АВТОНОМНЫЙ ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована для получения электрической энергии в режиме автономного генератора в тренажерных залах, в полевых условиях, в хозяйствах, не имеющих централизованного электроснабжения, как резервный или аварийный источник электропитания.
Известен автономный источник электрической энергии с ручным гидравлическим приводом, содержащий 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, отличающийся тем, что в состав устройства включены бесконтактный синхронный электрический генератор на постоянных магнитах, включающий в себя статор, набранный из электротехнической стали, ротор с постоянными магнитами, вал которого выполнен полым с лопатками на внутренней полости и клапаном давления на конце, с ручным гидравлическим приводом, состоящим из жесткого каркаса, в котором закреплена герметичная помпа, внутри которой расположены бесконтактный синхронный электрический генератор на постоянных магнитах, перегородка с отверстиями, на которых установлены клапаны давления, пружины сжатия, блок выпрямителей и аккумулятора, соединенный с генератором посредством проводов, универсальный штепсельный разъем. /RU Патент №2312447, 2007 г., Н02К 35/00/
Известное устройство маломощно, конструктивно сложно, имеет низкие и нестабильные электрические характеристики и не способно запасать электрическую энергию впрок малотехнологично в использовании.
Известен 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.
/RU Патент №2308643, 2007 г., F21L 13/00 /
Известное устройство маломощно, конструктивно сложно, имеет ограниченные электрические характеристики и не способно сохранять энергию как угодно долго из-за утечек тока аккумулятора.
Известен электродинамический фонарь, содержащий корпус, электрический генератор, лампочку, рефлектор, шестерни разного диаметра, стопор, витую пружину, ручку, выступающую из корпуса, ротор, магнит, маховик и оси, отличающийся тем, что ручка выполнена в виде планки, на противоположных концах которой выполнены выступы, в одном из выступов выполнено отверстие для шарнирного соединения с осью, на которой установлена витая пружина, а на противоположном выступе планки установлен зубчатый сегмент, соединенный с одной из шестерен, и введен фланец, совмещенный с шестерней меньшего диаметра, при этом на периферии фланца установлены собачки, расположенные в гнездах маховика на одной из его поверхностей, а на другой поверхности расположен магнит. / RU Патент №2064628, 1996 г., F21L13/00/
Известный фонарь маломощен, конструктивно сложен, имеет ограниченные электрические характеристики не способен запасать энергию впрок, не достаточно технологичен в использовании, может использоваться только в единственном направлении - для освещения.
Известен электрический генератор возвратно-поступательного действия, содержащий платформу с закрепленной на ней обоймой с индукционной катушкой и установленный относительно нее с возможностью возвратно-поступательного перемещения корпус с постоянным магнитом, а также пружины возврата и ограничитель хода, при этом он снабжен резиновой манжетой, одной стороной закрепленной на платформе, а другой на корпусе, платформа снабжена узлом крепления на опорной части ноги человека (животного), обойма выполнена с кольцевым выступом для взаимодействия с ограничителем хода. (RU Патент №2073301, 1997 г, Н02К35/02, Н02К7/18).
Известное устройство маломощно, имеет ограниченные электрические характеристики и не способно сохранять энергию.
Наиболее близким является велосипед, содержащий раму с смонтированным на ней сиденьем, рулевую колонку, связанную с передним колесом, педальный привод с большой звездочкой, цепью и малой звездочкой, расположенной на одной оси с задним колесом, обратимый электрогенератор, жестко связанный механической передачей с задним колесом, емкостной накопитель электроэнергии, подключенный к обратимому электрогенератору, педальный привод кинематически связан с прямым электрогенератором, подающим выработанный электрический ток на емкостной накопитель электроэнергии, а малая звездочка педального привода установлена на оси заднего колеса свободно и соединена через обгонную муфту с приводным колесом прямого генератора. / Заявка RU 2001101087,2003 г., В60К17/12/ Известное устройство ограничено по емкости запасаемой энергии, характеризуется способностью в значительной мере терять запасенную энергию с течением времени, мало технологично в использовании последней.
Задачей полезной модели является конструктивно простой и надежный автономный источник электрической энергии с возможностью неограниченно долгого хранения запасенной энергии, простого преобразования в электроэнергию со стабильными электрическими характеристиками.
Задача решается тем, что в автономном источнике электрической энергии, включающем мускульный привод, передаточный барабан, соединенный гибкой связью с накопителем энергии, выполненным с возможностью передачи вращения на генератор электрической энергии, согласно решению накопитель энергии выполнен в виде установленного на оси барабана с возможностью одновременного сматывания и разматывания гибких связей, на одной из которых закреплена балластная подвеска, при этом, по меньшей мере, с одной стороны барабан связан с генератором электрической энергии через механический редуктор, а передаточный барабан и барабан накопителя энергии снабжены храповыми устройствами.
Отличительными признаками являются:
-накопитель энергии выполнен в виде установленного на оси барабана с возможностью одновременного сматывания и разматывания гибких связей, на одной из которых закреплена балластная подвеска, (что обеспечивает преобразование физической (мускульной) энергии в потенциальную, накопление и хранение потенциальной энергии без потерь);
- по меньшей мере, с одной стороны барабан связан с генератором электрической энергии через механический редуктор, (что позволяет преобразовывать потенциальную энергию поднятой балластной подвески в электроэнергию со стабильными электрическими параметрами и существенно значимыми показателями мощности);
Сравнение заявляемого решения с аналогами и другими известными решениями не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».
Полезная модель поясняется чертежом, где представлена конструктивная схема автономного источника электрической энергии.
Автономный источник электрической энергии включает мускульный привод 1 с гибкой связью 2 передаточный барабан 3 с храповым устройством 4, гибкую связь 5, барабан 6 с катушками 7,8 и храповым устройством 9, гибкую связь 10 с балластной подвеской 11, механический редуктор 12, генератор 13 электрической энергии.
Автономный источник электрической энергии работает следующим образом.
В исходном положении барабан 6 устанавливается и фиксируется так, чтобы балластная подвеска 11 находится в крайней нижней точке относительно уровня установки барабана 6, и при этом балластная подвеска имела бы возможность свободно подниматься и опускаться. С помощью мускульного привода 1 и гибкой связи 2, представляющей, например цепную или клино-ременную передачу приводится во вращение передаточный барабан 3 с храповым устройством 4, установленным в положение «рабочий ход». Передаточный барабан 3 наматывает на себя гибкую связь 5, представляющую стальной трос, который разматывается с катушки 7 барабана 6. Одновременно катушка 8 наматывает на себя гибкую связь 10 и поднимает балластную подвеску 11, создавая тем самым запас потенциальной энергии на барабане 6. Храповое устройство 9 при этой операции проскальзывает и не передает вращение на редуктор 12. При достижении необходимого запаса потенциальной энергии на барабане 6, прекращается инициирование вращения передаточного барабана 3, и система приходит в движение, но в обратном направлении. Балластная подвеска 11 начинает движение под собственным весом вниз и вращает барабан 6 в обратную сторону. При этом храповое устройство 9 входит в режим «рабочий ход» и передает вращение на редуктор 12 и с повышением скорости вращения - на генератор 13 электрической энергии. Одновременно с получением электрической энергии, вращением барабана 6 на
катушку 7 начинается сматывание гибкой связи 5 с барабана 3, при проскальзывающем храповом устройстве 4 и неподвижном мускульном приводе 1 и гибкой связи 2. Неизменный вес балластной подвески 11 обеспечивает постоянную скорость вращения составляющих элементов и соответственно получение электроэнергии со стабильными электрическими характеристиками, а возможность хранения запасенной энергии практически бесконечно, позволяет использовать автономный источник электрической энергии как дублирующий элемент электроснабжения.
Автономный источник электрической энергии является конструктивно простым и надежным автономным источником электрической энергии с возможностью неограниченно долгого хранения запасенной энергии, простого преобразования мускульной работы в электроэнергию со стабильными электрическими характеристиками.