JP2012503970A - ハイブリッドエネルギィ変換システム - Google Patents
ハイブリッドエネルギィ変換システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012503970A JP2012503970A JP2011529035A JP2011529035A JP2012503970A JP 2012503970 A JP2012503970 A JP 2012503970A JP 2011529035 A JP2011529035 A JP 2011529035A JP 2011529035 A JP2011529035 A JP 2011529035A JP 2012503970 A JP2012503970 A JP 2012503970A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- generator
- conversion system
- electrical energy
- electrical
- energy conversion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 46
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims description 19
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 17
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 9
- 229910000583 Nd alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 210000000352 storage cell Anatomy 0.000 claims description 4
- 229910000612 Sm alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 claims 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 11
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001599774 Zilla <spider> Species 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000481 chemical toxicant Toxicity 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
- B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/08—Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means
- B60K6/12—Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means by means of a chargeable fluidic accumulator
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
- B60K6/46—Series type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
- B60L50/15—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with additional electric power supply
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
- F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
- F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K16/00—Arrangements in connection with power supply of propulsion units in vehicles from forces of nature, e.g. sun or wind
- B60K2016/003—Arrangements in connection with power supply of propulsion units in vehicles from forces of nature, e.g. sun or wind solar power driven
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K16/00—Arrangements in connection with power supply of propulsion units in vehicles from forces of nature, e.g. sun or wind
- B60K2016/006—Arrangements in connection with power supply of propulsion units in vehicles from forces of nature, e.g. sun or wind wind power driven
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K3/00—Arrangement or mounting of steam or gaseous-pressure propulsion units
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/90—Mounting on supporting structures or systems
- F05B2240/94—Mounting on supporting structures or systems on a movable wheeled structure
- F05B2240/941—Mounting on supporting structures or systems on a movable wheeled structure which is a land vehicle
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/90—Energy harvesting concepts as power supply for auxiliaries' energy consumption, e.g. photovoltaic sun-roof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
機械的負荷の状態が変化してもほぼ一定の回転速度で機械エネルギィを出力するように構成した駆動エンジンを用いたハイブリッドエネルギィ変換システムが記載されている。この機械エネルギィを用いて、駆動エンジンに機械的に連結した発電機を回転させる。次いで、発電機からの電気エネルギィ出力を用いて機械的負荷に連結した電気モータに電力を供給する。
【選択図】図1
【選択図】図1
Description
関連出願とのクロスリファレンス
本出願は、2008年9月26日に出願した本出願人の継続中の米国暫定出願第61/100,521号の35USC§119(e)に基づく利益と優先権を主張する非暫定出願である。本出願は、2007年4月20日に出願した、失効US暫定出願第60/913,245号にも関連する。上述の暫定出願は、全体を引用することによりここに完全に記載されているように、組み込まれている。
本出願は、2008年9月26日に出願した本出願人の継続中の米国暫定出願第61/100,521号の35USC§119(e)に基づく利益と優先権を主張する非暫定出願である。本出願は、2007年4月20日に出願した、失効US暫定出願第60/913,245号にも関連する。上述の暫定出願は、全体を引用することによりここに完全に記載されているように、組み込まれている。
発明の関連分野
本発明の実施例は、一般的にエネルギィ変換システムに関し、特に、推進及びその他の実装に適したエネルギィ変換システムに関する。
本発明の実施例は、一般的にエネルギィ変換システムに関し、特に、推進及びその他の実装に適したエネルギィ変換システムに関する。
従来のエネルギィ変換システムは、一般的に、化学エネルギィを機械エネルギィに変換する化石燃料エンジンに依存している。化石燃料に含まれる化学エネルギィを放出するには、制御された条件のもとで、通常燃焼チャンバ内で燃料を燃焼させる。燃焼プロセスは、化石燃料に酸素を結合させる空気燃料混合物に依存しており、熱と圧力として解放して、使用に適した機械エネルギィに化学エネルギィを変換する。化石燃料を用いたエネルギィ変換には、様々な不利益がある。限定するものではないが、2、3例をあげると、この不利益には化学エネルギィから機械エネルギィへの変換効率が比較的低いこと、毒性のある化学副産物が生じること、温室効果ガスが生じること、が含まれる。
容易に入手できる化石燃料の供給量が減少しているので、化石燃料の単独使用に代わるものが求められている。たとえば化石燃料は、スモッグと温室効果ガス生成の主な引き金となる自動車に広く用いられている。スモッグや温室効果ガスの発生及び化石燃料使用への依存を低減するために、電気エネルギィを機械エネルギィに変換するハイブリッド推進システムが開発されている。ハイブリッド推進システムは、より大きなエネルギィ変換効率を提供して、毒性のある副産物と温室効果ガスの放出を非常に少ないものにしている。
従って、様々な車輛及びその他の実装に適用可能なハイブリッドエネルギィ変換システムが強く望まれており、非輸送的必要性と地球環境保護のために、入手可能な化石燃料埋蔵量を蓄積する必要がある。
ハイブリッドエネルギィ変換システムが記載されており、このシステムは、機械的負荷条件が変化してもほぼ均一な回転速度で機械エネルギィを出力するように構成された駆動エンジンを使用している。この機械エネルギィは、駆動エンジンに機械的に連結した発電機のロータを回転させるのに使用される。発電機のロータを回転させるのに使用する駆動エンジンは、どのようなタイプのものでも良い。限定するものではなく、例示すると、スチームエンジン、電気モータ、内燃機関、風力タービン、タービンエンジン、圧縮空気機関、または水力機関を用いて特別な設計目標を達成することができる。
発電機は、駆動エンジンによって回転するロータに半径方向に均一に固定した希土類磁石をいくつか使用して、発電機のステータ巻線に電気エネルギィ流を誘導している。希土類磁石は、通常ネオジムまたはサマリウムの合金から構成される。各希土類磁石は、少なくとも5,000ガウスの表面場を作る。発電機から出力する電気エネルギィは、通常10キロワットであるが、特別な設計目標に対応するために、この出力より小さくあるいは大きく縮小拡大することができる。
次いで、発電機からの電気エネルギィ出力を使用して、ほぼ均一な機械的負荷で動作する電気モータに電力を供給する。電気モータのタイプは、直流直巻モータ、永久磁石直流モータ、あるいは、三相交流誘導モータであってもよい。
電気エネルギィ蓄積ユニットは、発電機の出力に並列に接続されている。電気エネルギィ蓄積ユニットは、電気モータの電気エネルギィの需要が発電機からの電気エネルギィ出力を超える場合の、一時的な電気エネルギィ不足を補償するのに十分な電気エネルギィを貯蔵するように構成された容量性エネルギィ蓄積セルを含む。この電気エネルギィ蓄積ユニットは、また、一又はそれ以上の蓄電池を具えていても良い。電気エネルギィの発生が電気モータの電気エネルギィ需要を超える場合、電気エネルギィ蓄積ユニットを発電機によって充電することができる。電気エネルギィ蓄積ユニットの充電は、通常、機械的負荷条件が下がっている間に生じる。
発電機及び/又は電気エネルギィ蓄積ユニットから電動モータへの電気エネルギィ流を調整する電気コントローラが設けられている。電気エネルギィ蓄積ユニットへの及び電気エネルギィ蓄積ユニットからの電気エネルギィ流を調整する整流装置を設けても良い。この整流装置は、電気エネルギィ蓄積ユニットの充放電率を制御する。整流装置は、発電機、電気エネルギィ蓄積ユニット、又は電気コントローラの回路に組み込むことができる。
使用する電気モータのタイプによっては、ハイブリッドエネルギィ変換システムが、三相交流誘導モータへ交流を提供するように構成した直流−交流インバータを具えていても良い。
本発明の特徴と利点は、図面を参照して考えると以下の詳細な説明から明らかになる。可能な場合は、同様の特徴、エレメント、構成要素あるいはサブシステムに同じ参照番号と参照符号を付している。破線で示す構成要素は、追加装置あるいは発明の環境を示すことを意図している。特許請求の範囲に基本的に定義されている本発明の実施例の真の範囲及び精神から外れることなく、様々な実施例に変更と改良を行うことができることを意図している。
図1は、例示的な実施例によるハイブリッドエネルギィ変換システムの全体を示す図である。図1Aは、例示的な実施例による発電機の全体を示す図である。
図2は、例示的な実施例によるハイブリッドエネルギィ変換システムの車輛への実装を示す図である。
図3Aは、例示的な実施例によるハイブリッドエネルギィ変換システムのモータボートへの実装を示す図である。図3Bは、例示的な実施例によるハイブリッドエネルギィ変換システムのモータボートへの別の実装を示す図である。
図4Aは、例示的実施例によるハイブリッドエネルギィ変換システムの固定した実装を示す図である。図4Bは、例示的実施例によるハイブリッドエネルギィ変換システムの別の固定した実装を示す図である。
機械的負荷条件が変化しても、ほぼ均一な回転速度で機械エネルギィを出力するように構成された駆動エンジンを使用するハイブリッドエネルギィ変換システムが記載されている。この機械エネルギィを用いて、駆動エンジンに機械的に連結された発電機のロータを回転させる。
図1を参照すると、例示的な実施例によるハイブリッドエネルギィ変換システムの全体図が記載されている。一実施例においては、発電機10のロータ10bに機械的に連結された駆動エンジン5が示されている。駆動エンジン5を用いて、発電機10のロータ10bを回転させる。発電機10のロータ10bを回転させる駆動エンジン5は、どのようなタイプのエンジンでも良い。限定ではなく例示として、スチームエンジン、電気モータ、内燃機関、風力タービン、タービンエンジン、圧縮空気機関、または水力機関を用いて、特別な設計目的を達成することができる。駆動エンジン5は、発電機10が全出力容量で稼働する場合にほぼ一定の回転速度で稼働するように構成されている。典型的な4気筒4サイクル内燃エンジン用では、通常、回転速度が1分当たり約3,000回転である。駆動エンジン5の実際の回転速度を変えて、その他の駆動エンジンの回転に適用する及び/又はこの回転を最適化することができる。電動機10のロータ10bを回転させるのに用いる駆動エンジン5の選択には、燃費、エンジンのデューティサイクル、エンジン効率及び所望しない燃焼副産物の生成の最小化を考慮するべきである。
発電機10は更に、複数の固定子巻線10aと、ロータ10bに固定した複数の希土類磁石10cとを具える。固定子巻線10aは、車輛推進実装に使用する場合、少なくとも100アンペアの電流を連続的に流すような累積的寸法になっている。固定子巻線10aのワイヤゲージは、直流というよりは三相交流に基づいて寸法が決められており、従って、発電機10全体の重量とコストが低減される。
希土類磁石10cは、駆動エンジン5によってロータ10bが回転すると発電機10の固定子巻線10aに電気エネルギィ流(電流)を誘導するように構成されている。希土類磁石10cは、使用した直流磁界コイルに代わって、現在の車輛オルタネータに電磁石を形成する。このように、希土類磁石10cを使用することによって、発電機10を自励式にすることができる。
一実施例では、誘導された電気エネルギィ流を複数の整流装置10dで整流して、内部で発生した三相交流(AC)を直流(DC)に変換する。この整流装置の配置は、現在のオルタネータの設計で誘導する構成と同様であり、車輛推進実装用に連続的に100アンペアを出力するような寸法となっている。発電機の出力電圧は、通常100−150ボルトDCである。
発電機10からの電気エネルギィ出力は、電気コントローラ25によって調整される。電気コントローラ25は、電気モータ40への電気エネルギィ流を調整して、機械的負荷45を駆動する。一実施例では、電気コントローラ25にスロットル30が電気的に接続されている。スロットル30は、電気コントローラ25から電気モータ40への電気エネルギィ流をユーザが制御できるように構成されている。スロットル30は、電気モータ40への電気エネルギィを制御するためのアクセル、レバーまたはダイアルとして構成されている。好適な商業的に製造されたコントローラは、Cloud Electric Veicles,204 Ellison St.,Clarkesvill,GA 30523(例えば、Controller Curtis 1231C−8601),Kelly Controllers,www.kellycontroller.com(例えば、kdh14650b); EV Sources LLC,695 West 1725 N,Logan,UT84321(例えば、Zilla Z1K)から入手可能である。商業的に製造された電気コントローラのほとんどがコンピュータ通信インターフェース(例えば、RS−232C)を具えており、これによって、様々な電気制御パラメータの設定及び/又は稼働中の様々なコントローラ機能の自動制御が可能になる。
電気モータ40は、直流直巻モータ、永久磁石DCモータ、あるいは三相AC誘導モータであっても良い。車輛実装用には、電気モータは100−150ボルトの電圧範囲で作動する。三相AC誘導モータを使用する実施例では、インバータ35を設けて、発電機10からの整流したDC電圧出力を三相ACに変換する。好適な商業的に製造されたインバータは、Metric Mind Corporation,9808 SE Derek Court,Happy Valley,OR 97086から入手可能である。三相AC誘導モータを使用することの利点の一つは、車輛実装において回生制動を提供できることであり、これによって、車輛のブレーキングの間にAC誘導電気モータ40が補助発電機として動作する。三相AC誘導モータを使用するもう一つの利点は、電気エネルギィを電気モータ40に伝達するのに必要なワイヤゲージを少なくできることである。
好適な商業的に製造されたモータは、D&D Motor Systems,Inc.,215 Park Avenue,Syracuse,NY 13204(例えば、ES−31B,ES−63); Cloud Electric Vehicles,204 Ellison St,Clarkesville,GA 30523(例えば、高水準DC FB1−4001A); EV Source LLC,695 West 1725 N,Logan,UT 84321(例えば、TransWarp 9)から入手可能である。車輛実装用には、一般的に10−100馬力(HP)の範囲の電気モータ40で十分である。
一実施例では、電気エネルギィ蓄積ユニット20が、発電機10と電気モータ40に電気的に並列に接続されている。電気エネルギィ蓄積ユニット20は、発電機10の電気エネルギィ出力容量が一次的に超過した場合に電気モータ40に追加の電気エネルギィを提供する。整流装置15が、電気エネルギィ蓄積ユニット20と平衡に接続されており、電気エネルギィ蓄積ユニット20からの充放電を調整している。整流装置15は、発電機10、電気エネルギィ蓄積ユニット20、あるいは電気コントローラ25に関連する回路に直接的に組み込むことができる。好適な商業的に製造された整流装置は、American power Design,Inc.,3 Industrial Drive,Windham,NH 03087から入手可能である。
一実施例では、電気エネルギィ蓄積ユニット20が、容量性ストレージ20aとして構成されている。別の実施例では、電気エネルギィ蓄積ユニット20は、更に、電池ストレージ20bを具えており、これが容量性ストレージ20aと並列にワイヤ接続されている。好適な商業的に入手可能な電気エネルギィ蓄積ユニットは、Xstatic Corporation,LLC,9540 West US 84,Newton,AL 36352(例えば、BATCAP 2000); Maxwell Technologies,9244 Balboa Avenue,San Diego,CA 92123 (例えば、BoostCap HTM シリーズ)によって製造されている。車輛実装用には、電気エネルギィ蓄積ユニット20は、少なくとも25キロワットのピーク電気エネルギィを提供する必要がある。
一実施例では、発電機10は、100−150アンペアの連続電流定格で100−150ボルトDCを出力するように構成されている(22.5kW)。しかしながら、上述したように、発電機10の寸法の選択は、機械的負荷45によって生じる予測需要によって決まる。ハイブリッド電気エネルギィ変換システムを構成する様々な構成要素を特別な設計目的に合うように拡大縮小することは当業者には自明である。
一実施例では、希土類磁石10cは、ネオジムまたはサマリウムのいずれかの金属合金でできており、少なくとも5,000ガウスの表面磁場強度を発生する。希土類磁石10cは、締結具を用いてロータに固定されている。各希土類磁石10cは、オーステナイトのクラッディング又はコーティングを具えており、より脆い希土類合金を保護している。
一実施例では、ロータ10bを形成するシャフト上に半径方向に14個の希土類磁石10cが均一に配置されている。希土類磁石10cの数を変えて特別な設計目的に合わせることは当業者には自明である。
特別な設計目的に合わせる必要がある場合、図1に示す基本ハイブリッドエネルギィ変換システムに並列に、一又はそれ以上の追加の発電機10、電気エネルギィ蓄積ユニット20、電気コントローラ25、及び/又は電気モータ40を設けるようにしても良い。同様に、特別な設計目的に合わせて、複数セットの希土類磁石10cを共通ロータ10bと複数の並列ステータ10aに取り付けた発電機10でできた連動構成を設けるようにしても良い。発電機10の連動構成の一例が図1Aに示されている。より少ないあるいはより多いロータとステータアッセンブリを提供して特別な設計目的に合わせることは、当業者には自明である。
図2を参照すると、ハイブリッドエネルギィ変換システムの車輛実装が例示的実施例に基づいて記載されている。一実施例では、内燃機関5を用いて発電機10を回転させている。発電機10からの電気エネルギィ出力は、電気コントローラ25を介して供給される。電気エネルギィ流は電気コントローラ25によって調整されており、ここではアクセルとして構成されているスロットル30が設けられている。車輛200の運転者は、アクセルによって電気モータ40への電気エネルギィ流を制御することができる。内燃エンジン5の馬力は、機械的負荷が全開のときに発電機10のロータ10b(図1)を回転させるのに必要な馬力と同じか、あるいはそれより大きくなくてはならない。
この車輛の実施例では、電気モータ40がトランスミッション205に機械的に連結されており、電気モータ40の機械エネルギィ出力を車輛の機械的負荷(車輪)45に伝達している。トランスミッション205は、自動車の標準的なマニュアルあるいはオートマティックトランスミッションである。代替的に、現在トヨタ、ホンダ、マツダ、フォード、GMC、BMW、及びダイムラークライスラーによって製造されている無段変速機を使用することもできる。
一実施例では、内燃エンジン5を、別のタイプの駆動エンジンで置き換えてもよい。例えば、電気モータ(図示せず)を、電気エネルギィ蓄積ユニット20を維持する充電用電源を設けている車輛実装に使用することができる。この例では、ソーラーパネルアレイ210を設けて、電気エネルギィ蓄積ユニット20を充電し、維持することができる。
電気エネルギィ蓄積ユニット20の配置は、車輛200の後部に任意に示されている。ハイブリッドエネルギィ変換システムの構成部品の物理的な配置を、特別な設計目的に合わせて変えることは当業者には自明である。
図3A及び3Bを参照すると、例示的実施例によるハイブリッドエネルギィ変換システムのモータボート実装が記載されている。この実施例では、内燃エンジン5を用いたハイブリッドエネルギィ変換システムによって、通常のファンベルト構成によって発電機10のロータ10bを回転させている。一実施例では、発電機10からの電気エネルギィ出力が、上述したように、電気コントローラ25を介して供給されている。電気エネルギィ流は、電気コントローラ25によって制御されており、ここではレバー30として構成されているスロットル30が設けられている。モータボート300の運転者は、レバー30によって電気モータ40への電気エネルギィ流を制御して、モータボートの速度を制御することができる。
モータボートの実施例では、電気モータ40がトランスミッション305に機械的に連結されており、電気モータ40によって提供される機械エネルギィを機械的負荷45に伝達する。図3Aでは、機械的負荷45がモータボート300を推進させるプロペラである。図3Bでは、機械的負荷45がジェット水力エンジンであり、高圧ウオータージェットを放出することによってモータボート300を推進する。プロペラ45(図3A)またはジェットドライブ45(図3B)を駆動するシャフトに電気モータ40が直接連結されている直接駆動実装においては、トランスミッション305を選択的なものにできることは当業者には自明である。
図4A及び4Bを参照すると、例示的実施例によるハイブリッドエネルギィ変換システムの固定実装が示されている。図1に示すハイブリッドエネルギィ変換システム(例えば電気エネルギィ蓄積ユニット20、電気コントローラ25、電気モータ40)の主な構成部品は、ブロック100に含まれていると考えるべきである。
一実施例では、駆動エンジン5がタービンエンジンとして構成されている。タービンエンジンは、例えばポンピング及び/又は注水の実装など、機械的負荷45を駆動するのに必要な機械エネルギィがほぼ一定に維持される実装に好適であると考えられる。図4Bでは、風力タービンを駆動エンジン5として用いて、発電機10のロータ10bを回転させている。一実施例では、トランスミッション405を用いて、風力タービン5で発生した機械エネルギィを発電機10に伝達するようにしても良い。代替的に、風力タービン5を用いて、モータ−発電機セット(図示せず)に電力を供給して、発電機10のロータ10bを回転させるのに使用しても良い。
上述した例示的実施例は、図解及び説明として提供されている。これらは、様々な発明の実施例を上述した詳細な形と構造に限定することを意図するものではない。特に、発電機10、整流装置15、電気エネルギィ蓄積ユニット20(図1)、電気コントローラ25(図1)、又は電気モータ40(図1)を具えるハイブリッドエネルギィ変換システムの互換性のある部品を用いて、機能的実装を行うことは意図されている。特別な設計目的に合わせて、特定の部品又は部品型、あるいは特定の数の同様の部品を配置するための特別な限定は意図していない。上述の教示に照らして、その他の変形例及び実施例も可能であり、詳細な説明は発明の実施例の範囲を制限することを意図するものではなく、むしろ特許請求の範囲によって制限を受ける。
Claims (20)
- ハイブリッドエネルギィ変換システムにおいて:
機械的負荷の状態が変化してもほぼ均一の回転速度で機械エネルギィを出力するように構成された駆動エンジンと;
前記駆動エンジンに機械的に連結された発電機であって、当該発電機のロータに固定した複数の希土類磁石を具え、当該複数の希土類磁石が、前記ロータが前記駆動エンジンによって回転するときにほぼ均一な機械的負荷の下で電気モータに動力を供給するのに十分な電気エネルギィ流を前記発電機のステータに誘導するように構成されている、発電機と;
前記発電機の出力に並列に機械的に連結された電気エネルギィ蓄積ユニットであって、前記発電機からの電気エネルギィ出力の不足分の少なくとも一部を補償するのに十分な電気エネルギィ蓄積能力を提供するように構成された容量性エネルギィ蓄積セルを有する電気エネルギィ蓄積ユニットと;
前記発電機の出力と前記電気エネルギィ蓄積ユニットに並列に電気的に接続された電気コントローラであって、前記電気モータへの電気エネルギィ流を制御するように構成された電気コントローラと;
を具えることを特徴とするハイブリッドエネルギィ変換システム。 - 請求項1に記載のハイブリッドエネルギィ変換システムにおいて、前記駆動エンジンが、スチームエンジン、電気モータ、内燃機関、風力タービン、タービンエンジン、圧縮空気機関、及び水力機関からなる群から選択されることを特徴とするハイブリッドエネルギィ変換システム。
- 請求項1に記載のハイブリッドエネルギィ変換システムにおいて、前記複数の希土類磁石がネオジムまたはサマリウムの合金でできていることを特徴とするハイブリッドエネルギィ変換システム。
- 請求項1に記載のハイブリッドエネルギィ変換システムにおいて、前記電気エネルギィ蓄積ユニットが、更に、一又はそれ以上の電池を具えることを特徴とするハイブリッドエネルギィ変換システム。
- 請求項1に記載のハイブリッドエネルギィ変換システムにおいて、前記電気エネルギィ蓄積ユニットを、機械的負荷の状態が減少する間に前記発電機によって発生する過剰電気エネルギィを用いて充電することを特徴とするハイブリッドエネルギィ変換システム。
- 請求項5に記載のハイブリッドエネルギィ変換システムが更に、前記電気エネルギィ蓄積ユニットへおよび前記電気エネルギィ蓄積ユニットからの電気エネルギィ流を調整する電気レギュレータを具えることを特徴とするハイブリッドエネルギィ変換システム。
- 請求項6に記載のハイブリッドエネルギィ変換システムにおいて、前記電気レギュレータが、前記機械的負荷の状態の変化に依存して、前記電気エネルギィ蓄積ユニットへおよび前記電気エネルギィ蓄積ユニットからの電気エネルギィの充放電率を調整することを特徴とするハイブリッドエネルギィ変換システム。
- 請求項1に記載のハイブリッドエネルギィ変換システムにおいて、前記電気モータが、直流直巻モータ、永久磁石直流モータ、及び三相交流誘導モータからなる群から選択されることを特徴とするハイブリッドエネルギィ変換システム。
- 請求項8に記載のハイブリッドエネルギィ変換システムが更に、前記三相交流誘導モータに十分な電気エネルギィを提供するように構成された直流−交流インバータを具えることを特徴とするハイブリッドエネルギィ変換システム。
- 請求項1に記載のハイブリッドエネルギィ変換システムにおいて、前記発電機が少なくとも10キロワットの電気エネルギィ出力容量を有することを特徴とするハイブリッドエネルギィ変換システム。
- 請求項1に記載のハイブリッドエネルギィ変換システムにおいて、前記希土類磁石の各々が、少なくとも5,000ガウスの表面場を発生することを特徴とするハイブリッドエネルギィ変換システム。
- ハイブリッドエネルギィ変換システムにおいて:
機械的負荷の状態が変化してもほぼ一定の回転速度で機械エネルギィを出力するように構成した内燃機関と;
前記内燃機関に機械的に連結された発電機であって、複数の希土類磁石が当該発電機のロータに固定されており、前記ロータが前記内燃機関によって回転するときにほぼ均一な機械的負荷状態で稼働する電気モータに動力を供給するのに十分な電気エネルギィ流を前記発電機のステータに誘導するように構成されている、発電機と;
前記発電機の出力に並列に電気的に接続された電気エネルギィ蓄積ユニットであって、前記電気モータが機械的負荷状態が変化しているときに、前記発電機からの電気エネルギィ出力の不足分の少なくとも一部を補償するのに十分な電気エネルギィ蓄積能力を提供するように構成された容量性エネルギィ蓄積セルを有する電気エネルギィ蓄積ユニットと;
前記発電機の出力と前記電気エネルギィ蓄積ユニットに並列に電気的に接続された電気コントローラであって、前記電気モータへの電気エネルギィ流を制御するように構成された電気コントローラと;
を具え、
前記電気モータが機械エネルギィを機械的負荷に出力するように構成されていることを特徴とするハイブリッドエネルギィ変換システム。 - 請求項12に記載のハイブリッドエネルギィ変換システムにおいて、前記機械的負荷が、ホイール、プロペラ、又はジェットノズルを具えることを特徴とするハイブリッドエネルギィ変換システム。
- 請求項13に記載のハイブリッドエネルギィ変換システムにおいて、前記機械的負荷が、更にトランスミッションを具えることを特徴とするハイブリッドエネルギィ変換システム。
- 請求項12に記載のハイブリッドエネルギィ変換システムにおいて、前記電気エネルギィ蓄積ユニットが、少なくとも25キロワットにピーク電力を出力するように構成されていることを特徴とするハイブリッドエネルギィ変換システム。
- 請求項12に記載のハイブリッドエネルギィ変換システムにおいて、前記電気モータが、少なくとも20馬力を出力するように構成されていることを特徴とするハイブリッドエネルギィ変換システム。
- ハイブリッドエネルギィ変換システムにおいて:
機械的負荷の状態が変化してもほぼ一定の回転速度で機械エネルギィを出力するように構成した内燃機関と;
前記内燃機関に機械的に連結された発電機であって、複数のネオジム合金の磁石が当該発電機のロータに固定されており、前記ロータが前記内燃機関によって回転するときにほぼ均一な機械的負荷状態で稼働する電気モータに動力を供給するのに十分な電気エネルギィ流を前記発電機のステータに誘導するように構成されている、発電機と;
前記発電機の出力に並列に電気的に接続された電気エネルギィ蓄積ユニットであって、前記電気モータが機械的負荷状態が変化しているときに、前記発電機からの電気エネルギィ出力の不足分の少なくとも一部を補償するのに十分な電気エネルギィ蓄積能力を提供するように構成された容量性エネルギィ蓄積セルを有する電気エネルギィ蓄積ユニットと;
前記発電機の出力と前記電気エネルギィ蓄積ユニットに並列に電気的に接続された電気コントローラであって、前記電気モータへの電気エネルギィ流を制御するように構成された電気コントローラと;
車輛の少なくとも一のホイールに前記電気モータからの機械的出力を伝達するように構成された、前記電気モータに機械的に連結されたトランスミッションと;
を具えることを特徴とするハイブリッドエネルギィ変換システム。 - 請求項17に記載のハイブリッドエネルギィ変換システムにおいて、前記発電機が少なくとも14個のネオジムまたはサマリウム合金の磁石を具えることを特徴とするハイブリッドエネルギィ変換システム。
- 請求項17に記載のハイブリッドエネルギィ変換システムにおいて、前記電気モータが、直流直巻モータ、永久磁石直流モータ、及び三相交流誘導モータからなる群から選択されることを特徴とするハイブリッドエネルギィ変換システム。
- 請求項17に記載のハイブリッドエネルギィ変換システムにおいて、前記電気エネルギィ蓄積ユニットが、少なくとも25キロワットのピーク電力を出力するように構成されていることを特徴とするハイブリッドエネルギィ変換システム。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10052108P | 2008-09-26 | 2008-09-26 | |
US61/100,521 | 2008-09-26 | ||
PCT/US2009/031921 WO2010036384A1 (en) | 2008-09-26 | 2009-01-24 | Hybrid energy conversion system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012503970A true JP2012503970A (ja) | 2012-02-09 |
Family
ID=42060030
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011529035A Pending JP2012503970A (ja) | 2008-09-26 | 2009-01-24 | ハイブリッドエネルギィ変換システム |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20110169273A1 (ja) |
EP (1) | EP2362840A1 (ja) |
JP (1) | JP2012503970A (ja) |
KR (1) | KR20110086001A (ja) |
CN (1) | CN102186694A (ja) |
AU (1) | AU2009297046A1 (ja) |
CA (1) | CA2739335A1 (ja) |
IL (1) | IL211923A0 (ja) |
MX (1) | MX2011003210A (ja) |
WO (1) | WO2010036384A1 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8618683B2 (en) * | 2011-08-10 | 2013-12-31 | Jose Diaz | Electrical generator system for capturing wind energy on a moving vehicle |
CN104821610B (zh) * | 2015-05-14 | 2017-04-12 | 西北工业大学 | 基于双超级电容器模组的三级式高可靠性再生能量控制方法及装置 |
EP3251749A1 (de) * | 2016-06-01 | 2017-12-06 | Manuel Lindner | Mobile abfallzerkleinerungsvorrichtung mit seriellem hybridantrieb |
PL3251750T3 (pl) * | 2016-06-01 | 2019-07-31 | Manuel Lindner | Stacjonarne urządzenie do rozdrabniania odpadów z zasobnikiem energii |
RU2626419C1 (ru) * | 2016-06-22 | 2017-07-27 | Александр Абрамович Часовской | Двигательное устройство |
CN108263219B (zh) * | 2016-12-30 | 2021-03-19 | 长城汽车股份有限公司 | 车辆的控制方法、系统及车辆 |
US10807729B2 (en) * | 2017-05-17 | 2020-10-20 | General Electric Company | Propulsion system for an aircraft |
WO2020170261A1 (en) * | 2019-02-23 | 2020-08-27 | Ravibabu Meruva | Fuel engine-electro drive system and method for road transport vehicles |
Family Cites Families (72)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5142285B1 (ja) * | 1969-10-09 | 1976-11-15 | ||
US3650345A (en) * | 1969-12-09 | 1972-03-21 | Michel N Yardney | Control system for alternately battery-operated and engine-powered vehicle |
US3791473A (en) * | 1972-09-21 | 1974-02-12 | Petro Electric Motors Ltd | Hybrid power train |
US4223255A (en) * | 1977-10-28 | 1980-09-16 | Goldman Gary S | Electric wheel |
DE2943554A1 (de) * | 1979-10-27 | 1981-05-07 | Volkswagenwerk Ag | Hybrid-antrieb fuer ein fahrzeug, insbesondere kraftfahrzeug |
FR2514965B1 (fr) * | 1981-10-19 | 1985-11-29 | Lorraine Inst Nat Polytech | Machine electrique synchrone a inducteur supraconducteur |
US4728840A (en) * | 1987-03-16 | 1988-03-01 | Westinghouse Electric Corp. | Water-cooled AC and DC motor-generator set on a common shaft with series cooling flow path |
DE3941474A1 (de) * | 1989-12-15 | 1991-06-20 | Bosch Gmbh Robert | Fluessigkeitsgekuehlter elektrischer generator |
US5334899A (en) * | 1991-09-30 | 1994-08-02 | Dymytro Skybyk | Polyphase brushless DC and AC synchronous machines |
JP3044880B2 (ja) * | 1991-11-22 | 2000-05-22 | トヨタ自動車株式会社 | シリーズハイブリッド車の駆動制御装置 |
WO1993023263A1 (en) * | 1992-05-08 | 1993-11-25 | Field Bruce F | Electric hybrid vehicle |
JPH06225403A (ja) * | 1993-01-25 | 1994-08-12 | Toyota Motor Corp | ハイブリッド型電気自動車の制御装置 |
US5345154A (en) * | 1993-02-26 | 1994-09-06 | General Electric Company | Electric continuously variable transmission and controls for operation of a heat engine in a closed-loop power-control mode |
JP3094745B2 (ja) * | 1993-09-24 | 2000-10-03 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車の発電制御装置 |
US5744895A (en) * | 1995-01-31 | 1998-04-28 | Nippondenso Co., Ltd. | System for driving electric vehicles |
JPH08289407A (ja) * | 1995-02-13 | 1996-11-01 | Nippon Soken Inc | ハイブリッド車の発電制御装置 |
US6054844A (en) * | 1998-04-21 | 2000-04-25 | The Regents Of The University Of California | Control method and apparatus for internal combustion engine electric hybrid vehicles |
US6847189B2 (en) * | 1995-05-31 | 2005-01-25 | The Regents Of The University Of California | Method for controlling the operating characteristics of a hybrid electric vehicle |
US5841201A (en) * | 1996-02-29 | 1998-11-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hybrid vehicle drive system having a drive mode using both engine and electric motor |
DE19633194C2 (de) * | 1996-08-17 | 1998-09-17 | Daimler Benz Ag | Serieller Hybridantrieb, insbesondere für ein Kraftfahrzeug |
US5990590A (en) * | 1996-09-10 | 1999-11-23 | Precise Power Corporation | Versatile AC dynamo-electric machine |
US6132186A (en) * | 1997-08-06 | 2000-10-17 | Shurflo Pump Manufacturing Co. | Impeller pump driven by a dynamo electric machine having a stator comprised of a mass of metal particles |
JP3454101B2 (ja) * | 1997-09-05 | 2003-10-06 | 日産自動車株式会社 | 電気自動車の発電制御装置 |
JP3172490B2 (ja) * | 1998-05-18 | 2001-06-04 | 株式会社日立製作所 | ハイブリッド車 |
DE19919908B4 (de) * | 1999-04-30 | 2004-09-23 | Asf Thomas Industries Gmbh | Membranpumpe mit einer durch die Membrane gesteuerten Einlaßöffnung |
JP3540209B2 (ja) * | 1999-08-25 | 2004-07-07 | 本田技研工業株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置 |
JP3654074B2 (ja) * | 1999-08-27 | 2005-06-02 | トヨタ自動車株式会社 | 複数の原動機を備えた車両の制御装置 |
JP3468726B2 (ja) * | 1999-09-01 | 2003-11-17 | 株式会社日立製作所 | ハイブリッド車及び回転電機 |
US6825575B1 (en) * | 1999-09-28 | 2004-11-30 | Borealis Technical Limited | Electronically controlled engine generator set |
JP3568840B2 (ja) * | 1999-10-13 | 2004-09-22 | 本田技研工業株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置 |
US6242873B1 (en) * | 2000-01-31 | 2001-06-05 | Azure Dynamics Inc. | Method and apparatus for adaptive hybrid vehicle control |
JP2001227374A (ja) * | 2000-02-16 | 2001-08-24 | Mitsubishi Motors Corp | ハイブリッド電気自動車の暖機制御装置 |
US6724100B1 (en) * | 2000-09-08 | 2004-04-20 | Ford Motor Company | HEV charger/generator unit |
JP4269544B2 (ja) * | 2000-09-14 | 2009-05-27 | 株式会社デンソー | 複数ロータ型同期機 |
US6570289B1 (en) * | 2000-10-02 | 2003-05-27 | Visteon Global Technologies, Inc. | Low noise automotive alternator |
US6543565B1 (en) * | 2000-11-10 | 2003-04-08 | Ford Motor Company | Method and system for collecting regenerative braking energy in a parallel hybrid electric vehicle |
JP3624831B2 (ja) * | 2000-12-28 | 2005-03-02 | 株式会社デンソー | 車両用電源装置及びエンジン駆動規制支援装置 |
US6483198B2 (en) * | 2001-01-19 | 2002-11-19 | Transportation Techniques Llc | Hybrid electric vehicle having a selective zero emission mode, and method of selectively operating the zero emission mode |
JP4013487B2 (ja) * | 2001-02-28 | 2007-11-28 | 株式会社日立製作所 | 回転電機及びそれを搭載した車両 |
JP3580260B2 (ja) * | 2001-03-01 | 2004-10-20 | 日産自動車株式会社 | 車両の制御装置 |
US6579078B2 (en) * | 2001-04-23 | 2003-06-17 | Elliott Turbomachinery Co., Inc. | Multi-stage centrifugal compressor driven by integral high speed motor |
JP3539406B2 (ja) * | 2001-06-25 | 2004-07-07 | 日産自動車株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置 |
US6581705B2 (en) * | 2001-06-29 | 2003-06-24 | Ford Global Technologies, Llc | Method for starting an engine in a parallel hybrid electric vehicle |
US6688411B2 (en) * | 2001-11-09 | 2004-02-10 | Ford Global Technologies, Llc | Hybrid electric vehicle and a method for operating a hybrid electric vehicle |
US7302320B2 (en) * | 2001-12-21 | 2007-11-27 | Oshkosh Truck Corporation | Failure mode operation for an electric vehicle |
JP3874344B2 (ja) * | 2002-01-17 | 2007-01-31 | 株式会社小松製作所 | ハイブリッド電源システム |
US6901751B2 (en) * | 2002-02-01 | 2005-06-07 | Cummins, Inc. | System for controlling particulate filter temperature |
US6877578B2 (en) * | 2002-09-12 | 2005-04-12 | Visteon Global Technologies, Inc. | Multi-axle vehicle drive system |
US7196430B2 (en) * | 2003-02-12 | 2007-03-27 | Tai-Her Yang | Partial-powered series hybrid driving system |
US20040207279A1 (en) * | 2003-04-15 | 2004-10-21 | Godfrey Carl Larue | Electromagnetic motor employing multiple rotors |
WO2005008860A2 (en) * | 2003-07-10 | 2005-01-27 | Magnetic Applications Inc. | Compact high power alternator |
US7318787B2 (en) * | 2004-07-01 | 2008-01-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device for vehicular drive system |
US7285869B2 (en) * | 2004-07-29 | 2007-10-23 | Ford Global Technologies, Llc | Method for estimating engine power in a hybrid electric vehicle powertrain |
US20070068712A1 (en) * | 2005-09-23 | 2007-03-29 | Carnahan Eric S | Hybrid Electric Vehicle |
US7448458B2 (en) * | 2005-10-04 | 2008-11-11 | John Fred Meyer | Electric vehicle reaction drive |
US7572201B2 (en) * | 2005-10-20 | 2009-08-11 | Ford Global Technologies, Llc | Electric hybrid powertrain system |
JP4489002B2 (ja) * | 2005-10-26 | 2010-06-23 | 三菱電機株式会社 | ハイブリッド励磁回転電機、及びハイブリッド励磁回転電機を備えた車両 |
JP4217916B2 (ja) * | 2006-02-15 | 2009-02-04 | 三菱ふそうトラック・バス株式会社 | ハイブリッド電気自動車の制御装置 |
JP4386451B2 (ja) * | 2006-03-06 | 2009-12-16 | 株式会社日立製作所 | 電動車両の制御装置 |
US7576507B2 (en) * | 2007-02-14 | 2009-08-18 | Mcvickers Jack C | Motor battery systems |
US20100101879A1 (en) * | 2007-02-14 | 2010-04-29 | Mcvickers Jack C | Motor Battery Systems |
US8028778B2 (en) * | 2007-12-27 | 2011-10-04 | Byd Co. Ltd. | Hybrid vehicle having torsional coupling between engine assembly and motor-generator |
JP2009219331A (ja) * | 2008-03-13 | 2009-09-24 | Hitachi Ltd | 永久磁石式ジェネレータとそれを用いたハイブリッド車両 |
JP5206130B2 (ja) * | 2008-06-05 | 2013-06-12 | 三菱電機株式会社 | コイル界磁式同期モーター回生システムおよびその制御方法 |
JP5433198B2 (ja) * | 2008-10-16 | 2014-03-05 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 回転電機及び電気自動車 |
DE102009044528A1 (de) * | 2008-11-14 | 2010-06-02 | Denso Corporation, Kariya-City | Reluktanzmotor |
US7836986B1 (en) * | 2009-07-07 | 2010-11-23 | Marsaili Gillecriosd | Throttle-free transmissionless hybrid vehicle |
WO2011008782A1 (en) * | 2009-07-13 | 2011-01-20 | Ian Olsen | Extraction, storage and distribution of kinetic energy |
US8672069B2 (en) * | 2009-08-25 | 2014-03-18 | Deere & Company | Hybrid vehicle with multiple electric drive systems |
US20110074231A1 (en) * | 2009-09-25 | 2011-03-31 | Soderberg Rod F | Hybrid and electic vehicles magetic field and electro magnetic field interactice systems |
US20110100735A1 (en) * | 2009-11-05 | 2011-05-05 | Ise Corporation | Propulsion Energy Storage Control System and Method of Control |
US8245801B2 (en) * | 2009-11-05 | 2012-08-21 | Bluways Usa, Inc. | Expandable energy storage control system architecture |
-
2009
- 2009-01-24 WO PCT/US2009/031921 patent/WO2010036384A1/en active Application Filing
- 2009-01-24 AU AU2009297046A patent/AU2009297046A1/en not_active Abandoned
- 2009-01-24 US US13/119,239 patent/US20110169273A1/en not_active Abandoned
- 2009-01-24 KR KR1020117009300A patent/KR20110086001A/ko not_active Application Discontinuation
- 2009-01-24 JP JP2011529035A patent/JP2012503970A/ja active Pending
- 2009-01-24 EP EP09816607A patent/EP2362840A1/en not_active Withdrawn
- 2009-01-24 CA CA2739335A patent/CA2739335A1/en not_active Abandoned
- 2009-01-24 CN CN2009801409499A patent/CN102186694A/zh active Pending
- 2009-01-24 MX MX2011003210A patent/MX2011003210A/es not_active Application Discontinuation
-
2011
- 2011-03-24 IL IL211923A patent/IL211923A0/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2010036384A1 (en) | 2010-04-01 |
CA2739335A1 (en) | 2010-04-01 |
KR20110086001A (ko) | 2011-07-27 |
EP2362840A1 (en) | 2011-09-07 |
MX2011003210A (es) | 2011-09-28 |
CN102186694A (zh) | 2011-09-14 |
US20110169273A1 (en) | 2011-07-14 |
AU2009297046A1 (en) | 2010-04-01 |
IL211923A0 (en) | 2011-06-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2012503970A (ja) | ハイブリッドエネルギィ変換システム | |
CN101056777B (zh) | 控制混合机动车辆运行的方法和混合车辆 | |
EP2677135B1 (en) | Automotive hybrid engine assist system | |
US20130160722A1 (en) | Hybrid vehicle with exhaust powered turbo generator | |
JP2007505262A (ja) | 電力の排ガス駆動式発電機およびハイブリッド車を含む車両における高度補償 | |
CN105564228A (zh) | 一种电磁发电机、发动机的汽车 | |
JP5344090B2 (ja) | 車両の回生制御システム | |
US20120265381A1 (en) | Electric Vehicle Having Motor And Generator And Driving Method Thereof | |
US20070107957A1 (en) | Automobile propulsion system | |
JP6430270B2 (ja) | 電動回生過給機 | |
US8700248B2 (en) | Charge and discharge control apparatus and method | |
Gebrehiwot et al. | Range extenders for electric vehicles | |
CN208073664U (zh) | 转子发动机启发一体化装置 | |
US9054554B2 (en) | Power source system controlling a plurality of generators | |
RU2733889C1 (ru) | Система питания бортовой сети гибридного транспортного средства | |
US20060006009A1 (en) | Hybrid drive system for a vehicle and method therefor | |
CN2541989Y (zh) | 车用起动、发电复用电动机 | |
WARREN et al. | Hybrid-Electric Vehicles: Design and Application of ECSC-an Automotive Energy Savings Device | |
Saichand et al. | Hybrid Electric Vehicles-A Review | |
CN111371161A (zh) | 一种电动汽车用蓄电池的充电方法及充电系统 | |
Sampthkumar et al. | Development of an Efficient On-Board Charger for Series Plug in Hybrid Electric Vehicles | |
JP2004242398A (ja) | ハイブリッド車両の制御装置 | |
CN201484165U (zh) | 多缸混合动力车 | |
KR20210148615A (ko) | 권선형 동기 전동기를 이용한 충전 시스템 | |
JP2935144B2 (ja) | 発電装置 |