RU2574305C2 - Электромобиль экологически чистый и безопасный для людей - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Электромобиль содержит тяговый электродвигатель, тиристорные вентили, потенциометрический пульт управления, карданный вал, мост с дифференциальным механизмом, полуоси, колеса, рулевое управление и тормоза, аккумуляторы с зарядными устройствами, ветровыми электростанциями с турбогенераторами, автономным инвертором напряжения (АИН) и автономным выпрямителем напряжения (АВН). Электростанции установлены в корпусе передней части кузова и на его крыше. На валу каждого электрогенератора с двух сторон установлены турбины в виде лопаток или лопастей, расположенные в кожухах. Электрогенераторы и кожухи закреплены на сварной раме. Электрогенераторы соединены с трансформатором для понижения переменного тока и преобразования его тиристорными вентилями в постоянный ток, который через зарядные устройства заряжает аккумуляторы. АИН соединен с тяговым асинхронным электродвигателем. Вал тягового электродвигателя приводит во вращения колеса через элементы трансмиссии. Для перемещения электромобиля назад контактным переключателем меняются полюса обмоток. Технический результат заключается в повышении экологичности и безопасности электромобиля. 3 ил.

Description

Электромобиль экологически чистый и безопасный для людей относится к пассажирскому и личному транспорту.

Известен автомобиль, который содержит двигатель внутреннего сгорания, муфту сцепления, коробку скоростей, карданный вал, мост с дифференциальным механизмом, полуоси, колеса, рулевое управление и тормоза (см. Вайсман Я.М., Горенков В.И. Автомобиль «Жигули». - М.: Транспорт, 1982. - 224 с.).

Наиболее близким аналогом является контактный троллейбус, который содержит тяговые электродвигатели постоянного тока, соединенные с контактным проводом электрической сети постоянного или переменного тока с тиристорными вентилями и с потенциометрическим пультом управления, карданный вал, мост с дифференциальным механизмом, полуоси, колеса, рулевое управление и тормоза (см. Есипович Р.А. и др. Автомобили, автобусы, троллейбусы, прицепной состав, автопогрузчики серийного производства, номенклатурный каталог. - М.: Машиностроение, 1983 - 188 с.).

Аналогом является ветровая электростанция, которая содержит турбину, редуктор и электрогенератор (см. Ветроэнергетика /Под ред. Д. Де Рензо. - М.: Энергоатомиздат, 1982. - 272 с.).

Недостатками известных автомобилей и троллейбусов являются:

- при сгорании 1 кг бензина или дизельного топлива сгорает 1,5 кг кислорода, необходимого для жизни людей, при этом в атмосферу выбрасывается большое количество углекислого газа, от которого человек умирает при его высокой концентрации, дыма и различных вредных веществ, например свинца, которые оказывают вредное влияние на здоровье и продолжительность жизни людей;

- при отключении электроэнергии во время аварии на трансформаторной станции весь парк троллейбусов останавливается, электрификация дорог и их ремонт требует больших материальных затрат.

Техническим результатом является создание электромобиля с ветровыми электростанциями экологически чистого и безопасного для людей.

Электромобиль содержит тяговый электродвигатель, тиристорные вентили, потенциометрический пульт управления, карданный вал, мост с дифференциальным механизмом, полуоси, колеса, рулевое управление и тормоза, отличающийся тем, что он снабжен аккумуляторами с зарядными устройствами и ветровыми электростанциями с турбогенераторами, в корпусе передней части кузова установлены 1-2 электростанции или в корпусе передней части кузова - 1-2 электростанции, и на его крыше 1-5 электростанций, или 1-5 электростанций на его крыше, на валу каждого электрогенератора с двух сторон установлены турбины в виде лопаток или лопастей и расположены в кожухах, которые выполнены с дифференциальными устройствами с сетками и окнами для подвода встречного потока воздуха и его отвода из корпуса электромобиля, каждый электрогенератор и каждый кожух закреплены на сварной раме, каждый электрогенератор соединен с трансформатором для понижения переменного тока и преобразования его тиристорными вентилями в постоянный ток, который через зарядные устройства заряжает аккумуляторы, аккумуляторы и электрогенераторы с тиристорными вентилями соединены с ручным или ножным потенциометрическим пультом управления или с автоматическим пультом управления, расположенным в кабине водителя и с автономным инвертором напряжения, с системой управления АИН, которая в двигательном режиме работает в режиме инвертора, с системой управления АВН, которая работает в выпрямительном режиме, а в режиме торможения АИН переходит в выпрямительный режим, а АВН работает в режиме инвертора, инвертируя напряжение на конденсаторе, автономный инвертор напряжения соединен с тяговым асинхронным электродвигателем переменного тока, который закреплен с нижней или верхней стороны рамы, вал тягового асинхронного электродвигателя соединен напрямую через муфту сцепления с карданным валом, с дифференциальным механизмом переднего моста, с полуосями и с передними парами колес, или вал тягового асинхронного электродвигателя соединен через муфту сцепления с коробкой скоростей, с карданным валом, с дифференциальным механизмом переднего моста, с полуосями и с передними парами колес, или вал тягового асинхронного электродвигателя соединен напрямую через муфту сцепления с карданным валом, с дифференциальным механизмом заднего моста 19, с полуосями и задними парами колес, или вал тягового асинхронного электродвигателя соединен через муфту сцепления с коробкой скоростей, с карданным валом, с дифференциальным механизмом заднего моста, с полуосями и задними парами колес, или вал тягового асинхронного электродвигателя переменного тока или вал электродвигателя постоянного тока соединен напрямую через муфту сцепления с карданным валом, с дифференциальным механизмом заднего моста с полуосями и задними парами колес, а вал двигателя внутреннего сгорания соединен с муфтой сцепления, с коробкой скоростей, с карданным валом, с дифференциальным механизмом переднего моста с полуосями и с передними парами колес для перемещения электромобиля назад контактным переключателем меняются полюса обмоток.

На фиг.1 показан общий вид легкового электромобиля с ветровыми электростанциями. На фиг.2 показана структура силовой части преобразователя частоты с выпрямителем для тягового асинхронного короткозамкнутого электродвигателя переменного тока. На фиг.3 показана электрическая схема преобразования переменного тока ветрового турбогенератора в постоянный ток для тягового электродвигателя постоянного тока.

Электромобиль снабжен аккумуляторами 1 с зарядными устройствами и ветровыми электростанциями с турбогенераторами, в корпусе передней части кузова 2 установлены 1-2 электростанции или в корпусе передней части кузова - 1-2 электростанции, и на его крыше 1-5 электростанций, или 1-5 электростанций на его крыше, на валу каждого электрогенератора 3 с двух сторон установлены турбины 4 в виде лопаток или лопастей и расположены в кожухах 5, которые выполнены с дифференциальными устройствами 6 с сетками и окнами 7 для подвода встречного потока воздуха и его отвода из корпуса электромобиля, каждый электрогенератор 3 и каждый кожух 5 закреплены на сварной раме 8, каждый электрогенератор 3 соединен с трансформатором 9 для понижения переменного тока и преобразования его тиристорными вентилями 10 в постоянный ток, который через зарядные устройства заряжает аккумуляторы, аккумуляторы 1 и электрогенераторы 3 с тиристорными вентилями 10 соединены с ручным или ножным потенциометрическим пультом управления или с автоматическим пультом управления, расположенным в кабине 11 водителя и с автономным инвертором напряжения, с системой управления АИН 12, которая в двигательном режиме работает в режиме инвертора, с системой управления АВН 13, которая работает в выпрямительном режиме, а в режиме торможения АИН переходит в выпрямительный режим, а АВН работает в режиме инвертора, инвертируя напряжение на конденсаторе 14 автономный инвертор напряжения соединен с тяговым асинхронным электродвигателем 15 переменного тока, который закреплен с нижней или верхней стороны рамы, вал тягового асинхронного электродвигателя 15 соединен напрямую через муфту сцепления с карданным валом 16, с дифференциальным механизмом (на фиг.1 дифференциальный механизм, муфта сцепления не показаны) переднего моста 17, с полуосями и с передними парами колес 18, или вал тягового асинхронного электродвигателя соединен через муфту сцепления с коробкой скоростей, с карданным валом, с дифференциальным механизмом переднего моста 17, с полуосями и с передними парами колес 18 (на фиг.1 дифференциальный механизм, муфта сцепления и коробка скоростей не показаны), или вал тягового асинхронного электродвигателя 15 соединен напрямую через муфту сцепления с карданным валом 16, с дифференциальным механизмом заднего моста 19, с полуосями и задними парами колес 20, или вал тягового асинхронного электродвигателя соединен через муфту сцепления с коробкой скоростей, с карданным валом, с дифференциальным механизмом заднего моста, с полуосями и задними парами колес 20, или вал тягового асинхронного электродвигателя 15 переменного тока или вал электродвигателя постоянного тока соединен напрямую через муфту сцепления с карданным валом 16, с дифференциальным механизмом заднего моста 19 с полуосями и задними парами колес 20, а вал двигателя внутреннего сгорания соединен с муфтой сцепления, с коробкой скоростей, с карданным валом 16, с дифференциальным механизмом переднего моста 17 с полуосями и с передними парами колес 18 (на фиг.1 двигатель внутреннего сгорания, муфта сцепления и коробка скоростей не показаны) для перемещения электромобиля назад контактным переключателем меняются полюса обмоток.

Электромобиль работает следующим образом.

В первоначальный момент работы электромобиля водитель освобождает тормозные колодки колес и ручным или ножным потенциометрическим пультом управления или автоматическим пультом управления (на фиг.1 потенциометрический и автоматический пульты управления не показаны) соединяет аккумуляторы 1 с каждым тяговым асинхронным электродвигателем 15 переменного тока или электродвигателем постоянного тока его вал переднего моста 17. За счет электрического тока электромагнитные силы приводят во вращение ротор тягового асинхронного электродвигателя 15 и его вал, муфту сцепления, карданный вал 16, зубчатые колеса дифференциального механизма (на фиг.1 зубчатые колеса дифференциального механизма не показаны) переднего моста 17, полуоси и переднюю пару колес 18, которые приводят в движение электромобиль или электромагнитные силы приводят во вращение ротор тягового асинхронного электродвигателя 15 и его вал, муфту сцепления, валы коробки скоростей, карданный вал, зубчатые колеса дифференциального механизма заднего моста 19 и заднюю пару колес 20, а двигатель внутреннего сгорания приводит во вращение его вал, муфту сцепления, валы коробки скоростей, карданный вал, зубчатые колеса дифференциального механизма переднего моста 17 и переднюю пару колес 18 (на фиг.1 муфта сцепления и коробка скоростей не показаны), которые приводят в движение электромобиль, для перемещения электромобиля назад контактным переключателем меняются полюса обмоток тягового асинхронного электродвигателя переменного тока.

По мере увеличения скорости движения электромобиля скорость и давление ветра на лопасти турбины 4 ветровых электростанций увеличивается. От давления ветра начинают вращаться турбины 4 и валы электрогенераторов 3.

Электрический ток с переменным напряжением от электрогенераторов подается на трансформатор 9 для понижения переменного тока, тиристорные диоды 10 для преобразования его в постоянный ток, на зарядные устройства и аккумуляторы 1, на автономный инвертор напряжения с системой управления АИН 12, которая в двигательном режиме работает в режиме инвертора, и с системой управления АВН 13, которая работает в режиме выпрямителя, а в режиме торможения АИН переходит в выпрямительный режим, а АВН работает в режиме инвертора, инвертируя напряжение на конденсаторе 14. От аккумуляторов 1 и электрогенераторов 3 с тиристорными вентилями 13 постоянный ток подается на потенциометрический пульт управления или на автоматический пульт управления и каждый тяговый асинхронный электродвигатель переменного тока или электродвигатель постоянного тока 15.

С этого момента времени электромобиль переходит на автономный режим питания тягового асинхронного электродвигателя переменного тока от аккумуляторов и ветровых электростанций.

Использование серийно выпускаемых асинхронных электродвигателей переменного тока позволяет упростить его сборку и снизить стоимость изготовления по сравнению со сборкой электродвигателя постоянного тока, а использование структурной силовой части преобразователя частоты с выпрямителем позволяет управлять ручным или ножным потенциометром или автоматической системой управления частотой вращения тяговым асинхронным электродвигателем переменного тока, точно так же, как и управление постоянным током электродвигателя постоянного тока.

При высокой скорости электромобиля на бесполезное лобовое сопротивление воздуха расходуется большое количество электроэнергии аккумуляторов, которые разряжаются и требуют их зарядки.

Турбогенераторы ветровых электростанций позволяют преобразовать сопротивление воздуха в электрическую энергию, а следовательно, снизить расход электрической энергии аккумуляторов и увеличить пробег электромобиля за счет беспрерывной их подзарядки.

Использование карданных валов в ветровых электростанциях позволяет увеличить срок их работы без ремонта.

Использование электрической энергии ветровых электростанций позволяет сохранить кислород на планете земля и создать идеальные условия для людей и гарантировать им здоровье и жизнь.

Использование двигателя внутреннего сгорания приводит к сгоранию кислорода в атмосфере и скоплению углекислого газа в атмосфере, который уничтожает все живое в воде и на земле.

Claims (1)

1. Электромобиль содержит тяговый электродвигатель, тиристорные вентили, потенциометрический пульт управления, карданный вал, мост с дифференциальным механизмом, полуоси, колеса, рулевое управление и тормоза, отличающийся тем, что он снабжен аккумуляторами с зарядными устройствами и ветровыми электростанциями с турбогенераторами, в корпусе передней части кузова установлены 1-2 электростанции или в корпусе передней части кузова - 1-2 электростанции, и на его крыше 1-5 электростанций, или 1-5 электростанций на его крыше, на валу каждого электрогенератора с двух сторон установлены турбины в виде лопаток или лопастей и расположены в кожухах, которые выполнены с дифференциальными устройствами с сетками и окнами для подвода встречного потока воздуха и его отвода из корпуса электромобиля, каждый электрогенератор и каждый кожух закреплены на сварной раме, каждый электрогенератор соединен с трансформатором для понижения переменного тока и преобразования его тиристорными вентилями в постоянный ток, который через зарядные устройства заряжает аккумуляторы, аккумуляторы и электрогенераторы с тиристорными вентилями соединены с ручным или ножным потенциометрическим пультом управления или с автоматическим пультом управления, расположенным в кабине водителя и с автономным инвертором напряжения, с системой управления АИН, которая в двигательном режиме работает в режиме инвертора, с системой управления АВН, которая работает в выпрямительном режиме, а в режиме торможения АИН переходит в выпрямительный режим, а АВН работает в режиме инвертора, инвертируя напряжение на конденсаторе, автономный инвертор напряжения соединен с тяговым асинхронным электродвигателем переменного тока, который закреплен с нижней или верхней стороны рамы, вал тягового асинхронного электродвигателя соединен напрямую через муфту сцепления с карданным валом, с дифференциальным механизмом переднего моста, с полуосями и с передними парами колес, или вал тягового асинхронного электродвигателя соединен через муфту сцепления с коробкой скоростей, с карданным валом, с дифференциальным механизмом переднего моста, с полуосями и с передними парами колес, или вал тягового асинхронного электродвигателя соединен напрямую через муфту сцепления с карданным валом, с дифференциальным механизмом заднего моста, с полуосями и задними парами колес, или вал тягового асинхронного электродвигателя соединен через муфту сцепления с коробкой скоростей, с карданным валом, с дифференциальным механизмом заднего моста, с полуосями и задними парами колес, или вал тягового асинхронного электродвигателя переменного тока или вал электродвигателя постоянного тока соединен напрямую через муфту сцепления с карданным валом, с дифференциальным механизмом заднего моста с полуосями и задними парами колес, а вал двигателя внутреннего сгорания соединен с муфтой сцепления, с коробкой скоростей, с карданным валом, с дифференциальным механизмом переднего моста с полуосями и с передними парами колес для перемещения электромобиля назад контактным переключателем меняются полюса обмоток.

Images