Направи сам: смяна на двигателя в колата с електрически. Български патенти за коли Бул кар (BULL CAR) и ЕЛИПС Хибридни автомобили по най-нови патенти.Снимки и видео на български еко коли и на слънчеви електрически коли с фотоволтаици с рефлектори. Двоен хибриден автомобил. Български патенти и ноу-хау.Хидравлично-електрическа регенеративна спирачна система на хибриден автомобил, електрически, и хибридни коли, зареждащи се от възобновяеми енергийни източници Електрически коли със слънчево

Eлектро и хибридни автомобили по най-нови български патенти

За всеки автомобил е най-важно да бъде ефективен и при движение, и при спиране. А всеки мотор и/или генератор са най-ефективни при определени параметри на работата им. Ако такива параметри се поддържат непрекъснато и автоматично - то този автомобил ще бъде и най-ефективен в крайна сметка. Български патенти BG 65421 (Г.Тончев) и BG 65480 (Г.Тончев) разкриват серия от цялостни технически решения за такива автомобили. Техните агрегати винаги работят максимално ефективно. За такава тяхна работа спомага и индивидуалното поддържане на оптимални темепературни условия на агрегатите, съгласно патентованото техническо решение BG 65420 (М.Тончева). Електрическата версия на червената кола (българска електрическа кола) е направена по част от посочените патенти и е показана на снимките по-долу.

Соларен градски електромобил с фотоволтаични панели на покрива
Електродвигател и електроакумулатори в моторния отсек на електромобила

Базов автомобил за най-малката хибридна кола в света, проектирана по BG патенти

Направи сам: смяна на двигателя в колата с електрически

Този начин на преобразуване на кола с двигател с вътрешно горене в електрическа е подходящ за не нови коли. Обикновенно техните основни агрегати и части са вече амортизирани. Това типично са двигатели, съединители, скоростни кутии, радиатори, водни помпи, ауспуси и т.н. А други елементи на колата като купето, полуоските, вратите, седалките, спирачките и т.н. все още вършат добра работа. В такива случаи замяната на посочените износени агрегати и части, не с нови такива, а само с един електромотор, контролер и комплект акумулатори е техническо решение, което позволява да се намали паричният разход за километър движение около 7 пъти.

И не само това – колата от димяща по пътищата, става напълно природосъобразна. И ползва редица преимущества, като безплатно паркиране и зареждане и т.н.

Немаловажен е фактът, че всяка електрическа машина е обратима. А това означава, че тя работи не само като електрически мотор на колата, но и като електрогенератор, който зарежда акумулаторите в процеса на спиране. Тогава кинетичната енергия на колата се превръща в полезна електроенергия, която се натрупва в акумулаторите и се удължава пробега на колата с едно електрозареждане. Това е особено ефективно при градско шофиране.

А фотоволтаичен модул върху колата дава възможност за безплатно слънчево зареждане на акумулаторите.

Видеоклип от изпитания на електро-слънцемобила SOLEXTRA ^TM в пресечен снежен терен вижте на: www.youtube.com/watch?v=ZQgaZZSjdbE

На долните снимки е показана високо проходима акумулаторна електрокола с изцяло ръчно управление, патентован електронен диференциал и отделно управление на всяко водещо колело.

Сглобяване на електрическа кола вижте на това видео

Повече снимки и видео вижте на http://elcar.ecoteck.net/gal.html

Универсален новопатентован Греен-Пауър-Бокс – Двудиапазонен контролер на система за увеличаване на въртящия момент и намаляване количеството на изхвърляните парникови газове от двигател с вътрешно горене

Бързо ускоряващото се глобално затопляне на планетата доведе до ускореното въвеждане на много по-строги нормативни изисквания за икономичност и природосъобразност на двигателите с вътрешно горене.

Все по-често използват системи за компресиране на въздух във входящия въздушен тракт на двигателите, охлаждането, озонирането на този въздух, вихрово пълнене двигателите, както и редица други начини за подобряване на ефективността и икономичността на моторите с вътрешно горене.

С помощта на наши нови патентовани технически решения (2011-2012 г.) ние конструирахме представения на видеото двудиапазонен контролер, наречен за краткост Греен-Пауър-Бокс.

Той има универсално приложение за бензинови, дизелови и газови двигатели, както на конвенционални, така и на хибридни автомобили.

Той има две възможности за регулации, които намаляват количеството на изхвърляните парникови газове (чрез въртене на дясно на белия регулатор) и увеличават въртящия момент на двигателя, чрез въртене надясно на червения регулатор.

Общоизвестно е, не само на специалистите, но и на всеки шофьор на турбодизелова кола, че при ниски обороти турбокомпресорите са неефективни и дори не вилият на мощността на колата. И това явление е характерно в един широк оборотен диапазон – до около 1800 оборота в минута. А точно такива ниски обороти са характерни за дизелите при изкачване на стръмнини, например. В тези условия колите се движат бавно, а същевременно имат нужда от много голям въртящ момент. Тогава турбокомпресорът, задвижван от изходящите газове, е крайно неефективен. За тези случаи разработихме система с електрически компресор, който е независим от оборотите и другите параметри на колата, защото се захранва електрически.

Вижте на видеото изпитание на турбодизелов автомобил, съоръжен с ново изобретена система с мощен допълнителен въздушен електрокомпресор и емулатор на датчика за температура на входящия въздух в двигателя. За кратко време въртящият момент се увеличава с до 45%. А в икономичен режим може да се снижи токсичността на изхвърляните газове от двигателя с до 18%.

Стартон Инженеринг ЕАД – www.starton.biz
Нова Ват ЕАД – www.novawatt.eu
За повече информация, вижте на www.tonchev.net
За бизнес контакти – тел. 0897 87 28 57

Натиснете, който и да е линк в долната таблица, за да видите видео на патентован (БГ патенти) еко-автомобил по съответата тема:

Конструкции на икономични коли	Двойно хибриден автомобил	Слънцемобил СОЛЕКСТРА	Мини електрически автомобили
Low Drag Fuel Saving Cars	Double Hybrid Vehicle	Solar Powered E-car SOLEXTRA	Mini Еlectric Urban Car

See the related video of patented (BG patents) eco-cars by clicking of each link in the table above. Take an overlook of the description of each video.

След политическите промени в арабските държави, петролните доставки станаха трудни, което доведе до увеличение на цената на нефтените продукти. Затова все по-остро стои проблемът, у нас и в света, за замяна на конвенционалнте петролни двигатели на колите с електрически. Още повече, че ние имаме постоянен излишък на ток, който изнасяме на безценица, а внасяме поскъпващ петрол, който при изгарянето нанася необратими вреди на природата и на човешкото здраве.

Поради гореизброеното разработихме и внедрихме елементи на интегриран проект за устойчив автомобилен електротранспорт, съдържащ патентовани, направени и тествани автомобили в реални пътни и извънпътни условия, както и разработени и построени тестови слънчеви интелигентни зарядни електростанции за тези автомобили и като елемент на „умни” елмрежи вижте на долните снимки.

"Умното" използване на електрическите акумулатори на колите, изисква електрозарядните станции да работят в следните основни режими:

От ВЕИ към мрежата
От ВЕИ към акумулаторите
От мрежата към акумулаторите
От акумулаторите към мрежата

Пример за такава електрозарядна станция с новопатентована система със светлинни рефлектори вижте на снимките:

Повече за тези системи вижте на www.b2b.bg/90refpv.html

Видеоклипове на такива "умни" електроцентрали вижте на:

www.youtube.com/watch?v=nWYPH7wLYyY

www.youtube.com/watch?v=kfrC_8asSoo

На горните снимки виждате реализация на електрозарядна станция с патентована "умна"слънчево-енергийна система(BG 110836) и същата система в комбинация с ветрогенератори. Фотоволтаиците могат да бъдат неподвижни или на едноосни тракери. Тяхното електропроизводство се увеличава до 2 пъти, благодарение на допълнителното им осветяване от плоски отражатели.

Иновативна екотранспортна система вижте тук !

За целия проект е характерно, че се основава не само на на 4 авторски патента и 2 предстоящи такива, но и на редица авангардни технически решения, които са специфично авторско ноу-хау. Всички патенти включват интелигентно управление. Поради 4-те мотор/генератори в главините на колелата, те възвръщат в акумулаторите (и/или в супер кондензаторите) 2 пъти повече от кинетичната енергия при спиране, в сравнение с масовите ел коли, които са само с една двойка задвижващи колела.

Евросубсидии

Стартирането на иновативно предприятие за възли и агрегати, както и за сглобяването на мини електроколи, може да има лидираща роля в този бизнес, не само у нас. Високо субсидираната тристъпкова Европрогарама Конкурентно способност (може да се реализира и само стъпка 1) е с 90% евросубсидия за всяка стъпка:
• Оперативна Програма Конкурентоспособност 2011 на ЕС предвижда най-много средства за проекти, при които субсидиите са от 50 до 90%.
• Евросубидиите за новостартиращи иновативни предприятия, по горната програма, са до 90%. А приоритет са проекти с използването на ВЕИ, какъвто е въпросният.
• За всички други европейски програми има многократно повече кандидати, отколкото предвидени пари за техните проекти.
• Само за европрограмите за иновациите има много повече пари, отколкото проекти, защото, според изискванията на програмата, иновацията означава да се прави прототип на собствено изобретение – а такива хора са малко.
• По програма конкурентоспособност се субсидират проекти за подготовка за внедряване в производството на иновативни продукти и предоставяне на иновативни услуги. Стартиращите (новорегистрирани) предприятия от тази сфера се предпочитат от програмата, а процедурата и документацията са значително улеснени. Приоритетно допустими за финансиране по процедурата са кандидати, които внедряват иновативни продукти – собствена разработка – в сферата на възобновяемите енергийни източници.
• За целта първо се регистрира изобретение в Патентното ведомство и после фирма, която ще го развие до прототип. Субсидията е 90%, а максималната сума на разработката на първата стъпка е 200 000 евро, което означава, че ще се получи субсидия до 180 000 евро.
• В последствие (след приключване на първата стъпка) има следваща стъпка с до 1 000 000 евро субсидия за разработване и доставка на технологично оборудване за изработване на изобретението.
• След това има стъпка с до 3 000 000 евро субсидия за серийно производство и излизане на пазара

Парите от началната субсидия (180 000 eвро) се дават за проектанти, консултанти, оценители, персонал и т.н. Но най-много пари се дават за нематериални активи – като например лицензи на промишлен дизайн и ноу-хау за внедряване на изобретението. А най-скъпо от дизайна се оценява европейският дизайн, в сила за 27 държави от ЕС. Затова се ангажираме с разработването на патента и регистрирането му на Ваше име – имена и допълнително разработване на промишления му дизайн.

За да получите евросубидия нашият екип се ангажира със следното:

1. Патентно проучване за най-актуалните новости в областта на изобретението
2. На основание на проучването по т. 1. разработва техническо описание на изобретението по нормативния ред в следните части:
• ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТА
• ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТА
• ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО
• ЧЕРТЕЖ/И И КРАТКИ ПОЯСНЕНИЯ
• ПРИМЕР/И ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО
• ИЗПОЛЗВАНЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО
• ПАТЕНТНИ ПРЕТЕНЦИИ

Едно съвременно едновременно решение на енергийните и транспортните проблеми дава разпределената енергетика. Накратко казано, се изисква координация между поне три основни енергийни функции :

Генерация
Електроконсумация
Електроакумулация

За да стане тази координация се изисква паралелна телекомуникационна инфраструктура на енергийната, чрез която да се извършва координацията и управлението на интелигентната мрежа. Тъй като електроакумулацията в сегашните електрически системи е рядкост, а да се изградят такива мощности е скъпо, то може да се използват електроакумулаторите на електро колите и плъг-ин хибридите. А самата телекомуникация може най-евтино и бързо да се направи, чрез надграждане на съществуващата електропреносна инфраструктура. Един български патент предлага такова решение (патент BG 65248) едновременно и като устройство, и като технология - вижте патента на:

http://v3.espacenet.com/publicationDetails/biblio?DB=EPODOC&adjacent=true&locale=en_ep&FT=D&date=20031231&CC=BG&NR=106857A&KC=A

Български eлектрически коли с интелигентно управление

На 10 и 11 февруари 2011 г. на най-голямата, засега, конференция за електромобили у нас, чрез видекилипове представихме техническата платформа СОЛЕКСТРА в различни пътни и извън пътни условия. Тя послужи за изпробване на двигателно/спирачните и управленските системи на слънцемобила. На основа на тестовете разработихме дизайнерски проекти БУЛ КАР (BULL CAR), ЕЛИПС и други електромобилни прототипи. Купетата им са проектиране на основание компютърно-флуидодинамични симулации. Постигната е оптимална форма за ниско въздушно съпротивление и голяма площ за фотоволтаиците с подходяща експозиция към дневната светлина. Генерираната енергия от фотоволтаиците на колата за 8 часа й осигурява автономен пробег до 20 км.

Общото между масовите електромобили, че те повтарят известната автомобилна архитектура на леките коли с двигатели с вътрешно горене. Те са с известния тип трансмисия. През познатите ни диференциал и полуоски, движението от електромотора се предава към предните колела. При спиращ автомобил, движението се предава обратно – от колелата към мотора, който се превключва в електро регенерационен режим, а генерираният от него ток зарежда акумулаторите на колата. Основните недостатъци на такава трансмисия са, че тя е ниско ефективна, не е достатъчно гъвкава и не позволява отделно оптимално управление на всяко предно колело.

Тази неподходяща автомобилна архитектура лишава тези електроколи от двете главни предимства на електрическите машини.
Първо: От възможността на електромоторите да въртят пряко колелата с висока ефективност без никаква трансмисия и предавки.
Второ: От възможността за енергийно оползотворяване на кинетичната енергия на въртящите се задни колела при спиране.

Патентованите системи (патенти BG 65421 и BG 65480) на нашиите автомобили БУЛ КАР (BULL CAR), ЕЛИПС и др. максимално използват предимствата на електрическата тяга/спирачки, и при ускорение, и при спиране. Неговите четири електрически машини са във всяко двигателно колело и той изобщо няма никаква механична трансмисия и така са избегнати и енергийните загуби в нея. Понеже моторите са в главините на колелата, те «тежат» пряко на осите, а не на купето, което го прави по-леко, по-малко и по-опростено и по-евтино в крайна сметка. Те са с добре обтекаема форма и са по-леки от другите елколи в същия клас. Затова харчат много по-малко ток за ускорение и равномерно движение. Но при спиране генерират почти двойно повече ток, защото моторите на всички двигателни колела работят в генераторен режим, а не само два от тях, както са масовите елколи. Поради посочените и други предимства, нашите елавтомобили са около 5 пъти по-икономични в градско движение, сравнено с масовите елколи. Макар и с неголяма мощност, те са по по-стабилен, дори може да се качват по стълби, да вървят в пресечен терен и да не поднасят в завои на снежно-ледено трасе. Всички изпитания на правихме на техническата ни платформа СОЛЕКСТРА ^TM :

Вижте как се качва по стълби на HD клип www.youtube.com/watch?v=7vVvNNvq3Vo
Как върви по сух път www.youtube.com/watch?v=Eu5c0c0Pnlo

В пресечен терен www.youtube.com/watch?v=CRJwWAs_u5I

И по неутъпкан сняг: www.youtube.com/watch?v=6f6PC7PU5KU

А в завои на снежно-ледено трасе платформата СОЛЕКСТРА ^TM е стабилна и не се поднася, което се дължи не само на интелигентното управление «мотор по мотор», но и на редица нововъведения в окачване то. Вижте видео на: www.youtube.com/watch?v=mk5Jzh5EdZk

Фотоволтаиците могат да са интегрирани в купето. Те са гъвкави поликристални силициеви модули на полимерна основа, които са огънати по покривната й елипсовидна повърхност само около една ос, за да не се самозасенчват. Формата на купето на колте BULL CAR и ЕЛИПС е съобразена с това изискване. Страничните панели на колата са покрити с плътни тънкослойни фотоволтаици и прозрачни гъвкави ко-полиестерни листове.

Конструкцията и възлите на колата се произвеждат централно и заедно с окомплектовката се доставят по поръчка за сглобяване в оторизирани сервизи. Техническите проекти са направени така, че на място в сервизите да не се изпълняват специализирани машинни дейности, а само монтажна работа и електрическо свързване на елементите с готови куплунги. Това дава възможност цялата фамилия електроколи да се предлага в комплект «направи си сам».

Известно е, че всяка една кола е толкова по-ефективна, колкото е по-стабилна на пътя и колкото по прецизно се управляват отделните й колела. Стабилността на пътя се осигурява от напълно независимите амортисионни окачвания на всяко колело. А най-важното предимство е, че всяко мотор-колело се контролира от патентованото централно интелигентно управление. То се осигурява чрез индивидуални мотор/генератор контролери, получаващи команди от централния компютър. Така се поддържат оптимални режими на мотор-генераторите в главините на колелата, и при движение, и при спиране.

Пак заради неговата икономичност, той може да върви с пряко електрозахранване от фотоволтаика (BG 110 866) и само при нужда да черпи допълнително ток от бордните си акумулатори. А при паркиране денем, фотоволтаиците зареждат акумулаторите.

Пробег на електромобилите с едно зареждане

Сега е ясно, че у нас най-изгодно ще бъде електрическата кола да се зарежда от ВЕИ, включително и от собствени фотоволтаици – това е едно устойчиво решение. Също така е ясно, че литият е редкоземен елемент и цената му не се очаква да спада и затова литиевите акумулатори, в различните си видове, ще останат скъпи. Оловните акумулатори са в пъти по-евтини. Имаме достатъчно суровина и мощности за производството и рециклирането им. Именно затова, макар и тежки, те са евтина алтернатива за българските електрически коли. Те обаче следва да се зареждат по-често, което ще изисква и по-добре развита електрозарядна инфраструктура, независимо от избрания бизнес модел. Затова ел колите следва да са леки и предимно двуместни/триместни. Така те ще бъдат и в пъти по-евтини и с по-малък разход на ток. И дори с оловни акумулатори (и в комбинации със супер кондензатори) ще имат силни конкуретни предимства.

Грешно е да се мисли, че капацитетът на батерите е единственият фактор за удължаване на пробега на елколите. Проблемът може да се реши дори и малък преносим ДВГ с електрогенератор в багажника ЕЛИПС-ЛОРИН за зареждане на акумулаторите. Но природосъобразното решение изисква електро-автомобилното проектиране да се съобрази с много други фактори. В това число влизат ниското челно съпротивление, малкото триене при търкаляне, пълното оползотворяване на спирачния въртящ момент на четирите колела, ниска собствена маса – без батериите, интелигентното оптимално управление на колата „колело по колело”, оползотворяване на възможностите за ползване на безплатната светлинна енергия от фотоволтаици, примерно интегрирани в обтекаемото купе на колата, подобряване на независимото окачване на колелата и т.н..

Посочените български патенти за електро и хибридни коли осигуряват максимална възможна ефективност на всички агрегати от силовата система на автомобилите, съответно и на автомобилите като цяло. Затова, каквито и нови по-високо ефективни агрегати да бъдат изобретени, то с българските патенти те ще могат да работят винаги по най-ефективния възможен начин. Но понеже няма универсално ефективен модел на движение в различни пътни условия, то за всеки патент е предвидено интелигентно автоматазирано управление при движение/спиране/престой.

Повече вижте на "BG изобретател направи 40 хибридни автомобила" www.monitor.bg/article?id=241654

Производството на хибридни и електрически автомобили по наши БГ патенти издига тези коли на най-високо ниво, защото патентите са нови. И поради тази причина превъзхождат всички други. А самите акумулатори на "плъг-ин" хибридите и елколите са голям резерв от електроакумулиращ капацитет, което е съществено важно за балансирането и по-добра гъвкавост при експлоатацията на енергийна система с голям дял на фотоволтаични и вятърни електросистеми. Независимо дали ще се изграждат, или не, "умни" ел. мрежи, „интелигентни" енергийни системи и други подобни иновативни решения.

С разработената по наши патенти електро-двигателна система проектирахме, конструирахме и изпитахме свръх лека електрическа кола, която консумира около 11 Wh/km. Тя е изпълнена с елементи на велосипед и е с амотризирано окачване на четирите си колела. Обикновено двете предни са двигателни, с разработеното от нас подходящо електронно управление, а задните са с познатите скорости за педалните велосипеди. Имаме варианти и с електрозадвижване и с електрорегенеративни спирачки на четирите колела. Повече по темата вижте на http://elcar.ecoteck.net

Вижте снимки на свръх-лека двуместна електро кола с фотоволтаично електрозхранване, усилено с плоски огледала-рефлектори:

Вижте видео от пътни изпитания на свръх-лека електро кола със слънчево фотоволтаично електрозхранване, усилено с плоски огледала-рефлектори на: www.youtube.com/watch?v=dkj2dPN9ZeQ&NR=1

Вижте видео от оф-роуд изпитания на свръх-лека електро кола със слънчево фотоволтаично електрозхранване на www.youtube.com/watch?v=UPig0mENiF4

На същата платформа е развита и модификация на колата в хибридно изпълнение с допълнителен мини двигател с вътрешно горене.

Слънчева електрокола СОЛЕКСТРА SOLEXTRA ^ТМ

Електро двигателната система на колата е високо ефективна, защото не се използват никакви предавки (скорости). Електоромоторите пряко въртят колелата. Формата на купето е такава, че позволява максимално оползотворяване на дневната светлина чрез патентована система от фотоволтаици с рефлектори. Колата е с електрорегенеративни спирачки и на четирите колела.

Снимки и видео на колата в движение вижте на http://elcar.ecoteck.net/solarcar.html

Български патенти и ноу-хау за електрически коли и хидравлични хибриди,

водногоривни и водородни автомобили

Прототипи на патентовани български електрически, хибридни и ветро-електрически коли
Соларни електро и хибридни автомобили с регенеративни спирачки
Интегрирана интелигентна трафик система

Зареждане на електромобилите и хибридите от ВЕИ

Въпросът за производството и потреблението на електрически автомобили придобива все по-голяма популярност в контекста на мерките за преодоляване на климатичните промени и на икономическата криза в автомобилната индустрия. Масово използваните автомобили, с двигатели с вътрешно горене, оползотворяват средно само около 15% от енергията, която носи горивото в резервоара/бутилката. Максималната теоретична ефективност на тези автомобили е 30-35%, но в реални условия тя не може да достигне и половината от максимума. Именно затова, икономичността на автомобилите е много широко поле за изобретателска и конструктурска дейност.

Целта на нашите изобретения, патенти и действащи коли-прототипи е да постигнем максимална икономия на енергия (в най-широк смисъл) и при максимално оползотворяване на 100% екологично чистите електро зарядни станции за електрическите и plug-in хибридите. Една такава патентована станция може да видите на това видео http://www.youtube.com/watch?v=KNptaLkgjYI

Глобалното затопляне, проблемите с намаляването на озоновия слой и киселинните дъждове са водещи при необходимостта от съществена промяна в транспортните системи. Замяната на моторните превозни средства с електрически може да намали емисиите на въглероден диоксид в атмосферата до 50%.

Download section:

Вижте конструкцията на електрокола с фотоволтаици ЕЛИПС кар:	Видео
See the car frame of the Solar E-car ELLIPSE:	Video
Изтеглете схеми на електрокола с фотоволтаици Bull Car / Бул кар:	Слайд-шоу - .pdf
Download schemes of BULL E-CAR design:	Slides - .pdf
Изтеглетe технически данни за електрокола с пряко елекрозахранване от слънчеви генератори:	Таблици и графики
Download the performance data of a direct solar powering electric car	Tables @ Charts

Описание на проектите за хибридни автомобили вижте тук

Необходимостта от малки хибридни автомобили и от автомобили с две силови системи се обуславя от факта, че за равномерното им хоризонално движение и за преодоляване на средни наклони им е необходима не голяма мощност - до 20 kW. Но с един такъв маломощен мотор, автомобилите ще се ускоряват бавно от място, ще изпреварват бавно и няма да могат да преодоляват големи наклони по пътищата. Затова моторите на съвременните коли са 50 и повече kW. Това води до преразход на гориво и неколкократно по-голямо зъмърсяване на природата. Затова е целесъобразно автомобилите да имат два мотора, които да работят с пълната си мощност ограничено време, например при бързо тръгване или бързо изпревараване (вижте количествени оценки в края на тази страница).

Поради посочените причиви електрическите и хибридните автомобили вече имат забележимо разпространение. Една от най-ефективните хидравлични двигателно-спирачни системи е мой патент от 2008 г.. Тя може да бъде използвана и за хидравлични хибриди с двигатели с вътрешно горене (ДВГ), както с електромотори. По принцип хидравличните хибриди са подходящи за по-тежки транспортни средства при градско шофиране и определено са по-икономични от версиите на електро-ДВГ хибридите. А последните повече се прилагат за леки автомобили. Една наша универсална регенеративна спирачна система, също патентована през 2008 г., е най-ефективната позната сега, не само за електрическите хибриди и електроавтомобилите, но и за най-широк кръг други видове леки и тежки хибридни транспортни средства.

Режимите на шофиране в градски условия са най-различни. При по-чести спирания и тръгвания са подходящи хидравлични хибриди по мой патент BG 65480 от 2008 година . Описаното в него техническо решение осигурява много висока степен на регенериране на кинетичната енергия на автомобила пре спиране (забавяване на движението) и последващото й използване при тръгване (ускоряване на движението). той е напълно промишлено приложим с неголеми разходи. Икономията на енергия, съответно измерена в разход на гориво достига да 70% за автобуси в натоварено градско движение и за боклукчийски камиони.

Един друг мой патент за електро-ДВГ(водородни) хибриди от 2008 г. е с патентен номер BG 65421 . При него е значително повишена енергийната ефективност на процесите на забавяне (спиране) на транспортното средство и при обратните процеси - стартиране / ускоряване. Неговото внедряване е опростено и нескъпо, благодарение на промишлено произвеждани елементи за реализацията му.

И двата гореописани патента бяха реализирани на прототипи и изпитанията в реални пътни условия показаха икономия на гориво за леки автомобили в градски условия 25-40% и 55-70% за автобуси и камиони.

Когато движението съчетава по-чести ускорения и тръгвания с по-редки такива е подходящо да се комбинират посочените два патента и да се конструира троен хибрид: електро-хидро-ДВГ (горивни клетки). Той също ще има висока степен на икономия на енергия при натоварено движение.

На долната таблица са дадени типични комбинации на различни видове двигателна тяга за хибридни автомобили по мои патенти от последните няколко години. В таблицата са показани системи, при които имаме нееднократно трансформиране на енергия. От теоретична гледна точка, всяка трансформация на енергия е неизбежно съпроводена с енергозагуби. Но практически има крайна енергийна полза от това. Крайната енергоикономия се дължи на факта, че чрез подходящо управление на работните режими на електрическата, хидравличната и ДВГ-тягата в една хибридна силово/спирачна система, се постига значително по-висока ефективност в общата им съвместна работа, от която и да е от тях, работеща самостоятелно.

Гореказаното е добре известно на специалистите. То се дължи на факта, че повечето машини, преобразуващи енергия, а още повече ДВГ, са не много икономични, а тяхната най-висока ефективност (30-40%) се достига в доста тесен диапазон на работния им режим. Това е и главната техническа предпоставка за предпочитанията към хибридните превозни средства.

Комбинирана хидравлично-електрическа регенеративна паралелна спирачна система на хибриден автомобил (Hydraulic-Electric (H-E) hybrid car) по патенти BG 65480 @ BG 65421

Дискусията "хидравлична или електрическа енерго-регенерация" на енергията при спиране на автомобил тук ще пропуснем, защото е ясно, че и двете имат своите предимства за конкретни приложения. Благодарение на двата, посочени по-горе, патента разработихме и конструирахме хибриден автомобил (вижте снимките и видеото), който съчетава предимствата на двете системи. Чрез компютърни симулации за градски/крайградски автомобил получихме оптимално съотношение 13 към 7 между мощностите на хидравличната и електроакумулацията на регенеративните спирачки.

Първата в света двойна хидравлично-електрическа хибридна градска кола	Допълнителни отвори за принудително охлаждане на двойния хибрид

Компактно разположение в моторния отсек на двигателя с вътрешно горене(ICE), на обратимата хидравлична машина (H) /мотор-помпа/ и на обратимата електромашина (Е) /мотор-алтернатор/ на двойния хибрид, работещи с обща трансмисия.

Новопатентованата първа в света двойно хибридна градска кола синергично обединява преимуществата на хидравличната и електрическата регенеративни спирачни системи, работещи в паралел.

Новоразработеният двоен хибриден автомобил има паралелно действащи електро и хидравлични регенеративни спирачки с обща трансмисия с двигателя с вътрешно горене. Тази компактна схема позволява хидравличната обратима силова машина (мотор-помпа) и електрическата обратима силова машина (мотор-алтернатор) да бъдат монтирани в моторния отсек на сериен малък градски автомобил. Показаната тук кола може да се движи и само с електрическата си машина (електрическа кола), за сметка на енергията в електрическите акумулатори, при което да работи и хидравличната й енерго-регенерация. Общо с двете интегрирани спирачни регенеративни системи е възможно да се постигне до 80% рекуперация на енергията при спиране в градския трафик. Големият дял от регенерираната енергия се получава от хидро-регенеративната спирачна система. Новоразработеният авангарден двойно хибриден автомобил синергично обединява всички положителни страни на хидравличната и електрическата спирачни регенеративни системи.

Вижте видео на първата в света двойна хидравлично-електрическа хибридна градска кола по български патенти на www.youtube.com/watch#!v=SBwtMj06pr4&feature=channel

Електрически коли

През 2009 г. успешно завършиха изпитанията на прототипа на първия български соларен градски електромобил (вижте снимките). При конструирането му е ползвано и техническо решение, защитено с български патент BG 65421/2008 г.. База на соларния електромобил е масова градска бензинова кола. Но сърцето й, вместо бензиново, е електрическо. Такова решение принципно не е ново. Първият електрически автомобил е конструиран в Шотландия през далечната 1837 г.. В първите две десетилетия на 20-ти век една четвърт от продаваните коли в САЩ са били електрически.

Съвременните проблеми пред автомобилостроителите не се свеждат до избора между електрически или други коли, а колко енергоефективни и природосъобразни са те. Точно тук са фокусирани усилията на армия изобретатели и конструктури. Затова в света вече няма голяма автомобилостроителна фирма, която да не разработва нови модели електрически автомобили. Само на автошоуто в Детройт, през януари 2010 г., бяха показани 18 нови модела електроколи, което не е случайно. Съвременните електрически тягови двигатели са значително по-енергоефективни от съвременните двигатели с вътрешно горене, по прости са и са много по-тихи. Освен това, те по-бързо ускоряват колите. Но електромобилите имат ограничен пробег с едно зареждане и са предпочитани предимно за градско движение.

Заместването на двигателя с вътрешно горене в масовите автомобили с електрически и резервоарът му за гориво с електроакумулатори е връщане към известна автомобилна практика.

Но дали тя е природосъбразна ?

Електрическата тяга осигурява нулево замърсяване на въздуха в градската автомобилна среда. Но той се зарежда от електрическата мрежа, токът от която идва от преобладаващо неекологични енергоизточници. Затова включването на електро автомобилите за зареждане от познатия електрически контакт не е радикално екорешение. То не преодолява основните проблеми: нито спестява дефицитни първични енергогорива; нито забелижимо намалява глобалното замърсяване на планетата. Серия мои патенти радикално решават посочените основни проблеми, за да бъдат електромобилите едновременно енергоефективни и 100% екологично чисти. Патентите са насочени в две главни направления:

Първо. Известно е, че дадена самоходна машина, независимо каква е тя – влак, трамвай, автомобил, валяк и т.н....- когато спира, тя има набрана кинетична енергия, която се превръща в топлина чрез спирачките. Ако се направи така, че при забавяне на движението и спиране, вместо спирачките безполезно да излъчват топлина в атмосферата, да връщат енергия обратно за полезно използване, тогава те се наричат регенеративни спирачки. Регенерирната енергия от спирачките в следващи моменти се използва за движение на електромобила. Знаем, че енергията в природата само се преобразува от един вид в друг. Тя, нито се създава, нито изчезва. При честите тръгвания и спирания в градско днижение става въпрос за енергоефективността при преобразуването и акумулирането на кинетичната енергия на спиращ автомобил. Патент BG 65421 (Автоматизирана силова система за хибридни автомобили) защитава и практическо решение на този въпрос за електрически и хибридни автомобили. А за други самоходни машини, друго енерго-ефективно решение с прилагане на регенеративни спирачки е защитено в патент BG 65480 (Хидравлична двигателно-спирачна система за транспортни средства).

Второто направление на изобретенията е гарантирането на нулево замърсяване на околната среда чрез осигуряването на 100% чисто електричество за зареждането на електромобилите.

Това става чрез фотоволтаични панели на покрива на колата и електрозарядна станция, която се захранва от фотоволтаични, високо ефективни вятърни и други електросистеми, ползващи напълно безплатни и 100% естествено възобновяеми недефицитни първични енергоизточници. За конструирането на тези зарядни станции се ползват регистрираните в Патентно ведомство патентоспособни изобретения под номера 109313, 109315, 109322 и др.

Масовото навлизане на соларни електромобили, като показания на снимките и други подобни, ще спомогне за забавяне темповете на глобалното затопляне и за преодоляване зависимостта от дефицитни транспортни горива, както и за намаляване на шума от колите.

Същественият еко принос на коли, изпълнени по българския патент BG 65421 е, че те постигат едновременно три цели:
1. Максимално ефективно движение - минимален разход на енергия за единица път при дадени условия.
2. Максимална степен на рекупериране на инерционната енергия на движещата се кола при спиране
3. Сумарният резултат 1+2 е максимален пробег с едно зареждане при дадени условия

Тук става въпрос за едновременно максимизиране на преобразуването на кинетичната енерегия на колата при спиране и/или забавяне на движението и минимален разход на енергия при движение за конкретни условия.

Ще илюстрираме казаното с пример. Ако максималното к.п.д. (смятано като процент на преобразуване на електрическата мощност в механична) на елмотора е 92%, то той винаги работи с 92%, благодарение на интелигентното патентовано управление на колата, така че вариаторът да регулира механичния режим на елмотора с такива параметри, че да се поддържа максималната му ефективност по всяко време. Същото се отнася и за мотора, но в електрогенераторен режим, зареждащ акумулаторите на колата. В този смисъл техническото решение в моя патент BG 65421 позволява да се достига възможният енерго-технически таван в управлението на електрически и хибридни коли, независимо колко са ефективни техните мотори. Следва да отбележим, че средната енергийна ефективност на машините при електроколите с регенеративни спирачки при 100 километра пробег рядко надвишава 50%., а при хибридинте е още по-ниска.

Интелигентни хибридни автомобили

За разлика от електрическите коли, които имат стара история от 19-ти век, то хибридните са по-нови. Те решават проблема с ограничения пробег на електромобилите. Хибридни автомобили има повече от десет години на световния пазар, а от няколко години и у нас. Те са с два отделни двигателя. За разлика от тях, новото мое изобретение е единен хибриден двигател (т. е. "две в едно”). Той пряко замества познатия двигател с вътрешно горене (ДВГ) в масовите автомобили. Новоизобретеният хибриден двигател е по-евтин, по-компактен, по-икономичен и по-екологичен ("Двойно действаща хибридна горивно-електрическа силова машина”, с регистрация №109683 в Патентно ведомство на Р България). Хибридният автомобилен двигател е радикално ново техническо решение в глобален мащаб. С такъв двойно действащ мотор автомобилът може да работи само на електрическа тяга в градски условия. А при по-дълги преходи ефективно да действа цялата му хибридна силова система.

Във всеки наш автомобилен проект използваме повече от един патент. Например, при всички хибридни двигатели и хибридни коли се прилага патентованата „Система за охлаждане на хибридни превозни средства”, съгласно патент BG 65420. Тя поддържа поотделно, ефективно и автоматизирано оптимален топлинен режим на всеки възел и агрегат в автомобила, което е много по-енергоикономично от известните охладителни системи.

Всички иновативни проекти са напълно по възможностите на българската промишленост. Нещо повече - икономичните елмотори/алтернатори могат да бъдат и безчеткови, което още повече опростява тяхната конструкция и производство. Същевременно безчетковите елмашини имат много по-дълъг живот от четковите колектрони машини и много опростено обслужване. При тях липсват и всички вредни ефекти от искренето на колекторните контакти. Една добре технически и технологично проектирана безчеткова елмашина достига висока ефективност - над 85% (срещу до 30-35% за бутални двигатели, дори и ако е произведена с елементарна металорежеща/лазерна техника и технология. А при сегашната икономическа криза, усвояването на производството на природосъобразни и икономични коли (както и на техни двигатели и отделни възли) може да бъде успешен модел за преодоляване на кризата. Не бива да забравяме факта, че вятърни генератори може да са част от съоръженията за зареждането на елакумулаторите на plug-in хибридите и елколите. А те пак се нуждаят от електрогенератори (вижте снимките на края на страницата), които по принцип могат да бъдат също безчеткови елмашини.

Повечето развити държави вече въведоха ефективни икономически стимули, както за производителите, така и за потребителите на такива автомобили. Същевременно новият автомобилен екостандарт Евро 5 значително ще ограничи пазара на известните ни масови коли. С изключение на малолитражните градски конвенционални коли, всички други автомобили с ДВГ няма да могат да покрият екостандарта.

А това означава, че на пазара ще останат само електрически и хибридни коли. Но понеже електрическите имат по-малък пробег с едно зареждане, то предпочитаните универсални автомобили ще бъдат хибридните. В Ню Йорк вече тече задължителната пълна подмяна на старите таксита с ДВГ с хибридни такива. Като говорим за автомобили, следва да разбираме такива в най-широк смисъл, както по големина, така и по предназначение. Но тъй като и хибридните автомобили са с акумулатори, то се очаква бърз прогрес на това производство, което ще има три основни последици - подобряване на качеството, намаляване на габаритите им и относителното падане на цените им.

Когато една кола има един двигател, говорим за икономично управление на тази машина. Но когато една кола има хибриден двигател, ползващ различна тяга - например електрическа и горивна, тогава става въпрос за много по-сложно управление на всеки един от тях и на двата последователно или паралелно. Интелигентната управленска автомобилна система е изобретена именно да постигне енергоикономичност при различните режими на движение на колата. Тук за краткост ще разгледаме само три целеви функции на интелигентната управленска система:

Първата функция е "максимум път при минимум изгорено гориво".

Втората функция е "максимум път при минимум изразходвано електричество".

Третата функция е "максимум път при минимум изразходвана енергия".

В долната таблица (матрица 6 х 3) са илюстрирани някои от ефектите от трите илюстративни функции при интелигентно адаптивно управление на новоизобретения хибриден автомобил, в зависимост от стила на шофиране и транспортната среда:

Функции:	Екологичност	Стил на шофиране	Вид движение	Разход на гориво	Разход на електричество	Разход на енергия
Първа	Локално максимална	Спортен	Градско	Минимум
Втора	Средна	Спокоен	Извънградско/ магистрално		Минимум
Трета	Средна	Смесен	Смесено			Минимум

В действителност управлението на автомобила е много по-сложно, защото има много повече целеви функции и комбинации между тях.

Благодарение на натрупания опит при тестването на различни възли и агрегати на екоавтомобилите, екипът ни разработи проект за градски хибриден автомобил, който използва познатия двигател с вътрешно горене (ДВГ) и допълнителна електрическа машина, която е с двойно действие (мотор/електрогенератор) и се управлява от интелигентен компютърен блок. Той позволява при излишък на мощност от ДВГ и при забавяне на движението електрическата машина да работи като генератор и да зарежда електро-акумулаторите – т.е. същевременно в режим на електрическа регенеративна спирачка. При ускорително движение, интелигентното управление оптимизира съотношениято между тягата от ДВГ и елмотора, така че да има минимален общо разход на енергия за колата в различните й режими на движение. Описаното интелигентно управление (патентовано в различните видове патенти за електро и хибридни коли) решава въпроса с енергоикономичността на автомобилите. Известно е, че максималният въртящ момент на ДВГ се достига при високи обороти (около 75% от максималните), а максималният въртящ момент на електромоторите практически е от завъртането им (при нула обороти). Затова оптимизирането на общата им работа в хибриден автомобил, с оглед на енергоефективността и тяговите им качества, е задачата, на която се отдели най-много внимание при проектирането му. Не само в изобретателската и конструктурската фаза, но и при конкретното изпълнение на управлението на движението (старт, ускорение, равномерно движение, забавяне и спиране) на хибридния автомобил в най-разнообразни пътни и теренни условия.

Патентите BG 65421, BG 65480, както и други мои патенти фактически защитават цялостни интелигентно управлявани силово-спирачни системи, които имат много широко приложение, защото обхващат всякакви видове еко транспортни средства и експлоатират синергични екоефекти. Например една двойна хибридна силова система с регенеративни спирачки има по-голям двигателен / спирачен ефект отколкото аритметичната сума от ефективността на двете съставни на хибридната система. А при троен хибрид синергията е още по-голяма. Тези синергични ефекти пряко рефлектират в много висока икономия на транспортни горива за хибридни автомобили, която икономия в градски трафик може да надмине 50%. Тук ще напомня, че горивото в конвенционален автомобил с бутален двигател се оползотворява средно с около 15% енергийна ефективност. А това означава, че един хибриден автомобил с бутален двигател, с 50% подобрена ефективност, ще оползотвори около 22.5% от енергията на горивото, което изгаря за единица път.

Новопроектираният български хибриден автомобил също експлоатира синергичен екоенергиен ефект. Сумарният въртящ момент в паралелен режим на двигателите на хибридната му система постига максимална стойност при по-нисък разход на гориво/енергия, в сравнение със случая на сумарен разход на гориво/енергия при отделна работа на двата двигателя. Освен това, той може да се зарежда с електричество, добивано от ВЕИ и/или от бордова фотоволтаична инсталация, както е показания на снимката слънчев електромобил. В напреднал процес на разработка имаме хибриден автомобил с вградени ветротурбини, които въртят генератори за зареждане на бордовите му акумулатори.

Предвидената инфраструктура от стационарни зарядни електростанции, работещи на ВЕИ и / или водород, за зареждане на електромобилите ще се използват и за зареждане на хибридните. За илюстрация вижте ветро-фотоволтаичните синергични електроцентрали на снимките в края на тази страница.

Вариантни проекти за слънчеви електрически хибридни коли и хидравлични хибриди може да изтеглите от www.tonchev.org/hcardownload.html

Интелигентен екотранспортен трафик

Интелигентен екотранспортен трафик означава такова управление на автомобилното движение, при което замърсяването на въздуха да е възможно минимално. Отдавна в Германия и други държави непрекъснато се следи замърсеността на въздуха от автоматични станции по магистралите. Те задават темпото на трафика по аутобаните чрез пътни знаци, което указват скоростта, за да се намали замърсяването на въздуха. Тази система е твърдо програмирана. При определено ниво на зъмърсяване, скоростта на автомобилите следва да има определена стойност. Т.е. тя принуждава шофьорите да поддържат определена скорост. (В Германия, по принцип, няма ограничение на максималната скорост по магистралите).

Интелигентен транспортен трафик означава подобна екотранспортна система, но която управлява всяка интелегентна автомобилна система по безжичен път. Например, при повишено замърсяване на въздуха на аутобана интелигентната трафик система превключва целевата функция на автомобилите от обичайната втора за магистрално движение на първа (вижте червената таблица по-горе). Интелигентната трафик система позволява на шофьорите свободно да избират скоростта и стила си на каране, но автоматично управлява интелигентната система на всеки хибриден автомобил.

Интелигентната трафик система може пълнообхватно да работи само с автоматизирано интелигентно управлявани коли и има много повече функции. Например, тя указва на всяка хибридна кола, какво е разстоянието до съответната електрозарядна и горивнозарядна станция, а самата автомобилна система показва в автомобила какъв е запасът за движение на всяка кола при съответната пътна обстановка, стил на шофиране и зададена целева функция.

На долните снимки виждате ветро-фотоволтаични електроцентрали, които могат да се използват и за зареждане на акумулаторите на електрическите и plug-in хибридите. Пирамидалната структура под турбините синергично изпълнява две функции:

първата е поддържане на фотоволтаиците в оптимален наклон за максимален добив на електроенергия и

втората - да ускорява и насочва вятъра към ротора на хибридната електроцентрала. Това може да увеличи добива на електричество с над 30%, в сравнение със случая на турбина без усилвател на вятъра. Една такава патентована станция може да видите и на това видео http://www.youtube.com/watch?v=KNptaLkgjYI


Магистрални фотоволтаици на шумозащитна / ветрозащитна / снегозащитна стена	Патентована система от фотоволтаици с рефлектори за удвояване на електропроизводителността им

Крайпътни ветро-фотовотоволтаични инсталации	Крайпътни ветро-фотовотоволтаични инсталации

Видео на фотоволтаичната патентована система с рефлектори за удвояване на електропроизводителността на фотоволтаиците вижте на www.youtube.com/user/miscbeep#p/a/u/0/XE-mOgND07I.

Вижте видео http://www.youtube.com/watch?v=oAwwQz8uHWw на магистрална електрозарядна електроцентрала, използваща 100% чиста и напълно възобновяема енергия от вятъра и слънцето. Тя е предназначена за зареждане на всички транспортни средства, ползващи електрическа тяга, като електро коли и plug-in хибридни коли.

Излишъкът на електроенергия се отдава на електлическата мрежа и/или се използва за производство на водород за водородни коли или за енергоакумулация.

Показаните на снимките хибридини ветро-слънчеви електроцентрали могат да се използват не само за електрозахранване на транспортни средства, но и за енерго захранване на автомобили в най-широк смисъл: с хидравлична; пневматична; маховична; електрическа и други видове тяга (парвична или допълнителна), която да се зарежда с енергия от посочените съоръжения. Електрическите, хибридните коли и/или plug-in колите, съгласно посочените патенти са с регенеративни спирачки, които осигуряват заряд на бордовите енергоакумулатори. Специално хибридните могат да се дозареждат с цел да се увеличи пробегът на електрическа и/или маховична тяга например, за сметка на 100% чиста енергия от ветро-фотоволтаичените електроцентрали. По принцип тези централи могат да отдават излишък на електричество в обществена мрежа.

Разгледаните и други подобни хибридни централи на ВЕИ са част и от "зелените селища", в които всички енергийни консуматори (битови, промишлени, комунални, транспортни ....) са 100% на ВЕИ, както и ПЛЮС енергийните къщи в самите зелени селища, за които повече може да видите тук

За подобряване баланса на електросистемата с ВЕИ, електрическите автомобили могат да изпразват акумулаторите си (включително и ако акумулаторите им са маховични или други видове не електрически) в обществената елмрежа, Но няма да имат ток за движение. Хибридните plug-in коли по български патенти (вижте по-горе) имат и тази възможност, без да рискуват потенциала за движение. Инсталации на ВЕИ, по български патенти, включително и за зареждане на ел и хибридни коли вижте на http://www.b2b.bg/malkiturbinibg.html

Необходимата инфраструктура за електрическия пътен транспорт

Без никакво съмнеие, устойчивото решение за нашия пътен транспорт е пряко свързано с електрическата тяга. Независимо, дали това ще бъдат електрически коли и/или eлектро-зареждащите се (plug-in) хибридни автомобили. Разходът на енергия на електрическа тяга на една типова семейна електрокола, или plug-in хибрид, е около 200 Wh на километър. Токът за бита се продава по дневна тарифа за 17 ст. на киловат час, което означава, че с една пета от тази цена (3.4 ст.) се изминава средно 1 километър. Или 3.40 лева на 100 км. Няма по-нисък паричен разход от това за движение на кола. А екологичните предимства са безспорни.

Екологичният проблем не е в самата електрическата тяга, защото тя гарантира нулево замърсяване, а в това, че голямата част от електричеството у нас се добива от неекологичната енергетика. За преодоляване на този проблем са въведени директивите на ЕС за заместване на неприродосъобразната енергетика с природосъбразна, ползваща възобновяемите енергийни източници. Но с темповете, с които изпълняваме тези директиви, в най-добрия случай, ще постигнем не повече от 16% дял на ВЕИ в нашата енергетика през следващите 10 години. Или с други думи, през 2020 г., дори всичките ни автомобил да са на електрическа тяга, то с не повече от 7 % ще се намали екологичното замърсяване от автомобилите, защото сега делът на ВЕИ в енергетиката ни е около 9 %. Същевременно, конвенционалните автомобили, през следващите 10 години, също ще стават все по-природосъобразни и замърсяването ще се намали поне в същата степен. По този начин, без дори да се движи и една електрическа кола у нас, конвенционалните ще постигнат подобен екоефект.

Казаното до тук ни дава ясна представа, че екоползата от електроколите зависи практически от приросъообразността на първичните енергийни ресурси, генериращи ток за зареждането им. В този смисъл, комлексното и устойчиво транспортно решение задължително и широко включва ВЕИ за генерация на електричество. А като имаче предвид, че практически всички автомобилни горива (течни и газообразни) у нас са от внос, то ВЕИ ще помогнат дори и пряко за подобряване на националната сигурност, чрез намаляване на зависимостта ни от поскъпващите вносни горива, включително и намаляване на външтотърговския дефицит. Известно е, че най-голямото перо във вноса у нас са енергийните ресурси. Затова преминаването на електрическа тяга не само ще облекчи търговския баланс, но и ще осигури работни места, ако електро и хибридинте коли се правят предимно у нас. Без съмнение това е антикризисна мярка. Ние имаме стар опит в производството на електрокари и някои от мощностите в тази област все още функционират напълно - например акумулаторните заводи. А по отношение на ноу-хау и патенти - имаме и български, чрез които сме конструирали редица прототипи на електро и хибридни коли, за което стана въпрос по-горе.

Загубите на електрическа енергия, предназвачена за зареждане на електроколи, при пренасянето, трансформацията и разпределениетно й, най-лесно се избягват, ако се изградят електроцентрали на ВЕИ на самите пътища. Пак там да бъдат и електрозарядните станции. Или с други думи - постигат се поне четири екоцели, които взаимно се допълват:

1. Токът за колите се генерира от ВЕИ

2. Минимизират се електрозагубите, защото токт не се пренася и трансформира, а се консумира на място, където са елколите - на пътя.

3. Самите електроинсталации на ВЕИ се монтират в сервитутите на пътищата и на магистралите и не заемат земеделска земя. А това е въпрос на национална политика за инсталираането им върху терен с държавна собственост. Както например са фотоволтаичните шумозащитни стени в Германия, Франция, Испания и т.н.

4. Самите електрозарядни станции могат да бъдат комбинирани със съществуващите бензиностанции, и/или да бъдат и нови.

На долните снимки са показани няколко патентовани наши решения за изграждането на електрогенерираща и електрозарядна крайпътна инфраструктура.

Изтеглете брошури с патентовани проекти:

Еко-автомобили и соларни фотоволтаични проекти

Вятърни и хидро-кинетични реактивни турбини

Патентовани интелигентни ПЛЮС енергийни сгради

Хибридна автоматизирана система за климатизация и елзахранване на сгради

Някои официални публикации на въглеродоспестяващи патенти вижте тук

Очевидните тенденции за непрекъснато увеличение на цените на електроенергията е глобална тенденция. А дефицитнът на традиционните евергоресурси непрекъснато повишава цената им, особено след най-голямата екокатастрофа в САЩ - необратимото петролно замърсяване на Мексиканския залив. Затова, ускореното увеличение на всички енергийни цени бързо ще достигне нивото на преференциалните такива за енергия от ВЕИ. А това е най-голямата и абсолютна гаранция за инвеститорите във ВЕИ. Между впрочем, изкупните цени на тока от някои наши ТЕЦ отдавна са по-високи от преференциалните изкупни цени за тока от ВЕЦ и са съизмерими с тези на тока от малките вятърни турбини. А токът, изкупуван от градските топлофикационни ТЕЦ-ове е два пъти по-скъп от този от големите ВЕЦ и съизмерими с тока от големите вятърни турбини.

За всички, големи и малки проекти с ВЕИ, е задължителен проектът по Наредба 1627 от януари 2008 г. на МИЕ.

Днес по земята се движат над 750 млн. автомобила, които годишно изхвърлят в атмосферата около 4 млрд. тона въглероден диоксид – 15 % от всички антропогенни емисии, представляващи основен фактор за застрашителни промени на глобалния климат. Съдържащите се в изхвърляните газове въглеводороди, азотни оксиди и частици са източник на редица поражения върху околната среда и здравето на хората. Това е основната причина, която принуждава производителите на автомобили да търсят начини за намаляване на вредните емисии. Друга причина са постепенното изчерпване на нефтените запаси и фактът, че по-голямата част от тях се намира в политически нестабилни райони.

Сега най-перспективното решение на тези проблеми е преходът към електромобили с водородно гориво. На замяната на дизеловите и бензиновите двигатели с новия тип двигатели пречат високата цена, големите маса и обем, изискванията към безопасността на резервоарите за водород и др.

Тези пречки може да се минимизират по следния начин. Известно е, че за да се движи равномерно със скорост 120 km/h по хоризонтален път и да изкачва 6 % наклон със скорост 80 km/h, на автомобил с маса 1 тон е необходима само 20 kW мощност на двигателя. Автомобил с такъв двигател обаче би бил твърде тромав – от покой до 100 km/h той би се ускорявал цели 30 s – нещо неприемливо за днешния шофьор. Освен това автомобилът няма запас от мощност, която да позволи ускоряване и достатъчно бързо задминаване на други участници в движението. Ето защо мощностите на двигателите на съвременните автомобили са 50 kW и повече. Осигуряването на запас над 30 kW обаче има две важни последствия. Първо – цената на двигателя се увеличава значително и, второ, при това положение огромната част от времето двигателят работи доста под оптималните условия, което увеличава както разхода на гориво (оскъпява експлоатацията), така и вредите върху околната среда от емисиите.

Един перспективен изход от ситуацията е основната система, която захранва електродвигателя на автомобила, да осигурява мощност 20 kW. Успоредно обаче с нея да има още един източник на енергия, който за кратки интервали от около 15 s е в състояние да осигури допълнителна мощност от порядъка на 53 kW. При това положение общата мощност от 73 kW осигурява достатъчна пъргавина за ускоряване от място и при задминаване.

Въпросът е кой източник може да осигури допълнителна мощност 53 kW и да я поддържа поне 15 s. Необходимата енергия като количество не е много – около 220 Wh. Запасената в обикновен оловен акумулатор 12 V и капацитет 60 Ah енергия е 720 Wh, т.е. – достатъчно. Токът през акумулатора обаче е ограничен примерно до 150 А и следователно мощността, която може да осигури – 1,8 kW, е много под желаните 53 kW. Освен това, въпреки че по принцип са обратими, химичните реакции в акумулатора след неколкостотин цикъла на зареждане и разреждане водят до разрушаване на електродите му. Независимо от многобройните разработки на нови типове акумулатори все още няма акумулатор, който удовлетворява изброените изисквания.

Кондензаторът е уред, в който се натрупват заряди, а тяхното поле също притежава енергия. Тази енергия се натрупва чрез процеси (пренос на заряди), които не включват химични реакции и броят на циклите на зареждане и разреждане е неограничен. Освен това кондензаторите имат и доста същественото предимство: много по-бързо от акумулаторите отдават и възстановяват енергията си. Големият недостатък на традиционните кондензатори е нищожното количество енергия, което може да се запаси в тях. Енергията например, която се натрупва в някои от често използваните в радио- и ТВ-апаратурите високочестотни хартиени кондензатори с капацитет от порядъка на pF = 10–12 F и напрежение до 450 V, е около 10–6 Ws; в електролитните кондензатори с капацитет до 1 F и напрежения до 25 V – само няколко джаула и т.н.

В края на миналия век са разработени принципно нов тип кондензатори, чиито капацитет е с няколко порядъка по-голям от този на обикновените електролитни кондензатори. Това са т. нар. суперкондензатори. Още преди 10 г. бе създаден суперкондензатор с капацитет 1600 F, който при маса 320 g и напрежение 2,5 V натрупва енергия 5000 J = 1,4 Wh в обем, сравним с обема на чаена чаша. За натрупване на необходимите 220 Wh енергия са достатъчни 160 суперкондензатора, чиято маса е напълно приемлива от гледна точка на автомобилостроителите. За да изпробват възможностите на суперкондензаторите като резервоар на енергия за автомобили, две швейцарски компании са монтирали две батерии, съдържащи съответно по 140 и 142 суперкондензатора. Уредите са свързани по двойки успоредно, а самите двойки – последователно, което осигурява напрежения от 175 до 350 V. При напълно заредени кондензатори мощност от 50 kW се осигурява от ток 150 А.

Използването на батерии от суперкондензатори като доставчик на буферна мощност изисква разработването на устройство, което да управлява потока на енергията към електродвигателя от основния източник и от батериите. Директната връзка между педала на газта и подаването на горивото се заменя от интелигентно контролиращо устройство, което в зависимост от необходимата мощност (зависеща от моментното положение на педалите за газта и на спирачките) определя колко енергия да постъпва към двигателя от резервоара с гориво и колко – от суперкондензаторите. Обратно – при спиране двигателят работи като генератор, преобразувайки кинетичната енергия на автомобила в електроенергия, която зарежда суперкондензаторите. По този начин се осигурява от 5 % до 15 % икономия на гориво.

Във вариант на моя патент BG 109358 за хибридни автомобили е предвидена двойна силова машина с двойни енергоакумулатори. Тези енергоакумулатори могат да бъдат двойки от електрохимични и хидроакумулатори, от електрохимични акумулатори и суперкондензатори, както и други двойки, които избягват недостатъците и обединяват предимствата на елементите от съответната двойка.

Download section:

Вижте конструкцията на електрокола с фотоволтаици ЕЛИПС кар:	Видео
See the car frame of the Solar E-car ELLIPSE:	Video
Изтеглете схеми на електрокола с фотоволтаици Bull Car / Бул кар:	Слайд-шоу - .pdf
Download schemes of BULL E-CAR design:	Slides - .pdf
Изтеглетe технически данни за електрокола с пряко елекрозахранване от слънчеви генератори:	Таблици и графики
Download the performance data of a direct solar powering electric car	Tables @ Charts