CN212637208U - 一种风光互补汽车充电系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种风光互补汽车充电系统，包括导流机构、旋转主轴、发电机、蓄电池和风轮机，风轮机位于导流机构内，导流机构包括导流叶片、导流叶片拉板和导流叶片控制圈，导流叶片用于将四面来风导流进入风轮机内，且导流叶片拉板的一端与导流叶片连接，导流叶片拉板的另一端与导流叶片控制圈连接，风轮机内转子与旋转主轴连接，发电机与旋转主轴连接，用于输出电能，蓄电池与发电机相连。本申请通过导流叶片、导流叶片拉板和导流叶片控制圈将四面来风以最佳角度引流至风轮机，使风轮机的转子进行高效率转动，转子带动旋转主轴转动，旋转主轴带动发电机进行发电，并将电量储存在蓄电池中，以供用户对汽车进行充电。

Description

一种风光互补汽车充电系统
技术领域
本实用新型涉及新能源发电技术领域，特别涉及一种风光互补汽车充电系统。
背景技术
随着汽车的逐渐增加，石油被大量的开采利用，带来了全球范围内的能源短缺现象和环境污染问题，近年来，世界各国都将新能源汽车产业作为解决能源短缺现象和环境污染问题的发展方针。
新能源汽车主要充电设施是充电桩，而目前充电桩数量较少，大多分布在人流密集的市区，偏远的县、乡、村级地区很少有充电桩的设立，这也极大制约了新能源汽车产业的发展，且大部分的充电桩基本上依赖于电网，通过电网对汽车进行充电，增设电网大大增加了充电桩设立成本，而不依赖于电网的充电桩的发电效率也不高，给新能源汽车行业的发展带来了极大的阻碍。
因此，如何提高汽车充电桩发电效率，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种风光互补汽车充电系统，能够运用风能自行进行发电，实现独立供电效果，发电效率高，满足汽车充电要求。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种风光互补汽车充电系统，包括导流机构、旋转主轴、发电机、蓄电池和风轮机，所述风轮机位于所述导流机构内，所述导流机构包括导流叶片、导流叶片拉板和导流叶片控制圈，所述导流叶片用于将四面来风导流进入所述风轮机内，且所述导流叶片拉板的一端与所述导流叶片连接，所述导流叶片拉板的另一端与所述导流叶片控制圈连接，所述风轮机内转子与所述旋转主轴连接，所述发电机与所述旋转主轴连接，用于输出电能，所述蓄电池与所述发电机相连。
优选地，所述导流叶片末端设置有导流板，且所述风轮机的叶片外周与所述导流板末端形成的圆弧相切。
优选地，所述导流板设有弧形导向面。
优选地，所述导流机构还包括执行器，所述执行器与所述导流叶片控制圈相连。
优选地，所述导流叶片沿所述导流叶片控制圈外周等夹角分布。
优选地，所述转子为多片集中式组合转子。
优选地，多个所述转子的叶片形成叶片组，且相邻所述叶片组沿所述转子周向呈等间隔排列。
优选地，还包括变速箱，所述变速箱的输入端与所述旋转主轴连接，所述变速箱的输出端与所述发电机连接。
优选地，还包括用于安装所述导流机构的多层式塔架，所述塔架外周设置有光伏组件，所述光伏组件与所述蓄电池连接。
优选地，所述塔架顶部设有用于安装基站等设备的平台。
本实用新型所提供的风光互补汽车充电系统，包括导流机构、旋转主轴、发电机、蓄电池和风轮机，风轮机位于导流机构内，导流机构包括导流叶片、导流叶片拉板和导流叶片控制圈，导流叶片用于将四面来风导流进入风轮机内，且导流叶片拉板的一端与导流叶片连接，导流叶片拉板的另一端与导流叶片控制圈连接，风轮机内转子与旋转主轴连接，发电机与旋转主轴连接，用于输出电能，蓄电池与发电机相连。本申请公开的风光互补汽车充电系统，通过导流叶片、导流叶片拉板和导流叶片控制圈将四面来风以最佳角度引流至风轮机，使风轮机的转子进行高效率转动，转子带动旋转主轴转动，旋转主轴带动发电机进行发电，并将电量储存在蓄电池中，以供用户对汽车进行充电，能够运用风能自行进行发电，实现独立供电效果，不依赖与电网系统，发电效率高，满足汽车充电要求。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图；
图2为图1所示结构的剖视图；
图3为图1所示的导流机构结构示意图；
图4为图1所示的AA截面示意图。
其中，图1-图4中：
导流机构—1，导流叶片101，导流叶片拉板—102，导流叶片控制圈—103，旋转主轴—2，发电机—3，蓄电池—4，风轮机—5，转子—501，变速箱—6，塔架—7，光伏组件—8。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
请参考图1至图4，图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图；图2为图1所示结构的剖视图；图3为图1所示的导流机构结构示意图；图4为图1所示的AA截面示意图。
在本实用新型所提供的一种具体实施方式中，主要包括导流机构1、旋转主轴2、发电机3、蓄电池4和风轮机5，风轮机5位于导流机构1内，导流机构1包括导流叶片101、导流叶片拉板102和导流叶片控制圈103，导流叶片101用于将四面来风导流进入风轮机5内，且导流叶片拉板102的一端与导流叶片101连接，导流叶片拉板102的另一端与导流叶片控制圈103连接，风轮机5内转子501与旋转主轴2连接，发电机3与旋转主轴2连接，用于输出电能，蓄电池4与发电机3相连。
其中，风轮机5位于导流机构1内，导流机构1用于将四面来风导入风轮机5使风轮机5的转子进行转动，导流机构1包括导流叶片101、导流叶片拉板102和导流叶片控制圈103，导流叶片101用于将四面来风导流进入风轮机5内，且导流叶片拉板102的一端与导流叶片101连接，导流叶片拉板102的另一端与导流叶片控制圈103连接，导流叶片拉板102用于对导流叶片101进行角度调整，风轮机5内转子501与旋转主轴2连接，转子501用于带动旋转主轴2转动，发电机3与旋转主轴2连接，旋转主轴2用于带动发电机3工作，发电机3用于输出电能，蓄电池4与发电机3相连，蓄电池4用于存储发电机3发出的电量。
具体的，在实际的应用过程当中，当四面来风到达导流机构1的导流叶片101时，导流叶片101将四面来风导流至风轮机5的转子501，吹动转子501进行转动，转子501的转动带动旋转主轴2转动，旋转主轴2的转动带动发电机3进行发电工作，发电机3发出的电量输送至蓄电池4，蓄电池4将电能储存，用于对电动汽车进行充电。需要说明的是，在四面来风的风力较小时，可以通过导流叶片拉板102拉动导流叶片101，使导流叶片101的角度加大，以增大四面来风进入风轮机5的风量，在四面来风的风力较大时，可以通过导流叶片拉板102拉动导流叶片101，使导流叶片101的角度减小，以减小四面来风进入风轮机5的风量，来达到风光互补汽车充电系统的充电需求。
为了优化上述实施例当中风光互补汽车充电系统能够保证在四面来风风力较小时依然具有高效率的发电的优点，导流叶片101末端设置有导流板104，且风轮机5的叶片外周与导流板104末端形成的圆弧相切。在导流叶片101末端设置导流板104，当四面来风通过导流叶片101进入风轮机5之前，先通过导流板104的导向作用，在这里，四面来风的流向路径由导流叶片101到导流板104面积逐渐减小，气流通过导流叶片101和导流板104进入转子501时，由于流通面积不断变小而使风速逐渐增加，增速的气流推动转子501的叶片，叶片带动转子501可使转子501达到较高的转速，通过增速使得风轮机5在来流风速较低时就可以启动，保证了风光互补汽车充电系统的发电量；另外，风轮机5的叶片外周与导流板104末端形成的圆弧相切，此设计可以使增速的四面来风以最大作用力作用于转子501的叶片上，以最高效率推动转子501转动，达到了最高效率的发电效果。
基于上述四面来风风速的问题，导流板104设有弧形导向面。在四面来风抵达转子501的叶片之前，四面来风是需要进行流向路径改变的，以使四面来风更好地作用于转子501的叶片上，在导流板104上设置有弧形导向面，可以使导流板104在对四面来风进行导向时，使四面来风损失的能量降到最低，保证四面来风的最大动能，提高转子501的转速，确保风光互补汽车充电系统具有高效的发电效率；另外，把风力集中后对叶片做功，每个导流板104与中心成一定弧度进入，使它与叶片相对应产生升力，做功切入点为最佳。
上述已经阐述，导流叶片101可以进行角度改变，是通过导流机构1的执行器105来实现的，执行器105与导流叶片控制圈103相连，当四面来风的风速和风向均不是最佳状态时，执行器105可以根据四面来风的风速和风向对导流叶片101进行角度调整，例如，当四面来风的风速较小时，执行器105可以控制导流叶片控制圈103进行转动，使导流叶片101的张开角度增大，以保证足够的风量进入风轮机5，当四面来风的风向不好时，可以继续转动导流叶片控制圈103转动，来改变导流叶片101的接收四面来风的角度，以使更大的风量进入到导流叶片101，通过上述调整来达到使导流叶片101可以更加准确、高质量地对四面来风进行引导，保证了转子501的转速，确保风光互补汽车充电系统具有高效的发电效率。
进一步地，导流叶片101沿导流叶片控制圈103外周等夹角分布。此设计的目的是，可以通过将导流叶片101沿导流叶片控制圈103外周等夹角分布，使四面来风能够更加均匀地从不同的导流叶片101进入到风轮机5，使风轮机5不同部位的叶片都能够均匀受力，保证风轮机5转子501能够以更加平稳的状态进行转动，且风光互补汽车充电系统外面没有风叶的转动，实现了底座与上面受风面积同宽，使风光互补汽车充电系统的结构更加稳固，发电过程更加安全。
需要说明的是，转子501为多片集中式组合转子。转子501分为多层，例如，可以将转子501设置三层，当四面来风到来时，相当于通过3个转子501带动发电机3进行工作，这样做的好处就是，可以充分利用四面来风，即使四面来风风力很小，通过上述集中式组合转子501和前面阐述的导流叶片101的调整，最大限度地利用风能进行发电。当然了，转子501还可以设置为多层，在此不做具体限定。
进一步地，多个转子501的叶片形成叶片组，且相邻叶片组沿转子501周向呈等间隔排列。显而易见地，转子501的转动是安装在转子501上的叶片带动下进行转动的，将叶片做成叶片组，并形成集中安放结构，使风力利用率得到提高，确保风光互补汽车充电系统具有高效的发电效率。
需要说明的是，风光互补汽车充电系统还包括变速箱6，变速箱6的输入端与旋转主轴2连接，变速箱6的输出端与发电机3连接。在具体的发电过程当中，难免会遇到风轮机5的转速很低的情况，此时，风轮机5的转速可能会打不到发电机3的发电条件，因此，在风轮机5和发电机3连接之间设置变速箱6，可以将风轮机5传递过来的转速进行加速，以达到发电机3最佳发电转速，保证发电机3的发电效率。
进一步地，风光互补汽车充电系统还包括用于安装导流机构1的多层式塔架7，塔架7外周设置有光伏组件8，光伏组件8与蓄电池4连接。本申请公开的风光互补汽车充电系统，除了利用风能进行发电外，增设光伏组件8，在没有四面来风的情况下，通过光伏组件8利用太阳能进行发电，光伏组件8直接与蓄电池4连接，将发电量直接存储到蓄电池4，确保了风光互补汽车充电系统的正常充电作用。
最后，还需要说明的是，塔架7顶部设有用于安装基站等设备的平台。塔架7顶部的平台还可以用于安装信号基站或其他文旅装饰，以使用户在使用风光互补汽车充电系统时，可以进行休息、娱乐，增强功能性。
综上所述，本实施例所提供的风光互补汽车充电系统主要包括导流机构、旋转主轴、发电机、蓄电池和风轮机，风轮机位于导流机构内，导流机构包括导流叶片、导流叶片拉板和导流叶片控制圈，导流叶片用于将四面来风导流进入风轮机内，且导流叶片拉板的一端与导流叶片连接，导流叶片拉板的另一端与导流叶片控制圈连接，风轮机内转子与旋转主轴连接，发电机与旋转主轴连接，用于输出电能，蓄电池与发电机相连。本申请公开的风光互补汽车充电系统，通过导流叶片、导流叶片拉板和导流叶片控制圈将四面来风以最佳角度引流至风轮机，使风轮机的转子进行高效率转动，转子带动旋转主轴转动，旋转主轴带动发电机进行发电，并将电量储存在蓄电池中，以供用户对汽车进行充电，能够运用风能自行进行发电，实现独立供电效果，不依赖与电网系统，发电效率高，满足汽车充电要求。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种风光互补汽车充电系统，其特征在于，包括导流机构(1)、旋转主轴(2)、发电机(3)、蓄电池(4)和风轮机(5)，所述风轮机(5)位于所述导流机构(1)内，所述导流机构(1)包括导流叶片(101)、导流叶片拉板(102)和导流叶片控制圈(103)，所述导流叶片(101)用于将四面来风导流进入所述风轮机(5)内，且所述导流叶片拉板(102)的一端与所述导流叶片(101)连接，所述导流叶片拉板(102)的另一端与所述导流叶片控制圈(103)连接，所述风轮机(5)内转子(501)与所述旋转主轴(2)连接，所述发电机(3)与所述旋转主轴(2)连接，用于输出电能，所述蓄电池(4)与所述发电机(3)相连。
2.根据权利要求1所述的风光互补汽车充电系统，其特征在于，所述导流叶片(101)末端设置有导流板(104)，且所述风轮机(5)的叶片外周与所述导流板(104)末端形成的圆弧相切。
3.根据权利要求2所述的风光互补汽车充电系统，其特征在于，所述导流板(104)设有弧形导向面。
4.根据权利要求3所述的风光互补汽车充电系统，其特征在于，所述导流机构(1)还包括执行器(105)，所述执行器(105)与所述导流叶片控制圈(103)相连。
5.根据权利要求4所述的风光互补汽车充电系统，其特征在于，所述导流叶片(101)沿所述导流叶片控制圈(103)外周等夹角分布。
6.根据权利要求1所述的风光互补汽车充电系统，其特征在于，所述转子(501)为多片集中式组合转子。
7.根据权利要求6所述的风光互补汽车充电系统，其特征在于，多个所述转子(501)的叶片形成叶片组，且相邻所述叶片组沿所述转子(501)周向呈等间隔排列。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的风光互补汽车充电系统，其特征在于，还包括变速箱(6)，所述变速箱(6)的输入端与所述旋转主轴(2)连接，所述变速箱(6)的输出端与所述发电机(3)连接。
9.根据权利要求8所述的风光互补汽车充电系统，其特征在于，还包括用于安装所述导流机构(1)的多层式塔架(7)，所述塔架(7)外周设置有光伏组件(8)，所述光伏组件(8)与所述蓄电池(4)连接。
10.根据权利要求9所述的风光互补汽车充电系统，其特征在于，所述塔架(7)顶部设有用于安装基站设备的平台。
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