Электротранспорт

Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.

Расширенный поиск    

Новости:

Страницы: 1Вниз

Автор Тема: Велотрон  (Прочитано 708 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

stoyan

  • Местный
  • ****
  • Репутация:
    +4/-1
  • :
    0
    139
  • Сообщений: 743
  • Vladivostok
  • Ездю на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Велотрон
« : 24 Май 2015 в 11:31 »
Почти двадцать лет назад.
Публикация в журнале ПРОФСОЮЗЫ на последней странице обложки за 1997 год, номер 5

Увы, фото не прилагаются.

Цитата
Велотрон — лучше!
Оцепеневший от жары город. Перекресток на два квартала со всех четырех сторон туго забит машинами.
Пробка! Вот и думайте: иметь или не иметь. В лаборатории перспективных разработок Московской академии автомобильного и тракторного машиностроения (МГА АТМ) на обычный велосипед (всем известная «Кама») поставили обратимый электрогенератор, способный работать в режиме двигателя, и накопитель энергии — электрический конденсатор. Пока велотрон (так окрестили его создатели) катится по прямой или под гору, генератор вырабатывает электрический ток и запасает энергию в конденсаторе. Она пригодится потом, когда дорога пойдет на подъем или просто захочется передохнуть в пути.
Испытания показали, что одной зарядки конденсатора довольно, чтобы прокатить 100 килограммового велотрониста со скоростью 15 км/час на расстояние 500 м по ровной дороге или преодолеть подъем до 35° на более коротком участке. При желании велотрон можно усилить, поставив блок конденсаторов, правда придется и поработать поэнергичней, чтобы его зарядить. Зато вы будете вознаграждены комфортабельной стоянкой: запасенной энергии хватит и на освещение и на питание приемника или телевизора и даже на приготовление ужина на небольшой электроплитке

■Смотрится велотрон внушительно: мощная фара головного освещения, подфарники, габаритные огни, сигналы поворота, освещение номерного знака!
■Выключатели всех потребителей электроэнергии вынесены на пулы
■Здесь же вольтметр и амперметр, покатывающие степень заряженности накопителя и величину тока генератора-двигателя
■Когда накопитель полностью зарядится, автомобильный регулятор напряжения отключит генератор

Скорость движения от электромотора регулирует электронный широтно-импульсный модулятор.
Замечательная машина. И до чего же хорошо быть молодым, ехать на велотроне и запасать избыточную энергию впрок, не торчать в бесконечных пробках, очередях за бензином и не отравлять сограждан смертоносным выхлопом.
Е. РОГОВ.

Конструкция защищена патентом №2085413
Московская государственная академия автомобильного и тракторного машиностроения
Автор(ы):
Петленко Б.И.,
Меркулов Р.В.,
Фомин А.П.,
Листвинский М.С.,
Гурьянов Д.И.,
Полякова В.Н.,
Паршков Ю.В.

КОМБИНИРОВАННАЯ СИСТЕМА ПИТАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Реферат:
Использование: транспортные средства, приводимые в движение с помощью электродвигателя, с автономными источниками электропитания. Сущность изобретения: кроме традиционного источника питания - аккумуляторной батареи, дополнительно используется емкостной накопитель энергии, который предварительно заряженный /или подзаряженный/ от аккумуляторной батареи подключается параллельно аккумуляторной батарее при полном нажатии на педаль управления скоростью движения, увеличивая ток тягового двигателя транспортного средства и обеспечивая более высокие его динамические свойства. Использование емкостного накопителя энергии позволяет также снизить емкость аккумуляторной батареи, составляющей обычно по массе основную часть массы транспортного средства, уменьшить за счет этого общую массу транспортного средства, получить экономический эффект за счет уменьшения емкости аккумуляторной батареи и увеличить долговечность работы системы за счет практически очень большого срока службы емкостного накопителя энергии. 1 ил.

Изобретение относится к системам питания средств, приводимых в движение с помощью электродвигателя, с автономным источником электропитания и может быть использовано в электромобилях, электрокарах и т.п.
Существует большое количество разнообразных транспортных средств, приводимых в движение от тягового электродвигателя с автономными источниками питания. К ним можно отнести электромобили, электрокары, коляски для лиц с ослабленным состоянием здоровья (инвалидные коляски). Однако все они, как правило, в качестве источника электрической энергии используют аккумуляторные батареи. Обладая достаточно большой удельной емкостью, они обеспечивают питание тягового двигателя и движение транспортного средства. Однако внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи, возрастающее в процессе старения, ограничивает величину силы тока, отдаваемого тяговому двигателю, что снижает динамические качества транспортного средства. В то же время использование дополнительного источника электрической энергии в виде емкостного накопителя позволяет избавиться от указанного недостатка.

Прототипом изобретения является система питания стандартного электрокара (Тройнин М. Ф. Электрокары и электропогрузчики. Л. Машиностроение, 1973, с. 138 139). Она содержит аккумуляторную батарею, педаль управления скоростью движения с возвратной пружиной, которая механически связана с переменным резистором, выключателем цепи питания и тяговым электродвигателем. Ее недостатки заключаются в том, что для обеспечения хорошей динамики движения требуются аккумуляторные батареи большой емкости, что приводит к увеличению массы и объема транспортного средства.

Задача изобретения создание комбинированной системы питания транспортного средства с электроприводом с автономным источником питания при улучшенных динамических качествах.
Сущность изобретения заключается в том, что комбинированная система питания транспортного средства, содержащая аккумуляторную батарею, подключенную к цепи питания тягового электродвигателя через выключатель и переменный резистор, механически связанные с педалью управления скоростью движения, выполненной с возвратной пружиной, дополнительно содержит емкостной накопитель энергии, диод и второй выключатель, причем диод включен в цепь заряда емкостного накопителя от аккумуляторной батареи, а дополнительный выключатель в цепь его разряда на тяговый электродвигатель, при этом дополнительный выключатель механически связан с педалью управления скоростью движения с возможностью замыкания при нажатии на педаль до упора.

Технический результат заключается в улучшении динамических характеристик транспортного средства.
На чертеже представлены схема описываемой комбинированной системы транспортного средства. Она содержит аккумуляторную батарею 1, педаль управления скоростью движения 2, механически связанную с переменным резистором (реостатом) 3, выключатель 4 цепи питания, тяговый электродвигатель 5, емкостной накопитель энергии 6, диод 7, второй выключатель 8, связанный с педалью управления скоростью движения при нажатии на нее до упора. Положительный вывод аккумуляторной батареи 1 соединен через диод 7, включенный в прямой полярности, с емкостным накопителем энергии 6 и выключателем 4 цепи питания, механически связанным с педалью правления скоростью движения 2. Второй вывод выключателя 4 цепи питания соединен через второй выключатель 8 с общей точкой соединения катода диода 7 и емкостного накопителя 6 и через переменный резистор (реостат) 3, подвижный контакт которого механически связан с педалью скорости движения 2, подключен к первому выводу тягового электродвигателя 5. Второй выключатель 8 замыкается за счет механической связи с педалью управления скоростью движения 2 при нажатии на нее до упора, а вторые выводы аккумуляторной батареи 1, емкостного накопителя 6 и тягового электродвигателя 5 соединены между собой через общую массу.


Система питания работает следующим образом. До начала движения транспортного средства педаль управления скоростью движения 2 за счет возвратной пружины находится в исходном состоянии, при котором выключатель 4 цепи питания находится в разомкнутом состоянии так же, как в разомкнутом состоянии находится и второй выключатель 8. Питание на электродвигатель 5 при этом не подается. В это время происходит заряд (или подзаряд) емкостного накопителя 6 через диод 7 до напряжения ЭДС аккумуляторной батареи 1. Для начала движения транспортного средства водитель нажимает на педаль управления скоростью движения 2, которая замыкает выключатель цепи 4 питания, и на тяговый электродвигатель 5 через переменный резистор 3 подается напряжение от аккумуляторной батареи 1. При дальнейшем нажатии на педаль 2 перемещается движок переменного резистора 3, уменьшая сопротивление в цепи питания электродвигателя 5, увеличивая ток и величину крутящегося момента. Напряжение на аккумуляторной батарее 1 при этом уменьшается за счет падения напряжения на ее внутреннем сопротивлении. За счет диода 7 емкостной накопитель энергии 6, напряжение на котором больше напряжения аккумуляторной батареи, в работе не участвует. При желании увеличить скорость разгона, преодоления подъемов, быстрого проезда участков движения при возможных аварийных ситуациях (например, обгона другого транспортного средства), водитель нажимает педаль управления скоростью движения 2 до отказа. При этом переменный резистор 3 полностью выводится и одновременно замыкается второй выключатель 8, подключая дополнительно для питания тягового электродвигателя 5 емкостной накопитель, который за счет отдачи накопленной энергии и малого внутреннего сопротивления обеспечивает увеличение динамического режима транспортного средства. При отпускании педали 2 от крайнего положения второй выключатель 8 размыкается и питание тягового электродвигателя 5 осуществляется только от аккумуляторной батареи. В это же время, если напряжение на емкостном накопителе стало меньше напряжения на аккумуляторной батарее, происходит его подзаряд через диод 7.

В результате использования предложенной схемы не только повышаются динамические свойства транспортного средства, но и уменьшается суммарный вес источников питания, т.к. для достижения тех же динамических свойств потребовалось бы существенно увеличить емкость (а следовательно, и массу) аккумуляторных батарей.

Формула изобретения
Комбинированная система питания транспортного средства, содержащая аккумуляторную батарею, подключенную к цепи питания тягового электродвигателя через выключатель и переменный резистор, механически связанные с педалью управления скоростью движения, выполненной с возвратной пружиной, отличающаяся тем, что дополнительно содержит емкостной накопитель энергии, диод и второй выключатель, причем диод включен в цепь заряда емкостного накопителя от аккумуляторной батареи, а дополнительный включатель в цепь его разряда на тяговый электродвигатель, при этом дополнительный выключатель механически связан с педалью управления скоростью движения с возможностью замыкания при нажатии на педаль до упора.

Велотрон - транспорт будущего
Велотрон - транспорт будущего
Изобретение автомобиля явилось созданием своеобразной бомбы замедленного действия. Дело в том, что по дорогам планеты бегают более 600 млн. автомобилей, а если учесть тракторы, самолеты, суда и стационарные двигатели, то число ДВС приближается к одному миллиарду. Другими словами, на каждые пять человек приходится один двигатель, причем за один час работы он потребляет такое количество кислорода, которого человеку хватило бы на месяц. Кроме того, автомобильный двигатель выделяет токсичные газы.

Альтернатива - автомобиль с двигателем внутреннего сгорания, называемый электромобилем. Но, к сожалению, для питания электроэнергией его двигателя пока нет источника энергии способного конкурировать с точки зрения энергоемкости с жидким топливом. Например, один килограмм бензина содержит 44 МДж энергии, а один кг свинцово-кислотной аккумуляторной батареи - в 100 раз меньше. На ближайшие 30-50 лет выход один: применение комбинированных энергетических установок, где мощность ДВС автомобиля устанавливается минимальная, а пиковые нагрузки восполняются с помощью энергии различных типов.

В начале века Московским государственным техническим университетом впервые в мире была предложена схема комбинированной энергетической установки для автомобиля с использованием в качестве накопителя энергии электрических конденсаторов. На этом принципе созданы несколько макетных образцов таких транспортных средств. Один из них - обыкновенный велосипед, названный "велотрон".
 
Почему именно электровелосипед - по нескольким причинам:

Это, во-первых, самый дешевый вид индивидуального транспорта, а во-вторых - самый распространенный. Число велосипедов в мире намного превышает число автомобилей. Например, только в России 1985 году было выпущено 6 млн. велосипедов и всего 1 млн. автомобилей. В США в 1990 году - 20 млн. велосипедов против 10 млн. автомобилей.

В-третьих, по результатам новейших исследований, велосипед оказался самым эффективным из транспортных средств на сегодняшний день. Так, английский физик С. Вильсон рассчитал затраты энергии на перемещение одного килограмма массы на расстояние одного километра различными транспортными средствами и представителями живой природы. Таким образом, при ходьбе человек расходует энергии в 5 раз больше, чем при езде на велосипеде. Если же велосипед сравнить с автомобилем - то в 50 раз, так как масса человека составляет не более 10 процентов от массы легкового автомобиля.

В четвертых, велосипед - самый компактный и легкий вид транспорта, что весьма существенно, имея в виду проблемы больших городов со стоянками, гаражами, "ракушками" и т. д. Ведь масса "рядового" велосипеда составляет 12-15кг, а лучших образцов 4-5. А уж разместить велосипед можно в любой городской квартире или даже на балконе.

В пятых, любой привод, установленный на велосипеде, автоматически становится комбинированным, поскольку человек является одним из источников энергии, используемой для приведения велосипеда в движение.

В-шестых, не случайно же велосипедом увлеклось огромное число людей, в том числе знаменитых: Д. Верди, Э. Золя, Н. Крупская, и Л. Толстой, Э. Хэмингуэй и многие другие. Кстати, Толстой научился ездить на велосипеде в 67 лет, а Верди - в 83.

Еще большее количество потребителей должны найти велотроны. Его конструкция предельно проста. На велосипеде установлен обратимый электродвигатель постоянного тока мощностью в 200 Вт, механически с помощью ременной передачи связанный с передним или задним колесом велосипеда. Установка на передние предпочтительнее, так как в этом случае оба колеса оказываются ведущими, то есть велотрон приобретает колесную форму 2х2. Самая главная деталь велотрона - сверхъемкий электрический конденсатор, который заряжается во время движения велосипеда под горку и при торможении, так как схемой электрооборудования предусмотрена рекуперация энергии. Источником энергии для заряда конденсатора служит электрический генератор, он же и электродвигатель, питаемый энергией от конденсатора. Подключает электродвигатель к конденсатору для привода колеса водитель, а конденсатор к генератору - простейшее автоматическое устройство.

Скорость движения велотрона на электротяге регулируется с помощью широтно-импульсного модулятора. Традиционная цепная передача велосипеда от педалей на заднее колесо не изменяется. Если нет необходимости подключать электродвигатель к конденсатору электроэнергии, накопленная в последнем может расходоваться на питание различных электрических потребителей, повышающих не только комфортность езды, но и безопасность. Например, на опытном экземпляре велотрона установлены автомобильные фары 40-55Вт, габаритные огни 4.5Вт, сигналы поворота 4.21Вт, звуковые сигналы 2.84Вт, сигналы торможения 2.21Вт, магнитола 10Вт. При наличии на борту велосипеда электрической трансмиссии появляется возможность использовать для движения не только конденсаторы, которые могут питать электродвигатели в течение ограниченного времени, но и небольшие аккумуляторы. В таком случае он превращается в электровелосипед с пробегом 130-150 км, но и это не все.

При установке на багажник велотрона небольшого электрического бензинового генератора пробег данного транспортного средства вообще не ограничен, то есть последняя схема транспортного устройства позволяет увеличивать мощность привода и углы преодолеваемых подъемов, облегчить езду повысить ее безопасность и проходимость велосипеда за счет привода на оба колеса. А именно это дает возможность использовать накопленную электроэнергию на привале.

Таким образом, на примере велосипеда видно, что комбинированные источники энергии - действительно тот путь, который позволяет решить многие проблемы, в том числе такую наболевшую, как экология больших городов.
« Последнее редактирование: 27 Май 2015 в 01:53 от stoyan »

RommT

  • Местный
  • ****
  • Репутация:
    +12/-0
  • :
    127
    127
  • Сообщений: 839
  • Россия, Казань
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Велотрон
« Ответ #1 : 24 Май 2015 в 16:27 »
Ну так у нас такое и есть. Недавно разрядил в 0 аккумулятор, так после примерно километра на педалях с включёной рекуперацией энергии хватило на короткий разгон...

Stels 310 29" МК-500Вт
электро-Ока
Самовар с подвесным МК

Продам пространственную раму под большие колёса!
Страницы: 1Вверх