ES1299081U - Equipo generador electrico para automocion de vehiculos - Google Patents

Abstract

Equipo generador eléctrico para automoción de vehículos, aplicable para su instalación en un vehículo eléctrico, incluso un vehículo semipesado, que, comprendiendo baterías conectadas a un motor eléctrico que, a su vez, está vinculado por su eje a una polea que, mediante una correa de arrastre, mueve alternadores que, a su vez, alimentan dichas baterías, está caracterizado por comprender: - cuatro baterías (1a, 1b, 1c, 1d), de 12 voltios y 300 amperios cada una, que se instalan conectadas de modo combinado, dos a dos en serie y dos a dos en paralelo, a un motor eléctrico (2), de manera que generan 600 amperios y 24 voltios; - un motor eléctrico (2), de 24 voltios y 600 amperios; - tres alternadores (3a, 3b, 3c), de 24 voltios cada uno, que se conectan en paralelo a una de las baterías (1a) que, a su vez, mediante derivación (D), alimenta el motor (2), - y a una polea (4) que, acoplada para girar solidariamente con el eje (20) del motor eléctrico (2), a su vez, traslada el movimiento del mismo a los ejes de los alternadores (3a, 3b, 3c) mediante una correa de arrastre (5) a la que están vinculados tanto la polea (4) como los alternadores (3a, 3b, 3c).

Description

DESCRIPCIÓN

EQUIPO GENERADOR ELÉCTRICO PARA AUTOMOCIÓN DE VEHÍCULOS

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La invención, tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un equipo generador eléctrico para automoción de vehículos que aporta, a la función a que se destina, ventajas y características, que se describen en detalle más adelante, que suponen una mejora del estado actual de la técnica.

Más en particular, el objeto de la invención se centra en un equipo que, comprendiendo la instalación de cuatro baterías conectadas de modo combinado en serie y en paralelo a un motor eléctrico que, a su vez, está vinculado a una polea que, a través de una correa, mueve tres alternadores que, a su vez, se conectan en paralelo a una de las citadas baterías de modo que se configura como un sistema generador de energía eléctrica que permite la automoción del vehículo en que se incorpora, estando dichos elementos dimensionados para proporcionar la potencia requerida en cualquier vehículo eléctrico convencional, incluyendo vehículos semipesados.

CAMPO DE APLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

El campo de aplicación de la presente invención se enmarca dentro del sector de la industria dedicada a la fabricación de dispositivos de propulsión eléctrica.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Como es sabido, la tendencia actual en automoción es procurar al máximo proteger el medio ambiente mediante el uso de vehículo de propulsión eléctrica. Sin embargo, las limitaciones de la alimentación de los motores eléctricos suponen todavía muchos inconvenientes, especialmente cuando se trata de vehículos semipesados, cuya capacidad de potencia debe ser mayor de las de otros vehículos.

Se entiende por vehículo semipesado un vehículo automóvil especialmente dispuesto para el transporte simultáneo o no de mercancías y de personas hasta un máximo de nueve, incluido el conductor, y en el que se pueda sustituir eventualmente la carga, parcial o totalmente, por personas mediante la adición de asientos.

El objetivo de la presente invención es, pues, el desarrollo de un equipo para alimentar un motor eléctrico que permita reducir dichas limitaciones mediante el aprovechamiento de la propia energía cinética generada por su eje al moverse para su transformación en energía eléctrica aprovechable, a su vez, para su alimentación.

Por otra parte, y como referencia al estado actual de la técnica, cabe señalar que, si bien se conocen otros aparatos y dispositivos basados en el mismo principio, al menos por parte del solicitante, se desconoce la existencia de ninguno que presente las mismas características técnicas.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

El equipo generador eléctrico para automoción de vehículos que la invención propone permite alcanzar satisfactoriamente los objetivos anteriormente señalados, estando los detalles que lo distinguen recogidos en las reivindicaciones finales que acompañan la presente descripción.

En concreto, lo que la invención propone, como se ha apuntado anteriormente, es un equipo aplicable para su instalación en un vehículo eléctrico, por ejemplo un vehículo semipesado, que, comprendiendo un grupo de baterías conectadas a un motor eléctrico que, a su vez, está vinculado por su eje a una polea que, mediante una correa de arrastre con la que está asociada, mueve unos alternadores que, a su vez, alimentan las baterías, se distingue porque cuenta, concretamente, con:

- cuatro baterías de 12 voltios y 300 amperios que se instalan conectadas de modo combinado dos a dos, es decir, dos en serie y dos en paralelo, al motor eléctrico, de manera que generan 600 amperios y 24 voltios;

- un motor eléctrico de 24 voltios y 600 amperios y corriente continua;

- y tres alternadores de 24 voltios conectados en paralelo a una primera batería de las cuatro que comprende el equipo y que, a su vez, mediante derivación, alimenta el motor, de tal modo que el conjunto en funcionamiento consume 14.400 Watios capaces de conseguir 20 CV caballos de potencia de fuerza, dado que un CV equivale a 736 watios.

De preferencia, el motor es un motor de dos velocidades, una corta para 1.000 revoluciones por minuto y una larga para 2.850 rpm.

De preferencia, las baterías son baterías de gel monobloque.

De preferencia, las baterías tienen unas dimensiones de 50cm de largo, 26cm de ancho y 22cm de alto.

Además, preferentemente, la conexión entre las baterías y el motor comprende la incorporación de un interruptor de marcha y paro del motor incorporado en la conexión de la primera batería al motor.

Cabe mencionar además que, de preferencia, las mangueras de los cableados de conexión, tanto de las baterías como de los alternadores, serán de superficie de conexión de al menos 20mm2.

Por otra parte, para asegurar el arrastre de la correa que vincula la polea asociada al eje del motor, con los respectivos ejes de cada uno de los tres alternadores, tal que el movimiento de la polea provoca el arrastre de la correa y el movimiento de esta, a su vez, provoca el giro de los ejes de los alternadores, dicha correa, preferentemente, está conformada por una banda ancha y plana que presenta, en la superficie interior de la misma, una pluralidad de surcos transversales, que encajan ajustadamente en resaltes complementarios previstos en la superficie de la polea y de los ejes de los tres alternadores.

Además, los alternadores están dispuestos de manera que quedan separados entre sí y de la polea formando con ella una disposición que determina un recorrido cuadrangular de la correa de arrastre.

Y, preferentemente, para asegurar el agarre de la correa de arrastre, uno de los tres alternadores está incorporado en un coliso que proporciona la posibilidad de poder moverlo para tensar la correa.

En cualquier caso, la polea se encuentra incorporada a la salida de un extremo del eje del motor, el cual se prolonga hasta un rodamiento que actúa de punto de apoyo, existiendo asimismo, a la salida del extremo opuesto de dicho eje del motor, una rueda cinética así como una junta flexible que permite cierta holgura de movimiento al eje para su acoplamiento a la tracción del vehículo.

De preferencia, la rueda cinética tendrá un peso de 18kilos y un diámetro de 40cm.

Es importante destacar que, dado que el equipo está destinado a su incorporación en vehículos de todo tipo, incluyendo vehículos semipesados, las dimensiones del motor, que estará fijado al chasis del vehículo mediante respectivos anclajes de apoyo, son tales que el eje del mismo, preferentemente, tiene un grosor de 6, 6 cm de diámetro. Y, dado dicho grosor, en el extremo del mismo en que se acopla el rodamiento de apoyo, se ha previsto un rebaje para disminuir dicho diámetro y posibilitar la inclusión del rodamiento.

En concreto, preferentemente, el motor, los alternadores y los anclajes de apoyo del motor irán, en su conjunto, instalados sobre un bastidor que, a su vez, está sujeto a la carrocería del vehículo.

Además, preferentemente, los alternadores irán protegidos dentro de una carcasa prevista al efecto.

Asimismo, para garantizar el giro solidario de la polea y de la rueda de propulsión con el je del motor, que en su parte central es de sección cilíndrica, se ha previsto que los respectivos extremos de dicho eje presenten una configuración estriada, preferentemente con tres estrías longitudinales, en la que encaja una configuración complementaria del orificio de dicha polea y dicha rueda prevista a tal efecto, existiendo además sendos tramos roscados en dichos extremos estriados del eje del motor para la inserción correspondientes tuercas que actúan como medio de sujeción de la polea y de la rueda de propulsión.

Con todo ello, las principales ventajas del equipo son:

- Que no es de baterías enchufables.

- Que tiene una autonomía prácticamente infinita.

- Y que es de cero emisiones.

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, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, de unas hojas de dibujos, en que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:

La figura número 1.- Muestra una representación esquemática en planta del conjunto de elementos que comprende el equipo generador eléctrico para automoción de vehículos objeto de la invención.

La figura número 2.- Muestra una representación esquemática de las conexiones entre las baterías, los alternadores y el motor del equipo generador eléctrico de la invención.

Las figuras número 3 y 4.- Muestran sendas vistas esquemáticas, en alzado y perspectiva respectivamente, del eje del motor del equipo de la invención, apreciándose la configuración particular del mismo, en especial los extremos y el rebaje para incorporación del rodamiento.

La figura número 5.- Muestra una vista esquemática en alzado lateral de una representación común de la polea y de la rueda cinética, apreciándose la configuración del orificio central de ambos elementos, que es idéntica y complementaria a la configuración estriada de los extremos del eje del motor.

La figura número 6.- Muestra una vista del perfil de la polea, apreciándose la configuración de resaltes de su superficie.

La figura número 7.- Muestra una vista de una porción de la cara interior de la correa de arrastre, apreciándose los surcos de la misma.

Y la figura número 8.- Muestra una representación esquemática en alzado de la disposición de la correa de arrastre alrededor de la polea y los alternadores.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

A la vista de las mencionadas figuras, y de acuerdo con la numeración adoptada, se puede apreciar en ellas un ejemplo de realización no limitativo del equipo generador eléctrico para automoción de vehículos de la invención, el cual comprende lo que se describe en detalle a continuación.

Así, atendiendo a la figura 1, se observa cómo dicho equipo comprende, esencialmente:

- cuatro baterías (1a, 1b, 1c, 1d), de 12 voltios y 300 amperios cada una, que se instalan conectadas de modo combinado dos a dos en serie y dos a dos en paralelo a un motor eléctrico (2), de manera que generan 600 amperios y 24 voltios;

- un motor eléctrico (2), de 24 voltios y 600 amperios, de preferencia con dos velocidades, una corta para 1.000 rpm y una larga para 2.850 rpm;

- tres alternadores (3a, 3b, 3c), de 24 voltios cada uno, que se conectan en paralelo a una de las baterías, por ejemplo a una primera (1a) y que, a su vez, mediante derivación (D), alimenta el motor (2),

- y a una polea (4) que, acoplada para girar solidariamente con el eje (20) del motor eléctrico (2), a su vez, traslada el movimiento del mismo a los ejes de los alternadores (3a, 3b, 3c) mediante una correa de arrastre (5) a la que están vinculados tanto la polea (4) como los alternadores (3a, 3b, 3c).

Además, en la mencionada figura 1 se aprecia cómo, el eje (20) del motor (2), en la salida que incorpora la polea (4), se prolonga en un tramo hasta un rodamiento de apoyo (6) y en la salida del lado opuesto, donde incorpora una rueda cinética (7), se prolonga en otro tramo donde se incluye una junta flexible (8).

Más específicamente, como se puede apreciar en el esquema de la figura 2, las mencionadas cuatro baterías están conectadas del siguiente modo:

- dos de ellas, por ejemplo una primera batería (1a) y una segunda batería (1b), están conectadas en serie (es decir, por los bornes de distinto signo ,-) mediante una primera manguera de conexión (s1), y las otras dos, en este caso una tercera batería (1c) y una cuarta batería (1d), también están conectadas en serie (por los bornes de distintos signo) mediante una segunda manguera de conexión (s2); y

- a su vez, dos de las baterías, por ejemplo una primera batería (1a) y una cuarta batería (1d) están conectadas en paralelo (es decir, por los bornes del mismo signo , ) mediante una tercera manguera de conexión (p1), y las otras dos baterías, en este caso una segunda batería (1b) y una tercera batería (1c) están conectadas también en paralelo (por los bornes del mismo signo -, -) mediante una cuarta manguera de conexión (p2).

Por su parte, como ya se ha señalado, los tres alternadores (3a, 3b, 3c) se conectan en paralelo, mediante otras tres mangueras de conexión (p3) a una misma batería, de preferencia una primera batería (1a) que, a su vez, es la que mediante derivación (D) se conecta al motor (2).

Además, preferentemente, en dicha derivación (D) entre la primera batería (1a) y el motor (2) se contempla la incorporación de un interruptor (9) de paro y marcha del sistema.

Cabe destacar que los alternadores (3a, 3b, 3c) quedan situados en la parte delantera del vehículo, según el sentido de la marcha.

Además, en dicha figura 2, se contempla también la correspondiente conexión de masa al bastidor y la conexión de masa a la carcasa del motor (2), en este caso representadas mediante línea de trazo discontinuo y referenciada como (m).

Conviene destacar que, preferentemente, las mangueras (s1, s2, p1, p2, p3) de todo el cableado de conexión, tanto de las baterías (1a, 1b, 1c, 1d) como de los alternadores (3a, 3b, 3c), son de 20mm2.

Atendiendo a las figuras 1, 3 y 4, se observa cómo, preferentemente, el eje (20) del motor (2) en su parte central es de sección cilíndrica mientras que, los respectivos extremos de dicho eje (20) presenten una configuración estriada (201), preferentemente con tres estrías longitudinales, en la que encajan, por un lado la polea (4) y, por el otro la rueda cinética (7), para lo cual el orificio central (41, 71) de ambos elementos presenta una configuración complementaria a dicha configuración estriada (201) del eje (20), tal como muestra la figura 5, de manera que encajan en él para girar solidariamente con el mismo.

Asimismo, se aprecia cómo, preferentemente, el eje (20) del motor (2) presenta sendos tramos roscados (202), previstos al inicio de dichos extremos estriados (201), para la inserción de unas tuercas (10) que sujetan, respectivamente, la polea (4) y la rueda cinética (7) evitando que se desplacen fuera de su sitio.

Además, preferentemente, en el tramo final del extremo del eje (20) del motor (2) que se prolonga tras la posición de la polea (4) se ha previsto la existencia de un rebaje (203) para facilitar la inclusión del rodamiento de apoyo (6).

Por otra parte, atendiendo a la figura 7 se observa cómo, preferentemente, la correa de arrastre (5) está conformada por una banda ancha y plana que presenta, en la superficie interior de la misma, una pluralidad de surcos transversales (50), en los que encajan ajustadamente los resaltes complementarios (40) previstos en la superficie de la polea (4), representada a su vez en la figura 6, así como en los ejes de los tres alternadores (3a, 3b, 3c), si bien estos no se han representado, de manera que, al encajar los surcos (50) de la correa (5) con los resaltes (40) de la polea (4) y de los tres alternadores (3a, 3b, 3c), el movimiento de dicha polea (4) se transmite a la correa (5) y el movimiento de esta a los alternadores (3a, 3b, 3c).

Además, como se observa en la figura 8, los alternadores (3a, 3b, 3c) están dispuestos separados entre sí y de manera que, al acoplar la correa de arrastre (5) en ellos y en la polea (4), ésta define un recorrido aproximadamente cuadrangular.

Y, preferentemente, se ha previsto que el alternador central (3b) se incorpore en un coliso (11) que permite su desplazamiento para tensar la correa de arrastre (5).

Por otra parte, de preferencia, el motor (2) está fijado mediante anclajes (12) de apoyo que, junto a los alternadores (3a, 3b, 3c) alojados en una carcasa, van instalados sobre un bastidor que, a su vez, está sujeto a la carrocería del vehículo, si bien ello no se ha representado.

Por último, cabe destacar que, en una forma de realización preferida de la invención, las dimensiones de los principales elementos del equipo, dado que está diseñado incluso para vehículos semipesados, son las siguientes:

- el eje (20) del motor (2) tiene un diámetro de 6,6 cm,

- las estrías de los extremos estriados (201), que son tres repartidas radialmente, tienen una profundidad de 4 mm y una anchura de de 4 mm,

- el rebaje (203) para la inclusión del rodamiento de apoyo (6) tiene un diámetro de 35mm, - la polea (4) tiene un diámetro de 12 cm,

- las poleas de los alternadores (3a, 3b, 3c) tienen un diámetro de 7 cm,

- la rueda cinética (7), es una rueda de acero que tiene 40 cm de diámetro y un peso de 18 kilos,

- las tuercas (10) que fijan la polea (4) y la rueda cinética (7) tienen un grosor de 4 cm - las baterías (1a, 1b, 1c, 1d) tienen 50cm de largo, 26cm de ancho y 22cm de alto.

Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, no se considera necesario hacer más extensa su explicación para que cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas que de ella se derivan, haciéndose constar que, dentro de su esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en otras formas de realización que difieran en detalle de la indicada a título de ejemplo, siempre que no se altere lo fundamental.

Claims (6)

REIVINDICACIONES

1. - EQUIPO GENERADOR ELÉCTRICO PARA AUTOMOCION DE VEHÍCULOS, aplicable para su instalación en un vehículo eléctrico, incluso un vehículo semipesado, que, comprendiendo baterías conectadas a un motor eléctrico que, a su vez, está vinculado por su eje a una polea que, mediante una correa de arrastre, mueve alternadores que, a su vez, alimentan dichas baterías, está caracterizado por comprender:

- cuatro baterías (1a, 1b, 1c, 1d), de 12 voltios y 300 amperios cada una, que se instalan conectadas de modo combinado, dos a dos en serie y dos a dos en paralelo, a un motor eléctrico (2), de manera que generan 600 amperios y 24 voltios;

- un motor eléctrico (2), de 24 voltios y 600 amperios;

- tres alternadores (3a, 3b, 3c), de 24 voltios cada uno, que se conectan en paralelo a una de las baterías (1a) que, a su vez, mediante derivación (D), alimenta el motor (2),

- y a una polea (4) que, acoplada para girar solidariamente con el eje (20) del motor eléctrico (2), a su vez, traslada el movimiento del mismo a los ejes de los alternadores (3a, 3b, 3c) mediante una correa de arrastre (5) a la que están vinculados tanto la polea (4) como los alternadores (3a, 3b, 3c).

2. - EQUIPO GENERADOR ELÉCTRICO PARA AUTOMOCION DE VEHÍCULOS, según la reivindicación 1, caracterizado porque las mencionadas cuatro baterías están conectadas de modo que:

- una primera batería (1a) y una segunda batería (1b) están conectadas en serie mediante una primera manguera de conexión (s1); y una tercera batería (1c) y una cuarta batería (1d), también están conectadas en serie mediante una segunda manguera de conexión (s2); y

- a su vez, una primera batería (1a) y una cuarta batería (1d) están conectadas en paralelo mediante una tercera manguera de conexión (p1), y una segunda batería (1b) y una tercera batería (1c) están conectadas también en paralelo mediante una cuarta manguera de conexión (p2).

3. - EQUIPO GENERADOR ELÉCTRICO PARA AUTOMOCION DE VEHÍCULOS, según la reivindicación 2, caracterizado porque, en la derivación (D) entre la primera batería (1a) y el motor (2), se contempla la incorporación de un interruptor (9) de paro y marcha del sistema.

4. - EQUIPO GENERADOR ELÉCTRICO PARA AUTOMOCION DE VEHÍCULOS, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el eje (20) del motor (2) en su parte central es de sección cilíndrica mientras que, los respectivos extremos de dicho eje (20) presenten una configuración estriada (201), con tres estrías longitudinales, en la que encajan, por un lado la polea (4) y, por el otro, una rueda cinética (7) cuyos respectivos orificios centrales (41,71) presentan una configuración complementaria a dicha configuración estriada (201) del eje (20).

5. - EQUIPO GENERADOR ELÉCTRICO PARA AUTOMOCION DE VEHÍCULOS, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el tramo final del extremo del eje (20) del motor (2) que se prolonga tras la posición de la polea (4) se ha previsto la existencia de un rebaje (203) para facilitar la inclusión de un rodamiento de apoyo (6).

6. - EQUIPO GENERADOR ELÉCTRICO PARA AUTOMOCION DE VEHÍCULOS, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los alternadores (3a, 3b, 3c) están dispuestos separados entre sí y de manera que, al acoplar la correa de arrastre (5) en ellos y en la polea (4), ésta define un recorrido aproximadamente cuadrangular, habiéndose previsto que el alternador central (3b) se incorpore en un coliso (11) que permite su desplazamiento para tensar la correa de arrastre (5).