[發明專利]基于文丘里效應的車載風力發電機

無效

• 申請號: 201010187900.3
• 申請日: 2010-06-01
• 公開（公告）號: CN102267389A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 趙立兵
• 申請（專利權）人: 趙立兵
• 主分類號: B60L8/00
• 分類號: B60L8/00;F03D9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一種風力發電機，尤其是安裝在汽車、火車、輪船等機動車的頭部、頂部、底部或尾部等部位，在機動車行駛過程中，基于文丘里效應，加速空氣的相對流動速度從而產生更多的電能，并將其儲存于車載蓄電池，為機動車點火系統、照明系統、動力系統、空調系統等提供電能的車載風力發電機。

背景技術

機動車電源系統肩負著啟動發動機、燈光照明、車載音響、車用空調、行進動力等全車用電。機動車所用電能是靠機載發電機發出的。目前，傳統的機動車上使用的發電機是完全依靠發動機驅動發電的，這一方面增加了油耗和廢氣排放，不利于環保；另一方面，分流了機動車發動機動力，使得機動車行駛速度、操控舒適感等大幅下降。近年來，出現了太陽能汽車、充電汽車以及車用內燃機和其他動力設備相結合的混合動力機組，雖然在減少油料消耗，減輕機動車對油料過分依賴上取得了顯著進步，但由于其開發生產和維護成本過高，機組性能不穩定，續航性差，維修困難等原因，而且沒有在不增加額外氣動阻力，且不影響美觀的前提下，有效利用汽車在行駛過程中形成的風能，對能源的利用率不高，因而嚴重制約了其市場推廣應用。

發明內容

為了克服傳統車載發電機需要消耗大量油料，不利于環保，不利于機動車速度和動力性能，不利于機動車操控，以及新型非油料機動車性能不穩定，開發生產成本高等缺陷，本發明提供了一種基于文丘里效應，可加速行車時產生的相對氣流速度，從而更好地將風能轉化為電能的車載風力發電機。

本發明解決技術問題所采用的方案是：一種基于文丘里效應的車載風力發電機，包括內轉子，外轉子或定子，槳葉，輪罩等，利用機動車行駛時，與空氣產生的相對流速，使槳葉捕獲風能，驅動內轉子與外轉子或定子相對旋轉，從而產生電能，為機動車用電系統供電，其特征是：本車載風力發電機安裝于機動車頭部發動機散熱器前方或機動車頂部、尾部，葉輪連接發電機內轉子，外轉子上設有驅動槳葉，在葉輪和發電機周圍設有中空的輪罩。

作為以上方案的補充，所述車載風力發電機葉輪槳葉為升力型槳葉或升力—阻力復合型槳葉，外轉子槳葉為阻力型、升力型或升力—阻力復合型槳葉。

所述車載風力發電機葉輪槳葉數量或發電機外轉子槳葉數量大于或等于2。

所述車載風力發電機的發電機有兩種構成方式：一種由內轉子和定子構成，內轉子在葉輪的驅動下旋轉，產生電能，另一種由內轉子和外轉子構成，內轉子外轉子分別在各自槳葉的驅動下相對旋轉。

所述車載風力發電機軸承可為單向軸承，內轉子外轉子在單向軸承的限制下作同軸、反向旋轉，從而產生更大的相對轉速。

所述車載風力發電機輪罩包括葉輪輪罩和發電機輪罩。

所述車載風力發電機葉輪輪罩具有文丘里管特征，其出風口位于葉輪后方。

所述車載風力發電機外轉子槳葉若為升力型或升力—阻力復合型，發電機輪罩形狀可呈“雙曲線”狀，發電機位于“雙曲線”狀發電機輪罩的窄小處。

所述車載風力發電機外轉子槳葉若為升力型或升力—阻力復合型，發電機輪罩結構及形狀同葉輪輪罩相同并互相連通，具有文丘里管特征，發電機輪罩出風口位于發電機后方。

所述車載風力發電機外轉子槳葉若為阻力型，則發電機輪罩進風口內設置有集風板，將發電機輪罩進風口圍成外大內小的“漏斗狀”，發電機輪罩進風口的集風口正對于發電機外轉子阻力型槳葉的受風面。

本發明的有益效果是：

1、本發明有效利用了機動車在行駛過程中空氣相對流動產生的風能，并將其轉化為電能，用以驅動車載空調、發動機啟動、照明燈用電設備，具有節能、環保、價格低廉、節省成本等優點。

2、本發明安裝位置設于機動車頭部、頂部、底部或尾部等部位，利用機動車在行駛過程中與空氣劇烈撞擊，形成局部高壓，從而驅動葉輪帶動發電機轉子高速旋轉產生大量的電能。

3、當本發明所述的車載風力發電機安裝于機動車頭部發動機散熱器前或尾部下方等部位時，不會影響機動車外部美觀，而且不會增加額外的氣動阻力。

4、本發明所述的車載風力發電機內轉子和外轉子可在單向軸承的作用下反方向相對旋轉，較之單純的轉子旋轉，定子固定，可以獲得更大的相對旋轉動能，從而產生更多的電能。

5、本發明所述的車載風力發電機流向葉輪輪罩的氣流，由于文丘里管的作用使流路變窄，流速增加、壓力下降，在這一負壓作用下渦輪旋轉后氣流便會受到拉拽，可提高葉輪轉速；流向風力發電機輪罩的氣流，被發電機輪罩進行濃縮，并集中吹向發電機外轉子槳葉的受風面，可提升槳葉轉速，從而提升發電效率。

附圖說明