4

Обоснования необходимости патентных исследований.

В качестве объекта усовершенствования легкового транспорта и увеличения его экологичности выбираем электромобиль. Выявить прогрессивные технические решения, которые могут лечь в основу усовершенствованного объекта, можно в результате патентного исследования достигнутого уровня вида техники, как в повседневной жизни, так и на различных производствах.

Использовать усовершенствованный объект техники возможно только в том случае, если доказана его патентная чистота по отношению к другим техническим решениям того же назначения как в РФ, так и в других странах, где предполагается его использование. Установить, обладает ли усовершенствованный объект патентной чистотой, можно в результате его патентной экспертизы.

Для решения этих задач проведем исследования достигнутого уровня вида техник (указывают вид техники) в соответствии ГОСТа Р 15.011 – 96 и экспертизу патентоспособности усовершенствованного объекта техники.

Электромобиль — автомобиль, приводимый в движение одним или несколькими электродвигателями с питанием от автономного источника электроэнергии (аккумуляторов, топливных элементов и т. п.), а не двигателем внутреннего сгорания.

Конструкция электромобиля, в отличие от авто с двигателями внутреннего сгорания, немного проще, но она более надежна, ведь в ней минимальное количество подвижных деталей и узлов. В электромобиле главными конструктивными составляющими являются: трансмиссия, качественный аккумулятор, специальное бортовое зарядное устройство, электронная система управления и т. д. Для того чтобы обеспечить питание главного тягового электродвигателя, в автомобиле установлена мощная тяговая аккумуляторная батарея. На электромобили устанавливают литий-ионную батарею, которая состоит из нескольких модулей, соединенных между собой. Выдаваемый ток такой батареи составляет порядка 300 Вт постоянного тока, а ее емкость полностью соответствует мощности электродвигателя.

Тяговый двигатель – это несколько трехфазных асинхронных либо синхронных электрических машин, работающих от переменного тока. Их мощность начинается от 15 кВт. Максимальная мощность может быть более 200 кВт. Если сравнивать электродвигатель с двигателем внутреннего сгорания (ДВС), то эффективность первого по отношению к последнему составляет 90%:25%. Кроме того, у электродвигателя существует ряд других преимуществ, которые также очень важны и востребованы, а именно:

— максимального крутящего момента можно добиться при любой скорости;

— конструкция достаточно проста и нет необходимости в дополнительном охлаждении;

— может работать и в режиме генератора.

В недалеком будущем электромобили смогут полностью заменить автомобили с ДВС. Актуальность электромобилей состоит в том, что атмосфера становится все более загрязненной, поэтому нужно бороться с вредными выбросами двигателей внутреннего сгорания.

Исследование достигнутого уровня вида техники

В начале 90-х годов штат Калифорния был одним из самых загазованных регионов США. Поэтому Калифорнийским Комитетом Воздушных Ресурсов (CARB) было принято решение — в 1998 году 2 % продаваемых в Калифорнии автомобилей не должны производить выхлопов, а к 2003 году — 10 %. На данный момент самыми крупными рынками электромобилей являются такие ведущие страны как США, Япония, а также ряд европейских стран.

Хотя автомобили с ДВС и электродвигателем похожи, их эксплуатация значительно различается. Именно она препятствует полномасштабному выпуску таких автомобилей.

Преимущества

• Тяговые электродвигатели (ТЭД) имеют КПД до 90-95

• Более высокая экологичность

• Простота конструкции

• ТЭД динамически уравновешен

• Меньший шум

• Высокая плавность хода

• Простота техобслуживания

• Низкая пожаро- и взрывоопасность при аварии.

• Возможность подзарядки от бытовой электрической сети

• Возможность подзарядки аккумуляторов от энергии солнца

Недостатки

• Проблемой является производство и утилизация аккумуляторов

• Для массового применения электромобилей требуется создание соответствующей инфраструктуры

• При массовой зарядке электромобилей от бытовой сети возрастают перегрузки электрических сетей

• Длительное время зарядки аккумуляторов

• Малый пробег большинства электромобилей на одной зарядке

• Высокая стоимость литиевых батарей

• Зависимость емкости аккумулятора от режима разряда

Отталкивает длительное время зарядки аккумулятора и не самая лучшая автономность. Производство литий-ионных аккумуляторов дорогостоящее, а срок их службы не превышает 7 лет. Плюсом электрического автомобиля является более низкая стоимость его содержания. Если говорить об эксплуатации, то наиболее выгодно она в странах, где процесс производства электроэнергии мало зависит от топлива.

Составление регламента патентно-информационного поиска

        

        Рис. 1. Схема устройства советского электромобиля НИИАТ (Государственный научно-исследовательский институт автомобильного транспорта): 1 — акселератор; 2 — включатель; 3 — розеткадля подзарядки; 4 — служебный аккумулятор; 5 — тяговый электродвигатель; 6 — редуктор трансмиссии; 7— контейнеры с тяговой батареей аккумуляторов (заливкой показаны используемые серийные агрегаты).

Классификация по МПК

Раздел B РАЗЛИЧНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ; ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ

B60 Транспортные средства (общие вопросы)

B60L Электрооборудование транспортных средств с электротягой; магнитные подвески или левитационные устройства для транспортных средств; электродинамические тормозные системы для транспортных средств вообще

B60L 11/00 Электрические тяговые системы транспортных средств с питанием от собственных источников энергоснабжения

B60L 11/12 ..с дополнительными источниками энергоснабжения, например аккумуляторами 

Классификация по УДК

6-Прикладные науки. Медицина. Техника

62- Техника в целом. Инженерное дело

629- Техника средств транспорта

629.1- Техника наземных и водных средств транспорта

629.11- (Наземные средства транспорта (кроме рельсовых)

629.113- Автомобили. Автомобилестроение

Ретроспективность (глубину) поиска устанавливаем в 20 лет, полагая, что наиболее прогрессивное техническое решение содержится в изобретениях, сделанных за последние десятилетия.

Регламент патентно-информационного поиска

Таблица 1

Предмет поиска (объект исследования, его составные части)	Классифика-ционные рубрики: МПК(МКИ,) УДК, НКИ	Страна поиска	Ретро- спектив-ность	Наименование информационной базы (фонда)
1	2	3	4	5
Электромобиль	МПК B60L11/12 629.113	Россия США Япония Германия	20	Открытые базы данных ФИПС и реферативные журналы