TWM466831U - 貨車導流發電裝置 - Google Patents

Description

貨車導流發電裝置

本新型是有關於一種發電裝置，特別是指一種安裝在貨車車頂上的貨車導流發電裝置。

由於石油價格高漲，加上核能的使用有安全上的疑慮，因此各國都在積極尋找乾淨且安全的綠色能源，例如風能、太陽能、波浪能...等。其中，風力發電是利用風力推動葉輪旋轉而帶動發電機發電的一種發電方式，目前市面上已有相當多種風力發電裝置的相關應用。

目前有一些風力發電的應用是將風力發電裝置裝設在車輛上，用以擷取車輛行駛時所產生的相對風力。但此一設計是將風力發電機組設置在車體的外表面，會破壞車輛的整體流線形設計，增加風阻，使得耗油量也隨之增加，因此此種應用並不符合經濟效益。

因此，本新型之目的，即在提供一種不會增加貨車行駛風阻，且可有效地擷取風能的貨車導流發電裝置。

於是，本新型貨車導流發電裝置，適用於設置 在一貨車的一車頭上。該貨車導流發電裝置包含：一導流單元、一驅動單元，以及一發電機。該導流單元設置在該車頭的頂部上，並包括一界定一安裝空間的導流罩，該導流罩具有一朝前的迎風面，以及一貫穿該迎風面且連通該安裝空間的進風孔。該驅動單元設置在該安裝空間內，並包括一對應該進風孔，且可受經由該進風孔而來的風能帶動而轉動的葉輪。該發電機設置在該安裝空間內且可受該葉輪帶動而發出電力。

本新型之功效：由於該導流罩是貨車原本就有的結構，因此安裝在該導流罩內的該驅動單元與該發電機並不會額外增加貨車行駛的風阻。另一方面，該葉輪可順勢直接汲取經由該進風孔而來的風能，因此可有效率地汲取風能。

1‧‧‧貨車

11‧‧‧車頭

12‧‧‧車身供電單元

2‧‧‧導流單元

21‧‧‧導流罩

211‧‧‧底壁

212‧‧‧側壁

213‧‧‧迎風壁

214‧‧‧限位壁

215‧‧‧安裝空間

216‧‧‧迎風面

217‧‧‧進風孔

22‧‧‧擋風板

3‧‧‧驅動單元

31‧‧‧葉輪

311‧‧‧安裝孔

32‧‧‧支架

33‧‧‧軸桿

4‧‧‧發電機

41‧‧‧定子

42‧‧‧轉子

5‧‧‧電能管理單元

51‧‧‧偵測控制模組

52‧‧‧整流充電模組

6‧‧‧蓄電池

本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是本新型貨車導流發電裝置的一較佳實施例的側視示意圖，說明該較佳實施例設置在一貨車的一車頭頂部；圖2是該較佳實施例的立體組合圖；圖3是該較佳實施例的立體分解圖；圖4是該較佳實施例的功能方塊圖；及圖5是該較佳實施例的剖視示意圖，說明一導流單元的一擋風板位在一個封閉位置。

參閱圖1~5，本新型貨車導流發電裝置的一較 佳實施例適用於設置在一貨車1的一車頭11上，該貨車1還包含一個車身供電單元12。在本實施例中，所述貨車1例如為卡車、聯結車或貨櫃車。另外，該車身供電單元12為貨車1內的發電機。該貨車導流發電裝置包含：一導流單元2、一驅動單元3、一發電機4、一電能管理單元5，以及一蓄電池6。

該導流單元2包括一設置在該貨車1的車頭11 頂部的導流罩21，以及一擋風板22。該導流罩21具有一底壁211、二分別自該底壁211的左右兩側朝上延伸的側壁212、一位於前方且連接在該等側壁212之間的迎風壁213，以及二間隔地自該底壁211朝該迎風壁213的方向延伸的限位壁214。該底壁211、該等側壁212與該迎風壁213共同界定一安裝空間215。該迎風壁213由下而上逐漸朝後彎弧延伸，並具有一朝前的迎風面216，以及一貫穿該迎風面216的進風孔217。該等限位壁214是分別位於該進風孔217的左右兩側且限位固定住該驅動單元3。該擋風板22用於封閉該導流罩21的進風孔217。在本實施例中，可藉由一圖未示的馬達帶動該擋風板22相對該導流罩21在一個通風位置與一個封閉位置間轉換，當該擋風板22位在該通風位置時，該擋風板22遠離該進風孔217，此時風可從該進風孔217進入，反之，當該擋風板22位在該封閉位置時，該進風孔217被封閉，此時風被阻擋在外面。

該驅動單元3設置在該安裝空間215內。該驅 動單元3包括一對應該進風孔217的葉輪31、二彼此間隔且分別位在該等限位壁214之間的支架32，以及一穿過該葉輪31與該發電機4且其兩端分別固定在該等支架32上的軸桿33。該葉輪31可受經由該進風孔217而來的風能帶動而轉動，而且該葉輪31具有一左右貫穿設置的安裝孔311。該等支架32分別經由數支螺絲螺鎖固定在該底壁211與該等限位壁214上，但實施時該等支架32的固定方式不以上述方式為限，若已經足夠穩固，也可以只將該等支架32分別螺鎖固定在該底壁211上，或只將該等支架32分別螺鎖固定在該等限位壁214上。

該發電機4設置在該安裝空間215內且可受該 葉輪31帶動而發出電力。該發電機4包括一位於該葉輪31的安裝孔311內且固定在該軸桿33上的定子41，以及二分別可軸轉地設置在該軸桿33上且固定在該葉輪31的左右兩側的轉子42。實施時，該等轉子42分別利用數支螺絲螺鎖固定在該葉輪31的左右兩側，因此可隨著該葉輪31轉動，而且該等轉子42中的其中一個等效為N極，另一個則等效為S極，因異性磁極相吸而產生封閉路徑的磁場。此外，該定子41是由銅線捲繞疊置而成，並且固定在該軸桿33上，藉此當該等轉子42相對該定子41轉動時，可使通過該定子41的磁場產生變化，進而產生感應電動勢，達到發電的功能。

該電能管理單元5包括一電連接該發電機4的 偵測控制模組51，以及一電連接該車身供電單元12、該發電機4、該蓄電池6與該偵測控制模組51的整流充電模組52。該偵測控制模組51可偵測該發電機4發出的電力的電壓值，並依據該電壓值大小而發出一控制訊號。該整流充電模組52受該控制訊號控制而可在一第一充電狀態與一第二充電狀態間轉換。

該蓄電池6電連接該整流充電模組52。該蓄電 池6受該電能管理單元5控制而被該車身供電單元12發出的電力或該發電機4發出的電力充電。實施時，該蓄電池6是可拆換的，因此充飽後即可拆下做後續的利用，接著再換上一個未充飽的蓄電池6，即可繼續進行充電。

貨車1行駛時，風會從該導流罩21的進風孔217 進入，並帶動該葉輪31轉動，而該發電機4則受該葉輪31帶動而發電。當該偵測控制模組51偵測到該發電機4發出的電力的電壓值大於或等於一預定值時，發出該控制訊號控制該整流充電模組52切換至該第一充電狀態，以將該發電機4發出的電力對該蓄電池6充電。

然而，當該貨車1怠速時，例如停紅燈或塞車 ，會使該發電機4發出的電力不足。此時，該偵測控制模組51偵測到該發電機4發出的電力的電壓值小於該預定值時，發出該控制訊號控制該整流充電模組52切換至該第二充電狀態，以將該車身供電單元12發出的電力對該蓄電池6充電。

本新型在使用時，若該蓄電池6充飽了，可將 該擋風板22移動至該封閉位置(如圖5所示)，以將該進風孔217封閉，進而將風阻擋在外，避免風能持續帶動葉輪31轉動，使該發電機4持續運轉發電，而導致該發電機4或該電能管理單元5之電路燒毀的狀況發生。當然，若遇到較激烈的天氣狀況，例如颱風，也可將該進風孔217封閉，避免該葉輪31與該發電機4因風速過大而導致其轉速過快，造成損壞。

綜上所述，由於該導流罩21是貨車1原本就有 的結構，因此安裝在該導流罩21內的該驅動單元3與該發電機4並不會額外增加貨車1行駛的風阻，使貨車1可維持其行駛的流暢度。另一方面，該葉輪31可順勢直接汲取經由該進風孔217而來的風能，因此可有效的利用風能。 而且該葉輪31是以直接驅動的方式帶動該發電機4發電，不需要再透過其他機構(例如齒輪組)帶動該發電機4，減少機械轉換上的損失，因此風能轉換成電能的轉換效率高，同時少了齒輪組的設置還可降低整體的重量與成本。此外，該電能管理單元5可在該發電機4的發電量不足時，將其輸入電源切換成該車身供電單元12，讓該蓄電池6可持續被充電，使該蓄電池6不會因充電與停止充電不停的循環而減少壽命。

惟以上所述者，僅為本新型之較佳實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，即大凡依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。

2‧‧‧導流單元

21‧‧‧導流罩

211‧‧‧底壁

212‧‧‧側壁

213‧‧‧迎風壁

214‧‧‧限位壁

215‧‧‧安裝空間

216‧‧‧迎風面

217‧‧‧進風孔

22‧‧‧擋風板

3‧‧‧驅動單元

31‧‧‧葉輪

311‧‧‧安裝孔

32‧‧‧支架

33‧‧‧軸桿

4‧‧‧發電機

41‧‧‧定子

42‧‧‧轉子

Claims (9)

1. 一種貨車導流發電裝置，適用於設置在一貨車的一車頭上，並包含：一導流單元，設置在該車頭的頂部上，並包括一界定一安裝空間的導流罩，該導流罩具有一朝前的迎風面，以及一貫穿該迎風面且連通該安裝空間的進風孔；一驅動單元，設置在該安裝空間內，並包括一對應該進風孔，且可受經由該進風孔而來的風能帶動而轉動的葉輪；及一發電機，設置在該安裝空間內且可受該葉輪帶動而發出電力。
2. 如請求項1所述的貨車導流發電裝置，其中，該導流罩具有一底壁、二分別自該底壁的左右兩側朝上延伸的側壁，以及一位於前方且連接在該等側壁之間並具有該迎風面的迎風壁，該底壁、該等側壁與該迎風壁共同界定該安裝空間。
3. 如請求項2所述的貨車導流發電裝置，其中，該導流罩還具有二分別位於該進風孔的左右兩側且自該底壁朝該迎風壁的方向延伸的限位壁。
4. 如請求項3所述的貨車導流發電裝置，其中，該驅動單元還包括二彼此間隔且分別位於該等限位壁之間並固定在該底壁上的支架，以及一穿過該葉輪與該發電機且其兩端分別固定在該等支架上的軸桿。
5. 如請求項3所述的貨車導流發電裝置，其中，該驅動單 元還包括二彼此間隔且分別固定在該等限位壁上的支架，以及一穿過該葉輪與該發電機且其兩端分別固定在該等支架上的軸桿。
6. 如請求項4或5所述的貨車導流發電裝置，其中，該發電機包括一固定在該軸桿上的定子，以及二分別可軸轉地設置在該軸桿上且固定在該葉輪的左右兩側的轉子。
7. 如請求項1所述的貨車導流發電裝置，該貨車還包含一車身供電單元，其中，該貨車導流發電裝置還包含一電連接該車身供電單元與該發電機的電能管理單元，以及一電連接該電能管理單元的蓄電池，該蓄電池受該電能管理單元控制而被該車身供電單元發出的電力或該發電機發出的電力充電。
8. 如請求項7所述的貨車導流發電裝置，其中，該電能管理單元包括一電連接該發電機且可偵測該發電機發出的電力的電壓值的偵測控制模組，以及一電連接該車身供電單元、該發電機、該蓄電池與該偵測控制模組的整流充電模組，該偵測控制模組可依據該發電機發出的電力之電壓值大小而發出一控制訊號，當該發電機發出的電力的電壓值大於或等於一預定值時，該控制訊號控制該整流充電模組切換至一第一充電狀態，以將該發電機發出的電力對該蓄電池充電，當該發電機發出的電力的電壓值小於該預定值時，該控制訊號控制該整流充電模組切換至一第二充電狀態，以將該車 身供電單元發出的電力對該蓄電池充電。
9. 如請求項1所述的貨車導流發電裝置，其中，該導流單元還包括一可封閉該導流罩的進風孔的擋風板。