CH714536A2 - Ladestation für Elektrofahrzeuge mittels Flussstrom. - Google Patents

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CH714536A2
CH714536A2 CH00001/18A CH12018A CH714536A2 CH 714536 A2 CH714536 A2 CH 714536A2 CH 00001/18 A CH00001/18 A CH 00001/18A CH 12018 A CH12018 A CH 12018A CH 714536 A2 CH714536 A2 CH 714536A2
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Abstract

Ladestation für Elektrofahrzeuge, die die elektrische Energie aus Fliessgewässern mittels eines Wasserrades oder einer Turbine und eines Generators gewinnt. Der Generator speist eine Batterie (4), über die anschliessend das Elektromobil aufgeladen wird.

Description

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ladestation für Elektrofahrzeuge welche die dazu benötigte Energie aus Fliessgewässern gewinnt.
[0002] Anlagen dieser Gattung zur Stromerzeugung, sind bereits bekannt, wie beispielsweise in den Patentschriften CH 708 691, der DE 10 2013 114 796 oder als RIVER RYDER sowie als SMART HYDRO.
[0003] Gegenstand dieser Patentschrift ist, eine besonders gut geeignete Anwendung vorzustellen, um die Fliessgewässerverstromung zu nutzen.
[0004] Heutzutage eingesetzte Elektrofahrzeuge wie der Peugeot Ion oder einige Produkte anderer Automobilhersteller haben eine Batteriekapazität von zwischen 10 bis 20 kWh, was für eine Distanz von ca. 100 km entspricht und dem gebräuchlichen Tagesbedarf deckt.
[0005] Flussstromanlagen haben bei einer sehr langsamen Fliessgeschwindigkeit von 1 m/Sek. undca. 4 m2 angeströmter Wirkfläche bei einem Wirkungsgrad von 20% ca. 400 Watt Leistung.
[0006] Über den 24 Stundenbetrieb ergibt das knapp 10 kWh Ladekapazität, was für den normalen Tagesverbrauch ausreichend ist.
[0007] Besonders vorteilhaft ist, dass der Strom auch während der Nacht, während der normalen Parkzeit von Fahrzeugen erzeugt wird und dadurch die Batteriekapazität im Vergleich zu den durch die Photovoltaik geladenen Speicher, bedeutend kleiner ausgeführt werden können.
[0008] Die benötigte Leistung von ca. 500 Watt macht den Einsatz von Lichtmaschinen besonders interessant, da diese als Massenware sehr günstig erworben werden können.
[0009] Der produzierte Gleichstrom ist ebenfalls vorteilhaft, um die Batterien, die Akkumulatoren laden zu können, da keine AC/DC-Wandler eingesetzt werden müssen.
[0010] Es sind nebst der Lichtmaschine aber auch normale Gleichstromgeneratoren denkbar oder wenn nicht auf den AC/DC-Wandler verzichtet werden möchte sind auch Wechselstromgeneratoren wie Asynchronmotoren einsetzbar.
[0011] Um die relativ kleine Spannung von Vorteilhaft 24 V (26 V) aber auch 12 V (14 V) oder 48 der handelsüblichen Lichtmaschinen auf ein Batteriepaket, Akkumulator zu übertragen das 300 bis 400 V für den Ladevorgang von Elektrofahrzeugen abgeben muss, werden einzelne Zellen parallel angeschlossen und das gesamte Batterie-, Akkumulatoren-Paket in Serie für den Fahrzeugladevorgang.
[0012] Dioden sorgen für die richtige Stromrichtung.
[0013] Als Beispiel:
Stück 24 V-Batterien in Serie geschälten ergeben ca. 370 V für den Ladevorgang vom Elektrofahrzeug.
Die 15 Stück 24 V-Batterien parallel an die Lichtmaschine angeschlossen werden bei ca. 500 Watt Leistung bei je 26 V und ca. 1 Amper aufgeladen.
[0014] Es sind auch andere als die hier beschriebenen Ladetechniken für die Batterie den Akkumulator möglich.
[0015] Mit entsprechender Technik, durch Transformation kann auch direkt ohne Zwischenspeicherung in einer Batterie oder einem Akkumulator der Strom vom Generator im Elektrofahrzeug eingespeist werden.
[0016] Wird mehr Leistung, Kapazität benötigt, beispielsweise für eine öffentliche Ladestation oder grössere Fahrzeuge, kann die Ladestation auch mittels mehreren Flussstromanlagen gespeist werden, mittels einer so genannten Flottille.
[0017] Sind schnellere Strömungsgeschwindigkeiten vorhanden, kann die Anlage entsprechend kleiner ausgeführt werden bei gleichen mechanischen und elektronischen Komponenten.
[0018] Flusskraftanlagen mit einer solch geringen Leistung müssen besonders kostengünstig hergestellt werden können.
[0019] Nebst den bereits bekannten Anlagen sind besonders die in den Patentschriften CH 708 691 und DE 10 2013 114 796 vorgestellten Verfahren besonders vorteilhaft.
[0020] Besonders Vorteilhaft dazu sind Konstruktionen aus Holzwerkstoffen die kostengünstig leicht, stabil und im permanenten Wassereinsatz sehr langlebig sind.
Deshalb ist für das Schaufelrad eine Formsperrholzausführung besonders gut geeignet.
[0021] Für ein gute Übersetzung der Drehbewegung ist wie in der Patenschrift CH 708 691 vorgestellt ein Mittenschwimmer sinnvoll, der je nach Kraft so stark übersetzt werden kann, dass kein weiteres Getriebe benötigt wird.
[0022] Sollten dazu zu langsame Flüsse erschlossen werden, kann ein durch die Vorübersetzung relativ kostengünstiges schwaches Getriebe wie beispielsweise ein Stirnradgetriebe oder eine einfache Übersetzung dem Generator vorgeschalten werden.
[0023] Die in der Patentschrift DE 10 2013 114 796 vorgestellte Bauform mit Schutzbalken ist besonders gut bei Gebirgsflüssen geeignet.
CH 714 536 A2 [0024] Wird die Flusskraftanlage eher im Flachland eingesetzt, kann auf diese Schutzfunktion verzichtet werden und nur die vorgestellte Befestigung am Seil oder Stromkabel übernommen werden.
[0025] Um die Flusskraftanlage in der Strömung zu halten sind dem Schaufelrad vorgestellte längliche, schmale Schwimmer vorteilhaft, die den Zustrom möglichst wenig behindern und dennoch durch die schräge Lage zur Strömung eine Kraft zur Flussmitte erzeugen.
[0026] Werden diese Schwimmer mit ausreichend Auftrieb ausgeführt kann das Gewicht und das Moment vom Generator mit aufgenommen werden.
[0027] Das Befestigungsseil wird vorteilhaft auf der zur Flussmitte hin gelegenen Anlagenhälfte montiert.
[0028] Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
[0029] Es zeigt:
Fig. 1 zeigt schematisch eine Ausführung der vorliegenden Ladestation mit dem Elektrofahrzeug 1 und einer Flusskraftanlage 2 und dem Verbindungskabel 3
Fig. 2 zeigt schematisch eine Ausführung der vorliegenden Ladestation mit dem Elektrofahrzeug, der Flusskraftanlage und einer Batterie 4 respektive einem Akkumulator, dem Kabel 5 von der Flusskraftmaschine, und der positiven 6 und der negativen 7 Ader sowie anschliessend wieder die Verbindung 8 zum Elektrofahrzeug.
Fig. 3 zeigt schematisch eine Ausführung der vorliegenden Ladestation mit dem Elektrofahrzeug, der Flusskraftanlage und einem Batterie-, Akkumulator Paket in Serie 9 geschälten, für den Ladevorgang des Fahrzeugs und einer Parallelschaltung 10 zum Laden durch die Wasserkraftanlage.
Fig. 4 zeigt schematisch eine Ausführung der vorliegenden Wasserkraftanlage in der Draufsicht und Seitgenansicht mit den Schaufelrädern 11, dem Generator 12 mit integriertem Getriebe, dem Befestigungsseil 13, dem schräg angeordneten Schwimmer 14 für den Auftrieb und die Querkraft zur Flussmitte hin.
Fig. 5 zeigt schematisch eine weiter Ausführungsform mit vielen Schwimmern die das anströmende Wasser verengen und auf die Peripherie leiten um wiederum Platz für einen optimalen, verlangsamten Abfluss zu gestalten.

Claims (9)

  1. Patentansprüche
    1. Verfahren, Vorrichtung, Maschine zum Laden von Elektrofahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom durch die kinetische Energie aus Fliessgewässern mittels wenigstens einem Wasserrad oder einer Turbine und einem Generator gewonnen wird.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator ein Gleichstromgenerator oder eine Lichtmaschine ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, das der Generator oder die Lichtmaschine zuerst eine Batterie lädt bevor diese anschliessend das Elektrofahrzeug auflädt.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator oder die Lichtmaschine zum Laden parallel an mehrere Batteriezellen, Akkumulatoren mit geringerer Spannung angeschlossen sind und die Batteriezellen untereinander in Serie geschälten sind um wiederum eine höheren Spannung für das Laden des Elektrofahrzeuges zu erzeugen.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch Dioden der Energiefluss vom Generator zur Batterie und ins Elektrofahrzeug gesteuert wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation bei Parkplätzen in der Nähe von Flussufern eingesetzt werden.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim Wasserrad um den bereits von der Firma INNOWIF GmbH vorgestellten Typ handelt.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet dass die Schaufelräder aus Formsperrholz gefertigt sind.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Wasserrad vorgelagerten und schwimmender Leitkörper eingesetzt wird, der sowohl für den Auftrieb als auch durch die schräge Einbaulage zum Positionieren der Anlage in Richtung Flussmitte dient.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2021165654A1 (en) * 2020-02-21 2021-08-26 Dyson Technology Limited Charging system

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