專利名稱：一種風(fēng)能與太陽能混合發(fā)電的電動汽車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動汽車，具體的說是一種風(fēng)能與太陽能混合發(fā)電的電動汽車。
背景技術(shù)：
目前，在節(jié)能減排倡導(dǎo)下，電動汽車由于其無污染、資源消耗低的優(yōu)點(diǎn)逐步受到人們的關(guān)注。電動汽車技術(shù)開始快速發(fā)展，但是仍然存在許多問題，其中，電動汽車行駛里程短、續(xù)航能力不高是制約電動汽車推廣使用的主要問題。雖然也提出了很多解決該問題的方案，但都存在缺陷，無法付諸于實(shí)際。在汽車行駛過程中如何更好的利用太陽能和產(chǎn)生的風(fēng)力發(fā)電，然后回饋給汽車蓄電池是一種比較理想的方法，目前利用風(fēng)能和太陽能發(fā)電的電動汽車主要存下一下缺陷其一、所設(shè)置的風(fēng)輪發(fā)電機(jī)組風(fēng)阻較大、且安裝不便，應(yīng)用到電動汽車上不切合實(shí)際；其二、太陽能板設(shè)置較為繁瑣，加大了汽車行駛過程中的阻力，由于以上原因，目的電動汽車設(shè)計(jì)還不合理，無法得到推廣應(yīng)用
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決上述技術(shù)問題的不足，提供一種風(fēng)能與太陽能混合發(fā)電的電動汽車，能夠最大化最優(yōu)化采用風(fēng)能和太陽能為電動汽車的儲電系統(tǒng)充電，降低電動汽車在行駛過程中的電量損耗，提高電動汽車的續(xù)航能力。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題的不足，所采用的技術(shù)方案是一種風(fēng)能與太陽能混合發(fā)電的電動汽車，包括車架，在車架的前端對稱設(shè)有兩個固定軸，兩個固定軸之間水平設(shè)有風(fēng)輪發(fā)電機(jī)組，風(fēng)輪發(fā)電機(jī)組通過兩個固定軸懸掛在車架的前端，所述的風(fēng)輪發(fā)電機(jī)組由葉輪和發(fā)電機(jī)構(gòu)成，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子與葉輪連接，在車頭引擎蓋上面和車頂上面還設(shè)有太陽能發(fā)電裝置，發(fā)電機(jī)和太陽能發(fā)電裝置各自的輸出端分別通過發(fā)電控制器與儲電系統(tǒng)的輸入端電聯(lián)接，儲電系統(tǒng)通過驅(qū)動控制器與驅(qū)動電機(jī)連接，葉輪的底面與地平面的距離為20-40 Cm，在葉輪的上方設(shè)有擋風(fēng)板，擋風(fēng)板的下沿不低于葉輪的中軸線。所述的車架上還設(shè)有外接電源充電接口，外接電源充電接口輸出與儲電系統(tǒng)電聯(lián)接。所述的葉輪包括輪軸和葉片，葉片以輪軸為中心呈圓周分布，所述的葉片為瓦形結(jié)構(gòu)，葉片的四條側(cè)邊中兩條側(cè)邊為直線邊，另外兩條側(cè)邊為圓弧形，葉片的直線邊與輪軸平行。所述的葉片圓弧形側(cè)邊靠近輪軸的一端與相鄰風(fēng)葉的瓦形圓弧面相切；在葉片圓弧形邊另一端的端點(diǎn)處，該圓弧形邊的切線與該端點(diǎn)繞輪軸旋轉(zhuǎn)形成的圓形軌跡的切線重
口 o所述的葉片設(shè)置在兩個圓形的隔板之間，葉片的圓弧形側(cè)邊與隔板連接，且圓弧形側(cè)邊的一端與隔板的圓周相接。
所述的發(fā)電機(jī)，其轉(zhuǎn)子設(shè)置在葉輪一端的端面上，定子設(shè)置在與轉(zhuǎn)子相對的固定軸上。所述的擋風(fēng)板，其下緣的水平高度比葉輪的中軸線高3 — 8cm。所述葉輪的一端設(shè)有飛輪。本發(fā)明的有益效果是
其一、該電動汽車集中風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電于一身，綜合利用能量，提高了該汽車應(yīng)用的廣泛性，本電動汽車不需要經(jīng)常充電，常規(guī)的電動汽車自帶一個儲能電池，當(dāng)電池電量用完時(shí)，必須再次充滿電再次啟動，本汽車帶有風(fēng)能發(fā)電和光能發(fā)電裝置，在汽車運(yùn)行過程中不斷的為儲能單元充電，可以讓電動汽車在充一次電量的情況下跑更多的路程。其二、本發(fā)明所設(shè)置的風(fēng)輪發(fā)電機(jī)組能夠在行駛過程中將風(fēng)力轉(zhuǎn)換為電能，給汽車補(bǔ)充電量，減緩汽車電量消耗，提供續(xù)航能力。風(fēng)輪發(fā)電機(jī)組通過兩個固定軸懸掛在車架的前端，便于安裝。擋風(fēng)板的設(shè)置在不降低葉輪下部葉片受力的同時(shí)，有效阻擋了氣流對葉輪上部的葉片的沖擊，減少了葉輪轉(zhuǎn)動的阻力。葉輪底端與地面之間為氣流通道，合適的距離可以保證氣流對葉輪的推力最大化。葉輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使其具有獨(dú)特的迎風(fēng)面，能夠最大限度的接受風(fēng)力，即使是微弱的風(fēng)也能帶動葉輪旋轉(zhuǎn)，有效降低汽車行駛中的風(fēng)阻，減少能量損耗，提高風(fēng)電轉(zhuǎn)換效率。葉片設(shè)置在間隔的隔板之間，形成模塊化設(shè)計(jì)，可以根據(jù)需要設(shè)置隔板和葉片的數(shù)量，以適應(yīng)不同功率的發(fā)電要求。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。圖2為光能發(fā)電裝置中太陽能電池板設(shè)置方式示意圖。圖3為風(fēng)輪發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為葉輪的設(shè)置方式示意圖。圖中標(biāo)記:1、葉輪，101、輪軸，102、葉片，103、隔板，104、飛輪，2、發(fā)電機(jī)，201、轉(zhuǎn)子，202、定子，3、太陽能發(fā)電裝置，301、底座，302、滑槽，303、上層太陽能板，304、下層太陽能板，4、發(fā)電控制器，5、儲電系統(tǒng)，6、驅(qū)動控制器，7、驅(qū)動電機(jī)，8、驅(qū)動后橋，9、驅(qū)動軸，10、車架，11、車輪，12、外接電源充電接口，13、固定軸，14、擋風(fēng)板。
具體實(shí)施例方式如圖所示，一種風(fēng)能與太陽能混合發(fā)電的電動汽車，包括車架10，在車架10的前端對稱設(shè)有兩個固定軸13，兩個固定軸13之間水平設(shè)有風(fēng)輪發(fā)電機(jī)組，風(fēng)輪發(fā)電機(jī)組通過兩個固定軸13懸掛在車架10的前端，所述的風(fēng)輪發(fā)電機(jī)組由葉輪I和發(fā)電機(jī)2構(gòu)成，發(fā)電機(jī)2的轉(zhuǎn)子201與葉輪I固定連接，在車頭引擎蓋上面和車頂上面還設(shè)有太陽能發(fā)電裝置3，發(fā)電機(jī)2和太陽能發(fā)電裝置3各自的輸出端分別通過發(fā)電控制器4與儲電系統(tǒng)5連接，此處設(shè)置的發(fā)電控制器4其作用是將發(fā)電機(jī)2和太陽能發(fā)電裝置3輸出的交流電和直流電分別處理整合后，輸出標(biāo)準(zhǔn)直流電儲存在儲電系統(tǒng)5，儲電系統(tǒng)5的輸出端通過驅(qū)動控制器6與驅(qū)動電機(jī)7電連接，從而為電動汽車提供電能，葉輪I的底面與地平面的距離為20-40cm,可選擇設(shè)置的距離如下20 011,25 cm、30 cm、35 cm或者40 Cm，在葉輪I的上方設(shè)有擋風(fēng)板14，擋風(fēng)板14的下沿不低于葉輪I的中軸線；該電動汽車由儲電系統(tǒng)提供電量，在電動汽車使用前事先給儲電系統(tǒng)充滿電，在行駛過程中可通過風(fēng)能和光能為儲電系統(tǒng)充電，彌補(bǔ)汽車行駛中的電量損耗，進(jìn)一步提高了汽車的續(xù)航能力；
所述的儲電系統(tǒng)5由儲能開關(guān)模塊、分流器模塊、動力電池組、超級電容組和匯流器模塊構(gòu)成，發(fā)電控制器4的輸出端通過儲能開關(guān)模塊聯(lián)接到分流器模塊的輸入端，分流器模塊輸出分別并接到動力電池組和超級電容組的相應(yīng)接線端子上，動力電池組和超級電容組的供電輸出分別通過匯流器模塊一并聯(lián)接到驅(qū)動控制器6的輸入端，驅(qū)動控制器6的輸出與驅(qū)動電機(jī)7電聯(lián)接。以上組件使該儲電系統(tǒng)可具備大功率放電和儲電快的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明，該電動汽車還具備充電功能，所述的車架10上還設(shè)有外接電源充電接口12，外接電源充電接口 12與儲電系統(tǒng)5電聯(lián)接，因此，當(dāng)電動汽車不工作時(shí)，可以為其充電，提供更多電量使用更加方便；
所述的太陽能發(fā)電裝置3由設(shè)置在車頭引擎蓋上面和車頂上面的底座301、滑槽302、上層太陽能電池板303、下層太陽能電池板304構(gòu)成，太陽能電池板的電流輸出端通過控制器4給儲電系統(tǒng)5充電，其中太陽能電池板設(shè)置方式如圖2所示在車頭引擎蓋上面和車頂上面分別固定設(shè)有底座301，在底座301上端面的兩側(cè)對應(yīng)設(shè)有滑槽302，兩層太陽能板均設(shè)置在滑槽302內(nèi)且太陽能板的兩側(cè)邊與滑槽構(gòu)成滑動連接，上層太陽能板303和下層太陽能板304錯開設(shè)置，例如在一個底座301上設(shè)有三塊太陽能板，兩塊上層太陽能板在車正常行駛的情況下是覆蓋單塊的下層太陽能板，當(dāng)車停止時(shí)，上層太陽能板向兩邊劃開，下層太陽能板露出，將三塊太陽能電池板均暴漏在陽光下同時(shí)利用光能發(fā)電，所述的太陽能電池板上采用聚光材料，可以通過聚光材料將陽光聚起來，集中投射在太陽能電池上進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，大大減少了高成本單晶硅的使用量，降低了光伏發(fā)電成本，從而大幅度提高光電轉(zhuǎn)換效率、降低光伏發(fā)電的成本、降低發(fā)電費(fèi)用；
詳細(xì)說明風(fēng)輪發(fā)電機(jī)組構(gòu)成由葉輪I和發(fā)電機(jī)2組成，葉輪I與發(fā)電機(jī)2中的轉(zhuǎn)子201固定連接，發(fā)電機(jī)2的輸出端通過控制器4為儲電系統(tǒng)充電；所述的葉輪I由輪軸101、葉片102和圓形的隔板103組成，葉輪I作為動力源為發(fā)電組件提供動力，葉輪I通過連接盤懸掛設(shè)置在車架10前端的兩個固定軸16之間，此種結(jié)構(gòu)的葉輪更容易將風(fēng)力轉(zhuǎn)化為電能，隔板103間隔分布在輪軸101的軸線方向上，并且隔板與輪軸同軸設(shè)置，隔板的設(shè)置方向與輪軸垂直。葉片102設(shè)置在相鄰的隔板103之間，并以輪軸101為中心呈圓周分布。所述的葉片102為圓弧形的片狀結(jié)構(gòu)，也可以說是瓦形結(jié)構(gòu)，其瓦形的圓弧面與輪軸的軸線平行。葉片具有兩條圓弧形邊和兩條直線邊。葉片的兩條圓弧形邊與分別其兩側(cè)的隔板固定連接。葉片圓弧形邊的一端與相鄰葉片的瓦形圓弧面相切；在葉片圓弧形邊另一端的端點(diǎn)處，該圓弧形邊的切線與該端點(diǎn)繞輪軸旋轉(zhuǎn)形成的圓形軌跡的切線重合。如圖4所示，隔板的外緣即為葉輪的最外端，葉片的其中一條直線邊與隔板的外緣相平，葉片弧形邊所在的圓分布在隔板的圓周上，并內(nèi)接于隔板的圓周；葉片圓弧形邊與隔板圓周的接點(diǎn)為葉片圓弧形邊的端點(diǎn)，在該點(diǎn)處，圓弧形邊的切線與隔板的切線重合。本發(fā)明，葉片的形狀設(shè)計(jì)使其具有獨(dú)特的迎風(fēng)面，能夠最大限度的接受風(fēng)力，即使是微弱的風(fēng)也能帶動葉輪旋轉(zhuǎn)。氣流流入葉片的圓弧形凹槽內(nèi)，帶動葉輪旋轉(zhuǎn)后快速流出，在葉片的內(nèi)不產(chǎn)生渦流，有效降低風(fēng)阻，減少車輛行駛中的能量損失。根據(jù)汽車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，該風(fēng)力發(fā)電裝置適于安裝在汽車前部，葉輪下方為帶動葉輪旋轉(zhuǎn)的氣流通道。葉輪依靠氣流推動其下部的葉片實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，因此為減小葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)的阻力，在葉輪I外側(cè)設(shè)置擋風(fēng)板14，擋風(fēng)板14固定在汽車的車架上，用于防止氣流沖擊葉輪上部的葉片。為了在有效阻擋上部氣流的同時(shí)不影響氣流帶動葉輪，擋風(fēng)板14的下緣一般不低于葉輪的軸中心線，比較好的設(shè)置方式是擋風(fēng)板14下緣的水平高度比葉輪的中軸線高3 — 8cm，最好比葉輪的中軸線高4一5cm，例如4或者5 Cm，使葉輪最優(yōu)化接受氣流的作用力。本發(fā)明，所述的發(fā)電機(jī)2由轉(zhuǎn)子201、定子202和設(shè)置在定子上的線圈繞組構(gòu)成，其轉(zhuǎn)子201設(shè)置在葉輪I 一端的端面上，定子201設(shè)置在與轉(zhuǎn)子201相對的固定軸13，此處設(shè)置的固定軸13為空心軸，線圈繞組的輸出經(jīng)過因是軸13的空心處穿出與發(fā)電控制器4電聯(lián)接并通過發(fā)電控制4將發(fā)電機(jī)2發(fā)出的交流電通過發(fā)電控制器4處理整合后、將標(biāo)準(zhǔn)直流電送入儲電系統(tǒng)儲存。為了增加葉輪I轉(zhuǎn)動的穩(wěn)定性，在輪軸101的一端設(shè)置飛輪104，飛輪104作為配重增加了葉輪的整體重量，車減速或剎車時(shí)，由于飛輪104受離心力的作用、短時(shí)間內(nèi)仍可依靠性慣性轉(zhuǎn)動，車子在正常的行駛中，飛輪104有對葉輪I增加助動能和減少氣流對車子的相對阻力作用，傳發(fā)電裝置能夠穩(wěn)定發(fā)電，減小電壓、電流的波動。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)能與太陽能混合發(fā)電的電動汽車，包括車架(10)，其特征在于在車架(10)的前端對稱設(shè)有兩個固定軸(13)，兩個固定軸(13)之間水平設(shè)有風(fēng)輪發(fā)電機(jī)組，風(fēng)輪發(fā)電機(jī)組通過兩個固定軸(13)懸掛在車架的前端，所述的風(fēng)輪發(fā)電機(jī)組由葉輪(I)和發(fā)電機(jī)(2)構(gòu)成，發(fā)電機(jī)(2)的轉(zhuǎn)子(201)與葉輪(I)連接，在車頭引擎蓋上面和車頂上面還設(shè)有太陽能發(fā)電裝置(3)，發(fā)電機(jī)(2)和太陽能發(fā)電裝置(3)各自的輸出端分別通過發(fā)電控制器(4)與儲電系統(tǒng)(5)的輸入端電聯(lián)接，儲電系統(tǒng)(5)通過驅(qū)動控制器(6)與驅(qū)動電機(jī)(7)連接，葉輪(I)的底面與地平面的距離為20-40 Cm，在葉輪(I)的上方設(shè)有擋風(fēng)板(14)，擋風(fēng)板(14)的下沿不低于葉輪(I)的中軸線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)能與太陽能混合發(fā)電的電動汽車，其特征在于所述的車架(I)上還設(shè)有外接電源充電接口(12)，外接電源充電接口(12)輸出與儲電系統(tǒng)(5)電聯(lián)接。
3.如權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)能與太陽能混合發(fā)電的電動汽車，其特征在于所述的葉輪(I)包括輪軸(101)和葉片(102)，葉片(102)以輪軸(101)為中心呈圓周分布，所述的葉片(102)為瓦形結(jié)構(gòu)，葉片(102)的四條側(cè)邊中兩條側(cè)邊為直線邊，另外兩條側(cè)邊為圓弧形，葉片(102)的直線邊與輪軸(101)平行。
4.如權(quán)利要求3所述的一種風(fēng)能與太陽能混合發(fā)電的電動汽車，其特征在于所述的葉片(102)圓弧形側(cè)邊靠近輪軸(101)的一端與相鄰風(fēng)葉的瓦形圓弧面相切；在葉片(102)圓弧形邊另一端的端點(diǎn)處，該圓弧形邊的切線與該端點(diǎn)繞輪軸(101)旋轉(zhuǎn)形成的圓形軌跡的切線重合。
5.如權(quán)利要求3或4所述的一種風(fēng)能與太陽能混合發(fā)電的電動汽車，其特征在于所述的葉片(102)設(shè)置在兩個圓形的隔板(103)之間，葉片(102)的圓弧形側(cè)邊與隔板(103)連接，且圓弧形側(cè)邊的一端與隔板(103)的圓周相接。
6.如權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)能與太陽能混合發(fā)電的電動汽車，其特征在于所述的發(fā)電機(jī)(2)，其轉(zhuǎn)子(201)設(shè)置在葉輪(I) 一端的端面上，定子(202)設(shè)置在與轉(zhuǎn)子(201)相對的固定軸(13)上。
7.如權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)能與太陽能混合發(fā)電的電動汽車，其特征在于所述的擋風(fēng)板(14)，其下緣的水平高度比葉輪的中軸線高3 — 8cm。
8.如權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)能與太陽能混合發(fā)電的電動汽車，其特征在于所述葉輪(I)的一端設(shè)有飛輪(104)。
全文摘要
一種風(fēng)能與太陽能混合發(fā)電的電動汽車，包括車架，在車架的前端對稱設(shè)有兩個固定軸，兩個固定軸之間水平設(shè)有風(fēng)輪發(fā)電機(jī)組，風(fēng)輪發(fā)電機(jī)組通過兩個固定軸懸掛在車架的前端，所述的風(fēng)輪發(fā)電機(jī)組由葉輪和發(fā)電機(jī)構(gòu)成，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子與葉輪連接，在車架上還設(shè)有太陽能發(fā)電裝置，發(fā)電機(jī)和太陽能發(fā)電裝置各自的輸出端分別通過控制器與儲電系統(tǒng)的輸入端電聯(lián)接，儲電系統(tǒng)通過驅(qū)動控制器與驅(qū)動電機(jī)連接，本發(fā)明能夠最大化最優(yōu)化采用風(fēng)能和太陽能為電動汽車的儲電系統(tǒng)充電，降低電動汽車在行駛過程中的電量損耗，提高電動汽車的續(xù)航能力。
文檔編號B60L8/00GK103042934SQ20111031399
公開日2013年4月17日 申請日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者王帥民, 賀金旺, 趙海見 申請人:平頂山市中嘉能源科技有限公司