CN102434396B - 一种车用风力发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车用风力发电装置，包括发电机、沿车辆长度方向延伸的通风管道以及设在通风管道出风口处的风叶轮，还包括通过导线与所述发电机相连接的电瓶，发电机与电瓶之间并连接有整流器，所述通风管道设在所述车辆的前舱内，通风管道的进风口并位于车辆前舱中的散热器的后方，通风管道的进风口的面积要大于出风口的面积。采用此技术方案，为车辆提供额外的电力，以提供车用电器足够的电力需求，本装置采用风洞原理，通风管道的进风口的面积要大于出风口的面积，将进入管道的风力汇聚起来，形成风力压强，强化风力在出管道出风口处的冲击力，使风叶轮轮转动更加快速，发电效率明显能得到提高。

Description

一种车用风力发电装置

技术领域

本发明涉及一种风力发电装置，具体地说，本发明涉及一种车用风力发电装置。

背景技术

随着工商业社会的高度发展以及便利的交通网络建立，人们对于车辆的依赖也越来越深，汽车对于人们的生活而言，在平时可解决通勤问题，在假日可提供便利的休闲旅游。由于人们消磨在车辆上的时间越来越多，为了提供驾驶人的便利和驾驶乐趣，针对于车辆驾驶人的需求所设计的车用电器也越来越普遍了，车用电器包括车用音响、导航系统、手机、吸尘器、笔记本电脑等，随着车用电器的使用越来越频繁，对于车辆本身所提供的电力的要求也越来越高。由于目前这些车用电器所需的电力完全由车用蓄电池提供，而蓄电池所储存的电力有限，且必须提供足够的电力来发动车辆，因此须尽量减少蓄电池的电力消耗。虽然在发动机运转后发电机可对蓄电池进行充电，但随着车内许多机械系统已逐渐被电子系统所取代，例如电动车窗和电动调整后视镜的设计，以及前述的车用电器的普遍使用，造成车内电力负荷更加吃紧，若车内所消耗的电力过大造成发电机的发电量不足时，势必会对蓄电池造成负担。

目前用于车辆上的风力发电装置，为车辆提供了额外的电力以提供车用电器足够的电力需求，其包括设在车身上的箱体，在箱体的前方设有入风口，在箱体的后方设有出风口，在箱体内部设有风叶轮、在风叶轮的轴端连接有发电机，发电机设有导线连接至整流器，整流器再通过导线连接蓄电池，利用车辆在行进中产生的风力经由箱体的入风口进入箱体内，其风力带动箱体内的风叶轮旋转，风叶轮带动发电机运转产生电能，发电机产生的电能经由整流器整流控制后进入蓄电池储存，如专利号为CN201010002266.1的专利公开了类似的一种车用风力发电装置。由于此类风力发电装置均安装在车辆的外部，不但影响车辆的外形美观，而且还增加了车辆行驶阻力；另外，此类风力发电装置将风叶轮裸露在外或者通过罩上一个箱体起到引流、加强风力的作用，但是这种结构加强风力的效果有限，对风力的利用率不高，导致对蓄电池的充电效率低，对车辆提供的额外电力仍不是很充足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种为车辆提供额外电力且发电效率高的车用风力发电装置。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种车用风力发电装置，包括发电机、沿车辆长度方向延伸的通风管道以及设在通风管道出风口处的风叶轮，还包括通过导线与所述发电机相连接的电瓶，发电机与电瓶之间并连接有整流器，所述通风管道设在所述车辆的前舱内，通风管道的进风口并位于车辆前舱中的的散热器的后方，通风管道的进风口的面积要大于出风口的面积。

所述通风管道的横截面面积沿其长度方向逐渐减小。

所述通风管道的进风口的开口面积要超过所述散热器的边缘。

在所述通风管道的内壁上设有一圈朝向通风管道的出风口呈收缩状的弧形拢风板，该拢风板的小口端与通风管道的内壁之间具有空隙。

在所述通风管道的出风口处连接有排风管，该排风管设在车辆底部并沿车辆尾部方向延伸。

所述通风管道的材质为金属，所述通风管道并从所述车辆的发动机的上方通过，通风管道的底壁并与发动机的顶部接触。

所述电瓶设在与所述车辆上的蓄电池相邻的位置。

本发明采用上述技术方案，为车辆提供额外的电力，以提供车用电器足够的电力需求，本装置采用风洞原理，通风管道的进风口的面积要大于出风口的面积，将进入管道的风力汇聚起来，形成风力压强，强化风力在出管道出风口处的冲击力，改变了以往人们通常采用的直管式通风管道的做法，使风叶轮轮转动更加快速，发电效率明显能得到提高；而且通风管道的进风口设置在散热器后方，既能够正常进风，又由于散热器前方都装有冷却风扇用以强迫空气吹过散热器的散热片对发动机冷却水进行降温，而且由于冷却风扇的作用就使得进入通风管道的风得到一定的加速，使风力加强，在通风管道的出风口处就会更进一步的形成高速风流，增强了对风叶轮的冲击力，使得发电效率能得到更进一步的提高，尤其是在车辆低速行驶或怠速状态下，由于冷却风扇的作用，仍然能形成风流冲击力，使风力发电机正常工作。这是对以往车用风力发电装置的改革和创新，而且还解决了传统车用风力发电装置不能持续工作的难题，另外，由于通风管道设在散热器后方，进入通风管道的风在通过与散热器的热交换后便成为高温风，在迅速进入通风管道的进风口后会产生热膨胀现象，在管道内形成一定的高压力，有效地加速了出风口的风速，形成高压高速冲击力，为风叶轮的转动提供了强大的冲击动能，这样也能进一步提高发电效率，这也是传统的车用风力发电装置无法做到的。

附图说明

图1为本发明安装在车辆上的示意图；

图2为本发明的通风管道的结构示意图；

上述图中的标记均为：1、冷却风扇；2、散热器；3、拢风板；4、通风管道；5、风叶轮；6、出风口；7、前部区域；8、后部区域；9、进风口；10、排风管。

具体实施方式

如图1所示，本发明一种车用风力发电装置，包括沿车辆长度方向延伸的通风管道4、设在通风管道4出风口6处的风叶轮5、风叶轮5的轴端连接的发电机以及通过导线与发电机相连接的电瓶，发电机与电瓶之间并连接有整流器，电瓶设在与车辆上的蓄电池相邻的位置。通风管道4设在车辆的前舱内，通风管道4的进风口9并位于车辆前舱中的的散热器2的后方，并一直延伸至前舱后方，通风管道4的进风口9的面积要大于出风口6的面积。本车用风力发电装置为一套独立的发电装置，为车辆提供额外的电力，以提供车用电器足够的电力需求。本车用风力发电装置采用风洞原理，进风口9为大口喇叭口，出风口6为小通风口，即大进小出，将进入管道的风力通过喇叭型管道将风力汇聚起来，形成风力压强，强化风力在出管道出风口6处的冲击力，改变了以往人们通常采用的直管式通风管道4的做法，使风叶轮5转动更加快速，发电效率明显能得到提高。该风力发电装置的通风管道4是将其进风口9设置在散热器2后，既能够正常进风，又由于散热器2前方都装有冷却风扇1用以强迫空气吹过散热器2的散热片对发动机冷却水进行降温，而且由于冷却风扇1的作用就使得进入通风管道4的风得到一定的加速，使风力加强，在通风管道4的出风口6处就会更进一步的形成高速风流，增强了对风叶轮5的冲击力，使得发电效率能得到更进一步的提高。尤其是在车辆低速行驶或怠速状态下，由于冷却风扇1的作用，仍然能形成风流冲击力，使风力发电机正常工作。这是对以往车用风力发电装置的改革和创新，而且还解决了传统车用风力发电装置不能持续工作的难题。另外，由于通风管道4设在散热器2后方，进入通风管道4的风在通过与散热器2的热交换后便成为高温风，在迅速进入通风管道4的进风口9后会产生热膨胀现象，在管道内形成一定的高压力，有效地加速了出风口6的风速，形成高压高速冲击力，为风叶轮5的转动提供了强大的冲击动能，这样也能进一步提高发电效率，这也是传统的车用风力发电装置无法做到的。

如图2所示，通风管道4的横截面面积沿其长度方向是逐渐减小的，而且其前部区域7的横截面面积较大，长度较短，大致呈扁平状，以利于通风管道4在散热器2和发动机之间的安装，通风管道4后部区域8的横截面积相对较小，长度较大，以对进入通风管道4中的气流进行加速。如图2所示，出风口6还可为敞开状，具有虹吸效应，以加快气流在出风口6处的速度。

如图1和图2所示，通风管道4的进风口9的开口面积要超过散热器2的边缘区域，即进风口9的四边超出散热器2，以使吹过散热器2形成的热风能够完全进入通风管道4内部。

如图1和图2所示，在通风管道4的内壁上还设有一圈朝向通风管道4的出风口6呈收缩状的弧形拢风板3，拢风板3能使进入通风管道4的风更集中，送风效果更好。该拢风板3的大口端与通风管道4的内壁固定连接，其小口端与通风管道4的内壁之间具有空隙，形成了由拢风板3、内壁和出风口6组成的空气膨胀室，同时由于拢风板3的作用，使进入膨胀室内的气流形成涡流，加速了热交换的过程，有效提高了膨胀室内的风压，则能加速出风口6的风速，形成高压高速冲击力，为风叶轮5的转动提供了更加强大的冲击动能，提高发电效率。

如图1所示，在通风管道4的出风口6处连接有一根排风管10，该排风管10设在车辆底部并沿车辆尾部的方向延伸，排风管10的排风口为喇叭口，设置排风管10是使从通风管道4出来的气流能够顺利流出，气流排出方向与车底部的气流方向相同，从通风管道4至排风管10的气流更为顺畅。而且，排风管10具有弯折，便于在车辆上的布置。

本车用风力发电装置的通风管道4的材质为金属，如铜、铁、铝，具有较好的导热性能，通风管道4从车辆的发动机的上方通过时发动机的热量能够传导至通风管道4上，通风管道4的底壁并与发动机的顶部接触，热传导的效应造成了对金属质地的通风管道4的持续加热，通风管道4又通过热交换对管道内的气流进行加热，形成热膨胀而产生高压以加快风速，提高对风叶轮5的冲击，提高发电效率，这也是传统的风力发电装置所无法实现的。

本车用风力发电装置设置在车辆的前舱中，不是裸露在外的，不会影响车辆的外形美观，也不会增加车辆的行驶阻力。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种车用风力发电装置，包括发电机、沿车辆长度方向延伸的通风管道以及设在通风管道出风口处的风叶轮，其特征在于：还包括通过导线与所述发电机相连接的电瓶，发电机与电瓶之间并连接有整流器，所述通风管道设在所述车辆的前舱内，通风管道的进风口并位于车辆前舱中的的散热器的后方，并一直延伸至前舱后方，通风管道的进风口的面积要大于出风口的面积；通风管道的横截面面积沿其长度方向是逐渐减小的，而且其前部区域的横截面面积较大，长度较短，大致呈扁平状，通风管道后部区域的横截面积相对较小，长度较大；通风管道的进风口的开口面积要超过散热器的边缘区域，以使吹过散热器形成的热风能够完全进入通风管道内部；在通风管道的内壁上还设有一圈朝向通风管道的出风口呈收缩状的弧形拢风板，拢风板能使进入通风管道的风更集中，该拢风板的大口端与通风管道的内壁固定连接，其小口端与通风管道的内壁之间具有空隙，形成了由拢风板、内壁和出风口组成的空气膨胀室；在通风管道的出风口处连接有一根排风管，该排风管设在车辆底部并沿车辆尾部的方向延伸，排风管的排风口为喇叭口，排风管并具有弯折。