DE102009040311A1 - Vorrichtung zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs. Diese umfasst eine Energiespeichereinheit (1), enthaltend einen Druckgasbehälter (2) zur Bevorratung des komprimierten erhitzten Gases in thermischer Kopplung mit einem Dampfbehälter (3), eine Energieumformungseinheit (4), enthaltend eine mit dem Dampfbehälter verbundene Dampfturbine (5) und/oder eine mit dem Druckgasbehälter verbundene Druckgasturbine (6) zum Antreiben eines Generators (7) und eine elektrische Antriebseinheit (8), enthaltend einen mit dem Generator (7) elektrisch verbundenen Elektromotor (9). Dabei sind weitere Komponenten, insbesondere eine Schwungradvorrichtung (10), Mittel (14) zum Umsetzen von Bremsenergie in einen Ladestrom für einen Akkumulator und eine Photovoltaikeinrichtung (15) zuschaltbar.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Es ist bekannt, komprimierte Luft zum Antreiben eines Kraftfahrzeuges zu nutzen. Ein derartiges druckluftbetriebenes Automobil wird beispielsweise im Internet unter http://de.wikipedia.org/wiki/Druckluftauto beschrieben. In den 1990er Jahren wurden hierzu von der französischen Firma MDI (Motor Develepment International) in Zusammenarbeit mit dem Motorenkonstrukteur Guy Nègre hierzu verstärkt Entwicklungsarbeiten vorangetrieben.
  • Gemäß dem dort verfolgten Konzept wird das Prinzip eines Gasexpansionsmotors verwendet. Dabei expandiert Druckluft innerhalb von mindestens zwei Zylindern, wobei über einen Kolbentrieb die Volumenarbeit des Gases in Rotationsenergie und somit in Antriebsenergie für das Kraftfahrzeug umgesetzt wird. Als Leistung derartiger Motoren wird ein Wert von 30 PS (22 kW) angegeben, wobei die Gesamtmasse der Fahrzeuge 500 bis 700 kg betragen soll.
  • Der Wirkungsgrad einer derartigen Antriebseinheit soll bei 34% liegen. Er soll höher sein als der Wirkungsgrad vergleichbarer Benzin- oder Dieselmotoren, wird aber durch elektrische Antriebe übertroffen.
  • Ein derartiges Antriebssystem weist aus physikalisch-technischen Gründen eine Reihe gravierender Nachteile auf. Ein erstes Problem ist das relativ ungünstige Verhältnis zwischen der verfügbaren Antriebsenergie und der erforderlichen Masse der relativ robust auszuführenden Drucklufttanks. Dieses Verhältnis ist momentan noch ungünstiger als das Verhältnis zwischen Masse und Leistung bei gewöhnlichen Bleibatterien. Weiterhin ist die Herstellung von Druckluft im Vergleich zur abgegebenen Motorleistung relativ ineffizient. Hierzu kommt noch, dass die bei der Kompression des Gases anfallende Wärme nicht genutzt werden kann und somit in der Energiebilanz verloren geht. Weiterhin benötigt der von Nègre konzipierte Druckluftmotor eine mehrstufige Entspannung der Druckluft in Verbindung mit einer Zwischenerwärmung, wodurch das Motorenkonzept unnötig kompliziert wird. Schließlich bewirkt die im Druckluftmotor stattfindende Entspannung des Gases eine Abkühlung des Motors. Der Motor nimmt dabei Wärme aus der Umgebung auf und ist somit auf eine gewisse externe Wärmezufuhr angewiesen. Bei niedrigen Umgebungstemperaturen sinkt dadurch die Leistung des druckluftbetriebenen Motors beträchtlich ab.
  • Es besteht somit die Aufgabe, eine Vorrichtung zum Antreiben eines Kraftfahrzeuges mittels eines unter Druck stehenden Gases anzugeben, bei dem die genannten Nachteile beseitigt oder zumindest nachhaltig minimiert sind. Die gesuchte Vorrichtung soll sich vor allem durch eine möglichst effiziente Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Energiequellen auszeichnen und auch auf verschiedene Energiequellen variabel zugreifen können.
  • Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung eine Energiespeichereinheit, eine Energieumformungseinheit und eine elektrische Antriebseinheit.
  • Die Energiespeichereinheit enthält einen Druckgasbehälter zur Bevorratung eines komprimierten erhitzten Gases. Der Druckgasbehälter ist mit einem Dampfbehälter thermisch gekoppelt. Die Energieumformungseinheit enthält eine mit dem Dampfbehälter verbundene Dampfturbine und/oder eine mit dem Druckgasbehälter verbundene Druckgasturbine zum Antreiben eines Generators. Schließlich enthält die elektrische Antriebseinheit einen mit dem Generator verbundenen Elektromotor.
  • Grundgedanke der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es, das komprimierte Gas nicht unmittelbar zum Antreiben eines Druckluftmotors zu verwenden, sondern zwischen der Gaskompression und dem tatsächlichen Antriebsmechanismus eine Reihe von Energieumwandlungen vorzusehen, mit denen der Energiefluss gesteuert und in die zusätzliche Energiespeicherprozesse bzw. zusätzliche Energiequellen einbezogen werden können.
  • Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform weist die Energiespeichereinheit eine Schwungradvorrichtung zum Speichern von Rotationsenergie der Dampfturbine und/oder der Druckgasturbine auf. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, Rotationsenergie teilweise zu speichern und in Fällen eines erhöhten Energiebedarfs oder eines vorübergehend sinkenden Wirkungsgrads der Turbineneinrichtung wieder für Energieumwandlungsprozesse einzuspeisen.
  • Die Energiespeichereinheit weist bei einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform einen mit dem Generator und dem Elektromotor verbundenen Akkumulator zum Speichern und Freigeben elektrischer Energie auf. Damit ist eine weitere Möglichkeit zur Energiespeicherung in der Antriebsvorrichtung gegeben.
  • Die Energiespeichereinheit weist bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform einen elektrisch betriebenen Kompressor zum Befüllen des Druckgasbehälters auf. Das bedeutet, dass keine externe Druckgasquelle zum Befüllen angeschlossen werden muss, sondern dass die Druckgasbereitung in der Antriebsvorrichtung selbst ausgeführt wird.
  • Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform ist der Dampfbehälter mit der Dampfturbine in einen Dampfkreislauf mit einem der Dampfturbine nachgeschalteten Kondensator geschaltet. Dabei ist der Kondensator durch das aus der Druckgasturbine austretende entspannte Gas kühlbar ausgebildet. Es wird ein thermischer Kontakt zwischen dem Dampf innerhalb des Dampfkreislaufs und dem komprimierten Gas sowohl über die thermische Kopplung zwischen Druckgasbehälter und Dampfbehälter als auch im Bereich der Turbinen erreicht, womit ein Teil der thermischen Energie zurückbehalten und genutzt werden kann.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Energieumformungseinheit ein Mittel zum Umsetzen einer Bewegungsenergie des Elektromotors in einen Ladestrom für den Akkumulator auf. Dabei kann gleichzeitig ein Bremsen des Elektromotors erreicht werden und die durch den Bremsvorgang entzogene Bewegungsenergie wieder in Form elektrischer Energie in dem Akkumulator gespeichert werden.
  • Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform weist die Energieumformungseinheit eine Photovoltaikeinrichtung zum Bereitstellen eines Ladestroms für den Akkumulator und/oder elektrischer Energie für den Elektromotor und/oder für den Kompressor auf. Die Photovoltaikeinrichtung kann bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung durch das aus der Druckgasturbine austretende entspannte Gas kühlbar ausgeführt sein.
  • Weiterhin kann zweckmäßigerweise eine Pedaleinrichtung zum Erzeugen eines Ladestroms für den Akkumulator und/oder elektrischer Energie für den Elektromotor vorgesehen sein.
  • Der Druckgasbehälter ist mindestens einmal im Inneren des Dampfbehälters angeordnet. Dabei ist im Innenraum des Dampfbehälters ein Raumgitter angeordnet, der eine sichere Lagerung des mindestens einen Druckgasbehälters gewährleistet. Für eine möglichst effektive Dampferzeugung ist im Innenraum des Dampfbehälters ein Dampfdom vorgesehen.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist mindestens eine Schubdüse für einen Rückstoßantrieb vorgesehen, mit der das komprimierte Gas und/oder der Dampf abgeblasen werden kann.
  • Der Dampfbehälter ist bei einer weiteren Ausführungsform elektrisch beheizbar ausgeführt. In Verbindung damit oder unabhängig davon ist es auch möglich, den Kondensator elektrisch kühlbar auszuführen.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Kompressor mit einem Verbrennungstreibstoff betreibbar.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Dampfturbine auf einer ersten Welle und die Druckluftturbine auf einer zweiten Welle angeordnet. Dabei ist die erste und/oder die zweite Welle mit einem Generator und einem Schwungrad verbunden. Bei derartigen Konfigurationen ist somit jeweils die Dampfturbine und die Druckluftturbine mit einem eigenen Schwungrad und oder einem eigenen Generator gekoppelt. Natürlich ist es auch möglich ein gemeinsames Schwungrad oder einen gemeinsamen Generator für die Dampf- und die Druckluftturbine vorzusehen.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Zur Verdeutlichung dienen die beigefügten 1 und 2. Es werden für gleiche bzw. gleichwirkende Teile die selben Bezugszeichen verwendet.
  • Es zeigt:
  • 1 eine beispielhafte Gesamtdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
  • 2 eine beispielhafte Ausführungsform für thermisch gekoppelte Druckgas- und Dampfbehälter.
  • 1 zeigt eine beispielhafte Gesamtdarstellung der Vorrichtung. Die Vorrichtung besteht aus einer Energiespeichereinheit 1, einer Energieumformungseinheit 4 und einer elektrischen Antriebseinheit 8. Die Energiespeichereinheit 1 enthält dabei Komponenten zum Speichern von Energie in unterschiedlichen Formen. Hierzu ist zunächst ein Druckgasbehälter 2 vorgesehen, der mit einem Dampfbehälter 3 thermisch gekoppelt ist. In dem Druckgasbehälter befindet sich stark komprimiertes Gas, insbesondere Luft. Die bei dem Kompressionsvorgang erzeugte Wärme wird über die thermische Kopplung in den Dampfbehälter 3 übertragen und dient dort zur Dampfbereitung. Als verdampfende Flüssigkeit wird beispielsweise Wasser verwendet. Ergänzend kann auch eine elektrische Heizeinrichtung vorgesehen sein, mit der zusätzliche Wärmeenergie in die Flüssigkeit eingebracht werden kann. Der Dampfbehälter ist beispielsweise für eine Dampftemperatur von 140°C und einen Dampfdruck von mehr als 16 bar ausgelegt.
  • Die Energieumwandlungseinheit 4 enthält eine Dampfturbine 5, eine Druckgasturbine 6 und einen Generator 7, die auf einer gemeinsamen Welle 7a angeordnet sind. Alternativ können bei einer hier nicht gezeigten Ausführungsform getrennte Wellen für die Dampf- und die Druckgasturbine mit jeweils eigenen Generatoren vorhanden sein. Dadurch kann die Erzeugung elektrischer Energie durch die Umdrehung nur einer Turbine erfolgen, ohne dass die andere Turbine mitlaufen muss. Der Geräuschpegel der Druckgasturbine wird durch Lavaldüsen vermindert.
  • Der von dem Generator erzeugte elektrische Strom wird in die Antriebseinheit 8 zu einem Elektromotor 9 geleitet, der als ein Radnabenmotor ausgebildet ist. Die Umsetzung der thermischen Energie des komprimierten Gases bzw. des bereiteten Flüssigkeitsdampfes in mechanische Antriebsenergie erfolgt somit über ein zwischengeschaltetes Erzeugen elektrischer Energie. Dabei kann der Generator 7 mittels einer Kupplungsvorrichtung von der Welle 7a bedarfsweise getrennt werden.
  • Das komprimierte Gas und der Flüssigkeitsdampf treiben somit die Turbinen 5 und 6 an. Die Dampfturbine 5 und der Dampfbehälter 3 bilden dabei einen geschlossenen Kreislauf. In diesen geschlossenen Kreislauf kann auch der zu kühlende Kompressor einbezogen sein. Dabei wird die aus der Dampfturbine austretende Flüssigkeit kühlend an dem Kompressor vorbei geleitet und gelangt nachfolgend zurück in den Dampfbehälter. Alternativ oder in Kombination dazu lässt sich natürlich auch das entspannte Gas zur Kompressorkühlung verwenden. Neben Wasser können in diesem geschlossenen System auch andere Flüssigkeiten, wie beispielsweise Ethanol mit einem Gefrierpunkt von –114°C und einem Siedepunkt von 78°C oder Mischungen aus Ethanol und Wasser, insbesondere im azeotropen Mischungsverhältnis, umgetrieben werden.
  • Zur Rückkühlung und Kondensation des Dampfes ist ein Kondensator 13 vorgesehen. Dieser wird zweckmäßigerweise mit dem aus der Druckgasturbine 6 austretenden entspannten Gas gekühlt. In Ergänzung dazu kann eine elektrisch betriebene Kühleinrichtung, insbesondere eine Wärmepumpe, an dem Kondensator 13 angeordnet sein. Das entspannte Gas kann zusätzlich dazu zur Kühlung in einen Fahrgastinnenraum geleitet werden.
  • Der so gebildete Grundaufbau ist bei dem hier erläuterten Beispiel sowohl in der Energiespeichereinheit 1 als auch in der Energieumwandlungseinheit 4 durch zusätzliche energetische Komponenten ergänzt. Die Energiespeichereinheit enthält ein Schwungrad 10, das auf der gemeinsamen Welle 7a der Turbinen 5 und 6 und des Generators 7 angeordnet ist. Eine hier nicht gezeigte Kupplungsvorrichtung dient einem bedarfsweisen Trennen des Schwungrades von der Welle 7a. Das Schwungrad nimmt anfallende Rotationsenergie aus den beiden Turbinen 5 und 6 auf und speichert diese in einer Rotationsbewegung. Diese lässt sich bei Bedarf auf die Welle 7a und damit auf den Generator 7 übertragen. Das Schwungrad 10 dient somit als ein mechanischer Energiepuffer, mit dem sich Leistungsabfälle der Turbinen ausgleichen lassen oder gespeicherte mechanische Energie dem Generator für eine zusätzliche elektrische Leistungsabgabe zugeführt werden kann. Es ist möglich, je ein Schwungrad für die Dampfturbine und die Druckgasturbine getrennt anzuordnen. Dies ist insbesondere durch zwei getrennte Wellen für jede Turbine möglich. Beide Turbinen verfügen damit über jeweils voneinander unabhängige mechanische Energiespeicher.
  • Das Schwungrad kann aus verschiedenen Materialien bestehen. Als zweckmäßig erweisen sich dabei kohlefaserverstärkte Kunststoffe.
  • Weiterhin enthält die Energiespeichereinheit 1 einen Akkumulator 11 zum Speichern elektrischer Energie. Dieser ist sowohl mit dem Generator 7 als auch mit dem Radnabenmotor 9 verbunden. Er nimmt die vom Generator erzeugte elektrische Energie in Stillstandzeiten des Motors auf und dient zur Stromversorgung des Motors bei einer sinkenden Leistungsabgabe der Turbinenanordnung.
  • Der Akkumulator kann auf verschiedene Weise mit einem Ladestrom versorgt werden. Ein erstes Mittel hierzu ist eine Schaltung 14 zum Umsetzen einer Bremsenergie des Radnabenmotors 9 in einen Ladestrom. Hierbei wird bei einem Abbremsen des Kraftfahrzeugs der Radnabenmotor vom Generator 7 getrennt und seinerseits als Generator betrieben. Dabei setzt sich die Rotationsenergie eines Fahrzeugrades durch die Induktion einer Spannung innerhalb des Radnabenmotors in elektrische Energie um, die als Ladestrom auf den Akkumulator gelangt.
  • Weiterhin kann die Energieumwandlungseinheit 4 um eine Photovoltaikeinrichtung 15 ergänzt sein. Diese erzeugt zum einen Ladestrom für den Akkumulator 11 und eine zusätzliche Spannung zum Betreiben des Radnabenmotors 9 und tritt somit als ergänzende Energiequelle hinzu. Zur Kühlung der Photovoltaikeinrichtung kann das aus der Druckgasturbine austretende entspannte Gas verwendet werden.
  • Schließlich ist eine Pedalvorrichtung 16 vorgesehen. Diese erzeugt über einen Dynamo einen Ladestrom für den Akkumulator 11 bzw. eine elektrische Spannung zum Betreiben des Radnabenmotors 9.
  • Zum Befüllen des Druckgasbehälters ist eine Kompressoranordnung 12 vorgesehen. Diese wird elektrisch betrieben. Hierzu kommt zunächst eine externe elektrische Energiezufuhr aber auch ein Betreiben mittels der in der Photovoltaikeinrichtung erzeugten elektrischen Spannung in Betracht. Natürlich kann die Kompressoranordnung auch mittels eines Verbrennungstreibstoffs, beispielsweise durch einen Verbrennungsmotor, angetrieben werden.
  • Der mit dieser Vorrichtung erreichte Vorteil ergibt sich zum einen aus der Doppelnutzung des komprimierten Gases und des Dampfes über die schwungradunterstützte Turbinenanordnung zum Betreiben des Generators. Damit lässt sich ein theoretischer Systemwirkungsgrad von bis zu 70% erreichen. Schließlich werden weitere Energiequellen nutzbar gemacht, die die Energiebilanz der Vorrichtung weiter verbessern. Dies betrifft insbesondere photovoltaische Energie, Pedalenergie und rückgewonnene Bremsenergie. Damit einhergehend sind in Form des komprimierten Gases, des Dampfes, des Schwungrades und des Akkumulators vier Mittel zur Energiespeicherung vorhanden.
  • Die Vorrichtung kann wie folgt betrieben werden: Zunächst wird das Kraftfahrzeug photovoltaisch aufgeladen. Mit der photovoltaisch erzeugten elektrischen Energie wird der Kompressor in Betrieb gesetzt. Dadurch werden der Druckgasbehälter und der Dampfbehälter gefüllt bzw. beheizt. Der bei diesem Befüllvorgang erzeugte Überschuss an Dampf und komprimiertem Gas wird an die Turbinen 5 und 6 geleitet. Dadurch wird Rotationsenergie im Schwungrad bzw. über den Betrieb des Generators elektrische Energie im Akkumulator gespeichert. Bei diesem durch Lichteinfall ständig stattfindenden Aufladevorgang werden die genannten Energiespeicher gleichmäßig aufgefüllt. Dabei kann durch eine interne Steuereinheit eine Beeinflussung der ablaufenden Energiewandlungsprozesse, beispielsweise durch ein Zu- oder Abkoppeln des Schwungrades oder ein Aktivieren oder Deaktivieren des Kompressors, erfolgen.
  • Eine Aufladung der Energiespeicher über ein externes Stromnetz erfolgt zweckmäßigerweise möglichst zeitnah vor dem Fahrbeginn des Kraftfahrzeugs, um die Kompressionswärme im komprimierten Gas optimal zu nutzen.
  • Ein großer Vorteil der Turbinenanordnung und des Generators sind die unmittelbar ohne Bewegungsumformung erzeugte Drehbewegung, die erreichbaren hohen Drehzahlen, die vergleichsweise großen Grenzleistungen, die für ein Kraftfahrzeug besonders wichtigen geringen Baugrößen und ein hoher Wirkungsgrad bis zu etwa 90%. Der damit in Gang gesetzte Elektroantrieb erfordert weder Getriebe noch Fußpedale für Gas, Bremse und Kupplung. Die Verwendung der Pedalvorrichtung führt zusätzlich zu einer gesundheitsfördernden Wirkung.
  • 2 zeigt eine beispielhafte Anordnung aus Druckgasbehälter 2 und Dampfbehälter 3 im Schnitt. Bei dem hier gezeigten Beispiel sind vier Druckgasbehälter vorgesehen, die im Inneren des Dampfbehälters angeordnet sind. Sie stehen mit dem Dampfbehälter über deren Oberflächen im thermischen Kontakt und heizen über die Kompressionswärme das darin befindliche flüssige Medium auf. Die Druckgasbehälter sind beispielsweise mit Kevlar ummantelt. Es sind Druckminderungsventile vorgesehen, die eine Anpassung des Innendrucks des komprimierten Mediums an den Betriebsdruck der Druckgasturbine 6 bewirken.
  • Der Dampfbehälter ist beispielsweise mit Kevlar ummantelt. Eine derartige Ummantelung schützt vor Bruch und Explosion. Kevlar ist hitzebeständig bis zu einer Temperatur von 180°C und kältebeständig bis zu einer Temperatur von –180°C sowie unempfindlich gegenüber Chemikalien. Weitere Komponenten können vorgesehen sein. Dies sind insbesondere Speisepumpen zum Umwälzen des Dampfes innerhalb des Dampfkreislaufs zwischen Dampfturbine und Dampfbehälter, ein Speiseventil mit einem Rückschlagventil, Vorrichtungen zum Anzeigen eines Füllstands, Sicherheitsventile, Manometer und Absperrventile. Ein Dampfdom 18 dient zum effektiven Sammeln des entstehenden Dampfes.
  • Zur Verringerung des Wärmeverlustes ist der Dampfbehälter mit einer Wärmedämmung 19 versehen. Als Material für die Wärmedämmung kann beispielsweise Schaumglas verwendet werden.
  • Die Lage der Druckgasbehälter wird über ein den Innenraum des Dampfbehälters ausfüllendes Raumgitter 17 stabilisiert. Das Raumgitter weist einen engen Kontakt mit den Druckgasflaschen auf und garantiert eine schnelle Erwärmung der innerhalb des Dampfbehälters enthaltenen Flüssigkeit. Es besteht zweckmäßigerweise aus einem Metall mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise aus Aluminium. Eine mechanische Umwälzung der umgebenden Flüssigkeit kann dabei entfallen.
  • Alternativ kann der Wärmekontakt zwischen dem Druckgasbehälter und dem Dampfbehälter durch eine Reihe von um die Druckgasbehälter herum gewundenen Rohren bewirkt, die mit der zu verdampfenden Flüssigkeit durchströmt werden. Diese Rohre bestehen zweckmäßigerweise aus Kupfer und sind nach außen hin wärmegedämmt. Bei dieser Ausführungsform ist der Druckgasbehälter baulich vom Dampfbehälter getrennt. Das in den Rohren aufgeheizte flüssige Medium geht beim Eintritt in den Dampfbehälter in die Dampfphase über und kann dann in den Dampfkreislauf geleitet werden.
  • Die thermische Energie des komprimierten Gases und/oder des Dampfes kann auch direkt zum Antrieb des Fahrzeuges genutzt werden. Hierzu sind bei einer hier nicht dargestellten Ausführungsform Schubdüsen vorgesehen, über die das Gas, der Dampf oder beide Komponenten zugleich in einem gerichteten Strom abgeblasen werden können und somit einen Vortrieb nach dem Rückstoßprinzip bewirken.
  • Die Erfindung wurde anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Im Rahmen fachmännischen Handelns sind eine Reihe weiterer Ausführungsformen möglich, die im Bereich des erfindungsgemäßen Grundgedankens verbleiben. Weitere Ausführungsformen ergeben sich insbesondere aus den Unteransprüchen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Energiespeichereinheit
    2
    Druckgasbehälter
    3
    Dampfbehälter
    4
    Energieumwandlungseinheit
    5
    Dampfturbine
    6
    Druckgasturbine
    7
    Generator
    7a
    Welle
    8
    Antriebseinheit
    9
    Elektromotor
    10
    Schwungrad
    11
    Akkumulator
    12
    Kompressor
    13
    Kondensator
    14
    Umsetzerschaltung
    15
    Photovoltaikeinrichtung
    16
    Pedalvorrichtung
    17
    Raumgitter
    18
    Dampfdom
    19
    Wärmedämmung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - http://de.wikipedia.org/wiki/Druckluftauto [0002]

Claims (18)

  1. Vorrichtung zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Energiespeichereinheit (1), enthaltend einen Druckgasbehälter (2) zur Bevorratung des komprimierten erhitzten Gases in thermischer Kopplung mit einem Dampfbehälter (3), eine Energieumformungseinheit (4), enthaltend eine mit dem Dampfbehälter verbundenen Dampfturbine (5) und/oder einer mit dem Druckgasbehälter verbundenen Druckgasturbine (6) zum Antreiben eines Generators (7), eine elektrische Antriebseinheit (8), enthaltend einen mit dem Generator (7) elektrisch verbundenen Elektromotor (9).
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiespeichereinheit (1) eine zuschaltbare Schwungradvorrichtung (10) zum Speichern von Rotationsenergie der Dampfturbine (5) und/oder der Druckgasturbine (6) aufweist.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiespeichereinheit (1) einen mit dem Generator (7) und dem Elektromotor (9) verschaltbaren Akkumulator (11) zum Speichern und Freigeben elektrischer Energie aufweist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiespeichereinheit (1) einen elektrisch betriebenen Kompressor (12) zum Befüllen des Druckgasbehälters (2) aufweist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampfbehälter (3) mit der Dampfturbine (5) in einen Dampfkreislauf mit einem der Dampfturbine nachgeschalteten Kondensator (13) geschaltet ist, wobei der Kondensator durch das aus der Druckgasturbine (6) austretende entspannte Gas kühlbar ausgebildet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieumformungseinheit (4) ein zuschaltbares Mittel (14) zum Umsetzen einer Bewegungsenergie des Elektromotors in einen Ladestrom für den Akkumulator aufweist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieumformungseinheit (4) eine zuschaltbare Photovoltaikeinrichtung (15) zum Bereitstellen eines Ladestroms für den Akkumulator und/oder elektrischer Energie für den Elektromotor (9) und/oder für den Kompressor (12) aufweist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Photovoltaikeinrichtung (15) durch das aus der Druckgasturbine austretende entspannte Gas kühlbar ist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Pedaleinrichtung (16) zum Erzeugen eines Ladestroms für den Akkumulator (11) und/oder elektrischer Energie für den Elektromotor (9) vorgesehen ist.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckgasbehälter (2) mindestens einmal im Inneren des Dampfbehälters (3) angeordnet ist, wobei ein im Innenraum des Dampfbehälters angeordnetes Raumgitter (17) für eine sichere Lagerung des mindestens einen Druckgasbehälters vorgesehen ist.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum des Dampfbehälters einen Dampfdom (18) aufweist.
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressor (12) zur Kühlung in den Dampfkreislauf geschaltet ist.
  13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Akkumulator (11), die Druckgasturbine (6) und/oder ein Fahrgastinnenraum mit überschüssiger Kompressionswärme beheizbar sind.
  14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrgastinnenraum und/oder der Akkumulator (11) durch das aus der Druckgasturbine austretende entspannte Gas kühlbar ist.
  15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Schubdüse für einen Rückstoßantrieb zum Abblasen des komprimierten Gases und/oder des Dampfes vorgesehen ist.
  16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampfbehälter (3) elektrisch beheizbar und/oder der Kondensator (13) elektrisch kühlbar ist.
  17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressor (12) mit einem Verbrennungstreibstoff betreibbar ist.
  18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfturbine (5) auf einer ersten Welle und die Druckluftturbine (6) auf einer zweiten Welle angeordnet sind, wobei die erste und/oder die zweite Welle mit einem Generator und einem Schwungrad verbunden sind.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103842195A (zh) * 2011-09-29 2014-06-04 奥迪股份公司 混合动力车
DE102009056596B4 (de) * 2009-08-31 2014-12-04 Dieter Lang Wellenkraftwerk
DE102017005303A1 (de) 2017-05-31 2018-12-06 Friedrich Grimm Temperiersystem für ein elektrofahrzeug

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101300699B1 (ko) * 2012-08-24 2013-08-26 한국에너지기술연구원 압축공기 에너지저장을 이용한 차량용 전력저장장치 및 이의 전력저장방법
CN204877548U (zh) * 2015-05-29 2015-12-16 王力丰 经济利用压缩空气为汽车动力源的系统

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4311917A (en) * 1980-03-31 1982-01-19 Thomas R. Hencey, Jr. Non-pollution motor
DE3049523A1 (de) * 1980-12-30 1982-07-29 Alup-Kompressoren GmbH, 7316 Köngen Anlage zum rueckgewinnen der im verlaufe der kompressionsarbeit in einem kolbenkompressor oder einem kompressor ohne kuehloeleinspritzung erzeugten und zweckmaessigerweise zur erzeugung von warmwasser oder zum erwaermen eines anderen mediums dienenden waerme
US6054838A (en) * 1998-07-23 2000-04-25 Tsatsis; Constantinos Pressurized electric charging
DE10138605A1 (de) * 2001-08-07 2003-03-06 Josef Anton Mesner Kraftübertragungssystem für Kraftfahrzeuge
US7201095B2 (en) * 2004-02-17 2007-04-10 Pneuvolt, Inc. Vehicle system to recapture kinetic energy
NZ533349A (en) * 2004-06-04 2007-01-26 Muthuvetpillai Jegatheeson Drive and regenerative braking system using first and second transmission units and flywheel
CN201122019Y (zh) * 2007-11-28 2008-09-24 谢坤 显热吸收式热泵结构

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
http://de.wikipedia.org/wiki/Druckluftauto

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009056596B4 (de) * 2009-08-31 2014-12-04 Dieter Lang Wellenkraftwerk
CN103842195A (zh) * 2011-09-29 2014-06-04 奥迪股份公司 混合动力车
CN103842195B (zh) * 2011-09-29 2017-02-15 奥迪股份公司 混合动力车
DE102017005303A1 (de) 2017-05-31 2018-12-06 Friedrich Grimm Temperiersystem für ein elektrofahrzeug
DE102017005303B4 (de) 2017-05-31 2019-02-21 Friedrich Grimm Temperiersystem für ein Elektrofahrzeug

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