專利名稱：一種升力型槳葉車載風(fēng)力發(fā)電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電機，尤其是安裝在汽車、火車、輪船等機動車的頭部、頂部、底部或尾部等部位，安裝有升力型葉輪槳葉，在機動車行駛過程中，利用空氣的相對流動發(fā)電，并將其儲存于車載蓄電池，為機動車點火系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、動力系統(tǒng)等提供電能的車載風(fēng)力發(fā)電機。
背景技術(shù)：
機動車電源系統(tǒng)肩負(fù)著啟動發(fā)動機、燈光照明、車載音響、車用空調(diào)甚至車輛動力等全車用電。機動車所用電能是靠機載發(fā)電機發(fā)出的。目前，傳統(tǒng)的機動車上使用的發(fā)電機是完全依靠發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電的，這一方面增加了油耗和廢氣排放，不利于環(huán)保；另一方面， 分流了機動車發(fā)動機動力，使得機動車行駛速度、操控舒適感等大幅下降。近年來，出現(xiàn)了太陽能汽車、充電汽車以及車用內(nèi)燃機和其他動力設(shè)備相結(jié)合的混合動力機組，雖然在減少油料消耗，減輕機動車對油料過分依賴上取得了顯著進步，但由于其開發(fā)生產(chǎn)和維護成本過高，機組性能不穩(wěn)定，續(xù)航性差，維修困難等原因，而且沒有在不增加額外氣動阻力，且不影響美觀的前提下，有效利用汽車在行駛過程中形成的風(fēng)能，對能源的利用率不高，因而嚴(yán)重制約了其市場推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服傳統(tǒng)車載發(fā)電機需要消耗大量油料，不利于環(huán)保，不利于機動車速度和動力性能，不利于機動車操控，以及新型非油料機動車性能不穩(wěn)定，開發(fā)生產(chǎn)成本高等缺陷，本發(fā)明提供了一種可將行車時產(chǎn)生的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的車載風(fēng)力發(fā)電機。本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的方案是本發(fā)明所述車載風(fēng)力發(fā)電機，包括有內(nèi)轉(zhuǎn)子，外轉(zhuǎn)子或定子，葉輪，驅(qū)動槳葉，單向軸承，利用機動車運行時，與空氣的相對速度，槳葉捕獲風(fēng)能驅(qū)動內(nèi)轉(zhuǎn)子或外轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)從而產(chǎn)生電能，為機動車用電系統(tǒng)供電，其特征是本發(fā)明所述車載風(fēng)力發(fā)電機安裝于機動車頭部發(fā)動機散熱器前方或機動車頂部、尾部，葉輪連接內(nèi)轉(zhuǎn)子，外轉(zhuǎn)子上裝有驅(qū)動葉片，葉輪輪罩或發(fā)電機輪罩呈可濃縮風(fēng)型的“雙曲線狀” 或“漏斗狀”。作為上述方案的補充說明，所述車載風(fēng)力發(fā)電機的發(fā)電機有兩種構(gòu)成方式，一種是由內(nèi)轉(zhuǎn)子和定子構(gòu)成，另一種是由內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子構(gòu)成。所述車載風(fēng)力發(fā)電機的發(fā)電機內(nèi)轉(zhuǎn)子連接葉輪，外轉(zhuǎn)子上設(shè)有驅(qū)動槳葉，葉輪、外轉(zhuǎn)子上槳葉數(shù)量大于或等于2枚。所述車載風(fēng)力發(fā)電機的葉輪槳葉為升力型槳葉，外轉(zhuǎn)子驅(qū)動槳葉為阻力型或升力型槳葉。所述車載風(fēng)力發(fā)電機的軸承為單向軸承，內(nèi)轉(zhuǎn)子、外轉(zhuǎn)子在單向軸承的限制下作同軸、反向旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生更大的相對轉(zhuǎn)速。所述車載風(fēng)力發(fā)電機的葉輪輪罩為兩頭大中間小、可濃縮風(fēng)的“雙曲線”狀，葉輪位于“雙曲線”狀葉輪輪罩的窄小處。所述車載風(fēng)力發(fā)電機當(dāng)外轉(zhuǎn)子驅(qū)動槳葉為升力型時，發(fā)電機輪罩為兩頭大中間小、可濃縮風(fēng)的“雙曲線”狀，發(fā)電機位于“雙曲線”狀發(fā)電機輪罩的窄小處。所述車載風(fēng)力發(fā)電機當(dāng)外轉(zhuǎn)子驅(qū)動槳葉為阻力型時，發(fā)電機輪罩進風(fēng)口為可濃縮風(fēng)的外大內(nèi)小的“漏斗狀”，發(fā)電機輪罩進風(fēng)口的集風(fēng)口正對于外轉(zhuǎn)子驅(qū)動槳葉受風(fēng)面。本發(fā)明的有益效果是1、本發(fā)明有效利用了機動車在行駛過程中與空氣相對運動產(chǎn)生的風(fēng)能，并將其轉(zhuǎn)化為電能，用以驅(qū)動車載空調(diào)、發(fā)動機啟動、照明燈、甚至車載電動力系統(tǒng)等用電設(shè)備，具有節(jié)能、環(huán)保、價格低廉、節(jié)省成本等優(yōu)點。2、本發(fā)明安裝位置設(shè)于機動車頭部、頂部、底部或尾部等部位，利用機動車在行駛過程中與空氣劇烈撞擊，形成局部高壓，從而驅(qū)動葉輪帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生大量的電能。3、當(dāng)本發(fā)明所述的車載風(fēng)力發(fā)電機安裝于機動車頭部發(fā)動機散熱器前或尾部下方等部位時，不會影響機動車外部美觀，而且不會增加額外的氣動阻力。4、本發(fā)明發(fā)電機內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子可在單向軸承的作用下反方向相對旋轉(zhuǎn)，較之單純的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，定子固定，可以獲得更大的相對旋轉(zhuǎn)動能，從而產(chǎn)生更多的電能。5、本發(fā)明葉輪輪罩或發(fā)電機輪罩可設(shè)置為可濃縮風(fēng)能的“雙曲線狀”或“漏斗狀”， 可提高自然風(fēng)的能流密度，增強驅(qū)動槳葉承受的氣流動力，更好地驅(qū)動發(fā)電機內(nèi)轉(zhuǎn)子或外轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。圖1是本發(fā)明單向、單發(fā)電機、升力型葉輪槳葉情況時的結(jié)構(gòu)2是本發(fā)明雙向、單發(fā)電機、升力型葉輪槳葉、阻力型發(fā)電機外轉(zhuǎn)子槳葉情況時的結(jié)構(gòu)3是本發(fā)明雙向、單發(fā)電機、升力型葉輪槳葉、升力型發(fā)電機外轉(zhuǎn)子槳葉情況時的結(jié)構(gòu)4是本發(fā)明單向、雙發(fā)電機、升力型葉輪槳葉情況時的結(jié)構(gòu)5是本發(fā)明雙向、雙發(fā)電機、升力型葉輪槳葉、阻力型發(fā)電機外轉(zhuǎn)子槳葉情況時的結(jié)構(gòu)6是本發(fā)明雙向、雙發(fā)電機、升力型葉輪槳葉、升力型發(fā)電機外轉(zhuǎn)子槳葉情況時的結(jié)構(gòu)7為本發(fā)明A-A處剖面結(jié)構(gòu)8為本發(fā)明B-B處剖面結(jié)構(gòu)9為本發(fā)明C-C處剖面結(jié)構(gòu)1-圖6中，1.永磁發(fā)電機，la.發(fā)電機外轉(zhuǎn)子，lb.發(fā)電機內(nèi)轉(zhuǎn)子，Ic.發(fā)電機定子，2.升力型葉輪槳葉，3a.發(fā)電機外轉(zhuǎn)子阻力型槳葉，3b.發(fā)電機外轉(zhuǎn)子升力型槳葉，4.葉輪，5.機壁，6.單向軸承，A-A.縱向剖線，B-B.縱向剖線，C-C.縱向剖線。圖7-圖9中，la.發(fā)電機外轉(zhuǎn)子，lb.發(fā)電機內(nèi)轉(zhuǎn)子，2.升力型葉輪槳葉，3a.發(fā)電機外轉(zhuǎn)子阻力型槳葉，3b.發(fā)電機外轉(zhuǎn)子升力型槳葉，4.葉輪，5.機壁，7a.葉輪輪罩進風(fēng)口，7b.阻力型發(fā)電機外轉(zhuǎn)子槳葉時的發(fā)電機輪罩進風(fēng)口，7c.升力型發(fā)電機外轉(zhuǎn)子槳葉時的發(fā)電機輪罩進風(fēng)口，8a.葉輪輪罩出風(fēng)口，8b.阻力型發(fā)電機外轉(zhuǎn)子槳葉時的發(fā)電機輪罩出風(fēng)口，8c.升力型發(fā)電機外轉(zhuǎn)子槳葉時的發(fā)電機輪罩出風(fēng)口，9.阻力型發(fā)電機外轉(zhuǎn)子槳葉時的發(fā)電機輪罩集風(fēng)口，10.集風(fēng)板。
具體實施例方式在圖1、圖4所示實施例中，機動車在行駛的過程中，與空氣產(chǎn)生相對速度，氣流驅(qū)動葉輪槳葉⑵帶動葉輪⑷在單向軸承(6)的作用下做定向旋轉(zhuǎn)，葉輪⑷與發(fā)電機內(nèi)轉(zhuǎn)子(Ib)連接，并帶動單發(fā)電機(1)或雙發(fā)電機(1)內(nèi)轉(zhuǎn)子(Ib)旋轉(zhuǎn)，從而相對發(fā)電機定子(Ic)旋轉(zhuǎn)，切割磁力線，產(chǎn)生電能。在圖2、圖3、圖5、圖6所示實施例中，機動車在行駛的過程中，與空氣產(chǎn)生相對速度，氣流驅(qū)動葉輪槳葉( 帶動葉輪轉(zhuǎn)軸(4)做定向旋轉(zhuǎn)，葉輪(4)與發(fā)電機內(nèi)轉(zhuǎn)子(Ib) 連接，并帶動單發(fā)電機(1)或雙發(fā)電機(1)內(nèi)轉(zhuǎn)子(Ib)在單向軸承(6)的限制下作定向旋轉(zhuǎn)。同時，氣流驅(qū)動單發(fā)電機(1)或雙發(fā)電機(1)外轉(zhuǎn)子(Ia)上的驅(qū)動槳葉(3a或北)，帶動發(fā)電機⑴外轉(zhuǎn)子(Ia)與內(nèi)轉(zhuǎn)子(Ib)在單向軸承(6)的限制下做同軸、反向的定向旋轉(zhuǎn)，使發(fā)電機內(nèi)轉(zhuǎn)子(lb)、外轉(zhuǎn)子(Ia)產(chǎn)生更大的相對轉(zhuǎn)速，從而產(chǎn)生更多的電能。在圖7、圖9所示實施例中，當(dāng)發(fā)電機⑴葉輪(4)槳葉⑵和外轉(zhuǎn)子(Ia)驅(qū)動槳葉(3b)為升力型槳葉時，葉輪輪罩和發(fā)電機輪罩可設(shè)置為兩端大中間小的“雙曲線”狀，葉輪⑷和發(fā)電機⑴分別位于“雙曲線”狀的葉輪輪罩和發(fā)電機輪罩的中間窄小處，以提高自然風(fēng)的能流密度，增強葉輪槳葉( 和外轉(zhuǎn)子驅(qū)動槳葉(3b)承受的氣流動力，更好地驅(qū)動發(fā)電機(1)內(nèi)轉(zhuǎn)子(Ib)和外轉(zhuǎn)子(Ia)旋轉(zhuǎn)。在圖8所示實施例中，當(dāng)發(fā)電機⑴外轉(zhuǎn)子(Ia)驅(qū)動槳葉(3a)為阻力型槳葉時， 發(fā)電機輪罩進風(fēng)口(7b)內(nèi)可設(shè)置集風(fēng)板(10)，集風(fēng)板(10)與機壁( 將發(fā)電機輪罩進風(fēng)口(7b)圍成由寬而窄的“漏斗狀”，發(fā)電機輪罩進風(fēng)口(7b)狹窄的集風(fēng)口(7b)處正對著阻力型外轉(zhuǎn)子(Ia)驅(qū)動槳葉(3a)的受風(fēng)面，以提高自然風(fēng)的能流密度，增強外轉(zhuǎn)子(Ia)驅(qū)動槳葉(3a)承受的氣流動力，同時減少阻力，更好地驅(qū)動發(fā)電機外轉(zhuǎn)子(Ia)的旋轉(zhuǎn)。需要補充說明的是，上述只是用圖形解釋說明了本發(fā)明的一些結(jié)構(gòu)特征和應(yīng)用原理。由于對于專業(yè)人士而言，很容易以此為基礎(chǔ)進行相應(yīng)修改和調(diào)整。因此，本說明書并非是要將本發(fā)明局限于所示和所述的具體結(jié)構(gòu)和應(yīng)用范圍內(nèi)，故凡是所有可能被利用的相應(yīng)修改和等同物，均屬于本發(fā)明所申請保護的范圍。
權(quán)利要求
1.一種車載風(fēng)力發(fā)電機，包括內(nèi)轉(zhuǎn)子(lb)，外轉(zhuǎn)子(Ia)或定子(lc)，葉輪(4)，槳葉 (2、3a或北)，單向軸承(6)，利用機動車運行時，空氣的相對速度，槳葉(2、3a或3b)捕獲風(fēng)能驅(qū)動內(nèi)轉(zhuǎn)子(Ib)或外轉(zhuǎn)子(Ia)旋轉(zhuǎn)從而產(chǎn)生電能，為機動車用電系統(tǒng)供電，其特征是 本發(fā)明所述車載風(fēng)力發(fā)電機安裝于機動車頭部發(fā)動機散熱器前方或機動車頂部、尾部，葉輪(4)連接內(nèi)轉(zhuǎn)子(Ib)，外轉(zhuǎn)子(Ia)上裝有驅(qū)動槳葉(3a或北)，葉輪輪罩或發(fā)電機輪罩呈可濃縮風(fēng)型的“雙曲線狀”或“漏斗狀”。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載風(fēng)力發(fā)電機，其特征是發(fā)電機(1)有兩種構(gòu)成方式，一種由內(nèi)轉(zhuǎn)子(Ib)和定子(Ic)構(gòu)成，另一種由內(nèi)轉(zhuǎn)子(Ib)和外轉(zhuǎn)子(Ia)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車載風(fēng)力發(fā)電機，其特征是發(fā)電機(1)內(nèi)轉(zhuǎn)子(Ib)連接葉輪⑷，外轉(zhuǎn)子(Ia)上設(shè)有驅(qū)動槳葉(3a或北)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車載風(fēng)力發(fā)電機，其特征是葉輪(4)槳葉⑵為升力型槳葉，外轉(zhuǎn)子(Ia)槳葉(3a或3b)為阻力型或升力型槳葉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載風(fēng)力發(fā)電機，其特征是風(fēng)力發(fā)電機所運用的軸承為單向軸承(6)，內(nèi)轉(zhuǎn)子(lb)、外轉(zhuǎn)子(Ia)在單向軸承(6)的限制下作同軸、反向旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生更大的相對轉(zhuǎn)速。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載風(fēng)力發(fā)電機，其特征是葉輪輪罩為兩頭大中間小、可濃縮風(fēng)的“雙曲線”狀，葉輪⑷位于“雙曲線”狀葉輪輪罩的窄小處。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載風(fēng)力發(fā)電機，其特征是當(dāng)外轉(zhuǎn)子(Ia)槳葉(3a)為阻力型時，發(fā)電機輪罩進風(fēng)口(7b)為可濃縮風(fēng)的外大內(nèi)小的“漏斗狀”，發(fā)電機輪罩進風(fēng)口(7b) 的集風(fēng)口(9)正對于阻力型外轉(zhuǎn)子(Ia)驅(qū)動槳葉(3a)受風(fēng)面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載風(fēng)力發(fā)電機，其特征是當(dāng)外轉(zhuǎn)子(Ia)驅(qū)動槳葉(3b)為升力型時，發(fā)電機輪罩為兩頭大中間小、可濃縮風(fēng)的“雙曲線”狀，發(fā)電機⑴位于“雙曲線” 狀發(fā)電機輪罩的窄小處。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種車載風(fēng)力發(fā)電機，尤其是采用升力型葉輪槳葉的車載風(fēng)力發(fā)電機，包括有內(nèi)轉(zhuǎn)子，外轉(zhuǎn)子或定子，葉輪，驅(qū)動槳葉，單向軸承等，利用機動車運行時，與空氣的相對速度，槳葉捕獲風(fēng)能驅(qū)動內(nèi)轉(zhuǎn)子或外轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)從而產(chǎn)生電能，為機動車用電系統(tǒng)供電，其特征是本發(fā)明所述車載風(fēng)力發(fā)電機安裝于機動車頭部發(fā)動機散熱器前方或機動車頂部、尾部、底部等部位，葉輪連接內(nèi)轉(zhuǎn)子，外轉(zhuǎn)子上裝有驅(qū)動葉片，葉輪槳葉為升力型，外轉(zhuǎn)子驅(qū)動槳葉為阻力型或升力型，葉輪輪罩為兩頭大中間小、可濃縮風(fēng)的“雙曲線”狀，葉輪位于“雙曲線”狀葉輪輪罩的窄小處，發(fā)電機輪罩可設(shè)置為“雙曲線”狀或“漏斗狀”。
文檔編號F03D9/00GK102267390SQ201010187919
公開日2011年12月7日 申請日期2010年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月1日
發(fā)明者趙立兵 申請人:趙立兵