Слънчеви 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.

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

Advanced Solar, Hybrid and Hydraulic Patented Car Solutions and Related Facilities - see here  

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.

Интелигентни хибридни автомобили

За разлика от електрическите коли, които имат стара история от 19-ти век, то хибридните са много 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. А при сегашната икономическа криза, усвояването на производство на природосъобразни и икономични коли (както и на техни двигатели и отделни възли) може да бъде успешен модел за преодоляване на кризата. 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. Интелигентнатоа 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". 

Благодарение на натрупания опит при тестването на различни възли и агрегати на екоавтомобилите, екипът на ЕКОВАТ ЕАД 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 (патент в процес) 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.

Новопроектираният български хибриден автомобил ще може да се зарежда с електричество от електромрежата, от ВЕИ и/или от бордова фотоволтаична инсталация, както е показания на снимката слънчев електромобил. Предвидената инфраструктура от зарядни електростанции, работещи на ВЕИ, за зареждане на електромобилите ще се използват и за зареждане на хибридните. Икономията на течни горива (или газови), която постига новопроектирания български хибриден автомобил е над 30% в градско шофиране. А в случай на движение само на електрическа тяга икономията на автомобилно гориво е 100%. Със същите проценти се намаляват и вредните замърсяванея от изгарянето на автомобилните горива.

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

Интелигентен екотранспортен трафик