КОМБИНИРОВАННЫЙ АККУМУЛЯТОР

Полезная модель относится к автомобилестроению, в частности к автомобилям с гибридными установками и накопителями энергии.
Известна система для накопления энергии (патент RU 2335080, 27.09.2008), которая состоит из накопителя энергии, имеющего статор с двумя обмотками и ротор, соединенный с маховиком, предназначенным для накопления энергии. Привод содержит электрический блок, с возможностью передачи энергии от него к накопителю и наоборот, а также для накопления энергии в маховике, получаемой от него.
Недостатком данной системы является сложность конструкции, из-за чего могут возникнуть трудности при ее эксплуатации.
Известен емкостно-кинетический накопитель энергии (патент RU 2074475, 27.02.1997). Конструкция состоит из конденсаторной батареи, собранной из последовательно-параллельно включенных импульсных конденсаторов сверхвысокой энергоемкости, которая закреплена на периферии маховика. Выводы батареи соответствующей полярности подключены к контактным кольцам, установленным на валу маховика и оснащенным щеточно-контактным аппаратом для включения в силовую цепь электрической машины.
Недостаток емкостно-кинетического накопителя энергии выражается в том, что в нем не предусмотрена возможность использования накопленной маховиком энергии независимо, так как накопленная в нем кинетическая энергия преобразуется в электрическую и возвращается системе.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции, повышение коэффициента полезного действия аккумулятора энергии, за счет возможности передачи запасенной механической энергии маховика к колесам.
Поставленная задача решается путем того, что комбинированный аккумулятор представляет собой маховик, имеющий форму диска с центральным круглым отверстием, помещенный в защитный стальной кожух. Кожух маховика неподвижен и на нем закреплены электрохимические аккумуляторы.
На фиг.1 представлена конструкция комбинированного аккумулятора энергии; на фиг.2 - принципиальная электрическая схема подключения комбинированного аккумулятора энергии.
Комбинированный аккумулятор содержит аккумуляторную батарею 1 (например, литиево-ионную), которая подключена к электродвигателю 2, маховик 3, вал которого 4 соединен с электродвигателем 2 посредством механической муфты сцепления 5, конической передачи 6, и вала 7 и неподвижный защитный корпус 8. Выводы 9 и 10 могут служить для подключения комбинированного аккумулятора к внешней среде. Для расширения функциональных возможностей электрическая схема содержит выключатель 11.
Комбинированный аккумулятор работает следующим образом. Электродвигатель 2 через входной вал 7 конической передачи 6 и механическую муфту сцепления 5, вал 4 раскручивает маховик 3, расположенный в корпусе 8, до определенной частоты вращения. Маховик 3 накапливает кинетическую энергию. При разомкнутом контакте 11 аккумуляторная батарея не функционирует. Выводы 9, 10 служат для подключения дополнительного источника питания. При разомкнутой механической муфте сцепления 5 маховик 3 не связан с электродвигателем 2.
После разгона маховика до установленной скорости, можно начинать движение транспортного средства, используя энергию маховика. Для чего вращение от маховика через череду механических передач передается на ведущие колеса транспортного средства.
При падении частоты вращения маховика возможен его разгон как с движением транспортного средства, так и на остановках по описанной выше схеме. Либо отключением муфты, происходит разъединение маховика, а транспортное средство продолжает движение, используя энергию, запасенную в аккумуляторной батарее.
При плановом (неэкстренном) торможении возможна рекуперация кинетической энергии, например, путем управления передаточного отношения вариатора, причем происходит замедление транспортного средства одновременно с разгоном маховика; либо же электродвигатель переходит в режим работы генератора и преобразует кинетическую энергию в электрическую, заряжая тем самым аккумуляторы.
Предлагаемая конструкция комбинированного аккумулятора может быть использовано на любом типе наземных транспортных средств.
Положительный эффект достигается тем, что комбинированный аккумулятор содержит два накопителя энергии - маховичный и электрохимический, расположенные в одном корпусе, а передача энергии от маховика к ведущим колесам происходит именно механическим способом, без постоянного преобразования механической энергии в электрическую и наоборот.