Электромобиль энергосберегающий, экологически чистый и безопасный для людей Российский патент 2017 года по МПК B60L9/00 B60L11/00 

Электромобиль энергосберегающий, 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.).

Недостатками известных автомобилей и троллейбусов являются:

- при сгорании 1 кг 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, электрофикация дорог и их ремонт требует больших материальных затрат.

Техническим результатом является создание электромобиля энергосберегающего экологически чистого и безопасного для людей.

Электромобиль снабжен 1-10 аккумуляторами, которые расположены под его кузовом, с зарядным устройством от электрической сети переменного тока, которое содержит трансформатор для понижения силы тока и транзисторные диоды для преобразования переменного тока в постоянный, контактный переключатель с автоматическим пультом управления частоты вращения вала тягового асинхронного электродвигателя, который расположен в кабине водителя, соединен с аккумуляторами, с автономным инвертором напряжения, с системой управления АИН, которая в двигательном режиме работает в режиме инвертора, с автономной системой управления напряжения 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, инвертор напряжения соединен тремя однофазными проводами низкого переменного напряжения с тремя однофазными трансформаторами, повышающими напряжение до 400 В, и с тяговым трехфазным асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором мощностью 10-22 кВт, который закреплен с нижней или верхней стороны рамы, или автономный инвертор напряжения соединен тремя однофазными проводами с тремя однофазными трансформаторами, повышающими напряжение до 400 В, и с трехфазным асинхронным электродвигателем, в котором три обмотки статора соединены в звезду и три обмотки или три провода указанного статора - в треугольник для стабильной работы электродвигателя, или инвертор напряжения соединен тремя однофазными проводами с трехфазным трансформатором, повышающим низкое переменное напряжение аккумуляторов до 400 В, и с трехфазным асинхронным электродвигателем, или инвертор напряжения соединен тремя однофазными проводами с трехфазным трансформатором, повышающим низкое переменное напряжение аккумуляторов до 400 В, и с трехфазным асинхронным электродвигателем, в котором обмотки статора соединены в звезду и три обмотки или провода указанного статора - в треугольник для стабильной работы электродвигателя, каждая обмотка статора асинхронного электродвигателя соединена с 1-10 блоками конденсаторов напряжений большой емкости, которые расположены под кузовом электромобиля, для накопления электрической энергии в периоды выгона и торможения и передачи накопленной энергии конденсаторов напрямую на обмотки тягового электродвигателя в период трогания с места электромобиля, его разгона и в процессе его перемещения по асфальтированной дороге, увеличивая пробег электромобиля, на стоянках блоки конденсаторов соединены с транзисторными диодами для зарядки аккумуляторов, вал тягового асинхронного электродвигателя соединен через муфту сцепления с карданным валом, с дифференциальным механизмом переднего моста, с полуосями и с передними парами колес, 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 колес, или вал тягового трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором соединен через муфту сцепления с карданным валом, с дифференциальным механизмом заднего моста, с полуосями и задними парами колес, 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 колес, или вал двигателя внутреннего сгорания приводит во вращение муфту сцепления, валы коробки скоростей, карданный вал, зубчатые колеса дифференциального механизма переднего моста и переднюю пару колес, а вал тягового 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 статора.

На фиг. 1 показан общий вид электромобиля. На фиг. 2 показана структура силовой части преобразователя частоты с выпрямителем для тягового асинхронного электродвигателя переменного тока с короткозамкнутым ротором.

Электромобиль снабжен 1-10 аккумуляторами 1, которые расположены под его кузовом, с зарядным устройством от электрической сети переменного тока, которое содержит трансформатор 2 для понижения силы тока и транзисторные диоды 3 для преобразования переменного тока в постоянный, контактный переключатель с автоматическим пультом управления частоты вращения вала тягового асинхронного электродвигателя (на рис. 5.8 контактный переключатель с автоматическим пультом управления не показан), который расположен в кабине водителя 4, соединен с аккумуляторами 1, с автономным инвертором напряжения, с системой управления АИН 5, которая в двигательном режиме работает в режиме инвертора, с автономной системой управления напряжения АВН 6, которая работает в выпрямительном режиме, а в режиме торможения АИН переходит в выпрямительный режим, а АВН работает в режиме инвертора, инвертируя напряжение на конденсаторе 7, инвертор напряжения 5 соединен тремя однофазными проводами 8 низкого переменного напряжения аккумуляторов 1 с тремя однофазными трансформаторами 9, повышающими напряжение до 400 В, и с тяговым трехфазным асинхронным электродвигателем 10 с короткозамкнутым ротором мощностью 10-22 кВт, который закреплен с нижней или верхней стороны рамы или автономный инвертор напряжения 5 соединен тремя однофазными проводами 8 с тремя однофазными трансформаторами 9, повышающими низкое переменное напряжение аккумуляторов 1 до 400 В, и с трехфазным асинхронным электродвигателем 10, в котором три обмотки статора соединены в звезду и три обмотки 11 или три провода 12 указанного статора - в треугольник для стабильной работы электродвигателя, или инвертор напряжения 5 соединен тремя однофазными проводами 8 с трехфазным трансформатором (на фиг. 2 трехфазный трансформатор не показан), повышающим низкое переменное напряжение аккумуляторов 1 до 400 В и с трехфазным асинхронным электродвигателем 10 или инвертор напряжения соединен с тремя однофазными проводами 8 с трехфазным трансформатором, повышающим низкое переменное напряжение аккумуляторов 1 до 400 В, и с трехфазным асинхронным электродвигателем 10, в котором обмотки статора соединены в звезду и три обмотки 11 или провода 12 указанного статора - в треугольник для стабильной работы электродвигателя 10, каждая обмотка статора асинхронного электродвигателя 8 соединена с 1-10 блоками конденсаторов 13 напряжений большой емкости, которые расположены под кузовом электромобиля, для накопления электрической энергии в периоды выгона и торможения и передачи накопленной энергии конденсаторов напрямую на обмотки тягового электродвигателя в период трогания с места электромобиля, его разгона и в процессе его перемещения по асфальтированной дороге, увеличивая пробег электромобиля, на стоянках блоки конденсаторов 13 соединены с транзисторными диодами 3 для зарядки аккумуляторов 1, вал тягового асинхронного электродвигателя 10 соединен через муфту сцепления с карданным валом 14, с дифференциальным механизмом переднего моста 15, с полуосями и с передними парами колес 16, или вал тягового асинхронного электродвигателя соединен через муфту сцепления с коробкой скоростей, с карданным валом, с дифференциальным механизмом переднего моста 15, с полуосями и с передними парами колес 16, или вал тягового трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором соединен через муфту сцепления с карданным валом, с дифференциальным механизмом заднего моста 17, с полуосями и задними парами колес 18, или вал тягового асинхронного электродвигателя соединен через муфту сцепления с коробкой скоростей, с карданным валом, с дифференциальным механизмом заднего моста 17, с полуосями и задними парами колес 18, или вал двигателя внутреннего сгорания приводит во вращение муфту сцепления, валы коробки скоростей, карданный вал, зубчатые колеса дифференциального механизма переднего моста 15 и переднюю пару колес 16 (на фиг. 1 двигатель внутреннего сгорания, муфта сцепления и коробка скоростей не показаны), а вал тягового электродвигателя 10 приводит во вращение муфту сцепления, дифференциальный механизм, полуоси заднего моста 17 и колеса 18 при отключенном двигателе внутреннего сгорания для перемещения электромобиля назад контактным переключателем меняются полюса обмоток статора.

Электромобиль работает следующим образом.

В первоначальный момент работы электромобиля водитель освобождает тормозные колодки колес и контактным переключателем с автоматическим пультом управления, (на фиг. 2 контактный переключатель с автоматическим пультом управления не показан) соединяет аккумуляторы 1 и блоки конденсаторов напряжений 13 с каждым тяговым асинхронным электродвигателем 10 переменного тока. За счет электрического тока электромагнитные силы, возникающие в обмотке статора, приводят во вращения ротор тягового асинхронного электродвигателя 10 переменного тока и его вал, муфту сцепления, карданный вал 14, зубчатые колеса дифференциального механизма (на фиг. 1 зубчатые колеса дифференциального механизма не показаны) переднего моста 15, полуоси и переднюю пару колес 16, которые приводят в движение электромобиль или электромагнитные силы обмоток статора приводят во вращение ротор тягового асинхронного электродвигателя 10 и его вал, муфту сцепления, валы коробки скоростей, карданный вал, зубчатые колеса дифференциального механизма переднего моста 15 и переднюю пару колес 16, или вал двигателя внутреннего сгорания приводит во вращение муфту сцепления, валы коробки скоростей, карданный вал, зубчатые колеса дифференциального механизма переднего моста 15 и переднюю пару колес 16 (на фиг. 1 двигатель внутреннего сгорания, муфта сцепления и коробка скоростей не показаны), а вал электродвигателя 10 приводит во вращение муфту сцепления, дифференциальный механизм, полуоси заднего моста 17 и колеса 18 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.

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 автоматической системой управления частотой вращения тяговым асинхронным электродвигателем переменного тока, точно так же, как и управление постоянным током электродвигателя постоянного тока.

Использование двигателей внутреннего сгорания приводит к сгоранию кислорода в атмосфере и образованию углекислого газа, который уничтожает все живое в воде и на земле.

Использование блоков конденсаторов напряжения позволяет заряжать аккумуляторы в процессе перемещения автомобиля и на длительных стоянках.

Изобретение относится к электромобилям. Электромобиль содержит тяговый электродвигатель, тиристорные вентили, потенциометрический пульт управления, карданный вал, мост с дифференциальным механизмом, полуоси, колеса, рулевое управление и тормоза. Также он снабжен расположенными под кузовом аккумуляторами с зарядным устройством от электрической сети переменного тока, которое содержит трансформатор для понижения силы тока и транзисторные диоды для преобразования переменного тока в постоянный. Инвертор напряжения соединен тремя однофазными проводами низкого переменного напряжения с тремя однофазными трансформаторами, повышающими напряжение до 400 В, и с тяговым трехфазным асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором мощностью 10-22 кВт. Решение направлено на улучшение экологии. 2 ил.

Электромобиль содержит тяговый электродвигатель, тиристорные вентили, потенциометрический пульт управления, карданный вал, мост с дифференциальным механизмом, полуоси, колеса, рулевое управление и тормоза, отличающийся тем, что он снабжен 1-10 аккумуляторами, которые расположены под его кузовом, с зарядным устройством от электрической сети переменного тока, которое содержит трансформатор для понижения силы тока и транзисторные диоды для преобразования переменного тока в постоянный, контактный переключатель с автоматическим пультом управления частоты вращения вала тягового асинхронного электродвигателя, который расположен в кабине водителя, соединен с аккумуляторами, с автономным инвертором напряжения, с системой управления АИН, которая в двигательном режиме работает в режиме инвертора, с автономной системой управления напряжения 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, инвертор напряжения соединен тремя однофазными проводами низкого переменного напряжения с тремя однофазными трансформаторами, повышающими напряжение до 400 В, и с тяговым трехфазным асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором мощностью 10-22 кВт, который закреплен с нижней или верхней стороны рамы, или автономный инвертор напряжения соединен тремя однофазными проводами с тремя однофазными трансформаторами, повышающими напряжение до 400 В, и с трехфазным асинхронным электродвигателем, в котором три обмотки статора соединены в звезду и три обмотки или три провода указанного статора - в треугольник для стабильной работы электродвигателя, или инвертор напряжения соединен тремя однофазными проводами с трехфазным трансформатором, повышающим низкое переменное напряжение аккумуляторов до 400 В, и с трехфазным асинхронным электродвигателем, или инвертор напряжения соединен тремя однофазными проводами с трехфазным трансформатором, повышающим низкое переменное напряжение аккумуляторов до 400 В, и с трехфазным асинхронным электродвигателем, в котором обмотки статора соединены в звезду и три обмотки или провода указанного статора - в треугольник для стабильной работы электродвигателя, каждая обмотка статора асинхронного электродвигателя соединена с 1-10 блоками конденсаторов напряжений большой емкости, которые расположены под кузовом электромобиля, для накопления электрической энергии в периоды выгона и торможения и передачи накопленной энергии конденсаторов напрямую на обмотки тягового электродвигателя в период трогания с места электромобиля, его разгона и в процессе его перемещения по асфальтированной дороге, увеличивая пробег электромобиля, на стоянках блоки конденсаторов соединены с транзисторными диодами для зарядки аккумуляторов, вал тягового асинхронного электродвигателя соединен через муфту сцепления с карданным валом, с дифференциальным механизмом переднего моста, с полуосями и с передними парами колес, 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 колес, или вал тягового трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором соединен через муфту сцепления с карданным валом, с дифференциальным механизмом заднего моста, с полуосями и задними парами колес, 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 колес, или вал двигателя внутреннего сгорания приводит во вращение муфту сцепления, валы коробки скоростей, карданный вал, зубчатые колеса дифференциального механизма переднего моста и переднюю пару колес, а вал тягового 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 статора.