АВТОНОМНОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО
AUTONOMOUS CHARGING DEVICE

Изобретение относится к области первичных источников электроэнергии.
Известно устройство для осуществления заряда аккумуляторной батареи [патент РФ №2269843, H01M 10/44, 21.05.2004], содержащее двухполупериодный мостовой тиристорный выпрямитель переменного тока.
Недостатком известного технического решения являются ограниченные функциональные возможности, вызванные отсутствием автономности и сложностью конструкции.
Известно устройство генератора, относящееся к автономным источникам электрической энергии [заявка №2004108472; H02K 35/00; 27.09.2005], содержащее электрогенератор переменного тока с напряжением 1,5-3 В с ручным приводом и выпрямитель со штекером для подключения к мобильному телефону.
Недостатками известного технического решения являются использование в качестве приводного механизма ручного механического привода, вследствие чего одна из рук вынуждена быть занятой, а также низкие КПД и надежность устройства и высокий уровень шума.
Известна конструкция зарядного устройства[патент РФ №238493; H02J 7/32, 03.03.2008], содержащего электрический генератор, выполненный синхронным с возбуждением от постоянного магнита, с пневматическим приводом, состоящим из одной упругой камеры и жесткой перегородки, внутри которой расположены выпрямитель, аккумулятор и универсальный штекерный разъем, а также выполнен канал, в котором расположено рабочее колесо, размещенное на валу упомянутого электрического генератора, вторую упругую камеру, которая отделена от первой жесткой перегородкой, и пропеллером в качестве рабочего колеса, а генератор закреплен в канале с помощью нескольких опор.
Недостатками такой конструкции являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные работой только в ручном режиме.
Известна конструкция генератора [патент РФ 2402142С1 H02K 35/02 20.10.2010], содержащая корпус, индукционную систему из подвижной и неподвижной частей. Подвижная часть выполнена в виде четырех двухполюсных постоянных магнитов, закрепленных на упругих стержнях. Неподвижная часть состоит из четырех катушек, размещенных по периметру корпуса. Это позволяет генератору обеспечивать преобразование энергии возмущений внешней среды любого направления (например, вибраций) в электрическую энергию
Недостатком такой конструкции является ограниченность функциональных возможностей, обусловленная сложностью восприятия колебаний человеческого тела.
Наиболее близкой к предлагаемой конструкции является зарядное устройство [патент РФ №238493; H02J 7/32, 05.02.2007], содержащее электрический генератор напряжением 1,5÷3 В, подключенные к нему выпрямитель и универсальный штекерный разъем для подключения к потребителю, пневматический привод, состоящий из ремня с пряжкой и упругой камеры, прикрепленной к ремню с его внутренней стороны, в пряжке ремня расположены упомянутый электрический генератор напряжением 1,5÷3 В, выполненный синхронным с возбуждением от постоянного магнита, выпрямитель, аккумулятор, соединенный последовательно с указанным генератором, и универсальный штекерный разъем, в пряжке ремня выполнен канал, соединенный с упругой камерой, в котором расположено рабочее колесо, выполненное в виде диска малого диаметра с несколькими изогнутыми лопастями, ориентированными ортогонально движению воздуха, и размещенное на валу упомянутого электрического генератора.
Недостатком такой конструкции является низкий КПД и ограниченные функциональные возможности, обусловленные узкой областью применения источника колебательной энергии.
Задача изобретения - расширение функциональных возможностей и области применения источника колебательной энергии, упрощение конструкции и повышение КПД, благодаря тому что пневматический привод, состоящий из ремня с пряжкой, выполнен в виде ремня с накладками на ноги и разбит на две полукруглые части.
Техническим результатом является возможность выработки электрической энергии при ходьбе, беге, дыхании и прочей активности поясничной и тазобедренных частей тела человека.
Указанный результат достигается тем, что в автономном зарядном устройстве, содержащем универсальный штекерный разъем для подключения к потребителю, выпрямитель, пневматический привод, состоящий из ремня с пряжкой, согласно изобретению пневматический привод выполнен в виде ремня с накладками на ноги и разделен на первую и вторую полукруглые части, между которыми установлены упругие элементы, причем первая часть выполнена в виде n двухполюсных магнитных пленок, расположенных по периметру ремня, а вторая в виде параллельно соединенных обмоток.
Существо изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 изображен вид сверху автономного зарядного устройства. На фиг.2 изображен вид спереди автономного зарядного устройства. На фиг.3 изображен вид снизу. На фиг.4 - вид сзади.
Предложенное устройство содержит (фиг.1-4): универсальный штекерный разъем для подключения к потребителю 1, выпрямитель, пневматический привод 2, состоящий из ремня с пряжкой, выполненный в виде ремня с накладками на ноги и разделенный на две полукруглые части, первую 3 и вторую 4, между которыми установлены упругие элементы 5, причем первая часть выполнена в виде n двухполюсных магнитных пленок 6, расположенных по периметру ремня, а вторая в виде параллельно соединенных обмоток 7.
Автономное зарядное устройство работает следующим образом. n двухполюсных магнитных пленок 6 на упругих элементах 5 представляют собой механическую колебательную систему с малым трением. При этом жесткость упругих элементов 5 достаточна, чтобы не допустить «провисания» постоянных магнитов относительно обмоток 7. При возникновении внешних возмущений (например, от ходьбы, дыхания, бега) происходит отклонение первой полукруглой части 3 от точки равновесия, т.е. в механической системе возникают свободные или вынужденные колебания, направление и амплитуда которых зависит от внешнего возмущающего воздействия. По закону электромагнитной индукции в обмотках 7 второй полукруглой части 4 наводится ЭДС, величина которой зависит от параметров колебаний первой полукруглой части 3, числа витков в обмотках 7 и магнитного потока, пронизывающего обмотки 7. Выводы от обмоток 7 подключены через выпрямитель (на чертежах не показан) к универсальному штекерному разъему 1, через который потребители обеспечиваются электрической энергией.
Итак, заявляемое изобретение позволяет расширить функциональные возможности и область применения источника колебательной энергии, упростить конструкцию и повысить КПД.
В результате автономное зарядное устройство позволяет вырабатывать электрическую энергию при ходьбе, беге, дыхании и прочей активности поясничной и тазобедренных частей тела человека.