NL8103244A - Elektrisch voortbewogen voertuig. - Google Patents

Description

i * 0 N.0. 30.279 χ

Elektrisch voortbewogen voertuig.

De uitvinding heeft betrekking op een door elektriciteit voortbewogen voertuig.

De aangebrachte verbeteringen in elektrische accu's die tot een specifiek elektrisch vermogen kunnen worden geladen, kunnen aan een voertuig 5 een eigen elektrisch vermogen geven, waardoor dit voertuig tussen het laden en het herladen van de accu's afstanden tot verschillende tientallen kilometers kan afleggen.

De energie, die in de accu's is opgeslagen wordt echter in de reeds bekende door elektriciteit voortbewogen voertuigen niet in zijn geheel 10 verbruikt. Enerzijds bevat de hoeveelheid door een in beweging zijnd voertuig verplaatste lucht, kinetische energie, die evenredig is met het kwadraat van de snelheid van de verplaatsing van het voertuig. Anderzijds bezit bij het remmen van het voertuig de rotor (anker) van de aandrijvende elektrische motor een traagheid. Beide zijn geschikt om energie aan de ac-15 cu's terug te leveren en zijn voldoende om een gedeelte van de traagheid die tot nu toe niet werd gebruikt in elektrische energie on te zetten.

Anderzijds doet zich altijd de mogelijkheid voor dat op een bepaald ogenblik de accu's zijn uitgeput en het voertuig stopt terwijl het zich niet in de nabijheid bevindt van een elektrische bron, waardoor de accu's 20 weer kunnen worden geladen.

Derhalve heeft de onderhavige uitvinding een tweeledig doel om genoemde problemen op te lossen, dat wil zeggen, enerzijds om het maximum van de energie van de hoeveelheid verplaatste lucht en de traagheid van de elektrische motor tijdens het remmen te benutten en anderzijds om op een 25 eenvoudige en economische manier het altijd aanwezige gevaar te.voorkomen van het tot stilstand komen van het voertuig wegens uitputting van de accu's op een punt van het trajekt waar niet gemakkelijk over een elektrische energiebron kan worden beschikt om de genoemde accu's weer op te laden.

30 De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van de beschrijving en onder verwijzing naar de enkele figuur.

De genoemde figuur stelt schematisch een door elektriciteit voortbewogen voertuig volgens de uitvinding voor en toont de plaatsing van de verschillende onderdelen bij een praktische verwerkelijking van de uitvin-35 ding. Vanzelfsprekend is de uitvinding niet tot dit voorbeeld beperkt.

In de figuur is het blok elektrische accu's met 1 aangegeven. Dit blok is in de figuur als half uitgeschoven weergegeven, dat wil zeggen, dat het bij normaal funktioneren onder het chassis van het voertuig is opgeborgen.

8103244 2 *,

Zij kunnen gedeeltelijk worden weggenomen - zoals in de tekening is weergegeven - om te worden gereviseerd, of eventueel in hun totaal te worden weggenomen om te worden verwisseld; hiervoor is het voldoende aan het handvat 2 in de richting van de pijl F te trekken. Deze accu’s zijn van

A

5 het konventionele type en zijn voorzien van elektronische inrichtingen of relais voor de kontrole van het maximum en minimum laadniveau. Bij het bereiken van het maximum niveau worden de accu's van de stroomvoedingsbron ontkoppeld, terwijl zij bij het bereiken van het minimum niveau de motor of de motoren niet meer voeden.

10 De normale voedingsbron van deze accu's wordt gevormd door gelijk- richter 3, die een transformator van 125/220 V omvat waardoor deze kan worden aangesloten op een konventionele wisselstroombron, onafhankelijk van het feit of deze laatste een spanning van 220 V of van 125 V levert.

In dit laatste geval zal genoemde transformator in werking moeten treden, 15 terwijl in het eerste geval genoemde transformator zal worden ontkoppeld.

De gelijkrichter 3 is voorzien van een teller (niet in de tekening weergegeven) die de verbruikte kilowatturen van een lading kan bepalen, zodat men beschikt over gegevens betreffende het bedrag van de verbruikte elektrische energie, te betalen aan de eigenaar van de gebruikte stroom-20 bron.

De energie die in de accu's 1 is opgeslagen voedt de elektrische ge-lijkstroommotor 4; op de aandrijfas van deze motor is aan één kant een ko-nisch tandwiel 6 gemonteerd, door middel van een vertragings- of reduktie-kast 5; aan de andere kant is genoemde as verbonden met de rotor van een 25 wisselstroomdynamo 7.

Deze wisselstroomdynamo 7 is zodanig uitgevoerd en aangesloten, dat hij geen stroom levert als de snelheid van het voertuig toeneemt, terwijl hij op de accu's wordt aangesloten en deze voedt wanneer de snelheid van het voertuig afneemt of als het voertuig remt. In dit laatste geval blijft 30 de elektrische motor 4 niet meer aangesloten op de accu's en wordt automatisch de wisselstroomdynamo 7 aangesloten, zodat de bewegingsmassa van het voertuig en dus de totale energie van de motor/rotor van de wisselstroomdynamo wordt benut om de accu's te laden, terwijl de motor 4 bovendien een remwerking uitvoert.

35 Opgemerkt dient te worden, dat tijdens het optrekken de verschillende punten van een weerstandsbank of van een controleur van het type dat bij elektrische trams wordt gebruikt opeenvolgend worden aangesloten. Zowel in het ene als in het andere geval zal een druk met de voet op de snelheids-regelaar de kracht op de motor 4 wijzigen.

40 Verder kan de spanning die wordt opgewekt door de wisselstroomdynamo 81 03 244 * i 3 7, die gekoppeld is met de as van de motor 4 wanneer deze wisselstroomdynamo 7 tijdens het snelheidsverminderen afremt, worden geregeld door met de hak van de voet op het onderste gedeelte van de snelheidsregelaar te drukken.

5 Het bovengenoemde konische tandwiel 6 is permanent in ingrijping met een konisch tandwiel 8, dat is gemonteerd op de draaibare as 9 van het voertuig.

Een van de energiebesparende inrichtingen is in het midden van het voertuig gemonteerd, in een konvergerende-divergerende leiding, door welke 10 leiding lucht stroomt, die in genoemde leiding 10^ binnentreedt volgens de pijlen F2· De kinetische energie van de lucht doet de luchtschroef 11 draaien, terwijl eventueel meekomend water onder deze schroef de schijf van een turbine 14 doet draaien die met de luchtschroef of propeller 11 is gemonteerd op de as 13 van een tweede wisselstroomdynamo 12. Meegekomen 15 water in de turbine 14 en in de konvergerende-divergerende leiding gestuwd door de lucht IO2 vertakt zich in een uitlaatleiding IO3, in de vorm van een trechter, die is gevormd rondom een centraal middengedeelte, in de vorm van een krans, in het midden waarvan bijvoorbeeld koffers kunnen worden opgeborgen. Zowel de schroef 11 als de draaischijf (rotor) van de tur-20 bine 14 zijn gemonteerd op de as 13 van de wisselstroomdynamo 12, door middel van een schuif-tandwiel, waardoor deze as in langsrichting kan worden verplaatst om de mogelijke verschillen in draaisnelheid tussen genoemd de schroef en genoemde draaischijf op te vangen. Het schuiftandwiel waarop de schroef 11 is gemonteerd, is in de tekening met het verwijzingscijfer 25 16 aangegeven.

Zo nodig kan het voertuig worden uitgerust met twee aan de zijkant aangebrachte leidingen 17 en 18, waarvan de luchtopname kan geschieden in het inwendige van de ingangstrechter 10^ en waarvan de lucht kaiT uitmon- -1-den in de uitlaatleiding of uitlaattrechter IO3. Op deze wijze veroor-30 zaakt de uitlaatsnelheid van de lucht, die door de aan de zijkant aangebrachte leidingen 17 en 18 stroomt een luchtdrukverlaging in de uitgang van deze leidingen 17 en 18; en deze drukverlaging verhoogt de stromingssnelheid van de lucht door de konvergerende-divergerende leiding gevormd door de kanalen 10^, IO2 en IO3 (venturi-werking).

35 Het spreekt vanzelf, dat deze beschreven energiebesparende toepassing alleen in werking treedt wanneer het voertuig in beweging is.

Om tengevolge van uitputting van de accu’s te voorkomen, dat het voertuig ongewenst tot stilstand komt is een derde wisselstroomdynamo 20 aanwezig, die de accu’s voedt. De rotoras van deze wisselstroomdynamo is in 40 êên uiteinde verbonden met een deel van een eerste elektrische of mechani- 8103244 4 sche koppeling 21 en aan het tegenover gelegen uiteinde met een schijf van een tweede, eveneens elektrische of mechanische koppeling 22.

Het andere deel van genoemde eerste elektrische of mechanische koppeling 21 is verbonden met de uitgaande as van een dieselmotor 23, met een 5 cilinder 24. Deze dieselmotor is normaal losgekoppeld van de wisselstroomdynamo 20 en de inschakeling ervan geschiedt op commando vanaf het bedieningspaneel van het voertuig, door middel van een startmotor van de dieselmotor. De dynamo 20 omvat eveneens een gelijkspanningsregelaar om het elektrische vermogen dat hij levert te kunnen aanpassen. De twee koppelin-10 gen 21 en 22 zijn onderling zodanig gekoppeld dat wanneer een van hen is gekoppeld de ander automatisch is ontkoppeld.

Het andere deel van de genoemde tweede elektrische of mechanische koppeling 22 is gemonteerd op een overlangse as 25, die door pedalen kan worden aangedreven. Deze pedalen , P2, P3 en P4 zijn respektie-15 velijk gelegen ter hoogte van de bestuurder of de begeleider van de bestuurder, van een eventuele derde passagier en van een eventuele vierde passagier en zijn in paren gemonteerd op elk van dwarslopende assen van het voertuig. De pedalen P^ en P2 zijn gemonteerd op een eerste dwarslopende as 26, terwijl de pedalen P3 en P4 zijn gemonteerd op een 20 tweede dwarslopende as 27. De pedalen, en hun daaraan bevestigde assen zijn opgeborgen onder de zittingen en kunnen in een noodgeval worden aangebracht. De pedalen zijn eveneens verbonden met een tandwiel dat naar voren aandrijft en anderzijds met een vliegwiel, dat in tegenovergestelde richting naar achteren kan worden aangedreven. De tandwielen zijn van het 25 type Rache, "vrijloop-systeem", die in rijwielen worden gebruikt, zodat ervoor wordt gewaakt dat omwentelingen, die door één passagier worden uitgevoerd, bijvoorbeeld met de pedalen P3, geen hinder veroorzaken aan de omwentelingen, uitgevoerd op dezelfde dwarslopende as 27 door dekpassagier ^ op de pedalen P4.

30 Aan elk van de genoemde tandwielen van het type Rache is een schakel- rad RC^, RC2» RC3 en RC4 aangebracht. De schakelraderen RC2 en RC3 brengen door middel van een ketting van het type Galle (niet weergegeven in de tekening) een tweede schakelrad met kleinere diameter in beweging en vermenigvuldigen aldus het aantal omwentelingen. Dit tweede scha-35 kelrad (ook niet weergegeven in de tekening) is verbonden met elk uiteinde van de dwarsliggende assen 26 en 27 en ligt in de nabijheid van de overlangse as 25, van een eerste deel van een koppeling 28 respektievelijk 30.

Het tweede deel van de koppeling 28 is verbonden met de tandkrans 29, terwijl het tweede deel van de andere koppeling 30 verbonden is met de tand-40 krans 31. Elk van deze tandkransen 29 en 31 is permanent in ingrijping met 81 0 3 2 4 4 ί r 5 een van veel tanden vooralen rondsel, dat op de overlangse as 25 is aangebracht en gelegen is onder de bijbehorende tandkrans zoals in het platte vlak in de bijgaande tekening is weergegeven. De overlangse as 25 kan bovendien gekoppeld worden met een traagheidsvliegwiel 32, dat is gelegen ' 5 in de nabijheid van het deel 22 van de koppeling tussen de as 25 en de as van de rotor van de wisselstroomdynamo 20. Dit traagheidsvliegwiel verzamelt de door de pedalen opgewekte energie.

Opgemerkt wordt, dat aan de zijde van de dieselmotor en nabij het schakeldeel 21 van de koppeling, op de uitgaande as van de dieselmotor 23 10 en van de rotor van de wisselstroomdynamo eveneens een vliegwiel 33 is aangebracht .

Op het instrumentenbord van het voertuig zijn de vereiste meters aangebracht om de verschillende waarden betreffende'de werking van de mechanische en elektrische inrichting te kontroleren.

15 Zo is bijvoorbeeld onder andere een aanwijsinrichting voor de laadtoe- stand van de accu aanwezig, evenals een aanwijsinrichting voor de posities van de koppelingdelen, alsmede de noodzakelijke druk- en/of schakelknoppen.

De aard van de onderhavige uitvinding, evenals de industriële toepassing ervan is thans voldoende beschreven. Vanzelfsprekend kan de 20 samenstelling en kunnen de onderdelen verschillen in vorm, materiaal en opstelling. Dergelijke veranderingen betekenen echter geen wezenlijke verandering van de uitvinding.

8103244

Claims (11)

1. Elektrisch voortbewogen voertuig, waarvan de voortbeweging ge- . schiedt door enkele elektrische accu’s die een gelijkstroommotor voeden, welke motor door middel van een reduktiekast verbonden is met een beweeg- 5 bare as in het voorste gedeelte van het voertuig, welkt voertuig een verwisselbare accudrager bezit, met het kenmerk, dat het voertuig als aanvullende voedingsbronnen voor'de genoemde te laden accu's is voorzien van een eerste wisselstroomdynamo, die gekoppeld is met genoemde gelijkstroommotor voor het aandrijven van het voertuig, welke eerste wisselstroomdynamo zo-10 danig is aangesloten dat bij het afremmen van het voertuig stroom aan de genoemde accu's wordt teruggeleverd, onder gebruikmaking van de massa-traagheid van de roterende as van genoemde gelijkstroommotor, waardoor tevens het remeffekt op het voertuig wordt verhoogd; een tweede wisselstroomdynamo, die de totale energie opneemt van de door het in voorwaartse 15 beweging zijnde voertuig verplaatste lucht welke tweede wisselstroomdynamo bijvoorbeeld wordt aangedreven door een luchtschroef of propeller, die in het voorste gedeelte van het voertuig is aangebracht, of door een turbine, die de energie van de doorstromende lucht of doorstromend water gebruikt, welke turbine zich achter genoemde wisselstroomdynamo bevindt, ofwel door 20 de kombinatie van energie, die tegelijkertijd door de genoemde schroef en de genoemde turbine wordt geleverd; een derde wisselstroomdynamo, die enerzijds kan worden gekoppeld met een hulp-dieselmotor door middel van een eerste elektrisch of mechanisch bediende koppeling en anderzijds door middel van een tweede elektrisch of mechanisch bediende koppeling kan wor-25 den gekoppeld met een as, die door middel van enkele stellen pedalen in beweging wordt gebracht door krachtsinspanning van degenen, die het voertuig bemannen.

2. Elektrisch voortbewogen voertuig volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de elektrische spanning die aan de gelijkstroommotor vanuit 30 de accu's wordt toegevoerd, geregeld kan worden door het voetsnelheidspe-daal, welk pedaal de spanning doet veranderen door middel van een kontro-lemiddel, zoals een weerstandsburg of potentiometer.

3. Elektrisch voortbewogen voertuig volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat wanneer de snelheid van het voertuig afneemt de genoemde 35 gelijkstroommotor automatisch van de accu's wordt ontkoppeld en de energie in het vliegwiel in stroom wordt omgezet door de wisselstroomdynamo, en dat onder die omstandigheden de lading van de accu's kan worden geregeld door in meer of mindere mate het onderste gedeelte van de gaspedaal met de hak van de voet in te drukken.

4. Elektrisch voortbewogen voertuig volgens conclusie 1, met het 8103244 * ^ r kenmerk, dat de genoemde tweede wisselstroomdynamo, de genoemde schroef en de genoemde turbine op een gemeenschappelijke as zijn gemonteerd en zich in het inwendige van een konvergerende-divergerende leiding bevinden, welke leiding in de lengterichting van het voertuig is gelegen en een eerste 5 trechtervormige inlaat voor het inlaten van de lucht bevat, welke gelegen is in het voorste gedeelte van het voertuig en de genoemde tweede wisselstroomdynamo en de genoemde schroef bevat, alsmede een in het midden van de leiding gelegen kanaal van zeer geringe doorsnede waarin zich de genoemde turbine bevindt, en een derde, divergerend kanaal, dat de vorm 10 heeft van een begrensde leiding tussen twee konische vlakken, waarbij het vlak van de binnenste begrensde konus van dit derde, divergerende kanaal van de leiding, bijvoorbeeld de kofferbewaarplaats van het voertuig kan omvatten.

5. Elektrisch voortbewogen voertuig volgens de conclusies 1 en 4, met 15 het kenmerk, dat de genoemde schroef en de genoemde turbine zijn gemonteerd op een gemeenschappelijke as en met de as van de rotor van de genoemde tweede wisselstroomdynamo kunnen worden gekoppeld door middel van een tandwieloverbrenging, zodat zowel bij aandrijving door de schroef als door de turbine, deze tandwieloverbrenging mogelijke draaisnelheidsver- 20 schillen tussen de genoemde schroef en de draaischijf van de genoemde turbine kompenseert.

6. Elektrisch voortbewogen voertuig volgens een der voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat het voertuig twee aanvullende leidingen voor het doorlaten van lucht bevat, welke leidingen in lengterichting en aan de 25 zijkanten van het voertuig zijn gelegen en uitmonden in de uitlaat van het genoemde derde kanaal van de convergerende-divergerende leiding en zodoende de uitgeoefende zuiging op de lucht aan de uitlaat van de konvergerende-divergerende leiding verhoogt en bijgevolg de stroomsnelheid"van de *· lucht, die de schroef en de turbine in beweging brengt vermeerdert en 30 dientengevolge ook de genoemde tweede wisselstroomdynamo.

7. Elektrisch voortbewogen voertuig volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de genoemde hulpdieselmotor, die gekoppeld kan worden met de genoemde derde wisselstroomdynamo een dieselmotor met een enkele cilinder is, die gestart kan worden door middel van een elektrische starter vanaf 35 het instrumentenbord van het voertuig en dat de genoemde eerste elektrische of mechanische koppeling, zodanig samenwerkt met de verplaatsbare pe-daalas dat wanneer deze de dieselmotor wordt ingeschakeld het genoemde eerste koppelingdeel van de dieselmotor wordt gekoppeld met de derde wisselstroomdynamo en de genoemde pedaalas van deze wisselstroomdynamo wordt 40 ontkoppeld, dankzij de werking van de genoemde tweede elektrische of me- 81 0 3 244 γ ♦ «*· s 8 chanische koppeling en dat in de nabijheid van de genoemde eerste elektrische of mechanische koppeling een eerste vliegwiel is geplaatst, voor het opvangen van stoten, die door de genoemde dieselmotor worden veroorzaakt .

8. Elektrisch voortbewogen voertuig volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat genoemde as, die in beweging wordt gebracht door menselijke krachtsinspanning, in beweging wordt gebracht door tenminste een tand-kranssamenstel zonder einde, waarvan de krans met een as is gekoppeld die dwars op het voertuig ligt en wordt aangedreven door een of twee stel pe- 10 dalen, dat het koppelen en ontkoppelen van de genoemde krans aan de genoemde dwarsliggende as geschiedt door middel van een koppeling gelegen tussen genoemde krans en genoemde dwarsliggende as; dat de pedalen enerzijds zijn gekoppeld met een drijfrad voor voorwaartse richting en anderzijds met een vliegwiel voor tegengestelde of achterwaartse richting en 15 dat een deel van de genoemde koppeling tussen de krans en de dwarsliggende as wordt aangedreven door een klein schakelrad met versnelling door middel van een verder schakelrad, dat is verbonden met een drijfrad van het Rache-type en dat door middel van een Galle-ketting het genoemde kleine schakelrad aandrijft. 20 9.‘Elektrisch voortbewogen voertuig volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat men in de as, die door menselijke krachtsinspanning in beweging wordt gebracht twee rondselzones zonder einde heeft aangebracht; dat men twee dwarsliggende aangedreven assen en op elk van hen twee stel pedalen heeft aangebracht; en dat deze dwarsliggende assen onder de zittingen 25 kunnen worden opgeborgen nadat deze van de genoemde tussengevoegde koppelingen tussen de dwarsliggende as en de krans die met de rondsel samenwerkt wordt ontkoppeld.

10. Elektrisch voortbewogen voertuig volgens conclusie 9, mët het' kenmerk, dat op de genoemde as, die door menselijke krachtsinspanning in 30 beweging wordt gezet een tweede vliegwiel is gemonteerd in de nabijheid van genoemde tweede mechanische of elektrische koppeling dat dient voor het opvangen van de stoten die worden opgewekt door de pedalen van degenen, die het voertuig bemannen.

11. Elektrisch voortbewogen voertuig volgens conclusie 1, met het 35 kenmerk, dat de genoemde verwisselbare lader van de accu's een transformator van 125/220 V omvat, om te kunnen worden aangesloten op een wissel-stroomnet dat een spanning van een van beide voltages bezit en dat de op-laadgelijkrichter eveneens een verbruiksmeter omvat, die onmiddellijk de verbruikte kilowatturen van het genoemde stroomnet kan bepalen.

12. Elektrisch voortbewogen voertuig volgens een der voorafgaande 8103244 \ % , 9 conclusies, met het kenmerk, dat op het instrumentenpaneel van het voertuig inrichtingen zijn aangebracht waardoor de kontrole en besturing van de genoemde onderdelen mogelijk is en in het bijzonder de konditie van de accu's kan worden bepaald. r 8103244