CN102029918B - 行驶器风力发电装置 - Google Patents

Abstract

行驶器风力发电装置是一种清洁、环保、不耗自然能源、而靠自身行驶过程中产生的对流气流传动产生电能供给的装置，是切实可行减少有害气体排放及温室效应的节能减排产品。技术领域：所属风力发电及行驶器电能供给方式技术改进领域。技术问题及解决方案：行驶器行驶速度快慢所产生对流气流强弱的风控及发电机额定转速问题，采用串式九级变速系统或前风门电控系统控制风涡叶扫风体积或改变风叶扫风角度的办法解决这一技术问题，样机为卧式平置式样。用途：可广泛装载在各种大小汽车、火车、内河江流船只、海面大小轮船、甚至飞行器上，整机装卸，机动便捷。

Description

行驶器风力发电装置

技术领域：

所属风力发电及行驶器电能供给方式技术改进领域。

背景技术：

根据行驶器行驶过程中，自然形成的对流气流所产生风能的特性，从而利用这一特性设计了行驶器风力发电装置。

本产品在形成初步设计图纸后，在“百度”网络搜索到一条关于“一种风力发电电动汽车”的申请及简要摘要内容，是100053北京市宣武区白广路47号昊都公司人员设计的，专利申请人名叫黄英壮。申请(专利)号CN200510098528.8，公开(公告)号CN1736757号。

本产品与他的设计方案比较，可比性不大，如要比较，我认为我的设计与他最大的不同，有三大特别不同：一是本产品的设计是一整机设计方案，自行可成一体的装置，可装载在某个行驶器上，机动性好，灵活便捷，用时可随时装上，不用时可随时卸下，保持原行驶器整体功效及外貌形体不变；二是本产品风涡叶的设计不同，他仍是传统的风叶设计方法。而我是风涡叶轮，对接受风力他是正面受风，而我的设计是柱体接受风力，平卧式。在设计理念、概念较他的设计理念、概念新颖、合理、便捷、实用，由于我的设计是卧式平面的装置，不会有较大改变行驶器外观和占有内仓的空间，可以保持行驶器原有的动力装置及原有的技术特征，为行驶器提供动力用电及补充用电的需要，也可以改变原动力装置，完全改为风力发电电动动力装置，同时仍能保持行驶器的外观美感，且技术的适用面更为广阔，排他性很小，即使现有行驶器有足够的顶平面积或有足够的侧面积，就可以装载本产品，作为动力用电及补充用电的电能来源，减少油料及不可再生能源的耗量，减少有害尾气及温室气体的排放。而他设计产品技术只能用在新的电动汽车上，而不能是现有的行驶器适用；三是本产品变速系统不同，这是最关键、最特别技术的不同，这项技术可直接将不同风力的风叶转速变速为额定的匀速转速，使发电机电流稳定、电压稳压。而他的设计产品技术没有提及到这方面的的信息内容。

发明内容：

本设计产品是一种清洁、环保、不耗自然能源、而是靠自身行驶过程中产生的对流气体传动产生电能供给的装置，它可广泛装置在各种大小汽车、火车、内河江流船只、海面大小轮船、甚至飞行器上，为它们提供远远不断的运行电力能源，同时可减少石油、煤炭不可再生资源的消耗和减少温室气体及二氧化碳的排放，这一装置称其谓“行驶器风力发电装置”。

当今全球经济生活中有两大课题特别引起人类的高度重视、并正展开加速研究，欲想通过技术进步得以改进，这两大课题一是日益突出的全球能源消耗俱增，且地球现存资源日益减少，特别是不可再生的石油、煤炭资源日益减少问题；二是石油、煤炭资源消耗所带来排放的有害气体及温室效应对人类赖以生存的空气环境及健康生存提出的现实问题。

本产品设计目的主要是针对以上两大课题所提出的，在一定技术层面可减轻两大课题所面临的人类赖以生存的空气环境及健康生存问题，一是减少人类对石油、煤炭能源的依赖程度，节约现有的地藏石油、煤炭资源；二是减少石油、煤炭消耗所造成的有害气体排放及温室效应对人类的危害。其技术支持，是利用行驶器在前进中形成的对流气流可进行循环作功的原理，将对现较为成熟的风力发电技术组合在一起，在其产品外观、产品结构及产品工艺加以整合和改进，并注入新的理念和概念，以使该技术更为合理及适应行驶器应用技术的广泛领域和市场。

本产品主要构造：外壳箱体，前风门，风涡叶轮(风涡叶及风涡叶底盘构成)，串式九级变速系统(有二部份组成一部为机械部件构成称大变速区间系统、另一部份为电控部件构成称小变速区间系统)或前风门电控系统，或改变风叶扫风角度变速系统，发电机等机部件构成。

本产品的关键技术是：风涡叶轮的设计和串式九级变速系统及前风门电控变速系统及改变风叶扫风角度变速系统的设计，这是一种独特的设计理念，也是与一般的风叶和变速系统不同之处。

本产品主要技术特征有三个：一是以行驶器向前行驶产生的对流气流传动风涡叶轮转速为动力，通过风涡叶轮轴上齿轮的转速变速于大于风涡叶轮几倍的转速传导给发电机产生电能，风涡叶轮半径及扫风面积决定风力的大小，决定风涡叶轮作功的大小，与之形成的电流与行驶器的匀速速度成正比，行驶器越快，产生的对流气流越强，使风涡叶轮转速越快，产生的电能越充足，但为使发电机电压稳定，须采取额定匀衡转速方法，是电压稳定又是电能强足；二是通过风涡叶轮转速由串式九级变速装置或由前风门控制风涡叶扫风体积额定风叶涡轮后传导给发电机(这部份技术特性在下工作原理部份详述)，这个串式九级变速装置是一根轴，这根轴可以变速，是车速快时或车速慢时的转速保持额定相同的匀速，从而是发电机能匀速运动，匀速作功发电，这项技术还可以运用到油电混合汽车的驱动杆上，是汽油发动机与电能电机传动的自如切换，实现单一的发动机作功与单一的电机作功，同时也可以运用到风能发电技术上，当自然风较轻或风速较慢时，可以自动增速，当自然风较大或风速较快时，可以自动减速，是发电机保持相对的匀速运动且电流和电压保持相对稳定；三是行驶器风力发电装置变速系统还可设计为改变风叶扫风角度进行匀速变速，风叶的设计不是风涡式，而是直板式，每一片风叶受电控系统指令可以随时改变风叶扫风角度及承载风力大小，从而是风叶轮保持匀速；四是这种装置装卸方便灵活，机动性好，用时可随时装上，不用时可随时卸下，特别是小轿车在城里或短途用车可不用风力发电装置，保持原有车的外貌形体不变，跑长途时可装载上发电机进行蓄电、可用电力动力驱动，起到节能减排和经济用车的理想功效。

本产品的工作原理：整体原理概述，本产品安装在行驶器的顶部平面或有平面的地方，前风门与行驶器同方向，使行驶器的对流气流经本产品前风门进风涡叶形成急骤风洞，使风涡叶轮作转速功，再经串式九级变速系统(增速或减速)或前风门变速系统变速或改变风叶扫风角度变速系统变速后使转速匀速在额定转速范围内，保持发电机转子额定匀速转速产生稳压电能，由充电器对蓄电池进行充电，再由蓄电池对逆变器进行放电逆变为稳压市电对车辆上各种耗电装置进行供电。减少由油料燃烧而进行发电的能耗及温室气体、二氧化碳的排放。

原理流程：

对流气流→进风门→风涡叶轮→串式九级变速系统或前风门电控系统或改变风叶扫风角度变速→传动轴→发电机→充电器→逆变器→市电(耗电机件)

这里对串式九级变速系统及前风门电控系统及改变风叶扫风角度变速系统原理需要特别说明：分四部份说明，

一、根据行驶器产生的对流气流方向的确定性和随行驶器主动调速所形成的风速不衡定性，行驶器根据行驶需要，在行驶过程中有不同的速度方式，这样就产生不同的对流气流的流速和风力，使风涡叶轮转速产生不同的转速值，使发电机产生不稳压的电流，从而影响机体电压的稳定，如何解决这一问题，本装置就专门设计了这一系统，称之为串式九级变速系统。这一系统由两部份组成，第一部份是串式九级变速轴和电控部件构成，它即有机械构造又有电控构造，两者相互配合、协调才能实现变速功能，机械构造由风涡叶，风涡叶底盘，九个变速齿轮，一根变速轴套，九个固定弹簧捎，一根变速活塞构成，电控部份由转速互感器，电控开关构成，这一系统也可称为大变速区间；第二部份由前风门和电控部份构成(电控部份由转速互感器，电控开关构成)，即由电控系统指令给前风门，使前风门开闭控制风涡叶扫风体积来实现风涡叶轮的匀速转速，保持发电机的额定转速，这一系统也可称为小变速区间。下面本装置以普通桑塔娜小轿车为实例进行相关参数说明(参见本说明书参数表)。

本说明中以普通桑塔娜小轿车为参照，假设普通桑塔娜小轿车以每小时行驶20公里为起动本装置至每小时行驶100公里区间，这个区间可分20公里、30公里、40公里、50公里、60公里、70公里、80公里、90公里、100公里的整位数变速区间，这一区间为大变速区间，另整位数与整位数之间1公里到9公里的变速区间，这一区间为小变速区间。大变速区间由串式九级变速轴和电控部件构成实现变速功能，这个区间以10公里为一个变速挡位次，即形成了九级变速装置，这区间串式九级变速装置与汽车的变速挡位次基本同位，但不是与汽车挡位次完全同位，串式九级变速装置每间隔10公里速度(每小时)为一变速值，如小轿车以每小时20公里的速度前进时，车轮转速为176.92转/每分钟，风速与小轿车行驶速度成正比，风涡叶轮的速度也与小轿车行驶速度成正比，但本装置风能及机械磨擦损耗估计25％，(即176.92x25％＝132.7转/每分钟，本表中风涡叶轮的实际转速参数为132.7转/每分钟，参见参数表中的各挡位参数)，这时转速互感器发出指令给电控开关，对串式九级变速装置执行变速指令，起动小电机拉动变速活塞，使变速活塞上的顶滑轮项起固定弹簧捎固定变速齿轮咬住风涡叶底盘背面最外一个齿轮槽进行增速，使发电机的转速达到额定2000转/每分钟，如小轿车以每小时30公里、40公里、50公里……等有关参数推算与以上每小时20公里推算类似，减速按相反以此类似变速进行。当桑塔娜小轿车从21公里/每小时至29公里/每小时区间里产生不同的行驶速度，小轿车从初始速度逐一提升，也就是从每小时1公里逐一至2公里、3公里的……，大变速区间串式九级变速装置变速齿轮仍咬合在每小时20公里速度风涡叶底盘背面最外一个齿轮槽内不能变速，它只能每提升10个速度值，才能变一次变速值，这样就会形成发电机转速的不匀速额定转速，为解决此类技术难题，本产品设计第二部份由前风门和电控部份构成的变速系统，即小变速区间，由另一转速互感器接受风涡叶轮转速每小时21公里至29公里的参数发出指令传导电控开关，起动另一台小电机开闭前风门控制风涡叶扫风体积来稳定风力，控制风涡叶轮转速的方法进行额定，以此31公里至39公里、41公里至49公里……等各个区间类似，减速按相反以此类似变速进行。当小轿车以每小时100公里以上速度时，串式九级变速装置在电控系统的指令下由小电机自动将变速活塞上的顶活轮项起固定弹簧捎咬住变速齿轮在风涡叶底盘最内的一个齿轮槽内，完全由前风门控制风涡叶扫风体积，使风涡叶轮的转速额定在衡速值，支持发电机的额定匀速运转，各挡位次速度同类似方法进行，有关参数请见参数表。

二、电控变速系统原理特别说明，第一，大变速区间，程序控制应按小轿车速度每进制10公里整数速度设计，如每小时20公里，30公里，40公里……100公里，电控变速系统自动变速10公里进制挡位，与串式九级变速轴系统相同一，保持风涡叶轮的衡速，减速相反同理类推。第二，小变速区间，程序控制应按小轿车每进制1公里逐一至9公里速度设计，如1公里，2公里，3公里……9公里，电控变速系统自动从1公里逐一进制至9公里开闭前风门控制风涡叶扫风面积，使风涡叶轮衡速，减速相反同理类推。

三、为是本产品的适用性、流线性、美观性，设计了另一款模式的方案，即减去串式九级变速装置系统，直接由风涡叶底盘的大齿轮外径齿轮轨传动发电机转子的，直接由前风门(小变速区间)控制风涡叶扫风体积来减速风涡叶轮的转速达到发电机的额定转速，其原理：设定行驶器最小行驶速度起步码数，是风涡叶轮初始转速就达到发电机额定转速的转速要求，程序控制设计应行驶器增速时，前风门(小变速区间)变速系统逐渐关闭，减少风涡叶扫风体积，使风涡叶轮减速，达到发电机额定转速需要值，行驶器减速时，前风门(小变速区间)变速系统逐渐打开，增加风涡叶扫风体积，使风涡叶轮增速，达到发电机额定转速需要值。如采用这一设计，即可减化本产品的设计方案、减轻本产品的体积、成本，又其厚度只是原设计的一半，同时减少行驶器的阻力，其流线性、美观性大为增色。

四、为是本产品设计的多样性，特别是变速系统的设计，改变以上两种设计形态，可采用改变风叶扫风角度进行匀速变速，风叶的设计不是风涡式，而是直板式，每一片风叶受电控系统指令可以随时改变风叶扫风角度及承载风力大小，从而是风叶轮保持匀速，这种设计风叶轮的转速怎样传导给发电机呢？同样是直接由风叶底盘的大齿轮外径齿轮轨传动发电机转速的，其原理与原理的第三部份相似。

本产品的优点是，一、风力发电技术主要动力来源是接受风力的风叶，原这种风叶只接受正面来风，需直立支撑架装置，占用空间位置大，适应性有它的局限性，或在行驶器的前端设计一个园洞，形成风洞，使行驶器在风洞后面要留出风洞口，因而是行驶器的整体改变较大，从而影响行驶器的美观，而本产品风叶改变原直立式接受风力旋转原理，将风叶设计为卧式风涡式接受风力旋转，使产品可平卧在行驶器平面工作，减少它对空间的占有位置和减少风力对流的阻力，同时由于卧式风涡叶轮的设计是平卧在平面上的，在一般情况下不会太大地改变现有行驶器的外观平面设计及内部结构整体设计，排他性小；二、本产品在节能减排、净化环境、新技术准入，人们日常经济生活和市场具有广泛的领域，能适合大小汽车、火车、内河江流船只、海面大小型轮船、甚至飞行器的自给动力用电及补充用电需求，减少行驶器燃烧油料的消耗，仅依靠行驶器自身对流气流就可发电，没有任何尾气排放和温室效应；三、本产品不需要停车充电，可在车辆行驶过程中随时发电和充电，节约停车充电时间和专门充电场所，同时节约蓄电池的备用量，每辆车只要具备二只蓄电池就可；四、本产品完全符合国家节能减排产业政策，是国家支持及扶持推广产品；五、本产品在风涡叶轮受对流气流强弱变化时，变速系统可以是发电机转速额定在一定范围内保持匀速，可是发电机多做有用功和稳压电流。六、本产品在现有行驶器上就可装配使用，特别是现生产的油电混合汽车上，也可以按本产品的特性设计新的行驶器，装卸方便，用时可随时装上，不用时可随时卸下，便携快捷，保持原有车的整体外貌形体不变。

对于小轿车由于车身小、顶平面小及流线行的特征，本说明书是特别以小轿车为参照并计算有关参数的，主要是以点到面，具有实用及特定意义。一、小轿车应用风力发电装置，考虑到小轿车顶平面面积小及外观流线行设计整体美感，在保持小轿车原油料动力机械性能的条件下，可在小轿车的生产制造及工艺方面加以改进，在小汽车顶平面整体加四个紧固件，能扣紧该装置体即可，接上连接线即可发挥其作用，如需用该装置即可随时装上，如不需用时即可卸下，完全机动便捷，即保持小轿车的整体美感又能节能减排，两全其美。二、如风力发电电动汽车制造技术，设计方案完全采用本产品，可将该装置设计在电动小车的项平面上进行发电，汽车的前仓内装置蓄电池及电机，这样能保持小轿车的原有美观及流线设计。三、对于火车、面包车、中巴、大巴车辆及公交车辆、大型车辆在车的项部有足够的平面积就本产品有应用是非常方便的，同时本产品特别能广泛应用于城市的士、公交车及城市公交电车，可实现城市的士、公交车辆的自供电电车化趋势，可减少燃油的消耗及温窒气体的排放，可减少城市公交电车的电辫子及网络式的供电系统及电线的空间布局，净化城市空气和城市空间。

附图说明：

行驶器风力发电装置外型是一个方形立方体，以下附图说明都是按串式九级变速系统设计的，其箱体厚度为10cm，如按减去串式九级变速系统设计，其箱体厚度为5cm，箱体采用轻质的合金材料制造，既保持箱体的轻便又能是箱体坚固耐用，体内装置各种能提供机械能机部件：

附图1是行驶器风力发电装置原理图，

附图2是风涡叶轮底盘主视图，

附图3是附图2的后视图，

附图4是附图2的侧截面视图，

附图5是风涡叶主视图，

附图6是附图5的俯视图，

附图7是附图5的侧截面视图，

附图8是串式九级变速轴结构主视图，

附图9是附图8的侧截面视图，

附图10是变速轴套主视图，

附图11是附图10的俯视图，

附图12是附图10的侧截面视图，

附图13是附图10的AA面剖视图，

附图14是变速活塞杆主视图，

附图15是附图14的俯视图，

附图16是附图14的侧截面视图，

附图17是固定弹簧捎主视图，

附图18是附图17的侧截面视图，

附图19是附图17的俯视图，

附图20是附图17的小弹簧结构示意图，

附图21是螺纹拉杆结构主视图，

附图22是附图21的侧截面视图，

附图23是变速活塞拉环主视图，

附图24是附图23的侧截面视图，

附图25是附图23的俯视图，

附图26是前风门开闭驱动轴结构主视图，

附图27是前风门开闭驱动轴齿轮主视图，

附图28是前后门卷帘图的主视图，

附图29是附图28的俯视图，

附图30是附图28的侧截面视图。

1.附图1是行驶器风力发电装置原理图，其原理构成：风涡叶轮1；串式九级变速轴2；传动轴3；螺纹拉杆4；发电机5；变速活塞拉环6；串式九级变速轴小电机7；前风门转速互感器控电控开关串式九级变速轴增速或减速互感器电控开关8；前风门控制小电机9；前风门开闭驱动轴10；前风门开闭驱动轴齿轮11；前风门卷帘12；气流向壁13。

2.附图2是风涡叶轮底盘主视图，是风涡叶轮底盘1.1正面图，正面是装置风涡叶位置的，附图3是附图2的后视图，是风涡叶轮底盘1.1背面图，背面是变速齿轮槽，附图4是附图2的侧截面视图，附图5是风涡叶1.2主视图，附图6是附图5的俯视图，附图7是附图5的截面视图。风涡叶轮1由风涡叶1.2和风涡叶底盘1.1构成，风涡叶1.2是承受扫风而产生机械转速的动力叶片，是本产品产生动力的重要机部件，风涡叶1.2形状为扇形涡状体，为半开放式，前端为卧L形，后端为为卧U形，后端为形成风洞口，前端使扫风面积及扫风面积达到最大化，风涡叶1.2即可平面扫风又可斜坡面扫风，尽量是扫风面达到最大化，同时也节约风能。风涡叶底盘1.1：风涡叶底盘1.1是风涡叶1.2的固定盘，风涡叶底盘1.1半径为0.4m，厚度为1cm，风涡叶底盘1.1结构为正面十二等份，内角为30度，每一等到份呈梯状形，背面为平面，按串式九级变速齿轮要求，有9个不同变速档位次的齿轮槽，齿轮齿数由技术要求而定，齿轮槽斜度为45。。

3.附图8是串式九级变速轴结构主视图，其构成部件有：固定座2.1；变速齿轮2.2；固定套2.3；变速轴齿轮2.4；变速活塞杆端颈2.5；变速轴套2.6；变速活塞2.7；固定弹簧捎2.8；附图9是附图8的侧截面视图；固定座2.1，是固定变速轴的座架，可按变速轴的大小而设计；变速齿轮2.2，有九个半径略有不同、厚度相同、齿数基本相同的齿轮串在变速轴套上的，其齿轮形状为园锥形，锥角45°，每个齿轮间距其中六个间距1.5cm，二个间距5cm，一个间距10cm，它们分别与风涡叶底盘1.1背面九个不同变速档齿轮槽相咬合。九齿轮不是固定在轴上的，是可以活动的，当需要固定的时候固定，不需要固定时可活动，每个齿轮内园开一捎槽，捎槽为三角形，这个三角形捎槽主要是接受固定弹簧捎插入时咬合轴作用，齿轮与轴咬合在一起，齿轮这时才是固定的，便由风涡叶轮1的转速传导给变速轴再传导给发电机作功，起到了真正变速功效；固定套2.3为九个变速齿轮间距固定的套件，它固定在变速轴套上，是间距九齿轮的固定套件。变速轴齿轮2.4，串式九级变速装置的总传动齿轮与变速轴套紧扣，由它将不同变速的转速传导给发电机；变速活塞杆端颈2.5，是变速活塞杆上一端颈部，与变速活塞是一个整体，主要是为变速活塞接受变速活塞拉环移动的固定颈；附图10是变速轴套2.6主视图，附图11是附图10的俯视图，附图12是附图10的侧截面视图，附图13是附图11的AA面剖视图，变速轴套2.6：是一个开口形的园柱体，园柱体横面上方有九个与变速齿轮间距相同的长方形口子，这九个口子是固定弹簧捎的出入口，园柱体横面下方有一条长方形的开口，是变速活塞的运动轨迹，它的园弧出口由变速活塞园弧补缺，形成一个完整的园柱体，它外围有九齿轮、有固定套，内有变速活塞杆2.7；附图14是变速活塞杆2.7主视图，附图15是附图14的俯视图，附图16是附图14的侧截面视图，变速活塞杆2.7：是一个凹槽形的长方体，一端有一个变速活塞端颈，另一端有一个顶活轮，顶活轮装置在凹槽的中间，当本装置需要变速时，变速活塞杆位移由顶活轮顶起固定弹簧捎，由固定弹簧捎咬合变速轴套和变速齿轮，9个不同变速档次的齿轮就有其中一个齿轮与轴与底盘齿轮咬合而固定及产生变速作用，当项活轮离开时固定弹簧捎回到原位，不再咬合变速轴套和变速齿轮，就没有变速的功效。变速活塞杆是在变速轴套内的装置与变速轴套同步运行，一端的变速活塞端颈是为变速活塞前后位移运动与小电机螺纹拉杆环相配套，变速活塞杆主要是接受风涡叶轮1的转速是转速互感器发出指令，由电控开关进行对小电机的控制，是小电机转动前进距离或停止和后退距离，前进距离和后退距离均有互感器指令决定，从而变速；附图17是固定弹簧捎2.8主视图，附图18是附图17的侧截面视图，固定弹簧捎2.8：是一个长方体，上端为三角形体，下端为半弧形，半腰处开一缺口，缺口下面有一固定弹簧座，配有八字形小弹簧，小弹簧两边有支脚，支脚延伸至变速轴套槽内，小弹璜起到使固定弹簧捎回复原位作用，它装置在变速轴套及变速活塞杆凹槽内，附图19是附图17的俯视图，是固定弹簧捎2.8顶部，附图20是附图17的小弹簧结构2.9示意图，是同定弹簧捎弹簧。

4.附图21是螺纹拉杆4结构主视图，附图22是附图21的侧截面视图，螺纹拉杆4.2两端各有一个固定座4.1，内套有变速活塞拉环4.3，小电机驱动齿轮4.4在一端固定座外紧固在螺纹拉杆上，螺纹拉杆大小尺寸由装置的体积大小设计。

5.附图23是变速活塞拉环6主视图，附图24是附图23的侧截面视图，附图25是附图23的俯视图，变速活塞拉环是两个相连的园环6.1，象个8字形，一只园环套住变速活塞端颈，另一只园环与螺纹拉杆相咬合，当小电机接受到电控开关的指令后，小电机带动螺纹拉杆转速是变速活塞杆前位移或后位移或停止，从而起到变速作用，另还有一个稳定活轮6.2，是为变速活塞拉环平移起到辅助作用的。

6.附图26是风门开闭驱动轴10主视图，附图27是风门驱动轴齿轮11主视图，风门驱动轴有风门齿轮、轴、固定座、小电机传动齿轮构成。风门驱动轴齿轮11，与门卷帘齿轮槽咬合，驱动杆10.1，固定座10.2，小电机10.3。

7.附图28是前后门卷帘12主视图，附图30是附图28的侧截面视图，为本装置开闭风门而设计的，有数根棱形条状体构成的，每根棱形条状体两端有齿轮槽。附图29是附图28的俯视图是棱形帘条。

具体实施方式：

为是本产品更贴近于实例，以下的实施方式及参数计算是以串式九级变速系统和普通桑塔娜小轿车为实施例子测算的，风力技术采用常温下空气密度参数，空气密度约1.29KG/M^2，风力计算公式为F＝P*V*A，

F为风力，单位KG

P为空气密度，单位KG/M^3

V为空气流速，单位M/S，

A为迎风面积，单位M^2

风力的计算是与风涡叶扫风面积相关(由设计风涡叶轮的半径大小、行驶器的行驶速度所产生的风速与风流量决定的)。

行驶器行驶时所产生的风流量与行驶器的行驶速度成正比，也就是行驶器速度越快，风速也就越快，风流量也就越强，所产生的动能也就越大。

行驶器风力发电装置构造尺寸大小由行驶器可装载的平面积或侧面积大小决定，象中巴、大巴、货车、火车、轮船等行驶器可装载平面积或侧面积就较大，设计行驶器风力发电装置就可以按大尺寸、大功率的概念设计。

现假设桑塔娜小轿车为例得出以下参数表：

我们知道普通型桑塔娜小轿车的车轮直径是0.6M，车轮的周长为1.884M，按此推论小轿车处在每个档位的行驶速度和车轮的转速就可得出，如表中档位20公里/小时，每分钟行驶333.33M，车轮转速为每分钟176.92转，以风柱垂直和静止状态来表达，轿车的行驶速度相对与风速是一致的，也就是轿车行驶的速度多快，所形成与轿车对流的风速为多快，带动风涡叶轮的转速也相一致，表中风涡叶轮的转速已考虑损耗25％的风力，故176.92*75％＝132.69转，车顶的平面积是1.1*1.3M，设计行驶器风力发电装置体积为1.1*1.1*0.1M，其中风涡叶轮半径为0.4M，风力空洞体积为0.4*0.4*3.14M*0.05，根据上述已知数可求得表中的各种参数，

表宾栏1.为桑塔娜小车的行驶速度计量单位，一码等于1公里等于1000米，表中以20公里为起始点至100公里为终点；

表宾栏2.为常温下空气密度单位，每立方米为1.29M^3；

表宾栏3.小车每小时20公里为计算起点，即日20000米/60＝333.33米/分钟(以下同理类推)；

表宾栏4.风涡叶轮扫风体积(0.4*0.4*3.14*0.05)。

表宾栏5.这是设计桑塔娜小车车速每小时20公里时条件下风涡叶轮最大扫风体积＝0.02512M^3，假设小车每增加1档位的车速，产生的风力就会加大，风叶轮转速就会加快，传导给发电机的转速就会同步加快，对电压就会产生不稳定，为保证风叶轮转速和发电机的转速保持额定均衡，在风涡叶轮上设计的档位齿轮与发电机轴齿轮咬合不变的条件下，采用控制前风门控制风涡叶轮扫风体积的方法控制其风力，使风涡叶轮转速和发电机转速达到额定均衡的目的。计算公式是根据风力公式推导出的，即F＝P*V*A，F＝1.29*333.33*0.02512

F＝10.8K6

当汽车增速为每小时21公里时，风涡叶轮所承载的风力不变条件下，就应关闭部份前风门，使风涡叶轮扫风体积减少，根据条件知道公式中的A是体积符号，那么A是由风涡叶的园面积与风涡叶的高度决定的，在参数中风涡叶面积是已知的为0.4*0.4*3.14，要减少风涡叶扫风体积，就应减少风涡叶的高度即可，故设减少风涡叶高度为H，

10.8＝1.29*350*0.5024H

H＝0.04761cm

同理推导，前风门应升出高度为0.05-0.…04761＝0.00239cm

则表宾栏4中以下数据根据表宾栏5中数据推导求得。

表宾栏5中以下数据同理类推。

表宾栏6.风力是根据风力计算公式为F＝P*V*A，即

F＝1.29*333.33*0.02512：

F＝10.8K6

表宾栏6中以下数据同理类推。

表宾栏7.是额定发电机的恒量转速；

表宾栏8.风涡叶轮转速是根据桑塔娜小轿车的转速，扣减消耗25％后计算所得(176.92*75％＝132.69转)；

表宾栏9.风涡叶底盘背面串式九级变速齿轮槽半径是根据发电机轴额定转速与风涡叶轮转速关系与发电机齿轮额定半径计算得到的参数，关系式如下：发电机额定转速*发电机齿轮周长＝风涡叶底盘齿轮周长*风涡叶轮转速，即2000*2∏*0.0245＝132.7*2∏*r

2000*6.28*0.0245＝132.7*6.28*r

307.72＝833.356R

R＝0.369M

风涡叶底盘背齿轮槽有九条园形齿轮槽，半径的确定是以串式九级变速轴九个齿轮基本额定半径为依据，再按九个齿轮一定间距来设计，前6个齿轮间距相同，后三个间距，其中二个相同，最后一个单一间距，按此设计再设计出九个齿轮的半径。

表宾栏9中以下数据同理类推。

表宾栏10.是根据表宾栏8推导出发电机轴齿轮的额定半径，

即2000*2∏*r＝132.7*2∏*0.369

r＝0.02448

Claims (6)

1.一种行驶器风力发电装置，是根据行驶器行驶过程中，自然形成的对流气流产生风能的特性，从而利用这一特性设计的，所述的行驶器风力发电装置由外壳箱体、前风门、风涡叶轮、发电机构成，风涡叶轮由风涡叶及风涡叶底盘构成，串式九级变速系统由二部分组成，一部分为机械部件和电控部件构成的大变速区间系统、另一部分为电控部件构成的小变速区间系统，其特征在于：所述的行驶器风力发电装置安装在行驶器的顶部或平面处，前风门朝行驶器同方向，使行驶器的对流气流经行驶器风力发电装置前风门进风涡叶形成急骤风洞，后风门流出，使风涡叶轮作转速功，再经串式九级变速系统增速或减速或经前风门变速系统开闭控制风涡叶扫风体积，使转速匀速在额定转速范围内，保持发电机转子额定匀速转速产生稳压电能，提供行驶器动力及补充用电，减少由油料燃烧而进行的动力、电力所需消耗及温室气体、二氧化碳的排放，所述的串式九级变速系统由两部分组成，第一部分是机械部件和电控部件构成，机械部件由风涡叶底盘、九个变速齿轮、一根变速轴套、九个固定弹簧捎、一根变速活塞组成，电控部件由转速互感器、电控开关组成，第二部分由前风门和电控部件构成，小变速区间系统的电控部份由转速互感器、电控开关组成，串式九级变速系统是保证风力发电机转速能匀速额定运行的重要系统。

2.根据权利要求1所述的行驶器风力发电装置，其特征在于：所述的前风门和后风门为自下向上关闭的自动卷帘门，卷帘为棱形条状串成，两端有齿轮槽，卷帘与驱动轮连动。

3.根据权利要求1所述的行驶器风力发电装置，其特征在于：所述的风涡叶承受扫风而产生机械转速的动力叶片，风涡叶形状为扇形涡状体，风涡叶为半开放式，风涡叶前端为卧L形，风涡叶后端为卧U形，风涡叶后端形成风洞，前端使扫风面积及扫风面积达到最大化，风涡叶能平面扫风或斜坡面扫风，形成一个扫风柱体的体积风量。

4.根据权利要求1所述的行驶器风力发电装置，其特征在于：所述的变速功能完全由小变速区间系统实现，行驶器风力发电装置减去串式九级变速轴机械部份，风涡叶底盘背面不设计九条齿轮槽，只在风涡叶底盘外径设计一条齿轮轨，齿轮轨的外径由额定发电机转速值及行驶器初速起动本装置值确定，行驶器增速，前风门逐一关闭，行驶器减速，前风门逐一打开为变速程序控制。

5.根据权利要求1所述的行驶器风力发电装置，其特征在于：所述的串式九级变速系统的大变速区间系统变速是在一根轴内完成的，有区别于现所有的变速装置，电控系统程序控制是按行驶器速度每进制10公里整数速度设计，提速或减速自动以10公里进制挡位或倒进制挡位；电控系统程序控制是按行驶器每增速或减速进制1公里逐一至9公里速度设计，提速或减速自动以1公里进制或倒制控制前风门。

6.根据权利要求1所述的行驶器风力发电装置，其特征在于：所述的行驶器风力发电装置设计的多样性，变速系统的设计改变以上两种设计形态，改变风叶扫风角度进行匀速变速，风叶的设计不是风涡式，而是直板式，每一片风叶受电控系统指令能随时改变风叶扫风角度及承载风力大小，从而使风叶轮保持匀速，保证发电机额定衡速。