RU2758405C1 - Electric car - Google Patents
Electric car Download PDFInfo
- Publication number
- RU2758405C1 RU2758405C1 RU2020143753A RU2020143753A RU2758405C1 RU 2758405 C1 RU2758405 C1 RU 2758405C1 RU 2020143753 A RU2020143753 A RU 2020143753A RU 2020143753 A RU2020143753 A RU 2020143753A RU 2758405 C1 RU2758405 C1 RU 2758405C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- photovoltaic cells
- electric vehicle
- energy
- electric
- daily
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- B60L8/00—Electric propulsion with power supply from forces of nature, e.g. sun or wind
-
- 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
Abstract
Description
Область техникиTechnology area
Электромобиль рассеянного света относится к электрическим транспортным средствам, с дополнительным источником энергоснабжения на основе солнечного света, преобразуемого с помощью фотоэлектрических систем. Электромобили с дополнительным источником энергоснабжения на основе использования фотоэлементов относятся к экологическим транспортным средствам: для движения не сжигается органическое топливо, и не выделяются вредные газы.The scattered light electric vehicle refers to electric vehicles, with an additional source of energy supply based on sunlight, converted using photovoltaic systems. Electric vehicles with an additional source of energy supply based on the use of photovoltaic cells are classified as ecological vehicles: they do not burn fossil fuel for movement, and no harmful gases are emitted.
Уровень техникиState of the art
Технические решения US 6586668 (15.11.2001), US 20110297459 (17.12.2008), описывают электромобиль, практически полностью покрытый солнечными батареями. Кроме того, прозрачные солнечные элементы встроены в лобовое стекло и в другие окна автомобиля.Technical solutions US 6586668 (11/15/2001), US 20110297459 (12/17/2008) describe an electric vehicle, almost completely covered with solar panels. In addition, transparent solar cells are integrated into the windshield and other windows of the vehicle.
Патент ЕР 2559585 (26.10.2011) - Солнечный электромобиль со складными панелями кузова на шасси. Поверхности солнечных элементов смонтированы на гибком шасси для отслеживания высоты, а трансмиссия обеспечивает азимутальное отслеживание. Солнечный электромобиль с большой складной поверхностью, которая может быть ориентирована на солнце для пиковой генерации электричества.Patent EP 2559585 (26.10.2011) - Solar electric vehicle with folding body panels on the chassis. The surfaces of the solar cells are mounted on a flexible chassis for altitude tracking, and the transmission provides azimuth tracking. A solar electric vehicle with a large foldable surface that can be oriented towards the sun for peak electricity generation.
Патент RU 2053142 (27.01.1996) - гелиомобиль содержит кузов, на котором закреплены панели солнечных батарей, подвижные относительно друг друга и снабженные отдельными катящимися опорами, контактирующими с дорожным покрытием. Отличительной особенностью является то, что панели выполнены складными-раздвижными в направлении оси кузова, что может позволять периодически увеличивать площадь освещения солнечных батарей.Patent RU 2053142 (01/27/1996) - the heliomobile contains a body on which solar panels are fixed, movable relative to each other and equipped with separate rolling supports in contact with the road surface. A distinctive feature is that the panels are made folding-sliding in the direction of the body axis, which can periodically increase the area of solar panels illumination.
Электромобиль патент RU 181426 (2017.04.17), состоит из кузова, в который встроены фотоэлектрические элементы, ходовой части с элементами подвески, электродвигателя, накопителя энергии в виде аккумуляторной батареи, устройства управления. Недостаток указанных технических решений - малое количество энергии от фотоэлектрических элементов и низкий запас хода электромобиля.The electric vehicle patent RU 181426 (2017.04.17), consists of a body in which photovoltaic cells are integrated, a chassis with suspension elements, an electric motor, an energy storage device in the form of a battery, a control device. The disadvantage of these technical solutions is a small amount of energy from photovoltaic cells and a low power reserve of an electric vehicle.
В качестве прототипа выбран электромобиль фирмы Sono Motors, содержащий солнечные фотоэлектрические элементы. (https://electrek.co/2017/07/28/sono-motors-unveils-its-solar-and-battery-powered-electric-car/ (19.12.2020), https://sonomotors.com/en/sion/, 19.12.2020). Электромобиль состоит из кузова, в который встроены фотоэлектрические элементы, ходовой части с элементами подвески, электродвигателя, накопителя энергии в виде аккумуляторной батареи, устройства управления.An electric vehicle from Sono Motors, which contains solar photovoltaic cells, was chosen as a prototype. (https://electrek.co/2017/07/28/sono-motors-unveils-its-solar-and-battery-powered-electric-car/ (19.12.2020), https://sonomotors.com/en / sion /, 12/19/2020). An electric vehicle consists of a body with integrated photovoltaic cells, a chassis with suspension elements, an electric motor, an energy storage device in the form of a battery, and a control device.
Разработчик полагает, что наличие фотоэлектрических элементов увеличит запас хода за счет солнечной энергии. Основной источник энергии, применяемый в описанных выше технических решениях - прямая солнечная радиация: распространяется в виде параллельных лучей и имеет только одно направление - от солнца к облучаемому предмету. Интенсивность прямой солнечной радиации при закрытом облаками небе стремится к нулю. Увеличение поверхности освещения до размеров поверхности всего электромобиля недостаточно для получения энергии, сопоставимой с энергией от электрических сетей. Недостатком является низкий запас хода электромобиля при работе от солнечной радиации. Задачей изобретения является увеличение запаса хода электромобиля.The developer believes that the presence of photovoltaic cells will increase the range due to solar energy. The main source of energy used in the technical solutions described above is direct solar radiation: it propagates in the form of parallel rays and has only one direction - from the sun to the irradiated object. The intensity of direct solar radiation with a cloud-covered sky tends to zero. Increasing the illumination surface to the size of the entire electric vehicle is not enough to generate energy comparable to that from electrical grids. The disadvantage is the low range of an electric vehicle when operating from solar radiation. The objective of the invention is to increase the range of an electric vehicle.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Решение указанных задач обеспечивается при ориентированности на использование рассеянной солнечной радиации. Основной источник энергии, используемый в предлагаемом техническом решении - рассеянное солнечное излучение. Рассеянный солнечный свет дает освещение облачного дня и естественное освещение помещений. Запас хода в режиме использования солнечной энергии определяется стабильностью светового потока, как основного источника энергии, зависимого в свою очередь от погодных условий и суточных изменений освещенности. Рассеянная солнечная радиация распространяется одинаково по всем направлениям (http://glossary.lgb.ru/cgi-bin/gl_sch2.cgi?RRzssgwtg9!xurtl,tg9!wgkog.o9, 19.12.2020). Технический результат получается в электромобиле, состоящем из кузова и ходовой части с элементами подвески, и, по меньшей мере, одного электродвигателя, накопителя энергии, устройства управления, зарядного модуля, фотоэлектрических элементов, электрически соединенными между собой. Согласно изобретению, внешняя поверхность кузова выполнена чередованием выступов и впадин с образованием не менее одной ячейки, в которых расположены фотоэлектрические элементы.The solution to these problems is ensured by focusing on the use of scattered solar radiation. The main source of energy used in the proposed technical solution is scattered solar radiation. Diffuse sunlight provides cloudy day illumination and natural room illumination. The power reserve in the mode of using solar energy is determined by the stability of the luminous flux, as the main source of energy, which in turn depends on weather conditions and daily changes in illumination. Scattered solar radiation spreads equally in all directions (http://glossary.lgb.ru/cgi-bin/gl_sch2.cgi?RRzssgwtg9!xurtl,tg9!wgkog.o9, 19.12.2020). The technical result is obtained in an electric vehicle, consisting of a body and a chassis with suspension elements, and at least one electric motor, an energy storage device, a control device, a charging module, photovoltaic cells, electrically connected to each other. According to the invention, the outer surface of the body is made by alternating protrusions and depressions with the formation of at least one cell in which the photovoltaic cells are located.
Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами.The claimed technical solution is illustrated by drawings.
Фиг. 1 - схематический чертеж электрически соединенных устройств электромобиля.FIG. 1 is a schematic drawing of electrically connected devices of an electric vehicle.
Фиг. 2 - электромобиль, вид сбоку.FIG. 2 - electric car, side view.
Фиг. 3 - электромобиль, вертикальный разрез на фиг. 2.FIG. 3 is an electric vehicle, a vertical section in FIG. 2.
На фиг. 1 схематически показаны основные части электромобиля: кузов 1, ходовая часть с элементами подвески 2, электродвигатель 3, накопитель энергии 4, устройство управления 5, зарядный модуль 6, фотоэлектрические элементы 7, электрические соединения 8.FIG. 1 schematically shows the main parts of an electric vehicle: body 1, chassis with
На фиг. 2 и фиг 3, схематично показано размещение ячеек 9, образованных чередованием выступов 10 и впадин 11 на внешней поверхности кузова 1, с расположенными в ячейках фотоэлектрическими элементами 7. D - расстояние между выступами, Н - ширина выступа.FIG. 2 and 3, the arrangement of
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Решение задачи изобретения обеспечивается при существенном увеличении эффективной площади облучения и количества размещаемых фотоэлектрических элементов.The solution to the problem of the invention is provided with a significant increase in the effective area of irradiation and the number of placed photovoltaic cells.
Дневное количество энергии электромобиля прототипа от фотоэлектрических элементов определяется по зависимости Р=ηSq, где Р - количество энергии транспортного средства прототипа (МДж), η - коэффициент полезного действия фотоэлемента, S - площадь поверхности с размещенными фотоэлементами (м2), q - дневное поступление солнечной радиации, отнесенное к единице площади поверхности (МДж/м2). Дневное поступление солнечной радиации определяется по таблицам инсоляции - (http://www.solbat.su/meteorology/insolation, 19.12.2020). Дневное количество энергии является оценкой значения энергетического потенциала электромобиля на основе геометрических характеристик и параметров эффективности преобразования солнечной радиации.The daily amount of energy of the electric vehicle of the prototype from photovoltaic cells is determined by the dependence P = ηSq, where P is the amount of energy of the vehicle of the prototype (MJ), η is the efficiency of the photocell, S is the surface area with placed photovoltaic cells (m 2 ), q is the daily intake solar radiation per unit surface area (MJ / m 2 ). The daily intake of solar radiation is determined using insolation tables - (http://www.solbat.su/meteorology/insolation, 19.12.2020). The daily amount of energy is an estimate of the value of the energy potential of an electric vehicle based on the geometric characteristics and parameters of the conversion efficiency of solar radiation.
Дневное количество энергии от фотоэлектрических элементов в заявляемом решении R=μλP, где R - дневное количество энергии заявляемого электромобиля (МДж); Р - дневное количество энергии транспортного средства прототипа (МДж); μ - коэффициент передачи ячейки (отношение количества фотоэлектрических элементов в ячейке изобретения к количеству элементов в прототипе на одинаковой площади поверхности); λ=1-Н/D - коэффициент эффективности ячейки (учитывает уменьшение площади поверхности при размещении выступов на внешней поверхности).The daily amount of energy from photovoltaic cells in the claimed solution R = μλP, where R is the daily amount of energy of the claimed electric vehicle (MJ); P is the daily amount of energy of the vehicle of the prototype (MJ); μ is the cell transfer coefficient (the ratio of the number of photovoltaic cells in the cell of the invention to the number of cells in the prototype on the same surface area); λ = 1-H / D - cell efficiency factor (takes into account the reduction in surface area when placing protrusions on the outer surface).
Сравнение прототипа и заявляемого технического решения по дневному количеству энергии Р и R проводится при одинаковых значениях площади поверхности и коэффициента полезного действия фотоэлектрического элемента. Ориентируясь на усредненные габаритные размеры легковых автомобилей европейской классификации сегментов В, С, D (http://www.dealeron.ru/articles/8-/, 19.12.2020), расчетная площадь поверхности автомобиля составит порядка S=30 м2. Коэффициент полезного действия фотоэлектрического элемента в среднем составит η=0,2 (https://energo.house/sol/kpd-solnechnyh-batarej.html, 19.12.2020).Comparison of the prototype and the proposed technical solution for the daily amount of energy P and R is carried out at the same values of the surface area and the efficiency of the photovoltaic cell. Based on the average overall dimensions of passenger cars of the European classification of segments B, C, D (http://www.dealeron.ru/articles/8-/, 19.12.2020), the estimated surface area of the car will be about S = 30 m 2 . The efficiency of a photovoltaic cell will average η = 0.2 (https://energo.house/sol/kpd-solnechnyh-batarej.html, 19.12.2020).
Для прототипа по таблицам инсоляции в Москве принимается дневное поступление общей солнечной радиации от q=1,89 МДж/м2 в январе до q=19,83 МДж/м2 в июле. Количество энергии прототипа для Москвы от Р=11,34 МДж в январе до Р=118,98 МДж в июле. Для предлагаемого решения в Москве принимается дневное поступление рассеянной солнечной радиации от q=1,76 МДж/м2 в январе до q=9,78 МДж/м2 в июле. Параметры заявляемого проекта для сравнения: форма ячейки 9 - шестигранная кубическая (фиг. 2), с одной отброшенной гранью μ=5; ячейка кубический формы с ребром 60 мм при Н=2 мм и D=60 мм - λ=0,96. Располагаемое количество энергии для Москвы в заявляемом решении в пределах от R=50,6 МДж в январе до R=281,6 МДж в июле. Площадь поверхности кузова, занимаемая одним фотоэлектрическим элементом в прототипе, занимается несколькими фотоэлектрическими элементами 7, облучаемыми рассеянной солнечной радиацией.For the prototype, according to the insolation tables in Moscow, the daily intake of total solar radiation is taken from q = 1.89 MJ / m2 in January to q = 19.83 MJ / m2 in July. The amount of energy of the prototype for Moscow is from P = 11.34 MJ in January to P = 118.98 MJ in July. For the proposed solution in Moscow, the daily intake of scattered solar radiation is taken from q = 1.76 MJ / m2 in January to q = 9.78 MJ / m2 in July. The parameters of the proposed project for comparison: the shape of the cell 9 - hexagonal cubic (Fig. 2), with one discarded face μ = 5; a cubic cell with an edge of 60 mm at H = 2 mm and D = 60 mm - λ = 0.96. The available amount of energy for Moscow in the claimed solution ranges from R = 50.6 MJ in January to R = 281.6 MJ in July. The body surface area occupied by one photovoltaic cell in the prototype is occupied by several
Средний суточный заряд батареи эксплуатируемого электромобиля с зарядкой от электрических сетей (https://axiona.ru/pubs/53.html, 19.12.2020) составляет порядка 40 кВт/ч (144 МДж): электромобиль прототипа будет вынужден пользоваться ежедневной подзарядкой. Дефицит энергии составляет от 92% среднего суточного заряда батареи в январе до 19% в июле. Электромобиль рассеянного света в январе также будет иметь дефицит в 65% относительно электромобилей с зарядкой от электрических сетей. Однако в июле будет двукратное превышение суточных потребностей относительно электромобилей с зарядкой от электрических сетей.The average daily battery charge of an electric vehicle in operation with charging from electric networks (https://axiona.ru/pubs/53.html, 12/19/2020) is about 40 kW / h (144 MJ): the prototype electric vehicle will have to use daily recharging. The energy shortage ranges from 92% of the average daily battery charge in January to 19% in July. The scattered light electric vehicle will also have a 65% deficit in January compared to electric vehicles with charging from the electric grid. However, in July, there will be a twofold excess of daily requirements in relation to electric vehicles with charging from electric networks.
Средняя длина маршрута жителя Москвы от дома до работы составляет 17,9 километров (https://daily.afisha.ru/news/5222-yandeks-vyyasnil-skolko-vremeni-moskvichi-tratyat-na-dorogu-do-raboty/, 19.12.2020). Электромобилю требуется от 15 кВт/ч (54 МДж) до 35 кВт/ч (126 МДж) на 100 километров (https://aftershock.news/?q=node/738446&page=2, 19.12.2020). Электромобиль рассеянного света обеспечивает выполнение ежедневных поездок средней длины маршрута для жителя Москвы.The average length of the route of a Moscow resident from home to work is 17.9 kilometers (https://daily.afisha.ru/news/5222-yandeks-vyyasnil-skolko-vremeni-moskvichi-tratyat-na-dorogu-do-raboty/, 12/19/2020). An electric car requires between 15 kWh (54 MJ) and 35 kWh (126 MJ) per 100 kilometers (https://aftershock.news/?q=node/738446&page=2, 19.12.2020). The scattered light electric vehicle provides daily trips with an average route length for a Moscow resident.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020143753A RU2758405C1 (en) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | Electric car |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020143753A RU2758405C1 (en) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | Electric car |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2758405C1 true RU2758405C1 (en) | 2021-10-28 |
Family
ID=78466487
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020143753A RU2758405C1 (en) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | Electric car |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2758405C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2803335C1 (en) * | 2023-02-19 | 2023-09-12 | Петр Юрьевич Шалимов | Collapsible support panel with built-in photovoltaic cells |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU121777U1 (en) * | 2012-06-25 | 2012-11-10 | Александр Михайлович Бурдин | ELECTRIC CAR WITH A CHARGED BATTERY POWER BATTERY FROM EXTERNAL ENERGY SOURCES |
RU181426U1 (en) * | 2017-04-17 | 2018-07-13 | Юрий Алексеевич Стекачёв | ELECTRIC CAR |
RU205258U1 (en) * | 2020-03-19 | 2021-07-06 | Евгений Александрович Болвачёв | DEVICE FOR CONVERSION AND DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER FROM SOLAR PANELS COMBINED WITH THE ELECTRIC SYSTEM OF THE VEHICLE |
-
2020
- 2020-12-28 RU RU2020143753A patent/RU2758405C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU121777U1 (en) * | 2012-06-25 | 2012-11-10 | Александр Михайлович Бурдин | ELECTRIC CAR WITH A CHARGED BATTERY POWER BATTERY FROM EXTERNAL ENERGY SOURCES |
RU181426U1 (en) * | 2017-04-17 | 2018-07-13 | Юрий Алексеевич Стекачёв | ELECTRIC CAR |
RU205258U1 (en) * | 2020-03-19 | 2021-07-06 | Евгений Александрович Болвачёв | DEVICE FOR CONVERSION AND DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER FROM SOLAR PANELS COMBINED WITH THE ELECTRIC SYSTEM OF THE VEHICLE |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2803335C1 (en) * | 2023-02-19 | 2023-09-12 | Петр Юрьевич Шалимов | Collapsible support panel with built-in photovoltaic cells |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN202115372U (en) | Solar-powered electric car | |
US10097135B2 (en) | Photovoltaic systems with intermittent and continuous recycling of light | |
Chaichan et al. | Optimization of hybrid solar PV/diesel system for powering telecommunication tower | |
US20120255594A1 (en) | Solar Power Generator Module | |
CN103314454A (en) | Solar electricity generation system | |
RU2758405C1 (en) | Electric car | |
Vorobiev et al. | Automatic sun tracking solar electric systems for applications on transport | |
El Majid et al. | Parabolic bifacial solar panel with the cooling system: concept and challenges | |
Ota et al. | Optimization of static concentrator photovoltaics with aspherical lens for automobile | |
US20150207450A1 (en) | Energy conversion and transfer arrangement for thermophotovoltaic devices and thermophotovoltaic devices comprising such | |
AV et al. | Solar cell-integrated energy storage devices for electric vehicles: a breakthrough in the green renewable energy | |
Chopra | A Technical Review on the Thin-Films Coatings for Enhancing the Efficiency of the Photo-Voltaic Cells for Solar Energy Applications | |
CN104659125A (en) | Solar powered car | |
Andreev et al. | Thermophotovoltaic converters with solar powered high temperature emitters | |
CN214506930U (en) | Power generation device | |
CN101034858A (en) | Mirror reflection light-collection solar power generation system | |
CN220139453U (en) | Photovoltaic power generation device, photovoltaic energy storage assembly and vehicle | |
US20220384669A1 (en) | Solar array | |
Padilla et al. | SOLAR-POWERED VEHICLES: HARNESSING SUSTAINABLE ENERGY FOR TRANSPORTATION. | |
CN201160262Y (en) | Grooved concentration solar energy photovoltaic generator | |
CN208774548U (en) | Solar electric vehicle | |
CN105915171A (en) | Solar power station | |
US20100089437A1 (en) | Vehicle-based solar concentrator | |
BR102019009627A2 (en) | CYLINDRICAL DUCT MULTICAPTATOR SOLAR PHOTOVOLTAIC MULTILAYERS NOT OVERLAYED; BASAL AND SIDE OPTICAL REFLECTIVE, NON-HERMETIC AND NON-STUFFED, ALIANS, NATURAL REFRIGERATED | |
Valikhany et al. | Energy Management Strategy: Microgrid Integrated with Hybrid PV-T, EV, and Battery |