DE202011003782U1

DE202011003782U1 - LGS - Linear-Generator-System für Fahrzeuge zur Energierückgewinnung

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Publication number: DE202011003782U1
Application number: DE202011003782U
Authority: DE
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Priority date: 2011-03-10
Filing date: 2011-03-10
Publication date: 2011-09-26
Anticipated expiration: 2021-03-11

Abstract

Linear-Generator-System für Fahrzeuge zur Energierückgewinnung, dadurch gekennzeichnet, dass der/die Lineargenerator/en (1) mit einem oder mehreren Spulen (13) und mit einem Dauermagnet oder mit gegensinnig angeordneten Dauermagneten (11), der/die sich in einem oder mehreren Gehäuse/n (6, 15, 16) befindet/befinden, horizontal an Kraftfahrzeugen oder Schienenfahrzeugen verbaut ist/sind und dass die Bewegungen/Schwingungen durch eine parallel am Stoßdämpfer befestigtes Stab-Seilzug-Stab-System (2), welches im Bereich des Seilzuges (9) eine flexible oder starre Führung/Hülle (7, 19) und im Bereich der Stäbe (4, 8) eine starre Führung/Hülle (3, 7) aufweist, übertragen und eine lineare Bewegung im Generator (1) herbeigerufen wird.

Description

Heutzutage ist es unentbehrlich mobil zu sein, jedoch wird die Mobilität durch die steigenden Kraftstoffpreise, in Zukunft immer mehr zu einem Luxus. Aus diesem Grund sucht man nach alternativen Kraftstoffen bzw. energiesparsamen Techniken, um die Mobilität auch in Zukunft aufrecht zu erhalten. Das Hauptaugenmerk für die Mobilität in naher Zukunft sind die Hybrid- und Elektroautos.
Durch die Unebenheit der Fahrbahn entstehen Schwingungen/Bewegungen am Fahrzeug, die in elektrische Energie umgewandelt werden können. Einer der Möglichkeiten ist es die vertikale Bewegung durch Stoßdämpfer mit integriertem Lineargenerator ( DE 19647031 A1 ) in eine elektrische Energie umzuwandeln, die auf dem physikalischen Prinzip der Induktion beruht. Der Nachteil liegt darin, das ein begrenzter Bauraum für den Lineargenerator verfügbar ist. Eine weitere Möglichkeit bietet das Hydrauliksystem ( WO 2009/129363 A1 ), das einen Ölkreislauf aufweist, der ein Generator antreibt. Allerdings bringt das Hydrauliksystem zusätzlich einen hohen technischen Aufwand mit sich. Hinzuzufügen ist, dass in beiden Systemen der Fahrkomfort bei der Entwicklung beachtet werden muss, was zu einem erheblichen Kostenaufwand führt.
Der in den Schutzansprüchen angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Lineargenerator zu schaffen, der außerhalb des Stoßdämpfers angebracht wird, einen nicht zu hohen technischen Aufwand hervorruft, bei der Herstellung geringe Kosten entstehen und konstruktiv so zu gestalten ist, dass der Fahrkomfort nicht beeinträchtigt wird.
Dieses Problem wird mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.
Mit der Erfindung wird erreicht, dass der Lineargenerator durch ein Stab-Seilzug-Stab-System, das die Bewegung nahezu reibungsfrei überträgt und dadurch der Fahrkomfort erhalten bleibt, außerhalb vom Stoßdämpfer angebracht werden kann. Der Einsatz von einfachen mechanischen Komponenten hält sowie den technische Aufwand als auch die Kosten gering.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Schutzanspruch 3 (4) dargestellt. Die magnetische Flüssigkeit 14 gewährleistet eine nahezu reibungsfreie Bewegung der Dauermagnete 11 und 17 im Lineargenerator 1.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Schutzanspruch 17 (6) dargestellt. Bei dieser Ausführung werden die im Außengehäuse 20 innen liegenden und frei beweglich geführten Dauermagnete 17 durch die Dauermagnete 11 im Innengehäuse 6 angetrieben.
Darüber hinaus ist eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung im Schutzanspruch 13 (5) dargestellt. Das Außengehäuse 16, das aus einem nicht magnetischem Werkstoff besteht und über eine Zwischenkammer verfügt, enthält eine magnetische Flüssigkeit 14.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der 1 bis 4 erläutert. Es zeigen:
1 das Gesamte Linear-Generator-System,
2 eine andere Einbauweise des Linear-Generator-Systems,
3 Detailansicht Verbindung Lineargenerator mit dem Stab-Seilzug-Stab-System,
4 Detailansicht Lineargenerator ohne Zwischenkammer.
In den Figuren ist das Linear-Generator-System mit Lineargenerator 1, Stab-Seilzug-Stab-System 2 und den dazu gehörigen Komponenten dargestellt.
Das am Stoßdämpfer (1) parallel befestigte Stab-Seilzug-Stab-System 2, welches so an Kraftfahrzeugen oder Schienenfahrzeugen befestigt wird, dass die Funktionalität gewährleistet ist, überträgt die Bewegung/Schwingung, wodurch eine Bewegung im Lineargenerator 1 erzeugt wird. Der Lineargenerator 1 wird horizontal an Kraftfahrzeugen oder Schienenfahrzeugen montiert, sodass alle Freiheitsgrade gesperrt sind.
Dadurch, dass das Stab-Seilzug-Stab-System 2 (2) mit der Führung/Hülle 3 des Stabes 4 am nicht beweglichen Teil des Stoßdämpfers und der Stab 4, der aus dem System herausragt, an dem beweglichen Teil befestigt ist, findet die Übertragung der Bewegung/Schwingung statt. Beide Lufteinlass- und Luftauslassöffnungen 5 im Innengehäuse 6 verhindern, dass die Bewegung des Lineargenerators 1 durch einen Ansaugeffekt negativ beeinflusst wird.
3 zeigt das Innengehäuse 3, welches mit der Führungshülle 7 des Stabes 8 verbunden ist. Somit ist das System gegenüber Umwelteinflüssen geschützt. Weiterhin erkennt man die Verbindungsanordnung vom Seilzug 9, Stab 8, Verbindungselement 10 und Dauermagnete 11.
In der 4 sieht man die Verbindung zwischen den Dauermagneten 11, die gegensinnig angeordnet sind, und den Abstandshaltern 12, die durch eine lineare Bewegung die Spulen 13, die sich auf dem Innengehäuse 6 befinden, durchqueren und somit eine Induktion erzeugen. Das Außengehäuse 15 besteht aus einem Permeabilität aufweisendem Werkstoff.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19647031 A1 [0002]
WO 2009/129363 A1 [0002]

Claims

Linear-Generator-System für Fahrzeuge zur Energierückgewinnung, dadurch gekennzeichnet, dass der/die Lineargenerator/en (1) mit einem oder mehreren Spulen (13) und mit einem Dauermagnet oder mit gegensinnig angeordneten Dauermagneten (11), der/die sich in einem oder mehreren Gehäuse/n (6, 15, 16) befindet/befinden, horizontal an Kraftfahrzeugen oder Schienenfahrzeugen verbaut ist/sind und dass die Bewegungen/Schwingungen durch eine parallel am Stoßdämpfer befestigtes Stab-Seilzug-Stab-System (2), welches im Bereich des Seilzuges (9) eine flexible oder starre Führung/Hülle (7, 19) und im Bereich der Stäbe (4, 8) eine starre Führung/Hülle (3, 7) aufweist, übertragen und eine lineare Bewegung im Generator (1) herbeigerufen wird.
Linear-Generator-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dauermagnet oder die gegensinnig angeordneten Dauermagnete (11) aus einer variierenden Bauform, Größe, Magnetisierung und Haftkraft realisierbar sind.
Linear-Generator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl eine magnetische Flüssigkeit als auch andere Flüssigkeiten (z. B. Öl) (14) als Schmierstoff eingesetzt werden.
Linear-Generator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandhalter (12) und die Dauermagnete (11) stoffschlüssig oder in einer Kern (Dauermagnete/Abstandshalter)-Mantelanordnung miteinander verbunden sind.
Linear-Generator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Abstandhalter (12, 18) beim Einsatz von mindestens zwei Dauermagneten (11, 17) verwendet wird/werden und aus einem Permeabilität aufweisendem Werkstoff besteht/bestehen.
Linear-Generator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengehäuse (6) mit der Führung/Hülle (7) des Stabes (8) formschlüssig, kraftschlüssig oder stoffschlüssig miteinander verbunden ist.
Linear-Generator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Spule/n (13), der Abstand zwischen der/n Spule/n (13), der/des Abstandhalter/s (12, 18) und der/des Dauermagnete/n (11, 17) variabel gestaltbar ist.
Linear-Generator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Stab (8) oder am Verbindungselement (10), welches an einem Ende des Stab-Seilzug-Stab-Systems (2) liegt, ein oder mehrere Dauermagnete (11) angebracht ist/sind.
Linear-Generator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung/Hülle (3) des Stabes (4), am nicht beweglichen Teil des Stoßdämpfers und der Stab (4), der aus dem System herausragt, an dem beweglichen Teil des Stoßdämpfers befestigt ist.
Linear-Generator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stab-Seilzug-Stab-System (2) durch ein anderes System ersetzt werden kann.
Linear-Generator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengehäuse (6) des Lineargenerators (1) vorne und hinten Lufteinlass- und Luftauslassöffnungen (5) aufweist.
Linear-Generator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengehäuse (6) aus einem nicht magnetischem Werkstoff besteht.
Linear-Generator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengehäuse (16) aus einem nicht magnetischem Werkstoff, der über eine Zwischenkammer verfügt, in dem eine magnetische Flüssigkeit enthalten ist, besteht.
Linear-Generator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengehäuse (15) aus einem nicht magnetischem oder aus einem Permeabilität aufweisendem Werkstoff besteht.
Linear-Generator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Flexibilität vom Führungs-/Hüllensystem (19) des Seilzugs (9) die Einbaumöglichkeiten variierbar sind (5) und das Führungs-/Hüllensystem (19) so befestigt wird, dass die Funktionalität gewährleistet ist.
Linear-Generator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Spule/n (13) auf dem Innen- (6) und/oder Außengehäuse (15, 16, 20) angebracht ist/sind.
Linear-Generator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengehäuse (20) aus nicht magnetischem Material besteht, indem sich gegensinnig angeordnete, frei beweglich geführte Dauermagnete (17) variierender Form befinden, die gegensinnig zu den Dauermagneten (11) im Innengehäuse (6) gepolt sind.
Linear-Generator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauermagnete sowohl mit einer magnetischen Flüssigkeit (14) als auch anderen Flüssigkeiten (z. B. Öl) geschmiert sind.
Linear-Generator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einsatz von mindestens zwei Dauermagneten (11, 17) und Abstandhalter (12, 18) in einer stoffschlüssigen Verbindungseinheit die Dauermagnete (11, 17) gegensinnig angeordnet sind.
Linear-Generator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stäbe (4, 8) mit dem Seilzug (9) des Stab-Seilzug-Stab-Systems (2) formschlüssig, kraftschlüssig oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
Linear-Generator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengehäuse (15, 16, 20) und Innengehäuse (6) mit den Anfängen und Enden stoffschlüssig, kraftschlüssig oder formschlüssig miteinander verbunden sind.
Linear-Generator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lineargenerator (1) an Kraftfahrzeugen oder Schienenfahrzeugen angebracht ist, sodass alle Freiheitsgrade gesperrt sind.