DE10330024A1 - Aufladung eines Mobilfunkendgerät-Akkus - Google Patents
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Abstract
Eine autarke, universelle Aufladung eines Akkus wird ermöglicht durch ein Mobilfunkendgerät (1) mit einer Ladevorrichtung (3-7) zum Aufladen eines Akkus (2), dadurch gekennzeichnet, dass das (1) eine mit der Ladevorrichtung (7) verbindbare Bewegungsenergieumwandlungseinrichtung (8, 9) zum Umwandeln von Bewegungsenergie einer Mobilfunkendgerätkomponente (2) in elektrische Energie zur Aufladung des Akkus (2) umfasst.
Description
- Die Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren zum Aufladen eines Mobilfunkendgerät-Akkumulators.
- Mobilfunkendgeräte für Mobilfunknetze (wie beispielsweise GSM-Netze, GPRS-Netze, TDMA-Netze, CDMA-Netze, WCDMA-Netze, TDCDMA-Netze, TDSCDMA-Netze etc.) werden üblicherweise über aufladbare Akkus mit elektrischer Energie versorgt. Dem Fachmann sind Ladevorrichtungen zum elektrischen Aufladen eines Akkus in einem Mobilfunkendgerät bekannt, bei welchen das Mobilfunkendgerät mit einem durch ein Stromnetz (220V/110V etc.) gespeisten Ladeanschluss über verschiedene Adaptervorrichtungen unterschiedlicher Ausgestaltung für verschiedene Stromnetze (100V/220V) verbindbar ist.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Laden eines Akkus in einem Mobilfunkendgerät möglichst netzunabhängig zu gestalten. Die Aufgabe wird jeweils durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst.
- Indem erfindungsgemäß ein Akku in einem Mobilfunkendgerät unter Umwandlung der Bewegungsenergie (relativ zwischen dem Akku und dem Mobilfunkendgerät) des Akkus in elektrische Energie aufgeladen wird, ist der Akku völlig unabhängig von öffentlichen elektrischen Stromversorgungsnetzen und kann allein durch hinreichende Bewegung eines in einem Mobilfunkendgerät befindlichen Akkus aufgeladen werden.
- Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Akku im Mobilfunkendgerät mit mindestens einem rotativen Freiheitsgrad gelagert, insbesondere exzentrisch (mit einem relativ zu einer Drehachse des Akkus versetzten Schwerpunkt 4 des Akkus), so dass durch Bewegung des Handys ausgelöste rotative Bewegung des exzentrisch gelagerten Akkus bzw. damit verbundene rotative Energie des Akkus durch eine Bewegungsenergieumwand lungseinrichtung in elektrische Energie zur Ladung des Akkus umgewandelt werden kann. Dabei wird vorzugsweise eine am Akku und am Mobilfunkendgerät festgelegte Spuleneinrichtung (mit einer Spule sowie einer zweiten Spule oder einem Permanentmagneten) verwendet, um Bewegungsenergie des Akkus aufgrund einer Relativbewegung eines Magnetfeldes B zu einer Spule
8 in elektrische Energie umzuwandeln. - Nach einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist der Akku translatorisch in mindestens eine Richtung auf einem Schlitten relativ zum Mobilfunkendgerät verschiebbar angeordnet, wobei ebenfalls eine oder mehrere Spuleneinrichtungen zur Umwandlung von Bewegungsenergie des Akkus in elektrische Energie zur Ladung des Akkus vorgesehen sein können.
- Eine elektrische Verbindung zwischen dem Akku und dem Mobilfunkendgerät zur Stromversorgung des Mobilfunkendgerätes durch den Akku und/oder Aufladung des Akkus kann durch eine Ladevorrichtung umfassend am Akku einerseits und am Mobilfunkendgerät andererseits festgelegte Schleifkontakte realisiert sein; in einem einfachen Fall kann die Ladevorrichtung auch der Anschluss des Akkus an die Bewegungsenergieumwandlungeinrichtung sein.
- Ein Vorteil einer Spuleneinrichtung zur Umwandlung von Bewegungsenergie des Akkus in elektrische Energie zum Laden des Akkus ist, dass eine derartige Spulenanordnung gleichzeitig als Vibrations-Alarmvorrichtung des Mobilfunkendgerätes verwendet werden kann, die insbesondere für einen Vibrationsalarm den Akku durch (dem Akku entnommene) elektrische Energie über die Spulenanordnung relativ zum Mobilfunkendgerät in Bewegung setzen kann.
- Zweckmäßig ist zur Ladung eines Gleichspannungsakkus eine Gleichrichtungseinrichtung zum Gleichrichten der von der Bewegungsenergieumwandlungseinrichtung abgegebenen Spannung in Gleichspannung vorgesehen.
- Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Dabei zeigt
-
1 schematisch eine erfindungsgemäße Anordnung zum Aufladen eines Akkus. -
1 zeigt schematisch im Querschnitt für das Verständnis der Erfindung relevante Komponenten eines Mobilfunkendgerätes1 . Aufbau und Funktion von Mobilfunkendgeräten sind dem Fachmann an sich (z.B. aus www.ETSI.org betreffend den GSM Standard oder aus anderen Standards) bekannt, so dass hier nur für die Erfindung relevante Komponenten beschrieben werden müssen. - Der Akku
2 des Mobilfunkendgerätes ist im in1 vorliegenden Beispiel um eine Drehachse3 relativ zum Mobilfunkendgerät1 drehbar gelagert. Dabei ist der Schwerpunkt des Akkumulators2 senkrecht zur Drehachse3 versetzt (beispielsweise durch eine zur Mitte des Akkus versetzte Anordnung auf der Drehachse oder durch Anbringen eines Gewichtes am Akku). - Eine elektrische Verbindung zwischen dem Akku
2 und dem Mobilfunkendgerät1 kann beispielsweise durch einen Schleifkontakt5 am Mobilfunkendgerät1 (beispielsweise ein zentrisch zur Rotationsachse3 des Akkus angeordneter Schleifring5 ) und einen den Schleifring5 berührenden Schleifkontakt6 am Akku2 für jeden der Pole des Akkus2 vorgesehen sein, so dass über die Schleifkontakte das Mobilfunkendgerät mit Strom vom Akku versorgt werden kann und der Akku durch eine (zweckmäßig im Mobilfunkendgerät angeordnete oder am Akkus festgelegte) Ladeeinrichtung aufgeladen werden kann. - Die Umwandlung von rotativer Bewegungsenergie des Akkus in elektrische Energie kann z.B. durch einen an sich dem Fachmann bekannten Stromgenerator erfolgen. Hierfür kann eine Spuleneinrichtung vorgesehen sein. Die Spuleneinrichtung kann z.B. eine Spule
9 (z.B. seitens des Mobilfunkendgerätes) und eine weitere Spule8 (z.B. seitens des Akkus) oder einen oder meh rere Permanentmagnete umfassen, so dass zwei Spulen oder eine Spule und ein Permanentmagnet relativ zu einander bewegt werden, so dass aufgrund einer Magnetfeldbewegung elektrische Spannung in einer Spule erzeugt wird, welche über eine an sich bekannte Gleichrichteranordnung (beispielsweise mit zwei Dioden und ggf. einem Kondensator) erforderlichenfalls gleichgerichtet werden kann und zur Aufladung des Akkumulators2 (ggf. über Schleifkontakte etc.) verwendet werden kann. - Da ein Akku eine relativ hohe Masse haben kann, kann aus seiner Bewegung relativ viel Energie gewonnen werden, um ihn aufzuladen. Ein erfindungsgemäßes Mobilfunkendgerät ist autark und unabhängig von einer Stromversorgung durch öffentliche Stromversorgungsnetze.
- Anstatt der dargestellten Umwandlung rotativer Energie, die der Akku relativ zum Mobilfunkendgerät beim Bewegen des Mobilfunkendgerätes aufgrund einer Unwucht des Akkumulators gewinnt, kann auch Bewegungsenergie einer Längsbewegung (=translatorischen Bewegung) des Akkus in elektrische Spannung (elektrische Energie) umgewandelt werden, um den Akku
2 aufzuladen.
Claims (16)
- Mobilfunkendgerät (
1 ) mit einer Ladevorrichtung (3–7 ) zum Aufladen eines Akkus (2 ), dadurch gekennzeichnet, dass es (1 ) eine mit der Ladevorrichtung (7 ) verbindbare Bewegungsenergieumwandlungseinrichtung (8 ,9 ) zum Umwandeln von Bewegungsenergie einer Mobilfunkendgerätkomponente (2 ) in elektrische Energie zur Aufladung des Akkus (2 ) umfasst. - Mobilfunkendgerät (
1 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladevorrichtung eine Gleichrichtungseinrichtung (7 ) zum Gleichrichten der von der Bewegungsenergieumwandlungseinrichtung (8 ,9 ) abgegebenen elektrischen Spannung umfasst. - Mobilfunkendgerät (
1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mobilfunkendgerätkomponente (2 ) ein Akku (2 ) ist, dessen durch Bewegung des Akkus relativ zum Mobilfunkendgerät (1 ) bedingte Bewegungsenergie in elektrische Energie zur Aufladung (7 ) des Akkus (2 ) und/oder zur Stromversorgung des Mobilfunkendgerätes (1 ) verwendbar ist. - Mobilfunkendgerät (
1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das der Akku (2 ) im Mobilfunkendgerät (1 ) um eine Drehachse (3 ) relativ zum Mobilfunkendgerät (1 ) drehbar, insbesondere exzentrisch drehbar, gelagert ist. - Mobilfunkendgerät (
1 ) nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass eine am Akku (2 ) und am Mobilfunkendgerät (1 ) jeweils festgelegte Spuleneinrichtung (8 ,9 ) vorgesehen ist, um Bewegungsenergie des Akkus in elektrische Energie umzuwandeln. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Akku (
2 ) einerseits und am Mobilfunkendgerät (1 ) andererseits festgelegte Schleifkontakte (6 ,5 ) zur elektrischen Verbindung zur Stromversorgung des Mobilfunkendgeräte (1 ) durch den Akku (2 ) und/oder zur Aufladung des Akkus (2 ) durch die Ladeeinrichtung (7 ) vorgesehen sind. - Mobilfunkendgerät (
1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Akku (2 ) relativ zum Mobilfunkendgerät (1 ) in mindestens eine Längsrichtung verschiebbar gelagert ist und eine Bewegungsenergieumwandlungseinrichtung (8 ,9 ), insbesondere eine Spuleneinrichtung, zum Umwandeln von translatorischer Bewegungsenergie in elektrische Energie vorgesehen ist. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mobilfunkendgerät (
1 ) eine autarke Ladevorrichtung zum Laden eines Akkus (2 ) ohne externes Ladegerät aufweist. - Mobilfunkendgerät (
1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Akku (2 ) austauschbar ist. - Mobilfunkendgerät (
1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vibrations-Alarmvorrichtung des Mobilfunkendgerätes (1 ) eine am Mobilfunkendgerät (1 ) und am Akku (2 ) vorgesehene Spulenanordnung (5 ,6 ) umfasst, welche Spulenanordnung (5 ,6 ) auch zum Umwandlung von Bewegungsenergie in elektrische Energie zur Aufladung des Akkus (2 ) vorgesehen ist. - Verfahren zum elektrischen Aufladen eines in einem Mobilfunkendgerät (
1 ) befindlichen Akkus (2 ), dadurch gekennzeichnet, dass kinetische Energie eines relativ zum Mobilfunkendgerät (1 ) beweglich in diesem (1 ) gelagerten Akkus (2 ) in elektrische Energie umgewandelt (5 ,6 ,7 ) wird, und dass mit der elektrischen Energie der Akku (2 ) aufgeladen wird. - Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stromgleichrichtung erfolgt.
- Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass rotative Energie des Akkus (
2 ) in elektrische Energie umgewandelt wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 11–13, dadurch gekennzeichnet, dass translatorische Bewegungsenergie des Akkus (
2 ) in elektrische Energie umgewandelt wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 11–14, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspeisung elektrischer Energie in den Akku (
2 ) zu dessen Aufladung vom Mobilfunkendgerät (1 ) über eine Spulenanordnung (5 ,6 ) zum Akku (2 ) erfolgt. - Verfahren nach einem der Ansprüche 11–14, dadurch gekennzeichnet, dass in einer mit dem Akku (
2 ) mechanisch verbundenen Spulenanordnung (5 ,6 ) erzeugte elektrische Energie von dieser direkt oder über eine am Akkumulator (2 ) angeordnete Gleichrichteranordnung in den Akkumulator (2 ) eingespeist wird.
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