CN110195688A - 一种车载稳压式风力发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种车载稳压式风力发电装置，涉及新能源设备领域，包括导流罩、风力发电机、多组锥形风叶以及与锥形风叶相同数量的离心组件，其中，本发明的导流罩固定在车辆上，导流罩为开设有前进风口和后出风口的腔体结构，车辆行驶过程中，车辆前端的高速气流从前进风口进入导流罩内，并且气流推动锥形风叶高速转动，锥形风叶通过风力发电机产生电能；离心组件位于锥形凹槽内，离心组件用于稳定锥形风叶并增大锥形风叶的转动惯性，从而使得该风力发电装置中的锥形风叶能够持续稳定的转动，实现了利用汽车带动的高速气流安全稳定的发电。

Description

一种车载稳压式风力发电装置
技术领域
本发明涉及新能源设备领域，尤其涉及一种车载稳压式风力发电装置。
背景技术
风能是因空气流做功而提供给人类的一种可利用的能量，属于可再生能源(包括水能，生物能等)；空气流具有的动能称风能；空气流速越高，动能越大；人们可以用风车把风的动能转化为旋转的动作去推动发电机，从而以产生电力，其使用的方法是透过传动轴，将转子(由以空气动力推动的扇叶组成)的旋转动力传送至发电机，从而持续的产生纯净的电能。
随着我国经济的快速发展，在公路上使用的电动汽车数量不断增多，但是电动汽车的电池续航能力成为了限制电动发展的瓶颈，因此每一个能够给汽车进行充能的技术方案都值得深入研究，现在有在汽车顶部加装多组太阳能电池板进行充能的，但是现有的太阳能发电效率低下，因此难以有效普及；由于车辆在行驶过程中，存在加速、减速以及转向等多种复杂情况，如果在车顶安装风叶和风力发电机等，当气流的风速或者方向急速变化时，将会对风叶、发电机以及蓄电池等造成极大的冲击，甚至风叶可能因扭力过大而发生变形，因此如何能够利用汽车带动的高速气流安全稳定的发电成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种车载稳压式风力发电装置，该装置实现了利用汽车带动的高速气流安全稳定的发电。
本发明是通过以下技术方案予以实现：一种车载稳压式风力发电装置，包括横截面为圆形的导流罩、风力发电机、多组锥形风叶以及与锥形风叶相同数量的离心组件，导流罩固定安装在车辆上，风力发电机、锥形风叶以及离心组件均位于导流罩内，锥形风叶带动风力发电机的转子转动，锥形风叶以风力发电机的转动中心为中心轴线等间距对称布置，锥形风叶的进风侧开设有锥形凹槽，离心组件位于锥形凹槽内，离心组件用于稳定锥形风叶并增大锥形风叶的转动惯性，导流罩上开设有前进风口和后出风口，锥形风叶运行至正对前进风口时，锥型凹槽正面受气流推动。
根据上述技术方案，优选地，离心组件包括两端与锥形风叶左右内壁固定连接的水平的滑杆、套设在滑杆上的弹簧以及与滑杆滑动连接的离心块，弹簧的两端分别与锥形风叶的尾端和离心块固定连接，当锥形风叶转动时，离心块在离心力的作用下向外侧滑动。
根据上述技术方案，优选地，弹簧为锥形弹簧，锥形弹簧在离心块的离心挤压作用下压缩至扁平状。
根据上述技术方案，优选地，滑杆的两端设有限制离心块的限位胶垫。
根据上述技术方案，优选地，前进风口以及后出风口分别位于导流罩的左右两侧。
根据上述技术方案，优选地，前进风口以及后出风口处分别设有防护网。
根据上述技术方案，优选地，导流罩与车辆前端设有导流板，导流板将作用在车辆前端的气流导入前进风口内。
根据上述技术方案，优选地，风力发电机的转子端固设有叶片轮毂，锥形风叶一端通过锁紧螺栓与叶片轮毂固定连接。
本发明的有益效果是：本发明的导流罩固定在车辆上，导流罩上开设有前进风口和后出风口，车辆行驶过程中，车辆前端的高速气流从前进风口进入导流罩内，并且气流推动锥形风叶高速转动，锥形风叶通过风力发电机产生电能；离心组件位于锥形凹槽内，离心组件用于稳定锥形风叶并增大锥形风叶的转动惯性，从而使得该风力发电装置中的锥形风叶能够持续稳定的转动，实现了利用汽车带动的高速气流安全稳定的发电。
附图说明
图1示出了根据本发明的实施例安装在车顶时的主视结构示意图。
图2示出了根据本发明的实施例安装在车顶时的侧视结构示意图。
图3示出了根据本发明的实施例的主视结构示意图。
图4示出了根据本发明的实施例移除导流罩时的俯视结构示意图。
图5示出了根据本发明的实施例中离心组件安装在锥形风叶内部时的截面结构示意图。
图6示出了根据本发明的实施例的电路连接结构示意图。
图中：1、导流罩；101、前进风口；102、后出风口；103、防护网；2、风力发电机；201、叶片轮毂；3、锥形风叶；301、锥形凹槽；4、离心组件；401、滑杆；402、弹簧；403、离心块；404、限位胶垫；5、固定架；6、风机智能充电控制器；7、蓄电池；8、导流板；A、气流。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本发明作进一步的详细说明。
众所周知，由于国家鼓励民众购买新能源车辆，因此我国的新能源车辆的数量快速增加，因此现有的新能源车辆的数量极为庞大，而且新能源车辆的速度正常行驶也在60-100km/h，因此车辆行驶过程中，作用在车辆前端的风阻很大，而且这些因车辆高速运动而产生的高速气流则白白流失，本发明人思考如何能够将这些高速气流进行回收利用，并将其转换为可利用的电能，因此本发明人借鉴旅行车上部的行李箱的形状开发风力发电装置，并通过合理的设计将车辆行驶过程中的高速气流进行回收利用。
如图所示，本发明提供了一种车载稳压式风力发电装置，包括横截面为圆形的导流罩1、风力发电机2、多组锥形风叶3以及与锥形风叶3相同数量的离心组件4，导流罩1通过固定架5固定安装在车辆顶部，风力发电机2、锥形风叶3以及离心组件4均位于导流罩1内，锥形风叶3在高速气流A的带动下快速转动，锥形风叶3带动风力发电机2的转子转动，并且风力发电机2与现有的风机智能充电控制器6电连接，风机智能充电控制器6与车辆的蓄电池7电连接；锥形风叶3以风力发电机2的转动中心为中心轴线等间距对称布置，而对称布置的锥形风叶3运行过程中更加稳定；锥形风叶3的进风侧开设有锥形凹槽301，锥形凹槽301能够增大兜风量，增大高速气流A对锥形风叶3的推力；离心组件4位于锥形凹槽301内，离心组件4用于稳定锥形风叶3并增大锥形风叶3的转动惯性，从而使得该风力发电装置中的锥形风叶3能够持续稳定的转动；导流罩1上开设有前进风口101和后出风口102，并且前进风口101以及后出风口102分别位于导流罩1的左右两侧，根据空气动力学，前进风口101和后出风口102的设计不会改变高速气流A的大致流动方向，因此更加高效稳定；当锥形风叶3运行至正对前进风口101时，锥型凹槽正面兜风并受高速气流A推动。
根据上述实施例，优选地，离心组件4包括两端与锥形风叶3的锥形凹槽301的左右内壁固定连接的水平的滑杆401、套设在滑杆401上的弹簧402以及与滑杆401滑动连接的离心块403，弹簧402的两端分别与锥形风叶3的尾端和离心块403固定连接，当锥形风叶3静止时，离心块403在弹簧402的弹力下靠近风力发电机2，此时锥形风叶3在较小的气流A推动下则会转动；当锥形风叶3开始转动时，离心块403在离心力的作用下挤压弹簧402并沿滑杆401向外侧滑动，转速越高，则离心块403的离心力越大，则能够进一步压缩弹簧402，并向外侧进一步滑动；即使高速气流A骤然减小或者变相，锥形风叶3在离心块403的作用下将缓慢变化，从而使得锥形风叶3的运行更加平稳。
根据上述实施例，优选地，弹簧402为锥形弹簧402，锥形弹簧402在离心块403的离心挤压作用下压缩至扁平状，相较于普通弹簧402，锥形弹簧402能够使得离心块403滑动的更远，所以本专利优选锥形弹簧402。
根据上述实施例，优选地，滑杆401的两端设有限制离心块403的限位胶垫404，限位胶垫404不仅能够对离心块403的滑动路径起到限位作用，而且对离心块403和导流罩1起到一定保护作用。
根据上述实施例，优选地，前进风口101以及后出风口102处分别设有防护网103，防止异物例如塑料袋等进入风力发电装置内，对叶片和风力发电机2起到保护作用。
根据上述实施例，优选地，导流罩1与车辆前端设有导流板8，导流板8将作用在车辆前端的高速气流A导入前进风口101内，从而使得更多的高速气流A推动锥形风叶3转动，进而提高发电效率。
根据上述实施例，优选地，风力发电机2的转子端固设有叶片轮毂201，锥形风叶3一端通过锁紧螺栓与叶片轮毂201固定连接，锥形叶片通过叶片轮毂201与风力发电机2相连接，使得锥形叶片运行更加稳定，而且便于工作人员快速组装。
根据上述实施例，优选地，风力发电机2的发电功率为1000w-5000w，现有的风机智能充电控制器6选用与风力发电机2相匹配的1000w-5000w的规格。
根据上述实施例，优选地，滑杆401的纵截面为矩形截面，从而离心块403能够平稳的在滑杆401上进行滑动，矩形截面能够防止离心块转动，在滑杆401的外壁上设有尼龙衬套，用于降低离心块403和滑杆401之间的摩擦，延长滑杆401的使用寿命。
根据上述实施例，优选地，本专利不仅仅应用于车辆，而且能够推广至任何能够高速行驶的交通工具上。
本发明的有益效果是：本发明的导流罩1固定在车辆上，导流罩1上开设有前进风口101和后出风口102，车辆行驶过程中，车辆前端的高速气流A从前进风口101进入导流罩1内，并且气流A推动锥形风叶3高速转动，锥形风叶3通过风力发电机2产生电能；离心组件4位于锥形凹槽301内，离心组件4用于稳定锥形风叶3并增大锥形风叶3的转动惯性，从而使得该风力发电装置中的锥形风叶3能够持续稳定的转动，实现了利用汽车带动的高速气流A安全稳定的发电。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种车载稳压式风力发电装置，其特征在于，包括导流罩、风力发电机、多组锥形风叶以及与锥形风叶相同数量的离心组件，所述导流罩固定安装在车辆上，所述风力发电机、锥形风叶以及离心组件均位于导流罩内，所述锥形风叶带动风力发电机的转子转动，所述锥形风叶以风力发电机的转动中心为中心轴线等间距对称布置，所述锥形风叶的进风侧开设有锥形凹槽，所述离心组件位于所述锥形凹槽内，所述离心组件用于稳定锥形风叶并增大锥形风叶的转动惯性，所述导流罩上开设有前进风口和后出风口，所述锥形风叶运行至正对前进风口时，所述锥型凹槽正面受气流推动。
2.根据权利要求1所述的一种车载稳压式风力发电装置，其特征在于，所述离心组件包括两端与锥形风叶左右内壁固定连接的水平的滑杆、套设在滑杆上的弹簧以及与滑杆滑动连接的离心块，所述弹簧的两端分别与锥形风叶的尾端和离心块固定连接，当锥形风叶转动时，离心块在离心力的作用下向外侧滑动。
3.根据权利要求2所述的一种车载稳压式风力发电装置，其特征在于，所述弹簧为锥形弹簧，所述锥形弹簧在所述离心块的离心挤压作用下压缩至扁平状。
4.根据权利要求3所述的一种车载稳压式风力发电装置，其特征在于，所述滑杆的两端设有限制离心块的限位胶垫。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种车载稳压式风力发电装置，其特征在于，所述前进风口以及后出风口分别位于导流罩的左右两侧。
6.根据权利要求5所述的一种车载稳压式风力发电装置，其特征在于，所述前进风口以及后出风口处分别设有防护网。
7.根据权利要求6所述的一种车载稳压式风力发电装置，其特征在于，所述导流罩与车辆前端设有导流板，所述导流板将作用在车辆前端的气流导入前进风口内。
8.根据权利要求7所述的一种车载稳压式风力发电装置，其特征在于，所述风力发电机的转子端固设有叶片轮毂，所述锥形风叶一端通过锁紧螺栓与叶片轮毂固定连接。
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