JP2013513351A - 風力による、負荷から分離される電気充電システム - Google Patents
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Abstract
【選択図】図2
Description
電力供給ユニット内のバッテリは、アキュムレータユニットが適切な1組のコンデンサと統合されるように設計されている。アキュムレータユニットと統合されているコンデンサは、そのコンデンサが、風力発電機ユニットでバッテリが完全に充電された後に利用可能な浮動電圧を受けるように作動する。これにより、バッテリが速く消耗するのが防止される。電力供給ユニット内に存在するインバータまたは電圧コントローラにより、負荷要求に基づく交流または直流出力がそれぞれ確実に一定で安定したものになる。
この働きのため、バッテリ供給ユニットのバッテリは、闇値レベルに達するまで消耗されたままにされることはない。バッテリは、インターミディエイトセクションによって、各半サイクル間の切れ目において再充電モードに入れられる。出力結合器は、インターミディエイトセクションからの出力を結合し、負荷を駆動するために要求電流を供給するユニットである。インターミディエイトセクションが、PS1を風力発電機に接続させるときはいつでも、PS2からの出力は結合器に与えられる。同様に、PS2が風力発電機に接続されるときはいつでも、PS1からの出力は結合器に与えられる。この切替は、PS1およびPS2からの出力が、結合器において常に利用可能であるような頻度で起る。結合器は、完全負荷要求がいかなる瞬間においても常に満足されるように作動する。負荷および再充電ユニットは、お互いに干渉することなく別々に作動するようになっている。このように、乗物の航続範囲は大きく向上する。風力発電機ユニット、電力供給ユニット(PS1、PS2、・・・・)、インターミディエイトセクション、出力結合器によって、乗物の電力供給システムは作られている。再充電ユニットは、本明細書全体を通して、風力発電機および充電ユニットに対して類似物として使用される。
再充電ユニットがない場合、バイパススイッチ(11)を作動させる。軸の1つには「ロックおよびピン」装置(14)が備えられている。この装置は、手動で作動させたとき、バッテリを直列構成でそれに接続させる。ここで、バイパススイッチを利用することができ、PS1とPS2の両方を並列化し電圧コントローラを通って負荷に接続する。バイパススイッチが使用されるとき、インターミディエイトセクションも作動されない。インターミディエイトセクションは、空き接点として働いているにすぎない。
1a 風力発電機
1b 風力発電機
2 バッテリ
3 インバータ
4 整流器
5 インターミディエイトセクション
5a 接点部材
5b 接点部材
5c 接点部材
6 結合器
7 モータ速度コントローラ
8 駆動モータ
9 抑圧コンデンサ
10 電圧レギュレータ
11 バイパススイッチ
14 ロックおよびピン装置
Claims (23)
- 駆動モータ、モータ速度コントローラ、ギヤおよびブレーキ機構、加速手段を有する電気自動車であって、
風力発電機を有する風力による充電システムを備える電力供給システムと、
インバータおよび整流器または電圧コントローラを含む直列および/または並列構成で接続されるエネルギー貯蔵装置を有する2つ以上の電力供給ユニットと、
インターミディエイトセクションと、
結合器と、バイパススイッチと
を有する電気自動車であって、
前記駆動モータへの供給は、前記電力供給ユニット間で分配され、そして前記インターミディエイトセクションは、前記駆動モータに供給するために、前記電力供給ユニットPS1の1つからの出力を前記結合器に接続し、そして同時に前記風力発電機からの入力を、もう一方の電力供給ユニットPS2内のバッテリを再充電するために接続し、そして再充電システムを前記乗物の駆動負荷から完全に分離することによってこの逆が成立する電気自動車。 - 作動の最初の半サイクルにおいて、電力供給ユニットPS1からの出力は前記駆動モータの入力に接続され、電力供給ユニットPS2の入力は前記風力発電機の出力に再充電のために接続され、そして、次の半サイクルにおいて、電力供給ユニットPS1からの入力は、前記風力発電機の出力に再充電のために接続され、そして電力供給ユニットPS1からの出力は、前記駆動モータに接続され、それによって前記再充電システムおよび前記駆動モータの完全な分離を保持するような方法で前記インターミディエイトセクションは作動する、請求項1に記載の電気自動車。
- 駆動モータ、モータ速度コントローラ、ギヤおよびブレーキ機構、加速手段を有する電気自動車であって、
風力発電機を有する風力による充電システムを備える電力供給システムと、
電圧コントローラを含むエネルギー貯蔵装置を有する電力供給ユニットと、
インターミディエイトセクションと、
結合器と、
バイパススイッチとを含み、
前記駆動モータへの供給は前記電力供給ユニット間で分配され、そして、前記インターミディエイトセクションは、その作動の第1の半サイクルの間、電力供給ユニットPS1の前記エネルギー貯蔵装置は並列構成に設定され、再充電のために前記風力発電機の出力に接続され、同時にもう一方の電力供給ユニットPS2の前記エネルギー貯蔵装置は、直列構成に設定され、もう一方の風力発電機が自由回転に保たれながら、前記駆動モータに供給するために接続され、そして第2の半サイクルの間、上記動作の逆が、前記再充電システムを前記駆動負荷から完全に分離することによって成立する電気自動車。 - 前記インターミディエイトセクションは2つの軸を備え、一方の軸上には、一方の電力供給ユニットの前記エネルギー貯蔵装置が接続された接点部材が取り付けられ、もう一方の軸上には、もう一方の電力供給ユニットの前記エネルギー貯蔵装置が接続された接点部材が取り付けられ、一方の軸には、ロックおよびピン装置を有し、その装置は、作動させたとき前記エネルギー貯蔵装置が直列構成でその軸に接続されるように設定する、請求項3に記載の電気自動車。
- 前記風力による充電システムからの入力は、向かい風が弱いためにごくわずかであり、完全に取り外された前記再充電ユニットおよび空転する前記インターミディエイトセクションを有する電力供給システムをさらに有し、インバータおよび整流器を有し、または電力供給ユニット内の1組のエネルギー貯蔵装置とともに、前記駆動モータの入力に直接接続される電圧コントローラを有する前記電力供給ユニットが、バイパススイッチを通って並列にされている、請求項1に記載の電気自動車。
- 前記風力による充電システムからの入力は、向かい風が弱いためにごくわずかであり、完全に取り外された前記再充電ユニットおよび空転する前記インターミディエイトセクションを有する電力供給システムをさらに有し、インバータおよび整流器を有し、または電力供給ユニット内の1組のエネルギー貯蔵装置とともに、前記駆動モータの入力に直接接続される電圧コントローラを有する前記電力供給ユニットが、バイパススイッチを通って並列にされており、前記軸の1つに接続された前記エネルギー貯蔵装置が、前記乗物を作動する前に、ロックおよびピン装置によって手動で直列構成に設定されている、請求項3に記載の電気自動車。
- 前記インターミディエイトセクションは、電気機械式または電子式ユニットとして設計される、請求項1〜6のうちいずれか一項に記載の電気自動車。
- 前記インターミディエイトセクションは、前記電力供給ユニットからの出力および前記風力発電機からの入力が接続される2つ以上の接点部材を有する、請求項1〜7のうちいずれか一項に記載の電気自動車。
- 前記接点部材は、極性間で絶縁部で分割されている導体材料でできており、モータで駆動される共通のまたは別の軸上に配置されている、請求項1〜8のうちいずれか一項に記載の電気自動車。
- 前記風力による充電システムが、前記乗物に着脱可能に取り付けられ乗物が動いている間、最大の向かい風を受けるために適切に位置を定められている、請求項1〜9のうちいずれか一項に記載の電気自動車。
- 着脱可能に取付け可能とは、前記風力による充電システムは前記電力供給システムから切り離されるか、または、車両から完全に取り去るまたは取り外される、請求項1〜10のうちいずれか一項に記載の電気自動車。
- 風力発電機を有する風力による充電システムと、
インバータおよび整流器または電圧コントローラを含む直列および/または並列構成で接続されるエネルギー貯蔵装置を有する2つ以上の電力供給ユニットと、
インターミディエイトセクションと、
結合器と、
バイパススイッチと
を有する電力供給システムであって、
前記駆動モータへの供給は、前記電力供給ユニット間で分配され、そして前記インターミディエイトセクションは、前記駆動モータに供給するために、ひとつの前記電力供給ユニットPS1からの出力を前記結合器に接続し、そして同時に前記風力発電機からの入力を、もう一方の電力供給ユニットPS2内の前記バッテリを再充電するために接続し、そして前記再充電システムを前記負荷から完全に分離することによってこの逆が成立する電力供給システム。 - 風力発電機を有する風力による充電システムと、
電圧コントローラを含むエネルギー貯蔵装置を有する電力供給ユニットと、
インターミディエイトセクションと、
結合器と、
バイパススイッチと
を有する電力供給システムであって、
前記駆動モータへの供給は、前記電力供給ユニット間で分配され、そして前記インターミディエイトセクションは、その作動の第1の半サイクルの間、電力供給ユニットPS1の前記エネルギー貯蔵装置は、並列構成に設定され、再充電のために前記風力発電機の出力に接続され、同時に、もう一方の電力供給ユニットPS2の前記エネルギー貯蔵装置は、直列構成に設定され、もう一方の風力発電機が自由回転に保持されながら、前記駆動モータに供給するために接続され、そして、第2の半サイクルの間、上記動作の逆が、前記再充電システムを前記負荷から完全に分離することによって成立する電力供給システム。 - 前記結合器は、すべての半サイクル中に受けた前記インターミディエイトセクションからの出力を結合するように適切に配置され、前記駆動モータに必要な電流を供給するコンデンサまたはウルトラキャパシタを備える、請求項1〜13のうちいずれか一項に記載の電力供給システム。
- 前記インターミディエイトセクションは、電気機械式または電子式ユニットとして設計されている、請求項1〜14のうちいずれか一項に記載の電力供給システム。
- 前記インターミディエイトセクションは2つ以上の接点部材を有しており、その接点部材に前記電力供給ユニットからの出力および前記風力発電機からの入力が接続されている、請求項1〜15のうちいずれか一項に記載の電力供給システム。
- 前記接点部材は、両極間で絶縁部によって分割される導体材料でできており、モータで駆動される共通または別の軸上に配置されている、請求項1〜16のうちいずれか一項に記載の電力供給システム。
- 前記エネルギー貯蔵装置は、前記風力発電機によるバッテリの完全充電の後にコンデンサが浮動電圧を受けるように前記コンデンサと統合された前記バッテリである、請求項1〜17のうちいずれか一項に記載の電力供給システム。
- 請求項12または13に記載の電力供給システムを備える、産業または家庭での使用を目的とする風車。
- 前記負荷から完全に分離される、風力による再充電ユニットを備えた電力供給システムを作動する方法であって、
作動の最初の半サイクルにおいて、PS1からの出力は前記負荷の入力に接続し、そして同時に、前記PS2の入力は再充電のために前記風力発電機の出力に接続し、そして、次の半サイクルにおいて、PS1の入力は再充電のために前記風力発電機の出力に接続し、そして同時に、PS2からの出力は前記負荷に接続し、前記再充電システムおよび負荷の完全な分離を維持するというような方法で前記インターミディエイトセクションを作動させるステップと、
インターミディエイトセクションでの切り替えによる中断を避ける結合器で、前記PS1および前記PS2からの供給を結合するステップと
を含む方法。 - 前記負荷から完全に分離される、風力による再充電ユニットを備えた電力供給システムを作動する方法であって、
その作動の第1の半サイクルの間、電力供給ユニットPS1の前記エネルギー貯蔵装置は、並列構成に設定され、再充電のため前記風力発電機の出力に接続され、同時に、もう一方の電力供給ユニットPS2の前記エネルギー貯蔵装置は、直列構成で設定され、もう一方の風力発電機が自由回転に保持されながら前記負荷に供給するために接続され、そして第2の半サイクルの間、上記動作の逆が、前記再充電システムを前記駆動負荷から完全に分離することによって成立するように前記インターミディエイトセクションを作動させるステップと、
インターミディエイトセクションでの切り替えによる中断を避ける結合器で、PS1およびPS2からの供給を結合するステップと
を含む方法。 - 請求項1〜21のうちいずれか一項に記載し、および添付図面によって実質的に説明および図示した電気自動車。
- 請求項1〜22のうちいずれか一項に記載し、および添付図面によって実質的に説明および図示した電力供給システム。
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