ES1285288U - Dispositivo de aprovechamiento de la energía eólica generada por el movimiento de los vehículos eléctricos, al circular. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de aprovechamiento de la energía eólica generada por el movimiento de los vehículos eléctricos al circular, caracterizado por incorporar, en la parte frontal del vehículo, y tras la rejilla de éste, unas aspas integradas en una batería de hélices, rodeadas por una carcasa de seguridad, siendo que cada una de las aspas van unidas a un respectivo generador eléctrico, conectándose éste, mediante un cable, a la batería principal del vehículo eléctrico, para su recarga.

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de aprovechamiento de la energía eólica generada por el movimiento de los vehículos eléctricos, al circular

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un dispositivo de aprovechamiento de la energía eólica generada por el movimiento de los vehículos eléctricos al circular, mediante unas aspas integradas en una batería de hélices, siendo que las aspas van unidas cada una de ellas a un generador eléctrico de forma independiente, el cual transforma la energía eólica en energía eléctrica, para la recarga de la batería de los vehículos eléctricos.

Así, el dispositivo propuesto aprovecha la fuerza del viento al circular, ya que éste se hace pasar por las indicadas aspas, las cuales van contactadas a un generador eléctrico, el cual, a su vez, mediante un cable conectado a la batería del vehículo eléctrico, recarga el mismo.

El campo de aplicación de Ia presente invención se encuentra dentro de Ia industria automovilística.

ANTECEDENTES DEL ESTADO DE LA TÉCNICA

Actualmente existen varios sistemas de auto recarga, unos incorporados al vehículo y otros externos:

- Frenada regenerativa: se basa en transformar la energía mecánica en energía eléctrica mediante la rotación de dos cuerpos conductores que crean un campo magnético. Se conocen en el estado de la técnica vehículos eléctricos auto recargables, pero no lo suficientemente desarrollados para no depender del enchufe.

- Placas solares: las placas solares tienen la ventaja de que cargan el vehículo mientras circulan (y también lo hacen, cuando están parados). Los inconvenientes son mayores. La carga no se genera lo suficientemente rápido para los consumos demandados y algunos prototipos han logrado resultados capaces de hacernos pensar que es posible, pero no dejan de ser eso, prototipos También supone un inconveniente el alto coste de las placas solares, y la necesidad de que haya sol. Dejan de ser eficientes los días nublados, y totalmente inútiles durante por la noche. También se ve muy reducida su efectividad en situaciones geográficas adversas. Igualmente hay que resaltar el alto costo que tiene la incorporación de éstas a los vehículos.

- Carreteras auto regeneradoras: este sistema requiere de una ingente inversión en infraestructuras, que solo pueden acometer los Estados. Y, de existir, se limitaría a vías de considerable importancia, dejando de implementarse en carreteras secundarias. Por lo que su uso estaría muy limitado.

- Placas de inducción: esta técnica consiste en situar el vehículo sobre una superficie que hace posible la carga sin tener que conectarlo. Es decir, que el vehículo eléctrico se cargaría solo mientras se deja estacionado. Las placas de inducción precisan de tener al vehículo parado, algo que equivaldría a tenerlo enchufado, lo que no presenta una mejora sustancial.

El dispositivo propuesto resuelve estos inconvenientes ya que es muy eficiente frente a lo anteriormente conocido. Elimina el inconveniente de las placas solares ya que actúa en cualquier situación meteorológica, situación geográfica y por la noche. No requiere inversiones en infraestructuras y es independiente de la carretera por la que circule, incluso por carriles o caminos. El vehículo eléctrico se va recargando cuando está en movimiento, por lo que no es necesario ningún periodo de tiempo inutilizado mientras se recarga, como ocurre en el caso de las placas de inducción.

El dispositivo propuesto, además, aprovecha la fuerza del aire sin interferir en la aerodinámica del vehículo ya que va integrado en el interior del mismo, por lo que no resta penetrabilidad del mismo. Así, el aire atraviesa las hélices para después pasar al motor para su refrigeración como ocurriría de ordinario, de forma que no supone una resistencia añadida a la aerodinámica mayor que la que tendía el vehículo sin incorporar el dispositivo en cuestión. Por todo ello, supone una gran mejora con respecto a los sistemas existentes.

EXPLICACION DE LA INVENCIÓN

El Dispositivo de aprovechamiento de la energía eólica generada por el movimiento de los vehículos eléctricos al circular, éste incorpora unas aspas integradas en una batería de hélices, siendo que las aspas van adosadas cada una de ellas a un generador eléctrico de forma independiente, el cual transforma la energía eólica en energía eléctrica, para la recarga de la batería de los vehículos eléctricos. El dispositivo se basa en el aprovechamiento de la fuerza generada por el aire al chocar con los vehículos, cuando éstos van circulando.

Las aspas se colocan en la parte frontal del vehículo eléctrico, tras la rejilla del mismo, para no interferir en la penetrabilidad del vehículo, al no transformar su aerodinámica; las mismas van unidas cada una de ellas a un generador eléctrico de forma independiente. Las aspas se moverán al chocar con el aire, haciendo rotar el generador, el cual constituye la base de la creación de la energía eléctrica que se va a aprovechar para recargar la batería.

Estas aspas adosadas a sus respectivos generadores eléctricos, van conectadas en serie para sumar las energías que produzcan cada una de ellas.

En el caso de que se produzcan altas velocidades durante un largo periodo de tiempo y la cantidad de energía sea alta, se dispondrá de aportación a la batería cuando esté llena.

El dispositivo propuesto comenzará a funcionar siempre que el vehículo eléctrico esté en movimiento, no precisado de ninguna acción o requisitos externos, solo y exclusivamente el movimiento del vehículo eléctrico que, por la naturaleza de las aspas, funcionará a bajas velocidades en ciudad, con la consiguiente disminución del rendimiento; así como en vías rápidas en las que el rendimiento será óptimo.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención Dispositivo de aprovechamiento de la energía eólica generada por el movimiento de los vehículos eléctricos, al circular, y de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La Figura 1 muestra un esquema explicativo de funcionamiento de un rotor eólico.

La Figura 2 muestra un esquema explicativo de funcionamiento de rotor eólico sobre cilindro.

La Figura 3 muestra una vista de la planta del dispositivo, en la que se pueden apreciar las aspas integradas en una batería de hélices (1) rodeadas por una carcasa de seguridad (2).

La Figura 4 muestra otra vista de la planta del dispositivo, en la que se puede apreciar el generador eléctrico (3) que lleva incorporado.

La Figura 5 muestra una vista de los generadores conectados entre sí uniendo todo mediante el cable (4) a la batería (5).

La figura 6 muestra el frontal del vehículo eléctrico donde van alojado el dispositivo tras la rejilla (6) del mismo.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

En una realización preferida del dispositivo de aprovechamiento de la energía eólica generada por el movimiento de los vehículos eléctricos al circular, mediante unas aspas integradas en una batería de hélices (1), rodeadas por una carcasa de seguridad (2), siendo que las aspas van unidas a un generador eléctrico (3), que transforma la energía eólica en energía eléctrica, para la recarga de la batería (5) de los vehículos eléctricos.

Más concretamente, el generador eléctrico transforma la fuerza motriz derivada del movimiento generado por las aspas, en energía eléctrica, conectándose dicho generador, mediante un cable (4), a la batería (5) principal del vehículo eléctrico donde se almacena para alimentar el motor durante su marcha.

Las aspas se conectan en serie para sumar su capacidad.

A continuación, se expondrá el cálculo que la energía producida por una de estas aspas produce.

El cálculo se basa partiendo de un rotor eólico, al modo del que se acompaña, a modo explicativo, y como figura 1. En tal caso, un aerogenerador desviará el viento antes ncluso de que el viento llegue al plano del rotor. Esto significa que nunca seremos capaces de capturar toda la energía que hay en el viento utilizando un aerogenerador

En la indicada figura, el viento viene desde la derecha y se emplea un mecanismo para capturar parte de la energía cinética que posee el viento (en este caso se emplea un rotor de tres palas, aunque podría haberse tratado de cualquier otro mecanismo).

El rotor de la turbina eólica debe obviamente frenar el viento cuando captura su energía cinética y la convierte en energía rotacional. Esto implica que el viento se moverá más lentamente en la parte izquierda del rotor que en la parte derecha.

Dado que la cantidad de aire que pasa a través del área barrida por el rotor desde la derecha (por segundo) debe ser igual a la que abandona el área del rotor por la izquierda, el aire ocupará una mayor sección transversal (diámetro) detrás del plano del rotor.

Este efecto puede apreciarse en la figura 1, donde se muestra un tubo imaginario, el llamado tubo de corriente, alrededor del rotor de la turbina eólica. El tubo de corriente muestra cómo el viento moviéndose lentamente hacia la izquierda ocupará un gran volumen en la parte posterior del rotor.

El viento no será frenado hasta su velocidad final inmediatamente detrás del plano del rotor. La ralentización se producirá gradualmente en la parte posterior del rotor hasta que la velocidad llegue a ser prácticamente constante.

Esto nos hará poder llegar a pensar que el volumen que atraviesa el rotor del dispositivo propuesto no puede llegar a ser un cilindro perfecto (figura 2, explicativa, que se acompaña), y efectivamente eso nunca llegará a pasar ya que el área transversal del aire que fluye por las aspas se ensanchará en cuanto pase por estas.

Esto ocurría en casos muy excepcionales en los que por ejemplo el rotor estuviera dentro de un tubo de cristal que se cerciorase de que el aire pase exactamente por esa zona, pero en nuestro caso el rotor se encontrará en aire libre.

Conocido todo lo anterior, podemos deducir que, en el dispositivo propuesta, si al pasar el aire por las aspas y el volumen que entra debe ser igual al que sale, al tener una velocidad menos el aire que sale del rotor de la que entra el área debe aumentar para que el flujo se mantenga constante.

Llegados a este punto, podemos apoyarnos, como complemento de lo anterior, en la demostración de la Ley de Betz (que toma en cuenta todo lo expresado anteriormente).

Claims (1)

REIVINDICACIONES

1.- Dispositivo de aprovechamiento de la energía eólica generada por el movimiento de los vehículos eléctricos al circular, caracterizado por incorporar, en la parte frontal del vehículo, y tras la rejilla de éste, unas aspas integradas en una batería de hélices, rodeadas por una carcasa de seguridad, siendo que cada una de las aspas van unidas a un respectivo generador eléctrico, conectándose éste, mediante un cable, a la batería principal del vehículo eléctrico, para su recarga.