ЭЛЕКТРОМОБИЛЬ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫЙ И БЕЗОПАСНЫЙ ДЛЯ ЛЮДЕЙ Российский патент 2014 года по МПК B60L8/00 B60L11/00 

Электромобиль экологически чистый и безопасный для людей относится к пассажирскому и личному транспорту.

Известен автомобиль, который содержит двигатель внутреннего сгорания, муфту сцепления, коробку скоростей, карданный вал, мост с дифференциальным механизмом, полуоси, колеса, рулевое управление и тормоза (см. Вайсман Я. М., Горенков В. И. Автомобиль «Жигули». - М.: Транспорт, 1982. - 224 с.).

Наиболее близким аналогом является контактный троллейбус, который содержит тяговые электродвигатели постоянного тока, соединенные с контактным проводом электрической сети постоянного или переменного тока с тиристорными вентилями и с потенциометрическим пультом управления, карданный вал, мост с дифференциальным механизмом, полуоси, колеса, рулевое управление и тормоза (см. Есипович Р. А. и др. Автомобили, автобусы, троллейбусы, прицепной состав, автопогрузчики серийного производства, номенклатурный каталог. - М.: Машиностроение, 1983. - 188 с.).

Аналогом является ветровая электростанция, которая содержит турбину, редуктор и электрогенератор (см. Ветроэнергетика/Под ред. Д Де Рензо. - М.: Энергоатомиздат, 1982. - 272 с.).

Недостатками известных автомобилей и троллейбусов являются:

- при сгорании 1кг бензина или дизельного топлива сгорает 1,5 кг кислорода, необходимого для жизни людей, при этом в атмосферу выбрасывается большое количество углекислого газа, от которого человек умирает при его высокой концентрации, дыма и различных вредных веществ, например, свинец, которые оказывают вредное влияние на здоровье и продолжительность жизни людей;

- при отключении электроэнергии во время аварии на трансформаторной станции весь парк троллейбусов останавливается, электрификация дорог и их ремонт требует больших материальных затрат.

Техническим результатом является создание электромобиля с ветровыми электростанциями, экологически чистого и безопасного для людей.

Электромобиль, содержащий тяговый электродвигатель, тиристорные вентили, потенциометрический пульт управления, карданный вал, мост с дифференциальным механизмом, полуоси, колеса, рулевое управление и тормоза, отличается тем, что он снабжен аккумуляторами с зарядными устройствами и ветровыми электростанциями, которые установлены - одна или две ветровые электростанции в передней части кузова или одна, или две, или три, или четыре, или пять ветровых электростанций установлены на раме на крыше по длине электромобиля, а в каждом поперечном расположении крыши - одна или две ветровые электростанции, каждая ветровая электростанция имеет электрогенератор, на валу которого установлена турбина, диффузионное устройство с сеткой, каждый электрогенератор соединен с трансформатором для понижения переменного тока и преобразования его тиристорными вентилями в постоянный ток, который через зарядные устройства заряжает аккумуляторы, аккумуляторы и электрогенераторы с тиристорными вентилями соединены с ручным или ножным потенциометрическим пультом управления или с контактным переключателем, расположенным в кабине водителя, и с автономным инвертором напряжения, с системой управления АИН, которая в двигательном режиме работает в режиме инвертора, с системой управления АВН, которая работает в выпрямительном режиме, а в режиме торможения АИН переходит в выпрямительный режим, а АВН работает в режиме инвертора, инвертируя напряжение на конденсаторе, автономный инвертор напряжения соединен с тяговым асинхронным электродвигателем переменного тока, который закреплён с нижней или с верхней стороны рамы электромобиля, вал тягового асинхронного электродвигателя соединён через муфту сцепления с карданным валом, с дифференциальным механизмом переднего моста, с полуосями и с передними парами колёс, или вал тягового асинхронного электродвигателя соединен через муфту сцепления с коробкой скоростей, с карданным валом, с дифференциальным механизмом переднего моста, с полуосями и с передними парами колёс, или вал тягового асинхронного электродвигателя соединён через муфту сцепления с карданным валом, с дифференциальным механизмом заднего моста, с полуосями и задними парами колёс или вал тягового асинхронного электродвигателя соединен через муфту сцепления с коробкой скоростей, с карданным валом, с дифференциальным механизмом заднего моста, с полуосями и задними парами колёс, или вал двигателя внутреннего сгорания приводит во вращение муфту сцепления, валы коробки скоростей, карданный вал, зубчатые колеса дифференциального механизма и переднюю пару колес, а вал электродвигателя приводит во вращение муфту сцепления, дифференциальный механизм, полуоси заднего моста и колеса при отключенном двигателе внутреннего сгорания, для перемещения электромобиля назад контактным переключателем меняются полюса обмоток.

На фиг. 1 показаны общий вид электромобиля с ветровыми электростанциями для перевозки пассажиров и структура силовой части преобразователя частоты с выпрямителем.

Электромобиль снабжен аккумуляторами 1 с зарядными устройствами и ветровыми электростанциями, которые установлены - одна или две ветровые электростанции в передней части кузова 2 или одна, или две, или три, или четыре, или пять ветровых электростанций установлены на раме на крыше 3 по длине электромобиля, а в каждом поперечном расположении крыши - одна или две ветровые электростанции, каждая ветровая электростанция имеет электрогенератор 4, на валу которого установлена турбина 5, диффузионное устройство 6 с сеткой 7, каждый электрогенератор 4 соединен с трансформатором 8 для понижения переменного тока и преобразования его тиристорными вентилями 9 в постоянный ток, который через зарядные устройства заряжает аккумуляторы, аккумуляторы 1 и электрогенераторы 4 с тиристорными вентилями 9 соединены с ручным или ножным потенциометрическим пультом управления или с контактным переключателем, расположенным в кабине 10 водителя, и с автономным инвертором напряжения, с системой управления АИН 11, которая в двигательном режиме работает в режиме инвертора, с системой управления АВН 12, которая работает в выпрямительном режиме, а в режиме торможения АИН переходит в выпрямительный режим, а АВН работает в режиме инвертора, инвертируя напряжение на конденсаторе 13, автономный инвертор напряжения соединен с тяговым асинхронным электродвигателем 14 переменного тока, который закреплён с нижней или с верхней стороны рамы 15, вал тягового асинхронного электродвигателя 14 соединён через муфту сцепления с карданным валом 16, с дифференциальным механизмом переднего моста 17, с полуосями и с передними парами колёс 18, или вал тягового асинхронного электродвигателя соединен через муфту сцепления с коробкой скоростей, с карданным валом, с дифференциальным механизмом переднего моста 17, с полуосями и с передними парами колёс 18, или вал тягового асинхронного электродвигателя соединён через муфту сцепления с карданным валом, с дифференциальным механизмом заднего моста 19, с полуосями и задними парами колёс 20, или вал тягового асинхронного электродвигателя соединен через муфту сцепления с коробкой скоростей, с карданным валом, с дифференциальным механизмом заднего моста 19, с полуосями и задними парами колёс 20, или вал двигателя внутреннего сгорания приводит во вращение муфту сцепления, валы коробки скоростей, карданный вал, зубчатые колеса дифференциального механизма 17 и переднюю пару колес 18 (на фиг. 1 двигатель внутреннего сгорания, муфта сцепления и коробка скоростей не показаны), а вал электродвигателя 14 приводит во вращение муфту сцепления, дифференциальный механизм, полуоси заднего моста 19 и колеса 20 при отключенном двигателе внутреннего сгорания, для перемещения электромобиля назад контактным переключателем меняются полюса обмоток.

Электромобиль работает следующим образом.

В первоначальный момент работы электромобиля водитель освобождает тормозные колодки колес и ручным или ножным потенциометрическим пультом управления, или автоматическим пультом управления, или контактным переключателем (на фиг. 1 контактный переключатель, потенциометрический и автоматический пульты управления не показаны) соединяет аккумуляторы 1 с каждым тяговым асинхронным электродвигателем 14 переменного тока и его валом переднего моста 17. За счет электрического тока электромагнитные силы приводят во вращения ротор тягового асинхронного электродвигателя 14 и его вал, муфту сцепления, карданный вал 15, зубчатые колеса дифференциального механизма (на фиг. 1 зубчатые колеса дифференциального механизма не показаны) переднего моста 17, полуоси и переднюю пару колес 18, которые приводят в движение электромобиль, или электромагнитные силы приводят во вращение ротор тягового асинхронного электродвигателя 14 и его вал, муфту сцепления, валы коробки скоростей, карданный вал, зубчатые колёса дифференциального механизма переднего моста 17 и переднюю пару колёс 18, или вал двигателя внутреннего сгорания приводит во вращение муфту сцепления, валы коробки скоростей, карданный вал, зубчатые колеса дифференциального механизма 17 и переднюю пару колес 18 (на фиг. 1 двигатель внутреннего сгорания, муфта сцепления и коробка скоростей не показаны), а вал электродвигателя 14 приводит во вращение муфту сцепления, дифференциальный механизм, полуоси заднего моста 19 и колеса 20 при отключенном двигателе внутреннего сгорания (на фиг. 1 муфта сцепления и коробка скоростей не показаны), которые приводят в движение электромобиль, для перемещения электромобиля назад контактным переключателем меняются полюса обмоток тягового асинхронного электродвигателя переменного тока.

По мере увеличения скорости движения электромобиля скорость и давление ветра на лопасти турбины 2 ветровых электростанций увеличивается. От давления ветра начинают вращаться турбины 5 и валы электрогенераторов 4.

Электрический ток с переменным напряжением от электрогенераторов подается на трансформатор 8 для понижения переменного тока, тиристорные вентили 9 для преобразования его в постоянный ток, на зарядные устройства и аккумуляторы 1, на автономный инвертор напряжения с системой управления АИН 11, которая в двигательном режиме работает в режиме инвертора, и с системой управления АВН 12, которая работает в режиме выпрямителя, а в режиме торможения АИН переходит в выпрямительный режим, а АВН работает в режиме инвертора, инвертируя напряжение на конденсаторе 13, от аккумуляторов 1 и электрогенераторов 4 с тиристорными вентилями 9 постоянный ток подается на потенциометрический пульт управления, или на автоматический пульт управления, или на контактный переключатель и каждый тяговый асинхронный электродвигатель 14 переменного тока или электродвигатель постоянного тока.

С этого момента времени электромобиль переходит на автономный режим питания тягового асинхронного электродвигателя переменного тока от аккумуляторов и ветровых электростанций.

Использование серийно выпускаемых асинхронных электродвигателей переменного тока позволяет упростить его сборку и снизить стоимость изготовления по сравнению со сборкой электродвигателя постоянного тока, а использование структурной силовой части преобразователя частоты с выпрямителем позволяет управлять ручным или ножным потенциометром или автоматической системой управления частотой вращения тяговым асинхронным электродвигателем переменного тока точно так же, как и управление постоянным током электродвигателя постоянного тока. При высокой скорости электромобиля на бесполезное лобовое сопротивление воздуха расходуется большое количество электроэнергии аккумуляторов, которые разряжаются и требуют зарядки от обычной розетки с напряжением 220 Вт.

Турбогенераторы ветровых электростанций позволяют преобразовать лобовое сопротивление воздуха в электрическую энергию, а следовательно, снизить расход электрической энергии аккумуляторов и увеличить пробег электромобиля за счет беспрерывной их подзарядки, а использование инерционных сил электромобиля позволяет сгладить дополнительный расход механической энергии ветровых электростанций и повысить их кпд.

Использование электрической энергии ветровых электростанций позволяет сохранить кислород на планете земля, создать идеальные условия для людей и гарантировать им здоровье и жизнь, а при использовании двигателей внутреннего сгорания приводит к сгоранию кислорода в атмосфере и образованию углекислого газа, который уничтожает все живое в воде и на земле.

Заявленное изобретение относится к электромобилю. Электромобиль содержит тяговый электродвигатель, тиристорные вентили, потенциометрический пульт управления, карданный вал, мост с дифференциальным механизмом, полуоси, колеса, рулевое управление и тормоза, аккумуляторы с зарядными устройствами, ветровые электростанции, автономный инвертор напряжения (АИН), активный выпрямитель напряжения (АВН). Ветровые электростанции установлены в передней части кузова или на раме на крыше по длине электромобиля. Ветровая электростанция имеет электрогенератор и диффузионное устройство с сеткой. Электрогенератор соединен с трансформатором для понижения переменного тока и преобразования его тиристорными вентилями в постоянный ток, который через зарядные устройства заряжает аккумуляторы. АИН соединен с тяговым асинхронным электродвигателем переменного тока. Вал тягового асинхронного электродвигателя приводит во вращение колеса электромобиля через элементы трансмиссии. Для перемещения электромобиля назад контактным переключателем меняются полюса обмоток. Технический результат заключается в повышении экологичности и безопасности электромобиля. 1 ил.

Электромобиль, содержащий тяговый электродвигатель, тиристорные вентили, потенциометрический пульт управления, карданный вал, мост с дифференциальным механизмом, полуоси, колеса, рулевое управление и тормоза, отличающийся тем, что он снабжен аккумуляторами с зарядными устройствами и ветровыми электростанциями, которые установлены - одна или две ветровые электростанции в передней части кузова или одна, или две, или три, или четыре, или пять ветровых электростанций установлены на раме на крыше по длине электромобиля, а в каждом поперечном расположении крыши - одна или две ветровые электростанции, каждая ветровая электростанция имеет электрогенератор, на валу которого установлена турбина, диффузионное устройство с сеткой, каждый электрогенератор соединен с трансформатором для понижения переменного тока и преобразования его тиристорными вентилями в постоянный ток, который через зарядные устройства заряжает аккумуляторы, аккумуляторы и электрогенераторы с тиристорными вентилями соединены с ручным или ножным потенциометрическим пультом управления или с контактным переключателем, расположенным в кабине водителя, и с автономным инвертором напряжения, с системой управления АИН, которая в двигательном режиме работает в режиме инвертора, с системой управления АВН, которая работает в выпрямительном режиме, а в режиме торможения АИН переходит в выпрямительный режим, а АВН работает в режиме инвертора, инвертируя напряжение на конденсаторе, автономный инвертор напряжения соединен с тяговым асинхронным электродвигателем переменного тока, который закреплён с нижней или с верхней стороны рамы электромобиля, вал тягового асинхронного электродвигателя соединён через муфту сцепления с карданным валом, с дифференциальным механизмом переднего моста, с полуосями и с передними парами колёс, или вал тягового асинхронного электродвигателя соединен через муфту сцепления с коробкой скоростей, с карданным валом, с дифференциальным механизмом переднего моста, с полуосями и с передними парами колёс, или вал тягового асинхронного электродвигателя соединён через муфту сцепления с карданным валом, с дифференциальным механизмом заднего моста, с полуосями и задними парами колёс, или вал тягового асинхронного электродвигателя соединен через муфту сцепления с коробкой скоростей, с карданным валом, с дифференциальным механизмом заднего моста, с полуосями и задними парами колёс, или вал двигателя внутреннего сгорания приводит во вращение муфту сцепления, валы коробки скоростей, карданный вал, зубчатые колеса дифференциального механизма и переднюю пару колес, а вал электродвигателя приводит во вращение муфту сцепления, дифференциальный механизм, полуоси заднего моста и колеса при отключенном двигателе внутреннего сгорания, для перемещения электромобиля назад контактным переключателем меняются полюса обмоток.