DE102007008632A1

DE102007008632A1 - Schüttelbatterie

Info

Publication number: DE102007008632A1
Application number: DE200710008632
Authority: DE
Inventors: Stefan Bender; Daniel Wolpert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-02-22
Filing date: 2007-02-22
Publication date: 2008-08-28

Abstract

Schüttelbatterie (5) zum Umwandeln kinetischer Energie in elektrische Energie, wobei die elektrische Energie durch einen Schüttelvorgang der Schüttelbatterie, durch Induktion erzeugt und in einem Energiespeicher gespeichert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Schüttelbatterie als separates Bauteil gefertigt wird und deren Baugröße handelsüblicher Batterien entspricht.

Description

Bei der Erfindung handelt es sich um einen wiederaufladbaren Energiespeicher, insbesondere um eine Schüttelbatterie, die die beim Schüttelvorgang erzeugte kinetische Energie, durch einen in einer Spule laufenden Dauermagneten, in eine elektrische Spannung umwandelt.
Derartige Batterien können z. B. in Fernbedienungen für Fernseh-, Video- und Radiogeräte, in Taschenlampen usw. Verwendung finden.
Jährlich entstehen Unsummen an Sondermüll, durch die Verwendung von Batterien. Zudem werden nur rund 30% der umlaufenden Zellen ordnungsgemäß entsorgt, der Rest landet im Hausmüll. Des weiteren können herkömmliche Batterien nur einmal benutzt werden und für Akkumulatoren benötigt man externe Ladeeinrichtungen, um sie wieder aufzufrischen. Der regelmäßige Verbrauch der Batterien ist zusätzlich ein Kostenfaktor.
Die Erfindung ist problemlos gegen die herkömmlichen Batterien und Akkus austauschbar. Bei sachgemäßer Behandlung weist sie eine sehr hohe Lebensdauer auf. Da der Induktionsgenerator viele Batterien einsparen kann, wird die Umwelt ein gutes Stück entlastet. Außerdem spart die Erfindung Geld ein. Zur Ladung sind keine externen Ladeeinrichtungen notwendig. Sie hat die Maße gebräuchlicher Batterien und kann somit problemlos gegen alte Batterien ausgetauscht und in das Batteriefach eingesetzt werden. Durch das anschließende Schütteln des Gerätes, wird Energie erzeugt und die Fernbedienung kann solange betrieben werden, bis der Speicher entladen ist. Der Speicher muss nicht vollständig geladen werden, es genügen auch wenige Schüttelbewegungen um einige Umschaltvorgänge vornehmen zu können.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, durch die Schüttelbewegung elektrische Energie zu generieren. Diese wird anschließend genutzt, um Niedrigenergieverbraucher, wie z. B. eine Fernbedienung, zu betreiben. Dazu soll sie den generellen Batterieverbrauch deutlich verringern und die Umwelt schonen.
Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der 1 bis 2 erläutert.
Dabei zeigt die 1 eine Schnittzeichnung der Schüttelbatterie
2 ein elektrisches Blockschaltbild
Gemäß 1, setzt sich die Schüttelbatterie (5) aus einer aus Kunststoff gedrehten Spule (1) mit zwei einzelnen Kammern (1a) sowie einem einstückig angeformten Elektronikgehäuse (10) zusammen das eine axiale Verlängerung zum Spulenkörper bildet.
Im Elektronikgehäuse (10) befinden sich die Elektronikbauteile, wie z. B. Brückengleichrichter (7) und Kondensator (8), die durch entsprechende Drähte oder Leiterbahnen miteinander verbunden sind.
Im Übergangsbereich (12) zwischen Spulenkörper (1) und Elektronikgehäuse (10) befinden sich einerseits eine Verschlusskappe (13) mit Bohrung (14) zum Ausgleich der durch den Magnet (11) erzeugten komprimierten Luft sowie einer sich daran in axialer Richtung anschließenden, das Elektronikgehäuse (10) abdichtenden weitere Verschlusskappe (15). Die über die Verschlusskappe (13) durch die Bohrung (14) entweichende Luft, wird über seitliche Bohrungen (16) im Übergangsbereich zwischen Spulenkörper (1) und Elektronikgehäuse (10) abgeführt.
Die Anschlussstellen für den Plus- (17) und Minuspol (18), die die Verbindungen zwischen Batterie und Verbraucher, wie z. B. Fernbedienung etc., herstellen, befinden sich einerseits auf der Stirnseite des Spulenkörpers (1) und andererseits auf der gegenüberliegenden Seite, als Deckelabschluss (19) des Elektronikgehäuses (10).
Die als Deckelabschluss (20) ausgebildete Elektrode des Minuspols (18), weist ebenfalls eine Druckausgleichsbohrung, entsprechend der der Verschlusskappe (13) auf.
Der Deckelabschluss (19) trägt innenseitig die erforderlichen elektronischen Bauteile. Der Innenraum des Elektronikgehäuses kann, zur Erhöhung der Stabilität, mit einem elektrisch nicht leitenden Füllstoff ausgefüllt werden.
Jede der Spulenkammern (1a) ist mit einem Kupferlackdraht (6) bespult, die jeweils eine Induktionsspule (9) bilden. In der Bohrung des Spulenkörpers befindet sich ein Stabmagnet, durch dessen Bewegung eine Spannung in den einzelnen Kupferwindungen induziert wird. Die in den beiden Wicklungen der Induktionsspule (9) generierte Spannung, wird durch einen Brückengleichrichter (7) gleichgerichtet. Anschließend speichert ein Kondensator (8) die Summe der Energien, um sie an den Verbraucher abgeben zu können. Die Abmaße der Erfindung sowie die Spannungen, stimmen mit denen der handelsüblichen Batterien überein.
In 2 ist ein Blockschaltbild der Erfindung dargestellt. Die beiden Induktionsspulen sind jeweils über einen Brückengleichrichter mit einem Speicherbaustein verbunden, dessen Ausgang mit dem Verbraucher, im vorliegenden Falle mit den Stromversorgungsanschlüssen der Fernbedienung verbunden ist. Beim Speicherbaustein handelt es sich um einen oder mehrere Kondensatoren.
Gemäß einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel, können an den inneren Stirnflächen des Spulenkörpers kleine Zusatzmagnete angebracht werden, die zur Abfederung des Stabmagneten dienen. Dabei weisen die Zusatzmagnete eine Polarität auf, die gleich der Polarität des Stabmagneten ist.
Außerdem kann zum besseren Gleiten der Magnete innerhalb des Spulenkörpers eine Benetzung der Magnete mit Ferrofluid erfolgen.

Claims

Schüttelbatterie (5) zum Umwandeln kinetischer Energie in elektrische Energie, wobei die elektrische Energie durch einen Schüttelvorgang der Schüttelbatterie, durch Induktion erzeugt und in einem Energiespeicher gespeichert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Schüttelbatterie als separates Bauteil gefertigt wird und deren Baugröße handelsüblicher Batterien entspricht.
Schüttelbatterie (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus mindestens einem Spulenkörper (1) besteht, der mit Draht (6) bewickelt ist.
Schüttelbatterie (5) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der bewickelte Spulenkörper (1) in Zusammenarbeit mit einem Permanentmagneten (11), eine Induktionsspule (9) bildet.
Schüttelbatterie (5) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Inneren des Spulenkörpers (1) beweglich geführter Permanentmagnet (11), durch eine in Achsrichtung des Spulenkörpers (1) ausgeführte schüttelartige Bewegung hin- und herbewegt wird und dadurch eine Induktionsspannung erzeugt.
Schüttelbatterie (5) nach mindestens einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktionsspannung durch mindestens einen Gleichrichter (7) gleichgerichtet wird.
Schüttelbatterie (5) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die gleichgerichtete Spannung in mindestens einem Speicherbaustein (8), insbesondere einem Kondensator (8) gespeichert wird.
Schüttelbatterie (5) nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (1) aus zwei voneinander getrennten Kammern (1a) besteht, die jeweils eine eigene Wicklung (9) mit je einem Gleichrichter (7) aufweisen.
Schüttelbatterie (5) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum besseren Gleiten der Magnete (11), in der Bohrung der Spule, (2) ein Ferrofluid (flüssiges Eisen) eingesetzt wird.
Schüttelbatterie (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Anschläge des Permanentmagneten (7) an den Stirnflächen des Spulenkörpers (1), durch Anbringen kleiner Zusatzmagnete abgefedert werden.
Schüttelbatterie (5) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Polaritäten der Zusatzmagnete der jeweiligen Polarität des Permanentmagneten (11) gleich sind.
Schüttelbatterie (5) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckelabschluss (20) des Spulenkörpers (1) sowie die Verschlusskappe (13) der anderen Spulenseite, Druckausgleichsbohrungen aufweisen.
Schüttelbatterie (5) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Ende des Spulenkörpers (1) in ein einstückig angeformtes Elektronikgehäuse (10) übergeht und die elektronischen Bauteile enthält.
Schüttelbatterie (5) nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikgehäuse (10) mit elektrisch nichtleitendem Füllstoff ausgefüllt ist.