RU2807662C2 - Способ генерирования и накопления электрической энергии и предмет мебели - Google Patents

Abstract

Группа изобретений относится к способу генерирования и накопления электрической энергии и к предмету мебели. Способ генерирования и накопления электрической энергии содержит этап генерирования электрической энергии за счет перемещения компонента предмета мебели, выполненного с возможностью перемещения пользователем. Способ генерирования и накопления электрической энергии также содержит этап накопления генерируемой таким образом электрической энергии в электрическом аккумуляторе, размещенном на предмете мебели. Накопленную электрическую энергию используют для перемещения компонента. Технический результат направлен на снижение зависимости от напряжения электросети. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к системе управления энергией для предмета мебели (например, для предмета интерьера).

В области мебели известны, например, раздвижные системы для дверей, которые оснащены амортизирующими и возвратными элементами, например пневматическими или масляными амортизаторами и возвратными пружинами. По соображениям стандартизации размеры этих элементов рассчитываются на основе веса и размеров дверей, обычно используемых на рынке, чьи размеры не обеспечивают оптимальной работы в любых условиях. Другой недостаток состоит в том, что динамический отклик механических демпфирующих и возвратных элементов трудно изменять в процессе использования, и в каждом случае он устанавливается на этапе проектирования с небольшой свободой настройки.

Понятно, что вместо этого было бы предпочтительно иметь более функционально гибкие системы.

Некоторые из вышеупомянутых систем питаются от сети и используют электрический двигатель. Потреблением электрической энергии нельзя пренебречь, при этом отсутствует настоящая стандартизация, например, по напряжению электросети, различающемуся в разных странах.

DE 202004007170 раскрывает систему для торможения створки.

Основная задача изобретения - улучшить данный уровень техники.

Другой задачей является создание системы для предметов мебели, которая получает питание от сети и является более гибкой в функциональном отношении, с улучшенным потреблением энергии, не зависящим от сетевого напряжения.

Также предложен способ управления энергией с этапами

(i) генерирования электрической энергии за счет перемещения компонента предмета мебели, выполненного с возможностью перемещения пользователем,

(ii) накопления генерируемой таким образом электрической энергии в электрическом аккумуляторе, размещенном на предмете мебели.

Таким образом, возможно генерировать электрическую энергию для предмета мебели и внутри него, независимо от наличия или совместимости электросети общего пользования.

В предпочтительном варианте способа электрическую энергию получают путем преобразования кинетической энергии компонента в электрическую энергию. Когда компонент находится в свободном движении, он обладает кинетической энергией, которая может быть преобразована в электрическую энергию, например, с помощью электрического двигателя или динамо-машины, используемых в качестве генератора.

В предпочтительном варианте способа электрическую энергию получают путем преобразования механической работы, прикладываемой пользователем к компоненту для его перемещения. Когда компонент перемещается вручную, механическая работа пользователя с компонентом может использоваться для генерирования электрической энергии, например, с помощью электрического двигателя или динамо-машины, используемых в качестве генератора.

Накопленную электрическую энергию используют для перемещения компонента, в частности, для питания поворотного электрического двигателя или линейного привода, подключенного к компоненту. Таким образом, можно получить преимущество, заключающееся в том, что компонент перемещается энергетически автономным образом относительно электросети общего пользования.

В более предпочтительном варианте осуществления способа динамическое поведение привода или электрического двигателя, питаемого указанной накопленной энергией, запрограммировано для задания заранее заданного курса движения или траектории компонента. Например, накопленная электрическая энергия может использоваться для перемещения компонента в соответствии с запрограммированным или программируемым динамическим образцом (например, скоростью и/или ускорением). В частности, динамический образец содержит линейные изменения скорости и/или ускорения и/или моменты включения.

В предпочтительном варианте способа начальный и/или конечный момент этапа (i) и/или (ii) устанавливается как функция положения компонента вдоль его хода. Или момент начала и/или окончания вышеупомянутого этапа электрического торможения или приведения в действие/перемещения компонента устанавливается как функция положения компонента вдоль его хода. Таким образом, можно запрограммировать динамическое поведение компонента во время его движения.

В предпочтительном варианте способа накопленная электрическая энергия используется для питания источника освещения компонента и/или предмета мебели, и/или электрических компонентов или электрических нагрузок, установленных на предмете мебели.

Таким образом, преимущества энергосбережения распространяются на дополнительные компоненты.

Другой аспект изобретения относится к предмету мебели, содержащему:

- компонент, выполненный с возможностью перемещения пользователем,

- средство - или генератор - для генерирования электрической энергии за счет перемещения компонента,

- электрический аккумулятор, размещенный на предмете мебели для накопления преобразованной таким образом электрической энергии.

Предмет мебели содержит средства - или электронный преобразователь - для преобразования кинетической энергии компонента в указанную электрическую энергию.

В предпочтительном варианте предмет мебели содержит потребителя электричества, например поворотный электрический двигатель (например, бесщеточный двигатель) или электрический линейный привод, который подключен к компоненту и получает питание от электрического аккумулятора, чтобы иметь возможность перемещать компонент.

В предпочтительном варианте предмет мебели содержит программируемый процессор для управления накоплением электрической энергии в аккумуляторе и/или потоком электрической энергии от аккумулятора к потребителю электричества для управления работой потребителя электричества.

В предпочтительном варианте процессор запрограммирован для управления потребителем электричества, чтобы наложить динамический образец на/к компонент(у) (например, скорость и/или ускорение). В частности, динамический образец содержит линейные изменения скорости и/или ускорения и/или моменты включения для потребителя электричества.

В предпочтительном варианте предмет мебели содержит интерфейс беспроводной связи, например Wi-Fi или Bluetooth, который подключен к программируемому процессору, причем программируемый процессор запрограммирован на получение от интерфейса данных или команд настройки для динамики перемещения компонента.

В предпочтительном варианте предмет мебели содержит датчик положения для определения положения компонента вдоль его хода, причем датчик подключен к программируемому процессору, причем программируемый процессор запрограммирован на получение данных о положении от датчика и управление динамикой движения компонента в виде функции данных о положении.

Например, датчик положения представляет собой датчик относительного положения, например, расположенный на электрическом двигателе, или часть двигателя (например, датчик на эффекте Холла). Или датчик положения реализован посредством программирования микропроцессора, который посредством датчика определяет ток, потребляемый одной или более фазами двигателя, и на основе полученных данных вычисляет положение компонента вдоль его хода.

Компонент предмета мебели не ограничивается конкретными случаями и может представлять собой, например, передвижную и/или поднимаемую створку, выдвижной ящик или полку.

Преимущества изобретения станут более понятными из следующего ниже описания предпочтительного примера системы, данного со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

- на фиг. 1 представлена блок-схема электронной системы, установленной в предмете мебели;

- на фиг. 2 показан трехмерный вид моторизованной скользящей опоры предмета мебели.

На чертежах одинаковые номера обозначают идентичные или концептуально похожие части, а элементы описываются как при использовании.

На фиг. 1 схематично показана система MC управления энергией, установленная в предмете мебели (не показан), оснащенном стандартным перемещаемым компонентом C, например створкой.

Перемещаемый компонент C соединен с преобразователем CONV энергии и с электрическим приводным элементом M. Преобразователь CONV энергии действует для преобразования перемещения компонента C в электрическую энергию, которая затем накапливается в электрическом аккумуляторе B, а приводной элемент M действует для перемещения компонента C.

Стрелки указывают поток энергии или сигнала.

Микропроцессор U управляет преобразователем CONV энергии и подключен к электронному силовому каскаду PW (например, инвертору) для управления потоком энергии питания для двигателя M, отводимой из электрического аккумулятора B.

Предпочтительно микропроцессор U соединен с датчиком S, конфигурированным для определения положения компонента C вдоль его хода. Таким образом, микропроцессору U легче определить, нужно ли и как управлять преобразователем CONV энергии для передачи электрической энергии в аккумулятор B.

Таким образом, в целом система работает как описано ниже.

Во время ручного перемещения компонента C микропроцессор U вмешивается, чтобы привести в действие преобразователь CONV энергии, чтобы генерировать электрическую энергию из такого перемещения и накапливать ее в электрическом аккумуляторе B.

Впоследствии накопленная энергия может использоваться, например, для перемещения компонента C, и для этой цели микропроцессор U управляет электронным каскадом PW для питания приводного элемента M.

Предпочтительно микропроцессор U подключен к каскаду W беспроводной связи, через который можно принимать извне данные настройки для системы, например временные или динамические профили для компонента C.

На фиг. 2 показано применение системы MC.

Опора для мебельной двери 32 обозначена номером 30.

Опора 30, соответствующая компоненту C на фиг. 1, выполнена с возможностью скольжения по направляющей для горизонтального перемещения створки 32 вперед и назад (вдоль оси X) относительно отсека предмета мебели.

Опора 30 содержит кронштейн 34, на котором закреплено с возможностью вращения колесо 36. Колесо 36 является частью ротора электрического, например бесщеточного, двигателя, подключенного к электрической батарее.

Опора 30 также содержит электронный модуль для управления потоком энергии от электрического двигателя к электрической батарее и наоборот.

Когда человек толкает створку 32, колесо 36 вращается на направляющей и генерирует электрическую энергию, которая, в результате действия электронного модуля, накапливается в электрической батарее.

На последующем этапе электронный модуль работает для питания от электрической батареи двигателя, содержащегося в опоре 30, и колесо 36 теперь становится движителем для скольжения створки 32.

Преобразователь CONV энергии и электрический приводной элемент M также могут совпадать, как в случае электрического двигателя, используемого в качестве привода, или генератора электрической энергии.

Claims (29)

1. Способ генерирования и накопления электрической энергии, содержащий этап

(i) генерирования электрической энергии за счет перемещения компонента (C; 30) предмета мебели, выполненного с возможностью перемещения пользователем,

отличающийся тем, что содержит этап

(ii) накопления генерируемой таким образом электрической энергии в электрическом аккумуляторе (B), размещенном на предмете мебели, причем накопленную электрическую энергию используют для перемещения компонента.

2. Способ по п. 1, в котором накопленную электрическую энергию используют для питания поворотного электрического двигателя или электрического линейного привода, подключенного к компоненту.

3. Способ по п. 1 или 2, в котором электрическую энергию получают путем преобразования кинетической энергии компонента в электрическую энергию.

4. Способ по п. 3, в котором кинетическую энергию, которой обладает компонент, когда находится в свободном движении, преобразуют в электрическую энергию с помощью электрического двигателя или динамо-машины, используемых в качестве генератора.

5. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором динамическое поведение электрического привода или двигателя, питаемого указанной накопленной энергией, запрограммировано так, чтобы задавать заранее заданный курс движению или траектории компонента.

6. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором накопленную электрическую энергию используют для перемещения компонента в соответствии с запрограммированным или программируемым динамическим образцом, содержащим линейные изменения скорости и/или ускорения и/или моменты включения.

7. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором начальный и/или конечный момент этапа (i) и/или (ii) устанавливают как функцию положения компонента вдоль его хода.

8. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором момент начала и/или окончания приведения в действие/перемещения компонента устанавливают как функцию положения компонента вдоль его хода.

9. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором накопленную электрическую энергию используют для питания источника освещения компонента и/или предмета мебели.

10. Предмет мебели, содержащий:

- компонент (C), выполненный с возможностью перемещения пользователем,

- средства - или электронный преобразователь - (CONV) для преобразования кинетической энергии компонента в электрическую энергию,

- электрический аккумулятор (В), размещенный на предмете мебели для накопления преобразованной электрической энергии,

- поворотный электрический двигатель или электрический линейный привод, который подключен к компоненту и выполнен с возможностью получения питания от электрического аккумулятора, чтобы иметь возможность перемещать компонент, причем накопленную электрическую энергию используют для перемещения компонента.

11. Предмет мебели по п. 10, содержащий:

программируемый процессор для управления

накоплением электрической энергии в аккумуляторе и

потоком электрической энергии от аккумулятора к потребителю электричества для управления работой поворотного электрического двигателя или электрического линейного привода,

причем процессор запрограммирован для управления поворотным электрическим двигателем или электрическим линейным приводом так, чтобы прикладывать на/к компонент(у) линейные изменения скорости и/или ускорения и/или моменты включения/выключения.

12. Предмет мебели по п. 10 или 11, содержащий:

датчик положения для определения положения компонента вдоль его хода,

причем датчик подключен к программируемому процессору,

причем программируемый процессор запрограммирован на получение данных о положении от датчика и управление динамикой движения компонента как функцией данных о положении.

13. Предмет мебели по п. 12, в котором датчик положения представляет собой датчик относительного положения, расположенный на электрическом двигателе.

14. Предмет мебели по п. 12 или 13, в котором датчик положения представляет собой часть двигателя, датчик на эффекте Холла.

15. Предмет мебели по п. 12, или 13, или 14, в котором датчик положения реализован посредством программирования микропроцессора, который выполнен с возможностью посредством датчика определять ток, потребляемый одной или более фазами двигателя, и на основе полученных данных вычислять положение компонента вдоль его хода.