專利名稱：電動汽車的風力發(fā)電裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種風力發(fā)電設備，具體地說是一種電動汽車的風力發(fā)電裝置。
背景技術：
風力發(fā)電設備中的葉輪是接受風能的最主要部件，也是風力發(fā)電設備中最基礎和最關鍵的部件。其良好的設計、可靠的質(zhì)量和優(yōu)越的性能是保證機組正常穩(wěn)定運行的決定因素。在目前節(jié)能減排的倡導下，電動汽車技術逐步開始發(fā)展，作為電動汽車的能量來源，風力顯然是一種清潔的能源選擇。但是，現(xiàn)有風力發(fā)電設備的葉輪顯然無法應用于汽車發(fā)電。因此，設計一種便于電動汽車中安裝使用的風力發(fā)電裝置勢在必行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種電動汽車的風力發(fā)電裝置，具有風阻小、風電轉(zhuǎn)換率高的優(yōu)點。本發(fā)明為解決上述技術問題所采用的技術方案是電動汽車的風力發(fā)電裝置，包括車架，在車架的前端對稱設有兩個固定軸，在車架前端對稱設置的兩個固定軸之間，水平設有風輪發(fā)電機組，風輪發(fā)電機組通過兩個固定軸懸掛在車架的前端；所述的風輪發(fā)電機組由葉輪和發(fā)電機構成，葉輪的底面與地平面的距離為20-40 Cm，在葉輪的上方設有擋風板，擋風板的下沿不低于葉輪的中軸線。所述的葉輪由輪軸、葉片和隔板組成；葉片設置在兩相鄰的隔板之間，并通過隔板連接為一個整體。所述的葉片為瓦形，其具有兩條圓弧形邊和兩條直線邊，葉片的直線邊與輪軸平行，葉片的兩條圓弧形邊分別與其兩側(cè)的隔板固定連接。所述葉片的圓弧形邊靠近輪軸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處，該圓弧形邊的切線與該端點繞輪軸旋轉(zhuǎn)形成的圓形軌跡的切線重
口 o所述的發(fā)電機，其電機轉(zhuǎn)子設置在葉輪一端的端面上，電機定子設置在與電機轉(zhuǎn)子相對的固定軸上。所述的葉輪，其一端還設有傳動輪盤，傳動輪盤通過傳動鏈條與動力機構連接。所述的擋風板，其下緣的水平高度比葉輪的中軸線高3 — 8cm。所述的葉輪的一端設有飛輪。本發(fā)明的有益效果是通過該發(fā)電裝置，將汽車行駛中形成氣流的動力轉(zhuǎn)換為電能，給汽車蓄電單元補充部分電量，減緩汽車電量消耗，提高續(xù)航能力。該發(fā)電裝置的結構獨特，風輪發(fā)電機組通過兩個固定軸懸掛在車架的前端，便于安裝。擋風板的設置在不降低葉輪下部葉片受力的同時，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。葉片的形狀設計使其具有獨特的迎風面，能夠最大限度的接受風力，即使是微弱的風也能帶動葉輪旋轉(zhuǎn)，有效降低汽車行駛中的風阻，提高風電轉(zhuǎn)換效率。葉片設置在間隔的隔板之間，形成模塊化設計，可以根據(jù)需要設置隔板的數(shù)量，以適應不同功率的發(fā)電要求。在本技術方案中，電機轉(zhuǎn)子上還設有與動力機構連接的傳動輪盤，利用動力機構帶動電機轉(zhuǎn)子可以起到輔助發(fā)電的作用，彌補汽車行駛和風力發(fā)電過程中的電量損耗，進一步提高了汽車的續(xù)航能力。


圖1是本發(fā)明的結構示意 圖2是本發(fā)明中葉輪的設置方式示意圖。圖中標記1、葉輪，2、葉片，3、隔板，4、輪軸，5、電機轉(zhuǎn)子，6、電機定子，7、固定軸，8、飛輪，9、擋風板，10、傳動輪盤，11、車架。
具體實施例方式如圖所示，電動汽車的風力發(fā)電裝置，包括車架11，在車架11的前端對稱設有兩個固定軸7。在車架11前端對稱設置的兩個固定軸7之間，水平設有風輪發(fā)電機組，固定軸7與風輪發(fā)電機組之間設有軸承，風輪發(fā)電機組通過兩個固定軸7懸掛在車架的前端。所述的風輪發(fā)電機組由葉輪I和發(fā)電機構成，葉輪I的底面與地平面的距離為20-40 Cm，在葉輪I的上方設有擋風板9，擋風板9的下沿不低于葉輪I的中軸線。葉輪I由輪軸4、葉片2和圓形的隔板3組成。葉輪I作為動力源為發(fā)電組件提供動力。葉輪I中的輪軸4與電機轉(zhuǎn)子5固定連接；隔板3間隔分布在輪軸4的軸線方向上，并且隔板3與輪軸同軸設置。隔板3與輪軸4垂直。葉片2設置在相鄰的隔板3之間，并以輪軸4為中心呈圓周分布，葉片通過隔板連接為一個整體。所述的葉片2為圓弧形的片狀結構，也可以說是瓦形結構。葉片2具有兩條圓弧形邊和兩條直線邊。葉片2的直線邊與輪軸4平行，葉片2的兩條圓弧形邊與分別其兩側(cè)的隔板3固定連接。葉片2圓弧形邊靠近輪軸的一端與相鄰葉片的瓦形圓弧面相切；在葉片2圓弧形邊另一端的端點處，該圓弧形邊的切線與該端點繞輪軸4旋轉(zhuǎn)形成的圓形軌跡的切線重合。如圖2所示，隔板3的外緣即為葉輪I的最外端，葉片2的其中一條直線邊與隔板3的外緣相平，葉片弧形邊所在的圓分布在隔板3的圓周上，并內(nèi)接于隔板3的圓周；葉片圓弧形邊與隔板圓周的接點為葉片圓弧形邊的端點，在該點處，圓弧形邊的切線與隔板的切線重合。葉片的形狀設計使其具有獨特的迎風面，能夠最大限度的接受風力，即使是微弱的風也能帶動葉輪旋轉(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，有效降低風阻，減少車輛行駛中的能量損失。根據(jù)汽車的結構特點，該風力發(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現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，因此為減小葉輪旋轉(zhuǎn)時的阻力，在葉輪I外側(cè)設置擋風板9，擋風板9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不影響氣流帶動葉輪，擋風板9的下緣一般不低于葉輪的中軸線。比較好的設置方式是擋風板9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。氣流通道的高度也是影響葉輪轉(zhuǎn)動的重要因素，通道高度過小影響氣流流通，通道高度過大影響氣流與葉輪的切角，從而降低氣流對葉輪的推力。因此，比較好的設置方式為葉輪的底面與地平面的距離為20-40 Cm，最好為20—25cm。所述的發(fā)電機，其電機轉(zhuǎn)子5設置在葉輪I 一端的端面上，電機定子6設置在與電機轉(zhuǎn)子5相對的固定軸7上，并且將固定軸7設置為中空結構，當電機轉(zhuǎn)子5轉(zhuǎn)動時，電機定子6固定不動。發(fā)電組件的線圈繞組設置在電機定子6上，可以將電機定子6設置在電機轉(zhuǎn)子5的內(nèi)腔中，線圈繞組的輸出接線通過固定軸7的空腔穿出，并且連接到發(fā)電控制器輸入端。為了增加葉輪轉(zhuǎn)動的穩(wěn)定性，在葉輪I的一端設置飛輪8，飛輪8作為配重增加了葉輪的整體重量，在汽車減速或剎車時，由于飛輪受離心力的作用，短時間內(nèi)仍可依靠慣性轉(zhuǎn)動，使發(fā)電裝置能夠穩(wěn)定發(fā)電，減小電壓與電流波動。在葉輪I的一端上還可以設置與動力機構連接的傳動輪盤10。動力機構可以是汽油發(fā)動機、天然氣、乙醇或羥基2號高清潔車燃料等為燃料的微型發(fā)動機。該微型發(fā)動機不需太大功率，只要能夠帶動葉輪旋轉(zhuǎn)即可。在汽車車速較低、風力較小導致葉輪轉(zhuǎn)速較低、行駛里程較遠電量不足、或夏季和冬季需要開空調(diào)時，動力機構通過傳動鏈條與傳動輪盤10聯(lián)動，從而帶動電機轉(zhuǎn)子5進行發(fā)電，可以給電動汽車補充電量，提高續(xù)航能力。
權利要求
1.電動汽車的風力發(fā)電裝置，包括車架(11)，在車架(11)的前端對稱設有兩個固定軸(7),其特征在于在車架(11)前端對稱設置的兩個固定軸(7)之間，水平設有風輪發(fā)電機組，風輪發(fā)電機組通過兩個固定軸(7)懸掛在車架的前端；所述的風輪發(fā)電機組由葉輪(I)和發(fā)電機構成，葉輪(I)的底面與地平面的距離為20-40 Cm，在葉輪(I)的上方設有擋風板(9)，擋風板(9)的下沿不低于葉輪(I)的中軸線。
2.如權利要求1所述的電動汽車的風力發(fā)電裝置，其特征在于所述的葉輪(I)由輪軸(4 )、葉片(2 )和隔板(3 )組成；葉片(2 )設置在兩相鄰的隔板(3 )之間，并通過隔板連接為一個整體。
3.如權利要求2所述的電動汽車的風力發(fā)電裝置，其特征在于所述的葉片(2)為瓦形，其具有兩條圓弧形邊和兩條直線邊，葉片(2)的直線邊與輪軸(4)平行，葉片(2)的兩條圓弧形邊分別與其兩側(cè)的隔板(3)固定連接。
4.如權利要求3所述的電動汽車的風力發(fā)電裝置，其特征在于所述葉片(2)的圓弧形邊靠近輪軸的一端與相鄰葉片的瓦形圓弧面相切；在葉片(2)圓弧形邊另一端的端點處，該圓弧形邊的切線與該端點繞輪軸(4)旋轉(zhuǎn)形成的圓形軌跡的切線重合。
5.如權利要求1所述的電動汽車的風力發(fā)電裝置，其特征在于所述的發(fā)電機，其電機轉(zhuǎn)子(5)設置在葉輪(I) 一端的端面上，電機定子(6)設置在與電機轉(zhuǎn)子(5)相對的固定軸(7)上。
6.如權利要求1所述的電動汽車的風力發(fā)電裝置，其特征在于所述的葉輪(1)，其一端還設有傳動輪盤(IO ),傳動輪盤(IO )通過傳動鏈條與動力機構連接。
7.如權利要求1所述的電動汽車的風力發(fā)電裝置，其特征在于所述的擋風板(9)，其下緣的水平高度比葉輪的中軸線高3 — 8cm。
8.如權利要求1所述的電動汽車的風力發(fā)電裝置，其特征在于所述的葉輪(I)的一端設有飛輪(8)。
全文摘要
電動汽車的風力發(fā)電裝置，包括車架，在車架的前端對稱設有兩個固定軸，在車架前端對稱設置的兩個固定軸之間，水平設有風輪發(fā)電機組，風輪發(fā)電機組通過兩個固定軸懸掛在車架的前端；風輪發(fā)電機組由葉輪和發(fā)電機構成，葉輪的底面與地平面的距離為20-40㎝，在葉輪的上方設有擋風板，擋風板的下沿不低于葉輪的中軸線。葉輪由輪軸、葉片和隔板組成；葉片設置在兩相鄰的隔板之間。葉片為瓦形，葉片的直線邊與輪軸平行，葉片的兩條圓弧形邊分別與其兩側(cè)的隔板固定連接。能夠?qū)⑵囆旭傊行纬蓺饬鞯膭恿D(zhuǎn)換為電能，減緩汽車電量消耗，提高續(xù)航能力。葉片的形狀設計能夠有效降低汽車行駛中的風阻，提高風電轉(zhuǎn)換效率。
文檔編號B60L8/00GK103042913SQ201110314010
公開日2013年4月17日 申請日期2011年10月17日 優(yōu)先權日2011年10月17日
發(fā)明者王帥民 申請人:平頂山市中嘉能源科技有限公司