CN109653951A - 一种节能挂壁式冷藏集装箱发电机组 - Google Patents

Abstract

本发明属于发电机技术领域，具体公开了一种节能挂壁式冷藏集装箱发电机组。通过所述集风罩上具有呈喇叭状的开口且所述开口朝向冷藏集装箱运行方向，能够将大量的空气流引入至集风罩内，喇叭状的设计能够进一步提升空气流速，集中吹向叶轮的上部位置，提高叶轮转动频率，叶轮转动带动发电机的传动轴旋转，从而使得发电机将机械能转化为电能，并将电能存储至储能元件中，可为控制器和制冷机组供电，起到辅助原发电机供能的作用，达到节能目的。

Description

一种节能挂壁式冷藏集装箱发电机组

技术领域

本发明属于发电机技术领域，具体公开了一种节能挂壁式冷藏集装箱发电机组。

背景技术

目前，我国主要是以公路运输的方式来实现食品的运送，在食品运输过程中，为了防止食品腐烂需要使用冷藏车来运送食品。由于冷藏车多为长途运输，为了防止驾驶疲劳，驾驶员需要舒适的驾驶环境，在冷藏车中都安装有空调系统。目前的冷藏车空调系统的压缩机通过汽车发动机驱动，增加了汽车的耗油量，不能满足节能、环保的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种节能挂壁式冷藏集装箱发电机组。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案一为：

一种节能挂壁式冷藏集装箱发电机组，包括冷藏集装箱、设于所述冷藏集装箱上的相互电连接的储能元件和制冷机组、以及设置于冷藏集装箱顶端的风力发电单元；

所述冷藏集装箱顶端设有上端具有开口且能够容纳风力发电单元的容纳槽，所述风力发电单元包括摆杆、集风罩、叶轮、发电机、扭簧、电机、检测棒、红外线传感器和控制器；

所述电机的转动轴设置在摆杆的一端，且所述摆杆的一端通过电机的转动轴可转动设置在容纳槽的槽底面上，所述扭簧套设在电机的转动轴上且所述扭簧被配置为当摆杆处于竖直状态时不受力和当摆杆处于水平状态时具有回弹力；所述摆杆处于竖直状态时所述摆杆的顶端高于冷藏集装箱顶端表面；

所述集风罩设置于摆杆的另一端，所述集风罩上具有呈喇叭状的开口且所述开口朝向冷藏集装箱运行方向，所述叶轮设置在集风罩内且所述集风罩上的开口对应叶轮的上部位置，所述叶轮的轴向与冷藏集装箱运行方向相垂直，所述叶轮与设置在容纳槽内的发电机的传动轴连接；

所述检测棒竖直设置在冷藏集装箱顶端且所述检测棒比摆杆更靠近冷藏集装箱前端位置，所述红外线传感器设置在摆杆的另一端的外侧壁上且位于集风罩下方，所述红外线传感器朝向所述检测棒用于检测所述检测棒的实时位置；

所述控制器分别与红外线传感器和电机电连接，所述控制器被配置为当红外线传感器检测到所述检测棒的实时位置与预设位置之间的偏移量超出预定范围时，驱动电机使摆杆由竖直状态转动至水平状态且收容于容纳槽内；所述控制器和发电机分别与储能元件电连接。

上述技术方案一的关键构思在于：冷藏集装箱在运输过程中处于高速的空气流中，其顶端的风力发电单元将会把风能转化为电能储存于储能元件中给制冷机组供电。

进一步的，所述检测棒与摆杆之间的水平间距为0.5-1m。

进一步的，所述容纳槽的槽底面设有沿冷藏集装箱运行方向延伸的轨道，所述轨道上设有受控于控制器的滑块，所述摆杆的一端通过电机的转动轴设置在滑块上，所述检测棒位于所述轨道的延长线上，所述控制器与设置在冷藏集装箱上的测速传感器电连接，所述控制器被配置为根据测速传感器检测到的当前运行速度与预设速度之间的差值来控制滑块的移动方向。

进一步的，所述风力发电单元还包括与控制器电连接的通讯模块，所述通讯模块用于与设置在驾驶室内的遥控器建立无线连接。

进一步的，所述冷藏集装箱顶端设有沿水平方向延伸的滑槽，所述滑槽内设有与滑槽内侧壁滑动连接的盖板，所述盖板沿滑槽延伸方向运动至所述容纳槽上方以封闭所述开口。

进一步的，所述风力发电单元还包括与控制器电连接的计时器，所述控制器被配置为当驱动电机被驱动时，触发计时器开始计时，得到第一时间，当第一时间达到预设时间时，控制驱动电机断电。

进一步的，所述检测棒的水平高度不低于摆杆的水平高度，所述检测棒的顶端设有与检测棒相垂直的横杆，所述横杆朝向所述摆杆。

进一步的，所述容纳槽的槽底面上设有竖直设置的限位板，所述限位板位于摆杆具有回弹力的另一侧。

上述技术方案一的有益效果是：

本发明提供的一种节能挂壁式冷藏集装箱发电机组，在冷藏集装箱顶端的风力发电单元把运输过程中的高速空气流所产生的风能转化为电能储存于储能元件中给制冷机组供电，以达到节能目的。

附图说明

图1所示为一种节能挂壁式冷藏集装箱发电机组的摆杆处于竖直状态的结构示意图；

图2所示为一种节能挂壁式冷藏集装箱发电机组的摆杆处于水平状态的结构示意图；

附图标号说明：

10-冷藏集装箱；101-滑槽；102-盖板；

20-风力发电单元；

30-容纳槽；

40-摆杆；

50-集风罩；

60-叶轮；

70-电机；

80-检测棒；

90-红外线传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明如下：

如图1-图2所示，本发明提供的一种节能挂壁式冷藏集装箱发电机组，包括冷藏集装箱10、设于所述冷藏集装箱10上的相互电连接的储能元件和制冷机组、以及设置于冷藏集装箱10顶端的风力发电单元20；

所述冷藏集装箱10顶端设有上端具有开口且能够容纳风力发电单元20的容纳槽30，所述风力发电单元20包括摆杆40、集风罩50、叶轮60、发电机、扭簧、电机70、检测棒80、红外线传感器90和控制器；

所述电机70的转动轴设置在摆杆40的一端，且所述摆杆40的一端通过电机70的转动轴可转动设置在容纳槽30的槽底面上，所述扭簧套设在电机70的转动轴上且所述扭簧被配置为当摆杆40处于竖直状态时不受力和当摆杆40处于水平状态时具有回弹力；所述摆杆40处于竖直状态时所述摆杆40的顶端高于冷藏集装箱10顶端表面；

所述集风罩50设置于摆杆40的另一端，所述集风罩50上具有呈喇叭状的开口且所述开口朝向冷藏集装箱10运行方向，所述叶轮60设置在集风罩50内且所述集风罩50上的开口对应叶轮60的上部位置，所述叶轮60的轴向与冷藏集装箱10运行方向相垂直，所述叶轮60与设置在容纳槽30内的发电机的传动轴连接；

所述检测棒80竖直设置在冷藏集装箱10顶端且所述检测棒80比摆杆40更靠近冷藏集装箱10前端位置，所述红外线传感器90设置在摆杆40的另一端的外侧壁上且位于集风罩50下方，所述红外线传感器90朝向所述检测棒80用于检测所述检测棒80的实时位置；

所述控制器分别与红外线传感器90和电机70电连接，所述控制器被配置为当红外线传感器90检测到所述检测棒80的实时位置与预设位置之间的偏移量超出预定范围时，驱动电机70使摆杆40由竖直状态转动至水平状态且收容于容纳槽30内；所述控制器和发电机分别与储能元件电连接。

具体的，本发明的工作原理如下：

通过所述集风罩50上具有呈喇叭状的开口且所述开口朝向冷藏集装箱10运行方向，能够将大量的空气流引入至集风罩50内，喇叭状的设计能够进一步提升空气流速，集中吹向叶轮60的上部位置，提高叶轮60转动频率，叶轮60转动带动发电机的传动轴旋转，从而使得发电机将机械能转化为电能，并将电能存储至储能元件中，可为控制器和制冷机组供电，起到辅助原发电机供能的作用，达到节能目的。原发电机采用挂壁式结构设置在冷藏集装箱的外侧壁上。

另外，为了能够接收空气流，集风罩50的开口的水平高度应处于整个集装箱的最高处，然而在车辆行驶过程中，若有限高的道路上，风力发电单元20突出集装箱顶面的部分就会影响车辆的正常行驶，驾驶员难以看到车顶的情况，并不能较好的控制风力发电单元20何时伸出和收回；且驾驶员在需要一直驾驶汽车，若还需要分心去关注风能发电设备的情况，会存在较大的安全隐患。因此，通过在摆杆40的另一端上设置红外线传感器90，并且朝向所述检测棒80用于检测所述检测棒80的实时位置，由于所述检测棒80比摆杆40更靠近冷藏集装箱10前端位置，用于限高的器件会先接触到检测棒80，使得检测棒80发生一定距离的移动，此时控制器判断红外线传感器90检测到所述检测棒80的实时位置与预设位置（即为设定的初始位置）之间的偏移量超出预定范围时，驱动电机70使摆杆40由竖直状态转动至水平状态且收容于容纳槽30内，使得车辆可通过限高处，也起到保护风力发电单元20的作用，同时当摆杆40由竖直状态转动至水平状态时，套设在电机70的转动轴上的扭簧的回弹力也一直增加至最大；

当需要恢复时，只需使电机70断电，在扭簧的回弹力的作用下，摆杆40即可从水平状态恢复至竖直状态下的初始位置。

从上述描述可知，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的节能挂壁式冷藏集装箱发电机组，在冷藏集装箱顶端的风力发电单元把运输过程中的高速空气流所产生的风能转化为电能储存于储能元件中给制冷机组供电，以达到节能目的。并通过由检测棒、红外线传感器组成的检测机构来判断是否有障碍物，若有则控制器控制摆杆由竖直状态转动至水平状态以收容于容纳槽内，起到保护风能发电单元的作用。

在上述实施例中，所述检测棒80与摆杆40之间的水平间距为0.5-1m。

所述容纳槽30的槽底面设有沿冷藏集装箱10运行方向延伸的轨道，所述轨道上设有受控于控制器的滑块，所述摆杆40的一端通过电机70的转动轴设置在滑块上，所述检测棒80位于所述轨道的延长线上，所述控制器与设置在冷藏集装箱10上的测速传感器电连接，所述控制器被配置为根据测速传感器检测到的当前运行速度与预设速度之间的差值来控制滑块的移动方向。在实际应用中，检测棒80与摆杆40之间的水平间距的设置是为了确保摆杆40的响应速率能够与检测机构（控制器）的识别速率相匹配，以避免检测棒40已经接触障碍物后一定时间后摆杆40才响应，此时就存在摆杆40调节不及时而撞击障碍物的风险。当然，为进一步提高安全性，本方案将检测棒80与摆杆40之间的水平间距设计为可调的，并且能够根据车速来调节，例如车速过快（即为当前运行速度与预设速度之间的差值较大），则控制滑块向远离检测棒80的方向移动以增大两者之间的水平间距。

在上述实施例中，所述风力发电单元20还包括与控制器电连接的通讯模块，所述通讯模块用于与设置在驾驶室内的遥控器建立无线连接。当然，如不开车的时候，驾驶员也可以通过遥控器来控制摆杆40的摆动，使其收容于容纳槽30内。

在上述实施例中，所述冷藏集装箱10顶端设有沿水平方向延伸的滑槽101，所述滑槽101内设有与滑槽101内侧壁滑动连接的盖板102，所述盖板102沿滑槽101延伸方向运动至所述容纳槽30上方以封闭所述开口。通过上述结构，使得风力发电单元20能够在不使用时不受外部恶劣环境影响，确保工作稳定性。

在上述实施例中，所述风力发电单元20还包括与控制器电连接的计时器，所述控制器被配置为当驱动电机被驱动时，触发计时器开始计时，得到第一时间，当第一时间达到预设时间时，控制驱动电机断电。在实际应用中，预设时间为30秒，通过计时器的设置能够自发复位，无需人工干预。

在上述实施例中，所述检测棒80的水平高度不低于摆杆40的水平高度，所述检测棒80的顶端设有与检测棒80相垂直的横杆，所述横杆朝向所述摆杆40。当摆杆40的响应速率出现异常时，检测棒80移动过程中，设置在检测棒80上的横杆会逐渐接近摆杆40直至抵靠摆杆40以使摆杆40向水平状态移动，进一步起到保护风力发电单元20的作用。

在上述实施例中，所述容纳槽30的槽底面上设有竖直设置的限位板，所述限位板位于摆杆具有回弹力的另一侧。

以下再列举出几个优选实施例或应用实施例，以帮助本领域技术人员更好的理解本发明的技术内容以及本发明相对于现有技术所做出的技术贡献：

优选实施例一（或应用实施例一）：

请参照图1和图2所示，本发明提供的节能挂壁式冷藏集装箱发电机组，包括冷藏集装箱10、设于所述冷藏集装箱10上的相互电连接的储能元件和制冷机组、以及设置于冷藏集装箱10顶端的风力发电单元20；

所述冷藏集装箱10顶端设有上端具有开口且能够容纳风力发电单元20的容纳槽30，所述风力发电单元20包括摆杆40、集风罩50、叶轮60、发电机、扭簧、电机70、检测棒80、红外线传感器90和控制器；

所述电机70的转动轴设置在摆杆40的一端，且所述摆杆40的一端通过电机70的转动轴可转动设置在容纳槽90的槽底面上，所述扭簧套设在电机70的转动轴上且所述扭簧被配置为当摆杆40处于竖直状态时不受力和当摆杆40处于水平状态时具有回弹力；所述摆杆40处于竖直状态时所述摆杆40的顶端高于冷藏集装箱顶端10表面；

所述集风罩50设置于摆杆40的另一端，所述集风罩50上具有呈喇叭状的开口且所述开口朝向冷藏集装箱10运行方向，所述叶轮60设置在集风罩50内且所述集风罩50上的开口对应叶轮60的上部位置，所述叶轮60的轴向与冷藏集装箱10运行方向相垂直，所述叶轮60与设置在容纳槽30内的发电机的传动轴连接；

所述检测棒80竖直设置在冷藏集装箱10顶端且所述检测棒80比摆杆40更靠近冷藏集装箱10前端位置，所述红外线传感器90设置在摆杆40的另一端的外侧壁上且位于集风罩50下方，所述红外线传感器90朝向所述检测棒80用于检测所述检测棒80的实时位置；

所述控制器分别与红外线传感器90和电机70电连接，所述控制器被配置为当红外线传感器90检测到所述检测棒80的实时位置与预设位置之间的偏移量超出预定范围时，驱动电机70使摆杆40由竖直状态转动至水平状态且收容于容纳槽30内；所述控制器和发电机分别与储能元件电连接。

在上述实施例中，所述检测棒80与摆杆40之间的水平间距为0.5-1m。所述容纳槽的槽底面设有沿冷藏集装箱运行方向延伸的轨道，所述轨道上设有受控于控制器的滑块，所述摆杆的一端通过电机的转动轴设置在滑块上，所述检测棒位于所述轨道的延长线上，所述控制器与设置在冷藏集装箱上的测速传感器电连接，所述控制器被配置为根据测速传感器检测到的当前运行速度与预设速度之间的差值来控制滑块的移动方向。在实际应用中，检测棒与摆杆之间的水平间距的设置是为了确保摆杆的响应速率能够与检测机构（控制器）的识别速率相匹配，以避免检测棒已经接触障碍物后一定时间后摆杆才响应，此时就存在摆杆调节不及时而撞击障碍物的风险。当然，为进一步提高安全性，本方案将检测棒与摆杆之间的水平间距设计为可调的，并且能够根据车速来调节，例如车速过快（即为当前运行速度与预设速度之间的差值较大），则控制滑块向远离检测棒的方向移动以增大两者之间的水平间距。

在上述实施例中，所述风力发电单元20还包括与控制器电连接的通讯模块，所述通讯模块用于与设置在驾驶室内的遥控器建立无线连接。当然，如不开车的时候，驾驶员也可以通过遥控器来控制摆杆40的摆动，使其收容于容纳槽30内。所述冷藏集装箱10顶端设有沿水平方向延伸的滑槽101，所述滑槽101内设有与滑槽101内侧壁滑动连接的盖板102，所述盖板102沿滑槽101延伸方向运动至所述容纳槽30上方以封闭所述开口。通过上述结构，使得风力发电单元20能够在不使用时不受外部恶劣环境影响，确保工作稳定性。

所述风力发电单元20还包括与控制器电连接的计时器，所述控制器被配置为当驱动电机被驱动时，触发计时器开始计时，得到第一时间，当第一时间达到预设时间时，控制驱动电机断电。在实际应用中，预设时间为30秒，通过计时器的设置能够自发复位，无需人工干预。

所述检测棒80的水平高度不低于摆杆40的水平高度，所述检测棒80的顶端设有与检测棒80相垂直的横杆，所述横杆朝向所述摆杆40。当摆杆40的响应速率出现异常时，检测棒80移动过程中，设置在检测棒80上的横杆会逐渐接近摆杆40直至抵靠摆杆40以使摆杆40向水平状态移动，进一步起到保护风力发电单元20的作用。所述容纳槽30的槽底面上设有竖直设置的限位板，所述限位板位于摆杆40具有回弹力的另一侧。

本发明已由上述相关实施例和附图加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必须指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包括于权利要求的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。

Claims (8)

1.一种节能挂壁式冷藏集装箱发电机组，其特征在于，包括冷藏集装箱、设于所述冷藏集装箱上的相互电连接的储能元件和制冷机组、以及设置于冷藏集装箱顶端的风力发电单元；

所述冷藏集装箱顶端设有上端具有开口且能够容纳风力发电单元的容纳槽，所述风力发电单元包括摆杆、集风罩、叶轮、发电机、扭簧、电机、检测棒、红外线传感器和控制器；

所述电机的转动轴设置在摆杆的一端，且所述摆杆的一端通过电机的转动轴可转动设置在容纳槽的槽底面上，所述扭簧套设在电机的转动轴上且所述扭簧被配置为当摆杆处于竖直状态时不受力和当摆杆处于水平状态时具有回弹力；所述摆杆处于竖直状态时所述摆杆的顶端高于冷藏集装箱顶端表面；

所述集风罩设置于摆杆的另一端，所述集风罩上具有呈喇叭状的开口且所述开口朝向冷藏集装箱运行方向，所述叶轮设置在集风罩内且所述集风罩上的开口对应叶轮的上部位置，所述叶轮的轴向与冷藏集装箱运行方向相垂直，所述叶轮与设置在容纳槽内的发电机的传动轴连接；

所述检测棒竖直设置在冷藏集装箱顶端且所述检测棒比摆杆更靠近冷藏集装箱前端位置，所述红外线传感器设置在摆杆的另一端的外侧壁上且位于集风罩下方，所述红外线传感器朝向所述检测棒用于检测所述检测棒的实时位置；

所述控制器分别与红外线传感器和电机电连接，所述控制器被配置为当红外线传感器检测到所述检测棒的实时位置与预设位置之间的偏移量超出预定范围时，驱动电机使摆杆由竖直状态转动至水平状态且收容于容纳槽内；所述控制器和发电机分别与储能元件电连接。

2.根据权利要求1所述的节能挂壁式冷藏集装箱发电机组，其特征在于，所述检测棒与摆杆之间的水平间距为0.5-1m。

3.根据权利要求2所述的节能挂壁式冷藏集装箱发电机组，其特征在于，所述容纳槽的槽底面设有沿冷藏集装箱运行方向延伸的轨道，所述轨道上设有受控于控制器的滑块，所述摆杆的一端通过电机的转动轴设置在滑块上，所述检测棒位于所述轨道的延长线上，所述控制器与设置在冷藏集装箱上的测速传感器电连接，所述控制器被配置为根据测速传感器检测到的当前运行速度与预设速度之间的差值来控制滑块的移动方向。

4.根据权利要求1所述的节能挂壁式冷藏集装箱发电机组，其特征在于，所述风力发电单元还包括与控制器电连接的通讯模块，所述通讯模块用于与设置在驾驶室内的遥控器建立无线连接。

5.根据权利要求1所述的节能挂壁式冷藏集装箱发电机组，其特征在于，所述冷藏集装箱顶端设有沿水平方向延伸的滑槽，所述滑槽内设有与滑槽内侧壁滑动连接的盖板，所述盖板沿滑槽延伸方向运动至所述容纳槽上方以封闭所述开口。

6.根据权利要求1所述的节能挂壁式冷藏集装箱发电机组，其特征在于，所述风力发电单元还包括与控制器电连接的计时器，所述控制器被配置为当驱动电机被驱动时，触发计时器开始计时，得到第一时间，当第一时间达到预设时间时，控制驱动电机断电。

7.根据权利要求1所述的节能挂壁式冷藏集装箱发电机组，其特征在于，所述检测棒的水平高度不低于摆杆的水平高度，所述检测棒的顶端设有与检测棒相垂直的横杆，所述横杆朝向所述摆杆。

8.根据权利要求1所述的节能挂壁式冷藏集装箱发电机组，其特征在于，所述容纳槽的槽底面上设有竖直设置的限位板，所述限位板位于摆杆具有回弹力的另一侧。