DE102017108037A1

DE102017108037A1 - POWER GENERATION DEVICE

Info

Publication number: DE102017108037A1
Application number: DE102017108037.6A
Authority: DE
Inventors: Kurt Schäfer
Original assignee: Getriebetechnik Schafer GbR (vertretungsberechtigter Ges Kurt Schafer 34123 Kassel); Getriebetechnik Schafer GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter Kurt Schafer 34123 Kassel)
Current assignee: Getriebetechnik Schafer GbR (vertretungsberechtigter Ges Kurt Schafer 34123 Kassel); Getriebetechnik Schafer GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter Kurt Schafer 34123 Kassel)
Priority date: 2016-04-14
Filing date: 2017-04-13
Publication date: 2017-10-19
Also published as: DE202016101966U1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Energieerzeugungsvorrichtung (10) zur Erzeugung von elektrischer Energie, wobei die Energieerzeugungsvorrichtung (10) folgendes aufweist: – einen hohlen Ring (1), wobei innerhalb des hohlen Rings (1) eine Vielzahl von Magneten (2) zueinander ortsfest angeordnet ist; – mindestens eine elektrische Antriebsspule (3), die auf dem hohlen Ring (1) angeordnet ist, und die ausgelegt ist, die Magnete (2) im hohlen Ring (1) zu beschleunigen; und – mindestens eine elektrische Generatorspule (4), die auf dem hohlen Ring (1) angeordnet ist, und die ausgelegt ist, durch eine Bewegung eines Magnets (2) im hohlen Ring (1) einen Induktionsstrom zu erzeugen, wobei die Magnete (2) innerhalb des hohlen Rings (1) entlang einer Kreisbahn beweglich angeordnet sind und die mindestens eine Antriebsspule (3) sowie die mindestens eine Generatorspule (4) fest mit dem hohlen Ring (1) verbunden sind.The invention relates to a power generating device (10) for generating electrical energy, wherein the power generating device (10) comprises: - a hollow ring (1), wherein within the hollow ring (1) a plurality of magnets (2) is arranged stationary relative to each other ; - At least one electric drive coil (3) which is arranged on the hollow ring (1) and which is designed to accelerate the magnets (2) in the hollow ring (1); and at least one electric generator coil (4) disposed on the hollow ring (1) and adapted to generate an induction current by a movement of a magnet (2) in the hollow ring (1), the magnets (2 ) are movably arranged within the hollow ring (1) along a circular path and the at least one drive coil (3) and the at least one generator coil (4) are fixedly connected to the hollow ring (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Energieerzeugungsvorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie.The invention relates to a power generating device for generating electrical energy.

Eine bekannte Energieerzeugungsvorrichtung ist beispielsweise in der WO 2010/054608 offenbart. Diese bekannte Energieerzeugungsvorrichtung weist eine Vielzahl von Permanentmagneten auf, die ringförmig angeordnet sind. Die Permanentmagneten sind untereinander fest verbunden und auf einer Kreisbahn beweglich angeordnet. Um die Permanentmagnete herum sind eine Vielzahl von elektrischen Antriebsspulen sowie eine Vielzahl von elektrischen Generatorspulen angeordnet. Die bekannte Energieerzeugungsvorrichtung kann als Elektromotor betrieben werden, wobei in diesem Fall in den elektrischen Antriebsspulen Magnetfelder induziert werden, die die Permanentmagnete beschleunigen. Da die Permanentmagnete fest miteinander verbunden sind, kann über diese beispielsweise eine Antriebswelle oder eine Antriebsachse beschleunigt werden. Die bekannte Energieerzeugungsvorrichtung kann ebenso als Generator betrieben werden. In diesem Fall wird eine mechanische Energie in Form einer Drehbewegung der Permanentmagnete durch die elektrischen Generatorspulen in elektrische Energie umgewandelt. In diesem Fall wird durch die Bewegung der Permanentmagnete ein Induktionsstrom in den Generatorspulen generiert. A known power generating device is for example in the WO 2010/054608 disclosed. This known power generating device has a plurality of permanent magnets arranged in a ring shape. The permanent magnets are firmly connected to each other and arranged movably on a circular path. Around the permanent magnets around a plurality of electric drive coils and a plurality of electric generator coils are arranged. The known power generating device can be operated as an electric motor, in which case magnetic fields are induced in the electric drive coils which accelerate the permanent magnets. Since the permanent magnets are firmly connected, can be accelerated on this example, a drive shaft or a drive axle. The known power generation device can also be operated as a generator. In this case, a mechanical energy in the form of a rotational movement of the permanent magnets is converted by the electric generator coils into electrical energy. In this case, an induction current is generated in the generator coils by the movement of the permanent magnets.

Die bekannte Energieerzeugungsvorrichtung weist den Nachteil auf, dass die kreisförmig angeordneten Permanentmagnete frei beweglich angeordnet sind und lediglich die elektrischen Antriebsspulen sowie die elektrischen Generatorspulen ortsfest angebracht sind. Eine Befestigung der Energieerzeugungsvorrichtung ist deshalb schwierig, da eine Befestigung über die ortsfest angebrachten elektrischen Antriebsspulen bzw. Generatorspulen erfolgen muss, um eine freie Bewegung der Permanentmagnete weiterhin zu ermöglichen. The known power generating device has the disadvantage that the circularly arranged permanent magnets are arranged freely movable and only the electric drive coils and the electric generator coils are fixedly mounted. An attachment of the power generating device is therefore difficult, since an attachment via the fixedly mounted electric drive coils or generator coils must be made in order to allow free movement of the permanent magnets further.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Energieerzeugungsvorrichtung bereitzustellen, die die im Stand der Technik vorhandenen Nachteile überwindet. It is therefore an object of the present invention to provide an improved power generation device which overcomes the disadvantages of the prior art.

Hierzu wird eine Energieerzeugungsvorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie vorgeschlagen, die einen hohlen Ring aufweist. Innerhalb des hohlen Rings ist eine Vielzahl von Magneten zueinander ortsfest angeordnet. Die Energieerzeugungsvorrichtung weist ferner mindestens eine elektrische Antriebsspule auf, wobei die mindestens eine elektrische Antriebsspule auf dem hohlen Ring angeordnet ist. Die mindestens eine elektrische Antriebsspule ist ausgelegt, die im hohlen Ring befindlichen Magnete zu beschleunigen. Die Energieerzeugungsvorrichtung weist ferner mindestens eine elektrische Generatorspule auf, welche ebenfalls auf dem hohlen Ring angeordnet ist. Die mindestens eine elektrische Generatorspule ist ausgelegt, durch eine Bewegung eines der Magneten im hohlen Ring einen Induktionsstrom zu erzeugen. Die Magnete, die innerhalb des hohlen Rings zueinander ortsfest angeordnet sind, sind innerhalb des hohlen Rings entlang einer Kreisbahn beweglich angeordnet. Schließlich sind die mindestens eine Antriebsspule sowie die mindestens eine Generatorspule fest mit dem hohlen Ring verbunden. For this purpose, a power generating device for generating electrical energy is proposed which has a hollow ring. Within the hollow ring, a plurality of magnets is arranged stationary relative to each other. The power generating device further comprises at least one electric drive coil, wherein the at least one electric drive coil is arranged on the hollow ring. The at least one electric drive coil is designed to accelerate the magnets located in the hollow ring. The power generating device further comprises at least one electric generator coil, which is also arranged on the hollow ring. The at least one electric generator coil is configured to generate an induction current by a movement of one of the magnets in the hollow ring. The magnets, which are arranged stationary relative to one another within the hollow ring, are arranged movably within a circular path within the hollow ring. Finally, the at least one drive coil and the at least one generator coil are firmly connected to the hollow ring.

Im Unterschied zu einer bekannten Energieerzeugungsvorrichtung, wie aus der WO 2010/054608 bekannt, weist die erfindungsgemäße Energieerzeugungsvorrichtung einen feststehenden hohlen Ring auf. Der feststehende hohle Ring ist fest mit der Antriebsspule sowie der Generatorspule verbunden. Bei der erfindungsgemäßen Energieerzeugungsvorrichtung sind nunmehr lediglich die Magnete innerhalb des hohlen Rings beweglich angeordnet. In contrast to a known power generation device, as shown in WO 2010/054608 As is known, the energy generating device according to the invention has a stationary hollow ring. The fixed hollow ring is firmly connected to the drive coil and the generator coil. In the power generating device according to the invention now only the magnets within the hollow ring are arranged to be movable.

Die Magnete innerhalb des Rings können optimal innerhalb des hohlen Rings angeordnet werden, um eine reibungsarme Bewegung der Magnete innerhalb des hohlen Rings zu gewährleisten. Darüber hinaus kann der hohle Ring selbst auf einfache Art und Weise gelagert werden, da weder der hohle Ring noch die Antriebsspule noch die Generatorspule beweglich angeordnet sind. The magnets within the ring can be optimally placed within the hollow ring to ensure low friction movement of the magnets within the hollow ring. In addition, the hollow ring itself can be stored in a simple manner, since neither the hollow ring nor the drive coil nor the generator coil are arranged to be movable.

So ist beispielsweise denkbar, den hohlen Ring fest mit einem Energieverbraucher wie beispielsweise einem Elektromotor zu verbinden, um die von der Energieerzeugungsvorrichtung erzeugte elektrische Energie direkt weiter verwenden zu können. Genauso ist denkbar, eine Energiespeichervorrichtung, vorzugsweise einen Akkumulator, elektrisch mit den Generatorspulen der Energieerzeugungsvorrichtung zu verbinden. Hierdurch wird ermöglicht, dass der Induktionsstrom, der in den Generatorspulen generiert wird, direkt in die Energiespeichervorrichtung geleitet wird und dort für eine weitere Verwendung gespeichert werden kann. For example, it is conceivable to connect the hollow ring fixedly to an energy consumer, such as an electric motor, in order to be able to continue to use the electrical energy generated by the energy generating device directly. It is also conceivable to electrically connect an energy storage device, preferably an accumulator, to the generator coils of the energy generating device. This makes it possible for the induction current, which is generated in the generator coils, to be conducted directly into the energy storage device and stored there for further use.

Vorzugsweise weist die Energieerzeugungsvorrichtung weiterhin eine Batterie oder einen Akkumulator auf, die/der als Pufferspeicher dient. Die mindestens eine Antriebsspule kann von der Batterie bzw. von dem Akkumulator mit Energie versorgt werden, sodass im Inneren bzw. um die Antriebsspule herum ein Magnetfeld aufgebaut wird. Auf diese Weise können die im hohlen Ring angeordneten Magnete beschleunigt werden. Preferably, the power generation device further comprises a battery or accumulator serving as a buffer memory. The at least one drive coil can be supplied with energy from the battery or from the accumulator so that a magnetic field is built up inside or around the drive coil. In this way, the magnets arranged in the hollow ring can be accelerated.

Hierbei können die Magnete innerhalb des hohlen Rings von der mindestens einen Antriebsspule elektromagnetisch angezogen werden oder aber elektromagnetisch abgestoßen werden (auch: abgeschossen werden). Hierzu wird das Magnetfeld, welches in der mindestens einen Antriebsspule erzeugt wird, so ausgerichtet, dass entweder der magnetische Südpol des Magnetfelds der Antriebsspule einem magnetischen Südpol des Magnetfelds des Magneten im hohlen Ring zugewandt ist, und der Magnet hierdurch abgestoßen wird. Entsprechend kann die mindestens eine Antriebsspule derart mit elektrischer Energie versorgt werden, dass das in der Antriebsspule entstehende Magnetfeld so ausgerichtet ist, dass der magnetische Nordpol einem magnetischen Nordpol des Magnets im hohlen Ring zugewandt ist. Hierdurch wird ebenfalls der Magnet im hohlen Ring abgestoßen. Genauso ist denkbar, dass der magnetische Südpol des Magnetfelds der Antriebsspule dem magnetischem Nordpol des Magneten im hohlen Ring oder der magnetische Nordpol des Magnetfelds der Antriebsspule dem magnetischem Südpol des Magneten im hohlen Ring zugeordnet ist, und hierdurch der Magnet im hohlen Ring von dem Magnetfeld der Antriebsspule angezogen wird. In this case, the magnets can be electromagnetically attracted within the hollow ring of the at least one drive coil or be ejected electromagnetically (also: be shot down). For this purpose, the magnetic field which is generated in the at least one drive coil, aligned so that either the magnetic south pole of the magnetic field of the drive coil faces a magnetic south pole of the magnetic field of the magnet in the hollow ring, and the magnet is repelled by this. Accordingly, the at least one drive coil can be supplied with electrical energy in such a way that the magnetic field produced in the drive coil is oriented such that the magnetic north pole faces a magnetic north pole of the magnet in the hollow ring. This also repels the magnet in the hollow ring. Likewise, it is conceivable that the magnetic south pole of the magnetic field of the drive coil is assigned to the magnetic north pole of the magnet in the hollow ring or the magnetic north pole of the magnetic field of the drive coil to the magnetic south pole of the magnet in the hollow ring, and thereby the magnet in the hollow ring of the magnetic field of Drive coil is tightened.

Darüber hinaus ist denkbar, dass die Antriebsspulen derart mit elektrischer Energie versorgt werden, dass die Magnete im hohlen Ring zeitweise von dem Magnetfeld der Antriebsspule angezogen werden und zeitweise von dem Magnetfeld der Magnetspule abgestoßen werden. Hierbei ist beispielsweise denkbar, dass das Magnetfeld in der Antriebsspule derart ausgebildet ist, dass ein Magnet im hohlen Ring zunächst angezogen wird und nach dem Durchgang des Magneten durch die Antriebsspule das Magnetfeld der Antriebsspule so ausgebildet wird, dass der Magnet nunmehr abgestoßen wird. In addition, it is conceivable that the drive coils are supplied with electrical energy in such a way that the magnets in the hollow ring are temporarily attracted by the magnetic field of the drive coil and are temporarily repelled by the magnetic field of the magnetic coil. Here, for example, it is conceivable that the magnetic field in the drive coil is designed such that a magnet is first attracted in the hollow ring and after the passage of the magnet through the drive coil, the magnetic field of the drive coil is formed so that the magnet is now repelled.

Insgesamt sind die mindestens eine Antriebsspule sowie die im hohlen Ring vorhandenen Magnete derart angeordnet und derart ausgebildet, dass die Magnete im hohlen Ring in eine kreisförmige Bewegung innerhalb des Rings versetzt werden können. Overall, the at least one drive coil and the magnets present in the hollow ring are arranged and designed such that the magnets in the hollow ring can be set in a circular movement within the ring.

Die mindestens eine Generatorspule wiederum ist ebenfalls auf dem hohlen Ring befestigt und ist dazu ausgelegt, beim Durchgang der im hohlen Ring angeordneten Magnete einen Induktionsstrom zu erzeugen. Der Induktionsstrom kann – wie oben beschrieben – einem elektrischen Speichermedium zugeführt werden und später weiterverwendet werden. Ebenso ist denkbar, dass der Induktionsstrom direkt genutzt wird, um einen elektrischen Verbraucher mit Energie zu versorgen. Ebenso ist denkbar, dass der Induktionsstrom, der von der Generatorspule generiert wird dem Pufferspeicher zugeführt wird, der zur Erzeugung des Magnetfelds in der mindestens einen Antriebsspule verwendet wird. In turn, the at least one generator coil is also mounted on the hollow ring and is adapted to generate an induction current as the magnets in the hollow ring pass through. The induction current can - as described above - be supplied to an electrical storage medium and used later. It is also conceivable that the induction current is used directly to provide energy to an electrical load. It is also conceivable that the induction current, which is generated by the generator coil is supplied to the buffer memory, which is used to generate the magnetic field in the at least one drive coil.

Vorzugweise wird die mindestens eine Antriebsspule so angesteuert, dass ein Magnet, der von der Antriebsspule beschleunigt werden soll, nur unmittelbar angrenzend zur Antriebsspule beschleunigt wird. Dies bedeutet, dass das Magnetfeld in der Antriebsspule den Magneten im hohlen Ring nur dann anzieht oder abstößt, wenn der Magnet in der Nähe der Antriebsspule auf der Kreisbahn angeordnet ist. Durch eine kurzzeitige Generierung des entsprechenden Magnetfelds in der Antriebsspule kann der Magnet im hohlen Ring so innerhalb eines sehr kurzen Zeitfensters stark beschleunigt werden, wodurch der Magnet mit hoher Geschwindigkeit die gesamte Kreisbahn innerhalb des hohlen Rings durchläuft. Preferably, the at least one drive coil is driven so that a magnet to be accelerated by the drive coil is accelerated only immediately adjacent to the drive coil. This means that the magnetic field in the drive coil attracts or repels the magnet in the hollow ring only when the magnet is located in the vicinity of the drive coil on the circular path. By a short-term generation of the corresponding magnetic field in the drive coil, the magnet in the hollow ring can thus be greatly accelerated within a very short time window, whereby the magnet passes through the entire circular path within the hollow ring at high speed.

Gleichzeitig kann die mindestens Generatorspule an einer beliebigen Position auf dem hohlen Ring angeordnet sein und die Energie des Magneten mittels eines Induktionsstroms in elektrische Energie umzuwandeln. At the same time, the at least one generator coil may be disposed at any position on the hollow ring and convert the energy of the magnet into electrical energy by means of an induction current.

Die Magnete im holen Ring sind vorzugsweise vollständig von dem hohlen Ring umgeben. In jedem Fall sind die Magnete miteinander verbunden, so dass die Magnete als Einheit innerhalb des hohlen Rings bewegt werden. Die mindestens eine Antriebsspule sowie die mindestens eine Generatorspule umgeben bzw. umschließen den hohlen Ring vorzugsweise vollständig. Hierbei sind die mindestens eine Antriebsspule sowie die mindestens eine Generatorspule beispielsweise durch Wicklungen eines leitfähigen Materials, vorzugsweise Kupfer, gebildet.The magnets in the pick ring are preferably completely surrounded by the hollow ring. In any case, the magnets are interconnected so that the magnets are moved as a unit within the hollow ring. The at least one drive coil and the at least one generator coil preferably surround or completely surround the hollow ring. In this case, the at least one drive coil and the at least one generator coil are formed, for example, by windings of a conductive material, preferably copper.

Gemäß einer Ausführungsform sind die Magnete, die innerhalb des hohlen Rings angeordnet sind, über Hebelarme mit einer Welle fest verbunden, wobei die Welle drehbar gelagert ist. Hierdurch kann eine Beschleunigung der Magnete im hohlen Ring durch die mindestens eine Antriebsspule in eine mechanische Drehung der Welle umgewandelt werden. Ebenso kann eine mechanische Drehung der Welle durch die Magnete und die durch die mindestens eine Generatorspule in einen Induktionsstrom umgewandelt werden. In diesem Fall ist der hohle Ring sowie die mindestens eine Antriebs- und Generatorspule bauartbedingt modifiziert. Genauer ist der hohle Ring sowie die mindestens eine Antriebs- und Generatorspule in dem Fall, dass die Magnete über Hebelarme mit einer Welle verbunden sind, U-förmig bzw. mit einem Schlitz versehen. Die Hebelarme, die mit den Magneten verbunden sind, verlaufen durch den Schlitz.According to one embodiment, the magnets, which are arranged within the hollow ring, are fixedly connected via lever arms to a shaft, wherein the shaft is rotatably mounted. In this way, an acceleration of the magnets in the hollow ring can be converted by the at least one drive coil into a mechanical rotation of the shaft. Likewise, a mechanical rotation of the shaft can be converted by the magnets and by the at least one generator coil into an induction current. In this case, the hollow ring and the at least one drive and generator coil is modified by design. More specifically, in the case that the magnets are connected to a shaft via lever arms, the hollow ring and the at least one driving and generating coil are U-shaped and slit, respectively. The lever arms, which are connected to the magnets, pass through the slot.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind die Magnete als Dauermagnete ausgebildet. According to one aspect of the invention, the magnets are formed as permanent magnets.

Die Magnete im hohlen Ring weisen dadurch ein dauerhaftes Magnetfeld auf und die Magnete können durch die Generierung eines Magnetfelds in der mindestens einen Antriebsspule beschleunigt werden. Alternativ ist denkbar, dass die Magnete als Elektromagnete ausgebildet sind und lediglich bei Bedarf mit Strom versorgt werden. Die Elektromagnete werden in diesem Fall dann mit Strom versorgt, wenn sie durch die mindestens eine Antriebsspule beschleunigt werden sollen oder wenn durch die mindestens eine Generatorspule ein Induktionsstrom erzeugt werden soll.The magnets in the hollow ring thus have a permanent magnetic field and the magnets can be accelerated by the generation of a magnetic field in the at least one drive coil. Alternatively, it is conceivable that the magnets are designed as electromagnets and only at Need to be powered. The electromagnets are then supplied with power in this case if they are to be accelerated by the at least one drive coil or if an induction current is to be generated by the at least one generator coil.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind die Magnete als Neodym-Dauermagnete ausgebildet. According to one aspect of the invention, the magnets are designed as neodymium permanent magnets.

Diese Magnete sind besonders leistungsstark und gleichzeitig klein dimensionierbar, wobei sie in diesem Fall trotzdem ein ausreichend starkes Magnetfeld erzeugen. These magnets are particularly powerful and at the same time small in size, in which case they still generate a sufficiently strong magnetic field.

Durch die Anordnung einer Vielzahl von Magneten innerhalb des Rings kann eine gleichförmige Drehung der Magnete auf der kreisförmigen Bahn innerhalb des Rings erzielt werden. Es kann in diesem Fall eine ähnliche Anzahl Antriebsspulen vorgesehen sein oder eine Anzahl von Antriebsspulen vorgesehen sein, die in passender Relation zur Anzahl der Magnete ausgebildet sind. By arranging a plurality of magnets within the ring, uniform rotation of the magnets on the circular path within the ring can be achieved. It may be provided in this case, a similar number of drive coils or a number of drive coils may be provided, which are formed in appropriate relation to the number of magnets.

Ebenso ist natürlich denkbar, dass die Anzahl der Generatorspulen der Anzahl der Antriebsspulen entspricht oder nur eine Generatorspule und eine Antriebsspule oder aber eine Vielzahl von Antriebsspulen und eine Generatorspule oder eine Vielzahl von Generatorspulen und eine Antriebsspule vorgesehen ist/sind. Likewise, of course, it is conceivable that the number of generator coils corresponds to the number of drive coils or only one generator coil and a drive coil or a plurality of drive coils and a generator coil or a plurality of generator coils and a drive coil is / are provided.

Das Vorsehen von einer Vielzahl von Magneten ermöglicht, dass die Magnete in der direkten Nähe der mindestens einen Antriebsspule beschleunigt werden können und ansonsten die gesamte Kreisbahn durchlaufen und auf dieser Kreisbahn durch die mindestens eine Generatorspule ein Induktionsstrom erzeugt werden kann. Vorzugsweise sind die Magnete innerhalb des hohlen Rings gleichmäßig, d.h. bzgl. zueinander mit dem gleichen Mittelpunktswinkel bzgl. des hohlen Rings, auf der Kreisbahn angeordnet.The provision of a plurality of magnets allows the magnets in the immediate vicinity of the at least one drive coil can be accelerated and otherwise go through the entire circular path and on this circular path through the at least one generator coil, an induction current can be generated. Preferably, the magnets within the hollow ring are uniform, i. with respect to each other with respect to the same center angle with respect to the hollow ring, arranged on the circular path.

Der Mittelpunktswinkel bzgl. des hohlen Rings soll so verstanden werden, dass dieser Winkel einen Winkel bezeichnen, der durch die Verbindungslinie eines Magneten zum Mittelpunkt der kreisförmigen Bahn und eine zweite Verbindungslinie eines angrenzenden zweiten Magneten zum Mittelpunkt der kreisförmigen Bahn aufgespannt wird. The center angle with respect to the hollow ring should be understood to mean that angle is an angle subtended by the connecting line of a magnet to the center of the circular path and a second connecting line of an adjacent second magnet to the center of the circular path.

Durch die Anordnung einer Vielzahl von Magneten innerhalb des hohlen Rings und einer gleichmäßigen Anordnung der Magnete innerhalb des hohlen Rings kann durch die mindestens eine Antriebsspule eine gleichmäßige Beschleunigung der Magnete innerhalb des hohlen Rings erzielt werden. Gleichzeitig kann die mindestens eine Generatorspule an einem beliebigen Ort auf dem hohlen Ring platziert werden und die Energie der Magnete, vorzugsweise die kinetische Energie der Magnete, in einen Induktionsstrom umwandeln. By arranging a plurality of magnets within the hollow ring and a uniform arrangement of the magnets within the hollow ring can be achieved by the at least one drive coil, a uniform acceleration of the magnets within the hollow ring. At the same time, the at least one generator coil can be placed anywhere on the hollow ring and convert the energy of the magnets, preferably the kinetic energy of the magnets, into an induction current.

Der von den Generatorspulen generierte Induktionsstrom liegt als Wechselstrom vor. Der Wechselstrom kann natürlich durch einen Gleichrichter in einen Gleichstrom umgewandelt werden. In diesem Fall weist die Energieerzeugungsvorrichtung mindestens einen Gleichrichter auf, der elektrisch mit der mindestens einen Generatorspule verbunden ist. Natürlich können auch mehrere Gleichrichter vorgesehen sein, wobei die Gleichrichter elektrisch mit entsprechenden Generatorspulen verbunden sind. Vorzugsweise sind die Gleichrichter weiter mit einem Akkumulator verbunden, sodass die von den Generatorspulen erzeugte elektrische Energie in dem Akkumulator gespeichert werden kann. Natürlich ist auch denkbar mehrere Akkumulatoren zu verwenden. The induction current generated by the generator coils is present as alternating current. The alternating current can of course be converted by a rectifier into a direct current. In this case, the energy generating device has at least one rectifier, which is electrically connected to the at least one generator coil. Of course, several rectifiers may be provided, wherein the rectifier are electrically connected to corresponding generator coils. Preferably, the rectifiers are further connected to an accumulator so that the electrical energy generated by the generator coils can be stored in the accumulator. Of course, it is also conceivable to use several accumulators.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der hohle Ring als Teflonring ausgebildet.According to a further aspect of the invention, the hollow ring is formed as a Teflon ring.

Durch die Ausbildung des hohlen Rings als Teflonring wird erreicht, dass die Reibung zwischen dem hohlen Ring und den Magneten, die innerhalb des hohlen Rings angeordnet sind, minimiert wird. Somit werden Reibungsverluste bei der Rotation der Magnete innerhalb des hohlen Rings reduziert bzw. vermieden. Natürlich ist auch denkbar, dass der hohle Ring nicht vollständig aus Teflon ausgebildet ist, sondern lediglich der den Magneten zugeordnete Teil des hohlen Rings mit Teflon beschichtet ist oder aus Teflon besteht. Auch ist denkbar, dass der hohle Ring aus einem andern Material als Teflon ausgebildet ist, solange dieses Material es ermöglicht, Reibungsverluste bei der Rotation der Magnete innerhalb des hohlen Rings zu reduzieren bzw. zu vermeiden. Auch der hohle Ring aus einem beliebigen Material gefertigt werden und lediglich der den Magneten zugeordnete Teil des hohlen Rings mit einem Material beschichtet ist, dass es ermöglicht, Reibungsverluste bei der Rotation der Magnete innerhalb des hohlen Rings zu reduzieren bzw. zu vermeiden.By forming the hollow ring as a teflon ring, it is achieved that the friction between the hollow ring and the magnets disposed within the hollow ring is minimized. Thus, friction losses are reduced or avoided in the rotation of the magnets within the hollow ring. Of course, it is also conceivable that the hollow ring is not completely made of Teflon, but only the part of the hollow ring associated with the magnet is coated with Teflon or consists of Teflon. It is also conceivable that the hollow ring is formed of a material other than Teflon, as long as this material makes it possible to reduce or avoid friction losses during the rotation of the magnets within the hollow ring. Also, the hollow ring are made of any material and only the part of the hollow ring associated with the magnets is coated with a material that makes it possible to reduce or avoid frictional losses in the rotation of the magnets inside the hollow ring.

Im Nachfolgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen näher beschrieben. In the following the invention will be described in more detail with reference to the attached drawings.

1 zeigt eine illustrative Darstellung einer erfindungsgemäßen Energieerzeugungsvorrichtung; 1 shows an illustrative representation of a power generating device according to the invention;

2 zeigt einen Querschnitt durch eine Antriebsspule, einen hohlen Ring sowie einen Magneten der Energieerzeugungsvorrichtung mit dem Magneten in einer ersten Position; und 2 shows a cross section through a drive coil, a hollow ring and a magnet of the power generating device with the magnet in a first position; and

3 zeigt einen Querschnitt durch eine Antriebsspule, einen hohlen Ring sowie einen Magneten der Energieerzeugungsvorrichtung mit dem Magneten in einer zweiten Position. 3 shows a cross section through a drive coil, a hollow ring and a magnet of the power generating device with the magnet in a second position.

1 zeigt die Energieerzeugungsvorrichtung 10. Die Energieerzeugungsvorrichtung 10 weist einen hohlen Ring 1 auf, wobei der hohle Ring 1 kreisförmig angeordnet ist. 1 shows the power generation device 10 , The power generation device 10 has a hollow ring 1 on, with the hollow ring 1 is arranged in a circle.

Innerhalb des hohlen Rings 1, wie in den 2 und 3 dargestellt, sind eine Vielzahl von Magneten 2 angeordnet. Die Magnete 2 sind vorzugsweise als Dauermagnete ausgebildet. Inside the hollow ring 1 as in the 2 and 3 shown are a variety of magnets 2 arranged. The magnets 2 are preferably designed as permanent magnets.

Die Magnete 2 sind zueinander ortsfest innerhalb des hohlen Rings 1 angeordnet, sodass die Magnete 2 innerhalb des hohlen Rings 1 auf einer Kreisbahn rotieren können, wobei der hohle Ring 1 vorzugsweise geschlossen ist.The magnets 2 are mutually stationary within the hollow ring 1 arranged so that the magnets 2 inside the hollow ring 1 can rotate on a circular path, the hollow ring 1 is preferably closed.

Auf und um dem/den hohlen Ring 1 ist mindestens eine Antriebsspule 3 angeordnet. Die Antriebsspule 3 ist fest mit dem hohlen Ring 1 verbunden. On and around the hollow ring (s) 1 is at least one drive coil 3 arranged. The drive coil 3 is stuck with the hollow ring 1 connected.

Weiterhin ist auf und um dem/den hohlen Ring 1 mindestens eine Generatorspule 4 vorgesehen, wobei die Generatorspule 4 ebenfalls fest mit dem hohlen Ring 1 verbunden ist. Furthermore, on and around the hollow ring (s) 1 at least one generator coil 4 provided, wherein the generator coil 4 also stuck with the hollow ring 1 connected is.

Die Magneten 2 sind daher vom hohlen Ring 1 umschlossen und können sich innerhalb des hohlen Rings 1 bewegen. Die Magnete 2 sind lediglich zueinander ortsfest angeordnet, sodass sich die Magnete 2 nicht relativ zueinander bewegen können.The magnets 2 are therefore from the hollow ring 1 enclosed and can be inside the hollow ring 1 move. The magnets 2 are only arranged stationary relative to each other, so that the magnets 2 can not move relative to each other.

Alternativ können die Magnete 2 durch Hebelarme mit einer Welle verbunden sein, sodass die Magnete 2 innerhalb des hohlen Rings 1 eine Drehbewegung um die Welle herum ausführen können. In diesem Fall ist der hohle Ring 1 nicht vollständig geschlossen ausgebildet sondern mit einem Schlitz ausgebildet, durch den die Hebelarme verlaufen. Ebenso weist die mindestens eine Antriebsspule 3 sowie Generatorspule 4 einen Schlitz auf, durch den die Hebelarme verlaufen.Alternatively, the magnets 2 be connected by lever arms with a shaft so that the magnets 2 inside the hollow ring 1 can perform a rotary motion around the shaft. In this case, the hollow ring 1 not formed completely closed but formed with a slot through which extend the lever arms. Likewise, the at least one drive coil 3 as well as generator coil 4 a slot through which the lever arms pass.

Die mindestens eine Antriebsspule 3 ist elektrisch mit einer elektrischen Energiequelle verbunden. Die elektrische Energiequelle kann beispielsweise als Batterie oder Akkumulator 5 ausgebildet sein. Ebenso kann die mindestens eine Antriebsspule direkt mit einer elektrischen Netzspannung betrieben werden. The at least one drive coil 3 is electrically connected to an electrical energy source. The electrical energy source can, for example, as a battery or accumulator 5 be educated. Likewise, the at least one drive coil can be operated directly with an electrical mains voltage.

Durch die mindestens eine Antriebsspule kann ein Magnetfeld innerhalb der Antriebsspule erzeugt werden, wenn der mindestens einen Antriebsspule elektrische Energie durch den Akkumulator 5 zugeführt wird. Zusätzlich kann eine Steuereinheit vorgesehen sein, um die Zufuhr von elektrischer Energie zu der mindestens einen Antriebsspulte 3 zu steuern.By the at least one drive coil, a magnetic field can be generated within the drive coil when the at least one drive coil electrical energy through the accumulator 5 is supplied. In addition, a control unit may be provided for the supply of electrical energy to the at least one drive consoles 3 to control.

Das in der mindestens einen Antriebsspule erzeugte Magnetfeld kann genutzt werden, um mindestens einen der Magnete 2 zu beschleunigen. Hierdurch wird die Vielzahl von Magneten 2 innerhalb des hohlen Rings auf eine Bewegung innerhalb des hohlen Rings gezwungen. Mit anderen Worten werden die Magnete 2 innerhalb des hohlen Rings 1 beschleunigt, indem in der mindestens einen Antriebsspule 2 ein Magnetfeld erzeugt wird. Das Magnetfeld innerhalb der mindestens einen Antriebsspule 3 ist hierbei so zu den Magnetfeldern der Magnete 2 ausgerichtet, dass die Magnete 2, die unmittelbar in der Nähe der mindestens einen Antriebsspule 3 angeordnet sind, beschleunigt werden. The magnetic field generated in the at least one drive coil can be used to at least one of the magnets 2 to accelerate. This will cause the multitude of magnets 2 within the hollow ring forced to move within the hollow ring. In other words, the magnets become 2 inside the hollow ring 1 accelerated by being in the at least one drive coil 2 a magnetic field is generated. The magnetic field within the at least one drive coil 3 is in this case to the magnetic fields of the magnets 2 aligned that the magnets 2 that is immediately near the at least one drive coil 3 are arranged to be accelerated.

Die Rotationsbewegung der Magnete 2 innerhalb des hohlen Rings 1 kann durch die mindestens eine Generatorspule 4 genutzt werden, um einen Induktionsstrom zu erzeugen. In diesem Fall wird beim Durchgang der Magnete 2 durch die Generatorspule, die um den hohlen Ring 1 angeordnet ist (ebenso wie die Antriebsspule 3) ein Induktionsstrom erzeugt, der genutzt werden kann, um einen elektrischen Energieverbraucher zu betreiben oder eine Batterie bzw. einen Akkumulator aufzuladen. The rotational movement of the magnets 2 inside the hollow ring 1 can through the at least one generator coil 4 be used to generate an induction current. In this case, the passage of the magnets 2 through the generator coil around the hollow ring 1 is arranged (as well as the drive coil 3 ) generates an induction current that can be used to operate an electrical energy consumer or to charge a battery or a rechargeable battery.

Hierbei kann die Rotationsbewegung der Magnete 2 innerhalb des hohlen Rings 1 genutzt werden, die durch die mindestens eine Antriebsspule 3 hervorgerufen wurde. Ebenso ist denkbar, dass die Magnete 2 durch die Welle, mit der die Magnete 2 jeweils verbunden sind eine Drehbewegung der Welle auf die Magneten 2 innerhalb des hohlen Rings 1 übertragen wird und die kinetische Energie der Magnete 2 innerhalb des hohlen Rings 1 in einen Induktionsstrom umgesetzt wird, der von der mindestens einen Generatorspule 4 erzeugt wird. Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt sondern ergibt sich aus einer Zusammenschau aller hierin offenbarter Merkmale. Here, the rotational movement of the magnets 2 inside the hollow ring 1 be used by the at least one drive coil 3 was caused. It is also conceivable that the magnets 2 through the shaft, with the magnets 2 each connected to a rotational movement of the shaft on the magnets 2 inside the hollow ring 1 is transferred and the kinetic energy of the magnets 2 inside the hollow ring 1 is converted into an induction current from the at least one generator coil 4 is produced. The invention is not limited to the embodiments described above, but results from a synopsis of all the features disclosed herein.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: hohler Ring hollow ring
22: Magnet magnet
33: Antriebsspule drive coil
44: Generatorspule generator coil
55: Akkumulator accumulator
1010: Energieerzeugungsvorrichtung Power generation device

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2010/054608 [0002, 0006]

Claims

Power generating device ( 10 ) for generating electrical energy, wherein the energy generating device ( 10 ) comprises: - a hollow ring ( 1 ), where within the hollow ring ( 1 ) a variety of magnets ( 2 ) is arranged stationary relative to each other; At least one electric drive coil ( 3 ) on the hollow ring ( 1 ) is arranged, and which is designed, the magnets ( 2 ) in the hollow ring ( 1 ) to accelerate; and - at least one electric generator coil ( 4 ) on the hollow ring ( 1 ) is arranged, and which is designed by a movement of a magnet ( 2 ) in the hollow ring ( 1 ) to generate an induction current, wherein the magnets ( 2 ) within the hollow ring ( 1 ) are movably arranged along a circular path and the at least one drive coil ( 3 ) and the at least one generator coil ( 4 ) fixed to the hollow ring ( 1 ) are connected.

Power generating device ( 10 ) according to claim 1, wherein the magnets ( 2 ) are formed as permanent magnets.

Power generating device ( 10 ) according to claim 2, wherein the permanent magnets are formed as neodymium permanent magnets.

Power generating device ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the magnets ( 2 ) within the hollow ring ( 1 ) are evenly arranged.

Power generating device ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the hollow ring ( 1 ) is closed and the at least one electric drive coil ( 3 ) and the at least one electric generator coil ( 4 ) the hollow ring ( 1 ) are arranged circumferentially.

Power generating device ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the hollow ring ( 1 ) is designed as a Teflon ring.

Power generating device ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the at least one electrical drive coil ( 3 ) is arranged such that by applying the electric drive coil ( 3 ) with a current a magnetic field in the electric drive coil ( 3 ) is generated, this magnetic field the magnetic field of a magnet ( 2 ) in the hollow ring ( 1 ) so that the magnet ( 2 ) is accelerated.