DE112014006153T5

DE112014006153T5 - Vorrichtung zur Stromerzeugung an einem Fahrrad

Info

Publication number: DE112014006153T5
Application number: DE112014006153.0T
Authority: DE
Inventors: Wen-Sung Lee
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-04-17
Filing date: 2014-04-17
Publication date: 2016-11-03
Also published as: WO2015157967A1

Abstract

Eine Vorrichtung zur Stromerzeugung an einem Fahrrad besteht aus einer Packung mit einem piezoelektrischen Erzeugungs-Chip (3), einer Speichereinheit (4) und einem Leistungsausgangsanschluss (5), der in dieser aufgenommen ist. Der piezoelektrischer Erzeugungs-Chip (3) und die Speichereinheit (4) sind elektrisch mit dem Leistungsausgangsanschluss (5) verbunden. Der piezoelektrische Erzeugungs-Chip (3) erkennt die Vibrationen während dem Radfahren und erzeugt einen elektrischen Strom, der über eine drahtlose oder verdrahtete Verbindung in der Speichereinheit (4) gespeichert. Der Leistungsausgangsanschluss (5) versorgt das am Fahrrad (2) montierte Zubehör mit elektrischem Strom.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Technisches Umfeld
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Stromerzeugung an einem Fahrrad, insbesondere zur Nutzung der Vibrationen während dem Radfahren, um damit den Strom zu erzeugen und mit diesem das am Fahrrad montierte Zubehör mit Strom zu versorgen.
2. Stand der Technik
Für Fahrräder wurde verschiedenes Zubehör entwickelt, wie beispielsweise Lampen, Erkennungsgeräte zum Feststellen des Atems des Radfahrers, des Herzschlages, Herzrhythmus‘ und weitere Anwendungen. Das meiste Zubehör wird mit elektrischem Strom versorgt, der von Batterien geliefert wird. Der Umgang mit verbrauchten Batterien kann jedoch für die Umwelt problematisch sein, da die in den Batterien vorhandenen Metalle und chemischen Elemente umweltbelastend sind. Manche der Entwickler entwickeln eine Methode zum Speichern des elektrischen Stroms in einer Speichereinheit, die an den Fahrrädern montiert ist. Die Kapazität für die Speichereinheit ist jedoch eingeschränkt, wobei der Radfahrer die Steckerbuchsen oder mit USBs anschließen müssen, um den elektrischen Strom zu empfangen. Eventuell sind auch keine notwendige praktische Steckerbuchsen oder USBs verfügbar.
Wenn die vorne am Fahrrad montierte Lampe oder die Bremslampe hinten am Fahrrad nicht richtig mit Strom versorgt werden, besteht für Radfahrer ein potentielles Risiko eines Zusammenstoßes mit anderen Fahrzeugen oder dass sie das Fahrrad versehentlich in ein Gebüsch oder in Schlaglöcher auf der Straße fahren. Dadurch können nicht nur Radfahrer, sondern auch Fußgänger verletzt werden.
Mit der vorliegenden Erfindung soll eine Vorrichtung zur Stromerzeugung an einem Fahrrad geschaffen werden, mit dem die während dem Radfahren auftretenden Vibrationen übertragen werden sollen, um einen elektrischen Strom erzeugen, mit dem das am Fahrrad erzeugte Zubehör versorgt wird.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Stromerzeugung an einem Fahrrad und umfasst eine Packung mit einem piezoelektrischen Erzeugungs-Chip, einer Speichereinheit und mit einem in diesem aufgenommenen Leistungsausgangsanschluss. Der piezoelektrische Erzeugungs-Chip und die Speichereinheit sind elektrisch mit dem Leistungsausgangsanschluss verbunden. Der piezoelektrische Erzeugungs-Chip erkennt die Vibrationen während dem Radfahren und erzeugt den elektrischen Strom, der über eine drahtlose oder verdrahtete Verbindung in der Speichereinheit gespeichert wird. Der Leistungsausgangsanschluss versorgt das am Fahrrad montierte Zubehör mit elektrischem Strom.
Vorzugsweise ist die Packung auf der Unterseite eines Sattels, an Sattelschienen oder an eine Sattelstange eines Fahrrades und nahe am Sattel befestigt.
Vorzugsweise besteht die Packung aus einem Verbindungsteil gegenüber den Sattelschienen auf der Unterseite des Sattels. Der Verbindungsteil besteht aus mindestens einem Positionierglied, das an den Sattelschienen des Sattels befestigt ist.
Vorzugsweise ist an beiden Enden des mindestens einen Positioniergliedes ein Verbindungsglied befestigt. Nach dem Befestigen des mindestens einen Positioniergliedes am Verbindungsteil werden die Verbindungsglieder an die Sattelschienen des Sattels befestigt.
Vorzugsweise werden Einsteck- bzw. Steckglieder als Verbindungsglieder verwendet.
Vorzugsweise werden Klettverschlussstreifen als Verbindungsglieder verwendet.
Vorzugsweise werden magnetische Elemente als Verbindungsglieder verwendet.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beschreibung mit Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen, die rein zum Zweck der Illustrierung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung zeigen, offensichtlicher dargestellt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 stellt ein Blockdiagramm in der Packung der Vorrichtung zur Stromerzeugung an einem Fahrrad der vorliegenden Erfindung dar;
2 zeigt, dass die Packung der Vorrichtung zur Stromerzeugung an einem Fahrrad der vorliegenden Erfindung an einer Unterseite eines Fahrradsattels befestigt ist;
3 zeigt eine Explosionsansicht zum Darstellen der Packung der Vorrichtung zur Stromerzeugung an einem Fahrrad der vorliegenden Erfindung, des Verbindungsteils und der Positionierglieder an der Packung;
4 zeigt ein Fahrrad bei der Nichtbenutzung, wobei mit der Vorrichtung zur Stromerzeugung an einem Fahrrad der vorliegenden Erfindung kein Strom erzeugt wird;
5 zeigt die Benutzung des Fahrrades, wobei mit der Vorrichtung zur Stromerzeugung an einem Fahrrad der vorliegenden Erfindung Strom erzeugt, um Lampe mit Strom zu versorgen;
6 zeigt, dass das Fahrrad beim Fahren auf dem Boden mit dem Vorder- und Hinterrad die Aufschläge und Vibrationen an den Fahrradsattel übertragen werden;
7 zeigt eine perspektivische Ansicht zum Darstellen, dass die Vorrichtung zur Stromerzeugung an einem Fahrrad der vorliegenden Erfindung an der Unterseite des Fahrradsattels befestigt ist, und
8 zeigt eine perspektivische Ansicht zum Darstellen, dass die Vorrichtung zur Stromerzeugung an einem Fahrrad der vorliegenden Erfindung an der Fahrradsattelstange befestigt ist.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
Die 1 bis 4 zeigen, dass die Vorrichtung zur Stromerzeugung an einem Fahrrad 1 der vorliegenden Erfindung eine Packung mit einem piezoelektrischen Erzeugungs-Chip 3, einer Speichereinheit 4 und mit einem in diesem aufgenommenen Leistungsausgangsanschluss 5 umfasst. Der piezoelektrische Erzeugungs-Chip 3 und die Speichereinheit 4 sind elektrisch mit dem Leistungsausgangsanschluss 5 verbunden. Der piezoelektrische Erzeugungs-Chip 3 erkennt die Vibrationen beim Radfahren und erzeugt elektrischen Strom, der über eine drahtlose oder verdrahtete Verbindung in der Speichereinheit 4 gespeichert wird. Vom Leistungsausgangsanschluss 5 wird das am Fahrrad montierte Zubehör, z.B. eine Lampe, mit elektrischem Strom versorgt.
Das Fahrrad wird beim Befahren je nach einer Straßenfläche vibriert, wobei die Stärke der Vibrationen auch vom Gewicht des Radfahrers abhängt, wobei die Vibrationen an den piezoelektrischen Erzeugungs-Chip 3 übertragen werden, der dann mit dem piezoelektrischen Effekt einen elektrischen Strom erzeugt. Der piezoelektrische Effekt ist ein Austausch zwischen der mechanischen und der elektrischen Energie. Der piezoelektrische Effekt weist eine positive und eine negative Piezoelektrizität auf. Die Vibration, wie beispielsweise Tonwellen, können den piezoelektrischen Erzeugungs-Chip 3 zum Vibrieren bringen, mit dem dann der elektrische Strom erzeugt wird, um damit das am Fahrrad 2 montierte Zubehör mit Strom zu versorgen. Der piezoelektrischer Erzeugungs-Chip 3 dieses Ausführungsbeispiels ist ein keramischer piezoelektrischer Erzeugungs-Chip aus Bariumtitanat. Der piezoelektrische Effekt wurde zuerst in Bariumtitanat entdeckt, wobei Bariumtitanat-Keramik durch Sintern jedoch schwierig zu gewinnen ist. Eine Phasenänderung findet statt im Bereich, in dem der Curiepunkt 120 Grad Celsius und die Raumtemperatur 5 Grad Celsius betragen. Selbst bei einer Änderung des Inhalts des Bariumtitanats ist die Piezoelektrizität dennoch niedrig. Die Bariumtitanat-Keramik wird weitverbreitet für piezoelektrische Erzeugungs-Chips 3 verwendet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Stromerzeugung an einem Fahrrad wird an die Unterseite eines Sattels 21, an Sattelschienen oder an die Sattelstange an einem Fahrrad 2 befestigt, wobei die Packung wie in den 7 und 8 nahe am Sattel 21 montiert ist. Die Packung besteht aus einem Verbindungsteil 11 gegenüber den Sattelschienen auf der Unterseite des Sattels 21. Der Verbindungsteil 11 besteht aus mindestens einem Positionierglied 6, das an den Sattelschienen des Sattels 21 befestigt ist. An beiden Enden des mindestens einen Positionierglieds 6 ist ein Verbindungsglied 61 befestigt. Beim Befestigen der Packung an die Sattelschienen werden die Sattelschienen mit mindestens einem Positionierglied 6 eingehüllt, wonach die Verbindungsglieder 61 aneinander befestigt werden, um die Installation zu Ende zu führen. Als Verbindungsglieder 61 werden ein Einsteck- bzw. ein Steckglied, Klettverschlussstreifen oder magnetische Elemente verwendet. Durch das Befestigen der Verbindungsglieder 61 kann die Packung der Vorrichtung zur Stromerzeugung an einem Fahrrad 1 leicht am Sattel 21 befestigt werden, um die Vibrationen beim Radfahren aufzunehmen.
Zur Auswahl steht eine Vielzahl an Zubehör für Fahrräder, wie beispielsweise Lampen 7, Erkennungsgeräte zum Feststellen des Atems des Radfahrers, des Herzschlages, Herzrhythmus‘ und weitere Anwendungen, wobei mit dem mit der vorliegenden Erfindung erzeugten Strom ebenfalls Mobilgeräte geladen werden können. Die 6 zeigt, dass das Fahrrad mit dem Vorder- und Hinterrad auf der Bodenfläche gefahren wird und der Radfahrer auf dem Sattel 21 sitzt. Die Aufschläge und Vibrationen werden beim Fahren auf der Straße an den Fahrradsattel 21 übertragen. Die auf der Unterseite des Sattels 21 befestigte erfindungsgemäße Vorrichtung zur Stromerzeugung an einem Fahrrad 1 nimmt die Aufschläge und Vibrationen auf, um den elektrischen Strom wie oben beschrieben zu erzeugen. Es soll angemerkt werden, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Stromerzeugung an einem Fahrrad 1 an die Sattelschienen des Sattels 21 oder direkt auf die Unterseite des Sattels 21 befestigt werden kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Stromerzeugung an einem Fahrrad 1 lässt sich leicht installieren und erzeugt den elektrischen Strom einfach durch Vibrieren. Es werden keine Batterien benötigt.
Trotz der Darstellung und Beschreibung des Ausführungsbeispiels nach der vorliegenden Erfindung wird es dem Fachmann auf diesem Gebiet offensichtlich, dass weitere Ausführungsbeispiele geschaffen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims

Eine Vorrichtung zur Stromerzeugung an einem Fahrrad, umfassend: eine Packung mit einem piezoelektrischen Erzeugungs-Chip (3), einer Speichereinheit (4) und mit einem Leistungsausgangsanschluss (5); der piezoelektrischer Erzeugungs-Chip (3) und die Speichereinheit (4) elektrisch mit dem Leistungsausgangsanschluss (5) verbunden sind; der piezoelektrischer Erzeugungs-Chip die Vibrationen beim Radfahren erkennt und elektrischen Strom erzeugt, der über eine drahtlose oder verdrahtete Verbindung in der Speichereinheit (4) gespeichert wird; vom Leistungsausgangsanschluss (5) das am Fahrrad (2) montierte Zubehör mit elektrischem Strom versorgt wird.
Der Vorrichtung zur Stromerzeugung an einem Fahrrad nach Anspruch 1, wobei die Packung auf einer Unterseite des Sattels (21), an den Sattelschienen oder an der Sattelstange des Fahrrads (2) und nahe am Sattel (21) befestigt ist.
Der Vorrichtung zur Stromerzeugung an einem Fahrrad nach Anspruch 2, wobei die Packung aus einem Verbindungsteil (11) besteht, das gegenüber den Sattelschienen auf der Unterseite des Sattels (21) angeordnet ist, wobei der Verbindungsteil (11) mindestens ein Positionierglied (6) aufweist, das an den Sattelschienen des Sattels (21) befestigt ist.
Der Vorrichtung zur Stromerzeugung an einem Fahrrad nach Anspruch 3, wobei an jedem der beiden Enden des mindestens einen Positionierglieds (6) ein Verbindungsglied (61) befestigt ist und die Verbindungsglieder (61) nach dem Befestigen des mindestens einen Positionierglieds (6) am Verbindungsteil (61) an den Sattelschienen des Sattels (21) befestigt werden.
Der Vorrichtung zur Stromerzeugung an einem Fahrrad nach Anspruch 4, wobei die Verbindungsglieder (61) als Einsteck- bzw. als Steckglieder gebildet sind.
Der Vorrichtung zur Stromerzeugung an einem Fahrrad nach Anspruch 4, wobei Klettverschlussstreifen als Verbindungsglieder (61) verwendet werden.
Der Vorrichtung zur Stromerzeugung an einem Fahrrad nach Anspruch 4, wobei die Verbindungsglieder (61) als magnetische Elemente gebildet sind.