[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于純電動(dòng)汽車的風(fēng)力發(fā)電裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410306071.4
• 申請(qǐng)日: 2014-07-01
• 公開（公告）號(hào): CN104061130B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江浩斌;李臣旭;李傲雪;馬世典
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): F03D9/11
• 分類號(hào): F03D9/11;F03D9/32;F03D3/04;F03D3/06;B60K16/00;B60L8/00
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種純電動(dòng)汽車能量回收裝置，特別涉及一種減小汽車行駛風(fēng)阻、回收能量以提高純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程的風(fēng)力發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

目前，隨著汽車保有量的不斷增加，能源危機(jī)越來越受到社會(huì)的關(guān)注。如何在不改變現(xiàn)有車體外形的情況下實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)汽車能量回收成為汽車制造業(yè)者和相關(guān)從業(yè)人員所亟待解決的技術(shù)難題。

動(dòng)力電池是純電動(dòng)汽車的唯一動(dòng)力源，電池組容量對(duì)電動(dòng)汽車的續(xù)航里程有至關(guān)重要的影響。風(fēng)阻在汽車行駛過程中是始終存在的，而且在汽車高速行駛時(shí)，風(fēng)阻對(duì)能源的消耗是最主要能耗之一，這對(duì)電動(dòng)汽車的續(xù)航里程產(chǎn)生較大影響。風(fēng)能是一種清潔能源，將風(fēng)力發(fā)電技術(shù)應(yīng)用在電動(dòng)汽車上，用汽車高速行駛時(shí)的阻力風(fēng)帶動(dòng)風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，通過合理設(shè)計(jì)減小風(fēng)阻的同時(shí)進(jìn)行部分能量回收，不僅能節(jié)省能源消耗，而且能夠提高電動(dòng)汽車的續(xù)航里程。如何實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)能的利用，人們進(jìn)行了各種嘗試。中國專利文獻(xiàn)資料公開的一種車用風(fēng)力發(fā)電裝置[申請(qǐng)?zhí)?201020649114.6 公開號(hào):CN 201941609 U]，其特點(diǎn)在于，在車頂安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)的殼體、風(fēng)扇和發(fā)電機(jī)，利用汽車行駛的迎面風(fēng)帶動(dòng)風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行發(fā)電，該設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)在于極大地增大了汽車的迎風(fēng)面積，增加了汽車的行駛阻力。同時(shí)車頂風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)噪聲會(huì)影響成員的乘坐舒適性；另一種風(fēng)能助力電動(dòng)汽車[申請(qǐng)?zhí)?201010500090.2 公開號(hào):CN 1O2442216 A]，其特點(diǎn)在于, C型風(fēng)輪位于車身前艙內(nèi), 車身前艙蓋上設(shè)有若干鰓狀出氣口。該設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)在于風(fēng)輪安放在前艙正中間的位置，占據(jù)了空調(diào)系統(tǒng)冷卻水箱的位置。前艙蓋上開出氣口，雨水很容易進(jìn)入前艙，帶來安全隱患。此外，汽車底盤開出風(fēng)口，影響高速行車穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種減小汽車行駛風(fēng)阻、回收能量以提高純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程風(fēng)力發(fā)電裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種應(yīng)用于純電動(dòng)汽車的風(fēng)力發(fā)電裝置，包括集風(fēng)罩、風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)和充電控制電路，所述集風(fēng)罩安裝在汽車前艙內(nèi)，所述集風(fēng)罩前端開有進(jìn)風(fēng)口，所述進(jìn)風(fēng)口的風(fēng)口一側(cè)設(shè)有若干導(dǎo)流板，所述集風(fēng)罩后端開有出風(fēng)口，所述出風(fēng)口后面連接氣流疏導(dǎo)管路，所述集風(fēng)罩內(nèi)安裝有所述風(fēng)輪；所述風(fēng)輪包括葉片和動(dòng)力軸，所述葉片通過連接條連接所述動(dòng)力軸，所述動(dòng)力軸通過彈性注銷聯(lián)軸器連接所述發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)通過導(dǎo)線連接所述充電控制電路。

本風(fēng)力發(fā)電裝置安裝在汽車前艙內(nèi)，這樣做的目的是一方面在充分利用汽車前艙空間的同時(shí)利用前艙蓋對(duì)裝置起到較好的保護(hù)作用，不需要改變現(xiàn)有汽車外形，不會(huì)額外增加汽車的迎風(fēng)面積，不會(huì)對(duì)汽車的使用造成不便；另一方面，本發(fā)明中集風(fēng)罩前端進(jìn)風(fēng)口的一側(cè)設(shè)有若干弧形的導(dǎo)風(fēng)板，主要用來收集空調(diào)系統(tǒng)水箱冷卻風(fēng)扇的風(fēng)，曲面的設(shè)計(jì)并設(shè)有弧形導(dǎo)流板能使風(fēng)更順暢的進(jìn)入集風(fēng)罩，避免風(fēng)垂直吹向集風(fēng)罩的內(nèi)殼?？紤]到純電動(dòng)汽車前艙內(nèi)存在其它部件的布局，集風(fēng)罩并非對(duì)稱設(shè)計(jì)，風(fēng)輪安裝在集風(fēng)罩的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口之間；本發(fā)明中所述出風(fēng)口在集風(fēng)罩的末端，出風(fēng)口主要起泄風(fēng)的作用，汽車高速行駛時(shí)，經(jīng)由進(jìn)氣格柵進(jìn)入高速風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)水箱冷卻風(fēng)扇的風(fēng)會(huì)在前艙內(nèi)形成較大的內(nèi)循環(huán)阻力，安裝此裝置可以將上述兩種阻力風(fēng)收集到集風(fēng)罩內(nèi)，驅(qū)動(dòng)風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)后的氣流經(jīng)此出風(fēng)口后面連接的氣流疏導(dǎo)管路從車尾排出，避免集風(fēng)罩內(nèi)形成氣阻的同時(shí)還能在一定程度上降低汽車前艙的內(nèi)循環(huán)阻力，降低用于克服風(fēng)阻的電能損耗。此外，氣流從車尾排出不會(huì)影響高速行車穩(wěn)定性。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述進(jìn)風(fēng)口做成向內(nèi)凹陷的曲面，且曲面向內(nèi)逐漸縮小，所述進(jìn)風(fēng)口安裝位置緊貼在空調(diào)系統(tǒng)冷卻風(fēng)扇之后，并包裹住進(jìn)氣格柵和冷卻風(fēng)扇。

進(jìn)一步，所述進(jìn)風(fēng)口的風(fēng)口一側(cè)沿水平方向設(shè)置九片弧形導(dǎo)流板,每片所述導(dǎo)流板的兩端與所述進(jìn)風(fēng)口的風(fēng)口一側(cè)上下內(nèi)壁固定在一起，相鄰兩片導(dǎo)流板之間具有間隔。

上述集風(fēng)罩裝置改進(jìn)的目的是可以最大限度的收集進(jìn)入進(jìn)氣格柵的高速風(fēng)以及空調(diào)系統(tǒng)水箱冷卻風(fēng)扇的風(fēng)，隨著集風(fēng)罩的逐漸縮小，風(fēng)進(jìn)入集風(fēng)罩后速度逐漸提高。上述兩種進(jìn)入集風(fēng)罩且經(jīng)加速的風(fēng)一并用來驅(qū)動(dòng)風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)，提高了風(fēng)能的利用率。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述風(fēng)輪沿圓周方向均勻布置五個(gè)葉片，每個(gè)葉片均由重量輕、強(qiáng)度高的碳纖維材料構(gòu)成；

進(jìn)一步，所述葉片的外形選用NACA6系列中NACA0018翼型結(jié)構(gòu)，所述葉片為中空設(shè)計(jì)，內(nèi)部填充支撐材料。