專利名稱：行駛車輛上的風力發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
(1)本專利涉及利用車輛相對空氣行駛迎風面產(chǎn)生的風動能帶動風力發(fā)電機的風 車翼旋轉(zhuǎn)進行風力發(fā)電。本發(fā)明專利屬風力發(fā)電領(lǐng)域。(2)本專利涉及利用車輛行駛車輪高速旋轉(zhuǎn)時設(shè)置在輪轂和車輪軸之間風扇葉旋 轉(zhuǎn)產(chǎn)生的風能帶動風力發(fā)電機的風車翼旋轉(zhuǎn)進行風力發(fā)電。本發(fā)明專利屬風力發(fā)電領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
(1)目前風力發(fā)電技術(shù)已在中國和世界上廣泛應(yīng)用，但均為風力發(fā)電機的風車翼 是在自然界空氣流動產(chǎn)生風的作用下旋轉(zhuǎn)發(fā)電。而本發(fā)明專利根據(jù)物體相對運動的原理，運用行駛車輛相對空氣運動所產(chǎn)生的風 能和利用車輛行駛車輪高速旋轉(zhuǎn)時設(shè)置在輪轂和車輪軸之間風扇葉旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的風能帶動 風力發(fā)電機的風車翼旋轉(zhuǎn)帶動風力發(fā)電機發(fā)電。(2)電能作為車輛的動能是清潔環(huán)保的能源，電動車輛的生產(chǎn)技術(shù)已日趨完善，目 前電動車輛已廣泛應(yīng)用。但目前電瓶車輛蓄電池儲電量少，充電的時間長，行駛的路程短； 電網(wǎng)供電發(fā)電、輸電投入費用高，耗電量大。本發(fā)明專利充分運用行駛車輛產(chǎn)生的風能進行 風力發(fā)電給運行車輛提供電能，解決電動車輛使用和發(fā)展的瓶頸問題。(3)目前燃油汽車消耗石油資源，污染環(huán)境，運輸成本高，但加油方便，能長途行 駛，速度快，仍然是人類主要的交通工具。本專利利用行駛車輛相對空氣運動產(chǎn)生的風能進 行風力發(fā)電，利用現(xiàn)有的整流、蓄電，供電技術(shù)對行駛車輛直接供電，使車輛在運行中的風 力發(fā)電機能不斷地為車輛提供電能，這將擴大電動車輛的生產(chǎn)使用，將達到節(jié)約能源，減少 環(huán)境污染。(4)目前風力發(fā)電功率計算公式功率=1/2質(zhì)量X面積X速度31)根據(jù)物體相對運動的相關(guān)理論當車輛逆風行駛時計算速度==風速+車速度。2)當車輛順風行駛時計算速度==車速度一風速。3)當車輛在靜風中行駛時計算速度==車速度。從以上公式可以得出高速行駛車輛在靜風、順風、逆風狀況和駛車輛車輪風扇葉 旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生風能的狀況下，安裝在車輛迎風面和車輪風扇葉排風面處的風力發(fā)電機均能進行 發(fā)電，充分利用公式中發(fā)電功率和速度的三次方成正比的關(guān)系，在風車翼長度受限的情況 下，利用車輛行駛和車輛高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的高風速度進行風力發(fā)電，本專利突破目前風力發(fā) 電場自然風速低于3米/秒風速不能進行風力發(fā)電的現(xiàn)狀。3、發(fā)明專利內(nèi)容1)在行駛車輛的迎風面設(shè)置聚風口，在聚風口中設(shè)置風車翼，利用行駛車輛對空 氣的相對運動所產(chǎn)生的風能帶動風車翼旋轉(zhuǎn)，并同時帶動風車翼軸旋轉(zhuǎn)時直接(或通過 齒輪傳動)帶動風力發(fā)電機發(fā)電。
2)將行駛車輛車輪的輪轂和車輪軸之間用風扇葉片連接，并在僅靠風扇葉轉(zhuǎn)動的 排風面的車軸的軸承上(或另設(shè)置的軸上)設(shè)置風力發(fā)電機的風車翼及軸傳動齒輪(或風 車翼軸)，車輛行駛中風扇葉片隨車輪繞車軸高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生風能帶動設(shè)置在風扇葉片排風 面處的風車翼旋轉(zhuǎn)時通過其傳動齒輪(或直接通過風車翼軸旋轉(zhuǎn))帶動風發(fā)電機發(fā)電。3)根據(jù)車輛用電量的需求，為提高行駛車輛上風力發(fā)電機的功率，除在車輛的迎 風面設(shè)置風力發(fā)電機外，還可分別在車輛的方向輪(前輪)的每個車輪上設(shè)置風扇葉片、風 車翼及風力發(fā)電機，也可同時在除方向輪外的每個(或部分)后輪上設(shè)置風扇葉片、風車 翼、風力發(fā)電機，形成車輛在行駛中多臺風力發(fā)電機同時發(fā)電，經(jīng)充電器變壓、整流不斷向 設(shè)置在車輛上的蓄電池充電，蓄電池向行駛車輛的電動機等設(shè)備提供所需電能。4)在車輛迎風面風力發(fā)電機的風車翼前設(shè)置聚風口用以增加迎風面面積和提高 風車翼入風口的風速，提高風發(fā)電的功率.5)本發(fā)明專利的有益效果本發(fā)明專利涉及利用車輛相對空氣行駛迎風面產(chǎn)生的風動能帶動風力發(fā)電機的 風車翼旋轉(zhuǎn)直接(或通過齒輪傳動)帶動風力發(fā)電和利用行駛車輛車輪高速旋轉(zhuǎn)時設(shè)置在 輪轂和車輪軸之間風扇葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的風能帶動風力發(fā)電機的風車翼旋轉(zhuǎn)，通過風車翼旋 轉(zhuǎn)由齒輪傳動(或直接)帶動風力發(fā)電機進行發(fā)電。本發(fā)明專利突破目前建立風力發(fā)電 場、輸電投資費用高、目前固定的風力發(fā)電場僅能利用高于3M/秒風速的自然風才能發(fā)電 的問題，車輛在行駛中，可在靜風、順風、逆風和車輪高速轉(zhuǎn)動的狀況下進行風力發(fā)電，拓寬 風力發(fā)電的領(lǐng)域。本發(fā)明專利的應(yīng)用將能解決電動車輛需設(shè)置電網(wǎng)供電，費用高，電瓶車蓄電池蓄 電量少，行駛速度慢，運行距離短，停車充電時間長，不能用作長途交通工具等各種長期制 約電動車輛使用和發(fā)展的瓶頸問題。本發(fā)明專利的應(yīng)用利用了行駛車輛所產(chǎn)生的風能為電 動車輛提供方便廉價的電能，這將大大的降低車輛運行成本，電動車輛將較廣泛用于人們 的交通工具，燃油車輛將相應(yīng)減少，這將起到減少能源消耗，節(jié)約能源，減少尾氣排放，減少 環(huán)境污染的效果。


圖一1是迎風面風力發(fā)電裝置的正面圖，A-A是該圖A-A處的剖面圖⑴、在行 駛車輛的迎風面設(shè)置聚風口(圖-1中 )，在聚風口內(nèi)安裝風力發(fā)電機的風車翼(圖一1 中①)，風車翼受行駛車輛相對空氣運動產(chǎn)生的風能作用旋轉(zhuǎn)并帶動風車翼軸(圖一1中 ②)旋轉(zhuǎn)，由風車翼軸旋轉(zhuǎn)直接或通過齒輪傳動帶動風力發(fā)電機(圖一1中④)發(fā)電。(2)、風力發(fā)電機發(fā)出的電能由充電器(圖一 1中 )經(jīng)整流、變壓并向車內(nèi)設(shè)置
的蓄電池(圖一1中 )充電，并由蓄電池向電動機(圖一1中 )供電，由電動機帶動 車輛行駛。圖-2是車輪風力發(fā)電裝置的正面圖，A-A圖為該圖A-A處的剖面圖⑴、用風扇葉 片(圖-2中⑨)連接車輪中的車輪轂(圖_2中◎和車輪車軸(圖_2中 )并在僅靠風 扇葉片轉(zhuǎn)動的排風面(向車輪內(nèi)側(cè))的車軸的軸承⑦上設(shè)置風力發(fā)電機的風車翼(圖一2 中①)及風車翼齒輪(圖一2中⑥)和風力發(fā)電機齒輪(圖一2中⑤)，車輛行駛中該部 分風扇葉隨車輪繞車軸高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生風能帶動風力發(fā)電機的風車翼及風車翼齒輪旋轉(zhuǎn)帶
4動風發(fā)電機發(fā)電④。(2)、風力發(fā)電機發(fā)出的電能由充電器(圖一 1中 )經(jīng)整流、變壓并向車內(nèi)設(shè)置 的蓄電池(圖一1中 )充電，并由蓄電池向電動機@供電，由電動機帶動車輛行駛。圖-3是車輪風力發(fā)電裝置的正面圖，A-A視圖是該圖A-A處的剖面圖，它與圖_2 不同之處是另外設(shè)置了風力發(fā)電機、風車翼支架.(1)、用風扇葉(圖一2中⑨)連接車輪中的車輪轂(圖一2中 和車輪車軸 (圖一2中 )在風扇葉片旋轉(zhuǎn)的排風面(向車輪的外側(cè))設(shè)置發(fā)電機和風車翼支架⑧， 支架⑧在方向輪(前輪)外側(cè)處與方向輪軸頭A到風扇葉片之間的軸上連接固定，在后輪 外側(cè)支架與車身連接固定。風力發(fā)電機固定在支架⑧上，風力發(fā)電機軸與風車翼①直接相 連，風車翼受風扇葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的風能作用旋轉(zhuǎn)帶動風力發(fā)電機發(fā)電。(2)、風力發(fā)電機發(fā)出的電能由充電器(圖一1中 )經(jīng)整流、變壓并向車內(nèi)設(shè)置 的蓄電池(圖一1中 )充電，并由蓄電池向電動機 供電，由電動機帶動車輛行駛。圖-4是行駛車輛風力發(fā)電裝置的正面圖，下頁是該圖A-A處的剖面圖。(1)、在行駛車輛的迎風面設(shè)置如圖-1所示的迎風面風力發(fā)電裝置。(2)、用圖-2所示的經(jīng)過改裝后帶有風扇葉片(圖_2中⑨)的車輪代替車輛的車 輪，并在風扇葉轉(zhuǎn)動的排風面車軸的軸承上設(shè)置帶齒輪的發(fā)電機的風車翼(圖-2中①)車 輛行駛時車輪上的風扇葉高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的風能帶動風車翼及風車翼齒輪轉(zhuǎn)動，通過齒輪 傳動帶動風力發(fā)電機發(fā)電。本圖為四輪車的四個車輪均用圖一2所視的車輪風力發(fā)電裝置 代替。在車輛的每個車輪上設(shè)置一臺風力發(fā)電機。(3)、也可將風扇葉和風車翼的位置對換，使風車翼移到車身外側(cè)，在風扇葉片旋 轉(zhuǎn)的排風面安裝風力發(fā)電機和風車翼支架，按圖三的車輪風力發(fā)電裝置在每個(或部分) 車輪處設(shè)置風力發(fā)電裝置。(3)風力發(fā)電機發(fā)出的電能由充電器(圖一1中 )經(jīng)整流、變壓并向車內(nèi)設(shè)置 的蓄電池(圖一1中 )充電，并由蓄電池向電動機 供電，由電動機帶動車輛行駛。(4)車輛上設(shè)置的發(fā)電機由蓄電池供電帶動車輛行駛。(5)、兩輪車除在車的迎風面設(shè)置圖一1所示的風力發(fā)電機外，根據(jù)車輛運行所需 的電量，可產(chǎn)考圖一2、圖一3設(shè)置車輪風力發(fā)電裝置.(6)四輪以上的車輛除在車輛的迎風面設(shè)置圖一1所示的迎風面的風力發(fā)電機 外，根據(jù)車輛運行所需的電量，按圖-4所示和以上說明在方向輪和后車輪的排風面設(shè)置風 力發(fā)電機。風力發(fā)電機發(fā)出的電能經(jīng)過變壓、整流向車內(nèi)設(shè)置的蓄電池充電，車輛上設(shè)置的 發(fā)電機由蓄電池供電帶動車輛行駛。各種車輛上風力發(fā)電機的數(shù)量、安裝位置、傳動的方式、發(fā)電機的選擇，按各車輛 的用電量及其他具體情況而定。
具體實施例方式(1)參照現(xiàn)有的兩輛電動自行車試制帶有迎風面風力發(fā)電裝置和在方向輪(前 輪)上裝置車輪風力發(fā)電機，后輪設(shè)置電動機，車速提高到30-50KM/小時，迎風面風力發(fā)電 機迎風面的面積為0. 5M2時，該風力發(fā)電機的最高發(fā)電功率的理論值大約為800W左右，有 效功率大約為300W左右。輔以方向輪處(前輪)設(shè)置的車輪風力發(fā)電機預(yù)計可實現(xiàn)該行駛車輛全由兩臺風力發(fā)電機供電的目的。同時完成相應(yīng)的充電(變壓、整流)、蓄電、供電 等的設(shè)計和調(diào)試等工作。在試車、改進后可制造兩輪(或三輪)帶有風力發(fā)電裝置的電動 車。(2)、試制后測試有關(guān)參數(shù)為試制四輪及四輪以上的行駛車輛提供設(shè)計依據(jù)。(3)參考現(xiàn)有的四輪電動車，根據(jù)四輪電動車用電量的大小和試制上述兩輪電動 車的相關(guān)參數(shù)，進行以下主要設(shè)計、試制和調(diào)試1)、迎風面風力發(fā)電機的聚風口、風車翼、風力發(fā)電機的選型和傳動、連接方式的 設(shè)計；2)、確定車輛所需風力發(fā)電機的規(guī)格型號、數(shù)量、安裝位置，傳動方式、設(shè)計風扇葉 片、風車翼、相關(guān)部位的連接和排風路徑。3)完成相應(yīng)的充電(變壓、整流)、蓄電、供電等的設(shè)計。4)、解決增加風力發(fā)電裝置后風力發(fā)電機各裝置部件對現(xiàn)有四輪電動車各部件的 影響，在力求減輕車身自重的前提下作相應(yīng)改進，并完成車輛外觀設(shè)計。5)、按設(shè)計進行試制、調(diào)試及改進。6)、試車、測試、改進、定型，達到小批量的生產(chǎn)四輪帶有風力發(fā)電裝置的電動車輛。
權(quán)利要求
一種行駛車輛上的風力發(fā)電裝置，在行駛車輛上設(shè)置風車翼、風車翼軸、軸承、風力發(fā)電機、充電器、蓄電池，其特征在于它在行駛車輛的迎風面設(shè)置風力發(fā)電裝置的風車翼①風力發(fā)電機④，它還在行駛車輛車輪的車輪轂和車輪軸之間設(shè)置風扇葉片⑨風車翼①風力發(fā)電機④。F2009100481000C00011.tif,F2009100481000C00012.tif
2.一種行駛車輛上的風力發(fā)電裝置，在行駛車輛上設(shè)置風車翼、風車翼軸、軸承、風力 發(fā)電機、充電器、蓄電池，其特征在于它在行駛車輛的迎風面設(shè)置聚風口 風車翼①風車 翼軸②風力發(fā)電機④，風車翼軸和發(fā)電機軸直接連接或通過齒輪傳動連接。
3.一種行駛車輛上的風力發(fā)電裝置，在行駛車輛上設(shè)置風車翼、風車翼軸、軸承、風力 發(fā)電機、充電器、蓄電池，其特征在于它在行駛車輛前后(或部分)車輪的輪轂◎和車輪軸 之間設(shè)置風扇葉片⑨風力發(fā)電機的風車翼①旋轉(zhuǎn)直接或通過齒輪帶動風力發(fā)電機④發(fā) 電·
4.按照權(quán)利要求3所述的車輪上的風力發(fā)電裝置，其特征在于在車輪的內(nèi)側(cè)緊靠風 扇葉片⑨轉(zhuǎn)動的排風面的車輪軸 上設(shè)置軸承⑦風車翼軸齒輪⑥風力發(fā)電機軸齒輪⑤發(fā) 電機支架軸承③風力發(fā)電機④，風車翼①由齒輪傳動帶動風力發(fā)電機④發(fā)電。
5.按照權(quán)利要求3所述的車輪上的風力發(fā)電裝置，其特征在于在車輪外側(cè)設(shè)置風力 發(fā)電機風車翼支架⑧風車翼軸②風車翼①風力發(fā)電機④風扇葉片⑨旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的風能帶動 風車翼①轉(zhuǎn)動直接帶動風力發(fā)電機④發(fā)電，
6.按照權(quán)利要求3所述的車輪上的風力發(fā)電裝置，其特征在于根據(jù)行駛車輛耗電量 的需求可在每個(或部分)車輪風扇葉片⑨內(nèi)側(cè)或(外側(cè))設(shè)置風車翼①風力發(fā)機④。
全文摘要
本發(fā)明利用車輛行駛時，迎風面產(chǎn)生的風動能和設(shè)置在車輪上的風扇葉片旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的風能進行風力發(fā)電，屬風力發(fā)電領(lǐng)域。本發(fā)明在行駛車輛的迎風面設(shè)置聚風口，在其中設(shè)置風車翼，利用行駛車輛相對空氣運動所產(chǎn)生的風能帶動風車翼旋轉(zhuǎn)，通過風車翼軸旋轉(zhuǎn)直接或通過齒輪傳動帶動風力發(fā)電機發(fā)電。根據(jù)車輛耗電量的需求，可同時在車輪輪轂和車輪軸間設(shè)置風扇葉片，在其排風面車軸的軸承上(或另設(shè)置的軸上)設(shè)置風車翼。風扇葉片隨車輪繞車軸高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生風能作用風車翼旋轉(zhuǎn)并直接或通過齒輪轉(zhuǎn)動帶動風力發(fā)電機發(fā)電。
文檔編號B60K16/00GK101890906SQ200910048100
公開日2010年11月24日 申請日期2009年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月24日
發(fā)明者文仁信 申請人:文仁信