[发明专利]用于存储和释放能量以对电气设备供电的自主装置

说明书

本发明涉及一种用于存储和释放能量以对电气设备(12)尤其是飞机的电气设备(12)供电的自主装置(10)，其特征在于，所述装置包括：‑第一构件(16)，该第一构件被构造成将装置(10)所受的环境压力(P)的变化转换成机械能，‑至少一个第二构件(20，22)，该第二构件被构造成通过将所述机械能转换成机械势能的形式来机械地存储所述机械能，‑第三构件(24)，该第三构件被构造成控制包含在所述第二构件(20，22)中的机械势能的释放并将该机械势能转换成恢复的机械能，‑第四构件(28)，该第四构件被设计成将恢复的机械能转换成电能，所述电能适于对所述电气设备(12)供电。

技术领域

本发明涉及一种用于存储和释放能量以对电气设备供电的自主装置。

本发明更具体地涉及一种用于存储和释放能量以对电气设备(尤其是飞机的电气设备，例如机载传感器)供电的自主装置。

为飞机的机载传感器供电是一个切实存在的问题。由于对飞机的监控越来越多，故而要求所述飞机的机身的各个点处或所述飞机的发动机上具有传感器，例如压力传感器、温度传感器、振动传感器或应变仪。所述传感器通常被连接到一个或多个控制单元，该一个或多个控制单元通常被布置在距所述传感器一距离处，这涉及到电缆的布线，该电缆可以专用于传输信息或者至少专用于跨越机身区域或跨越所述飞机的发动机区域(其并一定意在使该电缆穿过)向所述传感器提供电力。使电缆穿过所述区域或者将所述区域设计成利于所述电缆的穿过可能是复杂的。根据所跨越的区域，由于穿过隔板时的密封限制以及由于在保持所述电缆的完整性方面的限制，使电缆穿过隔板也会损坏飞机的整体性能。

此外，将这种电缆安装在飞机中增加了所述飞机的整体重量，这在燃料消耗方面尤其是不利的。

背景技术

为了克服这些缺点，一个解决方案在于使用通过传感器自身回收能量的技术，该技术也被称为能量收集。该技术允许一些传感器根据飞机的不同飞行阶段收集能量，并且立即将所述能量转换成电能，以确保所述传感器的电力供应，并且因此允许所述传感器在能量方面能是自主的。

因此，从振动能或热能收集电能在目前是已知的。文献US-3.352.108-A、US-1.939.776-A以及US-795.761-A1描述了允许从温度差收集机械能的装置。类似地，US-2012/313575-A1教导了从机动车辆悬挂部的振荡收集能量。

这种收集尤其可以应用于布置在飞机的发动机上或发动机中的传感器。然而，所述能量是限制性的。因此，例如通常通过压电装置收集的振动能允许收集特定频率附近的能量，但是一旦振动偏离所述频率，利用该技术实际上不可能收集到能量。以同样的方式，收集热能需要存在恒定的温度差，该恒定的温度差不一定出现于飞机的所有飞行阶段过程中。

如WO-2011/158.127-A1教导的，收集到的能量通常例如通过转换成电能而被立即使用。

但是，以这种方式存储电能也是一个难题。电池不能很好地承受高温度和极端的温度变化。因此，电池不能机载地安装在飞机的所有区域，例如靠近发动机的区域，因为它们只能在低温度下使用。此外，所述电池的重量在飞机的燃料消耗方面也是不利的。

因此，真正需要一种能够从自主且可靠的能量源中受益并且还能够以可靠的方式并以具有降低的机载重量的方式存储所述能量的方案。

发明内容

本发明通过提出一种用于存储和释放能量以对上述类型的电气设备供电的自主装置来克服上述的缺点，该自主装置包括用于收集由飞机所受的压力变化产生的能量并且用于机械地存储所述能量的构件。

为此，本发明提出了一种用于存储和释放能量以对电气设备、尤其是用于飞机的上述类型的电气设备供电的自主装置，其特征在于，所述装置包括：

-第一构件，该第一构件被设计成将施加到该装置的环境压力的变化转换成机械能，