DE10059100A1

DE10059100A1 - Tragbares elektronische Gerät

Info

Publication number: DE10059100A1
Application number: DE10059100A
Authority: DE
Inventors: Walter Reithmayer; Joachim Kleine; Klaus Kappler
Original assignee: Fujitsu Technology Solutions GmbH
Current assignee: Fujitsu Technology Solutions GmbH
Priority date: 2000-11-28
Filing date: 2000-11-28
Publication date: 2002-06-06
Also published as: WO2002045234A2; WO2002045234A3; AU2002215869A1

Abstract

Es ist ein tragbares elektronisches Gerät mit: DOLLAR A - einem aufladbaren Energiespeicher (2) zum Abspeichern von elektrischer Energie, DOLLAR A - einem elektronischen Verbraucher (5), der durch die in dem Energiespeicher (2) gespeicherte Energie betreibbar ist, vorgesehen. Das erfindungsgemäße Gerät ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Energiewandler 4, der nicht-elektrische, nicht-strahlende Energie in elektrische Energie wandelt, vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein tragbares elektronisches Gerät ge mäß Patentanspruch 1.

Allgemein bekannt sind tragbare elektronische Geräte wie No tebook, Organizer, Handy etc.. Diese werden für den üblichen Einsatz durch einen Energiespeicher mit elektrischer Energie versorgt. Je nach Energiebedarf ist für diese Geräte entweder eine Batterie, die im entladenen Zustand durch eine neue er setzt und als Sondermüll entsorgt wird oder ein wiederauflad barer Akkumulator vorgesehen. Kleine und leichte Akkumulato ren sind entweder teuer oder weisen nur eine geringe Spei cherkapazität auf.

Nunmehr sollen die zuvor erwähnten tragbaren elektronischen Geräte ein immer geringeres Gewicht und geringere Abmessungen aufweisen und möglichst kostengünstig herstellbar sein.

Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein tragbares elektronisches Gerät vorzusehen, bei dem die Speicherkapazi tät des Energiespeichers für die elektrische Energie bei ma ximaler Betriebszeit möglichst gering ist oder der Energie speicher möglichst selten ausgewechselt oder über eine Lade vorrichtung aus einem stationären Spannungsnetz aufgeladen werden muß.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentan spruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Dadurch, daß das tragbare elektronische Gerät einen Energie wandler zum Wandeln nicht elektrischer, nicht strahlender Energie in elektrische Energie aufweist, ist es möglich, beim üblichen Gebrauch des tragbaren elektronischen Geräts die Entnahme der gespeichert Energie aus dem Energiewandler zu minimieren oder entnommene Energie zu ersetzen ohne das tragbare elektronische Gerät am stationären Netz aufzuladen oder den Energiespeicher auszutauschen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Dadurch, daß die aus nicht-elektrischer, nicht strahlender Energie durch Wandlung gewonnene elektrische Energie dem auf ladbaren Energiespeicher 2 und/oder dem elektronischen Ver braucher zuführbar ist, ist diese mit maximalem Wirkungsgrad einsetzbar. Das bedeutet, die gewonnene Energie wird dorthin geleitet, wo sie mit dem besten Wirkungsgrad einsetzbar ist.

Durch den Einsatz eines Energiewandlers, der mechanische Energie in elektrische Energie wandelt, kann die insbesondere beim Betrieb tragbarer Geräte häufig anfallende mechanische Energie zum Wandeln in elektrische Energie genutzt werden. Dabei können wahlweise oder akkumulativ die Energie, die in einer Bewegung, einer Beschleunigung oder beim Anwenden von Druck anfällt, in elektrische Energie gewandelt werden. Auf diese Weise wird die durch die beim Tragen eines Handys bei spielsweise automatisch zur Verfügung stehende Bewegungsener gie nutzbar gemacht. Insbesondere sei auf einen Piezowandler hingewiesen, mit, dem Druck in elektrische Energie wandelbar ist.

Weiterhin ist es möglich mittels des Energiewandlers Wärmee nergie, insbesondere die Energie, die in Temperaturgradienten steckt, in elektrische Energie zu wandeln. De Vorteil liegt darin, daß die Speicherfähigkeit von Batterien und Akkumula toren bei tiefen Temperaturen sinkt, der Temperaturgradient zur Körpertemperatur einer Hand beispielsweise aber steigt. Somit kann durch die Körperwärme, wenn das tragbare elektro nische Gerät, ein Handy beispielsweise, in der Hand gehalten wird, bei sinkender Temperatur zunehmend elektrische Energie, beispielsweise mittels eines Peltierelementes, gewonnen wer den. Auf diese Weise ist zumindest die verminderte Speicherfähigkeit des Energiespeichers bei tiefen Temperaturen aus gleichbar.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung an Hand von Ausführungsbeispielen im einzelnen er läutert.

Es zeigt:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel.

In dem in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungs beispiel ist schematisch ein tragbares elektronisches Gerät 1 dargestellt. Ein solches Gerät 1 kann beispielsweise, ohne Anspruch auf Vollständigkeit, ein Handy, Organizer, Notebook, mp3-Player oder ähnliches sein. Wie in Fig. 1 dargestellt ist, weist dieses Gerät zumindest einen elektronischen Ver braucher 5 auf, durch den die Funktionalität des tragbaren elektronischen Gerätes 1 bestimmt ist. Als Energiequelle ist ein aufladbarer Akkumulator 2 vorgesehen. Dabei ist es für die Erfindung unwesentlich, ob es sich um einen NiCa- Akkumulator, einen Li-Ionen-Akkumulator oder eine andere Ak kumulatortypen handelt. Auch ist der Einsatz einer nur einma lig verwendbaren Batterie bei Beibehaltung des allgemeinen Erfindungsgedanken möglich.

Zusätzlich zu dem vorangestellten Einrichtungen weist das Ge rät 1 einen Aufnehmer 6 auf. Dieser Aufnehmer 6 nimmt nicht elektrische, nicht strahlende Energie auf. Darunter ist zu verstehen, mechanische Energie, wie sie beispielsweise aus einer Bewegung, Beschleunigung oder dem Vorliegen eines Drucks, und weiterhin auch thermische Energie, beispielsweise aus dem Vorliegen von Temperaturunterschieden gewinnbar ist. Die so vom Gerät 1 mittels des Aufnehmers 6 aufgenommenen Energie wird dem Energiewandler 4 zugeführt. Im Energiewand ler 4 wird einer der zuvor nicht abschließend aufgeführten Energien in eine elektrische Energie, d. h. Strom und Spannung gewandelt.

Zum besseren Verständnis sei hier dargelegt, was gemeint sein kann. Hier ist an einen Dynamo gedacht, der mit den mechani sche Drehwalzen einer sog. "Maus" verbunden ist, die zur Auf nahme einer Relativbewegung der Maus auf einer fiktiven der Bildschirmläche eines Computers entsprechenden Fläche dienen. Gemeint sind aber auch "Schüttelwerke", wie sie aus mechani schen Automatikarmbanduhren bekannt sind. Damit wird durch eine schüttelnde Bewegung eines Handys beispielsweise eine Drehbewegung an einem Dynamo erzeugt. Weiterhin ist auch eine Anordnung umfaßt, bei der Magnete durch die Schüttelbewegung, d. h. mehrfaches Beschleunigen in unterschiedliche Richtungen, ein bewegtes Magnetfeld in einer festen Spulenanordnung er zeugen, wodurch in dieser eine Spannung induziert wird. Wei terhin sind als Energiewandler 4 Piezoelemente einsetzbar. Das Piezoelement besteht aus einem Kristall, in dem durch die äußere Einwirkung von Druck auf den Kristall eine elektrische Spannung erzeugt wird.

Neben der Energie, die in der beschleunigten Masse des Gerä tes oder des bewegten Gerätes steckt. Ist es auch möglich über einen Druckaufnehmer beim Drücken einer Taste des Gerä tes 1, den Tastendruck in elektrische Energie umzusetzen. Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß auch Temperatu runterschiede beispielsweise über sog. Peltierelemente in elektrische Energie wandelbar ist. Ist das Gerät 1 beispiels weise ein Handy, so wird dieses für den Gebrauch in die Hand genommen. Dabei erlangt ein Teil der Oberfläche Kontakt mit der Handfläche, die Körpertemperatur aufweist. Der restliche Teil der Geräteoberfläche steht mit der Umwelt thermisch in Verbindung, die in den seltensten Fällen Körpertemperatur aufweist. Sobald eine Temperaturdifferenz vorliegt, ist aus dieser eine Enegiegewinnung möglich.

Die so gewonnene elektrische Energie wird einer Schaltung 3 zugeführt. In der Schaltung 3 erfolgt eine Pegelanpassung an benötigt Versorgungsspannungspegel für den elektronischen Verbraucher 5. Zusätzlich oder alternativ sorgt die Schaltung dafür, daß der Akkumulator 2, in geeigneter Weise aufgeladen wird. Dies ist für den Fall ausgenommen, wenn anstelle eines Akkumulator oder Kondensator - der auch denkbar ist - eine nicht aufladbare Batterie eingesetzt ist. In diesem Fall sorgt die Schaltung 3 dafür, daß die gewonnene Energie dem Verbraucher 5 zugeführt wird und im gleichen Maße die Entnah me von Energie aus der Batterie reduziert wird.

Bei der Verwendung kann es günstiger sein die gewonnene Ener gie grundsätzlich dem Akkumulator oder Kondensator zuzufüh ren. Die Energie für das Betreiben des elektronischen Ver brauchers 5 erfolgt dann aus dem Akkumulator oder Kondensa tors.

Als weitere Ausgestaltung der Erfindung sei noch angegeben, daß der Aufnehmer 6 mit einem Zwischenspeicher verbunden sein kann. In diesem wird die mechanische Energie zwischengespei chert. Dies hat den Vorteil, daß die Wandlung von mechani scher Energie in elektrische Energie kontinuierlich erfolgen kann. So ist es möglich mittels eines Schüttelaufnehmers ent sprechend der beschleunigten Bewegung eine Feder zu spannen, die wiederum beispielsweise kontinuierlich einen Dynamo an treibt.

Bezugszeichenliste

1

Tragbares elektronisches Gerät

2

Energiespeicher

3

Ladeschaltung

4

Energiewandler

5

Elektronischer Verbraucher

6

Aufnehmer

7

Zwischenspeicher

Claims

1. Tragbares elektronisches Gerät mit:
einem aufladbaren Energiespeicher 2 zum Abspeichern von elektrischer Energie,
einem elektronischen Verbraucher 5, der durch die in dem Energiespeicher 2 gespeicherte Energie betreibbar ist,
gekennzeichnet durch
einen Energiewandler 4, der nicht-elektrische, nicht- strahlende Energie in elektrische Energie wandelt.

2. Tragbares elektronisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus nicht-elektrischer, nicht strahlender Energie ge wandelte elektrische Energie dem aufladbaren Energiespeicher 2 und/oder dem elektronischen Verbraucher 5 zuführbar ist.

3. Tragbares elektronisches Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiewandler 4 mechanische Energie in elektrisch Energie wandelt.

4. Tragbares elektronisches Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiewandler 4 als mechanische Energie eine Rotati onsbewegung in elektrische Energie wandelt.

5. Tragbares elektronisches Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiewandler 4 als mechanische Energie eine Be schleunigung in elektrische Energie wandelt.

6. Tragbares elektronisches Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiewandler 4 als mechanische Energie einen Druck in elektrische Energie wandelt.

7. Tragbares elektronisches Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, der Energiewandler 4 zum Wandeln des Drucks in elektrische Energie einen Piezowandler 41 aufweist.

8. Tragbares elektronisches Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiewandler 4 Wärme in elektrische Energie wandelt.

9. Tragbares elektronisches Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiewandler 4 zum Wandeln der Wärme in elektrische Energie ein Peltierelement 42 aufweist.

10. Tragbares elektronisches Gerät nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht-elektrische, nicht strahlende Energie von einem Aufnehmer aufgenommen und in einem Zwischenspeicher zwischen gespeichert wird und die zwischengespeichete nicht- elektrische, nicht-strahlende Energie dem Energiewandler 4 zugeführt wird.