專利名稱：運輸工具上的風力電能組合裝置的制作方法
專利說明 本實用新型是關(guān)于一種運輸工具上的風力電能組合裝置，特別是一種應用風力發(fā)電供運輸工具輔助補充電力的組合裝置。為了改善因使用汽油燃料而造成的日益嚴重的污染問題，而且由于電動汽車具有至少三種優(yōu)點，包括適合環(huán)保、能量使用效率佳、能源可多樣化等優(yōu)點，使得多年來各國專家學者都致力于發(fā)展電動汽車等運輸工具。
以汽車為例的電動運輸工具而言，目前電動汽車分為三類，第一種稱為電動汽車(Electric Vehicle)，是利用電力公司的電源儲能于車載電池的汽車。第二種稱為太陽能汽車(Solar Vehicle)，裝載著許多的太陽能發(fā)電設備來產(chǎn)生電能，儲能于車載電池上并加以推動馬達的汽車。另外一種則是利用燃料電池取得電能的汽車，由于燃料電池體積較大而且成本較高，所以尚未普及。除此之外，還有一些將上述三種方法混合應用的電動汽車。
無論如何，各國對電動車的性能評比的好壞，建立于消費者使用的需求，主要是考究最高速度，加速性能，以及充電一次能行駛的距離---也就是通稱的續(xù)航力。所有能夠增加上述性能的方法，都將被認為是電能車設計上的一大技術(shù)突破，對于電動車早日普及化有非常重大的貢獻。
傳統(tǒng)電動車的裝置，如附圖1所示，利用市電10、或太陽能發(fā)電11、或其它電能如燃料電池等12，預先輸入電流給電動車上的動能來源—電池13。當電動車運轉(zhuǎn)時，電池13輸出電流給馬達14就可運轉(zhuǎn)行進15。有一些車子還具有一個小的發(fā)電機16，利用車軸旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的電流輸入給電池13。由上可知，傳統(tǒng)電動車的裝置只要一開始運轉(zhuǎn)行進就消耗大量電流，無法補充，因此電動車的續(xù)航力性能就難以提升，所以亟待改良。本實用新型的目的在于提供一種運輸工具上的風力電能組合裝置，可以與傳統(tǒng)各種電力供應裝置相輔相成而增加電動運輸工具的行駛性能。本實用新型是一種利用風力發(fā)電裝置，循環(huán)輔助補充電力，可以增加電動運輸工具的續(xù)航力進而提高其速度的裝置。
本實用新型提供的運輸工具上的風力電能組合裝置，可裝設在電動的汽車或機車或自行車或船或電動飛機等運輸工具其中之一。本實用新型包括至少一個可充電的二次電池單元裝載于運輸工具上，可供應運輸工具所需的電源，有一風力發(fā)電單元固定在電動運輸工具的尾部及/或上方，該風力發(fā)電單元的入風口朝向運輸工具的迎風面，在運輸工具行進間搜集氣流而發(fā)電，且該風力發(fā)電單元連接著上述二次電池單元，將借著風力產(chǎn)生的電流輸入該二次電池單元之中輔助補充電力。風力發(fā)電單元較佳的是還包括一個集風裝置裝設在風力發(fā)電單元的入風口部位，利用一對可由馬達控制開合自如，用以調(diào)整入風氣流大小的風門來擴大搜集氣流的入口截面積。
由于本實用新型可以在電動運輸工具行進間，特別是其加速、或行進時充分地利用風力取得補充電源，使得續(xù)航力提高，因此本實用新型的裝置可以提供使用于新制造的電動運輸工具中，使電池獲得循環(huán)充電，甚至于也可以對現(xiàn)有使用的電動運輸工具加以改裝。


本實用新型運輸工具上的風力電能組合裝置的較佳實施例。
圖1是傳統(tǒng)電動車的裝置示意圖。
圖2是本實用新型運輸工具上的風力電能組合裝置與用電流程示意圖。
圖3與圖4是本實用新型應用于一般小客車實施例的示意圖，風力發(fā)電單元裝設于車的上方，其中圖3并顯示氣流的動向。
圖5是本實用新型應用于電動吉普車實施例的示意圖。
圖6是本實用新型應用于電動大貨車實施例的示意圖，其中風力發(fā)電單元裝設于車上方的前半部。
圖7是本實用新型應用于小客車另一實施例的示意圖，其中風力發(fā)電單元裝設于車頭的前面。
圖8是本實用新型應用于大客車實施例的示意圖，其中風力發(fā)電單元裝設于車上方的后半部。
圖9是本實用新型應用于電動機車實施例的示意圖。
圖10是本實用新型應用于電動自行車實施例的示意圖。
圖11與圖12是本實用新型應用于電動船實施例的示意圖。
圖13是本實用新型風力發(fā)電單元實施例的示意圖。
圖14是圖13的平視圖，圖15是圖13的側(cè)視圖。
圖16類似于圖13，但顯示另一種實施例。
圖17是圖16的平視圖。
圖18類似于圖4，但顯示另一種實施例。
圖19是應用于圖18風力發(fā)電單元實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖20是圖19的側(cè)視圖。
圖21是應用于圖5風力發(fā)電單元實施例的側(cè)視示意圖。
圖22是圖21的仰視圖。
圖23是本實用新型應用于飛機實施例的示意圖。如圖3與圖4所示，并請參考圖13至圖22，本實用新型運輸工具上的風力電能組合裝置包括至少一風力發(fā)電單元30，固定在電動交通工具40上，該風力發(fā)電單元30的入風口朝向著電動交通工具40的迎風面，可在電動交通工具40行進間搜集氣流，推動運轉(zhuǎn)風力發(fā)電單元30而發(fā)電。風力發(fā)電單元30所產(chǎn)生的電流，如圖4所示，可儲存于一第二輔助電池單元31中(透過隱藏在車身內(nèi)的電線---圖略---連結(jié)于主電池32)，輔助供應電流(請參考圖2)給電動交通工具上的馬達，來驅(qū)動電動交通工具行進，以至于使主電池32有更多的電流供應給馬達，增加電動交通工具的續(xù)航力。易言之，實施本實用新型較佳的方式，如前所述，是設有至少二個彼此連接通電的電池給電動交通工具40，并使其中第一個電池直接供應電流給驅(qū)動馬達，第二個電池則接受風力發(fā)電單元30所輸入的電流。
應用本實用新型的電動交通工具，可以是如圖4或圖7所示的電動汽車40、或如圖5所示的電動吉普車41，或如圖6所示的電動大貨車42，或如圖8所示的電動大客車43，或如圖9所示的電動機車，或如圖10所示的電動自行車45，或如圖11與圖12所示的電動船46，或者是其它需要借著風力發(fā)電來補充電能的油輪等，風力發(fā)電單元30是固定在該等船舶的甲板上方，或是船身上半部兩側(cè)，或是尾部的至少其中之一。如果實施在電動自行車或是電動機車，該風力發(fā)電單元30較佳的是裝設在電動自行車或是電動機車的前半部較佳。圖23是本實用新型應用于飛機47實施例的示意圖，風力發(fā)電單元30是固定在該飛機47的兩側(cè)機翼上或其它適當部位，飛機在高空滑翔時可利用氣流驅(qū)動風力發(fā)電單元30而發(fā)電。在此敘述的飛機只是飛翔器的其中一個代表實施例，在實務上還可包括應用于各種高空偵測用、游戲用的飛翔器，甚至于滑翔翼等，也可以與其它發(fā)電設備如太陽能發(fā)電器等合并使用而相輔相成，來補充飛翔器所需的電源，增加其續(xù)骯力。
如前所述，風力發(fā)電單元30的入風口朝向著電動交通工具的迎風面，就圖3所示的電動汽車40或者是圖11與圖12所示的電動船46為例，較佳的是裝設在其頂部。如此可在電動交通工具行進間，有效的搜集氣流推動運轉(zhuǎn)風力發(fā)電單元30，且將該風力發(fā)電單元30所產(chǎn)生的電流，輔助供應電流給電動交通工具上的馬達，來驅(qū)動電動交通工具本身行進，或者作為其它用途所需要的電能。
風力發(fā)電單元30較佳的是如圖13與圖15所示，還包括提供一個集風裝置31裝設在風力發(fā)電單元30的頭部。集風裝置31較佳的是還包括設有一對可由驅(qū)動單元控制自如地向外推開風門34而可以展開擴大入風口的截面積。驅(qū)動單元可以應用伺服馬達33直接驅(qū)動一轉(zhuǎn)軸，使固定在該轉(zhuǎn)軸上調(diào)整入風氣流大小的風門34能夠定角度開合，在電動運輸工具停止時可暫時關(guān)閉風門，一旦行進時，先把風門34借著驅(qū)動單元向外推開，就可擴大入風口處的截面積來搜集氣流。
風力發(fā)電單元30較佳的是如圖9與圖10所示，裝設在電動交通工具的頭部，或如圖7所示在電動交通工具上方的前半部、或如圖4與圖8所示在電動交通工具上方的尾部。除此之外，當然也可以同時裝設在兩個不同的部位；或如圖18所示在電動交通工具40上方，由前半部延伸到尾部，此時風力發(fā)電單元30如圖19與圖20所示，由前后串聯(lián)的兩組或多組發(fā)電葉輪組成。圖16與圖17是顯示并排組裝多個風力發(fā)電單元30，圖13至圖15則是顯示一個風力發(fā)電單元30中，具有多個并排組裝的發(fā)電葉輪。另外，如圖21與圖22所示，并請參考圖5，不同于前述的水平軸式發(fā)電葉輪，縱使垂直軸式的發(fā)電葉輪也是本實用新型應用實施的一個例子。電動汽車在行進時，如圖3所示，車頂?shù)纳戏骄哂休^為快速而強烈的氣流，因此不論是利用如圖13至圖20所示的水平式風力發(fā)電機，或是如圖21至圖22所示的水平式風力發(fā)電機都可迎面接受理想的氣流，只要運輸工具行進，就可以產(chǎn)生電能來補充驅(qū)動運輸工具所需的電能。但無論如何，本實用新型還可如圖6、圖7或圖8所示，風力發(fā)電單元30可裝設于車頂上方的前半部、或前方、或車頂上方后半部的至少其中之一。
風力發(fā)電最難解決的問題在于大氣中的氣流時強時弱非常的不穩(wěn)定，有時候甚至于會停止，因此一般傳統(tǒng)風車式的風力發(fā)電設備并不被看好能夠取代其它發(fā)電方法，但是唯獨本實用新型將風力發(fā)電安裝在交通工具上，可利用交通工具行進特別是加速或滑行時，借著風力發(fā)電而補充電能。換言之，依照本實用新型裝置的設計，將風力發(fā)電安裝在交通工具上確實是最佳拍檔，行進間迎面接受氣流而驅(qū)動風力發(fā)電機，只要交通工具行進就可以產(chǎn)生電能，來補充驅(qū)動交通工具的電池所需的電能。本實用新型可以與傳統(tǒng)的各種電力供應裝置相輔相成，而增加電動運輸工具的行駛性能。本實用新型的裝置可以提供使用于新制造的電動運輸工具中，使電池獲得循環(huán)充電，甚至于也可以對現(xiàn)有使用的電動運輸工具加以改裝組合。
如圖2所示的流程，本實用新型如同傳統(tǒng)電動車的裝置可利用市電20、或太陽能發(fā)電21、或其它電能如燃料電池等22，預先輸入電流給電動車上的動能來源一電池23。當電動車運轉(zhuǎn)時，電池23輸出電流給馬達24就可帶動電動車運轉(zhuǎn)行進25。必要時本實用新型仍可具有一個小的發(fā)電機26，利用車軸旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的感應電流輸入給主電池23。本實用新型裝置的特征之一是利用行進間的相對氣流，推動風力發(fā)電機27發(fā)電，同時本實用新型如前所述，設有一個二次儲電設備28，亦即是利用圖4所示的第二輔助電池單元31，使本實用新型的組合裝置具有至少二個彼此連接通電的電池，其中第一個主電池23直接供應電流給驅(qū)動馬達，第二個電池則接受風力發(fā)電單元所輸入的電流，來補充電動車的驅(qū)動電能。
以上雖然舉出一些較佳實施例以說明本實用新型的可行性，但如眾所知，不宜由該實施例反而限制了本實用新型的專利保護范圍，亦即，任何熟悉此藝者若應用本實用新型的主要特征，進行若干細節(jié)的變化，皆仍應屬于本實用新型的專利保護范圍。
權(quán)利要求1.一種運輸工具上的風力電能組合裝置，包括至少一個可充電的二次電池單元裝載于運輸工具上，可供應運輸工具所需的電源，其特征在于有一風力發(fā)電單元固定在運輸工具上，該風力發(fā)電單元的入風口朝向運輸工具的迎風面，在運輸工具行進間搜集氣流而發(fā)電，且該風力發(fā)電單元連接著上述二次電池單元，將借著風力產(chǎn)生的電流輸入該二次電池單元之中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運輸工具上的風力電能組合裝置，其特征在于其中該運輸工具是一電動汽車，且該風力發(fā)電單元是固定在該電動汽車車頂?shù)纳戏交蚯胺降闹辽倨渲兄弧?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運輸工具上的風力電能組合裝置，其特征在于其中該運輸工具是一船舶，且該風力發(fā)電單元是固定在該船舶的甲板上方，或是尾部，或是船身的上半部兩側(cè)的至少其中之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運輸工具上的風力電能組合裝置，其特征在于其中該運輸工具是一電動自行車或是電動機車的至少其中之一，且該風力發(fā)電單元是裝設在電動自行車或是電動機車的前半部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運輸工具上的風力電能組合裝置，其特征在于其中該運輸工具是一飛機，且該風力發(fā)電單元是裝設在該飛機的機翼上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運輸工具上的風力電能組合裝置，其特征在于其中上述風力發(fā)電單元的入風口，設有一對由驅(qū)動單元控制自如，可向外推開且可以展開擴大入風口處截面積的風門。
專利摘要一種運輸工具上的風力電能組合裝置,包括至少一個可充電的二次電池單元,可輔助供應電動運輸工具所需的電源。運輸工具上固定有一風力發(fā)電單元其入風口朝向著電動運輸工具的迎風面,入風口設有一對由驅(qū)動單元控制自如,可向外推開且可以展開擴大入風截面積的風門,在運輸工具行進間搜集氣流。風力發(fā)電單元連接著二次電池單元,將借著風力產(chǎn)生的電流輸入二次電池單元之中輔助補充電力。
文檔編號B60K1/00GK2495497SQ0126066
公開日2002年6月19日 申請日期2001年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月12日
發(fā)明者曾達成 申請人:曾維蒂, 曾達成