Електровелосипед

Реферат: UA 99141 U UA 99141 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до наземних колісних транспортних засобів, що приводяться в дію як мускульною силою людини, так і за допомогою використання джерела електричної енергії. Найближчим аналогом є електровелосипед, що містить раму, кермове ведене колесо, ведуче колесо, мускульний привод ведучого колеса та електричний привод того ж ведучого колеса, який складається з оборотної електричної машини, з'єднаної послідовно своїми виводами з джерелом електричної енергії і вимикачем з утворенням замкнутого електричного контуру, а електричний привод обладнаний джерелом електричної енергії у вигляді конденсатора з подвійним електричним шаром, що утворює разом з оборотною електричною машиною ведучого колеса рекуперативну систему гальмування [Патент РФ № 2100239, B62K11/00, 1997]. Недоліком електровелосипеда є наявність джерела електроенергії дуже обмеженої ємності у вигляді конденсатора з подвійним електричним шаром, що виключає активне використання електропривода та істотно обмежує експлуатаційні можливості електровелосипеда. В основу корисної моделі поставлена задача розширення експлуатаційних можливостей електровелосипеда за рахунок використання геліоенергетичної установки у світлий час доби для електропривода і підзарядки акумулятора. Поставлена задача вирішується тим, що в електровелосипеді, який містить раму, кермове ведене колесо, ведуче колесо, мускульний привод ведучого колеса та електричний привод, що складається з оборотної електричної машини, з'єднаної з джерелом електричної енергії і вимикачем з утворенням замкнутого електричного контуру, джерело електричної енергії акумулятор додатково обладнано геліоенергетичною установкою з автоматичним компаратором, сонячні панелі якої мають горизонтальну та вертикальну орієнтацію і утворюють разом з оборотною електричною машиною електричний привод електровелосипеда. Використання акумулятора в порівнянні з конденсатором забезпечує досить значний пробіг електровелосипеда баз використання педалей - понад 50 км чи більше. В разі вичерпання електроенергії акумулятора подальший рух потребує значних зусиль внаслідок великої маси акумулятора і подальша експлуатація вимагає негайної його зарядки. Таку процедуру в разі віддалення від джерел енергопостачання забезпечує геліоенергетична установка навіть за обмеженого рівня сонячної радіації внаслідок автоматичної комутації сонячних панелей, що дійсно значно розширює експлуатаційні можливості електровелосипеда. Внаслідок ексцентриситету орбіти Землі навколо Сонця, який на сьогодні становить 0,0167 та має тенденцію до зменшення, у січні Земля наближається до Сонця на відстань 147 млн. км., а у липні віддаляється від нього на відстань 152 млн. км., що призводить до зміни рівня сонячної радіації протягом року на 7 %. Енергетична ефективність комерційно доцільних кремнієвих фотоперетворювачів з ефективною довжиною хвилі інфрачервоного діапазону λ=0,9 мкм не перевищує 15-18 %, проте в спектрі сонячної радіації частка інфрачервоного випромінювання складає від 80 % до 50 % та мало змінюється залежно від орієнтації φ сонячних панелей відносно горизонталі (фіг.2). Застосування розміщених горизонтально, наприклад, на багажнику, та вертикально, наприклад, в колесі велосипеда, сонячних панелей та їх автоматична комутація за допомогою автоматичного компаратор забезпечує максимальний рівень ефективності геліоенергетичної установки. Електрична схема привода електровелосипеда представлена на фіг. 1, залежність частки інфрачервоного випромінювання від орієнтації φ сонячних панелей відносно горизонталі - на фіг.2 Електричний привод складається з джерела 1 електричної енергії - акумулятора, з'єднаного за допомогою вимикача - регулятора струму 2 з оборотною електричною машиною 3, встановленою у ведучому колесі електропривода. Додатково до складу електропривода включена обладнана автоматичним компаратором 4 геліоенергетична установка 5 з сонячними панелями 6 Працює електровелосипед таким чином. При включенні регулятора струму 2 оборотна електрична машина 3 забезпечує рух електровелосипеда за рахунок енергії акумулятора 1 і його часткову підзарядку при рекуперативному гальмуванні. В міру зниження напруги акумулятора 1 внаслідок розряду геліоенергетична установка 5 під керуванням автоматичного компаратора 4 забезпечує підзарядку акумулятора 1, що подовжує час експлуатації електровелосипеда. При стоянці електровелосипеда геліоенергетична установка 5 забезпечує зарядку акумулятора 1 за рахунок сонячної енергії, що виключає необхідність використання працюючих від енергомережі зарядних пристроїв. 1 UA 99141 U Таким чином, використання геліоенергетичної установки у світлий час доби для електропривода і підзарядки акумулятора дійсно забезпечує розширення експлуатаційних можливостей електровелосипеда. 5 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 Електровелосипед, який містить раму, кермове ведене колесо, ведуче колесо, мускульний привод ведучого колеса та електричний привод, що складається з оборотної електричної машини, з'єднаної з джерелом електричної енергії і вимикачем з утворенням замкнутого електричного контуру, який відрізняється тим, що джерело електричної енергії - акумулятор додатково обладнано геліоенергетичною установкою з автоматичним компараторам, сонячні панелі якої мають горизонтальну та вертикальну орієнтацію і утворюють разом з оборотною електричною машиною електричний привод електровелосипеда. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2