专利名称：电动汽车的风力发电装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种风力发电设备，具体地说是一种电动汽车的风力发电装置。
背景技术：
风力发电设备中的叶轮是接受风能的最主要部件，也是风力发电设备中最基础和最关键的部件。其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证机组正常稳定运行的决定因素。在目前节能减排的倡导下，电动汽车技术逐步开始发展，作为电动汽车的能量来源，风力显然是一种清洁的能源选择。但是，现有风力发电设备的叶轮显然无法应用于汽车发电。因此，设计一种便于电动汽车中安装使用的风力发电装置势在必行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电动汽车的风力发电装置，具有风阻小、风电转换率高的优点。本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是电动汽车的风力发电装置，包括车架，在车架的前端对称设有两个固定轴，在车架前端对称设置的两个固定轴之间，水平设有风轮发电机组，风轮发电机组通过两个固定轴悬挂在车架的前端；所述的风轮发电机组由叶轮和发电机构成，叶轮的底面与地平面的距离为20-40 Cm，在叶轮的上方设有挡风板，挡风板的下沿不低于叶轮的中轴线。所述的叶轮由轮轴、叶片和隔板组成；叶片设置在两相邻的隔板之间，并通过隔板连接为一个整体。所述的叶片为瓦形，其具有两条圆弧形边和两条直线边，叶片的直线边与轮轴平行，叶片的两条圆弧形边分别与其两侧的隔板固定连接。所述叶片的圆弧形边靠近轮轴的一端与相邻叶片的瓦形圆弧面相切；在叶片圆弧形边另一端的端点处，该圆弧形边的切线与该端点绕轮轴旋转形成的圆形轨迹的切线重
口 o所述的发电机，其电机转子设置在叶轮一端的端面上，电机定子设置在与电机转子相对的固定轴上。所述的叶轮，其一端还设有传动轮盘，传动轮盘通过传动链条与动力机构连接。所述的挡风板，其下缘的水平高度比叶轮的中轴线高3 — 8cm。所述的叶轮的一端设有飞轮。本发明的有益效果是通过该发电装置，将汽车行驶中形成气流的动力转换为电能，给汽车蓄电单元补充部分电量，减缓汽车电量消耗，提高续航能力。该发电装置的结构独特，风轮发电机组通过两个固定轴悬挂在车架的前端，便于安装。挡风板的设置在不降低叶轮下部叶片受力的同时，有效阻挡了气流对叶轮上部的叶片的冲击，减少了叶轮转动的阻力。叶轮底端与地面之间为气流通道，合适的距离可以保证气流对叶轮的推力最大化。叶片的形状设计使其具有独特的迎风面，能够最大限度的接受风力，即使是微弱的风也能带动叶轮旋转，有效降低汽车行驶中的风阻，提高风电转换效率。叶片设置在间隔的隔板之间，形成模块化设计，可以根据需要设置隔板的数量，以适应不同功率的发电要求。在本技术方案中，电机转子上还设有与动力机构连接的传动轮盘，利用动力机构带动电机转子可以起到辅助发电的作用，弥补汽车行驶和风力发电过程中的电量损耗，进一步提高了汽车的续航能力。
图1是本发明的结构示意 图2是本发明中叶轮的设置方式示意图。图中标记1、叶轮，2、叶片，3、隔板，4、轮轴，5、电机转子，6、电机定子，7、固定轴，8、飞轮，9、挡风板，10、传动轮盘，11、车架。
具体实施例方式如图所示，电动汽车的风力发电装置，包括车架11，在车架11的前端对称设有两个固定轴7。在车架11前端对称设置的两个固定轴7之间，水平设有风轮发电机组，固定轴7与风轮发电机组之间设有轴承，风轮发电机组通过两个固定轴7悬挂在车架的前端。所述的风轮发电机组由叶轮I和发电机构成，叶轮I的底面与地平面的距离为20-40 Cm，在叶轮I的上方设有挡风板9，挡风板9的下沿不低于叶轮I的中轴线。叶轮I由轮轴4、叶片2和圆形的隔板3组成。叶轮I作为动力源为发电组件提供动力。叶轮I中的轮轴4与电机转子5固定连接；隔板3间隔分布在轮轴4的轴线方向上，并且隔板3与轮轴同轴设置。隔板3与轮轴4垂直。叶片2设置在相邻的隔板3之间，并以轮轴4为中心呈圆周分布，叶片通过隔板连接为一个整体。所述的叶片2为圆弧形的片状结构，也可以说是瓦形结构。叶片2具有两条圆弧形边和两条直线边。叶片2的直线边与轮轴4平行，叶片2的两条圆弧形边与分别其两侧的隔板3固定连接。叶片2圆弧形边靠近轮轴的一端与相邻叶片的瓦形圆弧面相切；在叶片2圆弧形边另一端的端点处，该圆弧形边的切线与该端点绕轮轴4旋转形成的圆形轨迹的切线重合。如图2所示，隔板3的外缘即为叶轮I的最外端，叶片2的其中一条直线边与隔板3的外缘相平，叶片弧形边所在的圆分布在隔板3的圆周上，并内接于隔板3的圆周；叶片圆弧形边与隔板圆周的接点为叶片圆弧形边的端点，在该点处，圆弧形边的切线与隔板的切线重合。叶片的形状设计使其具有独特的迎风面，能够最大限度的接受风力，即使是微弱的风也能带动叶轮旋转。气流流入叶片的圆弧形凹槽内，带动叶轮旋转后快速流出，在叶片的内不产生涡流，有效降低风阻，减少车辆行驶中的能量损失。根据汽车的结构特点，该风力发电装置适于安装在汽车前部，叶轮下方为带动叶轮旋转的气流通道。叶轮依靠气流推动其下部的叶片实现旋转，因此为减小叶轮旋转时的阻力，在叶轮I外侧设置挡风板9，挡风板9固定在汽车的车架上，用于防止气流冲击叶轮上部的叶片。为了在有效阻挡上部气流的同时不影响气流带动叶轮，挡风板9的下缘一般不低于叶轮的中轴线。比较好的设置方式是挡风板9下缘的水平高度比叶轮的中轴线高3 — 8cm，最好比叶轮的中轴线高4一5cm。气流通道的高度也是影响叶轮转动的重要因素，通道高度过小影响气流流通，通道高度过大影响气流与叶轮的切角，从而降低气流对叶轮的推力。因此，比较好的设置方式为叶轮的底面与地平面的距离为20-40 Cm，最好为20—25cm。所述的发电机，其电机转子5设置在叶轮I 一端的端面上，电机定子6设置在与电机转子5相对的固定轴7上，并且将固定轴7设置为中空结构，当电机转子5转动时，电机定子6固定不动。发电组件的线圈绕组设置在电机定子6上，可以将电机定子6设置在电机转子5的内腔中，线圈绕组的输出接线通过固定轴7的空腔穿出，并且连接到发电控制器输入端。为了增加叶轮转动的稳定性，在叶轮I的一端设置飞轮8，飞轮8作为配重增加了叶轮的整体重量，在汽车减速或刹车时，由于飞轮受离心力的作用，短时间内仍可依靠惯性转动，使发电装置能够稳定发电，减小电压与电流波动。在叶轮I的一端上还可以设置与动力机构连接的传动轮盘10。动力机构可以是汽油发动机、天然气、乙醇或羟基2号高清洁车燃料等为燃料的微型发动机。该微型发动机不需太大功率，只要能够带动叶轮旋转即可。在汽车车速较低、风力较小导致叶轮转速较低、行驶里程较远电量不足、或夏季和冬季需要开空调时，动力机构通过传动链条与传动轮盘10联动，从而带动电机转子5进行发电，可以给电动汽车补充电量，提高续航能力。
权利要求
1.电动汽车的风力发电装置，包括车架(11)，在车架(11)的前端对称设有两个固定轴(7),其特征在于在车架(11)前端对称设置的两个固定轴(7)之间，水平设有风轮发电机组，风轮发电机组通过两个固定轴(7)悬挂在车架的前端；所述的风轮发电机组由叶轮(I)和发电机构成，叶轮(I)的底面与地平面的距离为20-40 Cm，在叶轮(I)的上方设有挡风板(9)，挡风板(9)的下沿不低于叶轮(I)的中轴线。
2.如权利要求1所述的电动汽车的风力发电装置，其特征在于所述的叶轮(I)由轮轴(4 )、叶片(2 )和隔板(3 )组成；叶片(2 )设置在两相邻的隔板(3 )之间，并通过隔板连接为一个整体。
3.如权利要求2所述的电动汽车的风力发电装置，其特征在于所述的叶片(2)为瓦形，其具有两条圆弧形边和两条直线边，叶片(2)的直线边与轮轴(4)平行，叶片(2)的两条圆弧形边分别与其两侧的隔板(3)固定连接。
4.如权利要求3所述的电动汽车的风力发电装置，其特征在于所述叶片(2)的圆弧形边靠近轮轴的一端与相邻叶片的瓦形圆弧面相切；在叶片(2)圆弧形边另一端的端点处，该圆弧形边的切线与该端点绕轮轴(4)旋转形成的圆形轨迹的切线重合。
5.如权利要求1所述的电动汽车的风力发电装置，其特征在于所述的发电机，其电机转子(5)设置在叶轮(I) 一端的端面上，电机定子(6)设置在与电机转子(5)相对的固定轴(7)上。
6.如权利要求1所述的电动汽车的风力发电装置，其特征在于所述的叶轮(1)，其一端还设有传动轮盘(IO ),传动轮盘(IO )通过传动链条与动力机构连接。
7.如权利要求1所述的电动汽车的风力发电装置，其特征在于所述的挡风板(9)，其下缘的水平高度比叶轮的中轴线高3 — 8cm。
8.如权利要求1所述的电动汽车的风力发电装置，其特征在于所述的叶轮(I)的一端设有飞轮(8)。
全文摘要
电动汽车的风力发电装置，包括车架，在车架的前端对称设有两个固定轴，在车架前端对称设置的两个固定轴之间，水平设有风轮发电机组，风轮发电机组通过两个固定轴悬挂在车架的前端；风轮发电机组由叶轮和发电机构成，叶轮的底面与地平面的距离为20-40㎝，在叶轮的上方设有挡风板，挡风板的下沿不低于叶轮的中轴线。叶轮由轮轴、叶片和隔板组成；叶片设置在两相邻的隔板之间。叶片为瓦形，叶片的直线边与轮轴平行，叶片的两条圆弧形边分别与其两侧的隔板固定连接。能够将汽车行驶中形成气流的动力转换为电能，减缓汽车电量消耗，提高续航能力。叶片的形状设计能够有效降低汽车行驶中的风阻，提高风电转换效率。
文档编号B60L8/00GK103042913SQ201110314010
公开日2013年4月17日 申请日期2011年10月17日 优先权日2011年10月17日
发明者王帅民 申请人:平顶山市中嘉能源科技有限公司