Ветрогенератор транспортного средства

Полезная модель относится к области ветроэнергетики и может быть использована для преобразования энергии воздушного потока, создаваемого движущимся автотранспортным средством, например автомобилем, в электрическую энергию.
Известно устройство для преобразования энергии ветра (см. патент на изобретение RU 2099847), содержащее опорно-несущую конструкцию, энерготрансформирующий элемент в виде подвешенного резервуара из набора диэлектрических трубок, содержащих жидкость, создающую при перемещении в трубках трибоэлектростатические заряды, и токосъемник статического электричества с резервуара, причем подвес энерготрансформирующего резервуара выполнен эластичным и свободным с возможностью волнообразных колебаний резервуара под действием ветровой нагрузки, при этом жидкость заполняет резервуар на 60-85% свободного объема.
Известно устройство преобразования энергии ветра (см. патент на изобретение WO 2012039688 A1), содержащее колесо с множеством лопастей, ось вращения, держатель с поршневыми элементами «двойного действия», ветроприемник, U-образную прижимную деталь, гидравлический двигатель, электрогенератор, основной стержень и руль.
Наиболее близким по техническому решению при использовании энергии ветра является ветрогенератор (см. патент на полезную модель RU 98489), содержащий ветропривод, соединенный с валом генератора электрической энергии, и узлы крепления для разъемного крепления на крыше транспортного средства.
Недостаток прототипа: относительно низкая величина КПД и эффективности, наличие повышенного аэродинамического сопротивления при установке на крыше транспортного средства у ветрогенератора транспортного средства.
Техническим результатом является увеличение КПД и эффективности, а также уменьшение аэродинамического сопротивления у ветрогенератора транспортного средства.
Технический результат достигается тем, что у ветрогенератора транспортного средства, содержащего ветропривод, соединенный с генератором электрической энергии, и узлы крепления для разъемного соединения с корпусом транспортного средства, согласно полезной модели ветропривод установлен в носовой части корпуса перед радиатором транспортного средства и выполнен в виде преобразователя ветрового потока в пульсирующий, состоящего из П-образной двухсекционной металлической решетки с соответствующим набором отверстий, подвижной пластины с таким же набором отверстий, эксцентрикового механизма, подпружиненных подвижных заслонок, рычажной системы, при этом генератор электрической энергии выполнен в виде постоянного магнита размещенного над катушкой, причем у П-образной двухсекционной металлической решетки между двумя секциями расположена подвижная пластина, соединенная с эксцентриковым механизмом, который в свою очередь соединен с карданным валом транспортного средства, подпружиненные подвижные заслонки расположены напротив отверстий П-образной двухсекционной металлической решетки и связаны с рычажной системой, которая соединена с постоянным магнитом.
Обоснование критериев охраноспособности полезной модели:
Новизна обусловлена тем, что предлагаемая совокупность существенных признаков не известна из сведений об уровне техники, а именно: установка ветропривода в носовой части корпуса перед радиатором транспортного средства и его выполнение в виде преобразователя ветрового потока в пульсирующий у ветрогенератора транспортного средства, содержащего ветропривод, соединенный с валом генератора электрической энергии, и узлы крепления для разъемного соединения с корпусом транспортного средства.
Промышленная применимость подтверждается возможностью применения в системах электропитания транспортных средств в области промышленности и сельского хозяйства.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фигуре 1 изображена кинематическая схема ветрогенератора транспортного средства.
Ветрогенератор транспортного средства содержит в качестве ветропривода преобразователь 1 ветрового потока в пульсирующий, генератор электрической энергии 2 и узлы крепления 3 для разъемного соединения с корпусом транспортного средства. Ветропривод в виде преобразователя ветрового потока в пульсирующий установлен в носовой части корпуса перед радиатором транспортного средства и состоит из П-образной двухсекционной металлической решетки 4 с соответствующим набором отверстий, подвижной пластины 5 с таким же набором отверстий, эксцентрикового механизма 6, подпружиненных подвижных заслонок 7, рычажной системы 8, при этом генератор электрической энергии выполнен в виде постоянного магнита 9, размещенного над катушкой 10, причем у П-образной двухсекционной металлической решетки 4 между двумя секциями расположена подвижная пластина 5 соединенная с эксцентриковым механизмом 6, который в свою очередь соединен с карданным валом 11 транспортного средства, подпружиненные подвижные заслонки 7 расположены напротив отверстий П-образной двухсекционной металлической решетки 4 и связаны с рычажной системой 8, которая соединена с постоянным магнитом 9.
Ветрогенератор транспортного средства работает следующим образом.
При движении транспортного средства основной воздушный поток прикладывается к носовой части, таким образом, ветровое давление оказывает максимальное усилие на П-образную двухсекционную металлическую решетку 4. Часть воздушной массы проходит в отверстия П-образной двухсекционной металлической решетки 4 к радиатору периодически, так как встречает препятствие колеблющейся с помощью эксцентрикового механизма 6 подвижной пластины 5, наблюдается открытие/закрытие доступа встречного воздуха к радиатору транспортного средства. В момент открытия доступа встречного воздуха к радиатору транспортного средства на подпружиненные подвижные заслонки 7 прикладывается ветровое давление, следовательно, и усилие, под действием которого подпружиненные подвижные заслонки 7 совершают поступательное движение, воздействуя на рычажную систему 8, которая, в свою очередь, воздействует па постоянный магнит 9. Колебательные движения постоянного магнита 9 над катушкой 10 вызывают изменение магнитного потока через нес, отсюда на концах катушки 10 наводится переменная ЭДС. Установка преобразователя 1 ветрового потока в пульсирующий в носовой части корпуса перед радиатором, по сравнению с установкой на крыше транспортного средства, обеспечивает повышение КПД, исходя из исследований авторов, на 12-18%. Заявленное техническое решение обладает большей эффективностью, по сравнению с предложенным в прототипе, так как исключается раздвоение воздушного потока на верхний и нижний относительно транспортного средства, а значит использование кинетической энергии ветра значительно выше.
Установка ветропривода в носовой части корпуса перед радиатором транспортного средства обеспечивает необходимую обтекаемость ветром при движении, не нарушает аэродинамические качества и способствует уменьшению аэродинамического сопротивления, по сравнению с прототипом.