Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2594171C1 - Mobile communication means and method for battery charging of mobile communication means - Google Patents

Mobile communication means and method for battery charging of mobile communication means Download PDF

Info

Publication number
RU2594171C1
RU2594171C1 RU2015104814/07A RU2015104814A RU2594171C1 RU 2594171 C1 RU2594171 C1 RU 2594171C1 RU 2015104814/07 A RU2015104814/07 A RU 2015104814/07A RU 2015104814 A RU2015104814 A RU 2015104814A RU 2594171 C1 RU2594171 C1 RU 2594171C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mobile communication
battery
housing
generator
goods
Prior art date
Application number
RU2015104814/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Борисович Болотин
Original Assignee
Николай Борисович Болотин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Борисович Болотин filed Critical Николай Борисович Болотин
Priority to RU2015104814/07A priority Critical patent/RU2594171C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2594171C1 publication Critical patent/RU2594171C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B40/00Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention can be applied to electrical engineering. Mobile communication means includes a housing, an electronic board connected with storage battery, speaker and microphone located in housing, as well as a display and keyboard arranged on front side of housing, electric generator connected with storage battery, wherein electric generator is based on mechanoelectrets and comprises cells, in which there are weights and on walls of which are attached mechanoelectrets. Cells are made in form of a parallelepiped, having a base in form of a square or hexagon, and all walls of cells are made from an electret film on both sides of which are coated with metallised coating.
EFFECT: technical result is improved reliability of mobile communication means owing to longer battery life without charging from external charging device.
12 cl, 22 dwg

Description

Группа изобретений относится к области электротехники и может быть использована для зарядки батареи любого мобильного средства связи в т.ч. сотового телефона, Смартфона, радиотелефона, планшетника и т.д. путем преобразования механической энергии в электрическую.The group of inventions relates to the field of electrical engineering and can be used to charge the batteries of any mobile communications device, including cell phone, smartphone, cordless phone, tablet, etc. by converting mechanical energy into electrical energy.

Мобильный телефон - переносное средство связи, предназначенное преимущественно для голосового общения. В настоящее время сотовая связь - самая распространенная из всех видов мобильной связи, поэтому часто мобильным телефоном называют сотовый телефон, хотя мобильными телефонами помимо сотовых являются также спутниковые телефоны, радиотелефоны и аппараты магистральной связи. Любой из вышеназванных аппаратов имеет ограниченный по времени и использованию заряда ресурс аккумуляторной батареи. Мобильный телефон - вещь в наше время просто необходимая. А вместе с ним - и его аккумулятор. И, естественно, большинство из нас вспоминает о его существовании не чаще двух раз в неделю - когда мобильный телефон отказывается работать. Производители сотовых телефонов и аккумуляторных батарей к ним решают данную проблему по-разному. Одни, такие как Philips, создают аккумуляторы с увеличенным сроком работы, другие идут по пути уменьшения эргономичности устройств, третьи оставляют все как есть, заставляя владельца раз в два дня, а то и чаще заряжать аккумулятор. Мы предлагаем зарядное устройство, встроенное в корпус аппаратов определенных видов, и способное поддерживать заряд аккумулятора.A mobile phone is a portable means of communication intended primarily for voice communication. Currently, cellular communication is the most widespread of all types of mobile communication, which is why a mobile phone is often called a mobile phone, although satellite phones, radio telephones and long-distance telephones are also mobile phones. Any of the above devices has a limited battery life and time. A mobile phone is a must-have thing these days. And with it - and his battery. And, of course, most of us recall its existence no more than twice a week - when a mobile phone refuses to work. Manufacturers of cell phones and batteries for them solve this problem in different ways. Some, such as Philips, create batteries with extended battery life, others go the way of reducing the ergonomics of devices, while others leave everything as it is, forcing the owner to charge the battery once every two days. We offer a charger built into the body of certain types of devices and capable of supporting battery power.

Известно зарядное устройство по патенту RU 2384930 МПК H02J 7/32, опубл. 20.03.2010 г.Known charger according to the patent RU 2384930 IPC H02J 7/32, publ. March 20, 2010

Это изобретение относится к первичным источникам электроэнергии. Устройство состоит из двух упругих камер, разделенных перегородкой, в которой располагаются канал, внутри которого находятся электрический генератор, выполненный синхронным с возбуждением от постоянного магнита, с рабочим колесом, имеющим вид пропеллера с несколькими, не менее трех, изогнутыми лопастями, а также опоры, блок выпрямителя и аккумулятора и универсальный штекерный разъем для подключения потребителя.This invention relates to primary sources of electricity. The device consists of two elastic chambers, separated by a partition, in which a channel is located, inside of which there is an electric generator made synchronous with excitation from a permanent magnet, with an impeller having the form of a propeller with several, at least three, curved blades, as well as supports, rectifier and battery unit and universal plug for connecting a consumer.

Недостатками этого устройства генерирования электроэнергии является использование воздушных масс и выполнение операций, напрямую не связанных с использованием сотового телефона по прямому предназначению.The disadvantages of this device for generating electricity is the use of air masses and operations that are not directly related to the use of a cell phone for its intended purpose.

Известен сотовый телефон по патенту РФ на полезную модель №71842, МПК Н04М 1/00 опубл. 20.03.2008 г.Known cell phone according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 71842, IPC Н04М 1/00 publ. March 20, 2008

Этот сотовый телефон содержит основной и резервный аккумуляторы в одном корпусе телефона с раздельными дисплейными указателями «заряд-разряд аккумулятора», один из которых для основного и второй для резервного аккумулятора и кнопочный микропереключатель, установленный в корпусе телефона, обеспечивающий нажатием кнопки перевод питания телефона с одного аккумулятора на другой и обратно.This cell phone contains the main and backup batteries in one phone case with separate display indicators “charge-discharge battery”, one of which is for the main and the second for the backup battery and a push-button micro switch installed in the phone’s body, which provides a push-button transfer of phone power from one battery to the other and vice versa.

Недостатки большой вес и низкая надежность, обусловленная тем, что резервный аккумулятор тоже может «сесть» через 2…3 дня даже при его неиспользовании.The disadvantages are high weight and low reliability, due to the fact that the backup battery can also "sit down" after 2 ... 3 days even when not in use.

Известен сотовый телефон по патенту РФ на изобретение №2492568, МПК H02J 7/32, опубл. 10.09.2013 г., прототип способа и устройстваKnown cell phone according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2492568, IPC H02J 7/32, publ. 09/10/2013, the prototype of the method and device

Требуемый технический результат этого изобретения достигается тем, что в предлагаемом устройстве механическая работа по приведению аппарата в рабочее состояние сопровождается работой электрогенератора, встроенного в устройство и соединенного с аккумулятором. Происходит подзарядка последнего.The required technical result of this invention is achieved by the fact that in the proposed device the mechanical work of bringing the apparatus into working condition is accompanied by the operation of an electric generator built into the device and connected to the battery. The latter is recharged.

Такое зарядное устройство, состоящее из корпуса телефона и электрогенератора, корпус типа «слайдер», имеющий две части, на одной расположена ведущая шестерня на валу электрогенератора, а на другой - зубчатая рейка, расположенные в параллельных плоскостях и соединенные с помощью специального механизма, позволяющего им сдвигаться («скользить») относительно друг друга в этих плоскостях.Such a charger, consisting of a telephone housing and an electric generator, a “slider” type housing having two parts, on one there is a pinion gear on the electric generator shaft, and on the other there is a gear rack located in parallel planes and connected using a special mechanism that allows them move (“slide”) relative to each other in these planes.

Возможный вариант преобразования механической энергии для мобильного телефона типа «слайдер», который содержит: ведущая шестерня и зубчатая рейка.A possible version of the conversion of mechanical energy for a mobile phone type "slider", which contains: pinion and gear rack.

Зарядное устройство для мобильного телефона работает следующим образом: при сдвигании крышки в аппаратах типа «слайдер» механическая работа посредством зубчато-реечной передачи передается на электрогенератор, вырабатывающий электроэнергию, идущую на подзарядку аккумуляторной батареи.The charger for a mobile phone works as follows: when the cover is slid in devices of the “slider” type, mechanical work is transmitted via a rack-and-pinion transmission to an electric generator that generates electricity that is used to recharge the battery.

Зубчато-реечная передача служит для преобразования поступательного движения во вращательное.The rack-and-pinion gear is used to convert translational motion into rotational.

Предлагаемое устройство обладает следующими недостатками.The proposed device has the following disadvantages.

- механический генератор вырабатывает очень мало энергии недостаточно для подзарядки аккумулятора так как работает кратковременно только при сдвигании крышки. Возможно что при многократном сдвигании крышки можно осуществить вызов экстренной службы, но проблема полноценной подзарядки не будет решена.- the mechanical generator produces very little energy is not enough to recharge the battery as it works for a short time only when the cover is moved. It is possible that by repeatedly moving the cover, you can call an emergency service, but the problem of full recharging will not be solved.

Механическое устройство недостаточно надежно и через 5…6 месяцев возможны поломки зубчатого механизма.The mechanical device is not reliable enough and after 5 ... 6 months damage to the gear mechanism is possible.

Задачей создания изобретения является обеспечение длительной подзарядки аккумулятора сотового телефона.The objective of the invention is to ensure long-term recharge of the cell phone battery.

Задачи создания группы изобретений увеличение времени зарядки аккумулятора.The task of creating a group of inventions is the increase in battery charging time.

Достигнутые технические результаты: увеличение времени зарядки аккумулятора и повышение надежности.Achieved technical results: increased battery charging time and increased reliability.

Решение указанных задач достигнуто в мобильном средстве связи, содержащем корпус, электронный блок, соединенный с аккумулятором, динамик и микрофон, размещенные в корпусе, а также дисплей и набор клавиш, размещенный на лицевой стороне корпуса, электрогенератор, соединенный с аккумулятором, отличающееся тем, что электрогенератор выполнен на основе механоэлектретов и содержит ячейки, в которых размещены грузы и на стенках которых закреплены механоэлектреты, а ячейки выполнены в виде параллелепипеда, имеющего основание в форме квадрата или шестиугольника, а все стенки ячеек выполнены из электретной пленки, с обеих сторон которой нанесено металлизированное покрытие.The solution of these problems has been achieved in a mobile communication device comprising a housing, an electronic unit connected to the battery, a speaker and a microphone located in the housing, as well as a display and a set of keys located on the front side of the housing, an electric generator connected to the battery, characterized in that the electric generator is made on the basis of mechanoelectrets and contains cells in which the goods are placed and on the walls of which mechanoelectrets are fixed, and the cells are made in the form of a parallelepiped having a base in the form of a square silt and hexagon, and all cell walls are made of electret film, on both sides of which a metallized coating is applied.

Грузы могут быть выполнены в виде шаров.Loads can be made in the form of balls.

Грузы могут быть выполнены из керамики.Loads can be made of ceramic.

Грузы могут быть выполнены из стекла. Грузы могут быть выполнены из металла с диэлектрическим покрытием. Грузы могут быть выполнены из электретов. Электрогенератор может быть выполнен в виде автономного прибора, закрепленного на корпусе мобильного средства связи и соединенного кабелем с аккумулятором сотового телефона. Электрогенератор может быть выполнен внутри корпуса мобильного средства связи и соединен проводами с аккумулятором.Loads can be made of glass. Loads can be made of dielectric coated metal. Loads can be made of electrets. The generator can be made in the form of a stand-alone device mounted on the housing of a mobile communications device and connected by a cable to the battery of a cell phone. The electric generator can be made inside the housing of a mobile communications device and connected by wires to the battery.

Решение указанных задач достигнуто в способе подзарядки аккумулятора мобильного средства связи, включающем периодическую подпитку его вырабатываемой электроэнергией от электрогенератора, тем, что электрогенератор выполнен на основе электретов, преобразующих механическую энергию в электрическую, а в качестве электретов применены трибооэлектреты.The solution to these problems was achieved in a method of recharging the battery of a mobile communications device, including periodically replenishing it with generated electricity from an electric generator, in that the electric generator is based on electrets that convert mechanical energy into electrical energy, and triboelectrets are used as electrets.

Для выработки электроэнергии может быть использована механическая энергия вибрации. Для выработки электроэнергии может быть использовано перемещение подвижных грузов в ячейках с электретным покрытием.Mechanical energy of vibration can be used to generate electricity. To generate electricity, the movement of moving loads in electret coated cells can be used.

Выработка электроэнергии может быть осуществлена за счет нажатия на клавиши сотового телефона, снабженные электретами, например, механоэлектретами.Electricity generation can be carried out by pressing the keys of a cell phone equipped with electrets, for example, mechanoelectrics.

Сущность группы изобретений поясняется на фиг. 1…22, гдеThe essence of the group of inventions is illustrated in FIG. 1 ... 22, where

- на фиг. 1 приведено мобильное средство связи (сотовый телефон),- in FIG. 1 shows a mobile communication tool (cell phone),

- на фиг. 2 приведена электрическая схема сотового телефона,- in FIG. 2 shows the circuit diagram of a cell phone,

- на фиг. 3 приведен один из вариантов исполнения ячейки,- in FIG. 3 shows one of the options cell

- на фиг. 4 приведена схема механоэлектрета,- in FIG. 4 shows a diagram of a mechanoelectret,

- на фиг. 5 приведен вариант генератора электрической энергии с ячейками, имеющими основание квадратной формы,- in FIG. 5 shows a variant of an electric energy generator with cells having a square base,

- на фиг. 6 приведен вариант генератора электрической энергии, установленного вне корпуса сотового телефона,- in FIG. 6 shows a variant of an electric energy generator installed outside the cell phone case,

- на фиг. 7 приведен вариант генератора электрической энергии, установленного внутри корпуса сотового телефона,- in FIG. 7 shows a variant of an electric energy generator installed inside a cell phone case,

- на фиг. 8 приведен вариант генератора электрической энергии с ячейками имеющими основание квадратной формы и цилиндрическими грузами,- in FIG. 8 shows a variant of an electric energy generator with cells having a square base and cylindrical loads,

- на фиг. 9 приведен вариант генератора электрической энергии, установленного вне корпуса сотового телефона и цилиндрическими грузами,- in FIG. 9 shows a variant of an electric energy generator installed outside the cell phone body and cylindrical loads,

- на фиг. 10 приведен вариант генератора электрической энергии, установленного внутри корпуса сотового телефона и цилиндрическими грузами,- in FIG. 10 shows an embodiment of an electric energy generator installed inside a cell phone case and cylindrical loads,

- на фиг. 11 приведен вариант генератора электрической энергии с ячейками имеющими основание шестиугольной формы,- in FIG. 11 shows a variant of an electric energy generator with cells having a hexagonal base,

- на фиг. 12 приведен разрез А-А,- in FIG. 12 shows a section aa,

- на фиг. 13 приведена ячейка шестиугольной формы,- in FIG. 13 shows a hexagonal cell,

- на фиг. 14 приведен вариант генератора электрической энергии с ячейками имеющими основание шестиугольной формы, цилиндрическими грузами и трибоэлектретами,- in FIG. 14 shows a variant of an electric energy generator with cells having a hexagonal base, cylindrical weights and triboelectrics,

- на фиг. 15 приведен разрез В-В,- in FIG. 15 shows a section bb,

- на фиг. 16 приведен вариант сотового телефона с электрогенератором совмещенным с клавиатурой,- in FIG. 16 shows a variant of a cell phone with an electric generator combined with a keyboard,

- на фиг. 17 приведена схема соединения торцовых граней ячейки,- in FIG. 17 shows a connection diagram of the end faces of the cell,

- на фиг. 18 приведена схема вывода энергии с торцовых стенок ячеек,- in FIG. 18 shows a diagram of energy output from the end walls of the cells,

- на фиг. 19 приведена схема вывода энергии с механоэлектретов боковых стенок ячеек,- in FIG. 19 is a diagram of the energy output from the mechanoelectrets of the side walls of the cells,

- на фиг. 20…22 приведена схема выработки энергии в механоэлектретах в динамике.- in FIG. 20 ... 22 shows a diagram of energy production in mechanoelectrets in dynamics.

Мобильное средство связи (фиг. 1…22) содержит корпус 1, клавиатуру 2, дисплей 3, микрофон 4 и динамик 5. Внутри корпуса 1 установлены электронная плата 6, соединенная электрическими связями 7 с микрофоном 4 и динамиком 5, аккумулятор 8 соединенный электрическими проводами 9 с электронной платой 6, электрогенератор 10, который проводами 11, содержащими автоматический выключатель 12 соединен с аккумулятором 8 (фиг. 1).A mobile communication device (Fig. 1 ... 22) contains a housing 1, a keyboard 2, a display 3, a microphone 4 and a speaker 5. Inside the housing 1, an electronic board 6 is installed, connected by electrical connections 7 to a microphone 4 and a speaker 5, a battery 8 connected by electric wires 9 with an electronic board 6, an electric generator 10, which is connected by wires 11 containing a circuit breaker 12 to the battery 8 (Fig. 1).

При этом генератор электрической энергии 10 содержит корпус 13, в ячейках 14 которого установлены грузы 15.In this case, the electric energy generator 10 comprises a housing 13, in the cells 14 of which loads 15 are installed.

Грузы 15 могут быть выполнены из любого материала, в частности из керамики или стекла. Предпочтительно грузы 15 выполнить из металла с диэлектрическим покрытием, чтобы исключить короткое замыкание внутри ячеек 14. Наиболее предпочтительно грузы 15 выполнить из свинца. В этом случае мощность электрогенератора 10 при тех же гадаритах возрастет в несколько раз.Loads 15 can be made of any material, in particular ceramic or glass. Preferably, the weights 15 are made of dielectric coated metal to prevent short circuits within the cells 14. Most preferably, the weights 15 are made of lead. In this case, the power of the generator 10 with the same Hadar will increase several times.

Возможно применение в качестве материала для грузов 15 предварительно заряженных электретов, которые будут дополнительно усиливать электрическое поле внутри ячеек 14, что способствует повышению КПД электрогенератора 10.It is possible to use 15 pre-charged electrets as cargo material, which will additionally enhance the electric field inside the cells 14, which helps to increase the efficiency of the electric generator 10.

На всех стенках ячеек 14 установлены механоэлектреты 16. В механоэлектретах 16 электрическая энергия образуется при деформации электретов (от ударов). В частном случае могут быть использованы трибоэлектреты, в которых электрическая энергия образуется от трения.On all the walls of the cells 14, mechanoelectrets 16 are installed. In mechanoelectrets 16, electrical energy is generated when the electrets are deformed (from shocks). In a particular case, triboelectrets can be used in which electrical energy is generated from friction.

Ячейки 14 могут быть выполнены в виде параллелепипеда с основанием в форме квадрата (фиг. 2) или в форме шестиугольника (фиг. 3). Между электрогенератором 10 и аккумулятором 8 установлен преобразователь 17, предназначенный для снижения напряжения и его стабилизации.Cells 14 can be made in the form of a parallelepiped with a base in the form of a square (Fig. 2) or in the form of a hexagon (Fig. 3). Between the electric generator 10 and the battery 8, a converter 17 is installed, designed to reduce voltage and stabilize it.

Электрет - диэлектрик, длительное время сохраняющий поляризованное состояние после снятия внешнего воздействия, которое привело к поляризации (или заряжению) этого диэлектрика, и создающий в окружающем пространстве квазипостоянное электрическое поле.An electret is a dielectric that maintains a polarized state for a long time after removing an external influence, which led to the polarization (or charging) of this dielectric and creates a quasi-constant electric field in the surrounding space.

Большое количество используемых материалов, методов внешнего воздействия, технологических приемов для создания поляризованного состояния в диэлектриках обуславливают многообразие проявления электретного эффекта в них.A large number of materials used, methods of external influence, technological methods for creating a polarized state in dielectrics determine the variety of manifestations of the electret effect in them.

Современные представления об электретном эффекте основаны на двух типах зарядов в диэлектриках - гетеро- и гомозаряде. Гетерозаряд обусловлен электрической поляризацией в объеме диэлектриков вследствие ориентации диполей, ионной (или электронной) поляризации, а также смещением пространственного заряда. В этом случае отрицательный заряд электрета сосредотачивается у анода, положительный у катода, и возникающее электрическое поле противоположно по направлению полю поляризации.Modern ideas about the electret effect are based on two types of charges in dielectrics - hetero-charge and homo-charge. The hetero charge is due to electric polarization in the bulk of the dielectrics due to the orientation of the dipoles, ion (or electron) polarization, as well as the displacement of the space charge. In this case, the negative charge of the electret is concentrated at the anode, positive at the cathode, and the emerging electric field is opposite in direction to the polarization field.

Гомозаряд обусловлен инжекцией из электродов в диэлектрик носителей зарядов и локализацией их на центрах захвата или рекомбинации электронов и дырок (энергетических ловушках) различной природы. В этом случае у катода располагается связанный отрицательный, а у анода - связанный положительный заряд, и результирующее образующееся поле имеет то же направление, что и поляризующее. Вышеупомянутые ловушки представляют собой энергетические уровни захвата инжектированных носителей заряда в запрещенной зоне диэлектрика или полупроводника.The homo-charge is caused by the injection of charge carriers from the electrodes into the dielectric and their localization at the centers of capture or recombination of electrons and holes (energy traps) of various nature. In this case, the bound negative is located at the cathode, and the bound positive charge is located at the anode, and the resulting resulting field has the same direction as the polarizing one. The above traps are the energy levels of capture of the injected charge carriers in the band gap of a dielectric or semiconductor.

Существует несколько способов изготовления электретов. Большинство из них основано на том, что диэлектрик помещают в электрическое поле и подвергают дополнительному физическому воздействию, которое уменьшает время релаксации диполей либо ускоряет процесс миграции заряженных частиц. В зависимости от вида физического воздействия различают термо-, электро-, фото-, магнито-, радиоэлектреты и др. Электретное состояние может возникать и без приложения к диэлектрику внешнего электрического поля, например, от механической деформации (механоэлектреты), при заряжении диэлектрика в поле коронного разряда (короноэлектреты), при нагревании полимеров в контакте с электродами из разнородных металлов (металлополимерные электреты), при электризации трением (трибоэлектреты), под воздействием плазмы тлеющего разряда. Электретный эффект присущ сегнетоэлектрикам (сегнетоэлектреты), тканям живого организма (биоэлектреты). При фиксировании ориентированных в электрическом поле диполей и смещенных ионов химическим путем, например, вулканизацией, получают хемоэлектреты.There are several ways to make electrets. Most of them are based on the fact that the dielectric is placed in an electric field and subjected to additional physical action, which reduces the relaxation time of dipoles or accelerates the migration of charged particles. Depending on the type of physical impact, thermo-, electro-, photo-, magneto-, radioelectrets, etc. can be distinguished. An electret state can also arise without applying an external electric field to the dielectric, for example, from mechanical deformation (mechanoelectrets), when the dielectric is charged in the field corona discharge (corona electrets), when polymers are heated in contact with electrodes of dissimilar metals (metal-polymer electrets), during electrification by friction (triboelectrets), under the influence of a glow discharge plasma. The electret effect is inherent in ferroelectrics (ferroelectrets), tissues of a living organism (bioelectrets). When fixing dipoles and displaced ions oriented in an electric field by chemical means, for example, by vulcanization, chemoelectrets are obtained.

Важнейшей характеристикой электретов, определяемой экспериментально, является эффективная поверхностная плотность зарядов (σэф, Кл/м2), равная разности между гомо- и гетерозарядами. Другим параметром, характеризующим свойства электретов, является время релаксации зарядов τр (время уменьшения заряда в е раз). Временем жизни электрета τж называется промежуток времени, в течение которого материал сохраняет электретные характеристики. У различных полимеров τж составляет 3-10 лет.The most important characteristic of electrets, determined experimentally, is the effective surface charge density (σ eff , C / m 2 ), which is equal to the difference between homo and hetero charges. Another parameter characterizing the properties of electrets is the relaxation time of charges τ p (time to reduce the charge by e times). The life time of an electret τ W is the period of time during which the material retains electret characteristics. For various polymers, τ W is 3–10 years.

Возможна установка на выходе из электрогенератора 10 перед автоматическим выключателем 12 накопителя энергии 18 в виде конденсатора (фиг. 1), для исключения перезарядки аккумулятора 8.It is possible to install at the outlet of the generator 10 in front of the circuit breaker 12 of the energy storage 18 in the form of a capacitor (Fig. 1), to prevent overcharging of the battery 8.

В предложенном мобильном средстве связи использованы механоэлектреты 16 в виде полимерной пленки с металлизированным покрытием 19 и 20 с обеих сторон (фиг. 4). Металлизированное покрытие 19 и 20 выполняет роль электрической шины и предназначено для снятия напряжения с электретов и его передачи по проводам 11. В то же время, из-за очень малой толщины оно не препятствует деформации механоэлектретов 16.In the proposed mobile communication medium, mechanoelectrets 16 are used in the form of a polymer film with a metallized coating 19 and 20 on both sides (Fig. 4). The metallized coating 19 and 20 acts as an electric bus and is intended to relieve tension from electrets and transfer it through wires 11. At the same time, due to its very small thickness, it does not prevent the deformation of mechanoelectrets 16.

Возможны два варианта компоновки электрогенератора 10, который выполнен в корпусе 13 из диэлектрического материала (фиг. 5).There are two possible layouts of the electric generator 10, which is made in the housing 13 from a dielectric material (Fig. 5).

В первом варианте корпус 13 закреплен на корпусе 1 мобильного средства связи (средства крепление на фиг. 1…22 не показаны), а разъем 21 мобильного средства связи и разъем 22 электрогенератора 10 соединены кабелем 23 (фиг. 6). В этом случае предложенное изобретение может использоваться на ранее изготовленных мобильных средствах связи.In the first embodiment, the housing 13 is mounted on the housing 1 of the mobile communication means (the fastening means in Fig. 1 ... 22 are not shown), and the connector 21 of the mobile communication means and the connector 22 of the electric generator 10 are connected by a cable 23 (Fig. 6). In this case, the proposed invention can be used on previously manufactured mobile communications.

Во втором варианте корпус 20 электрогенератора 10 установлен внутри корпуса 1 мобильного средства связи (фиг. 7). Этот вариант предпочтительнее.In the second embodiment, the housing 20 of the electric generator 10 is installed inside the housing 1 of the mobile communication means (Fig. 7). This option is preferable.

На фиг. 8 приведен вариант электрогенератора 10 с ячейками 14, имеющими основание квадратной (прямоугольной) формы и цилиндрическими грузами 15, На фиг. 9 приведен вариант электрогенератора 10, установленного вне корпуса 1 мобильного средства связи и с грузами 15 цилиндрической формы, На фиг. 10 приведен вариант электрогенератора, установленного внутри корпуса 1 мобильного средства связи и цилиндрическими грузами 15. На фиг. 11 и 12 приведен электрогенератор 10 с грузами 15 в форме шара. На фиг. 13 приведена ячейка 14 шестигранной формы.In FIG. 8 shows a variant of an electric generator 10 with cells 14 having a square (rectangular) base and cylindrical loads 15, FIG. 9 shows a variant of an electric generator 10 installed outside the housing 1 of a mobile communication device and with loads 15 of a cylindrical shape; FIG. 10 shows a variant of an electric generator installed inside the housing 1 of a mobile communication device and cylindrical loads 15. In FIG. 11 and 12 show an electric generator 10 with loads 15 in the shape of a ball. In FIG. 13 shows a hexagonal cell 14.

На фиг. 14 и 15 приведен электрогенератор 10 с механоэлектретами 16 в виде трибоэлектретов и установкой цилиндрических грузов в ячейки 14 без зазора. В этом случае энергия вырабатывается не от ударов, а от трения произведенного грузами 15.In FIG. 14 and 15 show an electric generator 10 with mechanoelectrets 16 in the form of triboelectrets and the installation of cylindrical weights in cells 14 without a gap. In this case, the energy is generated not from impacts, but from friction produced by loads 15.

На фиг. 16 приведено средство мобильной связи, конкретно сотовый телефон, в котором электрогенератор 10 совмещен с клавиатурой 2.In FIG. 16 shows a means of mobile communication, specifically a cell phone, in which the electric generator 10 is combined with the keyboard 2.

На фиг. 17 приведена электрическая схема соединения механоэлектретов 16, размещенных на торцовых стенках ячейки 14, при этом к металлизированному покрытию 19 присоединен провод 24, а к металлизированному покрытию 20 - провод 25.. На фиг. 18 приведена схема вывода электрического тока из электрогенератора 10. К разъему 22, который может быть выполнен коаксиальным, присоединены провода 24 и 25.In FIG. 17 shows the electrical connection diagram of the mechanoelectrets 16 located on the end walls of the cell 14, while the wire 24 is connected to the metallized coating 19, and the wire 25 is connected to the metallized coating 20. FIG. 18 shows a diagram of the output of electric current from the generator 10. To the connector 22, which can be made coaxial, wires 24 and 25 are connected.

На фиг. 19 приведена схема вывода электрической энергии с механоэлектретов 16, расположенных на боковых стенках ячейки 14. Вывод потенциала с этих механоэлектретов 16 осуществлен проводами 26 и 27. Провода 24, 25, 26 и 27 соединены попарно параллельно. Это увеличивает общий ток и мощность электрогенератора 10, т.к. он вырабатывает ток при колебании корпуса 1 мобильного средства связи, в частности сотового телефона в любой плоскости.In FIG. 19 is a diagram of the output of electrical energy from the mechanoelectrets 16 located on the side walls of the cell 14. The potential output from these mechanoelectrets 16 is carried out by wires 26 and 27. The wires 24, 25, 26 and 27 are connected in pairs in parallel. This increases the total current and power of the generator 10, because it generates current when the housing 1 of a mobile communication device, in particular a cell phone, oscillates in any plane.

На фиг. 20…22 приведена схема выработки энергии в механоэлектретах 16 в динамике. Электрический заряд в предварительно заряженных механоэлектретах 16 постоянно уменьшается (фиг. 21), но вследствие периодических ударов грузов 15 в механоэлектретах 16 снова наводится статическое электричество (фиг. 22) и оно используется для подзарядки аккумулятора 8.In FIG. 20 ... 22 shows a diagram of energy production in mechanoelectrets 16 in dynamics. The electric charge in the pre-charged mechanoelectrets 16 is constantly decreasing (Fig. 21), but due to the periodic shocks of the loads 15, the static electricity is again induced in the mechanoelectrets 16 (Fig. 22) and it is used to recharge the battery 8.

При работе с мобильным средством связи, например сотовым телефоном, абонент не менее 30% времени в сутки находится в движении, передвигается пешком, едет в автомобиле и перемещается по офису. При этом грузы 15 совершают колебательные движения и ударяют по механоэлектретам 16, постоянно вырабатывая в них электрическое напряжение. Ток по проводам 11 поступает на преобразователь 17 для снижения и стабилизации напряжения и далее в аккумулятор 8 и постоянно заряжает его. При полном заряде аккумулятора 8 автоматический выключатель 12 отключает генератор электроэнергии 10 от аккумулятора 8. Управление автоматическим выключателем 12 может быть осуществлено по напряжению на выходе из аккумулятора 8. (средство измерения напряжения на фиг. 1 не показано).When working with a mobile means of communication, for example a cell phone, the subscriber is at least 30% of the time per day in motion, moves on foot, rides in a car and moves around the office. In this case, the loads 15 make oscillatory movements and hit the mechanoelectrets 16, constantly generating electrical voltage in them. The current through the wires 11 is supplied to the converter 17 to reduce and stabilize the voltage and then to the battery 8 and constantly charges it. When the battery 8 is fully charged, the circuit breaker 12 disconnects the power generator 10 from the battery 8. The circuit breaker 12 can be controlled by the voltage at the output of the battery 8. (voltage measuring device in Fig. 1 is not shown).

Применение группы изобретений позволило значительно повысить надежность работы мобильного средства связи за счет увеличения ресурса работы аккумулятора в сотни и тысячи раз, т.е. в течение всего срока эксплуатации мобильного средства связи без подзарядки от внешнего устройства зарядки.The use of the group of inventions has significantly improved the reliability of mobile communications by increasing the battery life by hundreds and thousands of times, i.e. during the entire life of the mobile communications device without recharging from an external charging device.

Claims (12)

1. Мобильное средство связи, содержащее корпус, электронный блок, соединенный с аккумулятором, динамик и микрофон, размещенные в корпусе, а также дисплей и набор клавиш, размещенный на лицевой стороне корпуса, электрогенератор, соединенный с аккумулятором, отличающееся тем, что электрогенератор выполнен на основе механоэлектретов и содержит ячейки, в которых размещены грузы и на стенках которых закреплены механоэлектреты, а ячейки выполнены в виде параллелепипеда, имеющего основание в форме квадрата или шестиугольника, а все стенки ячеек выполнены из электретной пленки, с обеих сторон которой нанесено металлизированное покрытие.1. A mobile communication device comprising a housing, an electronic unit connected to the battery, a speaker and a microphone located in the housing, as well as a display and a set of keys located on the front side of the housing, an electric generator connected to the battery, characterized in that the electric generator is made on the basis of mechanoelectrets and contains cells in which the goods are placed and on the walls of which mechanoelectrets are fixed, and the cells are made in the form of a parallelepiped having a base in the form of a square or hexagon, and all cell walls made of electret film, on both sides of which a metallized coating is applied. 2. Мобильное средство связи по п. 1, отличающееся тем, что грузы выполнены в виде шаров.2. A mobile communication device according to claim 1, characterized in that the goods are made in the form of balls. 3. Мобильное средство связи по п. 1, отличающееся тем, что грузы выполнены из керамики.3. A mobile communication device according to claim 1, characterized in that the goods are made of ceramic. 4. Мобильное средство связи по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что грузы выполнены из стекла.4. A mobile communication device according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that the goods are made of glass. 5. Мобильное средство связи по п. 1, отличающееся тем, что грузы выполнены из металла с диэлектрическим покрытием.5. A mobile communication device according to claim 1, characterized in that the goods are made of metal with a dielectric coating. 6. Мобильное средство связи по п. 1, отличающееся тем, что грузы выполнены из электретов.6. A mobile communication device according to claim 1, characterized in that the goods are made of electrets. 7. Мобильное средство связи по пп. 1-3, отличающееся тем, что электрогенератор выполнен в виде автономного прибора, закрепленного на корпусе мобильного средства связи и соединенного кабелем с аккумулятором сотового телефона.7. Mobile communication facility according to claims. 1-3, characterized in that the generator is made in the form of a stand-alone device, mounted on the housing of a mobile communications device and connected by a cable to the battery of a cell phone. 8. Мобильное средство связи по пп. 1-3, отличающееся тем, что электрогенератор выполнен внутри корпуса мобильного средства связи и соединен проводами с аккумулятором.8. Mobile communication facility according to claims. 1-3, characterized in that the generator is made inside the housing of a mobile communications device and connected by wires to the battery. 9. Способ подзарядки аккумулятора мобильного средства связи, включающий периодическую подпитку его вырабатываемой электроэнергией от электрогенератора, отличающийся тем, что электрогенератор выполнен на основе электретов, преобразующих механическую энергию в электрическую, а в качестве электретов применены трибоэлектреты.9. A method of recharging the battery of a mobile communication device, including periodically replenishing it with generated electricity from the generator, characterized in that the generator is based on electrets that convert mechanical energy into electrical energy, and triboelectrets are used as electrets. 10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что для выработки электроэнергии используют механическую энергию вибрации.10. The method according to p. 9, characterized in that for the generation of electricity using mechanical vibration energy. 11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что для выработки электроэнергии используют перемещение подвижных грузов в ячейках с электретным покрытием.11. The method according to p. 10, characterized in that for the generation of electricity using the movement of moving goods in cells with an electret coating. 12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что выработку электроэнергии осуществляют за счет нажатия на клавиши сотового телефона, снабженные электретами, например механоэлектретами. 12. The method according to p. 11, characterized in that the generation of electricity is carried out by pressing the keys of a cell phone equipped with electrets, such as mechanoelectrics.
RU2015104814/07A 2015-02-12 2015-02-12 Mobile communication means and method for battery charging of mobile communication means RU2594171C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015104814/07A RU2594171C1 (en) 2015-02-12 2015-02-12 Mobile communication means and method for battery charging of mobile communication means

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015104814/07A RU2594171C1 (en) 2015-02-12 2015-02-12 Mobile communication means and method for battery charging of mobile communication means

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2594171C1 true RU2594171C1 (en) 2016-08-10

Family

ID=56613251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015104814/07A RU2594171C1 (en) 2015-02-12 2015-02-12 Mobile communication means and method for battery charging of mobile communication means

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2594171C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2011120339A (en) * 2008-10-21 2012-11-27 Эс-Си-Ай Инновейшнз Лимитед PORTABLE COMMUNICATION DEVICE
CN103762706A (en) * 2013-10-26 2014-04-30 范思佳 Mobile phone with automatic charging function

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2011120339A (en) * 2008-10-21 2012-11-27 Эс-Си-Ай Инновейшнз Лимитед PORTABLE COMMUNICATION DEVICE
CN103762706A (en) * 2013-10-26 2014-04-30 范思佳 Mobile phone with automatic charging function

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2484565C2 (en) Hybrid device for electric energy accumulation with electrochemical supercapacitor/ lead-acid battery
JP5813135B2 (en) Mobile charger
EP3579329B1 (en) Method and apparatus for charging a battery
Uno et al. Accelerated ageing testing and cycle life prediction of supercapacitors for alternative battery applications
KR100880010B1 (en) Quantum generator and related devices of energy extraction and conversion
US20100159293A1 (en) Device for producing electrical energy and a charging current signal, and a device for producing electrical energy charged by the charging current signal
GB2605521A (en) Systems and methods for harvesting vibration energy using a hybrid device
CN201928319U (en) Mobile phone charged by piezoelectric module
CN103094936A (en) Card-type wireless positioning terminal charging system
RU2594171C1 (en) Mobile communication means and method for battery charging of mobile communication means
CN103280600A (en) Forming process of lithium iron phosphate battery
CN104157922A (en) Aluminum casing type lithium-ion power battery
JP2008011696A5 (en)
JP7192296B2 (en) Charging/discharging device and power storage system
RU153791U1 (en) MOBILE COMMUNICATION POWER SOURCE
CN102054995A (en) Magnesium water battery
RU2582651C1 (en) Mobile communication means and method for battery charging of mobile communication means
CN105591434A (en) Rechargeable cell, power supply circuit and mobile terminal
CN204578176U (en) Impact type mobile charging device
WO2013069038A4 (en) Baggage for the recovery of energy from the dynamic movements of the baggage
KR101670805B1 (en) charging system used static electricity
CN202260573U (en) Card type wireless positioning terminal charging system
AU2021100914A4 (en) Thermal effect powered electric motor to minimize the power consumption in the electric vehicle
KR102040256B1 (en) Cable type secondary battery
CN202634019U (en) Mine storage battery charge-discharge monitoring system