TR201813083A2 - Gi̇yi̇lebi̇li̇r enerji̇ hasadi ci̇hazi - Google Patents

Abstract

Buluşumuz bir muhafaza (1), elektrik enerjisi üretilmesini sağlayan ve muhafazanın (1) taşıdığı en az bir piezoelektrik tabaka (2), elektrik enerjisi depolamayı sağlayan şarj edilebilir pil (3), piezoelektrik tabakanın (2) ürettiği elektrik enerjisini dönüştürüp pile (3) şarj edilmesini sağlayan dönüştürücü devre (4) içeren giyilebilir enerji hasadı cihazı (5) ile ilgilidir. Buluşumuzun mevcut teknikten ayırt edici özelliği, muhafaza (1) üzerinde bulunan ve içerisine kullanıcının beline taktığı kemerin (6) yerleşebildiği yuva (7), yuvaya (7) kullanıcının beline taktığı kemerin (6) sökülebilir şekilde yerleşmesini sağlayan ve piezoelektrik tabakayı (2) kemerin (6) yüzeyine doğru bastıran bir bağlantı vasıtası (8) içermesidir

Description

TARI FNAM E GIYILEBILIR ENERJI HASADI CIHAZI Bulusumuz, giyilebilir enerji hasadi cihazi ile ilgilidir.

Günümüzde tasinabilir elektrikli cihaz teknolojilerinin hizli gelisimiyle birlikte kisi basi elektrik enerjisi ihtiyaci da büyük oranda artmaktadir. Özellikle cep telefonu gibi cihazlarin akülerinin sinirli kapasitede olmasi ve cep telefonu uygulamalarinin da giderek artmasi sebebiyle gün içerisinde kullanicilarin aküleri çabucak tükenebilmektedir. Bu sorunu çözmek amaciyla elektrik enerjisi kaynagi islevi gören tasinabilir sarj edilebilir piller (powerbank) gelistirilmis olup, kullanicilar cep telefonlarini gün içerisinde priz baglantisina ihtiyaç duymadan bahsedilen piller vasitasiyla tekrar doldurabilmektedirler. Ancak bahsedilen sarj edilebilir piller bosaldiklarinda mutlaka birer prize baglanarak tekrar doldurulmalari gerekmektedir. hasadi cihazindan bahsedilmektedir. Bahsedilen cihaz, üzerinde bulunan biyometrik sensörler vasitasiyla, örnegin kullanicinin vücut sicakligi gibi sagligiyla ilgili parametreleri okunabilmekte ve ayni cihaz üzerinde bulunan ekran vasitasiyla kullaniciya iletilebilmektedir. Bahsedilen cihaz üzerinde bir sarjli pil ve sarjli pile bagli piezoelektrik tabakalar bulunmakta olup, bilegin hareketi esnasinda piezoelektrik tabakalarin bükülmesiyle birlikte elektrik enerjisi üretilmekte ve sarjli pile depolanmaktadir.

Bahsedilen mevcut teknikteki problemlerden biri, bilegin hareket etmedigi durumlarda elektrik enerjisi üretiminin durrnasidir. Bu gibi durumlarda cihaz verimli çalistirilamamaktadir.

Mevcut bulusun amaci bahsedilen problemi etkin bir sekilde asan ve kullanicilara ait cep telefonu gibi tasinabilir cihazlarin enerji ihtiyacini sebeke prizine ihtiyaç duyulmadan karsilanmasini saglayan bir giyilebilir enerji hasadi cihazinin ortaya konulmasidir.

Bu amaca, istem l'de tanimlanan giyilebilir enerji hasadi cihazi ile ulasilmistir. Ayrica, bagimli istemler ile ilave iyilestirmeler elde edilmistir.

Mevcut bulus olan giyilebilir enerji hasadi cihazi bir muhafaza, elektrik enerjisi üretilmesini saglayan ve muhafazanin tasidigi en az bir piezoelektrik tabaka, elektrik enerjisi depolamayi saglayan sarj edilebilir pil, bahsedilen piezoelektrik tabakanin ürettigi elektrik enerjisini dönüstürüp bahsedilen pile sarj edilmesini saglayan dönüstürücü devre içermekte olup, karakterize edici özelligi, muhafaza üzerinde bulunan ve içerisine kullanicinin beline taktigi kemerin yerlesebildigi yuva, bahsedilen yuvaya kullanicin beline taktigi kemerin sökülebilir sekilde yerlesmesini saglayan ve bahsedilen piezoelektrik tabakayi bahsedilen kemerin yüzeyine dogru bastiran bir Bu bulusun en önemli avantajli etkisi kullanicinin ihtiyaç duydugu elektrik enerjisini yürürken bel etrafinda olusan hareketler sirasinda, veya baska herhangi bir zamanda nefes alip vermesi esnasinda kemer yüzeyine bastirilmis olan piezoelektrik tabakanin periyodik olarak bükülmesi sonucu elde edebilmesidir. Bu sayede kullanicin ekstra bir efor sarf etmesi gerekmediginden elektrik enerjisi üretimi hem kesintisiz hem de ergonomik bir sekilde gerçeklesebilmektedir.

Bu bulusun bir diger önemli avantajli etkisi giyilebilir enerji hasadi cihazinin kemere bir aksesuar gibi takilip sökülebilmesidir. Bu sayede kullanici giyilebilir enerji hasadi cihazini farkli bir kemer ile de kullanabilmesi mümkün olmaktadir. Bu sayede ayrica kullanici giyilebilir enerji hasadi cihazini belinde tasimak istemedigi durumlarda kemerinden söküp örnegin çantasina yerlestirebilmektedir.

Mevcut bulusa ait giyilebilir enerji hasadi cihazi ile ilgili ilave özellikler ve ilave avantajli etkiler, ekli çizimlere atifta bulunarak uygulamalarin detayli tarifi ile daha belirgin hale gelecektir; Sekil 1 - Bulusun bir uygulamasinda kemerinde giyilebilir enerji hasadi cihazi ve bileginde miknatisli bileklik tasiyan bir kullanicinin sematik görünümüdür; Sekil 2 - Bulusun bir uygulamasinda giyilebilir enerji hasadi cihazinin perspektif sematik görünümüdür; Sekil 3 - Bulusun bir uygulamasinda giyilebilir enerji hasadi cihazin sematik kesit görünümüdür; Sekil 4 - Bulusun bir uygulamasinda giyilebilir enerji hasadi cihaziyla birlikte kullanilan miknatisli bilekligin sematik görünümüdür; Sekil 5 - Bulusun bir uygulamasinda giyilebilir enerji hasadi cihazinda bulunan dönüstürücü devrenin sematik görünümüdür; Sekil 6 - Bulusun bir baska uygulamasinda giyilebilir enerji hasadi cihazinda bulunan dönüstürücü devrenin sematik görünümüdür. Çizimlerde gösterilen referans isaretleri asagidaki teknik özellikler ile ilgilidir. 1. Muahafaza 2 Piezoelektrik tabaka 3. Pil 4 Dönüstürücü devre 4a. Diyot köprüsü 4b. Kapasitör 4c. Regülatör devre Enerji hasadi cihazi 6 Kemer 7. Yuva 8 Baglanti vasitasi 9 Bobin . Bileklik 11. Miknatis 12. Besleme çikisi Sekil 1`de bulusun bir uygulamasinda kemerinde (6) giyilebilir enerji hasadi cihazini (5) ve bileginde miknatisli (l 1) bilekligi (10) tasiyan bir kullanicinin sematik görünümü verilmektedir. Sekil 27de bulusun bir uygulamasinda giyilebilir enerji hasadi cihazinin (5) kemere (6) baglanmadan önce perspektif sematik görünümü verilmektedir. Sekil 2”de görüldügü üzere giyilebilir enerji hasadi cihazi (5) bir muhafaza (l), ayrica elektrik enerjisi üretilmesini saglayan ve muhafazanin (l) tasidigi en az bir piezoelektrik tabaka (2) içermektedir. Sekil 2 görüldügü üzere giyilebilir enerji hasadi cihazi (5) muhafaza (1) üzerinde bulunan ve içerisine kullanicinin beline taktigi kemerin (6) yerlesebildigi bir yuva (7), bahsedilen yuvaya (7) kullanicinin beline taktigi kemerin (6) sökülebilir sekilde yerlesmesini saglayan ve bahsedilen piezoelektrik tabakayi (2) bahsedilen kemerin (6) yüzeyine dogru bastiran bir baglanti vasitasi (8) içermektedir. Bu sayede kullanici giyilebilir enerji hasadi cihazini (5) kemerine (6) kolayca baglayabilmekte ve dilediginde tekrar sökebilmektedir. Sekil ,de bulusun bir uygulamasinda giyilebilir enerji hasadi cihazinda (5) bulunan piezoelektrik tabakanin (2), elektrik enerjisi depolamayi saglayan sarj edilebilir pilin (3) ve dönüstürücü devrenin (4) sematik görünümü verilmektedir. Bir veya birden fazla pil (3) kullanilabilir. Sekil 5°te görüldügü üzere dönüstürücü devre (4), bir diyot köprüsü (4a), bir kapasitör (4b) ve bir regülatör devre (40) içerrnektedir. Sekil 5”de görüldügü üzere dönüstürücü devre (4) bahsedilen piezoelektrik tabakanin (2) ürettigi elektrik enerjisini dönüstürüp bahsedilen pilde (3) depolanmasini saglamaktadir. Bu sayede kullanici yürürken bel etrafinda olusan hareketler sirasinda, veya herhangi baska bir zamanda nefes alip vermesi esnasinda kemer (6) yüzeyine bastirilmis olan piezoelektrik tabakanin (2) periyodik olarak bükülmesi sonucu üretilen elektrik enerjisi pile (3) sarj edilebilmektedir. Pil (3) doldugunda muhafazadan (l) tercihen çikarilip baska bir tasinabilir cihazda da kullanilabilmektedir. Bahsedilen pil (3) çesitli boyut ve mevcut standartlara uygun özelliklerde olabilmektedir.

Bulusun bir uygulamasinda, piezoelektrik tabaka (2) yapi ve boyutlari itibariyle MEMS (mikro elektro mekanik sistemler) tabanli ve iki tarafi elektrot kapli piezoelektrik etki özelligine sahip ince film malzemeden yapilabilir. Ince film kalinligi 1-200 mikrometre araliginda olabilir, tercihen 10 mikrometreden incedir. Ince film malzemesi olarak lead zirconate titanate (PZT) kullanilabilir. Piezoelektrik tabakanin (2) genislik ve uzunlugu 1 cm x 1 cm boyutlarinda olabilir.

Sekil 3”de bulusun bir uygulamasinda giyilebilir enerji hasadi cihazinin (5) sematik kesit görünümü verilmektedir. Sekil 3 ”de görüldügü üzere giyilebilir enerji hasadi cihazi (5) tercihen ilaveten elektrik enerjisi üretilmesini saglayan ve muhafazanin (2) tasidigi bir bobin (9) içermektedir. Sekil 1,de görüldügü üzere kullanicinin bilegine sökülebilir sekilde geçen bileklik (10) üzerinde bulunan ve kullanici yürüyüs esnasinda kolunu ileri geri hareket ettirdikçe bahsedilen bobinde (9) akim indüklenmesini saglayan bir miknatis (11) bulunmaktadir. Sekil 4'de bulusun bir uygulamasinda giyilebilir enerji hasadi cihazi (5) ile birlikte kullanilabilen miknatisli (1 l) bilekligin (10) büyütülmüs sematik görünümü verilmektedir. Bileklik (10) tercihen deri, kumas veya plastik gibi elastik malzemelerden yapilabilmektedir. Sekil (9), elektrik enerjisi depolamayi saglayan sarj edilebilir pilin (3) ve bahsedilen dönüstürücü devrenin (4) sematik görünümü verilmektedir. Sekil 6`da görüldügü üzere dönüstürücü devre (4) bahsedilen bobinin (9) ürettigi elektrik enerjisini dönüstürüp bahsedilen pilde (3) depolanmasini saglamaktadir. Bu sayede kullanicinin yürürken kolunu hareket ettirmesi esnasinda bobinde (9) akim indüklenmesi sonucu üretilen elektrik enerjisi pile (3) sarj edilebilmektedir.

Sekil 2`de bulusun bir uygulamasinda giyilebilir enerji hasadi cihazinda (5) bulunan bir besleme çikisinin (12) görünümü verilmektedir. Bahsedilen besleme çikisi (12) vasitasiyla cep telefonu gibi tasinabilir elektrikli bir cihaza, bahsedilen pildeki (3) elektrik enerjisinin aktarilmasi saglanabilmektedir. Besleme çikisi (12) örnegin farkli tip ve büyüklükteki USB çikislarindan herhangi biri seklinde gerçeklestirilebilir.

Besleme çikisi (12) birden fazla olabilir.

Bulusun sekillerde gösterilmeyen bir uygulamasinda giyilebilir enerji hasadi cihazi (5) bahsedilen pilin (3) doluluk seviyesini belirlemeyi saglayan bir ölçme birimi içermektedir. Bulusun sekillerde gösterilmeyen bir uygulamasinda giyilebilir enerji hasadi cihazi (5) bahsedilen pilin (3) doluluk seviyesine ait bilginin kullaniciya gösterilmesini saglayan bir ekran içermektedir. Bu sayede kullanicinin pilin (3) doluluk seviyesini izleyebilmesi saglanmaktadir. Ekran yerine tercihen renkli LED71er de kullanilabilir. Bulusun sekillerde gösterilmeyen bir uygulamasinda giyilebilir enerji hasadi cihazi (5) kablosuz iletisim yapilmasini saglayan ve bahsedilen doluluk seviyesine ait bilginin kullaniciya ait bir cep telefonu gibi baska bir cihaz ile paylasilmasini saglayan bir haberleseme birimi içermektedir. Bu sayede kullanicinin pilin (3) doluluk seviyesini, örnegin cep telefonu ekranindan izleyebilmesi saglanmaktadir.

Bulusun sekillerde gösterilmeyen bir alternatif uygulamasinda en az bir pil (3) ile birlikte ek bir dönüstürücü devre ve en az bir besleme çikisi (12) muhafazaya (l) sökülebilir sekilde takilabilen ve powerbank gibi çalisabilen bir aygit olarak tasarlanmistir. Örnegin bahsedilen aygit muhafaza (l) üzerindeki ayri bir yuvaya bir elektrik soketi vasitasiyla takilabilir. Alternatif olarak bahsedilen aygit muhafazaya ( 1) bir kablo vasitasiyla takilabilir. Bu uygulamada bahsedilen aygit hem sebeke prizine sarj adaptörü ile baglanip sarj edilebilmekte, hem de enerji hasadi oihazina (5) takilip piezoelektrik tabaka (2) üzerinden sarj edilebilmektedir.

Bulusumuz sayesinde kullanicinin kendisi, ihtiyaç duydugu elektrik enerjisini yürürken veya herhangi bir zamanda nefes alip vermesi esnasinda kemer (6) yüzeyine bastirilmis olan piezoelektrik tabakanin (2) periyodik olarak bükülmesi sonucu elde edebilmektedir. Bulusumuz sayesinde piezoelektrik tabakaya (2) ilaveten opsiyonel olarak bobin (9) ve miknatisli (l 1) bileklik (10) kullanilmasi durumunda ise, elektrik enerjisi üretimi daha da artirilarak pilin (3) daha çabuk sarj edilebilmesi mümkün olabilmektedir. Bulusumuz konusu giyilebilir enerji hasadi cihazinin (5) özellikle cep telefonunu sarj etmek için kullanilmasi amaçlanirken, alternatif olarak akilli saat, fotograf makinesi, gps, powerbank, el feneri, isildak, tv, radyo, modem gibi diger tasinabilir elektrikli cihazlar ile birlikte kullanilmasi da mümkündür.

Claims (6)

ISTEMLER

1. Bir muhafaza (1), elektrik enerjisi üretilmesini saglayan ve muhafazanin (1) tasidigi en az bir piezoelektrik tabaka (2), elektrik enerjisi depolamayi saglayan sarj edilebilir pil (3), bahsedilen piezoelektrik tabakanin (2) ürettigi elektrik enerjisini dönüstürüp bahsedilen pile (3) sarj edilmesini saglayan dönüstüiücü devre (4) içeren giyilebilir enerji hasadi cihazi (5) olup, karakterize edici özelligi, muhafaza (1) üzerinde bulunan ve içerisine kullanicinin beline taktigi kemerin (6) yerlesebildigi yuva (7), bahsedilen yuvaya (7) kullanicin beline taktigi kemerin (6) sökülebilir sekilde yerlesmesini saglayan ve bahsedilen piezoelektrik tabakayi (2) bahsedilen kemerin (6) yüzeyine dogru bastiran bir baglanti vasitasi (8) içermesidir.

2. Istem l”e uygun giyilebilir enerji hasadi cihazi olup, karakterize edici özelligi, elektrik enerjisi üretilmesini saglayan ve muhafazanin (2) tasidigi bir bobin (9), kullanicin bilegine sökülebilir sekilde geçen bir bileklik (10), bahsedilen bileklik(10) üzerinde bulunan ve kullanici kolunu ileri geri hareket ettirdikçe bahsedilen bobinde (9) akim indüklenmesini saglayan bir miknatis (l 1) içermesidir.

3. Istem 1 veya Tye uygun giyilebilir enerji hasadi cihazi (5) olup, karakterize edici Özelligi, cepte telefonu gibi tasinabilir elektrikli bir cihaza bahsedilen pildeki (3) elektrik enerjisinin aktarilmasini saglayan bir besleme çikisi (12) içermesidir.

4. Istem 1 ila 3'den birine uygun giyilebilir enerji hasadi cihazi (5) olup, karakterize edici özelligi, bahsedilen pilin (3) doluluk seviyesini belirlemeyi saglayan bir ölçme birimi içermesidir.

5. Istem 4”e uygun giyilebilir enerji hasadi cihazi (5) olup, karakterize edici özelligi, bahsedilen pilin (3) doluluk seviyesine ait bilginin kullaniciya gösterilmesini saglayan bir ekran içermesidir.

6. Istem 4 veya Saden birine uygun giyilebilir enerji hasadi cihazi (5) olup, karakterize edici özelligi, kablosuz iletisim yapilmasini saplayan ve bahsedilen doluluk seviyesine ait bilginin kullaniciya ait bir cep telefonu gibi baska bir cihaz ile paylasilmasini saglayan bir haberleseme birimi içermesidir.