ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АККУМУЛЯТОРОВ МОБИЛЬНЫХ СРЕДСТВ

Полезная модель относится к зарядным устройствам для аккумуляторов мобильных средств, выполненных с возможностью использования в экстремальных ситуациях - в условиях отсутствия сети переменного электрического тока.
Из уровня техники известно зарядное устройство для аккумуляторов мобильных телефонов (см. патент Кореи №20120017014, опубл. 27.08.2012), которое включает электрический генератор, содержащий микро электромеханическую систему с подвижным сердечником и обмоткой, и суперконденсатор. Принцип работы основан на том, что при движении человека подвижно-зафиксированный сердечник совершает перемещения, и ЭДС индуцируется в обмотке.
Недостатком известного устройства является его низкая универсальность и производительность.
Кроме того, из «Уровня техники» известно зарядное устройство для аккумуляторов, описанное в патенте РФ №27754 на полезную модель, опубл. 10.02.2003, которое содержит корпус с разъемом для подключения аккумулятора, внутреннее схемное устройство, включающее схему выпрямления переменного тока, поступающего от источника питания, и схему стабилизации напряжения полученного постоянного тока, электрический генератор, размещенный внутри корпуса и включающий статор, подвижный ротор, и привод для передачи внешнего механического движения ротору. При этом внешнее механическое движение осуществляют за счет мускульной силы кисти руки.
Недостатком известного устройства является то, что оно может использоваться только людьми с развитыми мускулами кистей рук.
Задачей настоящей полезной модели является устранение вышеуказанных недостатков.
Технический результат заключается в повышении универсальности и увеличении производительности настоящего устройства.
Технический результат обеспечивается тем, что зарядное устройство для аккумуляторов мобильных средств содержит корпус с разъемом, обеспечивающим подключение к аккумулятору мобильного средства, внутреннее схемное устройство, включающее суперконденсатор, связанный с источником электрической энергии в виде электрического генератора, содержащего магнитопровод, обмотку, постоянный магнит и подвижный сердечник, выполненный с возможностью перемещения за счет инерционных сил, возникающих при перемещении корпуса зарядного устройства, и за счет мускульной силы.
В соответствии с частными случаями выполнения устройство может иметь следующие особенности.
Подвижный сердечник выполнен со смещенным центром тяжести.
Подвижный сердечник выполнен в виде тела вращения с грузилом, расположенным внутри него, в нижней части.
Поверхность магнитопровода со стороны воздушного зазора развита зубцами, кроме того, по меньше мере часть внешней поверхности подвижного сердечника, обращенная к развитой поверхности магнитопровода, также имеет зубцы.
Зарядное устройство выполнено с возможностью присоединения к сердечнику съемной ручки, обеспечивающей перемещение сердечника с помощью мускульной силы.
Схемное устройство дополнительно содержит преобразователь напряжения.
Техническая сущность настоящей полезной модели поясняется иллюстрацией, на которой в схематическом виде отображено устройство.
Зарядное устройство содержит следующие конструктивные элементы.
1 - магнитопровод;
2 - сердечник;
3 - обмотка;
4 - постоянный магнит;
5 - выпрямительный блок;
6 - суперконденсатор;
7 - преобразователь напряжения;
8 - мобильное средство.
Заявляемое зарядное устройство преобразует механическую энергию перемещающегося человека или его мускульной силы в выходной ток постоянной полярности для зарядки суперконденсатора 6. Электрический генератор содержит магнитопровод 1, магнитомягкий сердечник 2 со смещенным центром тяжести, выполненный в виде полого тела вращения (например: цилиндр) с грузилом, расположенным в его нижней части, обмотку 3 и постоянный магнит 4. Магнитопровод 1 и подвижный сердечник 2 могут иметь зубцы со стороны воздушного зазора. При этом воздушный зазор образован между внешней поверхностью подвижного сердечника 2 и обращенной к нему поверхностью магнитопровода 1. Соответственно зубцы выполнены на этих поверхностях. Преобразователь напряжения 7 обеспечивает штатный заряд аккумуляторной батареи мобильного средства 8 при разной степени зарядки суперконденсатора 6. Этот преобразователь напряжения 7 обеспечивает преобразование напряжения одинаковой полярности, но разного уровня (в зависимости от уровня заряда суперконденсатора 6 в постоянное напряжение, необходимое для питания соответствующего мобильного средства 8. Выпрямительный блок 5, который может быть выполнен в виде диодного моста, обеспечивает преобразование импульсного напряжения переменной полярности при изменении магнитного потока (его убывание или рост, при неизменном направлении, приводит к изменению потокосцепления в обмотке 3 и следовательно наведении ЭДС переменной полярности).
Устройство работает следующим образом.
При подключении мобильного средства 8 через разъем к корпусу зарядного устройства электропитания происходит заряд его аккумуляторной батареи от суперконденсатора 6 через преобразователь напряжения 7. При достижении разряда суперконденсатора 6 (порог порядка 1,5-1,6 В) зарядка мобильного средства 8 прекращается.
Электрический генератор обеспечивает зарядку суперконденсатора 6. При этом сердечник 2 электрического генератора изменяет свое положение в результате перемещения человека. Сердечник 2 представляет собой полое тело с грузилом, расположенным в его нижней части. Сердечник 2 перемещается в результате действия сил инерции, но возвращается в исходное положение за счет особенности его конструктивного выполнения и действия магнитного поля.
Также подвижный сердечник 2 изменяет свое положение под действием мускульной силы при использовании присоединяемой к сердечнику 2 съемной ручки. Присоединение съемной ручки обеспечивается тем, что корпус снабжен отверстием, а подвижный сердечник 2 фиксатором.
При перемещении подвижного сердечника 2 в обоих вариантах в обмотке 3, жестко соединенной с магнитопроводом 1 и постоянным магнитом 4, наводится ЭДС.
Для повышения эффективности работы электрического генератора за счет увеличения скорости изменения магнитного потока, магнитопровод 1 и подвижный сердечник 2 имеют на поверхности зубцы со стороны воздушного зазора.
Магнитопровод 1 обеспечивает прохождение магнитного потока, возбуждаемого постоянным магнитом 4 и электрическим током, протекающим в обмотке 3. Для снижение потерь в стали магнитопровод 1 и подвижный сердечник 2 выполнены из отдельных пластин набранных в пакет - «шихтованными».
Постоянный магнит 4 выполнят роль пружины поддерживающей равновесие между силами магнитного притяжения и гравитационными, возвращает подвижный сердечник 2 в исходное положение после прекращения действия инерционных сил. Постоянный магнит 4 создает постоянную составляющую магнитного потока, изменения этого магнитного потока происходят при изменении положения сердечника 2, вследствие изменения величины эквивалентного воздушного зазора. Переменный воздушный зазор - переменное магнитное сопротивление магнитной цепи и, следовательно, (согласно закону Ома для магнитной цепи) переменный поток.
Переменный магнитный поток (имеющий постоянную составляющую) наводит в обмотке переменную ЭДС, которая подключается к суперконденсатору 6 через выпрямительный блок. 5