EA201800320A1 20190531 Номер и дата охранного документа [PDF] EAPO2019\PDF/201800320 Полный текст описания [**] EA201800320 20180530 Регистрационный номер и дата заявки RU2017140293 20171120 Регистрационные номера и даты приоритетных заявок EAA1 Код вида документа [PDF] eaa21905 Номер бюллетеня [**] СИЛОВОЙ АГРЕГАТ НАЗЕМНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА НА ЭЛЕКТРОТЯГЕ Название документа [8] H02J 15/00, [8] F01D 15/10 Индексы МПК [RU] Якимович Борис Анатольевич, [RU] Филькин Николай Михайлович, [RU] Музафаров Эльдар Раисович, [RU] Музафаров Раис Салихович, [RU] Заварзин Александр Александрович, [RU] Домбрачев Александр Николаевич Сведения об авторах [RU] АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "САРАПУЛЬСКИЙ ЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОРНЫЙ ЗАВОД Сведения о заявителях
 

Патентная документация ЕАПВ

 
Запрос:  ea201800320a*\id

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[RU]

Силовой агрегат наземного транспортного средства на электротяге относится к электрическим тяговым системам транспортных средств с питанием от собственных источников энергоснабжения с дополнительными источниками энергоснабжения и может применяться в конструкциях электрокаров. Техническая задача изобретения - повышение ресурса аккумулятора силового агрегата наземного транспортного средства на электротяге. Задача решена тем, что силовой агрегат наземного транспортного средства содержит электродвигатель, вал которого соединен механической передачей с ведущими колесами транспортного средства. К электродвигателю подключена аккумуляторная батарея и блок управления, измерительный вход которого подключен к аккумуляторной батарее, а первый силовой выход подключен к электродвигателю. Отличает силовой агрегат от известных то, что он дополнительно содержит роторный пневмодвигатель, выполненный в виде крыльчатки, установленной на валу, совмещенный с вихревой трубой на эффекте Ранка, при этом на одном торце трубы установлена улитка, выполненная с возможностью подачи в нее тангенциального потока воздуха, с подсоединенным к ней через электромеханический обратный клапан баллоном со сжатым воздухом, а на противоположном торце установлена кольцевая диафрагма; вал роторного пневмодвигателя через согласующий редуктор соединен с валом электродвигателя, а блок управления снабжен вторым силовым выходом, подключенным к обратному клапану. Положительный технический результат состоит в обеспечении возможности подзарядки аккумуляторных батарей с помощью пневмодвигателя.


Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

Силовой агрегат наземного транспортного средства на электротяге относится к электрическим тяговым системам транспортных средств с питанием от собственных источников энергоснабжения с дополнительными источниками энергоснабжения и может применяться в конструкциях электрокаров. Техническая задача изобретения - повышение ресурса аккумулятора силового агрегата наземного транспортного средства на электротяге. Задача решена тем, что силовой агрегат наземного транспортного средства содержит электродвигатель, вал которого соединен механической передачей с ведущими колесами транспортного средства. К электродвигателю подключена аккумуляторная батарея и блок управления, измерительный вход которого подключен к аккумуляторной батарее, а первый силовой выход подключен к электродвигателю. Отличает силовой агрегат от известных то, что он дополнительно содержит роторный пневмодвигатель, выполненный в виде крыльчатки, установленной на валу, совмещенный с вихревой трубой на эффекте Ранка, при этом на одном торце трубы установлена улитка, выполненная с возможностью подачи в нее тангенциального потока воздуха, с подсоединенным к ней через электромеханический обратный клапан баллоном со сжатым воздухом, а на противоположном торце установлена кольцевая диафрагма; вал роторного пневмодвигателя через согласующий редуктор соединен с валом электродвигателя, а блок управления снабжен вторым силовым выходом, подключенным к обратному клапану. Положительный технический результат состоит в обеспечении возможности подзарядки аккумуляторных батарей с помощью пневмодвигателя.


Евразийское (21) 201800320 (13) Al
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОЙ ЗАЯВКЕ
(43) Дата публикации заявки (51) Int. Cl. H02J15/00 (2006.01)
2019.05.31 F01D 15/10 (2006.01)
(22) Дата подачи заявки 2018.05.30
(54) СИЛОВОЙ АГРЕГАТ НАЗЕМНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА НА ЭЛЕКТРОТЯГЕ
(31) 2017140293
(32) 2017.11.20
(33) RU
(96) 2018000066 (RU) 2018.05.30
(71) Заявитель: АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "САРАПУЛЬСКИЙ ЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОРНЫЙ ЗАВОД" (RU)
(72) Изобретатель:
Якимович Борис Анатольевич, Филькин Николай Михайлович, Музафаров Эльдар Раисович, Музафаров Раис Салихович, Заварзин Александр Александрович, Домбрачев Александр Николаевич (RU)
(57) Силовой агрегат наземного транспортного средства на электротяге относится к электрическим тяговым системам транспортных средств с питанием от собственных источников энергоснабжения с дополнительными источниками энергоснабжения и может применяться в конструкциях электрокаров. Техническая задача изобретения -повышение ресурса аккумулятора силового агрегата наземного транспортного средства на электротяге. Задача решена тем, что силовой агрегат наземного транспортного средства содержит электродвигатель, вал которого соединен механической передачей с ведущими колесами транспортного средства. К электродвигателю подключена аккумуляторная батарея и блок управления, измерительный вход которого подключен к аккумуляторной батарее, а первый силовой выход подключен к электродвигателю. Отличает силовой агрегат от известных то, что он дополнительно содержит роторный пневмодвигатель, выполненный в виде крыльчатки, установленной на валу, совмещенный с вихревой трубой на эффекте Ранка, при этом на одном торце трубы установлена улитка, выполненная с возможностью подачи в нее тангенциального потока воздуха, с подсоединенным к ней через электромеханический обратный клапан баллоном со сжатым воздухом, а на противоположном торце установлена кольцевая диафрагма; вал роторного пнев-модвигателя через согласующий редуктор соединен с валом электродвигателя, а блок управления снабжен вторым силовым выходом, подключенным к обратному клапану. Положительный технический результат состоит в обеспечении возможности подзарядки аккумуляторных батарей с помощью пневмодвигателя.
СИЛОВОЙ АГРЕГАТ НАЗЕМНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА НА
ЭЛЕКТРОТЯГЕ
Техническое решение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств с питанием от собственных источников энергоснабжения, снабженным дополнительными источниками энергоснабжения, и может найти применение в конструкциях универсальных машин технологического назначения на электротяге.
Из уровня техники известен электромобиль (RU4943U1, МПК B60L7/22, опубл. 16.09.1997), который содержит шасси и кузов с установленными на них аккумулятором электрической энергии, электродвигателем, взаимосвязанным передачей с колесами, и генератором, соединенными между собой, отличающийся тем, что электромобиль дополнительно снабжен блоком подключения аккумулятора в нерабочий период к источникам зарядки аккумулятора, между аккумулятором и электродвигателем включен блок управления включением двигателя при разгоне электромобиля и отключением на холостом ходу или при движении по инерции.
Недостатком известного технического решения является низкий ресурс аккумулятора электромобиля, вследствие отсутствия в его конструкции источников энергии, позволяющих осуществить его подзарядку.
Наиболее близкой к заявленному изобретению и выбранной в качестве прототипа признана система зарядки (RU2505905C2, МПК H02J7/14, B60R16/04, Н01М10/46, B60L11/12, В60К 6/28, B60W10/26, опубл. 27.01.2014), содержащая транспортное средство, сконфигурированное с возможностью зарядки посредством внешнего источника энергии, зарядный кабель для подачи электрической энергии от внешнего источника энергии к транспортному средству и реле, предусмотренное на зарядном кабеле. Транспортное средство включает в себя: перезаряжаемое устройство накопления энергии, зарядный порт, сконфигурированный так, что зарядный кабель может быть подключен к зарядному порту, зарядное устройство, принимающее электрическую энергию, подаваемую от внешнего источника энергии для зарядки устройства накопления энергии.
Недостатком известного технического решения является то, что система является стационарной и не может быть совмещена непосредственно с шасси транспортного средства.
Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение ресурса аккумуляторной батареи силового агрегата наземного транспортного средства на электротяге.
Указанная задача решена тем, что силовой агрегат наземного транспортного средства на электротяге содержит электродвигатель, вал которого соединен механической передачей с ведущими колесами транспортного средства. К электродвигателю подключена аккумуляторная батарея и блок управления, измерительный вход которого подключен к аккумуляторной батарее, а первый силовой выход подключен к электродвигателю. Отличает силовой агрегат от известных то, что он дополнительно содержит роторный пневмодвигатель, выполненный в виде крыльчатки, установленной на валу, совмещенный с вихревой трубой на эффекте Ранка, при этом на одном торце трубы установлена улитка, выполненная с возможностью подачи в нее тангенциального потока воздуха, с подсоединенным к ней через электромеханический обратный клапан баллоном со сжатым воздухом, а на противоположном торце установлена кольцевая диафрагма; вал роторного пневмодвигателя через согласующий редуктор соединен с валом электродвигателя, а блок управления снабжен вторым силовым выходом, подключенным к обратному клапану.
Положительным техническим результатом, обеспечиваемым раскрытой выше совокупностью конструктивных признаков устройства, является возможность подзарядки аккумуляторной батареи с помощью пневмодвигателя, что обеспечивает повышение ее ресурса до новой подзарядки от стационарной системы зарядки.
Конструкция силового агрегата поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана структурная схема силового агрегата; на фиг. 2 - чертеж роторного пневмодвигателя, совмещенного с трубой ранка; на фиг. 3 -структурная схема блока управления силовым агрегатом; на фиг. 4 - 3D-модель роторного пневмодвигателя, совмещенного с трубой на эффекте Ранка.
Силовой агрегат наземного транспортного средства на электротяге устроен следующим образом.
Его основой является электродвигатель 1, вал 2 которого соединен механической передачей с ведущими колесами транспортного средства. К электродвигателю 1 подключена аккумуляторная батарея 3 и блок управления 4, измерительный вход 5 которого, снабженный датчиком заряда, подключен к аккумуляторной батарее 3, а первый силовой выход 6 подключен к электродвигателю 1. Силовой агрегат дополнительно содержит роторный пневмодвигатель, выполненный в виде крыльчатки 7, установленной на валу 8, совмещенный с вихревой трубой на эффекте Ранка 9, при этом на одном торце трубы установлена улитка 10, выполненная с возможностью подачи в нее тангенциального потока воздуха, с подсоединенным к ней через электромеханический обратный клапан 11 баллоном со сжатым воздухом 12, а на противоположном торце установлена кольцевая диафрагма 13; вал роторного пневмодвигателя 8 через согласующий редуктор 14 соединен с валом электродвигателя 1, а блок управления 4 снабжен вторым силовым выходом 15, подключенным к обратному клапану 11.
Вихревую трубу целесообразно выполнить таким образом, чтобы ее длина в десять раз превышала диаметр, с целью обеспечения максимального разделения горячего и охлажденного потоков воздуха, а блок управления 4 может быть реализован на основе микропроцессорной системы, которая включает в себя микроконтроллер 16, например AVR ATMegal28L, содержащий RISC-микропроцессор 17 с регистрами общего назначения и встроенной SRAM-памятью данных 18, подключенный к FLAH-памяти программ 19, соединенный общей шиной с четырьмя универсальными двунаправленными портами ввода-вывода 20, 21, 22 и 23, аналого-цифровым преобразователем 24 и блоком электрически перепрограммируемой энергонезависимой памяти EEPROM 25. При этом снабженный датчиком заряда измерительный вход 5 блока управления 4 подключен к аналого-цифровому преобразователю 24, первый порт ввода-вывода 20 соединен с первым силовым выходом 6, подключенным к электродвигателю 1, второй порт ввода-вывода 21 соединен со вторым силовым выходом 15, подключенным к электромеханическому обратному клапану 11, а третий и четвертый порты ввода-вывода 22 и 23 подключены, соответственно, к блоку индикации 26 и блоку ввода данных 27. Блок индикации может быть выполнен, например, в виде TFT-дисплея, а блок ввода данных - в виде кнопочной клавиатуры, содержащей, по крайней мере, шестнадцать клавиш.
Силовой агрегат наземного транспортного средства на электротяге работает следующим образом.
Первоначально его устанавливают на шасси транспортного средства (на фигурах условно не показано), соединяют вал электродвигателя 1 с ведущими колесами электрокара, заправляют баллон 12 сжатым воздухом, подключают силовые выходы 6 и 15 блока управления 4 к электродвигателю 1 и электромеханическому клапану 11, а измерительный вход 5 подключают к аккумуляторной батарее 3. Выход отверстия диафрагмы посредством гибкого шланга соединяют с системой кондиционирования транспортного средства, а выход улитки с помощью патрубка соединяют с отсеком аккумуляторной батареи.
При движении транспортного средства блок управления 4 постоянно производит измерение заряда аккумуляторной батареи 3 и при ее низком заряде сигнализирует об этом водителю транспортного средства с помощью блока индикации 26. После чего водитель останавливает транспортное средство, выключает электродвигатель 1 и с помощью блока ввода данных 27 блока управления 4 переключает электродвигатель 1 в режим генератора тока. При этом, в соответствии с управляющей программой, записанной во FLASH-памяти программ 19 микроконтроллера 16, блок управления подает управляющий сигнал на силовой выход 15, открывая электромеханический обратный клапан 11 и приводя тем самым в действие роторный пневмодвигатель. Пневмодвигатель через согласующий редуктор 14 вращает вал электродвигателя 1, а последний, работая в режиме генератора, выполняет подзарядку аккумуляторной батареи 3. Одновременно с подзарядкой аккумуляторной батареи 3 роторный пневмодвигатель с помощью вихревой трубы на эффекте Ранка 9 выполняет дополнительную работу, нагнетая охлажденный воздух в систему кондиционирования транспортного средства, а горячий - в отсек аккумуляторной батареи, что обеспечивает ее подогрев и повышение эффективности заряда в условиях низких температур.
После выполнения подзарядки водитель транспортного средства выключает электромеханический обратный клапан 11, останавливая тем самым роторный пневмодвигатель, далее переводит электродвигатель 1 в обычный режим, после чего транспортное средство может продолжить движение.
Данные измерений, полученные блоком управления 4, могут быть сохранены в электрически перепрограммируемой энергонезависимой памяти EEPROM 25 для их дальнейшей обработки и выявления наиболее экономичных режимов подзарядки аккумуляторной батареи 3.
Таким образом, представленное техническое решение позволяет повысить ресурс силового агрегата транспортного средства на электротяге и обеспечит возможность зарядки его аккумуляторной батареи при отсутствии доступных внешних стационарных систем зарядки.
Формула изобретения
1. Силовой агрегат наземного транспортного средства на электротяге, содержащий электродвигатель, вал которого соединен механической передачей с ведущими колесами транспортного средства; к электродвигателю подключена аккумуляторная батарея и блок управления, измерительный вход которого подключен к аккумуляторной батарее, а первый силовой выход подключен к электродвигателю, отличающийся тем, что он дополнительно содержит роторный пневмодвигатель, выполненный в виде крыльчатки, установленной на валу, совмещенный с вихревой трубой на эффекте Ранка, при этом на одном торце трубы установлена улитка, выполненная с возможностью подачи в нее тангенциального потока воздуха, с подсоединенным к ней через электромеханический обратный клапан баллоном со сжатым воздухом, а на противоположном торце установлена кольцевая диафрагма; вал роторного пневмодвигателя через согласующий редуктор соединен с валом электродвигателя, а блок управления снабжен вторым силовым выходом, подключенным к обратному клапану.
2. Силовой агрегат наземного транспортного средства на электротяге, по п.1, отличающийся тем, что блок управления выполнен на основе микропроцессорной системы, которая включает в себя микроконтроллер, содержащий RISC-микропроцессор с регистрами общего назначения и встроенной SRAM-памятью данных, подключенный к FLAH-памяти программ, соединенный общей шиной с четырьмя универсальными двунаправленными портами ввода-вывода, аналого-цифровым преобразователем и блоком электрически перепрограммируемой энергонезависимой памяти EEPROM.
3. Силовой агрегат наземного транспортного средства на электротяге по п.2, отличающийся тем, что первый порт ввода-вывода микроконтроллера соединен с первым силовым выходом, подключенным к электродвигателю, второй порт ввода-вывода соединен со вторым силовым выходом, подключенным к электромеханическому обратному клапану, а третий и четвертый порты ввода-вывода подключены к блоку индикации и блоку ввода данных.
4. Силовой агрегат наземного транспортного средства на электротяге по п.З, отличающийся тем, что блок индикации выполнен в виде TFT-дисплея, а блок ввода данных - в виде кнопочной клавиатуры, содержащей шестнадцать клавиш.
1.
. \
п-г4
К механической передаче
Микроконтроллер 16
От оккумуляторои батареи 3
Блок иноикоиии
Измерительный аш!. снабженный Эатчикоп заряда 5
Блок обода банных 27
|D|B|B|Dj
IBIBIBIB!
Дбунопрабланный парт 66о8а-6ыиоЗа 22
Аналого-цифровой преобразобатель 21,
Дбинолрабленныи порт ббода-быоооа 23
SRAM-помять Зонных
Микропроцессор 17
FLASH-помять программ 19
Дозаправленный парт 6ЬоЗа-6ыЬода 20
EEPROM 25
Обунапрабленный порт аЬова-быоода 21
К силовому быхоЭу 6
К силобому быхоЭу 15
ФИГ. 3
Категория1
Ссылки на документы с указанием, где это возможно, релевантных частей
Относится к пункту №
DE 19923451 Al (IQ BATTERY RESEARCH & DEVELOPMENT GMBH) 23.11.2000, кол. 2, строки 25-55, формула, фиг. 1
US 2009/0071734 Al (EARL R. HURKETT) 19.03.2009, параграфы [0031] -[0032], формула, фиг. 1-2
SU 1044489 А (ЛЕНИНГРАДСКИЙ ГОРНЫЙ ИНСТИТУТ ИМ. Г.В. ПЛЕХАНОВА) 30.09.1983, кол. 2, реферат
RU 2111135 С1 (МАСЮТИН ВЛАДИМИР ИЛЬИЧ) 20.05.1998, с. 4, строки 18-32, формула
RU 82168 U1 (ВЕРТЕЛЕЦКИЙ НИКОЛАЙ ИВАНОВИЧ) 20.04.2009, с. 4, строка 50 - с. 5, строка 31, формула
1-4
1-4
1-4
1-4
1-4
1Особые категории ссылочных документов: *Г" более поздний документ, опубликованный после даты "А" документ, определяющий общий уровень техники приоритета и приведенный для понимания изобретения
"Е" более ранний документ, но опубликованный на дату "X" документ, имеющий наиболее близкое отношение к предмету
подачи евразийской заявки или после нее поиска, порочащий новизну или изобретательский уровень,
"О" документ, относящийся к устному раскрытию, экспони- взятый в отдельности
рованию и т.д. "Y" документ, имеющий наиболее близкое отношение к предмету "Р" документ, опубликованный до даты подачи евразийской поиска, порочащий изобретательский уровень в сочетании с
заявки, но после даты испрашиваемого приоритета другими документами той же категории
"D" документ, приведенный в евразийской заявке " &" документ, являющийся патентом-аналогом
"L" документ, приведенный в других целях
МПК B60L 11/12
МПК B60L 11/12
МПК B60L 11/12
СИЛОВОЙ АГРЕГАТ НАЗЕМНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА НА ЭЛЕКТРОТЯГЕ
СИЛОВОЙ АГРЕГАТ НАЗЕМНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА НА ЭЛЕКТРОТЯГЕ
СИЛОВОЙ АГРЕГАТ НАЗЕМНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА НА ЭЛЕКТРОТЯГЕ
СИЛОВОЙ АГРЕГАТ НАЗЕМНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА НА ЭЛЕКТРОТЯГЕ