CN115210102A - 用于向电力驱动的交通工具供电的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及交通工具领域、特别是涉及一种电动车辆。本发明的本质在于一种方法，其设想在停放和行驶中使用来自周围环境的热能、即空气、水、土壤或太阳辐射的热能以及来自电力驱动器的热损失功率为电动车辆产生电能。为了将热能转换成电能，热电变压器形式的发电装置安装在车辆中。所述热电变压器的蒸发器配置为与周围环境接触并执行蒸发器功能的车辆结构元件的形式。电动‑发电机的输入/输出端连接到控制器，控制器的输入/输出端配置为连接到车辆的电池；控制器的第二输入/输出端配置为连接到车辆的电力驱动器。本发明的技术成果是通过允许车辆在停放和行驶时自动发电，从而更有效地利用来自周围环境的热能来操作电动车辆。

Description

用于向电力驱动的交通工具供电的方法
技术领域
本发明涉及运输领域，特别是涉及电力驱动的交通工具。
背景技术
已知的广泛用于确保电力驱动的交通工具运行的方法特别是通过接触线传输电力对电力驱动的交通工具的电池进行充电和再充电。还已知的方法是通过连接到停车场中的电源为电动车辆的电池充电。
这些方法的缺点是电力传输依赖于外部电源、接触线和连接点。还已知一种对电动车辆的电池进行自动再充电的方法。该方法通过在制动期间将电力驱动的交通工具的电动-发电机从电动机模式切换到发电机模式来回收利用制动功率的一部分来实现。这种方法的缺点是部分制动力的量不足以为电动车辆的自动行驶对电池进行充电/充电。
(http://electrik.info/main/faktv/1172-rekuperaciya-elektricheskoy-energii.html)
最接近的是电动车辆的自动供电和为电池充电的方法。在该方法中，使用太阳能作为光源。光太阳能被转换成电能。这种转变是在太阳能电池的帮助下发生的。
这种方法的缺点是太阳能电池的效率低，依赖日常、天气和方向。这种方法的缺点还在于太阳能电池体积大、面积大以及放置在电动车辆上的不便性。这种方法的主要缺点是没有利用太阳辐射的热能和交通工具所在的环境。而且，由电力驱动器释放的用于交通工具运行的热能也没有被利用。
(https://mirenergii.ru/energiyasolnca/avtomobil-na-solnechnyx-batareyax-mif-ili-realnost.html)
发明内容
要求保护的发明的目的是产生用于电力驱动的交通工具充电和运行的电力来为停放和行驶中的交通工具充电和供电。这可利于环境的热能、如空气、水、土壤的热能。也可利用太阳辐射和驱动功率损耗。使用热电变压器将驱动器的功率损耗转换为电能。
要求保护的发明的技术成果表现在提高利用环境热能的效率。也可以使用电力驱动器的热功率损耗来操作具有电力驱动器的交通工具。
对于电力驱动的交通工具的操作，可使用环境的能量。根据本发明，在为电力驱动的交通工具的操作供电的方法中，使用了各种类型的环境热能。这些是空气、水、土壤、太阳辐射和各种类型的组合的热能。热能被收集在交通工具的结构元件中。所述结构元件通过工作流体与环境接触，通过位于所述结构元件中的特殊空腔中的工作流体，收集的热能被转化为机械能，然后在发电装置中被转化为电能，所述发电装置位于电力驱动的交通工具中，所述交通工具的电池通过控制器连接到所述发电装置的电动-发电机，所述控制器的第二输入/输出端连接到交通工具的电力驱动器，使得电力驱动的热能损耗被回收为电能。由此，实现了本发明的技术成果。
为了实施所提出的方法，用于电力驱动的交通工具的操作的发电装置是热电变压器。热电变压器包括蒸发器、冷凝器和控制器，并且还包括相互连接的涡轮机、压缩机和电动-发电机。
同时，发电装置的构件放置在电力驱动的交通工具上。蒸发器以交通工具的与环境接触的结构元件的形式制成。电动-发电机的输入/输出端连接到控制器。控制器的输入/输出端配置为连接到交通工具的电池。控制器的第二输入/输出端配置为连接到交通工具的电力驱动器。
在发电装置中，压缩机、涡轮机、冷凝器和电动发电机可以放置在同一轴上。方法实现方案与装置方案相结合。概图如图1所示。
附图说明
图1示意性地示出了电力驱动的交通工具的结构(车身、机翼等)1、热电变压器2、蒸发器3、冷凝器4、控制器5、压缩机6、涡轮机7、电动-发电机8、电池9、交通工具的电力驱动器(螺杆、车轮等)10、操作台11。
具体实施方式
以发电装置使电力驱动的交通工具运行的发电方法如下：
工作流体位于交通工具的结构元件的特殊空腔中。这些结构元件例如船体、机身、机翼、甲板、车顶、散热器等。这些结构元件与环境、如空气、水、土壤、太阳辐射等接触并在环境温度下执行蒸发器3的功能，并在交通工具行驶过程中以及停放时收集热能。电力驱动的交通工具的操作者通过控制器5将电力驱动的交通工具的电池9连接到电动-发电机8。电动-发电机8将压缩机6旋转到运行速度。压缩机6将工作介质从蒸发器3输送到冷凝器4。同时，压缩机6提高工作介质的压力和温度。工作流体在蒸发器3中积累的热能集中到冷凝器4中。热能根据热泵原理以平均变压比COP＝4(逆效率＝25％)进行集中。接下来，高压高温的工作流体进入涡轮机7。工作流体将累积的热功率提供给涡轮机。工作流体在低压和低于环境温度的温度下返回蒸发器3。在蒸发器中，工作流体通过环境的热能恢复提供给涡轮机7的热能。涡轮机7将工作流体的热能转化为机械能。机械能传递到压缩机和电动-发电机。
带动电动-发电机的涡轮机7的总效率显著超过25％。例如，在Capstone WHG125涡轮发电机中，效率为38％。
htps://powerqualitv.ru/upload/iblock/b9b/capstone-c1000--prezentatsiya.pdf)。
涡轮机7产生的机械能足以使压缩机运行。电动-发电机将多余的机械能转换成电能。电能通过控制器5进入电池9和驱动器10。
因此，该方法允许在停放期间和行驶中对电力驱动的交通工具的电池进行充电/再充电。例如，现代乘用的电动车辆的标准电池平均容量为90kWh。当用于现代乘用的电动车辆时，该方法和装置可以使用热电变压器产生10kW的电量。该电量足以在停放模式下为普通电池充电9小时。同时，热电变压器的质量(不超过50公斤)允许您将该装置放置在电动车辆上。放置时车辆的有效重量略有减少。
该方法的优点是电力驱动的交通工具在停放和行使期间都可以自动发电。这是由于有效利用了环境的热能——空气、水、土壤、太阳辐射。并且还利用了驱动器的热功率损耗。驱动器的热功率损耗提高了各种类型和修改的电力驱动的交通工具、可以在海上、空中、地下或太空的交通工具效率。

Claims (3)

1.一种利用环境的热能发电以操作电力驱动的交通工具的方法，其特征在于，所述方法利用各种类型的环境的热能、如空气、水、土壤、太阳辐射以及各种类型的组合的热能，所述热能被收集在交通工具的结构元件中，所述结构元件通过工作流体与环境接触，通过位于所述结构元件中的特殊空腔中的工作流体，收集的热能被转化为机械能，然后在发电装置中被转化为电能，所述发电装置位于电力驱动的交通工具中，所述交通工具的电池通过控制器连接到所述发电装置的电动-发电机，所述控制器的第二输入/输出端连接到交通工具的电力驱动器，使得电力驱动的热能损耗被回收为电能。
2.一种用于电力驱动的交通工具的发电装置，所述发电装置是热电变压器，所述热电变压器包括蒸发器、冷凝器和控制器，所述热电变压器还包括相互连接的涡轮机、压缩机和电动-发电机，其特征在于，所述发电装置的构件放置在电力驱动的交通工具上，所述蒸发器与交通工具的结构元件相结合，所述结构元件与环境接触，所述电动-发电机的输入/输出端连接到所述控制器，所述控制器的输入/输出端配置为能够连接到交通工具的电池，所述控制器的第二输入/输出端配置为能够连接到交通工具的电力驱动器。
3.根据权利要求2所述的发电装置，其特征在于，所述压缩机、涡轮机、冷凝器和电动-发电机放置在同一轴上。
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