WO2003061100A1 - Chargeur manuel pour systeme electrique - Google Patents

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WO2003061100A1
WO2003061100A1 PCT/FR2002/004586 FR0204586W WO03061100A1 WO 2003061100 A1 WO2003061100 A1 WO 2003061100A1 FR 0204586 W FR0204586 W FR 0204586W WO 03061100 A1 WO03061100 A1 WO 03061100A1
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voltage
circuit
user
resistor
down link
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Application number
PCT/FR2002/004586
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English (en)
Inventor
Stéphane Huguenin
Original Assignee
Huguenin Stephane
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Publication date
Application filed by Huguenin Stephane filed Critical Huguenin Stephane
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G1/00—Spring motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/32—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from a charging set comprising a non-electric prime mover rotating at constant speed

Definitions

  • the present invention relates to a portable device for converting mechanical energy, supplied manually by a user, into electrical energy.
  • Manual chargers for supplying an electric bulb.
  • Such chargers include a handle operable by a user.
  • the handle has a notched rod that can rotate an input shaft of a speed multiplier connected to the rotor of an electric generator.
  • the generator is connected to the external electrical load to be supplied.
  • the notched rod When the user squeezes the handle, the notched rod is set in motion and moves from an initial position to a final position and drives the shaft in rotation.
  • An object of the present invention is to provide a portable device for converting mechanical energy supplied manually by a user into electrical energy to supply a supply of a regulated load in voltage and current and of suitable power.
  • the present invention provides a portable device for converting mechanical energy into electrical energy to power a load, comprising a mechanical system using a manual action of a user for the rotation of the rotor of a generator. supplying the load via an electrical circuit, the device being contained in a box which can be grasped by the user in one hand, the mechanical system comprising a drop-down link wound around a winding shaft, the user can unwind the drop-down link to drive the generator rotor in a first direction of rotation, the mechanical system further comprising elastic return means adapted to wind the drop-down link again around the winding shaft, when the user stops pulling the drop-down link, and driving the rotor in a second direction of rotation, opposite to the first direction of rota tion, the electric voltage produced by the generator being rectified and regulated by the electric circuit.
  • the drop-down link is fixed at one end to the winding shaft and is connected at the opposite end to a gripping means which can be grasped by the user or hung on a support outside.
  • the elastic return means comprise a spiral spring, one end of which is fixed to the winding shaft, and the other end is fixed to the housing supporting the winding shaft.
  • the mechanical system further comprises a speed multiplier comprising a first toothed wheel mounted coaxially on the winding shaft meshing a first pinion of an intermediate shaft, a second toothed wheel mounted on 1 intermediate shaft meshing with a pinion mounted on the generator rotor.
  • the housing is included in a rectangular parallelepiped of which three concurrent edges are respectively less than 100 millimeters, 70 millimeters and 50 millimeters.
  • the electric circuit comprises a rectifier and clipper circuit for rectifying and limiting the voltage supplied by the electric generator, a storage capacitor and, a chopper and straightener circuit drawing from the storage capacitor to provide a regulated output voltage.
  • the chopping and smoothing circuit comprises a chopping circuit which controls a transistor making it possible to open or close a discharge current path between the storage capacitor and the input of a smoothing circuit. , the output of which is connected to an output connector, a resistor being inserted in series on the discharge current path and in that the opening or closing of the transistor is controlled as a function of the output voltage and of the current passing through resistance.
  • the reference voltage has two possible levels, corresponding to a desired output voltage, which can be selected by a control signal.
  • a light-emitting diode and a switch in series are inserted between the output socket and the ground and in that an electric circuit enabling the reference voltage of the chopper circuit to be changed is activated when the switch is closed.
  • the chopper circuit controls the opening or closing of the transistor depending on whether the voltage between two resistors in series forming a divider bridge between the output socket and the ground is greater than or less than a voltage internal reference of the chopper circuit, the output voltage being able to be regulated to a different voltage by putting an external resistance to the electric circuit in parallel on one of the resistors of the divider bridge, the intensity of the discharge current being able to be modified by putting a resistor external to the electrical circuit in parallel with the resistor inserted on the path of the discharge current.
  • FIG. 1 is a block diagram of the device according to an exemplary embodiment of the invention
  • Figure 2 is a perspective view from above of an embodiment of the device according to the invention
  • Figure 3 is an electrical diagram of an exemplary embodiment of an electrical circuit included in the device 1 according to the invention
  • Figure 4 is an electrical diagram of an alternative embodiment of the electrical circuit of the device 1 according to the invention
  • FIG. 5 is an electrical diagram of another alternative embodiment of the electrical circuit of the device according to the invention.
  • FIG. 1 is a block diagram of an exemplary embodiment of the device according to the invention.
  • the main elements are represented in the form of functional blocks.
  • FIG. 2 represents a perspective view of an exemplary embodiment of the invention showing all the elements of Figure 1 and to assess the relative dimensions of the different elements.
  • the device 1 comprises a housing 2, only a half housing being shown in FIG. 2.
  • a winding system 10 which drives a speed multiplier 20.
  • the multiplier 20 is coupled to an electric generator 30, for example direct current, which feeds an electrical circuit 40.
  • the output of the electrical circuit 40 is connected to an output socket 50.
  • the housing 2 is contained in a parallelepiped whose dimensions are of the order of 70 mm by 50 mm by 30 mm.
  • the device 1 has an average weight of less than about 80 grams.
  • the winding system 10 further comprises a winding shaft 11, mounted to rotate freely on flanges 3 integral with the housing 2, and a return spring 12, one end of which is connected to the winding shaft 11, and the another end is fixed to the housing 2.
  • the spring 12 is for example a spiral spring.
  • the winding shaft 11 carries a reel 13 to which is attached one end of a drop-down link 14 (not shown in FIG. 2), the other end of the drop-down link 14 being connected to a gripping means, for example a ring 15, which can be grasped by a user, or fixed on a support.
  • the drop-down link 14 can be a cord or a strap.
  • the reel 13 comprises a cylindrical body 16, around which the drop-down link 14 is wound at rest, which is limited at one end by a flange 17 preventing contact between the drop-down link 14 and the spring 12.
  • the speed multiplier 20 may include first and second gear wheels 21, 22.
  • the first wheel 21 of the multiplier 20 is mounted coaxially on the winding shaft 11.
  • the second gear wheel 22 and a pinion 23 are fixed on a shaft intermediate 24 mounted to rotate freely on the flanges 3.
  • the first wheel 21 is coupled to the pinion 23 of the intermediate shaft 24.
  • the second wheel 22 is coupled to a pinion 31 which is mounted on a projecting end of the rotor 32 inserted in the stator 33 of the generator 30.
  • the first toothed wheel 21 delimits with the flange 17 of the reel precisely the winding region of the drop-down link 14 around the reel 13.
  • the drop-down link 14 can be wound around the reel 13 on three superimposed levels, with three loops per level.
  • the electric circuit 40 supplied by the electric generator 30 is composed of a rectifier and clipper circuit 41, a storage capacitor 42 and a chopping and straightening circuit 43.
  • the electric circuit 40 can be made in the form of a printed circuit 44 on which are fixed, inter alia, discrete components 45 (for example diodes or transistors) and the storage capacitor 42.
  • the operation of the device is as follows.
  • the winding shaft 11 is rotated and drives the first wheel 21 in a first direction of rotation.
  • the first wheel 21 of the multiplier 20 meshes with the pinion 23 and consequently drives in rotation the second wheel 22.
  • the latter drives via the pinion 31 the rotor 32 of the electric generator 30 in the first direction of rotation.
  • the return spring 12 While the user pulls the drop-down link 14 and drives the multiplier in the first direction of rotation, the return spring 12 is energized and stores energy. When the user releases the ring 15, the return spring 12 is released and drives the winding shaft 11 in the direction of rotation opposite to the first direction of rotation, thus rewinding the pull-down link 14 around 1 ' reel 13.
  • the first wheel 21 rotates in a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation driving, via the multiplier 20, the rotor 32 of the generator 30 in the opposite direction of rotation. The sign of the voltage supplied by the generator 30 is reversed.
  • the dimensions of the housing 2 are such that the user can easily grasp the housing 2 in one hand and pull the ring 15 with the other hand. The user can thus carry out a large gesture to provide the highest possible mechanical power.
  • the housing 2 can also be hung by the ring 15 on a fixed support. The user then grabs the box 2 and pulls in order to unroll the drop-down link 14.
  • the present device 10 is designed so that the user can exert traction on the drop-down link 14 at a substantially constant speed.
  • the average power supplied during pulling of the drop-down link 14 is greater than 16 W.
  • the arrangement of the drop-down link 14 on several levels around the reel 13 allows, while maintaining a pulling speed of the drop-down link 14 substantially constant, increasing the speed of rotation of the winding shaft as the user pulls on the drop-down link 14. This makes it possible to gradually increase the speed of rotation of the rotor 32 of the generator 30, which is preferable for the proper functioning of the generator 30.
  • the present device is designed so that the winding speed of the drop-down link 14 around the reel 13, under the action of the spring 12, is substantially constant and of the same order as the speed at which the user unwound the link drop-down 14 so as to obtain regular unwinding and winding movements of the drop-down link 14.
  • FIG. 3 represents the electrical circuit 40 comprising two input terminals A and B connected to the generator electrical 30.
  • the terminals A and B are connected to the two input terminals of a rectifier and clipper circuit 41 composed of a full-wave rectifier bridge XI, of a clipping diode Dl, for example a Zener diode, and of a capacitor Cl mounted in parallel between a node C and the ground.
  • a rectifier and clipper circuit 41 composed of a full-wave rectifier bridge XI, of a clipping diode Dl, for example a Zener diode, and of a capacitor Cl mounted in parallel between a node C and the ground.
  • the full-wave rectifier bridge XI conventionally comprises four diodes D2, D3, D4 and D5.
  • the anode of diode Dl is connected to ground and the cathode to node C
  • a first electrical voltage of constant sign develops at the input of the electrical circuit 40 between terminals A and B.
  • the electrical potential at node A is, for example, greater than the electrical potential at node B.
  • the electrical potential at node C increases, causing the storage capacitor 42 to charge.
  • a second electrical voltage of opposite sign to the first electrical voltage develops at the input of the circuit electrical 40 between terminals A and B.
  • the electrical potential at node A is then lower than the electrical potential at node B.
  • the voltage is rectified by the full-wave rectifier bridge XI so that the electrical potential at node C continues to increase.
  • the voltage across the storage capacitor 42 may increase excessively. In order to preserve the components of circuit 40, this voltage is limited by the clipping diode D1.
  • the voltage is clipped to a value corresponding to the avalanche voltage of the diode Dl.
  • the capacity of the capacitor C1 is of small value compared to the capacity of the capacitor 42.
  • the capacitor Cl makes it possible to smooth the voltage coming from the full-wave rectifier bridge XI.
  • the chopper and straightener circuit 43 further comprises a chopper circuit X2, for example a conventional chopper circuit comprising four input terminals Y1, Y2, Y3, Y4, an output terminal Y5 and a terminal Y6 connected to ground.
  • Terminal Y2 is used to select the value of the output regulation voltage. " In the example described, the chopper circuit X2 makes it possible to regulate the output voltage at 3 V or 5 V and the intensity of the output current. When the input voltage of terminal Y2 is less than a threshold value, the regulation voltage selected is 3 V. When the input voltage of terminal Y2 is higher than the threshold value, the regulation voltage selected is 5 V.
  • the voltage on the terminal Y2 of the chopping circuit X2 is equal to the voltage across the storage capacitor 42.
  • the voltage on terminal Y2 is greater than the threshold value previously defined and the output voltage is regulated at 5 V.
  • Terminal Y5 controls the gate of a P-channel MOS transistor Tl which operates as a switch
  • the source of transistor Tl is connected to the first terminal of a resistor RI, the second terminal being connected to node C
  • the terminals Y3 and Y4 are connected es across the resistor R.
  • the value of the resistance RI makes it possible to fix the intensity of the output current regulated by the chopper circuit X2.
  • the intensity of the output current is regulated to 350 mA.
  • the drain of the transistor Tl is connected to a node D.
  • the terminal Yl is connected to an output node E, and represents an observation input of the output in order to produce a feedback loop to regulate the output voltage.
  • the node D is the input of a smoothing circuit X3 composed of a Schottky diode D6, a coil Ll and a capacitor C2.
  • the cathode of diode D6 is connected to node D and the anode of diode D6 is connected to ground.
  • the first terminal of the coil L1 is connected to the node D and the second terminal of the coil is connected to the node E.
  • the capacitor C2 is connected between the node E and the ground.
  • the outlet 50 has two connection terminals R, S.
  • the outlet 50 is intended to be connected to a tip of a power cord whose opposite end is connected to a load that one wishes to supply .
  • the connection terminal S is connected to ground.
  • the connection terminal R is connected to the anode of a protection diode D7.
  • the cathode of diode D7 is connected to node C
  • Chopper circuit X2 controls closing or
  • the chopper circuit X2 has at the terminal Yl the voltage at the node E, and between the terminals Y3 and Y4 the voltage at the terminals of the resistor RI.
  • the capacity of the storage capacitor 42 is determined so that the capacitor takes over from the generator 30 when the generator 30, during normal use of the device according to the invention, does not supply voltage at the terminals A and B. Such a situation arises produced when the drop-down link 14 is at the end of its travel, that is to say completely unwound or completely wound around the reel 13.
  • Diode D7 ensures that the voltage at node E is not excessively higher than the voltage at node C, when, for example, there is a possible overvoltage external to the circuit, so as to protect the chopping circuit X2.
  • FIG. 4 is a diagram showing the electrical circuit described in FIG. 3 to which a lighting circuit 46 has been added. This lighting circuit 46 makes it possible, by means of a switch II, to light a light-emitting diode D8 .
  • a first terminal of switch II is connected to ground.
  • the second terminal of the switch is connected to the cathode of the diode D8.
  • the anode of diode D8 is connected to node E.
  • the cathode of diode D8 is also connected to terminal Y2 of the chopper circuit X2 and to a first terminal of a resistor R2.
  • the second terminal of the resistor R2 is connected to the node C With respect to FIG. 4, the node C is no longer directly connected to the terminal Y2.
  • the lighting circuit 46 thus makes it possible to change the level of regulation of the output voltage, for example from 5 V to 3 V.
  • the voltage value of 3 V corresponds to the voltage required for the correct operation of the light-emitting diode D8 and the voltage value of 5 V corresponds to the voltage required to supply a load, connected to the output socket 50, such as a cell phone or camera battery.
  • FIG. 5 is an electrical circuit diagram representing a variant of the circuit 40 described in FIG. 3.
  • a chopper circuit X4 is used in which the setting of the desired output voltage is obtained differently.
  • the chopper circuit X4 triggers the opening of the transistor Tl by means of a command on the terminal Y5.
  • the chopper circuit X4 triggers the closing of transistor Tl. Terminal Yl is not connected.
  • the desired regulation voltage is adjusted by means of a divider bridge 47 composed of two resistors R2 and R3. Resistor R2 is connected between ground and terminal Y2 and resistance R3 is connected between terminal Y2 and node E. Compared to the diagram in Figure 3, node C is no longer connected to terminal Y2 of the circuit but is only connected to the resistance RI.
  • the values of resistors R2 and R3 will be chosen so that the intermediate voltage at input of terminal Y2 corresponds to the reference voltage of circuit X4 when the voltage at node E is equal at the desired output voltage.
  • the reference voltage of the chopper circuit X4 can be 1.25 V and the desired output voltage of 5 V.
  • resistor R2 10 K ⁇ and a resistor R3 of 30 K ⁇ .
  • the output voltage can be modified by placing another resistor R4 on the resistor R2 in parallel.
  • the output socket 50 may include two terminals of connection T and U connected to the terminals of the resistor R2.
  • the resistor R4 can then be integrated into the end of the power cord of the external load and be connected between the terminals T and U when mounting the end piece on the output socket 50.
  • One can for example pass the output voltage from 5 V to around 8.75 V by adding a resistor R4 of 10 K ⁇ .
  • the output current can be limited by the resistance RI. Indeed, the output current increases when the value of RI decreases and vice versa.
  • the value of the resistance RI can be reduced by putting a resistance R5 in parallel with the resistance RI.
  • the resistor R5 can be integrated in the end piece and be connected, when the end piece is mounted on the output socket, with two connection terminals V and with the output socket 50 connected to the terminals of resistance RI.
  • the resistor R5 is connected in parallel to the resistor R4, and when the output voltage is 5 V, the resistor R5 is not connected, or a very high resistor R5 is connected in parallel on resistor R4.
  • the DC generator can be replaced by an alternator. It is then possible to use, in place of the diode bridge with four diodes of the rectifier and clipper circuit, a full-wave rectifier with center tap.
  • a rectifier comprises two diodes which are connected to the terminals of the armature of the alternator, and a central plug connected directly to the armature of the alternator.
  • This variant makes it possible to reduce the number of diodes in the rectifier and clipper circuit.
  • the present invention has many advantages. Firstly, the device according to the invention makes it possible to obtain a manual electrical charging device which is light and compact, and can be easily transported by the user. One can, for example, imagine that a user carries in a single bag a mobile phone, or a camera, and the device according to the invention.
  • the use of a drop-down link makes it possible to directly drive the winding shaft at high rotational speeds. This makes it possible to reduce the speed multiplication ratio which the speed multiplier must achieve. It is therefore possible to use a simple speed multiplier, having a small number of stages, which exhibits good efficiency and occupies a reduced volume.
  • the use of a drop-down link, unrolled by the user, and wound under the action of the return spring allows the user to carry out wide movements of the arms.
  • the device is designed so that the drop-down link is unwound and wound up at substantially constant and similar speeds. The regular back and forth movement thus obtained is particularly pleasant to perform for a user.
  • the present device therefore makes it possible to provide significant power while requiring efforts that are acceptable to the user.
  • the present device is therefore suitable for any type of user.
  • the device according to the invention makes it possible to charge a portable telephone or any other device operating on battery for which the electrical supply must imperatively be regulated and stable during all the charging period.
  • the output voltage supplied by the device can be adapted as a function of the load to be supplied.
  • the gripping means may be in the form of a hook to facilitate attachment to a support, or of a strap which the user attaches around the wrist, etc.
  • the speed multiplier can comprise several stages of multiplication, and possibly be produced by a belt system.

Abstract

L’invention concerne un dispositif portable pour convertir de l’énergie mécanique en énergie électrique pour alimenter une charge (80), comprenant un système mécanique (10, 20) utilisant une action manuelle d’un utilisateur pour la mise en rotation du rotor (32) d’un générateur (30) de tension électrique alimentant la charge par l’intermédiaire d’un circuit électrique (40), le système mécanique (10, 20) comprenant un lien déroulant (14) enroulé autour d’un arbre d’enroulement (11), l’utilisateur pouvant tirer sur une extrémité du lien déroulant pour le dérouler et entraîner le rotor (32) du générateur électrique (30) dans un premier sens de rotation, le système mécanique comprenant en outre des moyens élastiques de rappel (12) adaptés à enrouler à nouveau le lien déroulant autour de l’arbre d’enroulement, lorsque l’utilisateur cesse de tirer le lien déroulant, et entraîner le rotor dans un second sens de rotation, opposé au premier sens de rotation.

Description

CHARGEUR MANUEL POUR SYSTEME ELECTRIQUE
La présente invention concerne un dispositif portable de conversion d'énergie mécanique, fournie manuellement par un utilisateur, en énergie électrique.
On connaît des chargeurs manuels pour l'alimentation d'une ampoule électrique. De tels chargeurs comprennent une poignée actionnable par un utilisateur. La poignée comporte une tige crantée pouvant mettre en rotation un arbre d'entrée d'un multiplicateur de vitesse relié au rotor d'un générateur électrique. Le générateur est connecté à la charge électrique externe à alimenter.
Quand l'utilisateur presse la poignée, la tige crantée est mise en mouvement et se déplace d'une position initiale vers une position finale et entraîne l'arbre en rotation.
Quand l'utilisateur relâche la poignée, un ressort de rappel ramène la tige crantée en position initiale. La tige crantée est alors désolidarisée du rotor pour empêcher la rotation du rotor en sens inverse. Le générateur électrique n'est donc entraîné en rotation que quand l'utilisateur presse la poignée . De tels chargeurs présentent un volume et un poids limités ce qui permet de facilement les déplacer à proximité de la charge externe à alimenter. Toutefois, ils demeurent relativement volumineux, en particulier en raison de la poignée dont les dimensions ne peuvent pas être réduites de façon excessive pour pouvoir être correctement saisie par l'utilisateur. Etant donné la gène occasionnée, de tels chargeurs sont peu adaptés à être transportés de façon régulière par un utilisateur.
De plus, la puissance mécanique pouvant être développée avec de tels chargeurs est peu élevée puisqu'elle est issue du mouvement de serrement de la poignée du chargeur par l'utilisateur. La puissance électrique, résultant de la conversion de la puissance mécanique, fournie par de tels chargeurs reste donc faible. De tels chargeurs ne peuvent donc alimenter que des charges nécessitant qu'une faible puissance électrique . En outre, de tels chargeurs ne sont pas prévus pour être utilisés comme dispositifs d'alimentation électrique pour des systèmes électriques nécessitant une alimentation régulée en tension et en courant.
Or, il existe de plus en plus d'appareils portables utilisant une batterie qui ne peut être rechargée qu'avec une alimentation régulée en tension et en courant et fournissant une puissance électrique suffisante. Il s'agit par exemple des téléphones portables et de certains appareils de photographie. La recharge de telles batteries est habituellement réalisée en connectant l'appareil portable à une source d'alimentation électrique (par exemple le secteur) par l'intermédiaire d'un convertisseur électrique. Il serait néanmoins souhaitable de disposer d'un chargeur portable pour recharger manuellement de telles batteries en l'absence d'une source électrique convenable. C'est le cas, par exemple, d'un randonneur effectuant une randonnée pédestre en pleine nature et possédant une caméra ou un téléphone portable dont la batterie nécessite d'être rechargée. C'est le cas également lors d'une défaillance de la source électrique habituellement utilisée, par exemple lors d'une panne de secteur, le chargeur manuel jouant alors le rôle de chargeur de secours .
Un objet de la présente invention est de prévoir un dispositif portable pour convertir une énergie mécanique fournie manuellement par un utilisateur en énergie électrique pour fournir une alimentation d'une charge régulée en tension et en courant et de puissance adaptée.
Pour atteindre cet objet, la présente invention prévoit un dispositif portable pour convertir de l'énergie mécanique en énergie électrique pour alimenter une charge, comprenant un système mécanique utilisant une action manuelle d'un utilisateur pour la mise en rotation du rotor d'un générateur alimentant la charge par l'intermédiaire d'un circuit électrique, le dispositif étant contenu dans un boîtier pouvant être saisi par l'utilisateur dans une main, le système mécanique comprenant un lien déroulant enroulé autour d'un arbre d'enroulement, l'utilisateur pouvant dérouler le lien déroulant pour entraîner le rotor du générateur dans un premier sens de rotation, le système mécanique comprenant en outre des moyens élastiques de rappel adaptés à enrouler à nouveau le lien déroulant autour de l'arbre d'enroulement, lorsque l'utilisateur cesse de tirer le lien déroulant, et à entraîner le rotor dans un second sens de rotation, opposé au premier sens de rotation, la tension électrique produite par le générateur étant redressée et régulée par le circuit électrique.
Selon un mode de réalisation de 1 ' invention, le lien déroulant est fixé à une extrémité sur l'arbre d'enroulement et est relié à l'extrémité opposée à un moyen de préhension pouvant être saisi par l'utilisateur ou accroché sur un support extérieur.
Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens élastiques de rappel comprennent un ressort spiral dont une extrémité est fixée à l'arbre d'enroulement, et l'autre extrémité est fixée au boîtier supportant l'arbre d'enroulement. Selon un mode de réalisation de 1 ' invention, le système mécanique comprend en outre un multiplicateur de vitesse comprenant une première roue dentée montée coaxialement sur 1 ' arbre d' enroulement engrenant un premier pignon d 'un arbre intermédiaire, une deuxième roue dentée montée sur 1 ' arbre intermédiaire engrenant un pignon monté sur le rotor du générateur .
Selon un mode de réalisation de 1 ' invention, le boîtier est inclus dans un parallélépipède rectangle dont trois arêtes concourantes sont respectivement inférieures à 100 millimètres, 70 millimètres et 50 millimètres.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit électrique comprend un circuit redresseur et écrêteur pour redresser et limiter la tension fournie par le générateur électrique, un condensateur de stockage et, un circuit hacheur et lisseur puisant dans le condensateur de stockage pour fournir une tension de sortie régulée.
Selon un mode de réalisation de 1 ' invention, le circuit hacheur et lisseur comprend un circuit hacheur qui commande un transistor permettant d'ouvrir ou de fermer un chemin de courant de décharge entre le condensateur de stockage et l'entrée d'un circuit lisseur, dont la sortie est reliée à un connecteur de sortie, une résistance étant insérée en série sur le chemin de courant de décharge et en ce que 1 ' ouverture ou la fermeture du transistor est commandée en fonction de la tension de sortie et du courant traversant la résistance.
Selon un mode de réalisation de 1 ' invention, la tension de référence a deux niveaux possibles, correspondant à une tension de sortie souhaitée, pouvant être sélectionnés par un signal de commande.
Selon un mode de réalisation de l'invention, une diode électroluminescente et un interrupteur en série sont insérés entre la prise de sortie et la masse et en ce qu'un circuit électrique permettant de changer la tension de référence du circuit hacheur est activé quand l'interrupteur est fermé. Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit hacheur commande 1 ' ouverture ou la fermeture du transistor selon que la tension entre deux résistances en série formant un pont diviseur entre la prise de sortie et la masse est supérieure ou inférieure à une tension de référence interne du circuit hacheur, la tension de sortie pouvant être régulée à une tension différente en mettant une résistance externe au circuit électrique en parallèle sur l'une des résistances du pont diviseur, l'intensité du courant de décharge pouvant être modifiée en mettant une résistance externe au circuit électrique en parallèle sur la résistance insérée sur le chemin du courant de décharge.
Cet objet, ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la figure 1 est un schéma fonctionnel du dispositif selon un exemple de réalisation de 1 ' invention ; la figure 2 est une vue en perspective de dessus d'un exemple de réalisation du dispositif selon l'invention ; la figure 3 est un schéma électrique d'un exemple de réalisation d'un circuit électrique inclus dans le dispositif selon 1 ' invention ; la figure 4 est un schéma électrique d'une variante de réalisation du circuit électrique du dispositif selon 1 ' invention ; et la figure 5 est un schéma électrique d'une autre variante de réalisation du circuit électrique du dispositif selon 1 ' invention.
La figure 1 est un schéma fonctionnel d'un exemple de réalisation du dispositif selon l'invention. Les principaux éléments sont représentés sous forme de blocs fonctionnels. La figure 2 représente une vue en perspective d'un exemple de réalisation de l'invention reprenant l'ensemble des éléments de la figure 1 et permettant d'apprécier les dimensions relatives des différents éléments.
Le dispositif 1 comprend un boîtier 2, seul un demi boîtier étant représenté sur la figure 2. Dans le boîtier 2 est disposé un système enrouleur 10 qui entraîne un multiplicateur de vitesse 20. Le multiplicateur 20 est couplé à un générateur électrique 30, par exemple à courant continu, qui alimente un circuit électrique 40. La sortie du circuit électrique 40 est reliée à une prise de sortie 50. Le boîtier 2 est contenu dans un parallélépipède dont les dimensions sont de l'ordre de 70 mm par 50 mm par 30 mm. Le dispositif 1 présente un poids moyen inférieur à 80 grammes environ.
Le système enrouleur 10 comprend en outre un arbre d'enroulement 11, monté libre en rotation sur des flasques 3 solidaires du boîtier 2, et un ressort de rappel 12 dont une extrémité est reliée à l'arbre d'enroulement 11, et l'autre extrémité est fixée au boîtier 2. Le ressort 12 est par exemple un ressort spiral. L'arbre d'enroulement 11 porte un enrouleur 13 sur lequel est attachée une extrémité d'un lien déroulant 14 (non représenté sur la figure 2), l'autre extrémité du lien déroulant 14 étant reliée à un moyen de préhension, par exemple un anneau 15, pouvant être saisi par un utilisateur, ou fixé sur un support. Le lien déroulant 14 peut être une cordelette ou une sangle. L'enrouleur 13 comprend un corps cylindrique 16, autour duquel est enroulé le lien déroulant 14 au repos, qui est limité à une extrémité par une flasque 17 empêchant le contact entre le lien déroulant 14 et le ressort 12.
Le multiplicateur de vitesse 20 peut comprendre des première et seconde roues dentées 21, 22. La première roue 21 du multiplicateur 20 est montée coaxialement sur l'arbre d'enroulement 11. La seconde roue dentée 22 et un pignon 23 sont fixés sur un arbre intermédiaire 24 monté libre en rotation sur les flasques 3. La première roue 21 est couplée au pignon 23 de l'arbre intermédiaire 24. La seconde roue 22 est couplée à un pignon 31 qui est monté sur une extrémité en saillie du rotor 32 insérée dans le stator 33 du générateur 30.
La première roue dentée 21 délimite avec la flasque 17 de 1 ' enrouleur précisément la région d' enroulement du lien déroulant 14 autour de l'enrouleur 13. A titre d'exemple, au repos, le lien déroulant 14 peut être enroulé autour de l'enrouleur 13 sur trois niveaux superposés, avec trois boucles par niveau.
Le circuit électrique 40 alimenté par le générateur électrique 30 est composé d'un circuit redresseur et écrêteur 41, d'un condensateur de stockage 42 et d'un circuit hacheur et lisseur 43. Le circuit électrique 40 peut être réalisé sous forme d'un circuit imprimé 44 sur lequel sont fixés, entre autre, des composants discrets 45 (par exemple des diodes ou des transistors) et le condensateur de stockage 42.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant. Quand l'utilisateur tire le lien déroulant 14 par l'intermédiaire de l'anneau 15, l'arbre d'enroulement 11 est mis en rotation et entraîne la première roue 21 dans un premier sens de rotation. La première roue 21 du multiplicateur 20 engrène le pignon 23 et par conséquent entraîne en rotation la seconde roue 22. Cette dernière entraîne par l'intermédiaire du pignon 31 le rotor 32 du générateur électrique 30 dans le premier sens de rotation. On obtient alors aux bornes du générateur électrique 30 une tension de signe donné qui est appliquée au circuit électrique 40 dont le fonctionnement sera décrit par la suite.
Pendant que l'utilisateur tire le lien déroulant 14 et entraîne le multiplicateur dans le premier sens de rotation, le ressort de rappel 12 est mis sous tension et emmagasine de l'énergie. Au moment où l'utilisateur lâche l'anneau 15, le ressort de rappel 12 se relâche et entraîne 1 'arbre d'enroulement 11 dans le sens de rotation opposé au premier sens de rotation, rembobinant ainsi le lien déroulant 14 autour de 1 ' enrouleur 13. Pendant le relâchement du ressort de rappel 12, la première roue 21 tourne dans un second sens de rotation opposé au premier sens de rotation entraînant, par l'intermédiaire du multiplicateur 20, le rotor 32 du générateur 30 dans le sens de rotation opposé. Le signe de la tension fournie par le générateur 30 s ' inverse .
Les dimensions du boîtier 2 sont telles que l'utilisateur peut saisir aisément le boîtier 2 dans une main et tirer l'anneau 15 avec l'autre main. L'utilisateur peut ainsi réaliser un geste ample pour fournir la puissance mécanique la plus élevée possible. Le boîtier 2 peut aussi être accroché par l'anneau 15 à un support fixe. L'utilisateur saisit alors le boîtier 2 et tire afin de dérouler le lien déroulant 14.
Le présent dispositif 10 est conçu pour que l'utilisateur puisse exercer une traction sur le lien déroulant 14 à une vitesse sensiblement constante. Lors d'une utilisation du dispositif dans des conditions normales, la puissance moyenne fournie lors d'une traction du lien déroulant 14 est supérieure à 16 W. La disposition du lien déroulant 14 sur plusieurs niveaux autour de l'enrouleur 13 permet, tout en maintenant une vitesse de traction du lien déroulant 14 sensiblement constante, d'augmenter la vitesse de rotation de l'arbre d'enroulement au fur et à mesure que l'utilisateur tire sur le lien déroulant 14. Ceci permet d'augmenter progressivement la vitesse de rotation du rotor 32 du générateur 30, ce qui est préférable pour le bon fonctionnement du générateur 30.
Le présent dispositif est conçu pour que la vitesse d'enroulement du lien déroulant 14 autour de l'enrouleur 13, sous 1 ' action du ressort 12 , soit sensiblement constante et du même ordre que la vitesse à laquelle l'utilisateur a déroulé le lien déroulant 14 de façon à obtenir des mouvements de déroulement et d'enroulement du lien déroulant 14 réguliers.
La figure 3 représente le circuit électrique 40 comportant deux bornes d'entrée A et B reliées au générateur électrique 30. Les bornes A et B sont reliées aux deux bornes d'entrée d'un circuit redresseur et écrêteur 41 composé d'un pont redresseur double alternance XI, d'une diode d'écrêtage Dl, par exemple une diode Zener, et d'un condensateur Cl montés en parallèle entre un noeud C et la masse.
Le pont redresseur double alternance XI comprend de façon classique quatre diodes D2, D3, D4 et D5. L'anode de la diode Dl est reliée à la masse et la cathode au noeud C
Lorsque le condensateur de stockage 42 n'est pas chargé, le potentiel au noeud C est nul. Lorsque le générateur électrique 30 ne fonctionne pas, la tension entre les bornes A et B est nulle.
Dans une première phase, quand l'utilisateur tire le lien déroulant 14, ce qui correspond à une rotation du rotor 32 du générateur 30 dans le premier sens de rotation, une première tension électrique de signe constant se développe en entrée du circuit électrique 40 entre les bornes A et B. Le potentiel électrique au noeud A est, par exemple, supérieur au potentiel électrique au noeud B. Le potentiel électrique au noeud C augmente, entraînant la charge du condensateur de stockage 42.
Dans une seconde phase, quand l'utilisateur relâche le lien déroulant 14, ce qui correspond à une rotation du rotor 32 du générateur 30 dans le sens opposé, une seconde tension électrique de signe inverse à la première tension électrique se développe en entrée du circuit électrique 40 entre les bornes A et B. Le potentiel électrique au noeud A est alors inférieur au potentiel électrique au noeud B. La tension est redressée par le pont redresseur double alternance XI si bien que le potentiel électrique au noeud C continue d'augmenter. La tension aux bornes du condensateur de stockage 42 pourrait croître excessivement. Afin de préserver les composants du circuit 40, cette tension est limitée par la diode d'écrêtage Dl . La tension est écrêtée à une valeur correspondant à la tension d'avalanche de la diode Dl. La capacité du condensateur Cl est de faible valeur devant la capacité du condensateur 42. Le condensateur Cl permet de lisser la tension issue du pont redresseur double alternance XI.
Le circuit hacheur et lisseur 43 comprend en outre un circuit hacheur X2 par exemple un circuit hacheur classique comportant quatre bornes d'entrée Yl, Y2, Y3, Y4, une borne de sortie Y5 et une borne Y6 reliée à la masse. La borne Y2 permet de sélectionner la valeur de la tension de régulation de la sortie." Dans l'exemple décrit, le circuit hacheur X2 permet de réguler la tension de sortie à 3 V ou 5 V et 1 ' intensité du courant de sortie. Quand la tension en entrée de la borne Y2 est inférieure à une valeur de seuil, la tension de régulation sélectionnée est de 3 V. Quand la tension en entrée de la borne Y2 est supérieure à la valeur de seuil, la tension de régulation sélectionnée est de 5 V. Dans l'exemple de la figure 3, la tension sur la borne Y2 du circuit hacheur X2 est égale à la tension aux bornes du condensateur de stockage 42. Quand le condensateur 42 est suffisamment chargé, la tension sur la borne Y2 est supérieure à la valeur de seuil précédemment définie et la tension de sortie est régulée à 5 V. La borne Y5 commande la grille d'un transistor MOS Tl à canal P qui fonctionne en interrupteur. La source du transistor Tl est reliée à la première borne d'une résistance RI, la seconde borne étant reliée au noeud C Les bornes Y3 et Y4 sont reliées aux bornes de la résistance RI . La valeur de la résistance RI permet de fixer l'intensité du courant de sortie régulée par le circuit hacheur X2. A titre d'exemple, pour une résistance RI de 0,3 Ω, l'intensité du courant de sortie est régulée à 350 mA. Le drain du transistor Tl est relié à un noeud D. La borne Yl est connectée à un noeud de sortie E, et représente une entrée d'observation de la sortie afin de réaliser une boucle de rétroaction pour réguler la tension de sortie.
Le noeud D est l'entrée d'un circuit lisseur X3 composé d'une diode Schottky D6, d'une bobine Ll et d'un condensateur C2. La cathode de la diode D6 est connectée au noeud D et l'anode de la diode D6 est reliée à la masse. La première borne de la bobine Ll est connectée au noeud D et la seconde borne de la bobine est connectée au noeud E. Le condensateur C2 est connecté entre le noeud E et la masse.
La prise de sortie 50 comporte deux bornes de connexion R, S. La prise de sortie 50 est destinée à être connectée à un embout d'un cordon d'alimentation dont l'extrémité opposée est reliée à une charge que l'on souhaite alimenter. La borne de connexion S est reliée à la masse. La borne de connexion R est reliée à l'anode d'une diode de protection D7. La cathode de la diode D7 est connectée au nœud C
Le circuit hacheur X2 commande la fermeture ou
1 ' ouverture du transistor Tl de sorte que la tension de sortie soit égale à la plus petite tension entre la tension régulée sélectionnée par la borne Y2 et une tension de sortie pour laquelle le courant de sortie est le courant fixé par la résistance RI. Pour effectuer cette régulation, le circuit hacheur X2 dispose à la borne Yl de la tension au noeud E, et entre les bornes Y3 et Y4 de la tension aux bornes de la résistance RI. La capacité du condensateur de stockage 42 est déterminée pour que le condensateur prenne le relais du générateur 30 lorsque le générateur 30, pendant une utilisation normale du dispositif selon l'invention, ne fournit pas de tension aux bornes A et B. Une telle situation se produit lorsque le lien déroulant 14 se trouve en fin de course, c'est- à-dire complètement déroulé ou complètement enroulé autour de 1 ' enrouleur 13.
La diode D7 permet d'assurer que la tension au noeud E ne soit pas excessivement supérieure à la tension au noeud C, lorsqu'il survient, par exemple, une éventuelle surtension externe au circuit, de façon à protéger le circuit hacheur X2.
Le circuit 40 précédemment décrit, correspondant à la figure 3 permet d'obtenir une tension régulée, par exemple de 5 V, entre les bornes R et S qui peut être utilisée pour la charge d'une batterie de téléphone portable ou d'appareil photo. La figure 4 est un schéma reprenant le circuit électrique décrit en figure 3 auquel on a rajouté un circuit d'éclairage 46. Ce circuit d'éclairage 46 permet, par l'intermédiaire d'un interrupteur II, d'allumer une diode électroluminescente D8.
Une première borne de l'interrupteur II est reliée à la masse . La seconde borne de 1 ' interrupteur est reliée à la cathode de la diode D8. L'anode de la diode D8 est reliée au noeud E. La cathode de la diode D8 est également reliée à la borne Y2 du circuit hacheur X2 et à une première borne d'une résistance R2. La seconde borne de la résistance R2 est reliée au noeud C Par rapport à la figure 4, le noeud C n'est plus directement relié à la borne Y2.
Quand l'interrupteur II est fermé, la cathode de la diode D8 est reliée à la masse. La diode D8 est conductrice et la tension aux bornes de la diode D8 est égale à la tension de sortie. La tension en entrée de la borne Y2 du circuit hacheur X2 est alors tirée vers la masse. En conséquence, le circuit hacheur X2 maintient la tension au noeud E à 3 V. Quand l'interrupteur II est relâché et mis en position ouverte, la diode électroluminescente D8 cesse d'émettre de la lumière . La tension aux bornes de 1 ' entrée Y2 remonte progressivement à une tension égale à la tension au noeud C Le niveau de régulation du circuit hacheur X2 passe alors de 3 V à 5 V.
Le circuit d'éclairage 46 permet ainsi de changer le niveau de régulation de la tension de sortie, par exemple de 5 V à 3 V. La valeur de tension de 3 V correspond à la tension requise pour le bon fonctionnement de la diode électroluminescente D8 et la valeur de tension de 5 V correspond à la tension requise pour l'alimentation d'une charge, connectée à la prise de sortie 50, telle qu'une batterie de téléphone portable ou d'appareil photo. On peut ainsi choisir d'utiliser le dispositif selon l'invention pour alimenter une charge externe avec une tension de 5 V ou pour avoir de la lumière grâce à la diode D8 fonctionnant avec une tension de 3 V.
La figure 5 est un schéma de circuit électrique représentant une variante du circuit 40 décrit en figure 3. En figure 5, on utilise un circuit hacheur X4 dans lequel le réglage de la tension de sortie souhaitée est obtenu différemment. Quand la tension sur la borne Y2 excède une tension de référence du circuit hacheur X4, le circuit hacheur X4 déclenche l'ouverture du transistor Tl par l'intermédiaire d'une commande sur la borne Y5. Inversement, quand la tension en entrée de la borne Y2 passe en dessous de la tension de référence précédemment citée, le circuit hacheur X4 déclenche la fermeture du transistor Tl. La borne Yl n'est pas connectée.
Le réglage de la tension de régulation souhaitée se fait par l'intermédiaire d'un pont diviseur 47 composé de deux résistances R2 et R3. La résistance R2 est connectée entre la masse et la borne Y2 et la résistance R3 est connectée entre la borne Y2 et le noeud E. Par rapport au schéma de la figure 3, le noeud C n'est plus connecté à la borne Y2 du circuit mais est seulement relié à la résistance RI.
En fonction de la tension de sortie souhaitée au noeud E, les valeurs des résistances R2 et R3 seront choisies de façon que la tension intermédiaire en entrée de la borne Y2 corresponde à la tension de référence du circuit X4 quand la tension au noeud E est égale à la tension de sortie souhaitée. A titre d'exemple, la tension de référence du circuit hacheur X4 peut être de 1,25 V et la tension de sortie souhaitée de 5 V. On choisit alors une résistance R2 de 10 KΩ et une résistance R3 de 30 KΩ. Pour modifier la tension de sortie au noeud E, il suffit de changer les valeurs des résistances R2 et R3 constituant le pont diviseur 47. Ainsi, si on augmente la valeur de R2 par rapport à R3, la tension de sortie au noeud E est augmentée.
La tension de sortie peut être modifiée en mettant en parallèle sur la résistance R2 une autre résistance R4. Pour ce faire, la prise de sortie 50 peut comporter deux bornes de connexion T et U reliées aux bornes de la résistance R2. La résistance R4 peut alors être intégrée à l'embout du cordon d'alimentation de la charge externe et être connectée entre les bornes T et U lors du montage de 1 ' embout sur la prise de sortie 50. On peut par exemple faire passer la tension de sortie de 5 V à environ 8,75 V en rajoutant une résistance R4 de 10 KΩ.
Cependant, quand la tension de sortie augmente, il est nécessaire de limiter le courant débité dans le cordon d'alimentation afin de garder une puissance en sortie constante qui ne doit pas excéder la puissance que l'utilisateur peut fournir. Dans le cas contraire, le condensateur de stockage 42 se déchargerait excessivement et la tension en sortie s 'annulerait .
Le courant de sortie peut être limité par la résistance RI. En effet, le courant de sortie augmente quand la valeur de RI diminue et inversement. On peut diminuer la valeur de la résistance RI en mettant une résistance R5 en parallèle sur la résistance RI. Comme pour la résistance R4, la résistance R5 peut être intégrée dans l'embout et être connectée, lors du montage de l'embout sur la prise de sortie, à deux bornes de connexion V et de la prise de sortie 50 reliées aux bornes de la résistance RI. Ainsi, lorsque la tension de sortie est de 5 V, la résistance R5 est connectée en parallèle sur la résistance R4, et lorsque la tension de sortie est de 5 V, la résistance R5 n'est pas connectée, ou une résistance R5 très élevée est connectée en parallèle sur la résistance R4.
Selon une variante de l'invention, le générateur à courant continu peut être remplacé par un alternateur. On peut alors utiliser, à la place du pont de diode à quatre diodes du circuit redresseur et écrêteur, un redresseur double alternance à prise médiane. Un tel redresseur comporte deux diodes qui sont reliées aux bornes de l'induit de l'alternateur, et une prise médiane reliée directement sur l'induit de l'alternateur. Cette variante permet de réduire le nombre de diode du circuit redresseur et écrêteur. La présente invention présente de nombreux avantages. Premièrement, le dispositif selon l'invention permet d'obtenir un dispositif de charge électrique manuel qui est léger et compact, et peut être facilement transporté par l'utilisateur. On peut, par exemple, imaginer qu'un utilisateur transporte dans une même sacoche un téléphone portable, ou un appareil de photographie, et le dispositif selon l'invention.
Deuxièmement, l'utilisation d'un lien déroulant permet d'entraîner directement l'arbre d'enroulement à des vitesses de rotation élevées. Ceci permet de réduire le rapport de multiplication de vitesse que doit réaliser le multiplicateur de vitesse. On peut donc utiliser un multiplicateur de vitesse simple, ayant un faible nombre d'étages, qui présente un bon rendement et occupe un volume réduit. Troisièmement, l'utilisation d'un lien déroulant, déroulé par l'utilisateur, et enroulé sous l'action du ressort de rappel, permet à l'utilisateur de réaliser des mouvements amples des bras. En outre, le dispositif est conçu de sorte que le lien déroulant soit déroulé et enroulé à des vitesses sensiblement constantes et voisines. Le mouvement de va-et-vient régulier ainsi obtenu est particulièrement agréable à exécuter pour un utilisateur. Le présent dispositif permet en conséquence de fournir une puissance importante tout en requérant des efforts acceptables pour l'utilisateur. Le présent dispositif est donc adapté à tout type d'utilisateur.
Quatrièmement, le dispositif selon l'invention permet de charger un téléphone portable ou tout autre dispositif fonctionnant sur batterie pour lequel l'alimentation électrique doit impérativement être régulée et stable pendant toute la période de charge.
Cinquièmement, selon la variante de la figure 5, par l'ajout de résistances R4, R5 la tension de sortie fournie par le dispositif peut être adaptée en fonction de la charge à alimenter. Bien entendu, la présente invention est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l'homme de 1 ' art . En outre, le moyen de préhension peut être en forme de crochet pour en faciliter la fixation sur un support, ou de sangle que l'utilisateur s'attache autour du poignet, etc. De plus, le multiplicateur de vitesse peut comporter plusieurs étages de multiplication, et éventuellement être réalisé par un système de courroie.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif portable pour convertir de l'énergie mécanique en énergie électrique pour alimenter une charge (80) , comprenant un système mécanique (10, 20) utilisant une action manuelle d'un utilisateur pour la mise en rotation du rotor (32) d'un générateur (30) alimentant la charge par l'intermédiaire d'un circuit électrique (40), caractérisé en ce qu'il est contenu dans un boîtier (2) pouvant être saisi par l'utilisateur dans une main, le système mécanique (10, 20) comprenant un lien déroulant (14) enroulé autour d'un arbre d'enroulement (11), l'utilisateur pouvant dérouler le lien déroulant pour entraîner le rotor (32) du générateur (30) dans un premier sens de rotation, le système mécanique comprenant en outre des moyens élastiques de rappel (12) adaptés à enrouler à nouveau le lien déroulant autour de l'arbre d'enroulement, lorsque l'utilisateur cesse de tirer le lien déroulant, et à entraîner le rotor dans un second sens de rotation, opposé au premier sens de rotation, la tension électrique produite par le générateur étant redressée et régulée par le circuit électrique.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le lien déroulant (14) est fixé à une extrémité sur l'arbre d'enroulement (11) et est relié à l'extrémité opposée à un moyen de préhension pouvant être saisi par l'utilisateur ou accroché sur un support extérieur.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens élastiques de rappel comprennent un ressort spiral (12) dont une extrémité est fixée à l'arbre d'enroulement (11), et l'autre extrémité est fixée au boîtier (2) supportant 1 ' arbre d' enroulement .
4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système mécanique comprend en outre un multiplicateur de vitesse (20) comprenant une première roue dentée (21) montée coaxialement sur l'arbre d'enroulement (11) engrenant un premier pignon (23) d'un arbre intermédiaire (24) , une deuxième roue dentée (22) montée sur l'arbre intermédiaire engrenant un pignon monté sur le rotor (32) du générateur (30) .
5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier (2) est inclus dans un parallélépipède rectangle dont trois arêtes concourantes sont respectivement inférieures à 100 millimètres, 70 millimètres et 50 millimètres.
6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit électrique (40) comprend un circuit redresseur et écrêteur (41) pour redresser et limiter la tension fournie par le générateur électrique, un condensateur de stockage (42) et, un circuit hacheur et lisseur (43) puisant dans le condensateur de stockage pour fournir une tension de sortie régulée .
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le circuit hacheur et lisseur (43) comprend un circuit hacheur (X2, X4) qui commande un transistor (Tl) permettant d'ouvrir ou de fermer un chemin de courant de décharge entre le condensateur de stockage (42) et l'entrée d'un circuit lisseur (X3) , dont la sortie est reliée à un connecteur de sortie (50), une résistance (RI) étant insérée en série sur le chemin de courant de décharge et en ce que 1 ' ouverture ou la fermeture du transistor est commandée en fonction de la tension de sortie et du courant traversant ladite résistance (RI) .
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la tension de référence a deux niveaux possibles, correspondant à une tension de sortie souhaitée, pouvant être sélectionnés par un signal de commande.
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'une diode électroluminescente (D8) et un interrupteur (II) en série sont insérés entre la prise de sortie et la masse et en ce qu'un circuit électrique permettant de changer la tension de référence du circuit hacheur (X2) est activé quand 1 ' interrupteur est fermé .
10. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le circuit hacheur (X4) commande 1 'ouverture ou la fermeture du transistor (Tl) selon que la tension entre deux résistances en série (R2) et (R3) formant un pont diviseur entre la prise de sortie et la masse est supérieure ou inférieure à une tension de référence interne du circuit hacheur et en ce que la tension de sortie peut être régulée à une tension différente en mettant une résistance (R4) externe au circuit électrique (40) en parallèle sur l'une des résistances (R2, R3) du pont diviseur et en ce que l'intensité du courant de décharge peut être modifiée en mettant une résistance (R5) externe au circuit électrique en parallèle sur la résistance (RI) insérée en série sur le chemin de courant de décharge.
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