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Ali Pourahmads Erfindungen | Kategorie: Neue Erfindungen in der Welt | Verwandte Themen: Wissenschaftliche Entdeckungen und technologische Erfindungen
Neues Elektrofahrzeug ohne Ladestation!
◉ Erfindung: Neues Elektrofahrzeug ohne Ladestation
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern
◉ Einleitung und Ziele:
In diesem Artikel werden wir kurz auf die neue Erfindung eines Batterieladesystems in vollelektrischen Fahrzeugen (EBV) eingehen, für das keine Ladestationen der Stufen eins, zwei und drei erforderlich sind.
Bei Plug-in-Hybridelektrofahrzeugen, die über eine Kombination aus Verbrennungs- und Elektromotor verfügen, ist das Risiko sehr gering, dass ihnen unterwegs die Energie für den Antrieb ausgeht. Bei BEVs (batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen) hingegen sind die Batterien die einzige Energiequelle. Daher ist es schwierig, BEVs in abgelegenen Gebieten aufzuladen, wo kein Zugang zu Gleichstrom-Ladestationen oder Wechselstromquellen besteht, wenn die Batteriezellen leer sind.
Die Batteriestruktur der neuen Generation basiert auf Festelektrolyttechnologie und anodenloser Technologie. Dies erhöht die Kathodenkapazität und ermöglicht eine höhere Energiespeicherung. Die Energiedichte der neuesten Festkörperbatterien für Elektrofahrzeuge ist sehr hoch und wird auf etwa 550 Wh/kg geschätzt. Die hohe Energiedichte solcher Batterien, wie von den Herstellern (Toyota und Honda) versprochen – die dieses Versprechen zum Zeitpunkt dieses Artikels natürlich noch nicht erfüllt haben – ermöglicht schnelle Reichweiten von über 900 bis 1200 km pro Ladung. Trotz der bevorstehenden Einführung der ersten Generation von Festkörperbatterien bleibt die Abhängigkeit von einer Gleich- oder Wechselstromquelle zum Aufladen von BEV-Fahrzeugen bestehen. Es ist klar, dass die Ausstattung des Fahrzeugs mit einem regenerativen Bremssystem nicht die erforderliche Kapazität bietet, um Batterien mit Reisekapazität zu laden, insbesondere in der Kategorie der BEVs. Die effektivste Nutzung der beim Verzögern oder Bremsen erzeugten Energie besteht jedoch darin, die Anzahl der Lade- und Entladevorgänge der Batterie abwechselnd zu reduzieren. Diese positive Leistung des regenerativen Bremssystems verringert sicherlich die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung der Batterie und erhöht die Lebensdauer des Bremssystems.
◉ Erfindung: Neues Elektrofahrzeug ohne Ladestation
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern
Um die Herausforderungen des Aufladens besser zu verstehen, müssen wir den Energieeffizienzfaktor berücksichtigen. Beispielsweise entspricht nach einer Stunde Ladezeit mit einer maximalen Leistung von 22 kW von chemischen Zellbatterien mit Gleichstromversorgung, basierend auf der Berechnung des Verhältnisses von Eingangsleistung zu Elektromotordrehmoment, die resultierende Leistung ungefähr der Energie, die der Elektromotor für eine Strecke von etwa 120 km benötigt. Bleibt das Fahrzeug jedoch nach einer bestimmten Strecke aufgrund der Entladung der chemischen Zellbatterie oder der Festelektrolytbatterie (mit einer Reichweite von 600 km) an einem Ort ohne Ladestation stehen, benötigen wir eine alternative Lösung, um die Zuverlässigkeit der Energiespeicherung zu erhöhen.
Trotz der angebotenen Lösungen, wie etwa einer Verlängerung der Batterielebensdauer, einer Verkürzung der Ladezeit und einer Erhöhung der Energiespeicherung in Festelektrolytbatterien, reichen diese Lösungen noch immer nicht aus und der Bedarf an Ladestationen innerhalb und außerhalb der Stadt bleibt eine der Hauptkomponenten im Zyklus der Energieerzeugung und des Energieverbrauchs.
Angesichts der Herausforderung, die Batterie dringend in unterschiedlichen Abständen (je nach Batterietyp) aufladen zu müssen, habe ich mich entschlossen, eine neue Idee zu entwickeln, die sowohl die Abhängigkeit eines Elektrofahrzeugs von Ladestationen erheblich verringern als auch zu einer Verringerung des Bedarfs an Energieerzeugung aus ozonschädigenden (fossilen) Brennstoffen führen würde, die trotz ihrer schwerwiegenden und zerstörerischen Auswirkungen auf die Umwelt leider in vielen Teilen der Welt immer noch als einziger Brennstoff zur Energieerzeugung in großen Kraftwerken verwendet werden.
◉ Erfindung: Neues Elektrofahrzeug ohne Ladestation
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern
Um ein Elektroauto mit kostenloser Windenergie zu bauen, waren Windparks meine Designinspiration. Um die erste Skizze des Karosseriedesigns zu erreichen, musste ich Änderungen proportional zum Druckunterschied zwischen dem Aufprall der Luftmoleküle auf den Schwerpunkt eines statischen Objekts im Vergleich zu dem eines dynamischen Objekts in der Fahrzeugnase vornehmen, da der Druck in einer Windturbine eines Kraftwerks ganz anders ist als in einem fahrenden Auto. Tatsächlich ist Wind ein Luftstrom, der sich von Orten mit hohem Druck zu Orten mit niedrigem Druck bewegt. Unter Berücksichtigung dieses Faktors entsteht Wind, wenn wir künstlich einen Druckunterschied zwischen zwei Punkten erzeugen, und er bewegt sich in die entgegengesetzte Richtung des Drucks. Die Karosserie eines Autos erzeugt diesen Druckunterschied, wenn sie sich bewegt.
In Kraftwerken können die meisten Windturbinengeneratoren aufgrund der Variabilität des Windes aufgrund des statischen Zustands der Turbinen nicht kontinuierlich Energie erzeugen. In Fahrzeugen ist es jedoch aufgrund der Dynamik-, Reibungs- und Formkoeffizienten möglich, Wind zu erzeugen und als kontinuierliche Energie zu nutzen. Die Intensität des Luftstroms nimmt zu, wenn der Druckgradient (Druckunterschied) zwischen zwei Punkten zunimmt. Dies bildete die Struktur und Hauptgrundlage meiner Idee und meines Designs für das Nasenkonzept mit dem Ziel, den Druckgradienten zu erhöhen. Der Druckgradient sollte als wichtiger Faktor bei der Optimierung der aerodynamischen Bedingungen und der Verringerung des Luftwiderstandsbeiwerts eines Fahrzeugs betrachtet werden. Außerdem ist es wichtig, einen kontinuierlichen Druckfluss zu erzeugen, um Leistung zu übertragen und in Energie für ein Fahrzeug umzuwandeln, das aus Druckkraft Elektrizität erzeugen soll.
◉ Technische Beschreibung der Erfindung:
Für die Umsetzung eines Windkraftsystems ist eine spezielle Karosseriekonstruktion erforderlich, insbesondere im Frontbereich. Während der Fahrt kollidiert das Fahrzeug mit Stickstoff-, Sauerstoff-, Argon- und Kohlendioxidmolekülen, die bei Druckänderungen als variable Funktionen ausgewertet werden. Gemäß dem thermodynamischen Effekt kann durch die Steuerung und Veränderung der Position von Partikeln aufgrund von sich ändernden Parametern wie Volumen und Druck (Gasmoleküle in der Luft) die durchschnittliche kinetische Energie durch ihre Effektivität bei der Kollision mit einer Oberfläche erhöht werden.
◉ Erfindung: Neues Elektrofahrzeug ohne Ladestation
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern
Unter Berücksichtigung der Prinzipien der Thermodynamik habe ich eine Neuformung vorgenommen, um den Druckgradienten optimal zu nutzen. Die übliche Frontscheibe wurde durch zwei große Einlässe ersetzt, um den Druckunterschied zwischen den beiden Punkten zu erhöhen. Anders ausgedrückt: Bei stehendem Fahrzeug gibt es keinen Unterschied im PA-Wert (Druck/Pascal). Doch mit der Luftdichte (ρ) und der Fahrzeuggeschwindigkeit (V) [die bestimmenden Parameter der CFD bei Strömungssimulationstests] ändert sich auch der PA-Wert, und mit zunehmender Geschwindigkeit steigt auch der Druckgradient. Diese Erhöhungen erzeugen kinetische Energie der Luftmoleküle und damit eine kontinuierliche Windquelle.
◉ Erfindung: Neues Elektrofahrzeug ohne Ladestation
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern
Wie im Video am Ende des Artikels und in der Bildergalerie zum Design der Blende zu sehen ist, befinden sich an der Vorderseite der Blende fünf Luftdruckeinlässe, darunter zwei große Haupteinlassöffnungen in der Mitte der Blende, zwei Nebeneinlassöffnungen an beiden Seiten der Bugecken (Überhang) sowie ein Luftdruckeinlass mit einer Saugschräge an der Motorhaubenoberfläche. Bezüglich des Luftdrucksaugvolumens ist der Durchmesser der beiden großen Haupteinlassöffnungen in der Mitte der Blende größer als der Durchmesser der anderen drei Einlässe. Der Durchmesser aller fünf Lufteinlässe an der Stelle, an der sie in ein Rohr münden (näher an der Turbine), ist kleiner, um den thermodynamischen Effekt der durchschnittlichen kinetischen Energie zu erhöhen.
Computersimulationen zufolge schwankte der Luftwiderstandsbeiwert (cw) der Karosserie dieses Fahrzeugs zwischen etwa 0,4 und 0,5. Dieser hohe Wert ist auf die aerodynamische Form des Designs zurückzuführen. Entfernt man den Lufteinlass, reduziert sich der Luftwiderstandsbeiwert aufgrund der glatten Linienführung und des Druckausgleichsprinzips deutlich auf nahezu 0,22. Obwohl die Reduzierung des Luftwiderstandsbeiwerts als Standardmaßnahme zur Senkung des Energieverbrauchs gilt, muss auch beachtet werden, dass ein sehr niedriger Luftwiderstandsbeiwert bei hohen Geschwindigkeiten den Haftungsfaktor verringert und das Risiko eines Abhebens von der Fahrbahn und damit eines Unfalls erhöht. Anders ausgedrückt: Eine scharfkantige Frontpartie mindert nicht nur die Optik, sondern verringert auch die Haftung und bringt die aerodynamische Balance der Karosserie aus dem Gleichgewicht. Andererseits erhöht ein hoher Luftwiderstandsbeiwert den Abtrieb, was wiederum den Luftdruckwiderstand erhöht und den Kraftstoffverbrauch zur Energieerzeugung erhöht. Daher kommt der Berechnung der aerodynamischen Balance der Karosserie eine besondere Bedeutung bei der Fahrzeugkonstruktion zu.
◉ Klicken Sie auf eines der Galeriebilder unten, um es zu vergrößern:
Die von mir entwickelte Lösung zur Reduzierung des Luftstroms an der Fahrzeugnase besteht darin, den Luftstrom nach dem Eintritt in die Ansaugöffnung und dem Austritt am Heck des Fahrzeugs ohne Unterbrechung umzuleiten und zu bewegen. Anders ausgedrückt: Nachdem der Wind in die Fahrzeugfront gelangt ist, gelangt er durch den cw-Effekt in den Tunnel, der zur Windturbinenkammer führt. Nachdem er die zum Drehen der Turbinenblätter und des Windgeneratorrotors erforderliche Kraft erzeugt hat, tritt er am Heck des Fahrzeugs aus, indem er über die Oberfläche der Batterieplatten streicht. Diese Methode weist den Druck ab und leitet den Luftstrom von der Frontnase zum Heck der Karosserie weiter, was letztendlich zu einer Reduzierung des Reibungskoeffizienten im Fahrzeug und damit zu einer Verringerung des durchschnittlichen Energieverbrauchs führt. Mit dieser Idee haben wir sowohl zur Reduzierung des cw-Werts beigetragen als auch die Leistung der Batterien deutlich gesteigert.
◉ Erfindung: Neues Elektrofahrzeug ohne Ladestation
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
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Um die vom internen Turbinensystem erzeugte Spannung nutzen zu können, muss dieses Fahrzeug zunächst eine externe Gleichstromquelle aufladen, damit es nach der Fahrt seinen reduzierten Ladespeicher ausschließlich über die interne Turbine bereitstellen kann. Anders ausgedrückt: Mit nur einer ersten vollständigen Ladung kann das Fahrzeug seine Fahrt bis zur maximalen Systemlebensdauer fortsetzen, indem es sich auf die interne Windturbine verlässt, ohne auf eine externe Ladequelle angewiesen zu sein. Dieses System bietet einen wichtigen Vorteil für abgelegene Orte, an denen kein Zugang zu einer Heimladequelle oder zu Gleich- und Wechselstrom-Ladestationen besteht.
Da PMSGs (Permanentmagnet-Synchrongeneratoren) bei schwankender Windgeschwindigkeit keinen Strom mit konstanter Frequenz erzeugen können, müssen sie über Umrichter an die Ausgangsleitung angeschlossen werden. Beispielsweise muss Wechselstrom mit variabler Frequenz und Amplitude zunächst von einem Umrichter in einen konstanten Gleichstrom umgewandelt werden, um ihn in der Batterie speichern zu können. In diesem Zusammenhang habe ich bei der Motorkonstruktion dieses Fahrzeugs und unter Berücksichtigung des kombinierten Zyklus der Energieerzeugung durch Windantrieb einen Synchrongenerator mit einem zusätzlichen Gleichrichter verwendet, um Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln. So kann die Ausgangsspannung in der Batterie gespeichert werden und die zur Erzeugung des Drehmoments und dessen Übertragung auf die Welle des Elektromotors erforderliche Kraft problemlos aufgebracht werden.
Ein Synchrongenerator ist eine Wechselstrommaschine, die mechanische Energie hocheffizient in elektrische Energie umwandelt und in einer Lithium-Ionen-Batterie speichert. In einem Synchrongenerator wird Gleichstrom an die Rotorwicklung des Generators übertragen und wirkt als Antriebskraft, um die Drehzahl des vom Stator erzeugten Magnetfelds zu erhöhen und so eine konstante Ausgangsspannung und -frequenz zu erzeugen. Die Drehzahl eines Synchrongenerators hängt direkt von der Frequenz und der Polzahl dieses Generatortyps ab. Anders ausgedrückt: Ein Synchrongenerator kann durch Beibehaltung der korrekten Drehzahl effizient Strom erzeugen und für den stabilen Betrieb der Gleichstromspeicherung in Batterien eingesetzt werden.
◉ Erfindung: Neues Elektrofahrzeug ohne Ladestation
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern
In diesem Fahrzeug kann das Stromerzeugungssystem durch die Bewegung des Windradrotors optimiert werden. Verschiedene Gleich- oder Wechselstromgeneratoren können zusammen mit einem Konverter eingesetzt werden, um Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln oder die gewünschte Spannung und Frequenz zu ändern. Beispielsweise eignen sich Permanentmagnet-Synchrongeneratoren aufgrund ihrer hohen Leistungsdichte und geringen Masse für den Einsatz in verschiedenen Windradtypen, da die verwendete Spule Feld- und Leistungsverluste eliminiert. Die Steuerung des Magnetfelds ist zwar nicht einfach und erfordert fortschrittliche Systeme, die die Gesamtproduktionskosten beeinflussen können, dennoch besteht jederzeit die Möglichkeit, den Generatortyp entsprechend technologischer Innovationen zu ändern und auszutauschen.
Form und Abmessungen der Kammer, in der sich die Turbinenblätter befinden, sind auf die größtmögliche Saugkraft der fünf Windkanaleinlässe ausgelegt. Obwohl die Windbewegung vom Bugeinlass des Fahrzeugs zur Turbine aufgrund der Bewegung im Windkanal einem kleinen Druckabfall unterliegt, wird dieser Gegendruckeffekt durch die schnelle Rotation von 16 hochflexiblen Gummiblättern ausgeglichen, die mit der Hydraulikwelle verbunden sind, und aufgrund der Saugkraftstruktur des Windkanals wird die notwendige Kraft für eine stabile und schnelle Rotation der Hydraulikwellenachse und die Übertragung auf den Rotor erzeugt. Dieser Luftdruckstrom führt, nachdem er über die Batterieplatten (die unter der Kabine und auf dem Fahrzeugchassis installiert sind) strömt, zu deren Kühlung und Temperatursenkung und tritt dann aus dem Auslass in der Nähe der beiden Hinterräder aus.
Laut Computersimulationstest (Gleichung des Verhältnisses von Hubraum zu Druckänderung) kann das Fahrzeug bei einer Geschwindigkeit von 100 km/h und einem Luftdruck von 100 km/h die Batterie nach einer Stunde ununterbrochener Fahrt vollständig intern aufladen, ohne dass eine externe Ladequelle erforderlich ist. Selbstverständlich kann das Fahrzeug auch bei niedrigeren Geschwindigkeiten, z. B. 60 km/h und einem Luftdruck von 60 km/h, seine Batterien bis zu maximal 65 % der erforderlichen Effizienz aufladen.
◉ Erfindung: Neues Elektrofahrzeug ohne Ladestation
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern
Es ist klar, dass eine solche Ladeeffizienz in Situationen, in denen es keine andere Möglichkeit zum Aufladen eines EBV gibt, als entscheidender und positiver Faktor bei Fahrzeugen angesehen werden kann, die mit dieser Technologie ausgestattet sind.
Wie andere Erfindungen birgt auch diese das Potenzial zur Weiterentwicklung und Optimierung der Nutzung kostenloser und sauberer Energie und kann mit ihrer Kommerzialisierung einen wesentlichen Beitrag zur Verhinderung des Anstiegs schädlicher und klimaschädlicher Gase leisten.
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◉ Video eines neuen Elektrofahrzeugs ohne Ladestation / Kategorie: Erfindungen von Ali Pourahmad
◉ Animationskünstler dieses Videos: Ali Pourahmad
◉ Musikkomponist dieses Videos: Ali Pourahmad
◉ Sprecher: Ali Pourahmad
◉ Sprache: Englisch
◉ Untertitel: Keine
◉ Wissenschaftliche Erfindungen von Ali Pourahmad
◉ Ali Pourahmads Science-Fiction-Filme
◉ Ali Pourahmad-Auszeichnungen
◉ Gemälde von Ali Pourahmad
◉ Ali Pourahmad Instrumentalmusik
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