DE102009014909A1

DE102009014909A1 - Fahrtwindnutzungssystem zur Energieherstellung in Elektrofahrzeugen

Info

Publication number: DE102009014909A1
Application number: DE102009014909A
Authority: DE
Inventors: Guenter Landesberger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-03-25
Filing date: 2009-03-25
Publication date: 2010-09-30

Abstract

Elektrofahrzeuge, die sich unabhängig von einem Stromnetz mobil bewegen (Elektroauto), haben das Problem der geringen Reichweite. Um dieses Problem zu lösen, muss die Energie zur Speisung der Akkumulatoren zumindest teilweise im Fahrzeug hergestellt werden. Dies geschieht, wie in der nachfolgenden Erfindung beschrieben, durch die Ausnutzung des Fahrtwindes der während einer Fahrt mit einem Fahrzeug entsteht. Diese Energie entspricht bei einer Geschwindigkeit von 100 km/h etwa der Stärke eines Orkans. Diese Energie wird genutzt, indem man über kleine Windturbinen und Generatoren im Fahrzeug Strom erzeugt.

Description

An der Frontseite des Fahrzeugs werden auf der linken, sowie auf der rechten Seite zwei kreisrunde Einlaßöffnungen ∅ ca. 20 cm geschaffen (L) (X).
Die Unterkante der Enlaßöffnungen befindet sich ca. 10–15 cm über der Fahrbahn.
Die Öffnungen verjüngen sich hin zur Vorderachse in einem aerodynamischen Winkel (Trichterform) bis hin zu einem Schacht mit einem Durchmesser von 10 cm.
Dieser Schacht zieht sich auf beiden Seiten des Fahrzeugs unter bzw. über der Forderachse und Hinterachse hindurch bis zum Heck des Fahrzeugs, wo sich die Auslaßöffnung (Y) befindet.
An einer gewichtsgünstigen Stelle der Schächte, etwa im hinteren Drittel des Fahrzeugs werden in jeden der beiden Schächte je eine Schnecken-Windturbine eingebaut.
An den Achsen der Turbinen werden Zahnräder montiert, diese beiden Zahnräder werden über einen starken Zahnriemen so verbunden, daß die beiden Turbinen den Zahnriemen gleichmäßig bewegen.
In der Mitte der beiden Turbinen befindet sich ein Generator (G) der ebenfalls über ein Zahnrad mit dem Zahnriemen verbunden wird. So, daß sich die beiden Turbinen (T) und er Generator (G) synchron und gleichmäßig drehen können.
Der Generator wird mit einem Steuercomputer (S), mit einem Voltmeter, Amperemeter und über eine Verteilungseinrichtung mit dem Antrieb und den Akkumulatoren verbunden.
An der Frontseite der beiden Einlaßöffnugen werden je vier nach innen bewegliche Einlaßklappen in der Form von Dreiecken montiert.
Durch das Überwinden der Turbinenträgheit ginge bei geringen Geschwindigkeiten anstatt eines Energiegewinns bei geringen Geschwindigkeiten Energie verloren, dem kann jedoch dadurch entgegengewirkt werden, indem erst bei einer Geschwindigkeit von 40–50 km/h die Einlaßklappen sich vollständig öffnen.
Zeichnung Seite 6 zeigt: 2 Turbinen/1 Generator
Zeichnung Seite 7 zeigt: Windverlauf/Lufteinlaß
Zeichnung Seite 8 zeigt: 2 Turbinen/2 Generatoren
Zeichnung Seite 9 zeigt: 1 Turbine/1 Generator
BEISPIEL
Das Elektroauto setzt sich auf herkömmliche Weise in Bewegung.
Es wird mit geringer Geschwindigkeit angefahren, die Einlaßklappen (K) sind geschlossen, wird die Geschwindigkeit höher, werden die Klappen vom Fahrtwind etwas aufgedruckt, im Turbinenschacht baut sich ein leichter Druck auf, der die Turbine (T) in eine langsame Anlaufdrehung versetzt. Wird die Geschwindigkeit nun noch höher, erhöht sich auch der Fahrtwind, und die Klappen (K) öffnen sich weiter und die Turbine (T) dreht sich schneller.
Sind nun die Klappen vollständig aufgedrückt, wird der Fahrtwind in den etwa 20 cm ∅ Trichter gedrückt und durch die Verjüngung hin zu dem 10 cm-∅-Schacht komprimiert und es findet eine Erhöhung des Luftdruckes statt, wobei die aerodynamische Form des Trichters und die Auslaßöffnung am Heck (Y) einen behindernden Luftstau verhindert.
Die so verstärkte Luft wird in Richtung Turbine (T) gepreßt und die Turbine erreicht dadurch eine hohe Drehzahl.
Je schneller gefahren wird, desto stärker ist der Fahrtwind, umso höher ist die Drehzahl der Turbine und um so mehr Energie wird hergestellt.
Drehen sich nun durch den komprimierten Fahrtwind beide Turbinen (T), dreht sich über die Zahnräder und den Zahnriemen auch der Generator (G) und erzeugt dadurch (bereits bei 30 km/h) Strom.
Da kurz nach dem Anfahren noch beide Akkumulatoren voll sind, gibt der Generator seine produzierte Energie direkt an den Elektroantrieb ab, wodurch dem Akku 1, der in dieser Phase das Fahrzeug antreibt, weniger Energie entzogen wird.
Erreicht jedoch nach einer gewissen Zeit Akku 1 eine 50% Entladung, wird elektrisch von Akku 1 auf Akku 2 umgeschaltet. (Beide Akkus haben dieselben Gewichte Kapazitäten und Masse wie ein Akku herkömmlicher Systeme).
Nun wird der Elektroantrieb (E) von Akku 2 (B) mit Energie versorgt. Die Energie der Windturbinen (T) wird nun nicht mehr direkt dem Elektroantrieb zur Verfügung gestellt. Die Windturbinenenergie dient nun der Wiederaufladung des Akku 1.
Ist Akku 1 nun wieder auf 100% aufgeladen, wird der Antrieb wieder von Akku 1 mit Energie versorgt und Akku 2 geladen.
Der Wechsel setzt sich fort bis nach langer Zeit beide Akkus leer sind.
Nun werden (z. B. über Nacht in der Garage) beide Akkus wieder auf 100% aufgeladen.
Durch die Energiegewinnung im Fahrzeug läßt sich die Reichweite eines Elektrofahrzeugs beträchtlich erhöhen.
Das Windturbinensystem könnte demnach erheblich dazu beitragen, das Elektroauto für den Alltagsbetrieb tauglich zu machen.

Claims

Fahrtwindnutzungssystem dadurch gekennzeichnet, dass in einem Fahrzeug aufgefangener Fahrtwind teilweise oder ausschließlich zum Antrieb dessen benutzt wird.
Fahrtwindnutzungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der aufgefangene Fahrtwind über einen Generator oder sonstigen Stromerzeuger zur Stromerzeugung benutzt wird.
Fahrtwindnutzungssystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erzeugte Strom zur Aufladung der Antriebsbatterie oder einer Zusatzbatterie genutzt wird.
Fahrtwindnutzungssystem nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der aufgefangene Wind über Schaufeln, eine Turbine oder Flügel aufgenommen und in Energie umgewandelt wird.
Fahrtwindnutzungssystem nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrtwind im Fahrzeug komprimiert wird, um einen höheren Druck auf die Windturbine zu erzeugen.