесткому основанию 2, и синхронный бесконтактный генератор 3, расположенный в жестком основании 2. Генератор 3 состоит из шихтованного статора 4, набранного из листов электротехнической стали и ротора с постоянным магнитом 5. В основании 2 имеется канал с турбиной 6, к которой закреплен вал генератора 7. Турбина 6 имеет вид диска, малого диаметра с несколькими изогнутыми лопастями, ориентированными ортогонально движению воздуха. С помощью проводов 8 соединены блок выпрямителя и аккумулятора 9 и универсальный штекерный разъем 10 для подключения потребителя. В нижней части меха 1 находятся два клапана 11 для всасывания воздуха из окружающей среды. Для быстрого и эффективного возврата в исходное положение предусмотрены две пружины 12, находящиеся внутри меха 1.
Принцип работы: при сжатии меха 1 в канал с турбиной 6 нагнетается воздух, поток которого передает свою энергию и заставляет вращаться турбину 6, вследствие чего вращается ротор 5 генератора 3 и вырабатывается электрическая энергия переменного тока. К генератору подключен выпрямитель с аккумулятором 9 и универсальный штекерный разъем 10 для подключения различных потребителей.
Итак, заявленное устройство позволяет увеличить КПД и надежность, уменьшить массогабаритные параметры и шум, расширить функциональные возможности за счет того, что в автономный источник электрической энергии введены синхронный бесконтактный генератор с возбуждением от постоянного магнита с ручным пневматическим приводом, а также блок выпрямителя и аккумулятора и универсальный штекерный разъем.
Автономный источник электрической энергии с ручным пневматическим приводом, содержащий в своем составе электрический генератор напряжением 1,5÷3 В с ручным приводом и подключенный к генератору выпрямитель с универсальным штекерным разъемом для подключения к потребителю, отличающийся тем, что в состав устройства введены синхронный бесконтактный генератор с возбуждением от постоянного магнита, состоящий из шихтованного статора, набранного из листов электротехнической стали, и ротора с постоянным магнитом, с ручным пневматическим приводом, состоящим из мягкого упругого меха, прикрепленного к жесткому основанию, внутри которого расположены синхронный бесконтактный генератор с возбуждением от постоянного магнита, вал которого соединен с турбиной, находящейся в канале внутри жесткого основания, двух пружин, находящихся внутри меха, и двух клапанов в нижней части меха, блок выпрямителя и аккумулятора, соединенный проводами с генератором и универсальным штекерным разъемом.
