DE202015001640U1

DE202015001640U1 - Windgenerator für Fahrzeuge

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Publication number: DE202015001640U1
Application number: DE202015001640.5U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-03-03
Filing date: 2015-03-03
Publication date: 2015-04-22
Anticipated expiration: 2025-03-04

Abstract

Fahrzeug, mit mindestens einem elektrischen System, dadurch gekennzeichnet, dass ein vom Fahrtwind angetriebener Propeller vorgesehen ist, der mit einem elektrischen Generator die Erzeugung elektrischer Energie bei Drehung des Propellers wirksam verbunden ist.

Description

Die Neuerung betrifft Fahrzeuge, welche über elektronische Systeme verfügen.
Derartige Fahrzeuge sind aus der Praxis bekannt, beispielsweise in der Form eines Straßenfahrzeugs, Schienenfahrzeugs oder Wasserfahrzeugs. Diese müssen über elektronische Systeme verfügen. Bei Straßen- oder Schienenfahrzeugen kann dies als Elektromotor definiert sein oder als integrierter Akkumulator. Bei Wasserfahrzeugen kann es ein Pumpensystem oder ebenfalls ein Akkumulator sein.
Die Fahrzeuge weisen für ihren Betrieb ein elektrisches System auf, welches über einen Akkumulator verfügt, der extern aufgeladen werden kann.
Fahrzeuge, wie einige Schienenfahrzeuge mit Oberleitung, werden über die genannte Leitung mit dem nötigen Strom versorgt, der zum Betrieb notwendig ist. Sie verfügen eventuell über einen Akkumulator, um einige Funktionen zu erhalten, die im Notfall verfügbar sein müssen. Dieser kann extern geladen werden.
Die Neuerung hat die Aufgabe die verfügbaren elektrischen Systeme mit zusätzlichem Strom zu versorgen. Dieser Strom kann zum Beispiel für die Wiederaufladung der eingebauten Akkumulatoren verwendet werden oder ins System eingespeist werden.
Die Neuerung schlägt mit anderen Worten vor, dass während der Fahrt der Energiespeicher des Fahrzeugs aufgeladen wird, indem der entstehende Fahrtwind dazu genutzt wird, um einen Generator anzutreiben. Dieser wird mittels eines Propellers angetrieben, welcher sich durch den entstehenden Fahrtwind dreht.
Bezogen auf Fahrzeuge, die einen elektrischen Energiespeicher für die Fahrenergie aufweisen, bedeutet dies, dass zwischen zwei Tankvorgängen eine vergleichsweise größere Reichweite des Fahrzeugs erzielt werden kann. Gegebenenfalls kann sogar, je nach Anordnung des Propellers, eine Aufladung des Energiespeichers bei still stehendem Fahrzeug erfolgen, nämlich, wenn dieses dem Wind ausgesetzt ist und der Propeller derart angeordnet ist, dass er vom Wind angeströmt und in Drehung versetzt wird. Bezogen auf eine bestimmte Menge an getankter Energie ergibt sich somit eine größere Reichweite des Fahrzeugs.
Nachfolgen wird rein beispielhaft häufig Bezug auf nur einen Propeller genommen. Es können aber auch mehrere verwendet werden.
Die Größe der jeweiligen Propeller wird abhängig von dem Einsatzort sein. In einem großen Schiff ist es möglich größere Propeller zu verwenden, als in einem Straßenfahrzeug.
Die mehreren Propeller können jeweils mit einem elektrischen Generator zusammenwirken. Insbesondere bei relativ kleinen Propellern ist es vorteilhaft auch kleinere Generatoren zu verwenden, da diese ein nicht so großes Anfangsdrehmoment aufweisen.
Bei einem vorschlagsgemäßem Fahrzeug sind die Generatoren so angeordnet, dass sich die Propeller durch den bloßen Fahrtwind drehen, aber auch durch den natürlich wehenden Wind. Die Kombination aus Propeller und Generator kann auch als Windgenerator bezeichnet werden.
Der Propeller kann je nach den aerodynamischen Verhältnissen und dem gewünschten Einbau-Ort unterschiedlich ausgestaltet sein. Beispielsweise kann ein Propeller verwendet werden, durch den die Luft in axialer Richtung hindurch strömt, und der im Rahmen des vorliegenden Vorschlags als Flügelpropeller bezeichnet wird. Oder es kann ein Propeller verwendet werden, dessen parallel zueinander und um eine gemeinsame Mittelachse angeordnete Propellerblätter eine zylindrische Mantelfläche ergeben, wobei die Luft nicht durch den Walzenpropeller strömt, sondern tangential an ihm entlang, und der im Rahmen des vorliegenden Vorschlags als Walzenpropeller bezeichnet wird.
Dabei sollte allerdings der Windwiderstand nicht erhöht werden, da es dann der Effizienz entgegen wirkt, weil wiederum mehr Kraft für die Bewegung des Fahrzeugs aufgewendet werden müsste.
Der Windgenerator wird derart angeordnet, dass keine Luftwirbel oder ähnliche Erscheinungen auftreten, die die Effizienz mindern würden. Der Propeller wird vorzugsweise so angeordnet, dass er den Luftwiderstand des Fahrzeugs nicht erhöht. Beispielsweise an Orten an denen sowieso Energie verloren geht.
Der Propeller kann derart vorteilhaft angeordnet sein, dass er den Strömungswiderstand des Fahrzeugs nicht erhöht, so dass die zum Betrieb des Propellers aufzubringende Energie nicht durch einen mehr Energie erfordernden Antrieb des Fahrzeugs aufgebracht werden muss. Dementsprechend kann der Propeller innerhalb der Hüllkurve der Karosserie angeordnet werden. So kann der Propeller beispielsweise unterhalb der Motorhaube eines Automobils angeordnet sein, da dieser Bereich üblicherweise ohnehin zur Motorkühlung sowie ggf. zur Zufuhr von Verbrennungsluft luftdurchströmt ist. Oder der Propeller kann beispielsweise im Bereich eines Radhauses angeordnet sein, denn da in den Radhäusern üblicherweise die Bremsen des Fahrzeugs den Rädern benachbart angeordnet sind, sind auch diese Bereiche zur Bremsenkühlung luftdurchströmt. Oder der Propeller kann im Heckbereich der Fahrzeugkarosserie angeordnet sein, wenn dort luftdurchströmte Bereiche wie z. B. ein so genannter Diffusor vorgesehen ist. Ggf. kann auch an anderer Stelle innerhalb der von der Fahrzeugkarosserie gebildeten Hüllkurve der Propeller angeordnet werden, so dass die ursprünglich vorgesehenen Außenabmessungen des Fahrzeuges nicht verändert werden und der Propeller vor Eigen- und Fremdbeschädigungen sicher angeordnet ist.
Vorteilhaft kann der Propeller innerhalb eines Rohrabschnitts angeordnet sein, also als Impeller ausgestaltet sein. Hierdurch sind einerseits die Flügel des Propellers abgedeckt, so dass der Propeller selbst geschützt wird, aber auch dem Propeller benachbarte Gegenstände, Tiere oder Personen zuverlässig geschützt sind, und durch die Ausgestaltung als Impeller wird zudem die Leistungsfähigkeit des Propellers verbessert und der Wirkungsgrad der vorschlagsgemäßen Propeller-Generator-Anordnung verbessert.
Durch unvorteilhafte Montage entstehen Luftwirbel oder ähnliche Erscheinungen, die den Luftwiderstand des Fahrzeugs erhöhen und es so abbremsen.
Diese unvorteilhafte Montage kann auch zu einem Vorteil werden, indem der Propeller zu einer sogenannten Luftbremse umfunktioniert wird. Und zwar durch beabsichtigte Montage an Orten, die unvorteilhaft im Bezug auf die Aerodynamik wirken.
Die Luftbremse kann mit den zuvor genannten Generatoren zusammenwirken. Bei normaler Fahrt werden die Propeller wie oben beschrieben funktionieren. Beim abbremsen des Fahrzeugs wirken die unaerodynamischen Propeller mit einem Generator zusammen und bremsen so das Fahrzeug schneller ab und produzieren dabei Strom.
Damit die Luftbremse das Auto nicht die ganze Zeit abbremst, ist ein Mechanismus vorhanden sein der dies verhindert. Dieser Mechanismus kann so funktionieren, dass die Bremspropeller entweder ein- und ausgefahren werden können oder dass eine sich in einer Hüllkurve Klappe vorhanden ist, welche sich je nach Notwendigkeit öffnet oder schließt.
Diese Mechanismen dürfen in nicht gebrauchtem Zustand keinen weiteren Luftwiderstand darstellen. Das wird durch aerodynamische Gestaltung möglich sein.

Claims

Fahrzeug, mit mindestens einem elektrischen System, dadurch gekennzeichnet, dass ein vom Fahrtwind angetriebener Propeller vorgesehen ist, der mit einem elektrischen Generator die Erzeugung elektrischer Energie bei Drehung des Propellers wirksam verbunden ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator mit einem elektrischen System wirksam verbunden ist, derart, dass die erzeugte elektrische Energie zum Betrieb des Fahrzeug verwendbar ist.
Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Generator und Antriebsmotor ein elektrischer Energiespeicher zwischengeschaltet ist, derart, dass die erzeugte elektrische Energie zunächst speicherbar und wahlweise später zum Betrieb des Fahrzeug verwendbar ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Propeller innerhalb einer von einer Karosserie des Fahrzeugs gebildeten Hüllkurve angeordnet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Propeller unter einer Motorhaube der Karosserie angeordnet ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Propeller außerhalb einer Karosserie des Fahrzeugs angeordnet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Propeller unterhalb der Karosserie angeordnet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Propeller hinter der Karosserie angeordnet ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Propeller innerhalb eines Rohrabschnitts angeordnet und somit als Impeller ausgestaltet ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer Propeller vorgesehen sind.
Fahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass den Propellern jeweils ein eigener Generator zugeordnet ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet ist, dass die Propeller als Luftbremse verwendet werden.
Fahrzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Propeller einfahrbar sind, um so aerodynamisch zu sein.
Fahrzeug nach Anspruch 7 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hüllkurve über eine Klappe verfügt, die den Propeller verbirgt, um Aerodynamik zu gewährleisten.