CN105946594A - 新能源风力电动车发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新能源风力电动车发电系统，包括喇叭状进气通道、位于所述喇叭状进气通道的中心轴线上的转动轴以及风扇、风力发电机组、变压器和车载蓄电池；其中，所述风扇与所述转动轴均设置在所述喇叭状进气通道的内侧；所述风扇固定连接在所述转动轴上；所述转动轴的一端与所述风扇键连接配合，所述转动轴的另一端与所述风力发电机组转动配合；所述风力发电机组与所述变压器导线连接，且所述变压器还与所述车载蓄电池导线连接；本发明实施例提供给的新能源风力电动车发电系统，摆脱了传统车载蓄电池的续航里程的限制，该系统可以显著提高电动汽车的续航里程。

Description

新能源风力电动车发电系统

技术领域

本发明涉及电动汽车装备技术领域，尤其涉及一种新能源风力电动车发电系统。

背景技术

在日常生活中，随着人们生活水平的不断提高，越来越多的汽车走进了千家万户；与此同时，我国汽车工业的水平也得到了飞速的发展，现有技术中的按照汽车动力源划分可将汽车划分为以下多种：主要有汽油汽车、柴油汽车、电动汽车、混动汽车(即混合动力汽车)。

但是上述各种汽车都存在一定的技术缺陷：例如，其中，汽油驱动汽车以及柴油驱动汽车都是使用石化燃料，其不仅消耗有限的能源，同时也会排放大量的尾气，给环境和能源造成一定压力；由于我国大部分中大型城市雾霾天气较为严重，其中汽柴油汽车所产生的汽车尾气也是非常令人担忧，因此汽柴油汽车并不利于节能环保。与此同时汽柴油汽车对于消费者而言，汽油及柴油成本较高，常给消费者带来较高的出行成本。

其中，混动汽车为传统燃料汽车与电动汽车结合，兼顾两者优点，但仍然没有完全摆脱对汽油及柴油等燃料的依赖。

另外，在世界许多地方陷入能源危机、环境污染严重的情况下，电动汽车的研究开发对保护环境、减少污染、节约开支有着很好的作用，是应当提倡和发展的事业。但是电动汽车也有行程短(即续航里程并不高，只能满足日常需要)、动力不足、需频繁充电的缺点，这给使用者带来许多不便，且难于推广普及。一旦消费者需要长途驾驶，由于里程较长时，电动汽车难以胜任，而且公共充电装置有限，不能随时补充电能，使用具有局限性；

综上，如何克服传统电动汽车的上述技术缺陷是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新能源风力电动车发电系统，以解决上述问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种新能源风力电动车发电系统，包括喇叭状进气通道、位于所述喇叭状进气通道的中心轴线上的转动轴以及风扇、风力发电机组、变压器和车载蓄电池；

其中，所述风扇与所述转动轴均设置在所述喇叭状进气通道的内侧；

所述风扇固定连接在所述转动轴上；所述转动轴的一端与所述风扇键连接配合，所述转动轴的另一端与所述风力发电机组转动配合；所述风力发电机组与所述变压器导线连接，且所述变压器还与所述车载蓄电池导线连接。

优选的，作为一种可实施方案；所述风力发电机组具体为交流发电机。

优选的，作为一种可实施方案；所述风力发电机组设置位于所述喇叭状进气通道的出气口处。

优选的，作为一种可实施方案；所述喇叭状进气通道位于电动汽车的前机器盖的底部，且所述喇叭状进气通道的进气口位于所述电动汽车的进气隔栅的后面。

优选的，作为一种可实施方案；所述风扇具体为两组，两组风扇分别沿着所述转动轴依次设置。

优选的，作为一种可实施方案；所述风扇具体包括多个扇叶；所述扇叶套接在所述转动轴上，多个所述扇叶围绕所述转动轴均匀呈相同夹角分布。

优选的，作为一种可实施方案；所述扇叶为铸铁叶片或是合金叶片。或者所述扇叶具体为合金铝板。

优选的，作为一种可实施方案；所述扇叶的板面为弧面状，且所述扇叶外层依次涂有环氧富锌漆层和树脂面漆层。

优选的，作为一种可实施方案；所述交流发电机为额定功率为2-4KW的交流发电机；所述车载蓄电池具体包括4-6块电瓶，且所述电瓶为额定电压为12V，额定容量100AH的电瓶；

所述新能源风力电动车发电系统还包括电子显示屏，所述电子显示屏与所述车载蓄电池电连接；所述电子显示屏用于显示所述车载蓄电池的当前剩余电量、当前转速下的存电电压、当前工作状态和所述风力发电机组的输入电压。

与现有技术相比，本发明实施例的优点在于：

本发明提供的一种新能源风力电动车发电系统，

由喇叭状进气通道接收空气动力，并通过风扇转动产生动能，最终通过风力发电机机组产生电流，通过导线为车载蓄电池充电，在由蓄电池放电供给汽车动力电机驱动汽车。本发明实施例提供给的新能源风力电动车发电系统，摆脱了传统车载蓄电池的续航里程的限制，该系统可以显著提高电动汽车的续航里程。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的新能源风力电动车发电系统与电动车一视角下的立体装配结构示意图；

图2为图1中本发明实施例提供的新能源风力电动车发电系统与电动车另一视角下的立体装配结构示意图；

图3为本发明实施例提供的新能源风力电动车发电系统与电动车的一视角下局部立体结构示意图；

图4为本发明实施例提供的新能源风力电动车发电系统与电动车的另一视角下局部立体结构示意图；

图5为本发明实施例提供的新能源风力电动车发电系统与电动车的再一视角下局部立体结构示意图；

图6为本发明实施例提供的新能源风力电动车发电系统中电子显示屏的显示状态结构示意图；

附图标记说明：

喇叭状进气通道1；

转动轴2；

风扇3；

风力发电机组4；

变压器5；

车载蓄电池6；

电子显示屏7；

进气隔栅A。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

参见图2、图3和图4以及图5，本发明实施例提供的一种新能源风力电动车发电系统，包括喇叭状进气通道1、位于所述喇叭状进气通道1的中心轴线上的转动轴2以及风扇3、风力发电机组4、变压器5和车载蓄电池6；

其中，所述风扇3与所述转动轴2均设置在所述喇叭状进气通道1的内侧；

所述风扇3固定连接在所述转动轴2上；所述转动轴2的一端与所述风扇3键连接配合，所述转动轴2的另一端与所述风力发电机组4转动配合(转子总成的转子转动，产生旋转磁场切割磁感线利用“电磁感应”原理，输出感应电动势产生电流)；所述风力发电机组4与所述变压器5导线连接，且所述变压器5还与所述车载蓄电池6导线连接。

需要说明的是，风力发电机组用于将转动轴的输出动力，通过风力发电机组的发电装置，实现将风力能源转化为电能(交流电)，然后再通过变压器进行变压稳压，从而输出稳定的电能到车载蓄电池上，最终将汽车行驶过程中的风能转化为电能，进而为电动汽车不断的充电，间接就增加了电动汽车的电能储备量，进而增加了电动汽车的续航能力。

很显然，市场上现有的汽车，都使用石化燃料，生物燃料或太阳能、氢能、电能、空气压缩能等，但没有采用空气阻力的反作用力(即汽车风阻风力)作为能源的装置。然而，风能是一种清洁环保可再生资源，风能发电与太阳能、地热、海洋能、氢能、可燃冰等新能源发电相比技术成熟，而且，完全不产生碳排放，是当代最理想的绿色能源。

本发明实施例提供的电动汽车是采用新能源风力电动车发电系统做汽车的动力电源，将喇叭状进气通道安装在电动汽车前机器盖下面的进气隔栅A处(另参见图1)可以获得等多的风能能量。由喇叭状进气通道接收空气动力，并通过风扇转动产生动能，最终通过风力发电机机组产生电流，通过导线为车载蓄电池充电，在由蓄电池放电供给汽车动力电机驱动汽车(即转动轴最终驱动发电机发电，将汽车风阻动力转化成的电能供给车载蓄电池进行充电使用)。即具体过程为上述风力发电机组获取能量(转动轴的转动动能)后可将风能转化为机械能(转子总成的转子转动，产生旋转磁场切割磁感线利用“电磁感应”原理，输出感应电动势产生电流。)，然后再转化为电能(即实现发电)，最为其电连接的车载蓄电池进行充电。

在电动汽车行驶运动过程中，产生相应的风速带动发电机发电，车速越高发电越多，其和车速成正比，发电机所产生的电能有效传输给车载蓄电池，此发明是将风能转化电能，可以大大提高电动汽车的续航里程。

本发明实施例提供给的新能源风力电动车发电系统，摆脱了传统车载蓄电池的续航里程的限制，该系统可以显著提高电动汽车的续航里程(另外，其在无风时或是堵车时自动启动电机驱动工作)。

下面对本发明实施例提供的新能源风力电动车发电系统的具体结构做一下详细的说明：

优选的，作为一种可实施方案；所述风力发电机组具体为交流发电机。

需要说明的是，很显然，上述风力发电机组就是交流发电机。在具体应用过程中，高速运转的风扇可以将转动动能，经过传动装置(例如传动轴等结构)传递给各自发电机上的转子轴了，然后通过发电机内部的转子轴传动切割发电机内部的永磁进而实现将风阻能转换为动能，再将动能收集转化为电能的过程，这样就完成了发电机的发电过程。经过这一过程后，多个风力发电机组(即交流发电机)将为车载蓄电池充入和补充更多的电能，进而增加了车载蓄电池的电能，并为电动汽车提升了其续航能力。

优选的，作为一种可实施方案；所述风力发电机组设置位于所述喇叭状进气通道的出气口处。

优选的，作为一种可实施方案；所述喇叭状进气通道1位于电动汽车的前机器盖的底部，且所述喇叭状进气通道1的进气口位于所述电动汽车的进气隔栅A的后面。

需要说明的是，所述喇叭状进气通道位于电动汽车的前机器盖的底部，且所述喇叭状进气通道的进气口位于所述电动汽车的进气隔栅的后面。多个风力发电机组位置，能够有效的保持汽车外观的完整性。

同时，喇叭状进气通道的形状结构的巧妙设计，可以保证进气通道能够获取最大的进风量，同时保持进风口、出风口畅通。在空气进入喇叭状进气风道后，先广泛进入进气口，然后进气风道越来越窄，这样会导致空气气流越来越快，高风速的气流将会带动风扇高速运转，进而驱动转动高速转动，最终帮助风力发电机组获得更多的风能，并通过风力发电机机组将获取的风能转化为电能，起到一定的推进电动汽车向前行驶的作用。

优选的，作为一种可实施方案；所述风扇具体为两组，两组风扇分别沿着所述转动轴依次设置。

优选的，作为一种可实施方案；所述风扇具体包括多个扇叶；所述扇叶套接在所述转动轴上，多个所述扇叶围绕所述转动轴均匀呈相同夹角分布。

需要说明的是，风扇由多个叶片(即扇叶)组成，每组风扇的扇片(叶片)数不做限定，但是多个所述叶片围绕所述转动轴均匀呈相同夹角分布；

优选的，作为一种可实施方案；所述扇叶为铸铁叶片或是合金叶片。或者所述扇叶具体为合金铝板。

需要说明的是，上述扇叶可以选择使用铸铁扇叶或是合金扇叶等不同种类的结构件，其中最优选选择使用5056合金铝板，因为上述5056合金铝板可以在保证扇叶正常承载能力的同时，降低其自身重量(其结构强度更好，质量更轻)，进而减少扇叶启动阻力以传动时的机械能损耗，进而提升了新能源风力电动车发电系统其内部的发电机组的风机效率，进而间接提升了新能源风力电动车发电系统的发电能力，同时也自然就间接提升了电动汽车的续航能力。

优选的，作为一种可实施方案；所述扇叶的板面为弧面状，且所述扇叶外层依次涂有环氧富锌漆层和树脂面漆层。

需要说明的是，所述扇叶的板面为弧面状，且扇叶外层依次涂有环氧富锌漆层和树脂面漆层；扇叶的翼形，独特设计的翼形，其可以保证扇叶具有一定的承载能力的同时，兼顾了风机效率(即风力发电机组的发电效率)(扇叶兜风作用更为明显)和气动阻力，降低了电机启动力矩。即稳固扇叶弧面弧度的作用，避免了扇叶承载变形的发生；一般来讲平板式的扇叶容易受到强风吃动而变形；然而本发明实施例中的扇叶则不会发生这种情况。同时，扇叶外层依次涂有环氧富锌漆层和树脂面漆层，有效地避免了扇叶被腐蚀，同时树脂面漆层有效地增加了扇叶表面的光滑程度，降低了扇叶空气摩擦力，进而提升了新能源风力电动车发电系统的发电效率和风力发电机组的结构稳定性和可靠性。

优选的，作为一种可实施方案；所述交流发电机为额定功率为2-4KW的交流发电机；所述车载蓄电池具体包括4-6块电瓶，且所述电瓶为额定电压为12V，额定容量100AH的电瓶。

所述新能源风力电动车发电系统还包括电子显示屏7，所述电子显示屏与所述车载蓄电池电连接；所述电子显示屏用于显示所述车载蓄电池的当前剩余电量、当前转速下的存电电压、当前工作状态和所述风力发电机组的输入电压。图6其为本发明实施例提供的新能源风力电动车发电系统中电子显示屏的显示状态结构示意图；如图6所示，其具体示意了如下内容，Ub:79.9V，其示意为在每分钟200转时，存电电压是79.9伏；Eb:065％，其示意了当前剩余电量为百分之65；S:Normal，其示意为工作状态正常；当然，该电子显示屏还可以示意显示风力发电机组的输入电压等信息，对此本发明实施例不再一一赘述。

需要说明的是，额定电压:12V额定容量(10hr):100Ah。即车载蓄电池是由6个单体蓄电池(即单体电瓶)串联而成，电池10小时率额定容量为100Ah，即采用10A电流放电，可以连续放电10小时。实际的放电容量＝放电电流*放电时间。

在本发明实施例的具体实验证明：

1、本发明按照风力发电机原理，设计出车用风力发电机，安装在电动汽车前部，在汽车行驶过程中通过风扇、风力发电机组等实施发电并通过变压器存入蓄电池使电动汽车续航行程大大增加。

2、通过测风仪测试，电动汽车行驶50-60KM/H时。风的阻力为5-6级风完全可以发电发电机功率的80％-100％。

3、市面电动汽车电机一般交流电机2-4KW，使用蓄电池12V100AH电瓶4-6块按车大小配置。按照换算1.5KW的发电机。12V100AH＝1200WA/1500KW＝0.8H每块电池的存电时间，如果4块电池乘以4＝3.2小时。一般电动汽车存电时间为8小时，很显然，使用新能源风力电动车发电系统的电动汽车，可以实现边行驶边存电，这样其就相比传统单一接电充电的电动汽车缩短了50％存电时间，而且可以实现边行驶边存电，续航行程无限期放大。

实验证明：经过现场测试车在行驶40迈风扇开始转，转速200转，2KW发电机正常发电400转，把风扇齿轮比电机齿轮放大到2:1使电机正常达到400转，使电压正常输入。实验为6块12V100HA电瓶＝6度电，2KW的电机/H＝2度电。6/2＝3H,一般按电动汽车行驶130-150KM按40-60迈的刚好3个小时使用完电池。行驶过程中刚好补存所用电量无期限行驶。

另外，本发明实施例提供的新能源风力电动车发电系统，其还设计了电子显示屏，该电子显示屏与电动车内的车载蓄电池电连接；该电子显示屏用于显示所述车载蓄电池的当前剩余电量(即主要有两种形式，第一种以数显的方式(即当前剩余电量的百分比的数字形式)呈现当前剩余电量；第二种以卡通显示柱格的方式(即图形方式)呈现当前剩余电量)、当前转速下的存电电压(即数显形式)以及风力发电机组的输入电压(即数显形式)等等信息。

本发明实施例提供的一种新能源风力电动车发电系统可利用电动汽车的行驶所产生的风阻转换成发电效应，使其连续充电，达到不间断的电力供应；电能与风能的混动汽车，完全摆脱了对传统燃料的依赖，节能、环保、可持续。

工作原理：本发明是采用风力发电技术，在电动汽车运动中产生风洞效应，装有风扇以及风力发电机机组，使其在运动中发电产生电能。电动汽车在运动中产生的风阻，经过发电机组所产生的电能继续补充到蓄电池，这样就可以在电动汽车运动时还得到发电机组的补充，使其循环。

综上所述，本发明实施例提供的新能源风力电动车发电系统，采用了喇叭状进气风道的结构设计，还采用了双组风扇的结构设计用于加强利用效率(即提升风力发电效率)，将结构内置在车体内外形更加美观；本发明实施例提供的新能源风力电动车发电系统，其整体具有节能、无污染、发电效率高等优点，其显著提升了电动汽车的续航能力，具有较多的技术优势和进步；因此。本发明实施例提供的新能源风力电动车发电系统，必将会带来良好的市场前景和经济效益。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种新能源风力电动车发电系统，其特征在于，包括喇叭状进气通道、位于所述喇叭状进气通道的中心轴线上的转动轴以及风扇、风力发电机组、变压器和车载蓄电池；

其中，所述风扇与所述转动轴均设置在所述喇叭状进气通道的内侧；

所述风扇固定连接在所述转动轴上；所述转动轴的一端与所述风扇键连接配合，所述转动轴的另一端与所述风力发电机组转动配合；所述风力发电机组与所述变压器导线连接，且所述变压器还与所述车载蓄电池导线连接。

2.如权利要求1所述的新能源风力电动车发电系统，其特征在于，

所述风力发电机组具体为交流发电机。

3.如权利要求1所述的新能源风力电动车发电系统，其特征在于，

所述风力发电机组设置位于所述喇叭状进气通道的出气口处。

4.如权利要求1所述的新能源风力电动车发电系统，其特征在于，

所述喇叭状进气通道位于电动汽车的前机器盖的底部，且所述喇叭状进气通道的进气口位于所述电动汽车的进气隔栅的后面。

5.如权利要求1所述的新能源风力电动车发电系统，其特征在于，

所述风扇具体为两组，两组风扇分别沿着所述转动轴依次设置。

6.如权利要求1所述的新能源风力电动车发电系统，其特征在于，

所述风扇具体包括多个扇叶；所述扇叶套接在所述转动轴上，多个所述扇叶围绕所述转动轴均匀呈相同夹角分布。

7.如权利要求6所述的新能源风力电动车发电系统，其特征在于，

所述扇叶为铸铁叶片或是合金叶片。

8.如权利要求6所述的新能源风力电动车发电系统，其特征在于，

所述扇叶具体为合金铝板。

9.如权利要求7所述的新能源风力电动车发电系统，其特征在于，

所述扇叶的板面为弧面状，且所述扇叶外层依次涂有环氧富锌漆层和树脂面漆层。

10.如权利要求2所述的新能源风力电动车发电系统，其特征在于，

所述交流发电机为额定功率为2-4KW的交流发电机；所述车载蓄电池具体包括4-6块电瓶，且所述电瓶为额定电压为12V，额定容量100AH的电瓶；

所述新能源风力电动车发电系统还包括电子显示屏，所述电子显示屏与所述车载蓄电池电连接；所述电子显示屏用于显示所述车载蓄电池的当前剩余电量、当前转速下的存电电压、当前工作状态和所述风力发电机组的输入电压。