SK82698A3

SK82698A3 - Method and device for transforming and using excessive kinetic and potential energy at decelerating-braking of bodies in motion for producing electrical energy

Info

Publication number: SK82698A3
Application number: SK82698A
Authority: SK
Inventors: Miroslav Remeta
Original assignee: Miroslav Remeta
Priority date: 1998-06-15
Filing date: 1998-06-15
Publication date: 2000-01-18
Also published as: WO1999066202A1; AU7952598A

Abstract

The principle of the method consists in applying kinetic and potential energy to a guided spring-loaded module (2) located in the operation area of a transport communication (1), alternatively with complete stop of a moving body, advantageously a transportation vehicle. The spring-loaded module (2) is connected to a mechanical, pneumatic, hydraulic, or electric transmission point (3), or their combination, and the transmission point transfers energy to the transformation module (4) connected to the transformation power block, the generator of electric power (5). The principle of the device consists in the fact that at least one spring-loaded module (2) of the transport communication (1) is guided, and the spring-loaded module (2) is connected through the transmission point (3) to the transformation module (4) which is connected to the transformation power block, the generator (5), which is connected to the accumulator block (6) connected to consumption.

Description

Spôsob a zariadenie na transformáciu a využitie prebytočnej kinetickej a potenciálnej energie pri spomaľovaní-brzdení pohybujúcich sa telies na výrobu elektrickej energieMethod and apparatus for transforming and utilizing excess kinetic and potential energy in decelerating-braking moving bodies to generate electricity

Oblasť technikyTechnical field

Vynález sa týka zariadenia na transformáciu a využitie prebytočnej kinetickej a potenciálnej energie pri spomaľovaní-brzdení pohybujúcich sa telies na výrobu elektrickej energie s výhodou na dopravných komunikáciách.The present invention relates to a device for transforming and utilizing excess kinetic and potential energy in decelerating-braking moving bodies to generate electricity, preferably on traffic roads.

Súčasný stav techniky *· tThe state of the art *

Súčasné riešenia výroby el. energie predstavujú hlavne tepelné, vodné a jadrové elektrárne. Sú známe ďalšie druhy výroby elektrickej energie s využitím slnečnej, veternej energie,bioenergie a pod. Spoločným znakom týchto riešení je že sa transformuje zachytená energia, ktorá je za týmto účelom buď vytvorená (tepelné jadrové elektrárne),alebo existuje ako prírodný úkaz (slnečná, vetemá)na energiu elektrickú, ktorú vieme účinne rozvádzať a využívať. Energiu prevádzajú priamo, alebo prostredníctvom prevodov, ktoré sú napojené na stroj na výrobu el. energie - generátor. Zo zdroja sú spojovacím vedením spojené s rozvodom el. energie. Nevýhodou uvedených riešení je vysoká investičná náročnosť k tomu, aby sme získali potrebnú formu vstupu pre generátor.Current solutions of el. Energy is represented mainly by thermal, hydro and nuclear power plants. Other types of electricity generation using solar, wind, bioenergy and the like are known. The common feature of these solutions is that the captured energy is transformed, which for this purpose is either created (thermal nuclear power plants) or exists as a natural phenomenon (solar, wind) to electric energy, which we can effectively distribute and use. They transmit the energy directly or through gears connected to an electric power machine. energy - generator. From the power supply are connected by a connecting line to the distribution of el. energy. The disadvantage of these solutions is the high investment intensity to obtain the necessary form of input for the generator.

Nie sú však známe riešenia z dostupnej literatúry, ktoré by využívali brzdiacu energiu pohybujúcich sa prostriedkov ako zdroj pre výrobu el. energie tak, aby prebytočnú energiu využili a dokonca vhodným umiestnením umožnili ušetrenie prvkov používaných pri spomaľovaní a zastavovaní telies.However, there are no known solutions from the available literature that would use the braking energy of moving means as a source for the production of el. energy so as to utilize the excess energy and even by suitable placement to save the elements used in decelerating and stopping the bodies.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Výhodnú novú možnosť dáva spôsob a technické riešenie zariadenia pre transformáciu a využitie prebytočnej kinetickej a potenciálnej energie pri spomaľovaní-brzdení pohybujúcich sa telies na výrobu el. energie, ktorého podstata spočíva v tom, že na vedený odpružený modul umiestnený v pracovnom priestore dopravnej komunikácie sa pôsobí kinetickou a potenciálnou energiou s alternatívnym úplným zastavením pohybujúceho sa telesa, ktoré takto dostane odpružený modul do pohybu po dráhe, pričom pohyb sa prenáša prostredníctvom prenosového uzlu mechanicky, pneumaticky, prípadne hydraulicky na transformačný modul spojený s transformačným energetickým blokom generátorom a tento je prepojený akumuláciou s odberom priamo na využitie a/alebo do siete. Zariadenie na uskutočnenie spôsobu pozostáva z dopravnej komunikácie v pracovnom priestore, ktorý má vedený odpružený modul, ktorý je spojený s prenosovým uzlom, na ktorý je napojený transformačný modul a tento je spojený s generátorom, na ktorý je napojený akumulátorový blok spojený s vedením na odber alebo priamo na využitie.Advantageous new possibility is given by the method and technical solution of the device for transformation and utilization of excess kinetic and potential energy in slowing-braking of moving bodies for production of el. energy, which is based on the fact that the guided spring module placed in the working area of the road is treated with kinetic and potential energy with an alternative complete stopping of the moving body, which thus moves the spring module on the track, the movement being transmitted through the transfer node mechanically, pneumatically or possibly hydraulically to a transformer module connected to the transformer energy block by a generator and this is connected by accumulation with consumption directly for use and / or to the grid. The apparatus for carrying out the method consists of a traffic communication in a workspace having a spring-loaded module which is connected to a transmission node to which the transformer module is connected and which is connected to a generator to which the accumulator block is connected to the consumption line; directly for use.

Výhoda riešenia je v jednoduchosti, pričom doteraz energia pri brzdení a spomaľovaní sa premieňala na trenie a teplo bŕzd a bola to nevyužitá prebytočná energia.Výhodou je tiež, že zariadenie svojím vhodným umiestnením užívané hlavne pri cestnej doprave bude priaznivo vplývať na bezpečnosť premávky. Teda jednak môže nahradiť dosť nepraktické spomaľovacie retardéry, ale umožní oveľa širšie využitie pred zákritami, križovatkami, uzavretými zónami a všade, kde je vhodné regulovať rýchlosť dopravných prostriedkov. Využitie je aj pri iných usmernených presunoch telies.The advantage of the solution is simplicity, so far the energy of braking and deceleration has been transformed into friction and brake heat and it has been an unused excess energy. The advantage is that the device, due to its suitable location used mainly in road transport, will have a beneficial effect on traffic safety. Thus, on the one hand, it can replace rather impractical retarders, but will allow for much wider use before bumps, intersections, closed zones and wherever it is appropriate to regulate the speed of vehicles. It can also be used for other directed body movements.

Prehľad obrázkov na výkresoch tBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG

Na pripojených výkresoch obr. 1 znázorňuje obecné riešenie v blokovom zapojení. Obr. 2 znázorňuje mechanické uskutočnenie odpruženého modulu. Obr. 3 znázorňuje celkové riešenie s konkrétnym uskutočnením transformačného mechanického uzlu. Obr. 4 znázorňuje konkrétne riešenie pneumatického a alebo hydraulického odpruženého modulu. Obr. 5 znázorňuje uskutočnenie riešenia podľa vynálezu v pneumatickom prípadne hydraulickom uskutočnení.In the accompanying drawings, FIG. 1 shows a general solution in a block circuit. Fig. 2 shows a mechanical embodiment of a spring-loaded module. Fig. 3 illustrates an overall solution with a particular embodiment of a transforming mechanical node. Fig. 4 shows a particular solution of a pneumatic and / or hydraulic suspension module. Fig. 5 shows an embodiment of the solution according to the invention in a pneumatic or hydraulic embodiment.

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Spôsob a zariadenie na transformáciu a využitie prebytočnej kinetickej a potenciálnej energie pri spomaľovaní-brzdení pohybujúcich sa telies na výrobu el. energie pozostáva z aspoň jedného odpruženého modulu 2 , ktorý zasahuje do dopravnej komunikácie 1 , a je jej súčasťou. V prípade, že dopravnú komunikáciu 1 , tvorí cesta, množina modulov 2 je umiestnená v jazdných pruhoch. Ako dopravná komunikácia 1 sú myslené aj vedľajšie a pomocné cesty, príjazdové a parkovacie plochy, pričom nie sú obmedzené len týmito dopravnými komunikáciami 1 , ale môžu to byť aj potrubné dopravné komunikácie, rôznych presunov a vedení presúvajúcich sa telies. Odpružený modul 2 má rad uskutočnení, pričom jeho mechanické uskutočnenie pozostáva z jeho kyvného upevnenia na dopravnú komunikáciu 1 napríklad prostredníctvom kĺbu 1.1.. pričom jeho pohybujúca časť je spojená s pružným elementom 1.2. spojeným výhradne s nepohyblivou časťou podložky , napríklad s telesom dopravnej komunikácie 1. Na odpružený modul 2 je napojený prenosový uzol 3, ktorý v jednom konkrétnom uskutočnení (mechanickom) pozostáva z páky 3.1 kývne (otočnej) upevnenej na odpruženom module 2_a jej druhý koniec je otočné upevnený na výstredníku 3.2 otočné upevnenom na pevnej časti - výhodne základu alebo rámu. Prenosový uzol 3 je spojený s transformačným modulom 4 výhodne prostredníctvom rozpojovacej spojky 4.1 jednou časťou spojenou s výstredníkom 3.2 a svojou druhou časťou spojenou s kolesom 4.2 . pričom v prípade, že dopravná komunikácia 1 má množinu odpružených modulov 2, každý z nich je svojou rozpojovacou spojkou 4.1 spojený s kolesom 4.2 , ktoré sú navzájom spojené spojovacím prvkom 4.3. ktorý ie spojený so zotrvačníkom 4.4 samostatne , prípadne funkciu zotrvačníka 4.4 preberá jedno z kolies 4.2 transformačného modulu 4 , ktorý je spojený s transformačným elektrickým blokom 5 . ktorým v jednom konkrétnom uskutočnení je dynamo, prípadne alternátor, alebo t.j. zariadenie, ktoré vyrába elektrickú energiu. Na transformačný elektrický blok 5 s výhodou je napojený akumulátorový blok 6, ktorý je napojený na rozvod 8 elektrického prúdu žiadaných parametrov alebo priamo na spotrebič. Ďalšie konkrétne uskutočnenie zariadenia - pneumatické, prípadne hydraulické má odpružený modul 2 pozostávajúci z pevnej dotykovej plochy 2.3 korešpondujúcou a zasahujúcou do dopravnej komunikácie 1, pod ktorou je pružná uzatvorená komora 2.4 so vstupom 2.5 a výstupom 2.6 , pričom pružná uzatvorená komora 2.4 na svojej spodnej strane má spodnú opornú plochu 2.7. prípadne sa priamo opiera o záídaä dopravnej komunikáciel·. Vstup 2.5 pružnej uzatvorenej komoiy 2.4 má vstupný riadiaci tlakový uzol 2.51 a jej výstup 2.6 má podobne výstupný riadiaci tlakový uzol 2.61. Je vhodné, ak odpružený modul 2 v tomto uskutočnení má pružný element 2.2 vo vnútri pružnej uzatvorenej komory 2.4 , ktorá je svojim výstupom 2.6 spojená s akumulátorovou nádobou 7 spojenou s transformačným modulom 4 napr. turbína, spojeným s transformačným energetickým blokom - generátorom 5 a tento je spojený s akumulátorovým blokom 6 . V tomto uskutočnení prenosový uzol 3 je tvorený vstupom 2.5 so vstupným riadiacim tlakovým uzlom 2,51 a výstup 2.6 s výstupným riadiacim tlakovým uzlom 2.61 spojeným s akumulačnou nádobou 7.A method and apparatus for transforming and utilizing excess kinetic and potential energy in decelerating-braking moving bodies to produce el. Energy consists of at least one spring module 2, which extends into and is part of the road 1. In case the road 1 is a road, a plurality of modules 2 are located in lanes. Auxiliary and auxiliary roads, access and parking areas are also meant to be transport roads 1, and they are not limited to these roads 1, but may also be pipelines, various movements and lines of moving bodies. The suspension module 2 has a number of embodiments, its mechanical construction consisting of its pivotal attachment to the conveyor 1, for example by means of a hinge 1.1 .., the moving part of which is connected to the spring element 1.2. The transmission module 3 is connected to the suspension module 2 and, in one particular embodiment (mechanical), consists of a pivot lever 3.1 mounted on the suspension module 2 and its other end rotatable. mounted on an eccentric 3.2 rotatably mounted on a fixed part - preferably a base or a frame. The transmission node 3 is connected to the transformer module 4 preferably by means of a decoupling clutch 4.1 by one part connected to the eccentric 3.2 and by its other part connected to the wheel 4.2. wherein, in the case of a traffic communication 1 having a plurality of spring-loaded modules 2, each of them is connected to its wheel 4.2 by its decoupling coupling 4.1, which are connected to each other by a coupling element 4.3. which is connected to the flywheel 4.4 separately, or the flywheel 4.4 function is taken over by one of the wheels 4.2 of the transformer module 4, which is connected to the transformer electrical block 5. which, in one particular embodiment, is a dynamo or alternator, or i. equipment producing electricity. Conveniently connected to the transformer block 5 is an accumulator block 6 which is connected to the electric current distribution 8 of the desired parameters or directly to the consumer. Another particular embodiment of the device - pneumatic or hydraulic has a spring-loaded module 2 consisting of a fixed contact surface 2.3 corresponding to and extending into the traffic road 1 under which is a flexible closed chamber 2.4 with an inlet 2.5 and an outlet 2.6. has a lower abutment surface 2.7. where appropriate, it relies directly on the traffic jam. The inlet 2.5 of the flexible closed chamber 2.4 has an inlet pressure control node 2.51 and its outlet 2.6 similarly has an outlet control pressure node 2.61. Suitably, the spring module 2 in this embodiment has a resilient element 2.2 within the resilient closed chamber 2.4, which is connected via its outlet 2.6 to a battery container 7 connected to the transformer module 4 e.g. a turbine connected to the transformer power block - generator 5 and this is connected to the accumulator block 6. In this embodiment, the transfer node 3 is formed by an inlet 2.5 with an inlet control pressure node 2.51 and an outlet 2.6 with an outlet control pressure node 2.61 connected to the storage vessel 7.

Nárazom pohybujúceho sa telesa na odpruženú podložku dochádza k jej posunu do spodnej medznej polohy. Ďalším posunom telesa dôjde k odľahčeniu modulu a uvoľneniu tlaku a k vráteniu modulu do pôvodnej polohy pomocou pružného elementu, ktorý je dimenzovaný tak, aby jeho sila bola podstatne menšia ako pôsobiaca energia spôsobená hybnosťou pohybujúceho sa telesa pri kontakte na odpružený modul, ale aby postačovala k rýchlemu a účinnému vráteniu do pôvodnej polohy. Pri každom takomto kontakte posunom telesa na každý modul dôjde k výkonu práce a k prenosu prebytočnej energie, jej zachyteniu, transformácii a akumulácii.Impact of the moving body on the spring washer moves to the lower limit position. Further displacement of the body will relieve the module and release the pressure and return the module to its original position by means of a resilient element which is dimensioned so that its force is substantially less than the applied energy due to the momentum of the moving body. and effectively returning to the original position. With each such contact, shifting the body to each module will perform work and transfer excess energy, capture, transform and accumulate.

Príkladom takýchto zariadení je:Examples of such devices are:

- mechanické prevedenie zariadenia pracuje principiálne tak, že tlak na odpružený modul spôsobený kontaktom pohybujúceho sa telesa ju posunie do spodnej polohy a rameno, ktoré spája odpružený modul a výstredníkový mechanizmus uložený v pevnej časti podložky pootočí koleso s výstredníkom, čím roztočí celý prevodový mechanizmus spojený spojkou tak, aby bolo prevedené každé ďalšie pootočenie spôsobené opakovaním kontaktov na jednotlivé moduly. Každé toto pootočenie zosilňuje krútiaci moment hriadeľa zotrvačníka, ktorý je prepojený na alternátor alebo iné zariadenie na výrobu el. energie a pod.. Potom je vyrobená el. energia akumulovaná pre zabezpečenie čo najstabilnejšieho odberu.- the mechanical design of the device works in principle by pushing the spring module caused by the contact of the moving body to lower it and the arm connecting the spring module and the eccentric mechanism mounted in the fixed part of the washer rotates the wheel with the eccentric, so that any further rotation caused by repeating the contacts on the individual modules is performed. Each of these turns increases the torque of the flywheel shaft, which is coupled to an alternator or other power generating device. energy and so on. energy stored to ensure the most stable consumption.

- pneumatické a alebo hydraulické prevedenie pracuje tak, že modul, ktoiý prichádza do kontaktu s pohybujúcim sa telesom, ktorého prebytočnú energiu zachytávame, je naplnený médiom vždy pri spätnom zdvihu - po stlačení a následnom uvoľnení pomocou pružného elementu. Toto médium pri každom stlačení dopĺňa objem tlakovej nádrže a udržuje v nej tlak za pomoci riadiacich tlakových uzlov a tento kumulovaný tlak usmerneného média je prenášaný na roztočenie turbíny a pod., ktorá roztáča hriadeľ alternátora a pod., ktorý zabezpečí výrobu el. energie. Energia je následne akumulovaná a odvádzaná pre ďalšie použitie ako získaná z dosiaľ nevyužitej prebytočnej energie.- the pneumatic or hydraulic design works in such a way that the module which comes into contact with a moving body, the excess energy of which is absorbed, is filled with the medium each time it is lifted - after compression and subsequent release by means of a spring element. This medium replenishes the volume of the pressure tank at each press and maintains the pressure therein by means of the control pressure nodes, and this accumulated pressure of the directed medium is transmitted to spin the turbine or the like to rotate the alternator shaft or the like. energy. The energy is then stored and discharged for further use as recovered from the unused excess energy.

U tohoto princípu môže byť využitý buď otvorený systém t.j .nasávaním média .. vzduchu, a /alebo vody z vonkajšieho prostredia a jeho spätným uvoľnením do okolia, alebo uzavretý systém s využitím média s jeho čerpaním z hydraulickej nádoby a po využití jej energie v okruhu so spätným vrátením do nádoby pre opätovné využitie.In this principle, either an open system can be used, ie by sucking in the medium of air and / or water from the outside and releasing it back into the environment, or a closed system using the medium by pumping it from the hydraulic vessel and after using its energy in the circuit. with return to the container for reuse.

Claims

A method and apparatus for transforming and utilizing excess kinetic and potential energy in decelerating-braking moving bodies to produce el. Energy, characterized in that kinetic and potential energy is applied to the guided spring module (2) located in the working area of the road (1) with an alternative complete stopping of the moving body, preferably the vehicle, whereby the spring module (2) is connected a transmission node (3) mechanical, pneumatic, hydraulic and electric or various combinations of transmissions, and it transmits energy to a transformer module (4) connected to a transformer-type electric generator-generator. energy (5) /

Device according to claim 1, characterized in that the traffic communication (1) has at least one spring module (2) which is connected to the transformer module (4) by a transmission node (3) and is connected to a transformer energy block - a generator (5) to which the accumulator block (6) is connected to a demand.