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Die Erfindung erzeugt elektrische Energie aus dem Fahrtwind bei Fortbewegung ohne dass das Fahrzeug mehr höheren Energieaufwand hat oder durch dieses System zusätzlich mehr gebremst wird.
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Vergleichbare Systeme erklären mögliche Lösungen wie man elektrische Energie aus dem Fahrtwind erzeugen kann.
DE 10 2011 121 941 A1 beschreibt einen Walzenwindgenerator der unter der Karosserie angebracht wird und durch verstellbare Lamellen am Kühlergrill die Leistung des anströmenden Windes reguliert und somit eine kontrollierte Energieerzeugung ermöglichen soll.
DE 10 2007 032 843 A1 einen weiteren Walzengenerator für Lastkraftwagen,
DE 24 24 578 A1 , ein System zur Speicherung elektrischer Energie durch Unterstützung der außen angebrachten Flügel oder
DE 31 07 167 A1 durch einen am Dach montierten Windgenerator um Batterien aufzuladen.
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So erklären folgende Patentschriften
| DE 20 2007 010 984 U1 , | DE 20 2008 005 070 U1 , | DE 20 2005 009 215 U1 , |
| DE 103 07 632 A1 , | DE 20 2008 007 436 U1 , | DE 20 2008 012 018 U1 , |
| DE 20 2007 009 555 U1 , | DE 20 2008 012 145 U1 , | DE 20 2008 015 733 U1 , |
| DE 10 2007 013 885 A , | DE 20 2009 013 425 U1 , | DE 32 02 884 A1 , |
| DE 32 26 381 A1 , | DE 39 07 861 A1 , | DE 199 57 431 A1 , |
| DE 10 2006 052 668 A1 , | DE 30 38 879 A1 , | DE 10 2007 032 843 A1 , |
| DE 10 2008 005 553 A1 , | DE 10 2009 056 309 A1 und | DE 10 2007 054 789 A1 |
mögliche Ideen und Möglichkeiten mittels installierter Vorrichtungen elektrische Energie durch Fahrtwind zu erzeugen. Wobei diese Vorrichtungen unter der Karosserie oder außen angebracht werden.
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Obengenannte Lösungsansätze sind ineffiziente oder nicht durchdacht.
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Sie beschrieben Ansätze, die teilweise neben dem Aussehen auch die Aerodynamik am Fahrzeug verändern und dadurch ineffektiv oder nicht betriebssicher werden können. Alle Ansätze haben eine mögliche Form der Windenergie zum Einsatz gebracht. Die Kombination der Windenergietechniken an einem Fahrzeug ist mehr als gegeben. Besonders hat die
DE 10 2011 121 941 A1 durch veränderbare Lamellen einen falschen Lösungsansatz, da die Aerodynamik des Fahrzeugs durch anströmenden Wind am Fahrzeug stark verändert wird. Da durch höhere Geschwindigkeit das Fahrzeug auch mehr Energie verbraucht, sollte der Generator auch mehr Energie bis zu einer bestimmten Geschwindigkeit erzeugen können, anstatt durch Lamellen abgebremst zu werden. Somit wird weniger Energie als möglich erzeugt.
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Durch ständige Regelung der Lamellen können mit der Zeit mechanische Probleme auftauchen. Die Vorrichtung wäre somit in durchdachtem Sinne nicht betriebssicher. Das System ist auf kontrolliertes Abbremsen des Generators durch verstellen der Lamellen abgestimmt. Bei Aussetzen der Lamellenregelung würde ein nicht kontrollierter Betrieb das gesamte System sowie die Elektronik zerstören, da der Generator überdrehen würde. Desweiteren hat das System eine höhere Bremswirkung im Betrieb weil es nur durch eine Windenergierichtung betrieben und unnötig durch ständiges Verstellen der Lamellen die Aerodynamik unnötig verändert wird. Dies kann auch Auswirkungen auf die Fahreigenschaften des Fahrzeugs haben.
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Die Aufgaben, eine effiziente Lösung für Energiegewinnung an elektrobetriebenen Fahrzeugen zu entwickeln bestehen darin,
- – dass das System die vorhandenen Strukturen an den Kraftfahrzeugen nicht verändert,
- – beliebig auf die jeweiligen Fahrzeugtypen angepasst werden kann,
- – leichte Installation oder Reparatur ermöglicht,
- – leicht im Gesamtgewicht ist,
- – die Reichweite des jeweiligen Fortbewegungsmittels erheblich verlängern kann,
- – auch im Stadtverkehr genügend Energie erzeugen kann,
- – kostengünstig in der Herstellung ist,
- – technisch umsetzbar sein muss,
- – betriebssicher sein muss,
- – die entstehenden Bremswiederstände während der Fahrt durch so eine Vorrichtung oder des Systems aufhebt und wobei das Fahrzeug dadurch nicht mehr Luftwiderstand erfährt und mehr Energie zur Bewegung aufwenden muss,
- – das es durch vertikale und horizontale Windführung gleichzeitig angetrieben wird, die sich gegenseitig unterstützen und ergänzen,
- – anströmende kinetische Energie sehr effektiv aufnehmen oder umleiten kann,
- – das es mehr Energie erzeugen kann als durch eine mögliche Bremswirkung verursacht wird,
- – leise im Betrieb ist,
- – als Komplettlösung ein Flügelsystem Horizontal sowie Vertikal mit Generator und Elektrische Komponenten die ineinander abgestimmt sind enthält,
- – unabhängig als Inselsystem von der Fahrzeugelektronik arbeiten kann,
- – oder Netzsynchron arbeiten kann.
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Im Folgenden werden die Funktionsweisen und die Vorteile des Multivektoriellen Windgeneratorsystems in Elektro- oder Hybridfahrzeugen beschrieben. Anwendungsform und Anpassung des Systems ist bei Zügen, Flugzeugen oder anderen Fortbewegungsmitteln gleich.
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A) Oberes Lufteinlassrohr, zuständig für Horizontale Windenergietechnologie.
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Das Lufteinlassrohr (Siehe 1.2 und 1.3) wird für den jeweiligen Fahrzeugtypen angepasst. Die Luft dringt in das hinter dem Kühlergrill angebrachte Lufteinlassrohr ein. In dem Rohr befinden sich von vorne bis kurz über den Flügeln durchgehend 4 Stück feststehende, drehend gebogene Lamellen. Diese Lamellen sorgen dafür, dass die einströmende Luft sich in der Rohrführung dreht.
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Dieser Vorgang soll folgenderweise verstanden werden: Die Luft tritt in der x Ache in das Lufteinlassrohr ein. Sie wird in die z Achse nach unten umgeleitet und über die Trichterform komprimiert. Während die Luft in die Z Achse geleitet wird, wird sie zeitgleich durch die in der Vorrichtung befindlichen Lamellen in die Y Achse gedreht. Gleichzeitig wird die drehend einströmende Luft durch eine Trichterform komprimiert, so dass die Windleistung sich immens erhöht. Durch den Drall an den Lamellen im Rohr wird die Drehbewegung der Flügel erleichtert, da diese sich in dieselbe Richtung drehen. Die Flügelneigung wird so angepasst, dass es die drehend ankommende kinetische Energie der Luft effizienter umsetzt.
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Die Fliesseigenschafft des horizontalen Windes am oberen Lufteinlassrohr harmoniert sehr gut mit den unteren Luftzirkulations- und Abluftsystem. Hier wird alles in eine Drehrichtung umgesetzt.
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Bei kleineren Fahrtgeschwindigkeiten ist es wichtig höhere Leistung zu erzeugen. Dieser Effekt wird einen auch einen besseren Anlauf der Flügel beim Anfahren und kleinen Geschwindigkeiten gewährleisten.
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B) Unterer Lufteinlasskanal, zuständig für Vertikale Windenergietechnologie.
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Diese Lufteinlassvorrichtung (Siehe 1.4 und 1.5) wird ebenfalls für die jeweiligen Fahrzeugtypen angepasst. Es befindet sich in dem unteren Bereich des Fahrzeugs. Die Luftzufuhrvorrichtung wird z. B. hinter und unterhalb des Kühlergrills eingebaut. Die anströmende Luft wird in einen trichterförmigen Kanal mit Lamellenführungen eingeleitet und immens komprimiert, so dass hier auch eine Turbo Turbinen Wirkung entsteht. Die komprimierte Luft wird gesteuert und genau fixiert durch die Lamellenführungen in eine bestimmte Stelle des Vertikal angeordneten Flügels auftreffen. Der immense Winddruck sorgt dafür, dass die sich Vertikal angeordneten Flügel drehen. Die Komprimierung der Luft wird besonders für einen schnelleren und leichteren Anlauf der Flügel bei Anfahrt des Fahrzeugs sorgen. Die vertikal angeordneten Flügel werden durch die von oben kommende horizontale Luftströmung ebenfalls in die gleiche Richtung bewegt, da die Neigung an den Vertikal angeordneten Flügeln von der Aerodynamik her darauf ausgelegt und angepasst ist. Durch die Neigung entsteht dabei eine Drallwirkung, welche das gesamte Flügelsystem in die eine Drehrichtung dreht.
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C) 3 Vektoren der Aerodynamischen Flügeln und Ab- und Zuluft Technologie.
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1. Vektor 1, Horizontal Flügeltechnik Vertikal angeordnet.
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Die Horizontale Flügelkonstruktion (Siehe 2) besteht aus vier Flügeln, die sich im Uhrzeigersinn nach rechts drehen. Zur Nabe hin werden die Flügel etwas schmaler, nach außen hin werden die Flügel breiter. Die von oben drehend anströmende, komprimierte Luft mit Drallwirkung wird durch diese Flügelkonstruktion besonders effektiv aufgefangen. Durch den komprimierten Winddruck drehen sich die Flügeln und lassen dabei die verdichtete Luft durch die gebogenen Flügelspitzen nach unten aerodynamisch abfließen. Hier findet ein besonders effektives Komprimierungs- und Abluft Verfahren statt. Dieses Verfahren mindert die Abbremswirkung am Fahrzeug. Die sich drehenden Flügel treiben für die Energieproduktion einen unter den Flügeln liegenden Permanentmagnet Generator an. Die drehenden vertikal angeordneten horizontal Flügel lassen die zwischen den Flügeln durchströmende Luft weiter auf die direkt darunter liegenden vertikalen Flügellamellen fließen. Dieser horizontale Luftdurchfluss mit Drallwirkung treibt die Vertikal angeordneten Flügel durch die Neigung an den Lamellen ebenfalls an.
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2. Vektor 2, vertikal angeordnete Turbinen Flügeltechnik.
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Die Vertikal angeordneten Flügel (Siehe 2) bestehen aus 4 Lamellenflügel die sich im Uhrzeigersinn nach rechts drehen. Die Lamellenflügel sind direkt unter den horizontalen Flügeln angebracht. Die horizontalen Flügel sind mit den Vertikalen Lamellenflügel in einem Flügelsystem verbunden und treiben ebenfalls die darunter liegenden Permantmagnet Generator an. Durch die komprimierte Luft werden die Lamellenflügel angetrieben. Der bei nur vertikaler Flügeltechnik bestehende Nachteil wird hier komplett aufgehoben. Dieser Nachteil ist, dass einer der Flügel sich immer in die entgegengesetzte Richtung zur Luftströmung dreht. Hier wurde dieses Problem komplett aufgehoben, in dem die Luftzufuhr an einer bestimmten Stelle (Siehe 1.4 und 1.5) der Lamellen komprimiert eingeleitet wird, ohne an die entgegengesetzten Flügelstellen zu kommen, was eine Ineffizienz bringen würden.
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Die anströmende Luft treibt die sich drehenden Lamellenflügel besonders effektiv an, so dass das Flügelsystem eher beschleunigt als das es das Fahrzeug abbremst. Hierbei wird die Abbremsung des Kraftfahrzeugs durch diese Vorrichtungen minimiert.
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Die von oben horizontal kommende Luftströmung wird besonders gut in Einklang mit der vertikal kommende komprimierten Luftströmung das Flügelsystem antreiben, weil alle Strömungseigenschaften der Flügel in die richtige Drehrichtung drehen, ohne dass irgend eine Komponente oder Luftströmung von der anderen gestört oder behindert wird.
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3. Vektor 3, Ansaug- und Abluft Effekt.
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Die von oben ankommende Luftströmung muss abgeleitet werden. Ebenfalls muss die vertikal ankommende Luft abgeleitet werden. Das Zusammenspiel des horizontalen Flügelsystem mit den vertikal angeordneten Lamellenflügeln und die gleiche Drehrichtung erleichtert in erster Linie das Beschleunigen der Lamellenflügel bei angehängter Last während der Energieproduktion durch den Generator. Durch die Trichter an der unteren vertikalen Lufteinrichtung wird besonders ein Turbineneffekt erzeugt in dem die Luft höher komprimiert wird wie in dem oberen horizontalen System. Dieser stark komprimierte Winddruck trifft auf die vertikalen Lamellenflügel ein und fließt mit höherer Geschwindigkeit als die von oben kommende horizontale Luftströmung ab.
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Bei diesem Vorgang wird die von oben ankommende, komprimierte Luft durch die von unten fliesende, höher komprimierte Luft eingesogen und weiter ausgeleitet. Somit entsteht eine Sogwirkung welche auch an dem oberen Lufteinlass einen geringeren Staudruck verursacht. Das Kraftfahrzeug wird durch den niedrigeren Staudruck weniger abgebremst. Die Flügel werden ebenfalls weniger gebremst sondern beschleunigt und können effektiver Energie produzieren. Der Staudruck an der unteren Vorrichtung ist ebenfalls weniger, weil die beiden Effekte zum Abfluss der ankommenden Luftströmung beitragen. Beide Flügelsysteme drehen sich in dieselbe Richtung und leiten die Luft in dieselbe Richtung ab. Somit ergänzen sich beide Technologien effektiv. Das Ableiten der Luft ist somit aerodynamischer und effektiver. Eine weitere sinnvolle Anwendung könnte sein, dass hinter dieser Abluft eine Komponente das gewünschte Fahrzeuggeräusch (bei lautlosen Elektrofahrzeugen) während der Fahrt erzeugt. Dieses Geräusch kann dann auf die Geschwindigkeit des Fahrzeugs angepasst werden.
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D) Bürstenloser Permanentmagnet AC Synchron Generator
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Der Permanentmagnet betriebene, bürstenlose AC Generator (Siehe 1) ist speziell für die in dieser Schrift beschriebene Konstruktion zur elektrischen Energieerzeugung an Fahrzeugen entwickelt worden. Die hier beschriebene Konstruktion ermöglicht eine spezielle Bauweise, welche das System wesentlich kleiner in den Dimensionen und leichter im Gewicht macht. Der Generator ist komplett wartungsfrei. Er besteht hauptsächlich aus 2 Aluminiumguss Gehäuseteilen, in dem ebenfalls die restlichen Komponenten des Generators verbaut werden. Die spezielle Flügelkonstruktion befindet sich oberhalb des Generators. Eine Besonderheit ist, dass trotz des Permanentmagneten bestückten Generators dieser praktisch rastpunktfrei ist. Um die Rastpunktfreiheit zu gewährleisten hat die Wicklung eine bestimmte Gradneigung an den Nutenbeinen. Die spezielle Form (Rundungen) der Nuten an den Wicklungsblechen trägt ebenfalls zur Rastpunktfreiheit bei. Hier wird es möglich, dass die Magnete, unüblich für einen Permanentmagnet Generator, sehr dich an die Wicklungsnuten herangeholt werden können, welches zur höheren Leistungsausbeute des Generators beiträgt. Durch hohe Polzahl am Generator wird die nötige Einspeisespannung für die Batterien sofort bei den ersten Drehungen erreicht.
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Der Generator ist sehr leicht an und abbaubar und ist von der restlichen Vorrichtung getrennt montierbar. Dies erleichtert die mögliche Reparatur des Generators, in dem nur 4 Schrauben gelöst werden müssen um es von dem Fahrzeug zu trennen. Die restlichen Vorrichtungen des Systems wie die Luftzufuhrsysteme müssen in einem Reparaturfall nicht abgebaut werden.
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Der Generator ist so konzipiert, das er Leistung bei kleineren Drehzahlen produzieren aber auch mit Erhöhung der Fahrtgeschwindigkeit die Leistung höhere Leistungen erzeugen kann. So kann bei sehr hohen Geschwindigkeiten wie 200 km/h ebenfalls Energie erzeugt werden ohne das sich der Generator überhitz oder Schaden nimmt.
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Der Generator wird 6 fach gekühlt.
- 1. Durch Aluminium Gehäuse,
- 2. Luft Zirkulation am Magnet Rotor,
- 3. Horizontale Windzufuhr,
- 4. Vertikale Windzufuhr,
- 5. Fahrtwind allgemein,
- 6. Sog bei der Abluft.
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Der Generator ist für eine höhere Leistung ausgelegt, so dass er bei Maximalleistung sogar bei 300 km/h immer noch hoch belastet werden kann, ohne dass er sich überhitzt oder überdreht.
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Die Nennleistung des Generators wird nach dem jeweiligen Fahrzeugtyp und der angegebenen Höchstgeschwindigkeit angepasst.
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Ebenfalls wird die Lastregulierung am Generator nach Drehzahl des Generators über die dafür konzipierte Elektronikeinheit gewährleistet. So wird für jedes Fortbewegungsmittel oder Elektrofahrzeug die passenden Lastparameter sehr leicht über die Elektronik eingestellt werden.
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Die erzeugten schwankenden Leistungen der elektrischen Energie werden über eine dafür eigens konzipierte Lade und Regeleinheit, je nach Fahrtgeschwindigkeit kontrolliert in die Batterien eingespeist.
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Sämtliche Komponenten am Generator außer dem Rückschlussring und der Magnete sind nicht magnetisch. Dies trägt dazu bei, dass keine Störfaktoren im Magnetfeld des Generators auftauchen können. Der im unteren Bereich am Fahrzeug installierte Generator kann auch keine auf dem Boden liegende Magnetischen Metalle anziehen, da erstens eine Kunststoffabdeckung dies verhindert und zweitens am Generatoräußeren keinerlei Magnetische Anziehungskräfte vorhanden sind.
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Der Generator ist so konzipiert, dass er komplett unter Wasser laufen kann.
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Um den Einsatz in sehr warmen Regionen ebenfalls effektiv zu gewährleisten, wird der Generator mit einem niedrigen Erhitzungsgrad arbeiten. Die Erhitzungstoleranz ist zwischen 70 Grad Celsius bis 90 Grad Celsius bei Nennleistung. Trotz der sehr niedrigen Temperatur am Generator wird die Wicklung mit einer Isolationsklasse über 125 Grad Celsius geschützt.
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Bei frostigen Temperaturen wird der Generator durch seine eigene Wärme geschützt. Es kann nicht einrosten oder Vereisen. Spezielle für Niedrigtemperatur geeignete Kugellager kommen zum Einsatz und sorgen auch bei Kälte für sicheren Betrieb. Die Bauweise schützt den Generator vor Verschmutzung oder anderen externen Einflüssen in der Wüste sowie im Eis oder Regen. So wird es in seiner Laufeigenschaft nicht gestört.
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Risikofaktoren
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Das Multivektorielle Windgeneratorsystem ist völlig Risikofrei.
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Im Falle eines unvorhergesehenen Problemfalles wie eines Unfalls oder das aufsetzen des Fahrzeugs mit dem Unterboden, wird das Fahrzeug in seiner Laufeigenschaft durch das System nicht gestört.
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Das Multivektoriellen System ist komplett unabhängig von der restlichen Elektronik des jeweiligen Fahrzeugs.
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Im Fall wie dem Abreißen des Generators oder des unteren vertikalen Luftströmungskanals wird das Fahrzeug dennoch fahrtüchtig sein, da keinerlei elektrische Verbindung außer den Kabeln zu den Batterien im Fahrzeug besteht.
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Überladung der Batterien bei reinen Elektrofahrzeugen:
Die Batterien können nicht überladen werden, da das Fahrzeug bei Erhöhung der Fahrtgeschwindigkeit mehr Energie verbraucht.
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Weitere Vorteile
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- a) Folgend werden besondere Vorteile und Eigenschaften der Aerodynamischen Luftleitsysteme erklärt, welche die Flügel auch bei kleineren Fahrtgeschwindigkeiten leichter und schneller anlaufen lassen und für eine effiziente Dreheigenschaft sorgen.
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Horizontale Luftströmung von dem oberen Lufteinlassrohr:
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- – lässt zeitgleich die beiden Horizontal und Vertikal angeordneten Flügelsysteme in den gleichen Uhrzeigersinn drehen und die Luft ebenfalls in dieselbe Richtung abfließen.
- – sorgen dafür, dass die im Rohr drehende Luft im genauen Winkel auf die Flügel und die darunter liegende Vertikalen Lamellenflügel auftrifft, so dass eine sehr effiziente Dreheigenschaft erreicht wird.
- – sorgt ebenfalls für einen besseren Abfluss des stark komprimierten vertikalen Luftdurchflusses von unten und minimiert somit den Staudruck an beiden Lufteinlässen, in dem es die Luft drehend in dieselbe Richtung presst.
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Vertikale Luftströmung von dem unteren Lufteinlasskanal:
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- – wird sehr stark komprimiert und sorgt dafür, das von oben kommende Horizontalluftströmung leichter abgeleitet wird.
- – wird an eine bestimmte Stelle der Flügellamellen eingeleitet um eine Turbo/Turbinenwirkung zu erzeugen.
- – erreicht höhere Abfließgeschwindigkeit um eine Ansaugwirkung des oberen Luftleitsystems für die Abluft zu bekommen.
- – verursacht weniger Bremswirkung, unterstützt durch obere Horizontal Luftströmung.
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- b) Bei den ersten Flügeldrehungen (0 bis 20 km/h) wird die Elektronik dem Generator keine Last anhängen um schneller ein geschlossenes Luft-Feld an den Flügeln zu erreichen, um sodann eine angemessene Lasst zur Energieerzeugung anhängen zu können.
- c) Was bringt das System?
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Beispiel: Das Fahrzeug verbraucht die gesamte Akku-Kapazität in 350 km bei einer Fahrtgeschwindigkeit von durchschnittlich 50 km/h.
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Folgendes, sehr stark vereinfachtes Schema zum Verständnis der Anwendung
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Bei konstanter Fahrtgeschwindigkeit von:
- – 50 km/h bringt die Multivektorielle Windgeneratorsystem 20% mehr Reichweite, also 420 km statt nur 350 km,
- – 100 km/h 40% mehr Reichweite, also 490 km statt nur 350 km,
- – 150 km/h 60% mehr Reichweite, also 560 km statt nur 350 km,
- – 200 km/h 80% mehr Reichweite, also 630 km statt nur 350 km.
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Im Gesamten verbraucht das Fahrzeug bei höherer Geschwindigkeit mehr Energie, jedoch arbeitet das System effektiver. Daher ist die zusätzliche Unterstützung zur Reichweite des Fahrzeugs höher. Je schneller das Fahrzeug fährt desto mehr kann das System Energie erzeugen.
- d) Anwendbarkeit des Gesamtsystems in vielen Bereichen.
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Dieses Multivektorielle Windgeneratorsystem für elektrische Energiegewinnung aus dem Fahrtwind ist umsetzbar in vielen Bereichen wie bei Zügen, Flugzeugen oder Lastkraftwagen. Sogar in Achterbahnen in Freizeitparks kann es eingesetzt werden um Energie zu erzeugen.
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Das Einsatzgebiet erstreckt sich in alle Bereiche in denen kinetische Energie aus Luft zum Tragen kommt.
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Das System ist deshalb einmalig, weil sie so funktionell ist.
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Die höchstmögliche Ausbeutung der Kinetischen Energie der Luft in kleinstem Raum. Perfekte Harmonie der horizontalen sowie der vertikalen Windenergietechnologie und die richtige Luftströmungstechnik sind bisher einmalig umgesetzt.
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Die Gesamtkonstruktion ist so variabel einsetzbar, dass es eine ideale Lösung für viele Bereiche der Elektromobilität darstellt. Es ist anpassbar je nach Bedarf oder und in der Größe Skalierbar wenn der Fahrzeugtyp es zulässt, dass das System mit größerem Flügeldurchmessern betrieben werden kann um mehr Leistung zu erzeugen.
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Vorteile und Besonderheiten der einzelnen Komponenten.
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Fig. 2 das Flügelsystem.
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Die Flügel unterstützen sich gegenseitig und tragen zur besseren Dreheigenschaft bei. Der obere Horizontalflügel ist von der Bauweise so konzipiert, das er bestmögliche Kraftumsetzung ermöglicht. Die Flügelspitzen sind breiter ausgelegt als zur Nabe hin. Dies ermöglicht eine bessere Kraftübersetzung bei Erhöhung der Flügeldrehzahl, in dem das geschlossene Luftfeld der Flügel größer wird. Durch die Neigung an den oberen Horizontalflügeln wird die Luft in die richtige Drehrichtung nach unten weitergeleitet, so dass sich die unteren Flügel, auch wenn sie nicht fest verbunden wären mitdrehen würden. Es drückt also die durchfließende Luft an den oberen Flügeln die unteren Flügel in Drehrichtung. Dies wir durch den vertikalen, zweiten Luftstrom auf die unteren Flügel in Drehrichtung unterstützt. Also besteht bei dieser Flügelkonstruktion ein sich unterstützender, doppelter Schubeffekt.
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Die unteren Lamellenflügel werden hauptsächlich durch die untere vertikale Luftzufuhr gedreht. Durch diese Drehung der unteren Lammellenflügel und die Luftführung der unteren vertikalen Zufuhr entsteht unterstützt durch den Unterdruck am Luftauslass eine Sogwirkung in die Drehrichtung die das gesamte Flügelsystem besser, leichter und effizienter drehen lässt.
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Fig. 3 Generatordeckel.
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Der Generatordeckel ist von der Konstruktion her so ausgelegt, dass die durchströmende Luft von oben und von unten ideal abgeleitet wird, wobei sie für eine effektive Abkühlung des Generators sorgt. Bei der Installation des Generators wird der Generatordeckel in einer Position montiert, der vertikale Luftstrom besser fließt, ohne ihn zu hindern. Daher ist der Deckel an der rechten Seite (Siehe 3.1) niedriger in der Höhe. Die Luftauslasskanäle an dem Deckel sind ebenfalls in die richtige Richtung ausgelegt, so dass keine Gegenstände oder Schmutz sich während der Fahrt in dem Generator verfangen können. Die erwärmte Luft im Generator kann daher ungehindert nach hinten ausweichen, welches zu einer besseren Kühl-Eigenschaft führt. In den Fall, dass Flüssigkeit oder Regenwasser durch diese Abluft Öffnungen in dem Generator gelangt fliest dieses automatisch an dem direkt darunter liegende Generatorgehäuse wieder aus.
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Fig. 5 Generatorgehäuse
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Das Generatorgehäuse ist das Haupttrageelement, worin sich alle Komponenten des Generators befinden. Am Fahrzeug wird sie an 4 Punkten befestigt. Die Luftöffnungen des Gehäuses sind so ausgelegt, dass sie nicht in Fahrtrichtung liegen, sondern entgegengesetzt, wie bei dem oberen Generatordeckel um eventueller Verschmutzung vorzubeugen. Auch hier kann die erwärmte Generatorluft sehr gut nach hinten abgeleitet werden um den Generator zu kühlen. Es ist keine Kondenswasser Bildung möglich. Die starken Luftverwirbelungen von Horizontal oder Vertikal können sehr gut abgeleitet werden, da das Gehäuse des Generator von der Bauweise her keine Hinderung ist.
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Die Kühlrippen am Gehäuse sind ebenfalls für eine bessere Aerodynamik nach hinten ausgerichtet und können genau den Bereich am Generator der weniger Luft bekommt kühlen. Das Generatorgehäuse wird von der vorderen Seite besser gekühlt als in der hinteren Seite. Um Unverhältnismäßigkeiten bei dem Kühlungsvorgang vorzubeugen muss der Generator in dem hinteren Bereich Kühlrippen haben, weil der Generator von vorne durch den Fahrtwind besser gekühlt wird.
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Fig. 6.1 Wicklungsblech
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Die Wicklungbleche haben an den Nutenbeinen Rundungen, die eine bessere Rastpunkfreiheit des Generators gewährleisten. Bei dem Übergang des Magneten in die nächste Phase entsteht ein sogenannter Rastpunkt der überwunden werden muss. Daher baut man in der Regel die Generatoren mit höherem Magnetabstand, um die Rastpunkte schwächer zu machen. Durch die Neigung in dem Wicklungspaket und die Rundungen an den Nutbeinen der Bleche kann ein perfekter Übergang der Magnete zur nächsten Phase erfolgen. Dies hat den großen Vorteil, dass die Magnete dichter an die Nutenbeine gebracht werden können wodurch der Generator höhere Leistungen bei kleinerer Bauweise produzieren kann. Dies bringt einen weiteren Gewichtsvorteil.
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Fazit:
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Das Multivektorielle Windgeneratorsystem für elektrische Energiegewinnung aus dem Fahrtwind ist:
- – Leicht,
- – kompakt,
- – Leise im Betrieb,
- – einfach zu reparieren,
- – kostengünstig herzustellen,
- – bringt erheblich mehr Reichweite für Elektromobilität,
- – hat sehr hohe Effizienz und Leistungsausbeute aus dem Wind
- – hat Horizontale sowie Vertikale Windtechnik in einem Multivektoriellen System vereint,
- – ist die ideale Lösung zur elektrischen Energieerzeugung, umsetzbar in vielen Bereichen der Elektromobilität.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011121941 A1 [0002, 0005]
- DE 102007032843 A1 [0002, 0003]
- DE 2424578 A1 [0002]
- DE 3107167 A1 [0002]
- DE 202007010984 U1 [0003]
- DE 202008005070 U1 [0003]
- DE 202005009215 U1 [0003]
- DE 10307632 A1 [0003]
- DE 202008007436 U1 [0003]
- DE 202008012018 U1 [0003]
- DE 202007009555 U1 [0003]
- DE 202008012145 U1 [0003]
- DE 202008015733 U1 [0003]
- DE 102007013885 A [0003]
- DE 202009013425 U1 [0003]
- DE 3202884 A1 [0003]
- DE 3226381 A1 [0003]
- DE 3907861 A1 [0003]
- DE 19957431 A1 [0003]
- DE 102006052668 A1 [0003]
- DE 3038879 A1 [0003]
- DE 102008005553 A1 [0003]
- DE 102009056309 A1 [0003]
- DE 102007054789 A1 [0003]
