CN106080220A - 车载风力发电装置及使用该装置的电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动车辆动力装置技术领域，尤其是涉及一种车载风力发电装置及使用该装置的电动汽车。所述车载风力发电装置包括发电机、安装板和叶轮，所述发电机的转轴贯穿所述安装板，所述叶轮固定安装于所述发电机的转轴上，并且所述发电机和所述叶轮分别位于所述安装板的两个不同的板面，其中，所述叶轮包括轴套，所述轴套套设于所述发电机的转轴上，所述轴套的周向设置有多个叶片，所述叶片能够在风力的作用下带动所述发电机的转轴转动。本发明提供的车载风力发电装置，将风能转化成电能，补偿电动汽车车载蓄电能储能的不足，提高了电动汽车的续航能力，能够有效扩大电动汽车的使用范围。

Description

车载风力发电装置及使用该装置的电动汽车

技术领域

本发明涉及电动车辆动力装置技术领域，尤其是涉及一种车载风力发电装置及使用该装置的电动汽车。

背景技术

在党中央国务院有关节能减排政策的指引、扶植下，电动汽车的推广使用可大大降低交通对环境的污染，具有广阔的前景，同时，大力推广电动汽车，对缓解柴、汽油日益紧张起到很大作用，能够大量的节约能源，实现可持续发展。但是，目前的电动汽车的蓄电池蓄能有限，充足一次电只能行驶一百多公里，在长途行驶的过程中需要频繁充电，而公共充电装置有限，不能随时补充电能，限制了电动汽车的推广使用。

为了减少充电次数，扩大电动汽车的使用范围，人们一直在努力寻求一种可再生能源来满足电动汽车的用电需求，风能作为一种取之不尽，用之不竭的绿色可再生能源，越来越受到人们的重视，如何将电动汽车行驶时产生的风能充分利用，使之转化成电能，以提高电动汽车的续航能力，成为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车载风力发电装置和使用该装置的电动汽车，以解决现有技术中存在的电动汽车的蓄电池蓄能有限，充足一次电只能行驶一百多公里，在长途行驶的过程中需要频繁充电，限制了电动汽车的推广使用的技术问题。

本发明提供的车载风力发电装置，包括发电机、安装板和叶轮，所述发电机的转轴贯穿所述安装板，所述叶轮固定安装于所述发电机的转轴上，并且所述发电机和所述叶轮分别位于所述安装板的两个不同的板面，其中，所述叶轮包括轴套，所述轴套套设于所述发电机的转轴上，所述轴套的周向设置有多个叶片，所述叶片能够在风力的作用下带动所述发电机的转轴转动。

进一步地，所述车载风力发电装置还包括蓄电池，所述蓄电池与所述发电机电连接。

进一步地，多个所述叶片分别与所述轴套固定连接，并且所述叶片呈中空半球形。

进一步地，所述发电机的数量为多个，所述轴套的数量为多个，并且所述发电机的数量与所述轴套的数量相匹配，多个所述发电机并联连接。

进一步地，所述车载风力发电装置还包括稳压器，所述发电机通过所述稳压器与所述蓄电池电连接。

进一步地，所述车载风力发电装置还防护罩，用于保护所述轴套、所述叶片和所述发电机，所述防护罩设置有多个进风口。

本发明还提供了一种使用该车载风力发电装置的电动汽车，所述电动汽车包括车体和和本发明提供的车载风力发电装置，所述车载风力发电装置设置于所述车体上。

进一步地，所述车体的顶部设置有行李架，所述车载风力发电装置固定于所述行李架上。

进一步地，所述车体的底部设置有车架，所述车载风力发电装置固定于所述车架上。

进一步地，所述车体的前端设置有容纳发电机的箱体，所述车载风力发电装置固定于所述箱体的内部。

本发明提供的车载风力发电装置，通过多个叶片在风力的作用下转动，带动所述发电机的转轴转动，以将风能转换成电能；通过设置安装板，并且发电机的转轴贯穿安装板，使本发明提供的车载风力发电装置能够方便快捷的安装在电动汽车上，补偿电动汽车车载蓄电池的储能，提高电动汽车的续航能力。本发明提供的车载风力发电装置，将风能转化成电能，补偿电动汽车车载蓄电能储能的不足，减少了电动汽车的充电次数，提高了电动汽车的续航能力，能够有效扩大电动汽车的使用范围。

本发明提供的电动汽车，通过将车载风力发电装置安装于车体上，将风能转化成电能，补偿电动汽车车载蓄电能储能的不足，减少了电动汽车的充电次数，提高了电动汽车的续航能力，能够有效扩大电动汽车的使用范围。

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1提供的车载风力发电装置的结构示意图；

图2为图1所示的车载风力发电装置的另一角度的结构示意图；

图3为本发明实施例2提供的车载风力发电装置的结构示意图。

附图标记：

101-发电机； 102-安装板； 103-叶轮；

104-轴套； 105-叶片； 106-防护罩；

107-进风口。

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并结合附图对本发明做进一步地详细描述。

实施例1

图1为本发明实施例1提供的车载风力发电装置的结构示意图；图2为图1所示的车载风力发电装置的另一角度的结构示意图；如图1和图2所示，本发明实施例提供的车载风力发电装置包括发电机101、安装板102和叶轮103，发电机101的转轴贯穿安装板102，叶轮103固定安装于发电机101的转轴上，并且发电机101和叶轮103分别位于安装板102的两个不同的板面，其中，叶轮103包括轴套104，轴套104套设于发电机101的转轴上，轴套104的周向设置有多个叶片105，叶片105能够在风力的作用下带述发电机101的转轴转动。

在本发明实施例中，安装板102上设置有转轴孔，转轴孔的直径大于发电机101的转轴的直径，并且小于轴套104的直径。发电机101的转轴穿过转轴孔后与叶轮103固定连接，使叶轮103与发电机101分别位于安装板102的两个不同的板面。

在本发明实施例中，叶轮103包括轴套104和叶片105，多个叶片105均匀设置于轴套104的周向，即多个叶片105绕轴套104呈相同夹角分布。其中，轴套104为叶片105与发动机101的转轴之间的传动件，当叶片105在风力的作用下，绕轴套104的轴向转动时，轴套104将叶片105转动的动能传递给发动机101的转轴，使发动机101的转轴转动，从而带动发电机101进行发电，使风能转化成电能。

如图1和图2所示，轴套104套设于发电机101的转轴上，以使发电机101和叶轮103固定在安装板102上，通过安装板102可以将本发明实施例提供的车载风力发电装置固定在电动汽车上，以使电动汽车在行驶的过程中能够通过车载风力发电装置将风能转化成电能，为电动汽车的车载蓄电池提供电能补偿，以减少充电次数，提高电动汽车的续航能力，扩大电动汽车的使用范围。

本发明实施例提供的车载风力发电装置还包括蓄电池，蓄电池与发电机101电连接。

在本发明中，蓄电池用于储存电能，蓄电池设置有输入电极和输出电极，输入电极与发电机101的输出端电连接，输出电极用于与电动汽车的驱动装置电连接。当发电机101的转轴在叶片105的带动下转动时，发电机101将转轴转动的动能转化成电能，所生成的电能可以通过导线传输到蓄电池进行储存。

在本发明中，蓄电池通过输入电极接收发电机101的输出端输出的，然后将电能转化成化学能进行储存，当需要使用蓄电池储存的电能供电动汽车行驶时，蓄电池储存的将化学能转换成电能，为电动汽车的驱动装置提供电力，以延长电动汽车的续航能力。在本发明实施例中，还可以包括用于防止蓄电池过充和过放的电池保护器，电池保护器用于保护蓄电池，防止蓄电池在非正常状态下工作，以提高蓄电池的使用时间，防止出现用电安全问题。

如图1和图2所示，在本发明实施例中，多个叶片105与轴套104固定连接，并且叶片105呈中空半球形。

叶片105与轴套104可以为一体成型，也可以采用焊接的方式固定连接，还可以根据需要采用其它的固定连接方式。叶片105的材质可以为工程塑料，如ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)工程塑料，碳纤维-环氧树脂工程塑料等,也可以为金属，如不锈钢、铝合金和钛合金等。

本发明采用叶片105呈中空半球形，一方面可以增大风力与叶片105的作用面积，充分利用电动汽车行驶过程中的风阻，通过风阻使叶片105转动，另外一方面也可以减轻叶片105的重量，减小叶片105的转动阻力，同时也能够进一步减小电动汽车行驶过程中的电能消耗，在本发明实施例中，每个轴套104的轴向设置有四个叶片105。

如图1和图2所示，在本发明实施例中，发电机101的数量为多个，轴套104的数量为多个，发电机101的数量与轴套104的数量相匹配，多个发电机101并联连接。

为了增大本发明提供的车载风力发电装置的发电能力，本发明实施例采用多个发电机101并联连接。在本发明实施例提供的车载风力发电装置中，安装板102上设置有多个转轴孔，转轴孔的数量与发电机的数量相同，同时叶轮103的数量也为多个，即轴套104的数量为多个，轴套104的数量与发电机的数量相同，每个轴套104的周向均设固定连接有多个叶片105。每个发电机101的转轴均穿过与之对应转轴孔后与叶轮103固定连接。多个发电机101的输出端均通过导线与蓄电池的输入电极电连接。通过设置多个发电机101，能够将电动汽车行驶过程中更多的风能同时转化成电能，以增大本发明提供的车载风力发电装置的发电能力，为电动汽车提供更多的驱动电能，以进一步减少电动汽车在行驶过程中的充电次数，延长电动汽车的续航能力。

在本发明提供的车载风力发电庄寨还包括稳压器，稳压器设置于发电机101和蓄电池之间，并且稳压器分别与发电机101和蓄电池电连接。

由于电动汽车的车速和风速不稳定，会导致发电机101的电力输出不稳定，这就可能导致电动汽车不能正常行驶或者影响蓄电池的正常储电。本发明利用稳压器确保输送给蓄电池的电力稳定，以提高电动汽车用电的安全性。

在本发明中，稳压器是使输出电压稳定的设备。稳压器由调压电路、控制电路及伺服电机等组成。当输入电压或负载变化时，控制电路进行取样、比较和放大，然后驱动伺服电机转动，使调压器碳刷的位置改变，通过自动调整线圈的匝数比，从而保持输出电压的稳定。

在本发明实施例中，当发电机101为多个，且多个发电机101并联连接时，多个发电机101的输出端均通过导线与稳压器的输入端连接，稳压器的输出端与蓄电池的输入电极电连接。

本发明提供的车载风力发电装置本发明提供的车载风力发电装在电动汽车行驶的过程中，产生的风阻带动叶片105绕电动机101的转轴转动，叶片105将风能转化成机械能，然后再通过发电机101将机械能转化成电能，供电动汽车使用。电动汽车行驶的车速越高，其风阻越大，本发明提供的车载风力发电装置产生的电能越多，能够有效减少电动汽车的充电次数，延长电动汽车的续航里程，扩大电动汽车的使用范围。

实施例2

图3为本发明实施例2提供的车载风力发电装置的结构示意图；本发明实施例提供的车载风力发电装置是在实施例1基础上的改进，实施例1公开的技术内容不重复描述，实施例1公开的内容也属于本实施例公开的内容。下面结合附图3描述实施例2，相同的零部件使用与实施例1相同的附图标记，在此参照对实施例1的描述，与实施例1相区别的是，本实施例提供的车载风力发电装置还包括防护罩106，防护罩106用于保护叶轮103和发电机101，并且防护罩106上设置有多个进风口107。

通过设置多个进风口107，使得风能够通过进风口107进入防护罩106的内部，推动叶片105转动，从而带动发电机101发电。

当本发明提供的车载风力发电装置安装于电动汽车的外部时，为了增强本发明实施例提供的车载风力发电装置的美观性同时避免被电动汽车行驶过程中飞起的石子或其他物品落在本发明提供的车载风力发电装置上，造成轴套104和发电机101的损坏，影响发电效率，本发明提供的车载风力发电装置设置有防护罩106，轴套104、叶片105和发电机101均设置于防护罩106的内部，从而为轴套104、叶片105和发电机101提供安全防护，为车载风力发电装置的正常使用提供保证。

实施例3

本发明实施例提供了一种电动汽车，该电动汽车包括车体和实施例1和/或实施例2方案所描述的车载风力装置，实施例1和/或实施例2所描述的技术方案也属于本实施例，本实施例不再赘述。

在本发明实施例中，实施例1和/或实施例2提供的车载风力发电装置安装于车体上，蓄电池可以与电动汽车的车载蓄电池串联连接，也可以使用电动汽车的车载蓄电池代替实施例1和/或实施例2所提供的车载风力发电装置中的蓄电池，作为风力发电装置的储能装置。

在本发明实施例中，实施例1和/或实施例2提供的车载风力发电装置安装于车体上有多种方式，可以安装于车体的顶部，也可以安装于车体的底部，还可以安装于车体前端，下面对于这三种安装方式分别进行介绍。

第一种安装方式：将实施例1和/或实施例2提供车载风力发电装置安装于车体的顶部。本发明实施例提供的车体的顶部设置有行李架，实施例1或实施例2提供的叶轮103和发电机101通过安装板102固定于行李架上，稳压器和蓄电池设置于车体前端容纳发动机的箱体内，发电机101与稳压器连接用的导线布设在汽车原有的布线槽内，以使电动汽车内部的空间更规整有序，让乘坐人员更舒畅。

在本发明中，安装板102的周缘部设置有多个安装孔，当需要将实施例1或实施例2提供的车载风力发电装置安装于车体的顶部时可以通过螺钉或螺栓穿过安装孔将安装板102固定于行李架上，其中，叶轮103位于安装板102的上方，发电机101位于安装板102的下方，电动汽车在行驶的过程中，风阻推动叶片105转动，叶片105将风能转化能机械能，发电机101再将机械能转化成电能，供电动汽车使用。

第二种安装方式；将实施例1和/或实施例2提供的车载风力发电装置安装于车体的底部，蓄电池、稳压器及导线的安装方式和方法与第一种安装方式相同，在此不再赘述。本发明提供的电动汽车的底部设置有车架，用于承载电动汽车的内外载荷，并为电动汽车提供支撑。本发明实施例提供叶轮103和发电机101通过安装板102固定于车架上。安装板102与车架通过螺钉或螺栓固定，其中叶轮103位于安装板102的下方，发电机101位于安装板102的上方，以使更多的风力推动叶片105转动，以产生更多的电能。

第三种安装方式：将实施例1和/或实施例2提供的车载风力发电装置安装于车体的前端，蓄电池、稳压器及导线的安装方式和方法与第一种安装方式相同，在此不再赘述。本发明提供的电动汽车的前端设置有箱体，所述箱体用于容纳发动机，箱体的前方设置有格栅状进气口，车载风力发电装置安装于箱体的内部，并且叶轮103与进气口相对设置。车载风力发电装置可以安装于箱体的顶壁上，也可以安装于箱体的侧壁，还可以安装于箱体的底壁上。在本实施例中，叶轮103位于安装板102的前方，发电机101位于安装板102的后方。安装板102通过周缘部的安装孔固定于箱体的内部。当电动汽车行驶时，风力通过车体前端的格栅状进气口进入箱体的内部，推动叶片105转动，叶片105将风能转化能机械能，发电机101再将机械能转化成电能，供电动汽车使用。

在本发明提供的电动汽车中，车载风力发电装置可以为一个也可以为多个，多个车载风力发电装置可以分别安装在车体的顶部、底部和前端。

本发明提供的使用车载风力发电装置的电动汽车，通过将车载风力发电装置安装于车体上，将风能转化成电能，补偿电动汽车车载蓄电能储能的不足，减少了电动汽车的充电次数，提高了电动汽车的续航能力，能够有效扩大电动汽车的使用范围。

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)

1.一种车载风力发电装置，其特征在于：包括发电机、安装板和叶轮，所述发电机的转轴贯穿所述安装板，所述叶轮固定安装于所述发电机的转轴上，并且所述发电机和所述叶轮分别位于所述安装板的两个不同的板面，其中，所述叶轮包括轴套，所述轴套套设于所述发电机的转轴上，所述轴套的周向设置有多个叶片，所述叶片能够在风力的作用下带动所述发电机的转轴转动。

2.根据权利要求1所述的车载风力发电装置，其特征在于：还包括蓄电池，所述蓄电池与所述发电机电连接。

3.根据权利要求1所述的车载风力发电装置，其特征在于：多个所述叶片分别与所述轴套固定连接，并且所述叶片呈中空半球形。

4.根据权利要求1所述的车载风力发电装置，其特征在于：所述发电机的数量为多个，所述轴套的数量为多个，并且所述发电机的数量与所述轴套的数量相匹配，多个所述发电机并联连接。

5.根据权利要求2所述的车载风力发电装置，其特征在于：还包括稳压器，所述发电机通过所述稳压器与所述蓄电池电连接。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的车载风力发电装置，其特征在于：还包括防护罩，用于保护所述轴套、所述叶片和所述发电机，所述防护罩设置有多个进风口。

7.一种电动汽车，其特征在于：包括车体和如权利要求1-6中任一项所述的车载风力发电装置，所述车载风力发电装置设置于所述车体上。

8.根据权利要求7所述的电动汽车，其特征在于：所述车体的顶部设置有行李架，所述车载风力发电装置固定于所述行李架上。

9.根据权利要求7所述的电动汽车，其特征在于：所述车体的底部设置有车架，所述车载风力发电装置固定于所述车架上。

10.根据权利要求7所述的电动汽车，其特征在于：所述车体的前端设置有箱体，所述车载风力发电装置固定于所述箱体的内部。