DE202008017107U1

DE202008017107U1 - USB power supply for bicycles

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Publication number: DE202008017107U1
Application number: DE202008017107U
Authority: DE
Original assignee: BUTSCHER GmbH
Current assignee: BUTSCHER GmbH
Priority date: 2008-12-27
Filing date: 2008-12-27
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2018-12-28

Abstract

Stromversorgungseinrichtung, zur Montage an Fahrrädern mit Dynamo, welche in ihren elektrischen Ausgangseigenschaften den Vorgaben der USB Spezifikation [USBS2000] entspricht, enthaltend:
Eine elektronische Schaltung, im Wesentlichen bestehend aus (Skizze „Schaltung")
1. Stromeingang für den Anschluss an einen Fahrrad-Dynamo
2. Brückengleichrichter
3. Schutzdiode
4. Filterschaltung
5. Schaltspannungsregler
6. Ladungsspeicher
7. Ausgangsstufe
8. Kontroll-Logik
9. Betriebs-Leuchte (LED)
10. USB-Ausgang
Ein spritzwassergeschütztes Gehäuse der Schutzart IP 54 [IPS] zur Aufnahme und zum Schutz der elektronischen Schaltung;
Zwei elektrische Leitungen (Litzen), welche die Verbindung zwischen Dynamo und der elektronischen Schaltung herstellen. In dieser Verbindung befindet sich ein Stecker mit Buchse (jeweils spritzwassergeschützt);
Der Stromausgang läuft in ein USB-konformes Kabel mit Stecker (siehe weitere Ansprüche).Power supply device, for mounting on bicycles with dynamo, which corresponds in its electrical output properties to the specifications of the USB specification [USBS2000], comprising:
An electronic circuit, consisting essentially of (sketch "circuit")
1. Power input for connection to a bicycle dynamo
2. Bridge rectifier
3. Protection diode
4. Filter circuit
5. Switching voltage regulator
6. charge storage
7th output stage
8. Control logic
9. Operating light (LED)
10. USB output
A splash-proof housing IP 54 [IPS] to receive and protect the electronic circuit;
Two electrical lines (strands), which make the connection between the dynamo and the electronic circuit. In this connection is a plug with socket (each splash-proof);
The current output runs in a USB-compliant cable with plug (see further claims).

Description

Mobile elektronische Geräte für Endverbraucher werden üblicherweise mit Batterien betrieben. Dies sind Geräte wie Mobiltelefone, mobile Navigationsgeräte, MP3-Player und verschiedene andere.mobile Electronic devices for end users are commonly associated with Batteries operated. These are devices like mobile phones, mobile navigation devices, MP3 players and various others.

Sobald die Batterien entladen sind, müssen die Geräte mit Hilfe von Netzteilen oder über den Anschluss an einen Computer wieder aufgeladen werden. Ebenfalls möglich ist das Aufladen in Fahrzeugen mittels Adaptern, die den Anschluss an das Bordnetz ermöglichen.As soon as the batteries are discharged, the devices need with the help of power supply units or via the connection to one Computer to be recharged. Also possible charging in vehicles by means of adapters connecting to the enable the electrical system.

Ein Großteil der aktuellen Geräte verfügt hierbei über einen so genannten USB-Anschluss, der als Stromversorgung zum Betrieb oder zum Laden der integrierten Batterien dient.One Most of the current devices have this a so-called USB port, which serves as a power supply for operation or to charge the integrated batteries.

Bislang nicht verfügbar ist allerdings eine Möglichkeit, solche Geräte auf einem Fahrrad mitzuführen und dort über den Anschluss an einen Dynamo mit Strom zu versorgen. Die Benutzung dieser Geräte ist somit auf die Laufzeit der jeweiligen Batterieversorgung begrenzt.So far not available, however, is a way to carry such devices on a bicycle and There to supply power via the connection to a dynamo. The use of these devices is therefore on the term limited to the respective battery supply.

Es gibt bereits bekannte Erfindungen (siehe Anhang), welche aus dem Fahrrad-Dynamo gespeiste Gleichstromversorgungen darstellen, jedoch erfüllt keine die mechanischen und elektrischen Eigenschaften der USB Spezifikationen [USBC2007] und [USBS2000]. Darüber hinaus werden keine genauen Angaben zu Schutzmaßnahmen aufgeführt, die nötig sind um die Elektrik/Elektronik vor äußeren Einflüssen auf dem Fahrrad zu schützen.It are already known inventions (see Appendix), which from the Bicycle dynamo powered DC supplies, however does not satisfy the mechanical and electrical properties the USB specifications [USBC2007] and [USBS2000]. About that In addition, no details are given on protective measures listed, which are necessary for the electrics / electronics against external influences on the bicycle to protect.

Diese Unzulänglichkeiten sollen durch eine hier beschriebene USB-Stromversorgung behoben werden. Die Erfindung dient als Stromversorgung für Geräte, die über einen USB-Anschluss (siehe [USBC2007]) betrieben bzw. geladen werden können. Dies ist bei einer Vielzahl aktueller Elektronikgeräte möglich. Die beschriebene USB-Stromversorgung selbst nutzt den am Fahrrad installierten Dynamo zur Stromeinspeisung.These Inadequacies are said to be due to one described here USB power supply will be fixed. The invention serves as a power supply for devices that have a USB port (see [USBC2007]) can be operated or charged. This is with a variety of current electronic devices possible. The described USB power supply uses itself the dynamo installed on the bicycle for power supply.

Ein Fahrrad-Dynamo ist in der Regel ein Einphasen-Wechselstromgenerator, welcher die Bewegungsenergie des Rades an oder in dem er montiert ist, in Strom umwandelt. Das Rad dreht aber nicht konstant und kann sogar stehen, daher liegt keine konstante Ausgangsspannung an, sondern eine sich laufend ändernde Spannung (geliefert wird Wechselstrom), die – je nach Rotationsgeschwindigkeit – über und unter der notwendigen Versorgungsspannung der elektronischen Geräte liegen kann (notwendig ist Gleichstrom). Eher seltene Dynamos (z. B. Speichendynamos) liefern Gleichstrom, auch diese können als Stromquelle für die USB-Spannungsversorgung verwendet werden, diese ist hierbei tolerant.One Bicycle dynamo is usually a single-phase alternator, which is the kinetic energy of the wheel or in which it is mounted, converted into electricity. The wheel does not turn constantly and can even stand, therefore, there is no constant output voltage, but a continuously changing voltage (supplied alternating current), which - depending on the rotation speed - over and under the necessary supply voltage of the electronic devices can lie (necessary is direct current). Rather rare dynamos (eg. As dynamo dynamos) provide DC, they can also used as the power source for the USB power supply be, this is tolerant.

Moderne Fahrräder verfügen über einen so genannten Nabendynamo, dieser befindet sich in der Achse/Nabe eines Vorderrades und liefert Strom sobald sich das Rad dreht. Es verursacht keinen zusätzlichen Kraftaufwand für den Radfahrer wenn Geräte angeschlossen werden, daher eignet sich dieser Dynamo besonders für den Einsatz der beschriebenen USB-Stromversorgung. Technisch gesehen eignen sich auch beispielsweise herkömmliche Reibrad- oder Walzendynamos, auch wenn diese weniger Komfort durch höheren Kraftaufwand bieten.modern Bicycles have a so-called Hub dynamo, this is located in the axle / hub of a front wheel and supplies power as soon as the wheel turns. It does not cause any extra effort for the cyclist though Devices are connected, therefore, this dynamo is suitable especially for the use of the described USB power supply. Technically, for example, conventional Friction wheel or roller dynamos, even though these are less comfortable due to provide greater effort.

Die Spannung wird in der USB-Stromversorgung gleichgerichtet und der Spannungspegel angepasst, außerdem wird elektrische Ladung gespeichert um kurzzeitige Unterbrechungen des Dynamo-Stroms zu überbrücken (beim Stoppen des Fahrrades). Die USB-Stromversorgung verfügt über einen zweipoligen Eingang für die elektrische Verbindung zum Dynamo sowie über einen genormten USB-Ausgang, der die Spannungs- und Stromcharakteristiken der USB Spezifikationen sowie die vorgegebenen mechanischen Kabel-/ und Steckereigenschaften einhält (siehe [USBC2007] und [USBS2000]).The Voltage is rectified in the USB power supply and the Voltage level adjusted, also becomes electric charge stored in order to bridge short-term interruptions of the dynamo current (when stopping the bike). The USB power supply has a two-pole input for the electrical connection to the Dynamo and a standard USB output, the Voltage and current characteristics of USB specifications as well complies with the specified mechanical cable and plug characteristics (see [USBC2007] and [USBS2000]).

Das Gerät besteht aus einer mit elektronischen Bauteilen bestückten Platine, die in einem schützenden Kunststoff- oder Metallgehäuse montiert wird. Aus dem Gehäuse führen zwei lose Kabel-Litzen zur Installation am Dynamo. Die Litze ist durch einen Stecker mit Buchse unterbrochen um die Verbindung bei Bedarf leicht trennen zu können; damit lässt sich das komplette Gerät leichter vom Fahrrad abnehmen. Man erspart sich damit, die fest montierten Litzen-Enden vom Dynamo entfernen zu müssen.The Device consists of one equipped with electronic components Board in a protective plastic or metal housing is mounted. From the housing lead two loose Cable strands for installation on the dynamo. The strand is through one Plug with socket interrupted around the connection if necessary easily to be able to disconnect; so that can be the complete Easier to remove your bike. You save yourself with it, to remove the fixed wire ends from the dynamo.

Als Stromausgang führt aus dem Gerät ein Kabel mit einem USB Stecker. Das Gehäuse selbst ist ebenfalls spritzwassergeschützt und erfüllt die Schutznorm IP54.When Current output leads from the device with a cable a USB plug. The housing itself is also splash-proof and complies with the protection standard IP54.

Das Adaptergehäuse muss zum Gebrauch an das Fahrrad befestigt werden. Die Halterung besteht aus einem Gummizug, der um ein Rohr (Lenkstange, Fahrradrahmen) gezogen und beiderseits mittels jeweils eines Hakens am Gehäuse befestigt wird.The Adapter housing must be attached to the bike for use become. The holder consists of an elastic band around a tube (Handlebar, bicycle frame) pulled and on both sides by means of each a hook is attached to the housing.

Anhangattachment

- USBC2007: Universal Serial Bus Micro-USB Cables and Connectors Specification, Revision 1.01, April 4, 2007; Authors: Compaq Computer Corporation, Hewlett-Packard Company, Intel Corporation, Lucent Technologies Inc, Microsoft Corporation, NEC Corporation, Koninklijke Philips Electronics N.V. ,
- USB2000: Universal Serial Bus Specification, Revision 2.0, April 27, 2000; Author: USB Implementers Forum, Inc. (USB IF) ,
- IPS: housing protection type loud DIN EN 60529
- Related Utility Model Applications: • DE 20217730 U1 • DE 29808374 U1 • DE 29617028 U1

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 20217730 [0012]
- DE 29808374 [0012]
DE 29617028 [0012]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

- Universal Serial Bus Micro-USB Cables and Connectors Specification, Revision 1.01, April 4, 2007; Authors: Compaq Computer Corporation, Hewlett-Packard Company, Intel Corporation, Lucent Technologies Inc, Microsoft Corporation, NEC Corporation, Koninklijke Philips Electronics N.V. [0012]
- Universal Serial Bus Specification, Revision 2.0, April 27, 2000; Author: USB Implementers Forum, Inc. (USB IF) [0012]
- DIN EN 60529 [0012]

Claims

Power supply device, for mounting on bicycles with dynamo, which corresponds in its electrical output properties to the specifications of the USB specification [USBS2000], comprising: An electronic circuit, consisting essentially of (sketch "circuit") 1 , Power input for connection to a bicycle dynamo 2 , Bridge rectifier 3 , protection diode 4 , filter circuit 5 , Switching voltage regulator 6 , charge storage 7 , output stage 8th , Control logic 9 , Operating light (LED) 10 , USB output A splash-proof housing of IP 54 [IPS] protection for recording and protection of the electronic circuit; Two electrical lines (strands), which make the connection between the dynamo and the electronic circuit. In this connection is a plug with socket (each splash-proof); The current output runs in a USB-compliant cable with plug (see further claims).

Power supply device according to claim 1, comprising USB plug as current output according to specification [USBC2007]: Standard-A

Power supply device according to claim 1, comprising USB plug as current output according to specification [USBC2007]: Standard-B

Power supply device according to claim 1, comprising USB plug as current output according to specification [USBC2007]: Micro-B

Power supply device according to claim 1, comprising USB plug as current output according to specification [USBC2007]: Mini-B

Power supply device according to claim 1, comprising USB plug as current output according to specification [USBC2007]: Micro-AB

Power supply device according to claim 1, comprising USB plug as current output according to specification [USBC2007]: Micro-A

Power supply device according to claim 1 to 7, suitable for Operation with bicycle dynamos with one nominal electrical voltage between 1.2 and 15 volts and a rated power between 3 and 7 watts, single-phase AC

Power supply device according to claim 1 to 7, suitable for Operation with bicycle dynamos with one nominal electrical voltage between 1.2 and 15 volts and a rated power between 3 and 7 watts, DC

Power supply device according to claim 1 to 9, with splash-proof housing ( 4 ) according to standard IP 54 [IPS], for attachment to bicycle frames ( 1 ) or handlebar ( 2 ) near the dynamo ( 3 ) with an elastic band (see sketch "bicycle"), containing (see sketch "housing") 1 , USB power output connector (see claims 1 to 8) 2 , USB-compliant cable 3 , Splash-proof housing with cable grommets 3a ) and 3b ) 4 , Current input strand for electrical supply through the dynamo 5 , Splash-proof plug connection for power input cable