Устройство для производства электроэнергии и зарядки для продолжительного движения автомобиля

Авторы патента:

H02J7/14 - схемы зарядки батарей от электрических генераторов, вращающихся с переменной скоростью, например на транспортных средствах

B60L11/00 - Электрические тяговые системы транспортных средств с питанием от собственных источников энергоснабжения (B60L 8/00,B60L 13/00 имеют преимущество; расположение или монтаж нескольких различных первичных двигателей общей силовой установки B60K 6/00)

B60K7/00 - Расположение двигателей в ведущих колесах транспортного средства или вблизи от них (приводы для роликовых коньков A63C 17/12)

Владельцы патента RU 2567497:

ХАНЬ Вэньцзи (CN)

Изобретение относится к зарядке электромобилей. Устройство для производства электроэнергии и зарядки для продолжительного движения электрического автомобиля содержит генераторы, зарядное устройство и аккумуляторную батарею. Генераторы являются генераторами дискового типа и установлены на ободьях колес. Каждый генератор имеет дисковый кожух, в котором имеется центральный вал, снабженный двумя дисками для постоянных магнитов. Окружности двух противоположных внутренних боковых поверхностей двух дисков для постоянных магнитов имеют одинаковые размеры и на них расположены постоянные магниты, которые закреплены в дисках для постоянных магнитов. Между указанными дисками расположен диск для обмотки. Аккумуляторная батарея является такой же, как источник питания, установленный на автомобиле. Генераторы соединены с аккумуляторной батареей через зарядное устройство и преобразователь цепи. Собственная аккумуляторная батарея соединена с клеммами питания электрического автомобиля через преобразователь цепи. Увеличивается продолжительность движения электромобиля. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к устройству для производства электроэнергии и зарядки, в частности к устройству для производства электроэнергии и зарядки для электрических автомобилей.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для развития и использования новых типов энергии появляются, как того требует время, автомобили, использующие такие типы энергии. Ввиду высокого уровня технического развития и национальных условий Китая, чисто электрические автомобили становятся тенденцией будущего развития и таким образом требуют активного продвижения. Электрические автомобили снабжаются энергией от аккумуляторных батарей и требуют зарядки на зарядных станциях, когда батареи разряжены, чтобы продолжать движение. Увеличенный пробег электрического автомобиля зависит от емкости аккумуляторной батареи, установленной на автомобиле. Согласно специалистам в данной области, пробег составляет 150 км для автомобиля, использующего свинцово-кислотные аккумуляторные батареи, и более 300 км для автомобиля, использующего литиевые батареи, что касается длительности работы существующих электрических автомобилей. Таким образом, можно видеть, что электрическая емкость аккумуляторной батареи становится критическим фактором для длительности работы электрических автомобилей. В удаленных областях различные города и поселения находятся далеко друг от друга, так что необходимо строить большое количество зарядных станций вдоль шоссейных дорог для популяризации и применения электрических автомобилей. Прокладка электрических проводов и строительство станций являются дорогими по капиталовложениям, что становится наибольшим препятствием для популяризации электрических автомобилей.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническая проблема, требующая решения

Техническая проблема, решаемая настоящим изобретением, состоит в создании устройства для производства электроэнергии и зарядки для продолжительного движения электрического автомобиля так, чтобы увеличился пробег электрического автомобиля и электрический автомобиль мог продолжать непрерывное движение, даже если нет источников энергии в городах и поселениях или нет зарядных станций.

Техническое решение

Для решения представленной выше проблемы в настоящем изобретении предложено устройство для производства электроэнергии и зарядки для продолжительного движения электрического автомобиля, содержащее генераторы, зарядное устройство и аккумуляторную батарею, причем генераторы являются генераторами дискового типа и расположены на ободьях колес, аккумуляторная батарея, предусмотренная в устройстве производства электроэнергии и зарядки, является такой же, как установленный на автомобиле источник питания, и токовые выводы генераторов соединены с аккумуляторной батареей через зарядное устройство и преобразователь цепи, при этом собственная аккумуляторная батарея электрического автомобиля соединена с клеммами питания электрического автомобиля через преобразователь цепи.

Генератор устройства для производства электроэнергии и зарядки имеет дискообразный кожух, в котором установлен центральный вал с закрепленными на нем двумя дисками для постоянных магнитов, при этом противоположные внутренние боковые поверхности двух указанных дисков соответственно снабжены постоянными магнитами, закрепленными на указанных поверхностях дисков напротив друг друга и имеющими противоположные полярности, между двумя указанными дисками установлен диск обмотки, выполненный с возможностью вращения на валу, и на двух боковых поверхностях диска обмотки расположены катушки обмотки, установленные в радиальном направлении и закрепленные в диске обмотки, причем в определенном месте на поверхности диска обмотки, рядом с краем диска обмотки, помещен немагнитный тяжелый материал с регулируемым весом.

Технический результат

Устройство для производства электроэнергии и зарядки для продолжительного движения электрического автомобиля согласно настоящему изобретению обеспечивает электрический автомобиль альтернативными источниками энергии в случае низкого заряда установленного на автомобиле источника питания, что значительно увеличивает длительность пробега электрических автомобилей и способствует продвижению электрических автомобилей в удаленных областях. При этом настоящее устройство играет значительную роль в смысле энергосбережения, защиты окружающей среды и уменьшения затрат на продвижение электрических автомобилей.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 является схематическим видом устройства для производства электроэнергии и зарядки для продолжительного движения электрического автомобиля, которое установлено на электрическом автомобиле.

Фиг.2 является схематическим видом генератора дискового типа, используемого в устройстве для производства электрической энергии и зарядки для продолжительного движения электрического автомобиля.

Фиг.3 является схематическим видом структуры схемы устройства для производства электроэнергии и зарядки для продолжительного движения электрического автомобиля, которое имеет преобразователь цепи.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ

Устройство для производства электроэнергии и зарядки для продолжительного движения электрического автомобиля согласно настоящему изобретению далее описано подробно вместе с сопровождающими чертежами и вариантами выполнения.

Как показано на фиг.1-3, устройство для производства электрической энергии и зарядки для продолжительного движения электрического автомобиля содержит генераторы, зарядное устройство и аккумуляторную батарею. Генераторы 2 являются генераторами дискового типа, имеющими малый объем, малый вес, низкий вращающий момент и высокую эффективность, и расположены с наружной стороны ободьев 3 колес 1, а предусмотренная для указанного устройства аккумуляторная батарея 4 является такой же, как установленный на электрическом автомобиле источник питания, причем аккумуляторная батарея 4 после зарядки меняет местами подачу энергии и зарядку энергией с собственным источником энергии электрического автомобиля с помощью преобразователя 14 цепи. Устройство для производства электроэнергии и зарядки с преобразователем 14 цепи имеет структуру схемы, в которой токовые выводы дисковых генераторов 2 соединены с зарядным устройством 13, зарядное устройство соединено с преобразователем цепи, и выводы преобразователя цепи соединены с аккумуляторной батареей 4 для зарядки аккумуляторной батареи, выводы собственной аккумуляторной батареи 15 электрического автомобиля соединены с преобразователем цепи, и выводы преобразователя цепи соединены с клеммами 16 питания электрического автомобиля для подачи энергии автомобилю. Когда электрический заряд собственной аккумуляторной батареи электрического автомобиля почти израсходован, изменяют положение переключающего ключа преобразователя цепи, чтобы преобразовать схему таким образом, что зарядное устройство соединено с собственной аккумуляторной батареей электрического автомобиля через преобразователь цепи, чтобы таким образом заряжать источник энергии электрического автомобиля; аккумуляторная батарея устройства для производства электроэнергии и зарядки соединена с клеммами питания автомобиля через преобразователь цепи, чтобы подавать энергию электрическому автомобилю. Две аккумуляторные батареи попеременно играют роль источника энергии и зарядного устройства, что обеспечивает продолжительное движение электрического автомобиля на значительное расстояние.

Генератор устройства для производства электроэнергии и зарядки имеет дискообразный кожух 12 с концевой крышкой 5. Кожух 12 установлен на ободе каждого из четырех колес электрического автомобиля с помощью соединительного зажима и вращается вместе с колесом. Кожух имеет отверстия для вентиляции и охлаждения. Центральный вал в кожухе снабжен двумя дисками 6 для постоянных магнитов, закрепленными на валу, и окружности внутренних боковых поверхностей двух дисков для постоянных магнитов имеют одинаковые размеры и содержат постоянный магнит А7 и постоянный магнит В8 соответственно, которые расположены в радиальном направлении, удерживаются на поверхностях дисков литьевой смолой, находятся напротив друг друга и имеют противоположные полярности. Диск 9 для обмотки выполнен с возможностью вращения на валу и расположен между двумя дисками для постоянных магнитов, окружности двух боковых поверхностей диска для обмотки имеют одинаковые размеры и снабжены катушками 10 обмоток соответственно, которые расположены в радиальном направлении и удерживаются на поверхностях дисков для обмоток литьевой смолой. Немагнитный тяжелый материал 11 заполняет определенное место в смоле на поверхности диска для обмотки, рядом с краем диска для обмотки. Вес немагнитного тяжелого материала может регулироваться для изменения выработки электрической энергии генераторами. Два диска для постоянных магнитов вращаются с кожухом, но диск для обмотки не вращается с дисками для постоянных магнитов, потому что он имеет смещенный от центра вес, так что катушки на диске будут индуцировать ток при пересечении магнитных линий.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

Предложенное устройство для производства электроэнергии и зарядки для продолжительного движения электрического автомобиля может также быть использовано в различных автомобилях и оборудовании с вращающимися колесами для экономии энергии. Следовательно, настоящее изобретение обладает промышленной применимостью.

1. Устройство для производства электроэнергии и зарядки для продолжительного движения электрического автомобиля, представляющее собой устройство для продолжительного движения электрического автомобиля на удаленном шоссе без станций зарядки, содержащее генераторы, зарядное устройство и аккумуляторную батарею, отличающееся тем, что
генераторы (2) являются генераторами дискового типа и установлены на ободьях (3) колес (1), при этом каждый генератор имеет дисковый кожух (12), в котором имеется центральный вал, снабженный двумя дисками (6) для постоянных магнитов, закрепленными на указанном валу, причем окружности двух противоположных внутренних боковых поверхностей двух дисков для постоянных магнитов имеют одинаковые размеры и на них расположены постоянный магнит А (7) и постоянный магнит В (8), которые закреплены в дисках для постоянных магнитов, расположены друг напротив друга и имеют противоположные полярности, при этом между двумя дисками для постоянных магнитов расположен диск (9) для обмотки, расположенный с возможностью вращения на валу, и окружности двух боковых поверхностей диска для обмотки снабжены катушками (10) обмоток, которые размещены в радиальном направлении и закреплены в диске для обмотки, и определенное место на поверхности диска для обмотки, рядом с краем диска для обмотки, заполнено немагнитным тяжелым материалом (11) с регулируемым весом;
аккумуляторная батарея (4), предусмотренная в устройстве для производства электроэнергии и зарядки, является такой же, как источник питания, установленный на автомобиле,
токовые выводы генераторов соединены с аккумуляторной батареей (4) через зарядное устройство (13) и преобразователь (14) цепи, и
собственная аккумуляторная батарея (15) электрического автомобиля соединена с клеммами (16) питания электрического автомобиля через указанный преобразователь цепи.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно может быть установлено на различных автомобилях и оборудовании с вращающимися колесами.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в повышении эффективности.

Система и способ автоматизированной замены и заряда аккумуляторных батарей // 2551382

Изобретение относится к области электротехники, в частности к системе и способу замены и заряда аккумуляторных батарей (АКБ) в условиях отсутствия стационарной системы электроснабжения.

Экономичное зарядное устройство для аккумуляторов автомобилей // 2548165

Изобретение относится к области электрооборудования автомобилей и направлено на усовершенствование зарядного устройства аккумуляторов автомобилей, обеспечивающего подзарядку аккумуляторных батарей во время движения.

Устройство и способ компенсации мощности устройства энергопитания в транспортном средстве посредством конденсатора высокой емкости // 2521589

Изобретение относится к устройствам электропитания транспортных средств. Технический результат - увеличение мощности транспортного средства и предотвращения временного замедления, что тем самым не только улучшает характеристики управления транспортным средством, но и значительно увеличивает к.п.д.

Система зарядки // 2505905

Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано для зарядки устройства накопления энергии, установленного в транспортном средстве. Техническим результатом является повышение надежности связи накопителя энергии с источником энергии, внешним по отношению к транспортному средству.

Определение продолжительности зарядки // 2496207

Использование: в области электротехники. Технический результат - увеличение срока службы стартерных батарей.

Устройство для гашения магнитного поля при отключении обмотки возбуждения синхронной машины от источника питания // 2488940

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в синхронных машинах. .

Экономичное рекуперативное зарядное устройство аккумуляторов автомобилей // 2455744

Устройство управления зарядкой для транспортного средства и транспортное средство // 2420849

Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано в устройствах управления зарядкой для транспортного средства и транспортном средстве, выполненном с возможностью зарядки устройства накопления энергии от внешнего источника энергии.

Способ и устройство для зарядки энергоаккумулятора // 2417502

Изобретение относится к способу и устройству (1) для зарядки энергоаккумулятора (2) через устройство (3), вырабатывающее электроэнергию, с, по меньшей мере, одним управляющим устройством (6), горелкой (7), которая для снабжения топливом соединена с баком (11), зарядным устройством (4), соединенным с энергоаккумулятором (2), и термоэлементом (8), одна сторона которого соединена с устройством (3), вырабатывающим электроэнергию.

Электропривод колес транспортного средства // 2565795

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Электропривод колес транспортного средства содержит колеса, механически связанные общим валом, приводом которого служит один электродвигатель.

Инерционный маятниковый генератор // 2564478

Изобретение относится к области производства электрической энергии и может быть использовано в устройствах с автономным питанием, размещаемых на движущихся объектах.

Преобразовательный комплекс электроснабжения собственных нужд тепловоза // 2556236

Изобретение относится к области электротехники, в частности - к преобразованию переменного тока в стабильный по напряжению постоянный с последующим преобразованием его в регулируемый постоянный и переменный для питания потребителей собственных нужд тепловоза.

Электромеханическая трансмиссия самоходной машины // 2550408

Изобретение относится к тракторам, бульдозерам, погрузчикам и другим самоходным машинам. Электромеханическая трансмиссия самоходной машины содержит генераторный мехатронный модуль, соединенный с двигателем внутреннего сгорания для преобразования механической энергии двигателя в электрическую энергию.

Способ управления тяговым приводом транспортного средства // 2548832

Изобретение относится к способу управления тяговым приводом транспортного средства. Способ заключается в том, что задают величины регулируемых параметров тягового привода, вычисляют требуемые суммарные тяговые усилия на движителях левого и правого бортов транспортного средства, вычисляют приведенную частоту вращения каждого движителя.

Гусеничный трактор с электромеханической трансмиссией // 2547154

Изобретение относится к гусеничным тракторам с электромеханической трансмиссией и агрегатам на их базе, в частности к бульдозерам. Трактор содержит двигатель внутреннего сгорания, соединенный с ним генератор, два электродвигателя, механически соединенные с бортовыми редукторами, гусеничный движитель и привод рабочего оборудования.

Способ оптимального регулирования тягового электропривода автономного транспортного средства с асинхронными тяговыми электродвигателями // 2547123

Способ регулирования тягового привода может быть использован в тяговых асинхронных электроприводах автономных транспортных средств, в том числе пневмоколесных машин, тракторов, а также тепловозов.

Гусеничная машина с гидростатической или электромеханической трансмиссией // 2545145

Изобретение относится к гусеничным самоходным рабочим машинам с гидростатической или электромеханической трансмиссией, в частности к тракторам и бульдозерам на их базе.

Система электропривода транспортного средства // 2543442

Изобретение относится к силовым преобразователям для транспортных средств. Преобразователь питания в системе электропривода транспортного средства содержит источник электропитания, электрогенератор и силовой преобразователь постоянного тока, электрически соединенный с источником электропитания и электрогенератором.

Электротранспортное средство // 2538907

Описано электротранспортное средство (ЭТС), содержащее автономный источник питания или связанное с внешним источником питания; органы управления, в том числе задания скорости (момента) движения (педаль управления акселератором); по крайней мере один электродвигатель, связанный с ведущими колесами транспортного средства через механическую передачу или без нее, и систему управления, включающую в себя один или несколько обратимых преобразователей, обеспечивающих регулирование скорости и/или момента указанного электродвигателя; информационную панель.

Электромеханический тяговый модуль гусеничной машины // 2545249

Изобретение относится к гусеничным машинам, в частности к тракторам, бульдозерам, экскаваторам и транспортерам. Электромеханический тяговый модуль приспособлен для размещения внутри обвода гусеницы и содержит электродвигатель и связанный с ним бортовой планетарный редуктор с закрепленной на нем ведущей звездочкой.