CN102442215A - 具有风能助力的电动汽车 - Google Patents

Abstract

具有风能助力的电动汽车，包括车身、设于车身内的电动驱动装置和发电装置，所述驱动装置位于车身后端侧，所述发电装置设于车身前舱内；在车身前端面的侧部设有侧进风口，在车身前舱内设有通向外侧的出风装置；所述的发电装置包括相联接的发电机和风机叶轮，风机叶轮位于所述侧进风口和出风装置之间。本电动汽车可以有效地利用一些风能为蓄电池充电，能够有效提高电动车的续行里程，有利于节省能耗。

Description

具有风能助力的电动汽车

技术领域

本发明涉及一种电动汽车，尤其涉及一种在行驶过程中利用风能为汽车提供助力的电动汽车。

技术背景

现有绝大多数的汽车是消耗的化石燃料，化石燃料的不可再生性和对环境的污染，使得许多新能源汽车应运而生。现在也出现了混合动力汽车和纯电动汽车，混和动力汽车结构复杂，造价较高这不利于该种汽车的普及；纯电动汽车的续行能力在现阶段在技术上并没有得到突破，这也是纯电动汽车推广的瓶颈。

中国发明专利申请(申请号：200910167794.X)中公开了一种新能源电动汽车，该汽车上装配有太阳能电池、超级电容器、蓄电池和专用电脑控制检测的系统。该申请中表述其解决已有汽车安全性能差，违法驾驶引发事故多，尾气排放污染严重。认为其已解决蓄电池电动汽车充电频繁，充电时间长，续驶里程短，成本高，不节能的问题。具体是在轿客车车体、货车厢四周表面及顶面装设太阳能电池组，在太阳能电池板下装置超级电容器，在轿、客车坐椅下装置蓄电池，在客、货车底盘下面装置蓄电池和超级电容器，在前后驱动电机上装置风能助力发电/风能助力驱动装置。在驾驶室装置有受电脑控制监测的人面相、指纹识别系，防疲劳驾驶、禁限酒检测装置，防盗、劫车录像报警系统。车体的前后装有防撞检测报警及摄像装置。

这种新能源汽车结构较复杂，要达解决所述技术问题的目的并非易事，而且造价相对较高，不利于该汽车的推广普及，在节能方面并没有良好的表现，汽车工作时在很大的程度上受限于天气状况。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明所需解决的技术问题是：提供一种风能助力电动汽车，该汽车具有良好的节能效果，汽车的续行里程长。

为了解决所述技术问题，本发明的技术方案：具有风能助力的电动汽车，包括车身、设于车身内的电动驱动装置和发电装置，所述驱动装置位于车身后端侧，所述发电装置设于车身前舱内；在车身前端面的侧部设有侧进风口，在车身前舱内设有通向外侧的出风装置；所述的发电装置包括相联接的发电机和风机叶轮，风机叶轮位于所述侧进风口和出风装置之间。电动驱动装置的结构一般包括蓄电池和电机，电机与汽车的车轮相联接，用于驱动汽车的行走。汽车行驶过程中，汽车的前端面是汽车迎风面的一部分，该迎风面与风之间的作用力阻碍汽车的行驶，增加汽车的行车阻力。现在车身前端面的角部设置有侧进风口，汽车在行驶过程中，风从该侧进风口内进入到车身内部，并最终从所述的出风装置中流出。风机叶轮可转动地设置在车身前舱内，风机叶轮被进入到车身内的风推动发生转动，风机叶轮与发电机相联接，风机叶轮可把风能转化成电能，通过发电机与车载蓄电池电连接，发电机产生的电能被贮存到蓄电池内。

本电动汽车中，所述发电机呈圆盘状，风机叶轮呈立式悬吊在发电机上。呈圆盘状的发电机被固定在车身前舱内，风机叶轮在风的驱动下发生相对于发电机的转动而产生电动。发电机呈圆盘状，使得发电装置结构紧凑性好，风机叶轮呈立式悬吊在发电机上，这能够很好地适应车身前舱角部的空间位置。

本电动汽车中，所述风机叶轮的结构包括动力轴和若干叶片，动力轴与发电机相连接，动力轴上固定有联接盘，在联接盘的外周均布有与叶片数目一致的支杆，每片叶片倾斜地连接在一根支杆上。通过固定在动力轴上的联接盘和支杆实现叶片的连接，结构简单。叶片倾斜地连接在支杆上，便于风从风机叶轮中流出，这使得风机叶轮能很好地适应车身前舱内角部局促的空间，风机叶轮的工作稳定性好。

本电动汽车中，所述支杆呈弧形，所述叶片也呈弧形，支杆贴合连接在叶片的外表面上，支杆与叶片相连接的位置位于叶片长度方向的中部位置处；叶片与动力轴之间的夹角为30度。支杆和叶片均呈弧形，两者的连接牢固性好，便于风对叶片的推动。经过试验，叶片与动力轴之间呈30度的夹角，既能保证风对叶片的推动效果，又保证风能够顺畅地从叶片内表面流出，在一定程度上减小了风阻。

本电动汽车中，所述叶片的内表面上设有吃风板，吃风板的面积小于叶片的面积，吃风板位于叶片的外侧，在吃风板上密布有凹凸结构。设有吃风板可有效提高了风与叶片表面之间的作用，吃风板设于叶片的外侧，便于叶片能有效地承接住风，使得风能够与叶片充分作用，有效提高了风能的利用率。

本电动汽车中，所述叶片上端外侧部分缺角而在叶片上形成有斜边，所述吃风板与叶片的外侧边缘平齐。在叶片上端外侧部分形成有斜边，能有效减小风机叶轮在转动过程中所需要的空间，便于风机叶轮适应车身前舱内的结构。

本电动汽车中，所述发电装置为两套，所述的侧进风口为两个，两套发电装置、两个侧进风口均对称地设于车身宽度方向的两端侧。发电装置为两套，便于在车身前舱内对发电装置的布置，使得发电装置能够很好地适应车身前舱的内部结构。

本电动汽车中，在汽车前端面宽度方向的中部位置处设有中进风口，在所述的两套发电装置之间于中进风口的后方设有中空的内衬，该内衬由平面底板、弧形顶板和两弧形侧板连接而成，在底板上沿内衬的长度方向上设有几片导流板，相邻两片导流板沿内衬宽度方向之间具有间隔；弧形侧板向着内衬内部凹进，在弧形侧板上设有通透的侧风栅。可以在车身前舱的中部位置处设置另一套发电装置，该内衬的结构使得各发电装置所获得的风能够合理分配，使得各套发电装置能够充分利用风能进行发电。

本电动汽车中，所述出风装置包括设于车身前舱内的出风口，该出风口位于所述发电装置的后方，在该出风口上设有后风栅；所述侧进风口与中进风口的面积之和占车身前端面面积的70％-90％。上述内衬上的侧风栅也可作为出风装置的一部分，绝大部分经过风机叶轮的风是从后风栅中流出，小部分的风从侧风栅中流入到内衬内，并可对车身前舱内所设的另一套发电装置继续作用，有效地利用了风能。侧进风口和中进风口在车身前端面上的面积尽量大，它们三者面积之和可占车身前端面面积的70％-90％，从而能充分利用风能，尽量减小风直接作用在车身上。

本电动汽车中，所述车身底盘上形成有导风槽，导风槽的截断面呈半抛线状，导风槽位于所述出风口的正后方，且导风槽的深度自前端到后端逐渐变小。该导风槽具有一定的引流作用，从而有助于促使风从后风栅内快速地流出，进而有助于提高风作用在风机叶轮上的作用力，既可以有效减小风对汽车的阻力，同时也能显著提高风机叶轮的风能利用率。

本发明的有益效果在于：在该电动汽车的前端面角部上设置有侧进风口，汽车在行进过程中，一部分的风会进入到车身前舱内，进入到车身前舱内的风与所设的风机叶轮作用，这部分风能会有相当大的一部分转化成电能，从而为汽车的续行提供动力。而且通过出风装置的设置，可以使风能够快速地流出汽车的外侧，这相当于减小了汽车行进过程中的迎风面。根据侧出风口面积大小的不同，汽车的续行里程可提高10％-20％，从而节省了汽车的能量消耗，本电动汽车的能量利用率高，这便于纯电动汽车的普及。通过在汽车前端面上设置侧进风口，以及在车身前舱内设置有风力发电装置，汽车的形状不会发生较大的改变，这不需要改变消费者的消费心理，普通的消费者对该电动汽车从心理上能够接受，从而有利于该电动汽车的普及。所述的侧进风口设置在车身前端面的侧部，便于该侧进风口承接斜向风，在汽车进行非直线行驶时，设于该位置处的侧进风口也能很好承接住风，该侧进风口能够很好地适应外界的风向和汽车的行进线路，提高了风能的利用率。

附图说明

图1是本具有风能助力的电动汽车的前端面的结构示意图。

图2是本具有风能助力的电动汽车中风机叶轮的结构示意图。

图3是本具有风能助力的电动汽车中内衬的结构示意图。

图4是本具有风能助力电动汽车中联接盘与支杆连接在一起的结构示意图。

具体实施方式

见图中，本具有风能助力的电动汽车的结构包括车身1和设于车身1内部的电动驱动装置，车身1与现有普通的燃油汽车的车身大致相似，电动驱动装置的结构主要包括电连接的蓄电池和电机。电动驱动装置一般是设于车身1的后侧，驱动装置中的电机与汽车的后轮轴相联接，蓄电池可根据车身1的内部结构而自由放置。蓄电池在车身1内的放置位置一般要考虑到蓄电池的拿取方便，以便于蓄电池的更换和维修。另外，在车身1上还需要设置与蓄电池电连接的充电插口，以便于及时为蓄电池进行充电。

在车身1的前端面上设置有侧进风口6，该侧进风口6位于车身1前端面的一侧。车身前舱上覆盖有舱盖3，在车身前端面上于舱盖3的下方设有汽车前大灯2，所述的侧进风口6位于汽车前大灯2的下方。在侧进风口6上设有由片材制成的格栅5，以阻挡一些杂物通过侧进风口6进入到车身前舱内。这些片材有横向片材和竖向片材，其中横向片材为倾斜地设置在侧进风口6处，横向片材外低内高，这可以有效减少外界雨水进入到侧进风口6内。

所述的发电装置包括发电机9和风机叶轮7，其中发电机9呈圆盘状，发电机9固定在车身前舱内所设的固定梁上，风机叶轮7悬吊在发电机9上。在车身前舱内设有通向外侧的出风装置，所述风机叶轮7位于侧进风口6和出风装置之间。所述的风机叶轮7结构包括直立的动力轴10和若干叶片8，动力轴10与发电机9相联接，发电机9与车载蓄电池电连接。在动力轴10上固定套接有联接盘13，联接盘13的外周均布有与叶片8数目一致的支杆11，这些支杆11呈放射状布置在联接盘13的外周，每片叶片8倾斜地连接在一根支杆11上，支杆11与叶片8相连接的位置位于叶片8长度方向的中部位置处。支杆11和叶片8均呈弧形，且两者的弧度相一致，支杆11贴合焊接在叶片8的外周面上。叶片8倾斜地连接在支杆11上，是指叶片8与动力轴10之间具有夹角，该夹角一般优选30度。叶片8的内表面一般为光滑的平面，为保证风与叶片8的内表面相互作用的稳定性，在叶片8的内表面上贴合有吃风板12，吃风板12的表面上密布有凹凸结构。吃风板12的长度与叶片8的长度一致，吃风板12的面积小于叶片8内表面的面积，吃风板12位于风机叶轮7的径向外侧，且吃风板12与叶片8两者的外侧边相平齐。叶片8的上端外侧缺角，从而在叶片8上端的外侧形成斜边。

所述的发电装置为两套，它们对称地设于车身前舱宽度方向的两端侧，相应地所述的侧进风口6也为两个。在车身前端面的中部位置处设有中进风口4，中进风口4位于两汽车前大灯之间，同时也位于两侧进风口6之间，中进风口4的形状呈张开的鱼嘴。在车身前舱内设有中空的内衬14，内衬14的前端口与所述的中进风口4内壁贴在一起，后端口朝向车身前舱的内部，在车身前舱内于内衬14的后方可设置有一套发电装置。该内衬14是由平面底板17、弧形的顶板和两个弧形的侧板15连接在一起而成的，顶板向着内衬14的外侧突出，两个侧板15均向着内衬14的内部凹进。在内衬14的底板17上设有几片导流板16，导流板16沿内衬14的长度方向并列设置，相邻两片导流板16之间具有间隔。导流板16的高度自内衬14的前端口到后端口的方向逐渐变小。在内衬14的两个弧形侧板15上设有通透的侧风栅18。

所述的出风装置包括设于车身前舱内的出风口，该出风口位于风机叶轮7的后方，用于沟通车身前舱内部与外界。在该出风口上设置有后风栅，用于阻挡杂物进入到出风口内。在车身底盘上设有导风槽，导风槽形成车身底盘的底面上，导风槽的截断面呈半抛物线状，导风槽沿车身的长度方向延伸。导风槽位于出风口的正后方，导风槽的深度自前端到后端逐渐变小。

本电动汽车中，车身1前端面的面积是由一个中进风口4、两个侧进风口6、两个汽车大灯2和一些框架式的连接部分构成的，一个中进风口4和两个侧进风口6的面积之和占车身前端面面积的70％-90％，从而能充分有效地利用风能。

本风能助力电动汽车在行驶过程中，风从侧进风口6进入到汽车的前舱内，并驱动风机叶轮7转动，风机叶轮7转动时带动发电机9的转子转动，发电机9工作时所产生的电能通过导线被传导到蓄电池内，该电能被蓄电池贮存并用于汽车的行进动力。风与风机叶轮7作用后，从出风口内流出到汽车的外侧。

Claims (10)

1.具有风能助力的电动汽车，包括车身、设于车身内的电动驱动装置和发电装置，其特征在于，所述驱动装置位于车身后端侧，所述发电装置设于车身前舱内；在车身前端面的侧部设有侧进风口，在车身前舱内设有通向外侧的出风装置；所述的发电装置包括相联接的发电机和风机叶轮，风机叶轮位于所述侧进风口和出风装置之间。

2.根据权利要求1所述的电动汽车，其特征在于，所述发电机呈圆盘状，风机叶轮呈立式悬吊在发电机上。

3.根据权利要求2所述的电动汽车，其特征在于，所述风机叶轮的结构包括动力轴和若干叶片，动力轴与发电机相连接，动力轴上固定有联接盘，在联接盘的外周均布有与叶片数目一致的支杆，每片叶片倾斜地连接在一根支杆上。

4.根据权利要求3所述的电动汽车，其特征在于，所述支杆呈弧形，所述叶片也呈弧形，支杆贴合连接在叶片的外表面上，支杆与叶片相连接的位置位于叶片长度方向的中部位置处；叶片与动力轴之间的夹角为30度。

5.根据权利要求3或4所述的电动汽车，其特征在于，所述叶片的内表面上设有吃风板，吃风板的面积小于叶片的面积，吃风板位于叶片的外侧，在吃风板上密布有凹凸结构。

6.根据权利要求5所述的电动汽车，其特征在于，所述叶片上端外侧部分缺角而在叶片上形成有斜边，所述吃风板与叶片的外侧边缘平齐。

7.根据权利要求1、2、3或4所述的电动汽车，其特征在于，所述发电装置为两套，所述的侧进风口为两个，两套发电装置、两个侧进风口均对称地设于车身宽度方向的两端侧。

8.根据权利要求7所述的电动汽车，其特征在于，在汽车前端面宽度方向的中部位置处设有中进风口，在所述的两套发电装置之间于中进风口的后方设有中空的内衬，该内衬由平面底板、弧形顶板和两弧形侧板连接而成，在底板上沿内衬的长度方向上设有几片导流板，相邻两片导流板沿内衬宽度方向之间具有间隔；弧形侧板向着内衬内部凹进，在弧形侧板上设有通透的侧风栅。

9.根据要求8所述的电动汽车，其特征在于，所述出风装置包括设于车身前舱内的出风口，该出风口位于所述发电装置的后方，在该出风口上设有后风栅；所述侧进风口与中进风口的面积之和占车身前端面面积的70％-90％。

10.根据权利要求9所述的电动汽车，其特征在于，所述车身底盘上形成有导风槽，导风槽的截断面呈半抛线状，导风槽位于所述出风口的正后方，且导风槽的深度自前端到后端逐渐变小。

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