Неизвестный патент Николы Тесла и его 10 необычных предсказаний

Американский инженер Мэттью Шройер обнаружил чертежи 1898 года всемирно известного изобретателя Николы Тесла. Более 100 лет назад сербский гений предлагал создать беспилотный летательный аппарат разрушительной силы, который смог бы уничтожить все живое в радиусе нескольких километров.

По мнению Николы Тесла, его разработку могли бы использовать военные, например, для доставки груза в труднодоступные места или для уничтожения наземных целей в случае войны.

«Целью моего изобретения является достижение максимальной эффективности в военном деле. Благодаря безграничной разрушительной силе оно (изобретение) принесёт и установит перманентный мир среди народов», — цитирует Теслу обнаруживший его патент технолог.

.@AthertonKD on drones when the mysterious propagations through air had yet to be called «radio waves» https://t.co/kQFk21QLxl

— Matthew Schroyer (@MattSchroyer) August 20, 2016

Патент известного ученого за 1898 год под названием «Описание метода работы и действия контролирующего механизма судов и двигающихся экипажей» был найден в архивах патентного бюро США. Изобретение Теслы не нуждалось в проводах и кабелях и должно было перемещаться с помощью радиоволн, которые в конце XIX века только начинали использоваться для коммуникации.

При жизни Николы Тесла его идеи создания военного беспилотного аппарата так и не были реализованы. Однако сегодня подобные изобретения уже существуют и стоят на вооружении многих армий мира. Хотя современные беспилотники созданы не по чертежам Теслы, великий гений явно предсказал их появление.

Предлагаем вспомнить 10 необычных предсказаний выдающегося ученого Николы Тесла, которые уже сбылись или близки к осуществлению.

1. Смартфон

Никола Тесла предрек появление карманных устройств со встроенной фото-видео камерой, которые должны будут работать по беспроводной связи.

В 1926 году знаменитый физик дал интервью одному из журналистов издания Collier’s. Тесла говорил:

Мы сможем общаться друг с другом независимо от расстояния. Мы будем слышать и видеть друг друга, а качество связи будет таким, как будто мы находимся совсем рядом. Расстояние не будет преградой. В отличие от телефонов, которыми мы пользуемся сейчас, устройство будущего можно будет носить с собой, положив в карман жилета.

2. Интернет и WI-FI

Никола Тесла был одержим созданием беспроводных технологий. Он прекрасно понимал, как эти технологии будут работать, и для чего они будут нужны в будущем.

Устройство будущего будет работать без каких-либо проводов и передавать данные по радиоканалам. Например, домохозяйка не выходя из дома сможет получить ежедневную газету, которая будет напечатана по беспроводной сети на каком-нибудь устройстве.

3. Автопилот и самоуправляемые автомобили

Никола Тесла предполагал, что в будущем автомобили будут иметь функцию автопилота и управляться специальной программой без участия человека. Потребовалось 118 лет, чтобы воплотить идеи великого изобретателя в жизнь. Сделал это Илон Маск — миллиардер и основатель компании «Tesla Motors».

В 1898 году я предложил представителям крупного производственного концерна проект по организации автомобильной перевозки, которая управлялась бы без участия человека и могла бы выполнять все необходимые операции по обеспечению безопасности во время движения.

4. Беспроводная передача энергии

Никола Тесла большую часть своей жизни занимался исследованием беспроводной передачи электроэнергии на большие расстояния.

Вот как он описал свою идею в 1926 году в одном из интервью:

Когда беспроводная передача энергии будет коммерциализирована, произойдет революция. Мы уже передавали кинофильмы по беспроводной связи на короткие расстояния. Но в будущем расстояние будет не ограничено. Изображения уже сейчас передают по проводам с помощью телеграфа. Когда беспроводная передача энергии станет массовой, все эти методы покажутся такими же примитивными, как паровой локомотив по сравнению с электропоездом.

Изобретатель хотел добиться такого успеха с помощью генератора электроэнергии, который мог бы передавать электричество на большие расстояния беспроводным путем.

Тесла описывал свой проект так:

Мой генератор будет иметь простейший вид: много стали, меди и алюминия. Состоять он будет из двух частей — неподвижной и вращающейся, в этой последней части я планирую производить электричество и передавать его на расстояния с помощью переменного тока.

Однако работы по созданию генератора перестали финансироваться, после чего ученый закрыл лабораторию, и проект остался незавершенным. Знаменитая башня «Ворденклифф», в которой Тесла ставил свои эксперименты и которая была построена специальным образом, позволяющим изобретателю использовать природные частоты для передачи данных, в 1917 году была взорвана властями США. Политики посчитали, что немецкие шпионы используют объект в своих целях.

Сегодня мы вновь пытаемся реализовать этот проект, но пока безуспешно.

 

5. Самолеты, которым не нужно топливо

Эта идея связана со способом беспроводной передачи энергии на большие расстояния.

Пожалуй, самое ценное применение беспроводной энергии будет связано с движением самолетов, которые будут летать без топлива и без участия людей. Мы будем летать из Нью-Йорка в Европу всего за пару часов.
Международные границы будут не нужны, начнется гармонизация и унификация всех рас, населяющих земной шар. Свободный доступ к беспроводным технологиям позволит людям достичь взаимопонимания и общаться более эффективно.

6. Луч смерти (лазер) / взаимное уничтожение

В последние годы своей жизни Никола Тесла работал над созданием мощнейшего оружия — невидимого луча смерти, который, по его мнению, мог закончить все военные конфликты в один момент. Это оружие могло бы уничтожить все живое в радиусе нескольких сотен километров. Если каждая из воюющих сторон имела бы на вооружении луч смерти, то войны стали бы бессмысленными. Несмотря на то, что луч в описанном виде никогда не был построен (после смерти Тесла чертежи разрабатываемого им оружия куда-то исчезли), идея взаимного уничтожения, стала краеугольным камнем холодной войны, так как противоборствующие стороны, имеющие в своем военном арсенале ядерное оружие (в котором, по сути, были заключены те самые лучи смерти), не посмели напасть друг на друга.

7. Фотоаппарат для мыслей

В 1933 году Никола Тесла в одном из интервью поделился своей идеей создания устройства для фотографирования мыслей. Звучит безумно?

В 1893 году я занимался некоторыми исследованиями, которые помогли мне понять, что определенный образ, сформированный в мыслях, может создавать некое изображение на сетчатке глаза. Это привело меня к идее телевидения, о которой я тогда объявил. Моя идея заключалась в том, что нужно создать искусственную сетчатку, на которой будет отображаться образ увиденного объекта. Это должно быть похоже на шахматную доску и оптический нерв.

Похоже, Никола Тесла имел ввиду телевизор, который сегодня работает по схожему принципу.

8. Летающие машины

Многие изобретатели видели в будущем появление автомобилей, которые могли бы летать по воздуху. Никола Тесла не был исключением.

Я уверен, что в будущем появятся летательные аппараты, которые будут развивать скорость, превышающую максимальную скорость автомобиля в несколько раз. Я предполагаю, что мистер Форд добьется больших успехов в этом направлении. Если осуществить эту задумку, проблемы с парковками будут решены.

9. Дистанционное управление

В 1898 году на выставке в Нью-Йорке Никола Тесла показал публике дистанционно управляемый катер. Его игрушечная лодка, длиной чуть более метра, с маленькими антеннами на борту проплыла вокруг бассейна без усилия человека. Это воспринималось зрителями как магия. Военные увидели в изобретении Тесла будущую торпеду, хотя сам электротехник планировал использовать дистанционное управление в совершенно других целях. Сегодня в наших домах есть десятки устройств, управляемых специальными пультами. Все это заслуги Николы Тесла.

10. Сильные женщины

Кроме техники, величайший изобретатель всех времен Никола Тесла хорошо разбирался и в психологии представительниц «слабого пола». Он представил мир, в котором женщина будет играть главенствующую роль.

Женщины добьются равенства, а затем и главенства не благодаря примитивной физической имитации мужчин, но благодаря пробуждению интеллекта. С самого начала истории подчиненность женщин приводила к частичной атрофии умственных качеств, которыми, как мы теперь знаем, женский пол наделен не в меньшей степени, чем мужской.

Никола Тесла (1856 — 1943) — инженер, физик, электротехник и изобретатель, получивший за свою жизнь около 300 патентов. В мире науки Тесла стал известен благодаря вкладу, который он внес в разработку устройств, работающих на переменном токе. В честь изобретателя даже названа автомобильная компания, выпускающая электромобили.

Нашли ошибку? Пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Об одном патенте Tesla Motors / Habr

В недавнем обсуждении в очередной раз всплыла тема щедрости Илона Маска в виде безвозмездной (т.е. даром) раздачи патентов. Так же в очередной раз всплыли и сомнения в этой щедрости. Ради корректировки и поддержания объективной картины мира нужно не только читать многомегабайтные цепочки комментариев на Хабре, но и изредка заглядывать в первоисточники.

Первоисточник этот US 2014/0152260 RESPONSE TO DETECTION OF AN OVERDISCHARGE EVENT IN A SERIES CONNECTED BATTERY ELEMENT — A system and method for identifying and responding to exceptional charge events of series-connected energy storage elements ( www.patentsencyclopedia.com/app/20140152260 ).

«Реакция на событие переразряда последовательно соединённого элемента батареи — Система и метод определения и реакции на исключительные события при заряде последовательно соединённых элементов»

Хочу поблагодарить Belking за ссылку на список патентов ( www.patentsencyclopedia.com/assignee/tesla-motors-inc ). Сам я ни за что не пошёл бы их искать.

Для чтения был выбран один патент методом «на что глаз упадёт». Мне показалось интересным, что можно нового придумать в ответ на обнаружение переразряда кроме очевидных сигнализации и ограничения (отключения) нагрузки.

Суть начинается с абзаца [0076]. А пока…

Вводная часть

Первое что бросается в глаза — большое количество «воды» в начале. Патент обильно, но не очень подробно описывает базовые вещи в устройстве аккумуляторных батарей. Последовательное и параллельное соединение элементов. Существование и назначение систем контроля батарей (BMS). Возможность разбалансировки и необходимость поэлементного контроля. Эта информация, хотя и является полезной для начинающего аккумуляторщика, но не является сколь нибудь новой. Достаточно провести немного времени в среде самодельщиков. endless-sphere.com/forums, electrotransport.ru/ussr/index.php (Осторожно! В таких местах встречаются сомнительные личности с альтернативной физикой) или electricvogue.blogspot.com (на мой взгляд прекрасный проект). Все три ссылки значительно старше чем рассматриваемый патент (2014-06-05).

Детальность изложения можно оценить по FIG.1 (КДПВ) — Система хранения энергии.

Второе поверхностное наблюдение — очень много «or» (или) в тексте. Почти каждое утверждение сопровождается списком из потенциальных объектов или способов применения: или стационарно, или в движении в автомобиле, или в стоящем автомобиле, или в тормозящем автомобиле, или в солнечной установке, или в солнечной установке в электромобиле (тут передразниваю и преувеличиваю, но не сильно). С концептуальной точки зрения мне это кажется нарушением инкапсуляции. Аккумулятор должен хранить энергию, а не размышлять над её применением. С физической точки зрения BMS так же (в большинстве случаев) безразлично, что находится вокруг.

Эти две особенности порождены скорее всего патентным законодательством и к делу отношения не имеют. Далее следует краткий пересказ с комментариями заметных частей патента, но большая часть не имеет отношения к названию патента.

По всей видимости текст патента является общим для группы, на что намекает существование патента US 2014/0152259 RESPONSE TO DETECTION OF AN OVERCHARGE EVENT IN A SERIES CONNECTED BATTERY ELEMENT, который отличается одним предлогом в названии и младшим разрядом номера от рассматриваемого.

Абзац [0035] содержит первое утверждение близкое к сути. Предлагается отключать зарядное устройство при обнаружении перезаряда. Инновационно! Это был сарказм. Возможно это даже был сарказм авторов патента, а не мой.

Абзац [0038] содержит интересную информацию. Согласно ему перезаряженный (120%) литиевый аккумулятор испытывает резкое падение напряжения, что можно использовать для обнаружения разбалансировки в последовательных сборках, не прибегая к поэлементному измерению. Есть небольшой недостаток — срабатывание при 120% заряда позволяют определить повреждение элемента, но не позволяет его предотвратить.

Иллюстрации приведены на FIG.2 — Зависимость напряжения на элементе от степени заряда

и на FIG.3 — Производная от предыдущего.

Сам метод не является новым — это стандартный метод прекращения быстрой зарядки никель-кадмиевых аккумуляторов (в отличие от Li-Ion, Ni-Cd не получает существенного ущерба при перезаряде). Упоминается в заметке AN64 ( www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/an64f.pdf ) 1996-го года.

Новым (для меня) здесь является использование его применительно к Li-Ion. Но не факт, что это является новым для людей ближе знакомых с темой. В любом случае — это не является темой патента.

Абзац [0039] утверждает, что аналогичный метод применим и при переразряде, но соответствующий участок отсутствует на FIG.2 и FIG.3. Отсутствие этих данных прямо указывается в абзаце. Здесь наблюдается лёгкая халтура в оформлении или попытка скрыть интересную (уникальную?) информацию.

Абзацы [0051..0057] описывают возможность калибровки (или самокалибровки) BMS на основе измерений параметров контролируемой батареи. И в общих чертах описывают возможность применения статистических методов для оценки состояния. Полезных на практике подробностей нет.

Абзац [0059] содержит «неожиданное» утверждение — BMS может реагировать на обнаруженные события. И что ещё более неожиданно — она может по разному реагировать на события перезаряда и переразряда. Понимаю — иногда очевидные утверждения необходимы для обеспечения связности текста, но не могу удержатся и не съязвить.

Абзац [0062] повторно предлагает отключать зарядное устройство при перезаряде. Повторю: это инновационно. Да, как и в прошлый раз, это сарказм.

Абзац [0063] предлагает зажигать аварийную лампочку.

Абзац [0064] предлагает блокировать зарядку до вмешательства сервисной службы. «Новизна» предложения подчёркивается «привычкой» ноутбучных аккумуляторов пережигать одноразовый управляемый предохранитель при перенапряжении. Такая функциональность предусмотрена в контроллере BQ29312 www.ti.com/lit/ds/symlink/bq29312.pdf (2003 год).

Абзац [0065] предлагает «спустить» (bleed) перезаряженный элемент. Основной перевод предложенный translate.google.com — кровоточить. Данный метод является фундаментальным принципом работы большинства балансировщиков литиевых аккумуляторов (ввиду простоты реализации). Используется вышеупомянутой BQ29312 (2003 год) и сотнями самоделок по всему миру.

Абзацы [0066] и [0067] предлагают корректировать текущее состояние батареи (State-Of-Charge) и пороги обнаружения заряда. У владельцев ноутбуков эта процедура обычно называется «калибровка контроллера батареи».

Абзац [0068] предлагает записывать обнаруженное в журнал.

Абзац [0069] действительно меня удивил. BMS должна заняться самообманом и подстроить коэффициенты преобразования таким образом, чтобы сделать аномалии незаметными. Абсурдность предложения заставляет меня думать, что я что-то не так понял.

Абзац [0070] предлагает активировать систему охлаждения в ответ на перезаряд.

Абзац [0073] предлагает использовать обнаружение событий перезаряда как резервный метод контроля при отказе прямого измерения напряжения на элементе. Указывается, что в противном случае может быть полностью заблокирована возможность движения электромобиля. Попытка запатентовать переход на резервную систему?

Здесь, на конец (в прямом и переносном смысле) начинается заявленное в названии содержимое.

Реакции на событие переразряда

Абзац [0076] предлагает блокировать разряженный аккумулятор до вмешательства сервисной службы аналогично [0064]. Как выше упоминалось — это распространённое поведение ноутбучных аккумуляторов, что позволяет оценить этот пункт как «патентование колеса».

Абзац [0077] и [0078] аналогично [0066] и [0067] предлагают автокалибровку. «Патентование колеса».

Абзац [0079] снова предлагает записывать в журнал. «Патентование колеса».

Абзац [0080] аналогично [0069] предлагает BMS заняться самообманом.

Абзац [0081] аналогично [0073] предлагает использовать разные методы для взаимного резервирования. «Патентование колеса».

Абзац [0082]. Вот оно! Предложение ограничивать разряд при обнаружении переразряда. Здесь можно только сделать вывод, что инженеры в Tesla иногда поступают логично. Это радует.

Далее следуют предложения по реализации вышеуказанных «алгоритмов».

Абзац [0083] предлагает использовать «вычислительную систему, которая имеет память и процессор».

На FIG.6 изображена программа, исполняемая «вычислительной системой».

Итог

Если коротко то TESLA MOTORS, INC. успешно запатентовала ограничение нагрузки при переразряде аккумулятора.

Чтение данного документа заставило меня вновь вспомнить не столько о щедрости Маска (в конце концов дарёному коню в зубы не смотрят) сколько о бессмысленности патентной системы. Если за этим патентом и скрываются ценные исследования/конструкции, то они недоступны для повторения.

Хм. Аварийную лампочку при переразряде забыли. Самому запатентовать, что ли?

Патент Тесла 685,957 — Бред сумасшедшего. — LiveJournal

http://nz-rap.narod.ru/Teslapatent/US_685957.pdf
перевод:
united states patent office.
Аппарат для утилизации радиантной энергии.
Патент №. 685,957, 5 Ноября, 1901 года. Заявка заполнена 21 марта 1901 года, №52,153.

Всем кого это может касаться:
Да будет известно, что Я, nikola tesla, житель США, изобрел совершенно новое и полезное усовершенствование в аппарате дя утилизации радиантной энергии, на которое написана эта заявка совместно с рисунками, составляющими одно целое.
Хорошо известно что определенного вида радиация— такие как те из ультра-фиолетовый свет, катодный, рентгеновские лучи, или аналогично обладающие свойством зарядки и разрядки проводников электричества, разрядка будет очень заметна когда проводник на который лучи попадают негативно заряжен. Эти излучающие дуговые разряды обычно рассмотренные являются эфирными колебаниями сверх малых длин волн, и в толковании указанного феномена это было предположено некоторыми авторитетами что они ионизируют или приводят в состояние проводимости атмосферу через которую они распространяются. Мои собственные эксперименты и наблюдения, однако, привели меня к выводам более согласно с теорией прежде выдвинутой мной что источники такой радиантной энергии выделяют с большой скоростью отдельные частицы материи которые сильно наэлектролизированы, таким образом способны заряжать электрический проводник, или, даже если не так, могут с любой скоростью разряжать электрифицированный проводник либо путем увода самими его заряда или другим способом.
Моя настоящая заявка базируется на открытии которое я сделал что когда лучи или излучения выше указанного вида допущены к падению на изолированное проводящее тело подсоединенное к одному из выводов конденсатора в то время как другой вывод его сделан путем независимых средств получать или удалять электричество ток течет в конденсатор так долго как изолирующее тело подвергается действию лучей, и при условиях в дальнейшем предусмотренных неопределенное (бесконечное) аккумулирование электроэнергии в конденсаторе имеет место. Эта энергия после соответствующего временного интервала, в течении которого допускаются к воздействию, может выявить себя в мощном разряде, который может быть утилизирован для задействования или контролирования механических или электрических приборов или становится полезным многими другими путями.
В применении моего открытия Я предусматриваю конденсатор, желательно значительной электростатической емкости, и подсоединяю один из его выводов к изолированной металлической плоскости и другому проводящему телу подверженному воздействию лучей или потокам радиантной материи. Это есть очень важно, особенно ввиду факта что электрическая энергия главным образом доставляется с очень медленной скоростью к конденсатору, конструировать последний с наибольшей тщательностью. Я использую, по предпочтению, лучшее качество слюду как диэлектрика, принимая каждую возможную предосторожность в изолировании арматуры, так что инструмент может выдержать большие электрические напряжения без утечки и может не оставить заметного электричества (электрического заряда) когда разряжается мгновенно. На практике я обнаружил что лучшие результаты наблюдаются с конденсатором созданным по способу описанному в патенте данном мне 23 Февраля 1897 года, No. 577,671. Очевидно выше указанные предосторожности должны быть более досконально изучены более медленная скорость зарядки и меньшие интервалы времени в течении которых энергия допускается к аккумулированию в конденсаторе. Изолированная плоскость или проводящее тело должны быть как можно больше по площади поверхности как возможно к лучам или потокам материи, Я обнаружил что количество энергии переданной к ней за единицу времени при других идентичных условиях пропорционально облучаемой площади поверхности, или около того. Кроме того, поверхность должна быть чистой и желательно высоко отполированной или амальгамированной (соединять с ртутью). Второй вывод или арматура конденсатора может быть подсоединен к одному из полюсов батареи или другого источника электричества или к любому проводящему телу или объекту с любым из таких свойств или так приспособленного чтобы посредством его вырабатывать электричество требуемого знака поступало к выводу. Простой путь снабжения положительным или отрицательным электричеством вывода является подсоединение его также к изолированному проводнику поддерживаемому на определенной высоте в атмосфере или по отношению к заземленному проводнику, предшествующий, как хорошо известно, поставляет позитивное и последний негативное электричество. Как лучи или предполагаемые потоки материи обычно передают позитивный заряд к первому выводу конденсатора, который подсоединен к плоскости или проводнику выше упомянутому, Я обычно подсоединяю второй терминал конденсатора к земле, это будет лучше всего подходящий способ получения негативного электричества, распределяя с необходимостью от производства искусственным источником. Надлежащим образом утилизируя для любой полезной цели энергию аккумулированную в конденсаторе, Я кроме того подсоединяю к его выводам цепь включающую прибор или аппарат который желается задействовать и другой инструмент или прибор для переменного замыкания и размыкания цепи. Этот последний может быть любой формы контролера цепи, с фиксированными или подвижными частями или электродами, которые могут задействоваться также сохраненной энергией или посредством независимых приспособлений.
Мое открытие будет более полностью понятно из следующих описаний и прилагающихся рисунков, на которые я сейчас буду ссылаться и которые —
Рисунок 1 является диаграммой показывающей общую конструкцию аппарата которая обычно используется. Рисунок 2 схдная диаграмма иллюстрирующая более детально типичные формы аппаратов и элементов используемых на практике, и рисунок 3 и 4 являются схематическими изображениями измененных конструкций соответствующих специальным целям.
Как иллюстративный из способа в котором несколько частей или элементов аппарата в одной из его наипростейших форм были устроены найдены присоединенными для полезной операции, ссылка сделана на рисунок 1, на котором C конденсатор, P изолированная плоскость или проводник который подвергается воздействию лучей, и P’ другая плоскость или проводник который заземлен, все подсоединено последовательно, как показано. Выводы TT’ конденсатора также подсоединены к цепи которая включает устройство R для задействования и устройство для контроля цепи d выше описанного характера. Аппарат будучи сконструированным как показано, это будет обнаружено что когда излучение солнца или другого источника способного производить эффекты прежде описанные падает на плоскость P аккумулирование электрической энергии в конденсаторе C будет результатом. Это явление, Я верю, лучше всего объясняется как следующее: Солнце, также как другие источники радиантной энергии, выбрасывают отдельные частицы материи позитивно заряженные, которые сталкиваются с плоскостью P, передают постоянно электрический заряд к ней. Противоположный вывод конденсатора присоединен к земле, которая может рассматриваться как обширный резервуар негативного электричества, слабый ток течет постоянно в конденсатор, и в столько сколько эти воображаемые частицы являются предположительно маленького радиуса или кривизны, и следовательно заряжены до относительно очень высокого потенциала, это заряжание конденсатора может продолжаться, как я в действительности наблюдал, почти бесконечно, даже к точке пробоя диэлектрика. Если прибор d будет такого характера что он будет оперировать замыканием цепи в которой он находится когда потенциал в конденсаторе достигает определенной величины, аккумулированный заряд будет проходить через цепь, которая также включает приемник R, и оперирует последним.

На иллюстрации детальной формы аппарата который может использоваться в осуществлении моего изобретения я теперь ссылаюсь на рисунок 2.   На этом рисунке, на котором в общем расположении элементов идентично рисунку 1, прибор d показан как составленный из двух тонких проводящих плоскостей t t’, расположенных близко к друг другу и очень подвижных, или посредством их чрезвычайной гибкости или благодаря характеру их держателей. Для улучшения их действия, они должны быть заключены в резервуар, из которого воздух может быть высосан. Плоскости t t’ подсоединены последовательно с рабочей цепью, включая соответствующий приемник, который в этом случае показан как состоящий из электромагнита M, подвижного якоря a, втягивающейся пружины b, и шестеренки w, оснащенной защелкой r, которая закреплена на оси якоря a, как иллюстрировано. Когда излучение солнца или другое излучение падает на плоскость P, ток течет в конденсатор, как выше объяснено, пока потенциал в нем вырастит значительно для притягивания и привода в контакт двух плоскостей t t’, и таким образом замкнет цепь подсоединенную к двум выводам конденсатора. Это позволяет потоку тока который возбуждает магнит M, приводить им в движение якорь a который вращает шестеренку w.   Как только ток прекращается якорь отводится пружиной b, без, таким образом, движения колесо w.   С прекращением тока плоскости t t’ прекращают контактировать и разделяются, таким образом приводя цепь в исходное состояние.
Рисунок 3 показывает измененную форму аппарата используемого в связи с искусственным источником радиантной энергии, которая в этом случае может быть arcemitting обильно ультрафиолетовых лучах. Соответствующий рефлектор может быть использован для концентрации и направления излучения. Магнит R и контролер цепи d устроены как в предыдущих рисунках; но в настоящем случае предыдущий вместо выполнения всей работы только служит для целей переменного размыкания и замыкания местной цепи, содержащей источник тока B и приемнай или трансформирующий прибор D. Контролер d, если требуется, может состоять из двух зафиксированных электродов разделенных маленьким воздушным промежутком или слабым диэлектрической пленкой, которая пробивается более или менее внезапно когда определенная разница потенциалов достигается на выводах конденсатора и возвращается к своему начальному состоянию после прохода разряда.
Другая модификация показана на рисунке 4, на котором источник S радиантной энергии находится в специальной рентгеновской трубке разработанной мной имеющей только один вывод k, главным образом из алюминия, в форме полусферы, с плоской отполированной поверхностью спереди, из которой испускается излучение. Он может быть возбужден путем присоединения к одному из выводов любого генератора достаточно высокой электродвижущей силы; но для любого аппарата использующего это важно чтобы в трубке был вакуум, иначе это может доказать полную неэффективность. Работа или разряд цепи соединенной с выводами T T’ конденсатора включающей в этом случае первичку p трансформатора и контролер цепи состоящий из зафиксированного вывода или щетки t и подвижного вывода t’ в форме колеса, с проводящими и изолированными сегментами, которые могут вращаться с произвольной скоростью путем соответствующих средств. В индуктивной связи с первичным проводом или катушкой p находится вторичка s, обычно намного большего количества витков, к концам которой подсоединен приемник R.   Выводы конденсатора будучи подсоединенными, как изображено, один к изолированной плоскости P и другой к заземленной плоскости P’, когда трубка S возбуждает лучи или потоки материи испускаемые из нее, которые передают позитивный заряд плоскости P и выводу конденсатора T, в то время как вывод T’ постоянно получает негативное электричество от плоскости P’.   Это, как прежде объяснено, является результатом аккумулирования электроэнергии в конденсаторе, которое происходит так долго пока цепь остается разомкнутой. Всякий раз когда цепь замыкается благодаря вращению вывода t’, сохраненная энергия разряжается через первичку p, это дает повод во вторичке s к индуцированию токов, которые задействуют приемник R.
Легко заметить из того что утверждалось выше что если вывод T подсоединен к плоскости снабжаемой позитивным вместо негативного электричества лучи должны передавать негативное электричество к плоскости P.   Источник S может быть любой формы рентгеновская и ленардовская (Lenard) трубка; но очевидно из теории воздействия что надлежащим образом будут очень эффективными электрические импульсы создающие их должны быть полностью или в большинстве иметь перевес одного знака. Если обычные симметричные переменные токи используются, снабжение должно быть сделано для допуска лучей к падению на плоскость P только на протяжении тех периодов когда они производят требуемый результат. Очевидно если излучение источника будет остановлено или прервано или его интенсивность изменяется любым способом, как путем ( вот фигнято всеравно никто читать не будет)периодического прерывания или ритмичного изменения тока существующего источника, то будут соответствующие изменения в воздействии на приемник R, и таким образом сигналы могут быть переданы и многие другие полезные эффекты произведены. Кроме того, будет понятно что любая форма замыкателя цепи который будет реагировать на или включатся при воздействии когда определенное количество энергии сохраненное в конденсаторе может быть использовано in lien of прибора
специально описанного с ссылкой на рисунок 2 и также что специальные детали конструкции и регулировки нескольких частей аппарата могут очень широко изменятся без отклонения от общей сути изобретения.
Имея описанным мое изобретение, что я заявляю это есть—
1.       Аппарат для утилизации радиантной энергии, содержащий в комбинации конденсатор, один из выводов которого подвержен воздействию лучей или излучения, независимые средства для зарядки другого вывода, цепь и аппарат в ней адаптированный задействоваться или контролироваться путем разряда конденсатора, как выбрано выше.
2. Аппарат для утилизации радиантной энергии, содержащий в комбинации, конденсатор, один из выводов которого подвержен воздействию лучей или излучения, независимые средства для зарядки другого вывода, местную цепь соединенную с выводами конденсатора, контролер цепи в ней и средств адаптированных задействоваться или контролироваться путем разряда конденсатора когда местная цепь замкнута, как выбрано выше.
3.    Аппарат для утилизации радиантной энергии, содержащий в комбинации, конденсатор, один из выводов которого подвержен воздействию лучей или излучения, независимые средства для зарядки другого вывода, местную цепь соединенную с выводами конденсатора, контролер цепи в ней предназначенного (dependent) для воздействия от данного роста потенциала в конденсаторе, и приборов задействуемых разрядами конденсатора, когда местная цепь замкнута, как установлено выше.    .
4. Аппарат для утилизации радиантной энергии, содержащий в комбинации, конденсатор, один из выводов которого подвержен воздействию лучей или излучения, и другой из которого присоединен к земле, цепь и аппарат в ней адаптированный задействоваться разрядом аккумулированной энергии в конденсаторе, как установлено выше.
5. Аппарат для утилизации радиантной энергии, содержащий в комбинации, конденсатор, один из выводов которого подвержен воздействию лучей или излучения, и другой из которого присоединен к земле, местная цепь соединенная с выводами конденсатора, контролер цепи в ней и средств адаптированных задействоваться разрядом конденсатора когда местная цепь замкнута, как установлено выше.
6. Аппарат для утилизации радиантной энергии, содержащий в комбинации, конденсатор, один из выводов которого подвержен воздействию лучей или излучения, и другой из которого присоединен к земле, местная цепь соединенная с выводами конденсатора, контролер цепи в ней и средств адаптированных задействоваться наддаваемым ростом потенциала в конденсаторе, и приборов задействуемых разрядом конденсатора когда местная цепь замкнута, как установлено выше.
7.    Аппарат для утилизации радиантной энергии, содержащей конденсатор, который имеет один из выводов подсоединенным к земле и другой к поднятой проводящей плоскости, которая адаптирована получать лучи от удаленного источника радиантной энергии, местную цепь соединенную с выводами конденсатора, приемник в ней, и контролер цепи из-за этого которыйадаптирован задействоваться наддаваемым ростом потенциала в конденсаторе, как установлено выше.
NIKOLA TESLA.
Witnesses:
M. lawson dyee, richard dosova.n.

Патент Николы Тесла Система электрораспределения

Предлагаем Вашему вниманию, перевод патента США,  System of electrical distribution (СИСТЕМА ЭЛЕКТРОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ) за номером № 381,970. Автор Никола Тесла.

Данное изобретение можно смело отнести к тем системам электрораспределения, в которых ток из одного источника питания в главной или передающей цепи обуславливает т.е. вызывает, посредством подходящего индукционного устройства, возбуждение тока или токов в независимой рабочей цепи или цепях. Распределение тока для отдельно взятого источника должно быть таким, чтобы иметь возможность независимо управлять определенным количеством ламп, двигателей и других преобразующих устройств, используя один источник тока, а в некоторых случаях , даже снижение тока высокого потенциала в главной цепи , до какого-нибудь высокого значения и меньшего потенциала в независимом потреблении, рабочей цепи или цепях.

 

Скачать данный файл в формате PDF ,Вы  можете здесь.

 

СИСТЕМА ЭЛЕКТРОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ.

(System of electrical distribution)

(Модель отсутствует).

Н. ТЕСЛА.

№ 381,970. Дата выдачи патента: 1 мая 1888 г.

Рис. 1

Рис. 2.

 

СВИДЕТЕЛИ:Роберт Г. Дункан,Роберт Ф. Гейлойд

ИЗОБРЕТАТЕЛЬ:Н. ТеслаВ ЛИЦЕДункан, Кертис и Пейджего АДВОКАТОВ

(Модель отсутствует).

Н. ТЕСЛА.

СИСТЕМА ЭЛЕКТРОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ.

№ 381,970. Дата выдачи патента: 1 мая 1888 г.

Рис. 3

СВИДЕТЕЛИ: Роберт Г. Дункан,Роберт Ф. Гейлойд

ИЗОБРЕТАТЕЛЬ: Н. ТеслаВ ЛИЦЕДункан, Кертис и Пейджего АДВОКАТОВ

Патентное ведомство США.

НИКОЛА ТЕСЛА, г. НЬЮ-ЙОРК, ШТАТ НЬЮ-ЙОРК, ПЕРЕУСТУПИВШИЙ ПОЛОВИНУ ПРАВ ЧАРЛЬЗУ Ф. ПЕКУ, г. ЭНГЛВУД, ШТАТ НЬЮ-ДЖЕРСИ.

СИСТЕМА ЭЛЕКТРОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ является частью патента № 381,970 от 1 мая 1888 г.

Дата подачи заявки 23 декабря 1887 г. № 258,787. (Модель отсутствует).

Вниманию заинтересованных лиц:

Да будет известно, что я, Никола Тесла, из деревни Смилян, область Лика, расположенной на границе Австро-Венгрии, проживающий в г. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, открыл определенно новые и полезные пути усовершенствования систем электрораспределения, в том числе и следующее описание изобретения со ссылками на прилагаемые схемы, являющиеся частью изобретения.

Изобретение относится к тем системам электрораспределения, в которых ток из одного источника питания в главной или передающей цепи обуславливает, посредством подходящего индукционного устройства, возбуждение тока или токов в независимой рабочей цепи или цепях.

Цели изобретения были получены в результате использования этих систем, а именно: распределение тока отдельно взятого источника таким образом, чтобы иметь возможность независимо управлять определенным количеством ламп, двигателей и других преобразующих устройств, используя один источник тока, а в некоторых случаях снижение тока высокого потенциала в главной цепи до какого-нибудь высокого значения и меньшего потенциала в независимом потреблении, рабочей цепи или цепях.

На данный момент уже хорошо понятен общий характер устройств, используемых в этих системах. Магнито-электрический генератор переменного тока используется в качестве источника питания. Генерируемый им ток передается через передающую цепь в одну или несколько отдаленных точек, в которых расположены трансформаторы. Они состоят из разного рода индукционных машин. В некоторых случаях использовались индукционные катушки обычных форм с одной катушкой в передающей схеме и еще одной в местной схеме или схеме потребления, катушки имеют различные пропорции в зависимости от работы, которую необходимо выполнить в схеме потребления – то есть, если для выполнения работы требуется ток с более высоким потенциалом, то в передающей схеме вторичная катушка или катушка индуктивности должна иметь большую длину и сопротивление, чем первичная, и наоборот, если нужен ток с более низким потенциалом, то более длинная катушка делается первичной. Вместо этих устройств были изобретены электродинамические индукционные машины различных форм, включая комбинированные двигатели и генераторы. Например, двигатель собран в соответствии с основными принципами, а на его роторе находятся катушки индуктивности, которые образуют генератор. Катушки двигателя, как правило, изготовлены из тонкой проволоки, а катушки генератора – из проволоки, подвергнутой однократному волочению с сухой смазкой, чтобы выдавать больший ток с более низким потенциалом, чем линейный ток, имеющий более высокий потенциал, во избежание потерь при передаче на большие расстояния. Можно также намотать описанные выше катушки на кольцевой сердечник или сердечник аналогичной формы и, посредством подходящего переключателя, направить ток последовательно через индуктирующие катушки, чтобы поддержать перемещение полюсов сердечника и магнитных силовых линий, которые порождают токи в индуктированных катушках.

Не вдаваясь в подробности всех возражений против этих систем, достаточно будет сказать, что теория или принципы действия этих устройств, очевидно, настолько мало понятны, что их надлежащая сборка и использование до сегодняшнего дня сопровождалась различными трудностями и большими расходами. Трансформаторы очень склонны к повреждениям и сгоранию, а средства, необходимые для ремонта этих и других дефектов, неизменно влияют на производительность.

Форма преобразователя или трансформатора, который я изобрел, не имеет тех недостатков и дефектов, которые я упомянул выше. Поскольку в этом документе я не выдвигаю никаких теорий по поводу его режима работы, я хочу отметить, что когда речь идёт о конструкции, то она аналогична тем трансформаторам, которые я описал выше как электродинамические индукционные машины, за исключением того, что в нем нет движущихся деталей, следовательно, он не подвержен износу, или другим нарушениям, и не требует к себе больше внимания, чем остальные индукционные машины.

Реализуя свое изобретение, я заготовил ряд индуктирующих катушек и соответствующих им индуктированных катушек, которые, по своему предпочтению я наматываю на замкнутый сердечник, вроде кольца или обруча, разделенного обычным образом. Два набора катушек могут быть намотанными бок о бок, накладываться друг на друга, или располагаться любым другим известным способом, который обеспечивает наиболее эффективное взаимодействие их между собой и с сердечником. Индуктирующие или первичные катушки, намотанные на сердечник, разбиты по парам или по группам посредством соответствующих электрических соединений так, что когда катушки одной пары или группы взаимодействуют между собой, чтобы установить магнитные полюса сердечника в двух данных диаметрально противоположных точках, катушки другой пары или группы (предположим, для примера, что их только две) стремятся к установлению полюсов под углом девяносто градусов от этих точек. С этим индуктивным устройством я использую генератор переменного тока с катушками или группами катушек, которые соответствуют катушкам преобразователя, и, используя подходящие проводники, соединяю в независимых схемах соответствующие катушки генератора и преобразователя. В следствии этого различные электрические фазы в генераторе сопровождаются соответствующими магнитными изменениями в преобразователе; или, другими словами, по мере вращения катушек генератора точки наибольшей напряженности магнитного поля в преобразователе будут постепенно перемещаться или завихриваться. Этот принцип я применял в различных условиях работы электромагнитных двигателей и в предыдущих заявках, в частности в заявках № 252,132 и 256,561 я подробно описал порядок сборки и принцип использования таких двигателей. Цель этой моей заявки заключается в том, чтобы описать лучший и наиболее удобный известный мне способ осуществления изобретения применительно к системе электрического распределения; но специалисты в данной области техники легко поймут из описания с изменениями, предложенными в вышеупомянутых заявках, как изменить форму генератора и преобразователя в теперешнем его виде.

На рисунках изображены особенности конструкции моего теперешнего изобретения, потому сейчас я буду ссылаться на прилагаемые рисунки.

На рис. 1 показано схематическое изображение преобразователя и его электрические соединения. На рис. 2 изображен горизонтальный центральный поперечный разрез преобразователя, показанного на рис. 1. На рис. 3 изображена схема системы в целом, генератор показан в разрезе.

Я использую сердечник, А, замкнутого типа, т.е. сердечник кольцеобразной, цилиндрической или другой подобной формы, и, поскольку эффективность устройства в значительной степени увеличивается при его разделении, я изготавливаю его из тонких полос, пластин или проволоки из мягкого, по возможности, электрически изолированного железа. На этот сердечник, любым известным способом, я наматываю, например, четыре катушки, B B B’ B’, которые я использую в качестве первичных катушек и для которых я использую тонкую проволоку большой длины. Поверх этих катушек я наматываю более короткие катушки из проволоки, подвергнутой однократному волочению с сухой смазкой, C C C’ C’, чтобы сформировать индуктированные или вторичные катушки. Конструкцию этого или любого другого преобразователя аналогичной формы можно дополнить, как показано выше, заключив эти катушки в железо, намотав, например, поверх катушек один или несколько слоев изолированного стального провода.

Устройство оснащено соответствующими винтовыми клеммами, к которым прокладываются концы катушек. Диаметрально противоположные катушки B B и B’ B’ подключены, в указанном порядке, последовательно, а четыре клеммы подключены к винтовым клеммам 1 2 3 4. Например, как показано на рис. 3, катушки C C могут быть соединены множественной дугой, если необходим то определенной величины, например для питания группы ламп накаливания, D, в то время как катушки C’ C’ могут быть независимо подключены к схеме, включающей дуговые лампы или что-то подобное. Генератор в такой системе необходимо приспособить к преобразователю в указанном порядке. Например, в данном случае я использую пару обыкновенных постоянных или электрических магнитов, E E, между которыми установлен цилиндрический ротор на валу, F, на который намотаны две катушки G G’. Клеммы этих катушек подключены в указанном порядке к четырем изолированным контактным или токособирательными кольцам, H H H’ H’, а четыре провода линейной схемы L подключают щётки K, воздействующие на эти кольца, к преобразователю в указанном порядке. Принимая к сведению результаты такой комбинации можно заметить, что в данной точке времени катушка G находится в нейтральном положении и генерирует очень незначительное количество тока, или вообще не генерирует его, в то время как другая катушка, G’, находится в том положении, в котором она развивает свой максимальный эффект. При условии, что катушка G подключена в схему с катушками преобразователя B B, а катушка G’ с катушками B’ B’, становится очевидным, что полюса кольца A определяются только катушками B’ B’; но, по мере вращения ротора генератора, катушка G начинает вырабатывать больше тока, а катушка G’ меньше, пока катушка G не достигнет своего максимума, а катушка G’ своего нейтрального положения. Явный результат наблюдается при смещении полюсов кольца A через четверть его окружности. Движение катушек через следующую четверть оборота, во время которого катушка G’ входит в поле с противоположной полярностью и генерирует ток противоположного направления и возрастающей силы, в то время как катушка G переходя от своего максимума к нейтральному положению генерирует ток меньшей силы в том же направлении, что и раньше, обуславливает дальнейший сдвиг полюсов через вторую четверть кольца. Вторая половина оборота очевидно повторяет те же действия. При смещении полюсов кольца А на катушках C C’ создается мощный динамический индуктивный эффект. Кроме токов, генерируемых во вторичных катушках динамо-магнитной индукцией, в этих же катушках создаются другие токи в следствие любых изменений интенсивности полюсов в кольце А. Этого следует избегать, поддерживая постоянную интенсивность полюсов, а чтобы этого достичь необходимо очень внимательно подходить к конструированию и пропорционированию генератора, а также к распределению катушек по кольцу А и балансировке их воздействия. Когда это будет сделано, токи будут вырабатываться исключительно динамо-магнитной индукцией, достигается тот же результат, что и при смещении полюсов посредством переключателя с неограниченным количеством сегментов.

Изменения, применимые к другим формам преобразователей во многих отношениях применимы и к этому устройству. Они в большей степени относятся к форме сердечника, относительные длины и сопротивления первичных и вторичных катушек и механизмы запуска и работы остаются неизменными.

Новый метод электрического преобразования, который включает в себя эта система, я сделал темой другого заявления, поэтому я не заявляю о нем в этом документе.

Формула изобретения:

1. Комбинация, с сердечником замкнутого типа, индуктирующими или первичными катушками, намотанными на сердечник и подключенными независимыми парами или группами, и индуктированными или вторичными катушками, намотанными поверх или вблизи первичных катушек, включающая генератор переменных токов и независимые подключения к первичным катушкам, которая во время работы генератора влияет на постепенное смещение полюсов сердечника, в соответствии с настоящим документом.

2. Комбинация, с кольцеобразным или аналогичным магнитным сердечником и намотанными на него первичной и вторичной катушками, включающая генератор переменного тока, имеющий индуктированные или роторные катушки, соответствующие первичным катушкам, и независимые схемы, соединяющие первичные катушки с соответствующими катушками генератора, в соответствии с настоящим документом.

3. Комбинация, с независимыми схемами электрической передачи, трансформаторов, состоящих из кольцеобразных или аналогичных магнитных сердечников и намотанных на них первичных и вторичных катушек, при этом противоположные первичные катушки каждого трансформатора подключены к одной из схем передачи, включающая генератор переменного тока с независимыми индуктированными или роторными катушками, подключенными к схемам передачи, в результате чего переменные токи можно направить через первичные катушки трансформаторов, используя описанный здесь способ.

НИКОЛА ТЕСЛА.

Свидетели:

Роберт Г. Дункан,

Роберт Ф. Гейлойд

 

Скачать данный файл в формате PDF ,Вы можете здесь нажав на данную ссылку.

Миллион миль на одной батарее. Новый патент Tesla

Николай Макаренко

30 декабря 2019, 07:09

Спрос на электромобили растет, и эта тенденция поддерживается решениями, принятыми как автомобильной промышленностью, так и политиками, особенно в Европе и Китае. Это стало возможным благодаря увеличению производства батарей и последующему падению на них цен — до 70 процентов за последние два года.

Батарея, которая обеспечивает пробег электроавтомобиля в миллион миль без замены батареи – вот главная идея недавно опубликованного патент от Tesla. Предложено использовать многочисленные электролитные добавки для увеличения долговечности и производительности литий-ионных элементов. Удобство, производительность и долговечность — три вещи, на которые нацелены продукты Tesla.

За электромобилями – будущее. Спрос на них растет, и эта тенденция поддерживается решениями, принятыми как автомобильной промышленностью, так и политиками.

 

Количество электроавтомобилей стремительно увеличиваетя, поскольку с одной стороны, автопроизводители, такие как Toyota, BMW и Volkswagen, революционизируют свой парк, постепенно внедряя гибридные и полностью электрические транспортные средства. С другой стороны, государства проводят агрессивные стратегии по декарбонизации транспортного сектора. Например, к 2025 году Китай установил целевой показатель в 7 миллионов электромобилей, Европейская комиссия недавно предложила законодательный пакет, поощряющий использование электромобилей, а такие государства-члены, как Франция и Великобритания, объявили об окончании продажи бензина для автомобилей к 2040 году.

Электромоторы превосходят ДВС практически по всем техническим показателям, да к тому же намного дешевле и надежнее. У ДВС есть существенный недостаток: он выдает достаточный крутящий момент лишь в узком диапазоне скоростей.

Li-Ion на сегодняшней день, является доминирующей технологией для батарей, и, вероятно, так будет и в ближайшем будущем. Это связано с хорошими характеристиками батареи (особенно высокой плотностью энергии), а также уровнем технологического развития и эффектом масштаба, что делает его гораздо более конкурентоспособным, чем альтернативные технологии.

Аккумуляторные батареи Tesla, как  и других производителей электромобилей состоят из блоков маленьких литий-ионных аккумуляторов.

При создании новых моделей электромобилей Tesla особое внимание уделяет совершенствованию известных и разработке перспективных аккумуляторных батарей.

Литий-ионный аккумулятор состоит из нескольких слоев с различным химическим составом. В таких элементах используется металл с наибольшей способностью отдавать электроны – литий. У лития всего один электрон на внешней орбите, и он постоянно стремится его «потерять». Из-за этого литий считается чрезвычайно химически активным металлом. Он реагирует даже с водой и воздухом. Но активен только чистый литий, а вот его оксид, напротив, очень стабилен. Это свойство лития как раз используется при создании литий-ионных аккумуляторов.

 

 

 

Новый патент Tesla

 

Tesla представила патент на «Диоксазолоны и нитрильные сульфиты в качестве электролитных добавок для литий-ионных аккумуляторов». Патент направлен на улучшение систем аккумуляторных батарей компании путем корректировки химического состава элементов.

В основе работы литий-ионного аккумулятора лежит, так называемый, электрохимический потенциал. Суть его в том, что металлы стремятся «отдавать» свои электроны. Как видно на рисунке ниже, наибольшая способность к отдаче электронов – у лития, а наименьшая – у фтора. Если такой атом отдает свой электрон, то он становится положительным ионом.

 

«Для дальнейшего прогресса в применении электромобилей и систем хранения энергии от сети желательно разработать химию литий-ионных элементов, которая обеспечивает более длительный срок службы при высоких температурах и высоких напряжениях элементов без значительного увеличения стоимости», — говорится в новой заявке на патент Tesla. Компания утверждает, что ни один из существующих патентов или исследований не соответствует системе с двумя добавками, которую она хочет запатентовать. Тесла также заявляет, что описываемая технология может быть распространена не только на литий-ионные аккумуляторы.

В патенте утверждается, что добавление электролитных добавок, таких как литиевая соль, может значительно улучшить долговечность и производительность аккумуляторных систем в сочетании с неводным раствором. Неводный раствор не включает воду в качестве растворителя, а использует иную жидкость.

 

 

Для дальнейшего прогресса в применении электромобилей и систем хранения энергии в сети желательно разработать химию на литиево-ионных элементах с более длительным сроком службы при высоких температурах и высоких напряжениях элемента, без значительного увеличения стоимости. Введение электролитных добавок порядка нескольких массовых процентов является практическим способом формирования защитных межфазных слоев твердого электролита (SEI), которые ограничивают разложение электролита во время хранения и эксплуатации элемента. В последние годы значительные усилия позволили получить большое количество таких добавок, которые можно использовать для улучшения характеристик для различных применений. Примерами являются виниленкарбонат (VC), фторэтиленкарбонат (FEC), пропен-1,3-султон (PES), этиленсульфат (1,3,2-диоксатиолан-2, 2-диоксид, DTD) и дифторфосфат лития (LFO)

Литий-ионные элементы при работе выделяют много тепла. При этом высокая температура снижает срок службы и эффективность самих элементов. Для контроля температуры, а также их уровня заряда, защиты от перезаряда и общего состояния элементов питания, служит специальная система управления батареями (Battery management system, сокращенно BMS). В батареях Tesla используется спиртовая система охлаждения. BMS регулирует скорость движения спирта в системе, поддерживая оптимальную температуру батарей.

 

Идея состоит в том, что Тесла экспериментирует с комбинациями двух известных добавок в десятках комбинаций процентов, чтобы найти высокоэффективные формулы с двумя добавками. Патент сфокусирован на диоксазолонах и нитрильных сульфитах, но в заявке указывается, что мало что известно о том, как эти и другие добавки работают вместе и в определенных типах литий-ионных батарей. «В некоторых случаях идентичность некоторых систем основана на пробах и ошибках и не может быть предсказана заранее», — говорится в патенте.

Блоки батареи Tesla. В роли положительного электрода служит графит, а отрицательного — никель, кобальт и оксид алюминия. Указанный объем электрического напряжения в капсуле составляет 3,6В. Самый мощный из имеющихся аккумуляторов (его объем составляет 85 кВт*ч) состоит из 7104 подобных батарей. И весит он порядка 540 кг, а его параметры равны 210 см в длину, 150 см в ширину и 15 см в толщину. Количество энергии, вырабатываемой всего одним блоком из 16, равно количеству, производимому сотней аккумуляторов от портативных компьютеров.

 

Патент подробно описывает выбор добавок-кандидатов из одной из трех групп на основе химического состава и смешивание их в различных процентах от 0,01 до 2,0%. Не ясно, будет ли вообще такой патентоспособный подход к патентам — это всего лишь приложение Tesla. Но само приложение может быть заявлением. В прошлом Tesla публично обнародовала свои патенты как способ увеличения инноваций на рынке электромобилей. Данная патентная заявка представляет собой дорожную карту для экспериментов по комбинированию добавок для увеличения срока службы батареи.

 

 

 

Тесла признает, что повышенные температуры вредны для срока службы аккумуляторной системы. В предыдущем патенте Tesla описал систему охлаждения, которая может привести к созданию системам накопления энергии с более длительным периодом использования. Хотя нагревание неизбежно, поскольку оно является ключевым фактором при использовании литий-ионных аккумуляторов, особенно когда владельцы автомобилей Tesla работают в рабочих режимах, инженеры понимают, что растворители могут обеспечить повышение производительности и срока службы без значительного увеличения затрат.

В некотором смысле, значительная часть лидерства Tesla в области электромобилей заключается в батареях компании, или, более конкретно, в химическом составе клеток. Именно эти факторы позволяют Tesla максимизировать аккумуляторные батареи своих транспортных средств, и это является основной причиной, по которой модель S Long Range способна проехать 373 мили за одну зарядку с аккумулятором 100 кВт-ч, и почему Porsche Taycan может проехать только 201 милю за зарядку на упаковке, которая почти такая же большая. Полученный патент подтверждает, что Tesla продолжает работать над улучшением своих батарей, что позволяет компании сохранить или даже приумножить свое лидерство в сегменте электромобилей.

 

На Дне автономии Tesla в апреле 2019 года Элон Маск пообещал владельцам, что компания скоро обеспечит свои автомобили батареями, которые могут использоваться при пробеге протяженностью более одного миллиона миль в течение всего срока службы автомобиля

 

Ключевым моментом в заявлении Tesla является «электромобили и хранение энергии в сети», что указывает на то, что основатель и генеральный директор Элон Маск намерен продолжать работать над такими важными идеями, как хранение энергии, полученной от солнца.

Источник / Источник

 

 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Новости о науке, технике, вооружении и технологиях.

Подпишитесь и будете получать свежий дайджест лучших статей за неделю!

Email*

Подписаться

Кто присвоил патенты знаменитого изобретателя Николы Теслы

Именно с Теслы – изобретателя, который за свою жизнь успел зарегистрировать свыше 300 патентов и заработать на них более 15 миллионов долларов (то, что он, по мнению многих, не умел эти деньги качественно потратить – это совершенно другой вопрос), – писатели и сценаристы позднее «срисовывали» свои образы ученых. Неугомонный, одержимый каждый день новой сногсшибательной идеей, Тесла постоянно изумлял и пугал обывателей очередными «выходками». Над его бытовыми «заскоками» потешался персонал всех отелей, где он останавливался – Тесла панически боялся микробов, мыл руки по двести раз на дню и ежечасно требовал новые чистые полотенца. А банкиры и финансисты, желавшие вложить деньги в сотрудничество с ним, – позже абсолютно по-киношному рвали и топтали контракты, ибо Тесла вместо одного грандиозного устройства сооружал совершенно другое, и близко не предназначенное для целей, на которые рассчитывали инвесторы.

По происхождению – серб, по паспорту – американец, а на деле – гражданин мира, Тесла появился на свет 10 июля 1856 года. С тех пор прошел 161 год – срок немалый, так что сейчас имя Теслы нередко связывают с изобретениями, которые принадлежат вовсе не ему. Так какие же открытия и изобретения, без которых и двадцатый, и двадцать первый век точно были бы совершенно иными, принадлежат Тесле?

1. Переменный ток

Любимое «чадо» Теслы, которое он продвигал и всячески защищал от нападок коллег, и прежде всего – от своего бывшего работодателя Томаса Эдисона. Эдисон обманул партнера, проиграв «программный» спор и не выплатив 50 тысяч долларов, обещанные Николе, если тот сумеет переоборудовать завод машинами, работающими вместо постоянного тока на переменном. Поняв, что Тесла с поставленной задачей справился, Эдисон попытался свести все к шутке, заявив молодому сербу, что тот сможет оценить его юмор, когда станет «настоящим американцем».

Тесла юмор оценил, и уже через шесть лет после выхода из команды Эдисона, в 1893-м, устроил вместе со своим новым компаньоном и другом Джорджем Вестингхаусом грандиозное шоу на Всемирной выставке в Чикаго. При создании элементов шоу использовался исключительно принцип переменного тока.

Для церемонии торжественного открытия выставки друзья смонтировали конструкцию из сотен тысяч ламп. Когда президент США Гровер Кливленд нажал кнопку, лампы превратили, по выражению газетчиков, «ночь в день». Сам же Тесла, стоя в центре зала на подиуме, пропускал сквозь себя ток огромной силы и с торжествующей улыбкой держал в руке горящую лампочку Эдисона, который всю жизнь утверждал, что переменный ток для людей смертельно опасен.

Знаменитое фото: Тесла спокойно читает бумаги под разрядами переменного тока, которые создают окружающие его установки

2. Электрический двигатель

Тесла описал принцип работы асинхронного электрического двигателя, а затем и создал само устройство, запатентовав его. В 1889 году с конвейера вышла первая партия подобных агрегатов. Разработка оказалась значительно опережающей свою эпоху: во времена бурного развития нефтяной промышленности ей не дали хода. Однако в наше время асинхронные двигатели используются весьма широко.

Одним из самых поздних изобретений Теслы стал автомобиль, работавший на электрическом ходу; в 1931 году ученый представил машину, ездившую на электромоторе вместо бензина.

3. Дистанционное управление

Это изобретение Тесла, обожавший делать из своих открытий шоу, представил публике в 1898-м. Он пришел в парк Мэдисон Сквер Гарден с игрушечным корабликом, который запустил в пруд. Рассказывают, что изобретатель в шутку предложил зрителям «пообщаться» с игрушкой; в ответ кто-то спросил: «Каким будет кубический корень из 64?» — и маячок на кораблике моргнул четыре раза.

Радиоуправляемая лодочка Тесла

4. Радио

Дистанционное управляющее устройство, запатентованное Теслой, работало на радиосигнале. Об изобретательском первенстве в плане создания радио долгое время шел спор. До 1943 года считалось, что первооткрывателем в этой сфере является итальянец Гильермо Маркони, однако затем его патент был аннулирован Верховным судом Соединенных Штатов. Эксперты согласились, что настоящим первооткрывателем метода передачи звуков на расстоянии является Никола Тесла: он подал заявление на регистрацию своего ноу-хау в 1897 году, на семь лет раньше. В том, что в 1904-м американское Патентное бюро отдало авторское право Маркони, усмотрели возможный сговор конкурентов Теслы: компаньонами итальянца были сильно недолюбливавший серба Эндрю Карнеги и все тот же Томас Эдисон.

5. Беспроводная электропередача

С радио оказался связан и один из крупнейших финансовых скандалов в жизни Теслы. В 1900 году, переехав в Нью-Йорк из городка Колорадо- Спрингс (причиной смены места жительства стала поломка генератора электростанции Эль Пасо, который доконали не в меру энергозатратные эксперименты ученого), — Тесла познакомился с одним из богатейших людей США, банкиром Джоном Пирпонтом Морганом. Финансист предложил физику построить международный центр беспроводной передачи информации.

Сам Морган подразумевал усовершенствованный узел телеграфной связи, но Тесла заявил, что создаст устройство, которое сделает возможным не только голосовое общение, но и трансляцию новостей, музыки, биржевых котировок и даже передачу изображений на расстояние. Эдакий Интернет начала ХХ века.

Морган выделил ученому 150 тысяч долларов, а еще один банкир, Джеймс Уорден, предоставил Тесле 200 акров земли на острове Лонг-Айленд. Вскоре на этих акрах появилась башня высотой в 57 метров. Внутри находилась стальная шахта, уходившая на 36 метров под землю, а наверху красовался 55-тонный металлический купол.

Пилотный пуск энергетической установки, названной «Уорденклифф» — в честь хозяина земли, на которой она расположилась, — состоялся в 1905 году и произвел фурор. По выражению газетчиков, Тесла сумел «на тысячи миль зажечь небо над океаном». И все было бы прекрасно, если бы Морган не догадался наконец, что ученый строит вовсе не радиобашню (хотя и эту функцию конструкция могла выполнять), а гигантский энергетический передатчик.

Башня Уорденклифф

Морган был в бешенстве: на его деньги было выстроено сооружение, напрямую угрожающее его, Моргана, благосостоянию! Ведь Уорденклифф мог обрушить энергетический рынок. Стоило людям узнать, что электричество бывает абсолютно доступным и практически бесплатным – и кто бы тогда стал его покупать? Совладелец крупных медных заводов и первой в мире гидроэлектростанции – Ниагарской, Джон Пирпонт Морган никак не мог этого допустить.

12 лет Уорденклифф стоял без дела, а в 1917-м наконец был взорван под предлогом того, что передатчиком якобы могут воспользоваться враги Америки, немецкие шпионы.

Энергия из воздуха: миф, который не стал реальностью

Никола Тесла был уверен, что каждый миллиметр околоземного пространства напитан энергией, как невидимая батарейка. Нужно – всего-то! – научиться ее извлекать. Наша планета, утверждал изобретатель, не что иное, как центр громадного природного генератора. При вращении он создает разность потенциалов, исчисляемую в миллиардах вольт. Обиталище человечества – де-факто гигантский сферический конденсатор, постоянно заряжающийся и разряжающийся. Атмосфера выполняет в этом конденсаторе роль диэлектрика, ионосфера – роль фазы, а Земля – нулевой точки. Электрический процесс на планете идет постоянно, каждую секунду.

Поразительно, но, несмотря на кажущуюся фантастичность такой теории, Тесла, кажется, сумел, пусть и частично, «оседлать» эти невидимые энергии. На уже упоминавшейся выставке 1893 года в Чикаго он демонстрировал фосфорные лампочки, зажигавшиеся в результате электродинамической индукции. Он мечтал о дне, когда эта технология сможет помочь человечеству передавать энергию через атмосферу на любые расстояния: ведь тогда даже самые труднодоступные и климатически сложные районы станут комфортными для проживания.

Тесла демонстрирует беспроводные лампы. Рисунок конца XIX века

К сожалению, ХХ век с его зацикленностью на нефтяных энергоносителях оказался неласков к изобретениям гениального серба. Современники сообщали, что часть патентов Теслы после его смерти в 1943 году была изъята и засекречена американским правительством. А около 150 тысяч документов, хранящиеся в музее Теслы в Белграде, пока только ждут своих исследователей.

Илон Маск подтвердил, что патенты бесплатны для всех / Habr

В июне 2014 года Илон Маск, основатель Tesla Motors, на собрании акционеров сказал, что компания передаст все корпоративные патенты Tesla Motors в общественное пользование.

«Ещё вчера в фойе штаб-квартиры в Пало-Альто стену занимали патенты Tesla. Больше их нет. Их сняли, в духе движения open source, для продвижения технологий электрических автомобилей», — писал Илон Маск в корпоративном блоге.

Единственным спорным моментом в политике открытых патентов была фраза, что интеллектуальной собственностью Tesla Motors можно воспользоваться в «добросовестных» целях. Это оставляло некую недоговорённость: а что, если Tesla Motors будет выбирать, кому можно использовать патенты, а кому нет.

Теперь Илон Маск снял всякие сомнения. Он разъяснил, что патенты доступны абсолютно для всех без всяких ограничений.

В ходе Детройтского автосалона Илон Маск дал интервью прессе. Примерно в районе третьей минуты на видеозаписи репортёр спросил, как много автопроизводителей воспользовались предложением Tesla.

Маск ответил, что не может этого знать:

— На самом деле, мы не требуем проведения каких-либо формальных переговоров. Так что они могут просто брать и использовать их.

— Есть какой-нибудь процесс лицензирования? — спросил репортёр.

— Нет. Вы просто используете их. Я думаю, так лучше, потому что нам не нужно вступать в переговоры и всё в этом роде. Так что мы не знаем. Наверное, вы увидите в будущих моделях автомобилей, если они решат их использовать.

Открывая патенты, Илон Маск пояснил смену политики. Раньше компания стремилась патентовать уникальные технологии, чтобы защититься от конкуренции со стороны крупных автоконцернов. Предполагалось, что они тоже начнут массово производить электромобили. «Мы не могли сильнее ошибиться», — признаёт Маск. Как показала реальность, концерны вообще не слишком заинтересованы в продвижении этой технологии. До сих пор машины на углеводородном топливе составляют 99% или больше продаж любого крупного концерна.

Другими словами, большие компании плохо восприимчивы к настоящим, революционным инновациям. Они слишком сконцентрированы на привычном бизнесе. Илон Маск понял, что бизнесу Tesla Motors угрожает не столько конкуренция со стороны других электромобилей, сколько отсутствие этой конкуренции, то есть слишком большое количество бензиновых автомобилей, сходящих с конвейеров.

Получается, что открытие патентов только расширяет рынок автомобилей и, в конечном счёте, выгодно самой компании.

Но не все согласны с такой логикой. Некоторые представители Уолл-стрит совершенно не рады, что компания разбрасывается интеллектуальной собственностью. Например, представитель некоей инвестиционной фирмы Technology Equity Strategies в большой статье искренне возмущается «безответственным» поведением Илона Маска. Он говорит, что патенты очень важны в современной высокотехнологичной промышленности, нужно держаться за них, извлекать прибыль. Мол, технологическая компания сильно зависит от защиты своей интеллектуальной собственности, копирайта и торговых секретов. Без этого не выжить в жестокой капиталистической конкуренции.

Что ж, будущее покажет, кто был прав. Но показателен тот факт, что Уолл-стрит умеет играть только в игру с нулевой суммой. По их мнению, обязательно должен быть победитель (владелец интеллектуальной собственности) и проигравший (лишённый патента). Они в принципе не понимают логику Маска, по которой нужно помочь остальным, чтобы выиграть самому.