Dispositivo y procedimiento eólico regenerativo para vehículos.

Dispositivo (1) y procedimiento (P1) eólico regenerativo para vehículos,

cuyos elementos principales son: - un carenado (10), con el fin de mejorar la aerodinámica del vehículo (0) al implantar el dispositivo (1); - un bastidor articulado (20) formado principalmente por un sub-bastidor móvil (26), cuyo movimiento de éste permite articular un captador de aire (30) y un aerogenerador (40), y cuyo movimiento se provoca mediante un sencillo movimiento lineal accionando un par, o una pluralidad, de cilindros neumáticos (27); - un conducto flexible (50), que conduce el flujo de viento captado desde el captador de aire (30) hasta el aerogenerador (40).

Dispositivo y procedimiento eólico regenerativo para vehículos.

Objeto y sector de la técnica al que se refiere la invención La presente invención se refiere a un dispositivo y procedimiento generador eléctrico mediante turbina eólica regenerativa, aplicable para cualquier tipo de vehículo: automóvil, tranvía, etc.; y que se puede instalar tanto en vehículos construidos como a construir; preferentemente de aplicación en vehículos eléctricos o híbridos, aunque es aplicable a cualquier vehículo que disponga de una batería.

El objeto de la invención es generar energía eléctrica en un vehículo, a partir de la energía eólica proveniente de la energía mecánica excedentaria, es decir en frenadas y 15 bajadas, y de ahí el adjetivo regenerativo, o, también la captada en estado de reposo, y, normalmente con el fin de cargar una batería.

La invención se sitúa en sector técnico de la ingeniería electro-mecánica y más concretamente en el relativo a generación eléctrica por fuentes de energía renovable 2 O eólica en el sector del transporte.

Generalidades y estado de la técnica anterior más próximo Consideremos un vehículo que se desplaza sobre un vial a una velocidad V (km/h) en 25 el seno de un fluido, en este caso aire. En la hipótesis de que la velocidad de viento V

(km/h) sea nula, tanto el vial como el fluido se encontrarán en régimen estacionario. Si hacemos un cambio de variable y restamos a ambas velocidades el valor de V, el vehículo permanecerá con velocidad nula y entonces tanto el vial como el fluido se desplazarán con una V 00 = -V; es decir, la misma que la velocidad del vehículo pero de 3 O sentido contrario. Es en estas condiciones el aire que rodea al vehículo dispone de una velocidad de viento susceptible de convertirse en energía eléctrica mediante una aero generador.

En el estado de la técnica son conocidos diferentes tipos de dispositivos generadores de 35 energía eléctrica a partir de la energía eólica que genera un automóvil en su movimiento.

En el estado de la técnica más cercana tenemos los siguientes documentos, entre muchos otros:

En el documento de patente denominado DOl con número de publicación ES 1074375 U y fecha de presentación 21.07.2010 y titulado literalmente: " GENERADOR EÓLICO PARA VEHÍCULOS ", se describe un dispositivo para generar energía eléctrica mediante el aprovechamiento del aire que entra por la rejilla frontal de un 4 5 vehículo cuando este está en movimiento.

En el documento de patente denominado D02 con número de publicación ES 1073386 U Y fecha de presentación 01.07.2010 y titulado literalmente: " DISPOSITIVO GENERADOR DE ENERGÍA ELÉCTRICA PARA CARGA DE BATERÍAS EN VEHÍCULOS", se describe un dispositivo generador de energía eléctrica que, por

mediación de unas aspas que sobresalen parcialmente de la carrocería del vehículo al que se acopla, y movidas por la fuerza del viento provocado por la velocidad del vehículo.

En el documento de patente denominado D03 con número de publicación ES 2376449

Bl Y fecha de presentación 21.05.2010 y titulado literalmente: " DISPOSITIVO PARA GENERAR ENERGÍA ELÉCTRICA A VEHÍCULOS DE TRACCIÓN ", se describe un dispositivo para generar energía eléctrica a vehículos de tracción y que se trata de un generador de imanes permanentes integrado en una turbina tipo Savonius en horizontal para vehículos con tracción eléctrica el cual pueda ir integrado bajo el capó

del vehículo o independiente sobre ellos.

En el documento de patente denominado D04 con número de publicación ES 1071634 U Y fecha de presentación 14.12.2009 y titulado literalmente: " DISPOSITIVO GENERADOR ELÉCTRICO EÓLICO PARA VEHÍCULOS AUTOMÓVILES ", se 2 O describe un dispositivo generador eléctrico, ubicado en la rejilla frontal, que aprovecha la energía eólica que se produce durante la marcha de un vehículo automóvil.

En el documento de patente denominado D05 con número de publicación US 2011/0156404 Al Y fecha de presentación 05.07.2009 y titulado literalmente: " WIND

DRIVEN GENERATOR FOR VEHICLES ", se describe un dispositivo generador eléctrico, ubicada la toma de aire encima del parabrisas y situado el grupo turbinagenerador en la parte trasera del vehículo, que aprovecha la energía eólica producida durante la marcha del vehículo.

O En el documento de patente denominado D06 con número de publicación US 6882059 Bl Y fecha de presentación 28.04.2003 y titulado literalmente: " VEHICAL WIND OPERATED GENERATOR", se describe un dispositivo generador eléctrico, ubicado en la parte frontal de un vehículo, que aprovecha la energía eólica producida durante la marcha del vehículo.

Estos dispositivos presentan una problemática que se centra fundamentalmente en los siguientes aspectos:

-los que utilizan turbinas eólicas de tecnología de eje horizontal, requieren que 4 O éstas sean de pequeño diámetro, al ir expuestas frontalmente a la dirección principal del viento;

-los que utilizan turbinas eólicas de tecnología de eje vertical, aunque se dispongan en eje horizontal, disponen de un coeficiente de potencia reducido;

-extraen la energía eólica en detrimento de la energía mecánica del vehículo, aumentando por tanto el gasto de combustible en el mismo;

-requieren la ocupación de un volumen importante en el vehículo, y máxime 5 para una aeroturbina de cierta potencia.

El dispositivo (1) y procedimiento (PI) que la invención preconiza resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta, en todos y cada uno de los diferentes aspectos comentados.

Descripción detallada de la invención El dispositivo eólico regenerativo para vehículos (1) consiste en la utilización de un aerogenerador (40) para recarga de una batería de un vehículo (O) cualquiera. Las 15 características técnicas que presenta la invención son:

./ Preferentemente emplea un aerogenerador (40) de los de tipo de eje horizontal,

pero con utilización en eje inclinado; permitiendo ocupar menor altura sobre el

vehículo y mejorando el coeficiente de potencia, ya que se provoca una gran

2 O aspiración del aire de su salida por efecto Venturi .

./ La invención permite emplear un aerogenerador (40) de grandes dimensiones y

por lo tanto de gran potencia, o una pluralidad de ellos en vehículos (O) largos,

de diámetro similar a la anchura del vehículo (O) . Un aerogenerador (40) de tal

25 tamaño al exponerlo enfrentado al viento presenta una altura igual a su

diámetro, por lo que para evitar este problema técnico la invención dispone de

un bastidor articulado (20) , para que cuando no esté en uso se abata en un plano

horizontal y cuando esté en uso se incline, no siendo necesario llegar a la

disposición del plano vertical.

30

./ El movimiento dentro del bastidor articulado (20) de un sub-bastidor móvil

(26) , para articular el captador de aire (30) yel aerogenerador (40) , se provoca

mediante un sencillo movimiento lineal accionando un par, o una pluralidad, de

cilindros neumáticos (27) ; pudiéndose no obstante substituir los referidos

35 cilindros por motores eléctricos lineales .

./ La invención permite su funcionamiento en dos casos y de la siguiente forma:

-Caso A, vehículo parado. Se extrae la energía del viento que fluye de 40 forma natural hasta el vehículo (O) ; el vehículo sirve de promontorio y el parabrisas hace de colector eólico;

-Caso B, vehículo en marcha. Se extrae la energía del viento que fluye debido a la velocidad del vehículo (O) pero preferentemente será 45 excedentaria, es decir, cuando el vehículo (O) frene, baje, o se desee reducir la velocidad. En lugar de perder la energía, de la reducción de

velocidad en calor en los frenos, se convierte la energía eólica captada en energía eléctrica para su acumulación en una batería.

Para complementar la descripción y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de figuras con carácter ilustrativo y no limitativo.

Glosario de referencias (ID

(1) (!Q) (W

(21)

(22)

(23)

(231)

(232)

(233)

(24)

(241)

(242)

(243)

(25)

(251)

(252)

(26)

(261)

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(27)

(271) QQ)

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(700)

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1. Dispositivo eólico regenerativo para vehículos (1) , del tipo de los que incorporan una aeroturbina y un generador eléctrico en un vehículo (O) , con el fin de recargar la batería del mismo, y que se caracteriza por constar de:

-un carenado (10) , con el fin de mejorar la aerodinámica del vehículo

(O) al implantar el dispositivo (1) ;

-un bastidor articulado (20) , que está formado por dos conjuntos

idénticos estáticos constando cada conjunto de: una barra tubular

estática (21) , varias, normalmente dos, patas (22) , un soporte cojinete fijo (23) , un soporte cilindro (24) , un soporte cojinete móvil (25) , un cilindro neumático (27) , y cuyo bastidor articulado (20) también está

formado por un sub-bastidor móvil (26) compuesto éste de: un cuerpo tubular (261) , un soporte cojinete angular (262) ; siendo la finalidad del

bastidor articulado (20) alojar en la parte superior de un vehículo (O) los siguientes elementos:

-un captador de aire (30) , cuya finalidad es captar un flujo de viento;

-un aerogenerador (40) , cuya finalidad es turbinar el flujo de

viento captado, mediante una turbina de eje horizontal, pero funcionando con eje inclinado, y que mueve un generador

eléctrico con el fin de generar energía eléctrica;

-un conducto flexible (50) , que conduce el flujo de viento

captado desde el captador de aire (30) hasta el aerogenerador

(40) , Y que puede extenderse y contraerse con el movimiento del

bastidor articulado (20) ;

y también siendo la finalidad del bastidor articulado (20) permitir

regular la captación de aire de O a 100%, mediante un movimiento de articulación;

-una centralita electro-neumática (60) , para suministrar aire a presión

mediante una línea neumática (271) a cada uno de los cilindros neumáticos (27) , y para absorber energía eléctrica mediante una línea eléctrica (401) proveniente del aerogenerador (40) , y que mediante una línea sensor pedal (701) conecta con un sensor pedal (70) para poder

accionar y regular la captación eólica, y que mediante una línea conexión velocímetro (801) conecta con una conexión velocímetro (80)

para poder conocer si el vehículo (O) está parado o en marcha, y que mediante una línea conexión batería (901) conecta con una conexión batería (90) para poder recargar la batería del vehículo (O) .

2. Dispositivo (1) , según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de constar de una pluralidad de aerogeneradores (40) .

3. Dispositivo (1) , según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que los cilindros neumáticos (27) son sustituidos por motores eléctricos lineales.

4. Procedimiento para optimización de aprovechamiento eólico regenerativo para vehículos (P 1) , que emplea el dispositivo (1) , estando caracterizado dicho procedimiento porque comprende al menos las siguientes etapas:

+ Etapa de captación eólica 100% Y generación eléctrica en vehículo parado (P20) ;

-Esta etapa (P20) se activa si las baterías necesitan carga, Qb < 100%, Ysi el vehículo está parado, V = O.

-El par de cilindros neumáticos (27) se contraen al 100%,

llevando el captador de aire (30) a su posición de perpendicularidad, respecto del plano horizontal; la captación eólica es del 100%; se genera energía eléctrica cuando incida un flujo de viento en el captador de aire (30) .

+ Etapa de captación eólica n% y generación eléctrica en vehículo en marcha durante unafrenada o un descenso (P30) ;

-Esta etapa (P30) se activa si las baterías necesitan carga, Qb < 100%, Ysi el vehículo está en movimiento, V>O, y si se ha

pisado el sensor pedal (70) con una pisada tal que la resistencia variable (704) tenga una Rv = n%.

-El par de cilindros neumáticos (27) se contraen al n%, llevando

el captador de aire (30) a su posición de inclinación del n%,

respecto al plano horizontal; la captación eólica es del n%; se genera energía eléctrica debido al flujo de viento provocado por

el movimiento del vehículo (O) y captado en el captador de aire (30) .

+ Etapa de captación eólica 0% (P JO) ;

-Esta etapa (PI O) es la etapa inicio, por lo que se activará al inicio de la puesta en marcha cuando se den las condiciones

iniciales (Ci) ; esta etapa (PIO) también se activa si estando en la etapa (P20) las baterías no necesitan carga, Qb = 100%, o si el vehículo se pone en marcha, V > O; esta etapa (P 1 O) también se activa si estando en la etapa (P30) las baterías no necesitan carga, Qb = 100%, o si el vehículo se para, V = O, o si se deja de pisar el sensor pedal (70) siendo Rv = 0%;

-El par de cilindros neumáticos (27) se relajan, actuando su resorte interno, llevando el captador de aire (30) a su posición de

horizontalidad; la captación eólica es del 0%.