CN202106860U - 一种汽车用风电转化装置 - Google Patents

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金建伟
刘强
马芳武
赵福全
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Abstract

本实用新型涉及一种汽车用风电转化装置，目的是提供一种具有较高风能利用转化率的汽车用风电转化装置。本装置包括风力机、发电机、整流装置、蓄电池，所述发电机的转轴与所述风力机的转轴相连，所述发电机的输出端通过整流装置与蓄电池相连，所述风力机的转轴通过具有传动比调节功能的转子控制装置与所述发电机转轴相连，转子控制装置与车速传感器相连。本装置在风力机的转轴与发电机的转轴之间设置具有传动比调节功能的转子控制装置，根据风力的大小，改变风力机与发电机之间的传动比，从而提高了风能的转化利用率。

Description

一种汽车用风电转化装置
技术领域
本实用新型涉及汽车发电设备制造领域，更具体的说，本实用新型是关于新能源利用的一种汽车用风电转化装置。 
背景技术
随着能源危机与全球环境的严重恶化，人们对新型无污染的能源利用越来越重视，尤其是太阳能、风能等新能源已经开始替代传统的化石能源。因此，将风能引入汽车，利用风能能来替代部分汽车的能耗，是整个汽车行业发展的必然选择。 
中国专利局于2010年5月12日公告了一份CN201457103U号文献，名称为风力发电汽车，该风力发电汽车其组成包括:电瓶车,电瓶车通过储能装置和风力发电装置相连,风力发电装置包括槽形框和设置在槽形框内的风叶轮,风叶轮的风叶轴连接到发电机的转子轴上。该风力发电汽车的缺点是不能根据汽车速度及风速对风叶轴的转速进行调节，即风叶轴与发电机的转轴传动比是固定的，导致风能的利用转化率低。 
发明内容
本实用新型为解决现有技术中存在的风能利用转化率低的缺点，提供了一种具有较高风能利用转化率的汽车用风电转化装置。 
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：本实用新型包括风力机、发电机、整流装置、蓄电池，所述发电机的转轴与所述风力机的转轴相连，所述发电机的输出端通过整流装置与蓄电池相连，所述风力机的转轴通过具有传动比调节功能的转子控制装置与所述发电机转轴相连，所述转子控制装置与车速传感器相连。在风力机的转轴与发电机的转轴之间设置具有传动比调节功能的转子控制装置，当汽车行驶速度高时，风力机的风叶转速大，转子控制装置将传动比调节到大传动比的状态；当汽车行驶速度低时，转子控制装置将传动比调节到小传动比的状态。从而保证发电机的转轴转速在较小的范围内变化，提高了风能的转化利用率。 
作为优选，转子控制装置与风速传感器相连。风速传感器可以直接检测风速，当汽车的行驶速度较低但风速较大时，转子控制装置也可以将传动比调节到大传动比的状态，进一步提高风能的转化利用率。 
作为优选，转子控制装置包括保护电路。当发电机转子的转速超过设定的最大值时，转子控制装置及时进行保护动作，切除风力机与发电机的连接，从而保护发电机不受损坏。 
作为优选，发电机输出端与所述整流装置之间设有开关，所述开关的控制端与所述转子控制装置的保护电路相连。当发电机转子的转速过大时，保护电路还控制开关切断发电机与整流装置的连接，从而保证整流装置及蓄电池的安全。 
本实用新型的有益效果是：在风力机的转轴与发电机的转轴之间设置具有传动比调节功能的转子控制装置，根据风力的大小，改变风力机与发电机之间的传动比，从而提高了风能的转化利用率。 
附图说明
图1是本实用新型汽车用风电转化装置的一种系统框图。 
图中：1.风力机，2.转子控制装置，3.风速传感器，4.发电机，5.开关，6.整流装置，7.蓄电池，8.车用设备。 
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。 
实施例： 
本实施例的一种汽车用风电转化装置，参见图1，包括风力机1、转子控制装置2、风速传感器3、发电机4、开关5、整流装置6、蓄电池7、车速传感器，风机1的转轴通过具有传动比调节功能的转子控制装置2与发电机4的转轴相连，风速传感器3、车速传感器与转子控制装置2的控制端相连，发电机4的输出端通过开关5、整流装置6与蓄电池7相连，开关5的控制端与转子控制装置2相连，蓄电池7的输出端分别与转子控制装置2及车用设备8相连。
当汽车开动时，风力机1的风叶受风力的推动旋转，风力机1的转轴经转子控制装置2进行转速调节后带动发电机4的转轴旋转，发电机4的输出端输出交流电能，经整流装置6整流后为蓄电池7充电保存电能，蓄电池7为车用设备8及转子控制装置2提供电能。 
由于车辆行驶的速度不同及风速不同，风力机的转动速度也不相同，风速传感器3进行风速大小的检测，并将检测结果传送到转子控制装置2，车速传感器9将车速参数传送到转子控制装置2；转子控制装置2根据风速的大小不同及车速大小不同进行传动比的调节，当风速、车速大时，将传动比调大，当风速、车速小时将传动比调小，从而使发电机的转轴转速在较小的范围内变化，提高风能的转化利用率。 
转子控制装置2包括保护电路，当发电机4转轴的转速超过设定的最大值时，转子控制装置2进行保护动作，切除风力机1与发电机4的连接，同时当发电机4转轴的转速过高导致发电机输出端电压过高时，控制开关5动作，断开发电机4与整流装置6的连接。 
以上的实施例只是本实用新型的最佳方案之一，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。 

Claims (4)

1. 一种汽车用风电转化装置，包括风力机、发电机、整流装置、蓄电池，所述发电机的转轴与所述风力机的转轴相连，所述发电机的输出端通过整流装置与蓄电池相连，其特征在于：所述风力机的转轴通过具有传动比调节功能的转子控制装置与所述发电机转轴相连，所述转子控制装置与车速传感器相连。
2.根据权利要求1所述的一种汽车用风电转化装置，其特征在于：所述转子控制装置与风速传感器相连。
3.根据权利要求1或2所述的一种汽车用风电转化装置，其特征在于：所述转子控制装置包括保护电路。
4.根据权利要求1或2所述的一种汽车用风电转化装置，其特征在于：所述发电机输出端与所述整流装置之间设有开关，所述开关的控制端与所述转子控制装置的保护电路相连。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107719134A (zh) * 2017-09-28 2018-02-23 北京新能源汽车股份有限公司 电动车辆的风力发电方法、装置及系统

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