CZ2016840A3 - Systém elektropohonu vírníku - Google Patents

Abstract

Systém elektropohonu vírníku zahrnuje nosný rotor (11), primární motor (7) spojený s tlačnou vrtulí (8) pro pohyb ve vzduchu a elektromotor (1) pro pohyb po pozemních komunikacích. Primární motor (7) je mechanickým převodem připojen na alternátor (6), který je připojen k nabíječce (5), jež je připojena ke trakční baterii (3), kde tato trakční baterie (3) je obousměrně propojena s kontrolním systémem (4) baterie. Trakční baterie (3) je dále elektricky propojena s regulátorem (2) a ovládací jednotkou (9), zatímco regulátor (2) je dále propojen s elektromotorem (1), upevněným na poháněném kole (12) podvozku, které elektromotor (1) pohání.

Description

Oblast techniky

s nosným rotorem pro pohyb ve vzduchu a sekundární motor pro pohyb po pozemních komunikacích, přičemž vírník je dále opatřen bezpečnostními prvky pro jeho pohyb po pozemní komunikaci.

Dosavadní stav techniky

V současnosti jsou vyráběny vírníky především pro přepravu osob, a to v počtu nejčastěji dvou pasažérů. Vírník je poháněn směrem kupředu spalovacím motorem a tlačnou vrtulí. Na rozdíl od vrtulníku je vírník nadnášen rotorem, který se otáčí prostřednictvím vzduchu narážejícího na lopatky rotoru^při pohybu vírníku směrem kupředu. Za letu jsou vírníky schopny obratných manévrů a vynikají vysokou bezpečností. Na zemi je nutné vírníkem pohybovat ručně nebo za pomocí motoru a tlačné vrtule. Tlačná vrtule ovšem není krytka tudíž představuje nebezpečí pro své okolí. Proud vzduchu za tlačnou vrtulí by rovněž mohl být považován za nebezpečný. Z těchto důvodů je vyloučeno používat vírník legálně na veřejných komunikacích, ačkoliv to jeho rozměry umožňují.

V patentové přihlášce * US 201^052624 je popsán systém pro zajištění mobility letadla. Letadlo je opatřeno alespoň jedním vlastním pohonem hnacího kola ovládaného řidičem pro pohyb po vozovce. Pohon hnacího kola může být proveden jako vícefázový elektrický motor nebo elektrický indukční motor s permanentními magnety nebo bezkartáčový stejnosměrný motor nebo spínaný reluktanční motor nebo hydromotor anebo pneumatický motor.

V patentové přihlášce cl US 20160h59470 je popsán způsob zvyšování ekonomické hodnoty letadel, který spočívá v tom, že hnaná kola jsou opatřena pohonem pro jeho autonomní pohyb na zemi, a to bez použití hlavních motorů letadla nebo externích tažných vozidel. Pohon pro autonomní pohyb je namontován tak, aby poháněl jedno nebo více kol letadla. Tento systém pohonu hnaných kol letadla je řízeně ovládán

pilotem a umožňuje^ po zemi nezávisle na hlavních motorech.

a i ·

Pohon hnaných kol letadel je navržen tak, aby snížil provozní náklady letadel při pojíždění po ranveji a zvýšil úspory nákladů letadla při jeho provozu.

Modulární konstrukce vozidla popsaná v americké patentové přihlášce vynálezu 9 USajžOI 3Í168489 umožňuje přizpůsobit vozidlo pro létání. Konstrukce zahrnuje křídlo, které lze vyjmout, sklopit, otočit, ovládat nebo uzamknout na místě, pro různé způsoby provozu a různé potřeby zákazníků. Otáčející se křídlo pomocí profilu NACA 23112 poskytuje podélnou stabilitu díky změnám nastavení křídla nebo výkonu. Křídlo může být rovněž uzamčeno tak, aby poskytovalo konvenční ovládání typu vozidla. Křídla jsou sklápěna pro režim jízdy po zemi nebo mohou být odstraněna. Horizontální stabilizátor poskytuje vyváženost a rovnováhu pro vyrovnání vozu pro komfort cestujících a optimální přistávání. Trup sestává ze tří hlavních modulů, a to z hlavního centrálního modulu, který je tvořen motorem, převodovkou, křídly a nákladním prostorem^ále,předním modulem a zadním modul, který může obsahovat jednaného dvě kola,

ůže být opatřeno motorem nebo je bez motoru.

Silniční vozidlo, jakým je motorový vůz, které má alternativní uspořádání, pomocí něhož může fungovat jako letadlové popsané v C^795663^|. Toto vozidlo obsahuje tělo vozidla, nosné křídlo, připevňovací prostředek pro upevnění nosného křídla k tělu vozidla a prostředky pro stáhnutí uvedeného křídla během jízdy na zemi. Prostředky stáhnutí křídla mohou navíc zahrnovat další prostředky pro naklápění vozidla kvůli zajištění změny úhlu dopadu uvedeného křídla. Tyto naklápěcí prostředky zahrnují ovládací prvek, kterým může být zadní kolo nesoucí uvedené vozidlo přemístěno tak, aby se zadní část těla mohla naklonit dozadu do předem stanoveného rozsahu.

Letoun se sklápěcími křídly a s prostředky pro pohon přistávacích ko^pro pohyb po zemi, který sestává ze dvou motorů, přičemž jeden motor pohání vrtuli a druhý motor zase hnací kolace popsán v G spouštěn druhým motorem. Druhý motor je přizpůsoben k pohonu přistávacích kol, přes ozubená kola, univerzální převody, kardanový hřídel, diferenciálním převodovým stupněm, nebo přes ozubený řetěz. Kryty kol náprav jsou spojeny pomocí nastavitelných vzpěr nebo rádiusových ramen s diferenciálním pouzdrem a pohyb kol je realizován v oblouku kolem diferenciálního ozubeného kola, přičemž jejich pohyb je omezován svorkami na vzpěrách. Řízení se provádí pomocí ramen, které jsou v kokpitu ovládány kabely připojenými k ramenům na vertikálním vřetenu.

ál43591. Vrtule je poháněna motorem, který může být • · · ·

jezdit v silničním provozu. Pro tento účel jsou vybaveny prostředky a zařízeními, která umožní jejich pohyb po veřejných komunikacích. Toho je dosaženo implementováním elektromotoru pro pohyb po zemi, který je alespoň částečně nezávislý na primárním motoru pohánějící tlačnou vrtuli, přičemž tento elektromotor je umístěný alespoň na jednom pojezdovém kole.

Podstata vynálezu |

Výše uvedeného cíle je podle tohoto vynálezu dosaženo pomocí systému

elektropohonu vírníku-zahrnujíctyrosný rotor a primární motor spojený s tlačnou vrtulí pro pohyb ve vzduchu a elektromotor pro pohyb po pozemních komunikacích, jehož podstata spočívá v tom, že má primární motor mechanickým převodem připojen na alternátor, který je připojen k nabíječe, jež je připojena ke trakční baterii, kde tato trakční baterie je obousměrně propojena s kontrolním systémem baterie, přičemž trakční baterie je dále elektricky propojena s regulátorem a ovládací jednotkou, zatímco regulátor je dále propojen s elektromotorem, upevněným na poháněném kole podvozku.

Pro umožnění vírníku pohybovat se legálně po pozemní komunikacL· má systém elektropohonu vírníku primární motor odpojitelnou spojkou propojen s tlačnou vrtuli. Toto propojení umožňuje odpojit tlačnou vrtuli od primárního motoru po přistání nebo vyjetí vírníku na vozovku, přičemž primární motor zůstává stále v provozu a generuje elektrickou energii pro elektromotor.

Součástí trakční baterie je „kontrolní systém baterie“ (anglicky Battery Management Systém), což je ucelený soubor řídicích jednotek a modulů, který za účelem zajištění bezpečnosti monitoruje provozní stavy baterie. Provozní stavy baterie jsou kontrolovány prostřednictvím měřitelných veličin, jakými jsou například teplota a napětí článků baterie. Kontrolní systém baterie je navíc schopen^v případě nebezpečí poškození baterieJluto baterii bezpečně odpojit z provozu systému elektropohonu pro vírník.

» » · ·

Pro snadnou manipulaci a jednoduchou údržbu systému elektropohonu je elektromotor uspořádán na pomocné konstrukci hnaného pojezdového kola. Točivý moment je z elektromotoru přenášen na pojezdové hnané kolo pomocí řemenice nebo řetězu.

Pro dosažení co nejlepších pojezdových vlastností vírníku může být elektromotor uspořádán také v ose společné jak pro elektromotor, tak i pro hnané pojezdové kolo. Točivý moment je v tomto výhodném provedení přenášen z elektromotoru na pojezdové hnané kolo pomocí jednoduchých převodů v poměru 1:1 nebo prostřednictvím planetové převodovky.

Pro snížení aerodynamického odporu a ochranu pojezdového «neného kola a elektromotoru před vnějším mechanickým poškozením jsou tyto součástky uložené v krytu.

Výhodou řešení je, že umožňuje implementaci elektropohoni^pro jedno nebo více kol podvozku vírníku, a navíc lze na konstrukci vírníku umístit prvky bezpečnostní výbavy nezbytné pro provoz na pozemních komunikacích. Do bezpečnostní výbavy se řadí zejména homologované osvětlení, držáky státní poznávací značky, zpětná zrcátka, stěrače, odrazky, klakson a další doplňky. Elektromotor a prvky bezpečnostní výbavy je možné ovládat prostřednictvím software pro řízení vírníku ve formě aplikace s uživatelským rozhraním, který je nainstalovaný na výpočetním zařízení, jakým je například osobní počítač, tablet, chytrý telefon nebo přenosný počítač. Výpočetní zařízení s instalovaným software komunikuje s ovládací jednotkou „Pilot Interface“, prostřednictvím bezdrátové komunikace, jakou je například Bluetooth® technologie. Komunikace mezi tímto výpočetním zařízením a ovládací jednotkou může být také realizována pomocí drátové komunikace. V grafickém uživatelském rozhraní aplikace jsou zobrazovány provozní stavy a údaje o systému elektropohonu vírníku. Software umožňuje ovládat elektromotor, regulátor, trakční baterii a jednotlivé prvky bezpečnostní výbavy, jež jsou součástí systému elektropohonu. Pokud nemá pilot ^k dispozici výpočetní zařízený připojitelné k ovládací jednotce, je ovládací jednotka vybavena hardwarovým rozhraním, které slouží k ovládání nezbytných funkcí a hlášení nezbytných informací pro bezpečný provoz vírníku. Mezi nezbytné funkce řadíme zejména* zapnutí a vypnutí celého systému pilotem pomocí přepínače, nastavení velikosti kroutícího momentu, ovládání dobíjení baterie během letu* zobrazování kontrolních hlášení o provozním stavu jednotlivých součástí systému i » · · · vírníku pomocí světelné kontrolky nebo ukazatele. Mezi přídavné informace se řadí teplota chladiče regulátoru. Tuto informaci pilot nepotřebuje znát, protože při možném přehřátí chladi^r^gulgtoru systém elektropohonu upozorní na tuto skutečnost pilota^ například kontro(^bezpečně vypne. Hardwarové rozhraní zahrnuje například přepínače a potenciometry, dále signálky a ručkové nebo digitální ukazatele.

Pro snadnou manipulaci vírníkem při pohybu po zemi je výhodné, když elektropohon tvoří jeden nebo více elektromotorů a alespoň jeden regulátor, trakční baterie a ovládací jednotka typu „Pilot Interface“. Trakční baterie poskytuje elektrickou energii regulátoru, který reguluje proudovou hustotu, která je identifikovatelná nebo měřitelná jako celkový elektrický proud, jenž teče daným vodičem do kteréhokoliv elektrického motoru. Výhodou je i to, že elektromotor je bezhlučný a je tedy velmi vhodný pro dopravu vírníku mezi obydlenou oblastí a oblastí vzletu a přistání vírníku.

Systém elektropohonu pro vírník je navržen jak pro stávající tříkolové podvozky, tak pro čtyřkolové podvozky vírníku. Vírník se čtyřkolovým podvozkem má většinou sedadla pro pasažéry uspořádaná vedle sebe. V přední části podvozku vírníku se pak nachází přední lehká řiditelná náprava se dvěma poháněnými koly podvozku. Pravé sedadlo je většinou sedadlem pilota a jsou na něm umístěny ovládací prvky pro let, levé sedadlo je v takovém případě sedadlo řidičej^a proto je vybaveno ovládacími prvky pro pohyb po zemi. Ovládací prvkyjro pohyb po zemi komunikují s pilotem|i zejména s elektropohonem přes regulátor^ájd/tatními prvky potřebnými pro pozemní pojezd.

Ovládací prvky pro let zahrnují zejména knipl a vestavěné letecké přístroje, které se nacházejí ve vírníku již před instalací elektropohonu pro vírník. Ovládací prvky pro pohyb po zemi zahrnují ovládací jednotku „Pilot Interface“ a hardware rozhrání definovlhé výše.

Každé kolo podvozku může být poháněno vlastním elektromotorem. Varianty provedení systému elektropohonu pro vírník tedy vznikají už tím, jaká kola podvozku se rozhodneme pohánět. Předkládané řešení systému elektropohonu pro vírník navrhuje všechny možné konfigurace pohánění kol podvozku pro tříkolové a čtyřkolové vírníky, které jsou přehledně znázorněny na výkresech.

Levostranné provedení je totožné s pravostranným provedením, protože je hnáno pouze jedno kolo podvozku. Taktéž je možné pohánět všechna kola podvozku.

*6*

Navýšením počtu elektromotorů roste počet regulátorů napájených z trakční baterie. Regulátor může být vícekanálový pro napojení více elektromotorů nebo může být v systému použito více jednokanálových regulátorů.

Takto navržený systém elektropohonu pro vírník zahrnuje nezávislý pohon pro pohyb ve vzduchu a nezávislý pohon pro pohyb pozemních komunikacích. Systém umožňuje uskutečnit pohyb vírníku i bez použití tlačné vrtule, čímž není okolí vystaveno nebezpečí úrazu*B^oto je možné takto navržený pohon pro vírník provozovat po veřejných pozemních komunikacích.

Objasnění u.

přehled obrázk-ů-ná vykresteeH

Vynález bude blíže objasněn pomocí výkresQ, na kterém obr. 1 schematicky znázorňuje systém elektropohonu pro vírník zahrnující elektromotor pohánějící přední kolo podvozku, který je umístěn mimo osu kola, obr. 2 schematicky znázorňuje systém elektropohonu pro vírník zahrnující elektromotor pohánějící zadní kolo podvozku, který je umístěn mimo osu kola, obr. 3 znázorňuje detail elektropohonu tvořeného elektromotorem^ upevněným na pomocné konstrukci^ a převody, obr. 4 znázorňuje detail krytu poháněného kola podvozku, obr. 5 znázorňuje souosé umístění elektromotoru v předním kole podvozku, obr. 6 znázorňuje souosé umístění elektromotoru v zadním kole podvozku, obr. 7 znázorňuje detail provedení elektromotoru, jenž je uspořádán na společné ose s kolem podvozku, obr. 8 znázorňuje kryt kola podvozku s elektromotorem na společné ose s kolem podvozku, na obr. 9 je znázorněn elektromotor, který je uspořádán v ráfku a na hřídeli předního kola podvozku, kde převod točivého momentu z elektromotoru na n—m pojezdové kolo je realizován pomocí planetové převodovky, obr. 10 znázorňuje elektromotor, který je uspořádán v ráfku zadního kqla ppdyozku, přičemž převod točivého momentu z elektromotoru na SHHI pojeza3$^řŠR?j^realizován pomocí planetové převodovky, obr. 11 znázorňuje detail uspořádání elektromotoru s planetovou převodovkou v ráfku kola podvozku, obr. 12 znázorňuje detail uspořádání planetové převodovky a elektromotoru v kole podvozku a obr. 13a znázorňuje blokové elektrické zapojení systému elektropohonu pro vírník s jednokanálovým regulátorent_e Obr. 13b znázorňuje blokové elektrické zapojení systému elektropohonu pro vírník s dvoukanálovým regulátorem^ obr. 13c znázorňuje blokové elektrické zapojení systému elektropohonu pro vírník se čtyřkanálovým regulátorem, obr. 13d znázorňuje • ·

-7* blokové elektrické zapojení systému elektropohonu pro vírník s obecným zapojením pro regulátory obr. 14 znázorňuje alternativy propojení^oháněnýčh>poje^ovýchg<ol s jedním jednokanálovým regulátoreny obr. 15 znázorňuje alternativy propojení <&oháněnýctapoieJíovvcftkol s dvojici jednokanálových regulátorůyobr. 16 znázorňuje alternativy propojení (jpoháněnýcKj poiejSovychV kol s jedním dvoukanálovým regulátoremyobr. 17 znázorňuje alternativy propojení^oh^ěnýclifcoiez<^vvclT^kol se čtyřmi jednokanálovými regulátoryy obr. 18 znázorňuje alternativy propojení ^^háněnýchj pojezdovýcMf kol se dvěma dvoukanálovými regulátoryy obr. 19 znázorňuje alternativy propojení^óháněnýctflpoje^ovýchlkol s jedním čtyřkanálovým regulátoremy obr. 20 znázorňuje varianty provedení(»^o^ně7)ýcí5poie^výcF^kol v systému elektropohonu pro vírník a obr. 21 znázorňuje přehled možných variant přenosu energie z elektromotoru na^oháněni^po^zdov^olo.

Vynález bude osvětlen v následujícím popisu na příkladném provedení systému elektropohonu pro vírník s odkazem na příslušné výkresy, yuvedených výkresech je vynález znázorněn na příkladném provedení elektropohonu pro pohánění pojezdových hnaných kol podvozku vírníku. Příklady uvedené v popisu přihlášky jsou ilustrativní.

Systém elektropohonu pro vírník 28 může být proveden ve třech variantách, které řeší, jak může být trakční energie z elektromotoru 1 na poháněné kolo 12 podvozku přenesena. Ve všech třech variantách systém elektropohonu vírníku 28 zahrnuje primární motor 7, který je spojen s tlačnou vrtulí 8 pro pohyb kupředu^a dále elektromotor 1 pro pohyb po pozemních komunikacích. Vírník 28 je taktéž opatřen bezpečnostními prvky pro pohyb na pozemních komunikacích.

Provedení elektropohonu pro vírník 28, kdy elektromotor IJe umístěn na předním nebo zadním kole 29 podvozku, je znázorněno na obr. 1 a obr. 2. Elektropohon pro vírník 28_wzahrnuje primární motor 7 mechanicky spojený s tlačnou vrtulí 8, jež zajišťuje vírníku 28 vzletovou rychlost,pále elektromotor 1 pro pohyb po zemi. Primární motor 7, zejména spalovací motor, je pomocí řemenice a hnacího řemene spojen s tlačnou vrtulí 8. Dále je do tělesa spalovacího motoru vestavěn alternátor 6, na který je připojena nabíječka 5. Nabíječka 5 je připojena k trakční baterii 3, kterou podle nastavení podmínek dobíjení dobíjí během letu. Alternátor 6 pro svůj pohon využívá energiiíprimárníhólspalovacíhólmotoru 7. Trakční baterie 3 je propojena s kontrolním • » · « systémem 4 trakční baterie 3, který zajišťuje bezpečnost jejího provozu. Trakční baterie 3 poskytuje elektrickou energii regulátoru 2, který reguluje proudovou hustotu, která je identifikovatelná/měřitelná jako celkový elektrický proud, jenž teče daným vodičem do elektrického motoru 1. Elektromotor 1 následně vyvíjí regulovaný kroutící moment na poháněné kolo 12 podvozku. Požadavek na kroutící moment definuje regulátoru 2 pilotj^pomocí ovládací jednotky 9 typu „Pilot Interface“. Vírníl^e dále opatřen osvětlením 10 a bezpečnostní prvky, které jsou povinné pro bezpečný pohyb po veřejných komunikacích, přičemž všechny tyto prvky jsou rovněž ovládány pomocí ovládací jednotky 9 typu „Pilot Interface“.

Provedení elektropohonu pro vírník 28, kdy je elektromotor 1 umístěn mimo poháněné kolo 12 podvozku, je znázorněný na obr. 2. Elektropohon v tomto provedení má elektromotor 1 mimo osu hřídele 19 poháněného kola 12. Točivý moment vytvářený elektromotorem 1 je přenášen pomocí řemene 14 a převodu, jenž tvoří malá a velká řemenice 17 a 16, kdejelká řemenjce 16 je uspořádaná na hřídeli 19 poháněného kola 12, zatímco mal^^^^H^MM^je upevněn^na hřídeli elektromotoru 1.

Detail uspořádaní elektromotoru 1 mimo poháněné kolo 12 podvozku^je znázorněn na obr. 3. V tomto provedení je elektromotor 1 umístěn mimo osu hřídele 19 poháněného kola 12 podvozku, které je upevněno ve vidlici 15. Elektromotor 1 je uložen v pomocné konstrukci 13, která je s vidlici 15 pevně spojená. Točivý moment je z elektromotoru 1 přenášen na|Ěohánene7B^z?o^ kolo 12 pomocí převodu a řemene 14, jak je popsáno v předcházejícím odstavci. V tomto uspořádání elektromotoru 1 je použit elektromotor s vyššími nominálními otáčkami, než jsou nominální otáčky poháněného kola 12 podvozku, přičemž pomocí převodu se otáčky na poháněné kolo l^podvozku redukují. Lze tedy říci, že během provozu se otáčkyelqktromotoru 1 pohybují například v rozmezí od 0 do ccq, 2500pt/min,«přičemž otáčRWnaného óojezdovéhg^kola 12 jsou v rozmezí od 0 do cca, 500ot/min, Tuto nesymetrii vyrovnává převodový poměr daný rozdílem poloměrů řemenic. Otáčky poháněného kolíbou definovány maximální rychlostí a jeho poloměrem. Otáčky motoru jsou určeny zhodnocením různých fyzikálních skutečností při výběru motoru.

% V

Je tak mozne v konečném důsledků ploužit elektromotorys nižší hmotností. Pro zvýšení aerodynamiky podvozku jsoďTffířié pojezdové kolo 12 podvozku i • 4

elektromotor 1 spolu s pomocnou konstrukcí 13 uloženy v krytu 18, jak je zobrazeno na obr. 4.

Další varianta systému elektropohonu pro vírník 28 s přímým náhonem, kdy elektromotor 1 je umístěn na předním nebo zadním poháněném pojezdovém kole 12, je zobrazena na obr. 5 a obr. 6^ tomto provedení je elektromotor 1 umístěn na hřídeli 19 poháněného kola 12 podvozku.

Detail konstrukce elektropohonu, kdy elektromotor 1, jenž pohání poháněné kolo 12 podvozku a je umístěn na společné ose hřídeli ^P1^ferazen na obr. 7 a obr. 8. V tomto provedení poháněné kolo 12 podvozku zahrnuje rotor 21, který je součástí náboje poháněného konSa stator 20, který je součástí ráfku 23 poháněného kola 12 podvozku. Takto provedený elektromotor 1 generuje kroutící moment a pohybuje ráfkem 23. Uspořádání elektromotoru 1 na ose hřídeli 19 poháněného kola 12 podvozk převod 1:1. Pro zvýšení aerodynamiky podvozku j# Inané pojezdfi^f podvozku i elektromotor 1 opatřen^krytem 18, jak je zobrazeno na obr. 8.

Další varianta elektropohonu pro vírník 28, kde elektromotor 1 je umístěn na předním nebo zadním poháněném kole 12 podvozku s přímým náhonenye zobrazena na obr. 9 a obr. 10. V tomto provedení elektropohonu zahrnuje poháněné kolo 12 podvozku rotor 21, který je součástí náboje poháněného kola 1^a stator 20, který je součástí ráfku 23 poháněného kola 12 podvozku. Elektromotor^jeyp umístěn na ose hřídele 19 poháněného kola 12 podvozku. Přenos točivého momentu na poháněné kolo 12 podvozku je zrealizován pomocí planetové převodovky 22. Planetová převodovka 22 zajišťuje definovaný převodový poměr „do pomala“. V tomto provedení je použit elektromotor 1 s vyššími otáčkami, než jsou otáčky poháněného kola 12 podvozku, přičemž převodem „do pomala“ se otáčky na poháněné kolo 12 podvozku redukují. Je tak možné použít elektromotor 1 s nižší hmotností.

Pokud bude elektromotoiyfodávat stejný výkon ve vyšších otáčkách, jeho hmotnost bude nižší, protože budou menší rozměry většiny jeho součástí, např. rotoru, hřídele,

skříně apod. Výsledná řešení vysokootáčkových motorů dosahují oproti řešení přímého náhonu nižší hmotnosti i po započtení hmotnosti redukující planetové převodovky.

φ · · ·

-10Detail konstrukce elektropohonu, kdy elektromotor 1.40 pohání poháněné kolo 12 podvozku a je umístěn na společné ose hřídeli 19, je zobrazen na obr. 11. V tomto provedení poháněné kolo 12 podvozku zahrnuje ráfek 23 s pneumatikou 24. Uvnitř náboje poháněného kola 12 podvozku je uspořádána planetová převodovka 22 a elektromotor 1. Elektromotor 1 generuje kroutící moment, který uvádí do pohybu planetovou převodovkou 22, jež zvyšuje převodový stupeň mezi elektromotorem 1 a ráfkem 23 poháněného kola 12 podvozku. Elektropohon dále obsahuje senzory teploty a otáček, které komunikují s regulátorem 2, jenž vyhodnocuje data a upravuje hustotou elektrického proudu, která je identifikovatelná/měřiteln^jako celkový elektrický proud, jenž teče danými vodiči z trakční baterie 3 do elektromotoru 1..

Uspořádání planetové převodovky 22 spolu s poháněným kolem 12 podvozku je znázorněno na obr. 12. Poháněné kolo 12 podvozku tvoří ráfek 23 opatřený pneumatikou 24. Ráfek 23 je pevně a otočně spojen s vidlicí 15. Elektromotor 1, zahrnující stator 20 a rotor 21 je otočné uspořádán v náboji poháněného kola 12 podvozku. Planetovou převodovku 22 tvoří centrální kolo 25 upevněné na náboji, který je uložen na hřídeli 19. Centrální kolo 25 je v záběru se satelity 27. Tyto satelity 27 jsou dále v záběru s korunovým kolem 26 uspořádaným na ráfku 23. Elektromotor 1 má rotor 21 pevně spojen s centrálním kolem 25.

Pro všechny varianty uspořádání systému elektropohonu pro vírník 28 1, jenž je umístěn na poháněných kolech 12 podvozku, a navrženy stejně. Jednotlivé varianty provedení umožňují napájecí j^dn^^>, nebo všech poje pohonu poj íektromotor další komponenty systému elektropohonu pro vírník li

vírníku. Pro tyto varianty je potřeba zvolit vhodné zapojení regulátorů 2.

Na obr. 13d je znázorněno obecné zapojení regulátorů 2 v systému elektropohonu pro vírníŘ^přičemž na obr. 13a je znázorněno zapojení jednokanálového regulátoru 2 v systému elektropohonu pro vírníKpro pohánění jednoho pojezdového kola 12. Na obr. 13b je znázorněno zapojení dvoukanálového regulátoru 2 v systému elektropohonu pro vírníl^ro pohánění dvou pojezdových kol 12. Na obr. 13c je znázorněno zapojení čtyřkanálového regulátoru 2 v systému elektropohonu pro vírník t pro pohánění čtyř pojezdových kol 12.

Na obr. 14 jsou znázorněny možné varianty ovládání jednoho pojezdového kola 12 pomocí jednoho jednokanálového regulátoru 2. Obr. 15 znázorňuje možné varianty • · · ·

ovládání dvou pojezdových kol 12 pomocí dvou jednokanálových regulátorů 2. Obr. 16 znázorňuje možné varianty ovládání dvou pojezdových kol 12 pomocí jednoho dvoukanálového regulátorů 2. Obr. 17 znázorňuje možné varianty ovládání čtyř pojezdových kol 12 pomocí čtyř jednokanálových regulátorů 2. Obr. 18 znázorňuje možné varianty ovládání čtyř pojezdových kol 12 pomocí dvou dvoukanálových regulátorů 2 a obr. 19 znázorňuje možné varianty ovládání čtyř pojezdových kol 12 pomocí jednoho čtyřkanálového regulátorů 2. Na obr 20 jsou znázorněny varianty jednotlivých^j&oháněnych ^pjezdovýčt^kol 12 u tříkolového a čtyřkolového vímíkuj^L Přehled variant přenosu elektrické energie z elektromotoru 1_na ffcháněňlfooi^dové^ kolo 12, podle typu provedení elektromotonKje znázorněno na obr. 21.

Systém elektropohonu pro vírníkypodle předkládaného řešení umožňuje provádět nejméně dvě funkce, tzv. diskontinuální nebo částečně kontinuální provoz.

Diskontinuální provoz využívá pro napájení elektromotoru 1 pouze energii uloženou v trakční baterii 3, která je schopná uchovat a předat energii v řádu jednotek kilowatthodin, přičemž primární motor 7 nemusí být v činnosti. Doba provozu je limitována množstvím energie uložené v trakční baterii 3 a stylem jízdy. Trakční baterie 3 je dobíjena během letu a primární motor 7 je v činnosti, přičemž jeho alternátor 6 poskytuje elektrickou energii pro nabíječku 5, která trakční baterii 3 dobíjí v součinnosti s kontrolním systémerr^ftateriem^

V tomto pojetí vynálezu kontinuální provozy využívá pro napájení elektromotoru 1. z větší části energii produkovanou v reálném čase pomocí primárního motoru 7 jenž je s alternátorem 6 propojeny který je výkonově dimenzován shodně jako fgKK/KBI Λ^Ο’^τηοίοΓ 1. Během kontinuálního provozu není potřeba využívání trakční baterie 3. Doba provozu není limitována, elektropohon je schopen pracovat po dobu, po kterou dokáže primární motor 7 běžet v chodu. Systém pohonu pro vírník^Fkontinuálním provozu umožňuje legální pohyb po silnici, jenom když je tlačná vrtule 8 odpojena od primárního motoru Takové odpojení tlačné vrtule 8 od primárního motoru 7 lze realizovat prostřednictvím běžné odpojitelné spojky 30. Odpojitelná spojka 30 a její použití pro vzájemné spájení a odpojování mechanických součástek je běžně známé a proto není její detail zobrazen na výkresech.

Kontinuální a diskontinuální provoz umožňuje zapojení jednotlivých součástí elektropohonu pro vírníky podle předkládaného vynálezu, které je schematicky ·»··

·· • ·	·· «	• • ·	• ·	• · •	• •
• ·	• · ·		• ·	•	•
• ·	• · ·	*		•	•
• · • ·	• · • ·	• • · ·	• ··	• · ·	•

znázorněno na obr. 13a, obr. 13b, obr. 13c a obr. 13d. Primární motor 7, zejména spalovací motor, je mechanicky připojen na alternátor 6, který je dále elektricky propojen s nabíječkou 5. Nabíječka 5 je dále připojena na trakční baterii 3, kterou podle nastavení pilota dobíjí během letu s využitím energie primárního spalovacího motoru

7. Trakční baterie 3 je propojena s kontrolním systémerr^baterie^ který zajišťuje bezpečnost jejího provozu. Trakční baterie 3 je dále elektricky připojena na regulátor 2, který obousměrně komunikuje s ovládací jednotkou 9 typu „Pilot Interface“. Regulátor 2 je dále napojen na elektromotor 1 a reguluje jeho chod dle požadavků ovládací jednotky 9 typu „Pilot Interface“.

Průmyslová využitelnost

Technické řešení elektropohonu pro vírníky je určené pro legální pohyb vírníku po pozemních komunikacích.

• » » · • 13*

Seznam vztahových značek

- elektromotor

- regulátor

- trakční baterie

- kontrolní systém baterie

- nabíječka

- alternátor

- primární motor

- tlačná vrtule

- ovládací jednotka „Pilot Interface“

- osvětlení

- nosný rotor

- poháněné kolo podvozku

- pomocná konstrukce

- řemen

- vidlice

- velká řemenice

- malá řemenice

- kryt

19-hřídel

- stator motoru

- rotor motoru

- planetová převodovka

- ráfek

- pneumatika

- centrální kolo

- korunové kolo

- satelit

- vírník

- kolo podvozku

- odpojitelná spojka

Claims (7)

1. PATENTOVĚ NÁROKY

   1. Systém elektropohonu vírníku (^zahrnující nosný rotor (11) a primární motor (7) spojený s tlačnou vrtulí (8) pro pohyb ve vzduchu a elektromotor (1) pro pohyb po pozemních komunikacích, vyznačující se tím, že má primární motor (7) mechanickým převodem připojen na alternátor (6), který je připojen k nabíječe (5), jež je připojena ke trakční baterii (3), kde tato trakční baterie (3) je obousměrně propojena s kontrolním systémem (4) baterie, přičemž trakční baterie (3) je dále elektricky propojena s regulátorem (2) a ovládací jednotkou (9), zatímco regulátor (2) je dále propojen s elektromotorem (1), upevněným na poháněném kole (12) podvozku, které elektromotc^fJohání.
2. 2. Systém elektropohonu vírníku podle nároku 1^ vyznačující se tím, že primární motor (7) odpojitelnou spojkou (30) propojeni s tlačnou vrtuli (8).
3. 3. Systém elektropohonu vírníku podle nároku ^vyznačující se tím, že alternátor (6) shodně dimenzován s elektromotorem (1).

   má má že
4. 4. Systém elektropohonu vírníku podle nároku 1. vyznačující se tím, elektromotor (1) je uložen v pomocné konstrukci (13), která je s vidlicí (15) pevně spojená, přičemž elektromotor (1) je opatřen malou řemenicí (17) a spojen s poháněným kolem (12) podvozku prostřednictvím řemene (14) nebo řetězu.
5. 5. Systém elektropohonu vírníku podle nároku 1. vyznačující se tím, že elektromotor (1) je uspořádán souose v ráfku (23) poháněného kola (12) podvozku, přičemž v ráfku (23) je dále uspořádána planetová převodovka (22).
6. 6. Systém elektropohonu vígi'^u podle nároku 1 nebo 4 nebo 5 vyznačující se

   Λ tím, že elektromotor ( é kolo (12) jsou uloženy v krytu (18).
7. 7. Systém elektropohonu vírníku podle nároku 1 vyznačující se tím, že ovládací jednotka (9) je vybavena technologií bezdrátové komunikace WiFi anebo Bluetooth®, přičemž tyto technologie je možné kombinovat.