DE202011003782U1

DE202011003782U1 - LGS - Linear Generator System for vehicles for energy recovery

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Publication number: DE202011003782U1
Application number: DE202011003782U
Authority: DE
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Priority date: 2011-03-10
Filing date: 2011-03-10
Publication date: 2011-09-26
Anticipated expiration: 2021-03-11

Abstract

Linear-Generator-System für Fahrzeuge zur Energierückgewinnung, dadurch gekennzeichnet, dass der/die Lineargenerator/en (1) mit einem oder mehreren Spulen (13) und mit einem Dauermagnet oder mit gegensinnig angeordneten Dauermagneten (11), der/die sich in einem oder mehreren Gehäuse/n (6, 15, 16) befindet/befinden, horizontal an Kraftfahrzeugen oder Schienenfahrzeugen verbaut ist/sind und dass die Bewegungen/Schwingungen durch eine parallel am Stoßdämpfer befestigtes Stab-Seilzug-Stab-System (2), welches im Bereich des Seilzuges (9) eine flexible oder starre Führung/Hülle (7, 19) und im Bereich der Stäbe (4, 8) eine starre Führung/Hülle (3, 7) aufweist, übertragen und eine lineare Bewegung im Generator (1) herbeigerufen wird.Linear generator system for vehicles for energy recovery, characterized in that the / the linear generator / s (1) with one or more coils (13) and with a permanent magnet or with oppositely arranged permanent magnets (11), which / which are in a or several housings (6, 15, 16) is / are, is / are installed horizontally on motor vehicles or rail vehicles and that the movements / vibrations are caused by a rod-cable-rod system (2) attached in parallel to the shock absorber, which is The area of the cable pull (9) has a flexible or rigid guide / sheath (7, 19) and a rigid guide / sheath (3, 7) in the area of the rods (4, 8) and transmits a linear movement in the generator (1) is summoned.

Description

Heutzutage ist es unentbehrlich mobil zu sein, jedoch wird die Mobilität durch die steigenden Kraftstoffpreise, in Zukunft immer mehr zu einem Luxus. Aus diesem Grund sucht man nach alternativen Kraftstoffen bzw. energiesparsamen Techniken, um die Mobilität auch in Zukunft aufrecht zu erhalten. Das Hauptaugenmerk für die Mobilität in naher Zukunft sind die Hybrid- und Elektroautos.Nowadays mobility is indispensable, but mobility is becoming more and more of a luxury due to rising fuel prices. For this reason, they are looking for alternative fuels or energy-saving techniques to maintain mobility in the future. The main focus for mobility in the near future is the hybrid and electric cars.

Durch die Unebenheit der Fahrbahn entstehen Schwingungen/Bewegungen am Fahrzeug, die in elektrische Energie umgewandelt werden können. Einer der Möglichkeiten ist es die vertikale Bewegung durch Stoßdämpfer mit integriertem Lineargenerator ( DE 19647031 A1 ) in eine elektrische Energie umzuwandeln, die auf dem physikalischen Prinzip der Induktion beruht. Der Nachteil liegt darin, das ein begrenzter Bauraum für den Lineargenerator verfügbar ist. Eine weitere Möglichkeit bietet das Hydrauliksystem ( WO 2009/129363 A1 ), das einen Ölkreislauf aufweist, der ein Generator antreibt. Allerdings bringt das Hydrauliksystem zusätzlich einen hohen technischen Aufwand mit sich. Hinzuzufügen ist, dass in beiden Systemen der Fahrkomfort bei der Entwicklung beachtet werden muss, was zu einem erheblichen Kostenaufwand führt.The unevenness of the roadway causes vibrations / movements on the vehicle, which can be converted into electrical energy. One of the possibilities is the vertical movement through shock absorbers with integrated linear generator ( DE 19647031 A1 ) into electrical energy based on the physical principle of induction. The disadvantage is that a limited space for the linear generator is available. Another possibility is the hydraulic system ( WO 2009/129363 A1 ) having an oil circuit that drives a generator. However, the hydraulic system also brings a high technical effort with it. It should be added that in both systems the driving comfort in the development must be considered, which leads to a considerable cost.

Der in den Schutzansprüchen angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Lineargenerator zu schaffen, der außerhalb des Stoßdämpfers angebracht wird, einen nicht zu hohen technischen Aufwand hervorruft, bei der Herstellung geringe Kosten entstehen und konstruktiv so zu gestalten ist, dass der Fahrkomfort nicht beeinträchtigt wird.The invention disclosed in the claims is based on the problem of providing a linear generator which is mounted outside of the shock absorber, does not cause too much technical effort, low costs in the production and constructive design so that the ride comfort is not affected ,

Dieses Problem wird mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.This problem is solved with the features listed in the protection claim 1.

Mit der Erfindung wird erreicht, dass der Lineargenerator durch ein Stab-Seilzug-Stab-System, das die Bewegung nahezu reibungsfrei überträgt und dadurch der Fahrkomfort erhalten bleibt, außerhalb vom Stoßdämpfer angebracht werden kann. Der Einsatz von einfachen mechanischen Komponenten hält sowie den technische Aufwand als auch die Kosten gering.With the invention it is achieved that the linear generator can be mounted outside of the shock absorber by a rod-cable-rod system that transmits the movement almost frictionless and thus the ride comfort is maintained. The use of simple mechanical components keeps as well as the technical effort as well as the costs low.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Schutzanspruch 3 (4) dargestellt. Die magnetische Flüssigkeit 14 gewährleistet eine nahezu reibungsfreie Bewegung der Dauermagnete 11 und 17 im Lineargenerator 1.An advantageous embodiment of the invention is in the protection claim 3 ( 4 ). The magnetic fluid 14 ensures a virtually frictionless movement of the permanent magnets 11 and 17 in the linear generator 1 ,

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Schutzanspruch 17 (6) dargestellt. Bei dieser Ausführung werden die im Außengehäuse 20 innen liegenden und frei beweglich geführten Dauermagnete 17 durch die Dauermagnete 11 im Innengehäuse 6 angetrieben.A further advantageous embodiment of the invention is in the protection claim 17 ( 6 ). In this version, those in the outer housing 20 inside and freely movable guided permanent magnets 17 through the permanent magnets 11 in the inner housing 6 driven.

Darüber hinaus ist eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung im Schutzanspruch 13 (5) dargestellt. Das Außengehäuse 16, das aus einem nicht magnetischem Werkstoff besteht und über eine Zwischenkammer verfügt, enthält eine magnetische Flüssigkeit 14.In addition, a further advantageous embodiment of the invention in the protection claim 13 ( 5 ). The outer housing 16 , which consists of a non-magnetic material and has an intermediate chamber contains a magnetic fluid 14 ,

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der 1 bis 4 erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention will be described with reference to 1 to 4 explained. Show it:

1 das Gesamte Linear-Generator-System, 1 the entire linear generator system,

2 eine andere Einbauweise des Linear-Generator-Systems, 2 another method of installation of the linear generator system,

3 Detailansicht Verbindung Lineargenerator mit dem Stab-Seilzug-Stab-System, 3 Detail view Connection linear generator with the rod-cable-rod-system,

4 Detailansicht Lineargenerator ohne Zwischenkammer. 4 Detail view linear generator without intermediate chamber.

In den Figuren ist das Linear-Generator-System mit Lineargenerator 1, Stab-Seilzug-Stab-System 2 und den dazu gehörigen Komponenten dargestellt.In the figures is the linear generator system with linear generator 1 , Bar Cable Rod System 2 and the associated components.

Das am Stoßdämpfer (1) parallel befestigte Stab-Seilzug-Stab-System 2, welches so an Kraftfahrzeugen oder Schienenfahrzeugen befestigt wird, dass die Funktionalität gewährleistet ist, überträgt die Bewegung/Schwingung, wodurch eine Bewegung im Lineargenerator 1 erzeugt wird. Der Lineargenerator 1 wird horizontal an Kraftfahrzeugen oder Schienenfahrzeugen montiert, sodass alle Freiheitsgrade gesperrt sind.The on the shock absorber ( 1 ) parallel-mounted rod cable rod system 2 , which is attached to motor vehicles or rail vehicles, that the functionality is ensured, transmits the movement / vibration, causing movement in the linear generator 1 is produced. The linear generator 1 is horizontally mounted on motor vehicles or rail vehicles, so that all degrees of freedom are locked.

Dadurch, dass das Stab-Seilzug-Stab-System 2 (2) mit der Führung/Hülle 3 des Stabes 4 am nicht beweglichen Teil des Stoßdämpfers und der Stab 4, der aus dem System herausragt, an dem beweglichen Teil befestigt ist, findet die Übertragung der Bewegung/Schwingung statt. Beide Lufteinlass- und Luftauslassöffnungen 5 im Innengehäuse 6 verhindern, dass die Bewegung des Lineargenerators 1 durch einen Ansaugeffekt negativ beeinflusst wird.By doing that the rod-cable-rod system 2 ( 2 ) with the guide / case 3 of the staff 4 at the non-moving part of the shock absorber and the bar 4 , which protrudes from the system attached to the moving part, the transmission of the motion / vibration takes place. Both air inlet and outlet openings 5 in the inner housing 6 prevent the movement of the linear generator 1 is negatively influenced by a suction effect.

3 zeigt das Innengehäuse 3, welches mit der Führungshülle 7 des Stabes 8 verbunden ist. Somit ist das System gegenüber Umwelteinflüssen geschützt. Weiterhin erkennt man die Verbindungsanordnung vom Seilzug 9, Stab 8, Verbindungselement 10 und Dauermagnete 11. 3 shows the inner case 3 , which with the guide sleeve 7 of the staff 8th connected is. Thus, the system is protected against environmental influences. Furthermore, one recognizes the connection arrangement of the cable 9 , Rod 8th , Connecting element 10 and permanent magnets 11 ,

In der 4 sieht man die Verbindung zwischen den Dauermagneten 11, die gegensinnig angeordnet sind, und den Abstandshaltern 12, die durch eine lineare Bewegung die Spulen 13, die sich auf dem Innengehäuse 6 befinden, durchqueren und somit eine Induktion erzeugen. Das Außengehäuse 15 besteht aus einem Permeabilität aufweisendem Werkstoff.In the 4 you can see the connection between the permanent magnets 11 which are arranged in opposite directions, and the spacers 12 , by a linear movement the coils 13 that are on the inner case 6 be located, traverse and thus create an induction. The outer housing 15 consists of a permeable material.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19647031 A1 [0002]
WO 2009/129363 A1 [0002]

Claims

Linear generator system for vehicles for energy recovery, characterized in that the linear generator (s) ( 1 ) with one or more coils ( 13 ) and with a permanent magnet or with oppositely arranged permanent magnets ( 11 ) located in one or more housings (s) ( 6 . 15 . 16 ) are horizontally mounted on motor vehicles or rail vehicles is / are and that the movements / vibrations by a parallel to the shock absorber mounted rod-cable-rod system ( 2 ), which in the area of the cable ( 9 ) a flexible or rigid guide / sleeve ( 7 . 19 ) and in the area of the bars ( 4 . 8th ) a rigid guide / sheath ( 3 . 7 ) and transmit a linear motion in the generator ( 1 ) is caused.

Linear-generator system according to claim 1, characterized in that the permanent magnet or the oppositely arranged permanent magnets ( 11 ) can be realized from a varying design, size, magnetization and adhesive force.

Linear generator system according to one of the preceding claims, characterized in that both a magnetic fluid and other fluids (eg oil) (eg 14 ) are used as a lubricant.

Linear generator system according to one of the preceding claims, characterized in that the spacers ( 12 ) and the permanent magnets ( 11 ) are cohesively or in a core (permanent magnets / spacers) shell assembly connected together.

Linear generator system according to one of the preceding claims, characterized in that one or more spacers ( 12 . 18 ) when using at least two permanent magnets ( 11 . 17 ) is / are used and made of a permeable material consists / exist.

Linear-generator system according to one of the preceding claims, characterized in that the inner housing ( 6 ) with the guide / case ( 7 ) of the rod ( 8th ) is positively, positively or materially connected to each other.

Linear generator system according to one of the preceding claims, characterized in that the width of the coil / n ( 13 ), the distance between the coil (s) 13 ), the spacer (s) ( 12 . 18 ) and of the permanent magnet (s) ( 11 . 17 ) is variable designable.

Linear generator system according to one of the preceding claims, characterized in that the rod ( 8th ) or on the connecting element ( 10 ), which at one end of the rod-cable-rod system ( 2 ), one or more permanent magnets ( 11 ) is / are attached.

Linear generator system according to one of the preceding claims, characterized in that the guide / sheath ( 3 ) of the rod ( 4 ), the non-moving part of the shock absorber and the rod ( 4 ) protruding from the system is attached to the moving part of the shock absorber.

Linear-generator system according to one of the preceding claims, characterized in that the rod-cable-rod system ( 2 ) can be replaced by another system.

Linear-generator system according to one of the preceding claims, characterized in that the inner housing ( 6 ) of the linear generator ( 1 ) front and rear air intake and exhaust vents ( 5 ) having.

Linear-generator system according to one of the preceding claims, characterized in that the inner housing ( 6 ) consists of a non-magnetic material.

Linear generator system according to one of the preceding claims, characterized in that the outer housing ( 16 ) of a non-magnetic material having an intermediate chamber in which a magnetic fluid is contained.

Linear generator system according to one of the preceding claims, characterized in that the outer housing ( 15 ) consists of a non-magnetic or permeable material.

Linear-generator system according to one of the preceding claims, characterized in that by the flexibility of the guide / shell system ( 19 ) of the cable ( 9 ) the installation possibilities are variable ( 5 ) and the management / envelope system ( 19 ) is fixed so that the functionality is guaranteed.

Linear generator system according to one of the preceding claims, characterized in that one or more coils / n ( 13 ) on the inside ( 6 ) and / or outer housing ( 15 . 16 . 20 ) is / are attached.

Linear generator system according to one of the preceding claims, characterized in that the outer housing ( 20 ) consists of non-magnetic material by oppositely arranged, freely movable guided permanent magnets ( 17 ) are of varying shape, in opposite directions the permanent magnet ( 11 ) in the inner housing ( 6 ) are poled.

Linear-generator system according to one of the preceding claims, characterized in that the permanent magnets with both a magnetic fluid ( 14 ) as well as other liquids (eg oil) are lubricated.

Linear-generator system according to one of the preceding claims, characterized in that when using at least two permanent magnets ( 11 . 17 ) and spacers ( 12 . 18 ) in a cohesive connection unit the permanent magnets ( 11 . 17 ) are arranged in opposite directions.

Linear generator system according to one of the preceding claims, characterized in that the rods ( 4 . 8th ) with the cable ( 9 ) of the rod cable rod system ( 2 ) are positively, positively or materially connected to each other.

Linear generator system according to one of the preceding claims, characterized in that the outer housing ( 15 . 16 . 20 ) and inner housing ( 6 ) are connected to the beginnings and ends cohesively, non-positively or positively.

Linear-generator system according to one of the preceding claims, characterized in that the linear generator ( 1 ) is mounted on motor vehicles or rail vehicles, so that all degrees of freedom are locked.