RU195793U1

RU195793U1 - Mobile charger

Info

Publication number: RU195793U1
Application number: RU2019137402U
Authority: RU
Inventors: Ножуд Фуаад Исаид; Хайдер Ибрагим Куса
Original assignee: Хайдер Ибрагим Куса
Priority date: 2019-11-21
Filing date: 2019-11-21
Publication date: 2020-02-05

Abstract

Полезная модель относится к возобновляемым источникам энергии и предназначена для выработки электроэнергии с целью электрической зарядки гибридных и электрических автомобилей, а также автомобилей, имеющих маховичные накопители энергии, обеспечивающих улучшение экологии окружающей среды.Для обеспечения возможности зарядки внешних потребителей энергией, рекуперированной из выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания в мобильном зарядном устройстве, включающем двигатель внутреннего сгорания с коллектором и выходным патрубком для выхлопных газов, турбину, приводимую в действие посредством выхлопных газов, генератор для преобразования механической энергии турбины в электрическую энергию, аккумуляторную батарею, заряжаемую энергией, рекуперированной из выхлопных газов турбиной, согласно полезной модели между турбиной, приводимой в действие посредством выхлопных газов, и генератором для преобразования механической энергии турбины в электрическую энергию установлена планетарная передача, на входном валу которой установлена турбина, а выходной вал планетарной передачи сообщен с генератором для преобразования механической энергии в электрическую энергию, при этом скорость вращения входного вала планетарной передачи больше скорости ее выходного вала в 5-7 раз.The utility model relates to renewable energy sources and is designed to generate electricity for the electric charging of hybrid and electric cars, as well as cars that have flywheel energy storage devices, which improve the environment ecology. combustion in a mobile charger, including an internal combustion engine with a collector and an outlet pipe d For exhaust gases, a turbine driven by exhaust gases, a generator for converting the mechanical energy of the turbine into electrical energy, a battery charged by energy recovered from the exhaust gases by a turbine according to a utility model between a turbine driven by exhaust gases and a generator To convert the mechanical energy of the turbine into electrical energy, a planetary gear is installed, on the input shaft of which a turbine is installed, and the output shaft is planetary The first gear is communicated with the generator to convert mechanical energy into electrical energy, while the rotation speed of the input shaft of the planetary gear is 5-7 times greater than the speed of its output shaft.

Description

Полезная модель относится к возобновляемым источникам энергии и предназначено для выработки электроэнергии с целью электрической зарядки гибридных и электрических автомобилей, а также автомобилей, имеющих маховичные накопители энергии, обеспечивающих улучшение экологии окружающей среды.The utility model relates to renewable energy sources and is designed to generate electricity for the electric charging of hybrid and electric cars, as well as cars that have flywheel energy storage devices, which provide an improvement in the environment.

Уровень техникиState of the art

Известно мобильное устройство для зарядки беспилотных летательных аппаратов вертикального взлета и посадки (патент РФ на полезную модель №185053, кл. 64 с25/00, 2018 г.), применение которой позволит: снизить трудоемкость обслуживания беспилотных летательных аппаратов вертикального взлета и посадки, повысить, улучшить их условия хранения и транспортировки.A mobile device for charging unmanned aerial vehicles of vertical take-off and landing is known (RF patent for utility model No. 185053, class 64 s25 / 00, 2018), the use of which will allow: to reduce the complexity of servicing unmanned aerial vehicles of vertical take-off and landing, increase improve their storage and transportation conditions.

Известна зарядная станция для электрического транспорта (патент РФ №2691386, 2019 г.) содержащая, по меньшей мере, три зарядных блока, каждый из которых соединен с отдельным модулем накопления энергии, которые последовательно соединены через контроллер заряда и распределения электроэнергии, соединенный через средство контроля и учета электроэнергии с внешней электросетью, с отдельными модулями генерации, выполненными соответственно на солнечных батареях на по меньшей мере одном ветрогенераторе.A known charging station for electric vehicles (RF patent No. 2691386, 2019) containing at least three charging blocks, each of which is connected to a separate energy storage module, which are connected in series through a charge and distribution controller connected through a control means and metering electricity with an external power grid, with separate generation modules, respectively made on solar panels on at least one wind generator.

Известна многофункциональная автономная гибридная электрозарядная станция (патент РФ №2534329, кл. F24J 2/42, 2014 г), в которой представлена взаимосвязь между элементами, входящими в ее конструкцию, а также приведено функциональное взаимодействие этих элементов станции, позволяющая независимо от традиционных источников энергии проводить электрическую зарядку гибридных и электрических автомобилей, а также автомобилей, имеющих маховичные накопители энергии; совместно использовать возобновляемые источники энергии Солнца, Земли и ветра в любое время суток круглый год.Known multifunctional autonomous hybrid electric charging station (RF patent No. 2534329, class F24J 2/42, 2014), which presents the relationship between the elements included in its design, as well as the functional interaction of these elements of the station, allowing regardless of traditional energy sources conduct electrical charging of hybrid and electric cars, as well as cars with flywheel energy storage devices; share renewable energy sources of the Sun, Earth and wind at any time of the day all year round.

Наиболее близким по конструкции является техническое решение (патент РФ на изобретение, №2633315, кл. F02D 9/04, 2017 г.), содержащее двигатель внутреннего сгорания с коллектором и выходным патрубком для выхлопных газов, турбину, приводимую в действие, посредством выхлопных газов, генератор для преобразования механической энергии турбины в электрическую энергию, аккумуляторную батарею, заряжаемую энергией рекуперированной из выхлопных газов турбиной.The closest in design is the technical solution (RF patent for the invention, No. 2633315, class F02D 9/04, 2017), comprising an internal combustion engine with a collector and an exhaust outlet pipe, a turbine driven by exhaust gases A generator for converting mechanical energy of a turbine into electrical energy, a storage battery charged with energy from a turbine recovered from exhaust gases.

Недостатком известного технического решений является сложность конструкции из-за непосредственных механических соединений, распределяющих энергию турбины на работу генератора и обратно на коленчатый вал и соответственно низкий срок эксплуатации двигателя внутреннего сгорания, из-за длительных периодов его работы, в результате значительная часть энергии (2/3 от всей энергии) двигателя расходуется на тепловые потери, кроме того, отсутствует возможность зарядки внешних потребителей, а именно сторонних гибридных и электрических автомобилей, а также автомобилей, имеющих маховичные накопители энергии, обеспечивающих улучшение экологии окружающей среды.A disadvantage of the known technical solutions is the design complexity due to direct mechanical connections that distribute the turbine energy to the generator and back to the crankshaft and, accordingly, the low life of the internal combustion engine, due to the long periods of its operation, resulting in a significant part of the energy (2 / 3 of all energy) of the engine is spent on heat loss, in addition, there is no possibility of charging external consumers, namely third-party hybrid and electric cars lei, as well as cars with flywheel energy storage, providing improved ecological environment.

Техническим результатом заявленной полезной модели является обеспечение возможности зарядки внешних потребителей энергией рекуперированной из выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания.The technical result of the claimed utility model is to enable external consumers to be charged with energy recovered from the exhaust gases of an internal combustion engine.

Технический результат достигается тем, что в мобильном зарядном устройстве, включающем двигатель внутреннего сгорания с коллектором и выходным патрубком для выхлопных газов, турбину из корпуса с крыльчаткой, приводимую в действие посредством выхлопных газов, генератор для преобразования механической энергии турбины в электрическую энергию, аккумуляторную батарею, заряжаемую энергией, рекуперированной из выхлопных газов турбиной, согласно полезной модели между турбиной, приводимой в действие посредством выхлопных газов, и генератором для преобразования механической энергии турбины в электрическую энергию установлена планетарная передача, на входном валу которой установлена турбина, а выходной вал планетарной передачи сообщен с генератором для преобразования механической энергии в электрическую энергию, при этом скорость вращения входного вала планетарной передачи больше скорости ее выходного вала в 5-7 раз.The technical result is achieved by the fact that in a mobile charger including an internal combustion engine with a collector and an exhaust outlet pipe, a turbine from a housing with an impeller driven by exhaust gases, a generator for converting the mechanical energy of the turbine into electrical energy, a battery, charged by energy recovered from the exhaust gas by a turbine according to a utility model between a turbine driven by exhaust gases and a generator m to convert the mechanical energy of the turbine into electrical energy, a planetary gear is installed, on the input shaft of which a turbine is installed, and the output shaft of the planetary gear is in communication with the generator to convert mechanical energy to electrical energy, while the rotation speed of the input shaft of the planetary gear is greater than the speed of its output shaft in 5-7 times.

Новизна заявляемого предложения обусловлена тем, что за счет планетарной передачи установленной между турбиной, приводимой в действие посредством выхлопных газов, и генератором для преобразования механической энергии обеспечивается оптимизация вырабатываемой полезной электрической энергии, которая заряжает аккумуляторную батарею, в результате двигатель внутреннего сгорания находится в состоянии покоя значительный промежуток времени, что увеличивает срок его эксплуатации и сокращает его энергию, затрачиваемую на тепловые потери.The novelty of the proposed proposal is due to the fact that due to the planetary transmission installed between the turbine driven by the exhaust gases and the generator for converting mechanical energy, the generated useful electric energy is optimized, which charges the battery, as a result, the internal combustion engine is in a significant rest state a period of time, which increases its service life and reduces its energy spent on heat loss.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 - изображен общий вид мобильного зарядного устройства, в аксонометрии.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 - shows a General view of a mobile charger, in a perspective view.

На графических материалах для большей ясности представлены только те детали, которые необходимы для понимания сущности технического решения, а сопутствующие элементы, хорошо известные специалистам в данной области, не представлены.For clarity, only those details are presented that are necessary for understanding the essence of the technical solution, and the accompanying elements, well known to specialists in this field, are not presented.

Мобильное зарядное устройство содержит двигатель внутреннего сгорания 1 (далее ДВС) с коллектором 2 и выходным патрубком 3 для выхлопных газов, турбину, состоящую из корпуса 4 и крыльчатки 5, приводимую в действие посредством выхлопных газов ДВС. Турбина с одной стороны соединена с выходным патрубком 2, с другой стороны - комплектом выхлопных механизмов 6. На входном валу 7 планетарной передачи 8 расположена крыльчатка 5 турбины, а ее выходной вал 9 сообщен с генератором 10 для преобразования механической энергии турбины в электрическую энергию, который через электропровода 11 соединен с аккумуляторной батареей 12 для ее зарядки энергией, рекуперированной из выхлопных газов. В мобильном зарядном устройстве между турбиной, приводимой в действие посредством выхлопных газов, и генератором 10 для преобразования механической энергии турбины в электрическую энергию установлена планетарная передача 8. Скорость вращения входного вала 7 планетарной передачи 8 больше скорости ее выходного вала 9 в 5-7 раз.The mobile charger contains an internal combustion engine 1 (hereinafter ICE) with a manifold 2 and an exhaust outlet 3 for exhaust gases, a turbine consisting of a housing 4 and an impeller 5, driven by the exhaust gases of the ICE. The turbine is connected, on the one hand, to the outlet pipe 2, and, on the other hand, a set of exhaust mechanisms 6. A turbine impeller 5 is located on the input shaft 7 of the planetary gear 8, and its output shaft 9 is connected to a generator 10 for converting the mechanical energy of the turbine into electrical energy, which through the electric wire 11 is connected to the battery 12 for charging it with energy recovered from the exhaust gases. In a mobile charger between the turbine driven by the exhaust gases and the generator 10 for converting the mechanical energy of the turbine into electrical energy, a planetary gear is installed 8. The speed of rotation of the input shaft 7 of the planetary gear 8 is 5-7 times greater than the speed of its output shaft 9.

Мобильное зарядное устройство работает следующим образом.Mobile charger works as follows.

После сгорания рабочей смеси в двигателе внутреннего сгорания 1 выхлопные газы попадают в коллектор 2, и через выходной патрубок 3 поступают в корпус 4, и воздействуют на крыльчатку 5, которая начинает вращаться и передавать крутящий момент на входной вал 7 планетарной передачи 8, ее выходной вал 9 передает вращение генератору 10. Генератор 10, за счет крутящего момента, вырабатывает электрический ток, который передается по проводам 11 на аккумуляторную батарею 12, к которой подключаются внешние потребители.After the combustion of the working mixture in the internal combustion engine 1, the exhaust gases enter the manifold 2, and through the outlet pipe 3 enter the housing 4, and act on the impeller 5, which starts to rotate and transmit torque to the input shaft 7 of the planetary gear 8, its output shaft 9 transmits rotation to the generator 10. The generator 10, due to the torque, generates an electric current, which is transmitted via wires 11 to the battery 12, to which external consumers are connected.

Для того, чтобы обеспечить уменьшение скорости входного вала 7 в 5-7 раз относительно выходного вала 9 используют многоступенчатую планетарную передачу, которая позволит уменьшить частоту вращения выходного вала 9 до оптимальной, за счет чего ДВС находится в состоянии покоя значительный промежуток времени.In order to reduce the speed of the input shaft 7 by a factor of 5-7 relative to the output shaft 9, a multi-stage planetary gear is used, which will reduce the rotation speed of the output shaft 9 to the optimum, due to which the internal combustion engine is at rest for a considerable period of time.

Claims

A mobile charger including an internal combustion engine with a collector and an exhaust outlet, a turbine consisting of a housing with an impeller driven by the exhaust gases of an internal combustion engine, a generator for converting the mechanical energy of a turbine into electrical energy, an energy-charged battery recovered from the exhaust gas by a turbine, characterized in that between the turbine driven by the exhaust gas and a generator for The planetary gear is installed on the input shaft of the turbine, and the output shaft of the planetary gear is in communication with the generator to convert mechanical energy into electrical energy, while the rotation speed of the input shaft of the planetary gear is greater than the speed of its output shaft by 5- 7 times.