CN200939836Y - 一种汽车行进逆风气流风能发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车行进逆风气流风能发电装置，除包括原来的由汽车发动机、离合器、传动装置等组成的第一驱动系统、由无极变速电动机、储能装置等组成的第二驱动系统驱动汽车前行外，还包括锥形斜度扳、凹形斜槽、支撑杆、支撑板、连接杆等部件，将它们设置在普通的卧式和/或风力发电机的前方或前上方，利用汽车前行产生逆行气流推动风力发电机工作产生直流电能，将其储存起来或带动无极变速电动机驱动汽车前行，二者切换自如。本实用新型可做为一种应急机制，应对由于缺电引起的汽车停驶的突发事件，采用已储存的直流电能可将汽车自行行驶到修理店或远离高速路的地方，以避免交通的堵塞，或作为临时需要直流电的机动车上，极具有良好的应用前景。

Description

一种汽车行进逆风气流风能发电装置

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，特别涉及汽车行进中由于逆风气流产生风能发电、使汽车具有双驱动装置的汽车技术领域。

背景技术

众所周知，目前世界上的交通工具包括公路、铁路等所使用的发动机的能源通常有以下几种：①内燃机、②外燃机、③太阳能、④电网电能、⑤电瓶。

其中，内燃机、外燃机均需燃烧煤、油等可燃物，由此必产生污染。太阳能能源受天气晴、阴的影响与制约，目前尚未推广使用，电网电能除需借助水或煤外还受线路的限制移动性差，电瓶则需定点充电。

另外，当今经济发展速度很快，高速、快速封闭式道路越建越多，在上述道路上，如果普通汽车由于发动机供电装置电力不足，汽车将寸步难行，只能等待救援，甚至造成交通的堵塞。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种汽车行进中由逆风气流产生风能发电的装置，用于储存电能，该储存的电能可以带动同时装设有无级变速电动机的汽车前行，或应对汽车行驶途中因发动机缺电而无法前行的紧急情况及作为临时需要直流电的机动车上。

本实用新型的技术方案如下：一种汽车行进逆风气流风能发电装置，包括汽车1、卧式风力发电机2-1和/或两个立式风力发电机2-2、由汽车发动机9、离合器6、变速装置7、传动轴8组成的第一驱动装置，由定子外壳叶片2-1-1旋转的卧式风力发电机2-1、叶轮2-2-1带动转轴旋转的立式风力发电机2-2、储能装置10、电能显示装置14、无级变速电动机5组成的第二驱动装置，还包括锥形斜度扳3、凹形斜槽4-1、凹形斜槽4-2、支撑杆13-1、支撑杆13-2、支撑板11-1、支撑板11-2、连接杆12-1、连接杆12-2；所述锥形斜度扳3通过所述支撑杆13-1、支撑杆13-2、所述支撑板11-1、支撑板11-2、所述连接杆12-1、连接杆12-2横向固设于所述汽车1顶部、车身纵向中心线以前的位置、并罩设于所述卧式风力发电机2-1的前上方，所述凹形斜槽4-1、凹形斜槽4-2分别固设于所述汽车1车身纵向中心线以前位置的两侧、并固设于所述立式风力发电机2-2的前方。

所述锥形斜度扳3为由宽度相同的下斜扳3-1、上斜扳3-2、平板3-3构成的板式结构连接体，所述下斜扳3-1与所述汽车1的顶部水平面成10-40°角，所述下斜扳3-1的前侧与所述上斜扳3-2的前侧固接在一起，并通过所述支撑杆13-1、支撑杆13-2与所述汽车1顶部连接在一起，所述下斜扳3-1与所述上斜扳3-2长度相同，二者间的间的夹角a在15-20°之间，所述上斜扳3-2后侧与所述平板3-3的前侧固接为一体，二者间的夹角b在100-150°之间，与所述汽车1顶部平行的平板3-3和与所述汽车1顶部垂直的所述支撑架11-1、支撑架11-2分别通过所述连接杆12-1、连接杆12-2固接在一起。

所述凹形斜槽4-1、凹形斜槽4-2结构相同，为两侧面敞开的斜槽形中空腔体，其前侧口大，后侧口小，斜度在10-40°之间，且分别与所述汽车1车体顶部与侧面固接在一起。

所述凹形斜槽4-1、凹形斜槽4-2分别扣罩固定在所述汽车1车体上、所述立式风力发电机的前方，每个凹形斜槽的后侧边缘与所述立式风力发电机2-2的叶轮2-2-1外侧边缘间留有一2-4厘米的间隙。

所述锥形斜度扳3设置于所述卧式风力发电机2-1的前上方，所述卧式风力发电机2-1定子外壳叶片2-1-1的外侧边缘与所述汽车1顶部的距离在2-3厘米之间，所述下斜扳3-1后侧距所述卧式风力发电机2-1定子外壳叶片2-1-1外侧的直线距离在5-10厘米之间，所述锥形斜度扳3的宽度比所述卧式风力发电机2-1定子外壳叶片2-1-1的宽度大2-4厘米，所述下斜扳3-1与所述上斜扳3-2的长度相同且为所述卧式风力发电机2-1定子外壳叶片2-1-1宽度的3-5倍，所述平板3-3的长度为所述下斜扳3-1长度的1-1.5倍。

所述立式风力发电机2-2分别固设于所述汽车1两侧前轮的前部或后部、所述凹形斜槽4-1、凹形斜槽4-2的后侧、垂直车身的车厢内，所述叶轮2-2-1平行车体安装，且所述叶轮2-2-1受力面伸出所述汽车1两侧车体的距离为所述叶轮2-2-1直径的五分之二。

所述卧式风力发电机2-1还可以设置于所述汽车1前方的保险杠上，所述锥形斜度扳3设置于所述卧式风力发电机2-1的前上方。

由于采用以上技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

①方便，本实用新型为具有双驱动装置的汽车，在正常行驶时，原汽车发动机工作，汽车产生逆行气流，推动设置在车体上的卧式或立式风力发电机工作，将其产生的机械能变换为直流电能并由储能装置储存起来，在汽车发生故障或电瓶失电时可以直接启用已储存的直流电能驱动无极变速电动机，可取代汽车发动机，驱动汽车前行，且二者切换自如。

②本实用新型可以做为一种应急机制，应对由于汽车发动机缺电引起的汽车停驶的突发事件，用已储存的电能可以顺利的将汽车行驶到附近的修理店或自行移动到远离高速路的地方，以避免交通的堵塞及保证汽车的行驶安全与畅通。

③无污染，风力发电不须燃烧燃料。

附图说明

图1本实用新型原理框图

图2本实用新型主视示意图

图3本实用新型无支撑架主视示意图

图4本实用新型左视示意图

图5本实用新型俯视图

其中：1-汽车，2-1-卧式风力发电机，2-1-1-定子外壳叶片，2-2-立式风力发电机，2-2-1-叶轮，3-锥形斜度扳，3-1-锥形斜度扳上导板，3-2-锥形斜度扳下导板，3-3-锥形斜度扳平板，4-1、4-2-凹形斜槽，5-无级变速电动机，6-离合器，7-变速装置，8-汽车传动轴，9-汽车发动机，10-储能装置，11-1、11-2-支撑板，12-1、12-2-连接杆，13-1、13-2-支撑杆，14-电能显示装置。

具体实施方式

本实用新型除由汽车1、汽车发动机9、离合器6、变速装置7、传动轴8组成的第一驱动装置与由定子外壳叶片2-1-1旋转的卧式风力发电机2-1、叶轮2-2-1带动转轴旋转的立式风力发电机2-2、储能装置10、电能显示装置14、无级变速电动机5组成的第二驱动装置外，还包括由上导板3-1，下导板3-2，平板3-3组成的锥形斜度扳3、两个结构相同的凹形斜槽4-1、凹形斜槽4-2、支撑杆13-1、支撑杆13-2、支撑板11-1、支撑板11-2、连接杆12-1、连接杆12-2，锥形斜度扳3通过支撑杆13-1、支撑杆13-2、支撑板11-1、支撑板11-2、连接杆12-1、连接杆12-2固设于汽车1顶部、车身纵向中心线以前的位置、并固设于卧式风力发电机2-1的前上方，凹形斜槽(4-1)、凹形斜槽(4-2)分别固设于汽车1车身纵向中心线以前位置的两侧、并以2-4厘米的间隙固设于立式风力发电机2-2的正前方。

在该装置中，卧式风力发电机2-1和/或立式风力发电机2-2的输出电连接至储能装置10的输入，储能装置10的输出电连接至无级变速电动机5，也可由电能显示装置14进行显示。无级变速电动机5通过该电机主轴前端齿轮与变速装置7设置的齿轮啮合连接，可完全替代汽车发动机9，此时由第二驱动装置驱动汽车行进，手动断开无级变速电动机5后，由第一驱动装置驱动汽车行进。

使用时，首先开启原汽车发动机9使汽车行驶，产生的逆行气流，推动车载卧式风力发电机和/或立式风力发电机发电机工作，将其产生的机械能变换为直流电能，该直流电能由储能装置10储存起来，由电能显示装置14如电压表、电流表显示出来。该能量用以带动无级变速电动机5驱动汽车前行，风力发电机继续工作，电能可循环使用，当该电能不足时，关闭无级变速电动机5，开启原汽车发动机9继续驱动汽车前行。

锥形斜度扳3的作用一是减少汽车行进阻力和加大逆风气流对卧式风力发电机定子外壳叶片的冲击与推动力，二是保证逆风气流只吹动卧式风力发电机定子外壳叶片，不向其他方向乱吹，三是用于保护卧式风力发电机定子外壳叶片2-1-1免受外来物体的击打与碰撞。

凹形斜槽4-1、4-2的作用是为了通过凹形斜槽前、后侧截面从大到小的变化以加大逆风气流对立式风力发电机置于汽车车身外侧叶轮2-2-1的冲击与推动力。

工作时，两驱动装置不同时工作，先手动断开无级变速电动机5，汽车仍依靠原由汽车发动机9、传动轴8等组成的第一驱动装置驱动汽车前行，行进中的汽车产生逆行气流经锥形斜度扳3和/或凹形斜槽4-1、4-2推动卧式和/或立式风力发电机工作、储能。

假设一辆汽车顶部设置带有锥形斜度扳3的卧式风力发电机，两侧分别设置带有凹形斜槽的立式风力发电机，行进中卧式风力发电机的旋转定子外壳上设置的风动叶片组、立式风力发电机上设置的风动叶轮转动时产生的机械能转变为电能，此电能可由储能装置10储存、并由电能显示装置14显示，电能显示装置14可以为电压表、电流表，储能装置10可以为蓄电池。

当需要启用储存的直流电能时，储能装置即可输出直流电能，此时先关闭汽车发动机，由储能装置10储存的电能来驱动无级变速电动机5，无级变速电动机5通过该电机主轴前端齿轮与变速器设置的齿轮啮合连接，完全替代汽车发动机9，独立驱动汽车向前行驶，此装置也称为第二驱动装置。行驶中风力发电机继续工作、发电，电能循环使用，当电能显示装置14显示储能装置电能不足时，关闭无级变速电动机5，开启原汽车发动机9驱动汽车行驶。

第一驱动装置与第二驱动装置之间的转换可手动，当然通过一定的检测、转换、控制手段也可实现自动切换。

本实用新型不但可将卧式风力发电机与锥形斜度板3的组合横向固架置于汽车车顶，也可将其横向固架置于汽车前端的保险杠上，二者均可使汽车行进的逆风直接吹动卧式风力发电机风动叶片组的转动。

转子旋转型的立式风力发电机转轴前端固置有风动叶轮，该叶轮受力面分别伸出汽车1两侧车体的距离为叶轮2-2-1直径的五分之二，并且发电机本体顺同汽车前进方向固置于凹形斜槽之后、汽车车身两侧，以使逆风直接吹动风动叶轮转动。

锥形斜度板与凹形斜槽的尺寸大小、个数可依照汽车车型与风力发电机的型号确定。

本实用新型中风力发电机设置的个数不限，且汽车的行驶速度越高、风力发电机的个数越多，该风力发电机组输出的电流、功率越大，发出的电能越多，汽车储存的电能越多，

本实用新型也可设置于电动自行车、大、中、小型汽车、各种用途的机动车或其他有原动力、逆风行驶的装置中。由其驱动行驶的汽车可起到无污染和应急备用的作用。

本实用新型结构简单、安装方便，无污染，极具良好的经济效益和良好的社会效益。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容或依据本实用新型的技术方案的实质内容对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应包含于本实用新型申请专利的范围之内。

Claims (7)

1、一种汽车行进逆风气流风能发电装置，包括汽车(1)、卧式风力发电机(2-1)和/或两个立式风力发电机(2-2)、由汽车发动机(9)、离合器(6)、变速装置(7)、传动轴(8)组成的第一驱动装置，由定子外壳叶片(2-1-1)旋转的卧式风力发电机(2-1)、叶轮(2-2-1)带动转轴旋转的立式风力发电机(2-2)、储能装置(10)、电能显示装置(14)、无级变速电动机(5)组成的第二驱动装置，其特征在于：还包括锥形斜度扳(3)、凹形斜槽(4-1)、凹形斜槽(4-2)、支撑杆(13-1)、支撑杆(13-2)、支撑板(11-1)、支撑板(11-2)、连接杆(12-1)、连接杆(12-2)；所述锥形斜度扳(3)通过所述支撑杆(13-1)、支撑杆(13-2)、所述支撑板(11-1)、支撑板(11-2)、所述连接杆(12-1)、连接杆(12-2)横向固设于所述汽车(1)顶部、车身纵向中心线以前的位置、并罩设于所述卧式风力发电机(2-1)的前上方，所述凹形斜槽(4-1)、凹形斜槽(4-2)分别固设于所述汽车(1)车身纵向中心线以前位置的两侧、并固设于所述立式风力发电机(2-2)的前方。

2、如权利要求1所述的一种汽车行进逆风气流风能发电装置，其特征在于：所述锥形斜度扳(3)为由宽度相同的下斜扳(3-1)、上斜扳(3-2)、平板(3-3)构成的板式结构连接体，所述下斜扳(3-1)与所述汽车(1)的顶部水平面成10-40°角，所述下斜扳(3-1)的前侧与所述上斜扳(3-2)的前侧固接在一起，并通过所述支撑杆(13-1)、支撑杆(13-2)与所述汽车(1)顶部连接在一起，所述下斜扳(3-1)与所述上斜扳(3-2)长度相同，二者间的夹角a在15-20°之间，所述上斜扳(3-2)后侧与所述平板(3-3)的前侧固接为一体，二者间的夹角b在100-150°之间，与所述汽车(1)顶部平行的平板(3-3)和与所述汽车(1)顶部垂直的所述支撑架(11-1)、支撑架(11-2)分别通过所述连接杆(12-1)、连接杆(12-2)固接在一起。

3、如权利要求1所述的一种汽车行进逆风气流风能发电装置，其特征在于：所述凹形斜槽(4-1)、凹形斜槽(4-2)结构相同，为两侧面敞开的斜槽形中空腔体，其前侧口大，后侧口小，斜度在10-40°之间，且分别与所述汽车(1)车体顶部与侧面固接在一起。

4、如权利要求3所述的一种汽车行进逆风气流风能发电装置，其特征在于：所述凹形斜槽(4-1)、凹形斜槽(4-2)分别扣罩固定在所述汽车(1)车体上、所述立式风力发电机的前方，每个凹形斜槽的后侧边缘与所述立式风力发电机(2-2)的叶轮(2-2-1)外侧边缘间留有一2-4厘米的间隙。

5、如权利要求2所述的一种汽车行进逆风气流风能发电装置，其特征在于：所述锥形斜度扳(3)设置于所述卧式风力发电机(2-1)的前上方，所述卧式风力发电机(2-1)定子外壳叶片(2-1-1)的外侧边缘与所述汽车(1)顶部的距离在2-3厘米之间，所述下斜扳(3-1)后侧距所述卧式风力发电机(2-1)定子外壳叶片(2-1-1)外侧的直线距离在5-10厘米之间，所述锥形斜度扳(3)的宽度比所述卧式风力发电机(2-1)定子外壳叶片(2-1-1)的宽度大2-4厘米，所述下斜扳(3-1)与所述上斜扳(3-2)的长度相同且为所述卧式风力发电机(2-1)定子外壳叶片(2-1-1)宽度的3-5倍，所述平板(3-3)的长度为所述下斜扳(3-1)长度的1-1.5倍。

6、如权利要求1所述的一种汽车行进逆风气流风能发电装置，其特征在于：所述立式风力发电机(2-2)分别固设于所述汽车(1)两侧前轮的前部或后部、所述凹形斜槽(4-1)、凹形斜槽(4-2)的后侧、垂直车身的车厢内，所述叶轮(2-2-1)平行车体安装，且所述叶轮(2-2-1)受力面伸出所述汽车(1)两侧车体的距离为所述叶轮(2-2-1)直径的五分之二。

7、如权利要求1所述的一种汽车行进逆风气流风能发电装置，其特征在于：所述卧式风力发电机(2-1)还可以设置于所述汽车(1)前方的保险杠上，所述锥形斜度扳(3)设置于所述卧式风力发电机(2-1)的前上方。

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