汽車風力發電機的製作方法
2023-05-26 12:12:26
專利名稱：汽車風力發電機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及發電設備，特別是一種置於汽車上的汽車風力發電機。
二背景技術：
目前市場上，汽車用發電機有交流和直流兩種，且全部是燃燒汽油或柴油發動機 帶動發電機而發出電能，供汽車用電設備使用，汽車使用過程中廢氣的大量排放已成為全 球環保關注的焦點。尤其是因為油價上漲，物流成本高，使我國冷鏈物流配送遠遠跟不上經 濟發展的需求，農產品物流環節浪費現象非常嚴重，損失率達25-30%，而發達國家控制在 5%。據統計，全國每年有3. 7噸蔬菜、水果在運送路上腐爛，這些農產品足可以供養2億人 的生活，農產品物流成本高，已嚴重製約著農村經濟和發展，如果能將果蔬類易腐食品的保 持期從一天延長到三天，就可減少50%的損失。汽車風力發電機一旦問世，可廣泛運用於冷 鏈物流流動中使用的冷藏汽車、鐵路冷藏車的用電設備以及其它車輛使用的車載空調、車 載冰櫃等用電設備，可徹底解決冷鏈物流因成本過高而存在的「惡意斷鏈」問題，大大節約 油料，降低了物流成本，實現了節能環保，因此，新的汽車風電發電研製勢在必行。
三
實用新型內容針對上述情況，本實用新型之目的就是提供一種汽車風力發電機，可有效解決利 用汽車運行中所產生的風力進行發電，以滿足汽車對電力的需要問題。本實用新型解決的技術方案是，包括外殼、電樞鐵芯、炭刷和整流器，電樞鐵芯裝 在外殼內的電樞軸(即轉子軸，以下同)上，電樞軸兩端水平裝在外殼左右兩端蓋上，電樞 鐵芯上裝有電樞線圈，電樞軸上裝有與電樞線圈相連的整流器，整流器同伸出外殼的炭刷 相摩擦接觸，外殼內壁上靠電樞線圈裝有激磁線圈，電樞軸伸出外殼的一端上經風輪離合 器裝有風輪，外殼外面有控制盒(控制器)，控制盒經導線(或電纜)分別同轉速傳感器、風 輪和點火開關相連，轉速傳感器的感應探頭伸入外殼內。本實用新型結構簡單，集風能與太陽能的利用於一體，有效解決了利用太陽和風 能綜合發電的問題，節能、環保，經濟和社會效益巨大。
四
圖1為本實用新型的剖面結構主視圖。圖2為本實用新型的風輪結構主視圖。圖3為本實用新型的側視圖。
五具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作詳細說明。由圖1-3所示，本實用新型包括外殼、電樞鐵芯、炭刷和整流器，電樞鐵芯8裝在外 殼9內的電樞軸(即轉子軸，以下同)1上，電樞軸1兩端水平裝在外殼9左右兩端蓋上，電樞鐵芯8上裝有電樞線圈4，電樞軸1上裝有與電樞線圈4相連的整流器2，整流器同伸出 外殼的炭刷3相摩擦接觸，外殼內壁上靠電樞線圈4裝有激磁線圈5，電樞軸1伸出外殼的 一端上經風輪離合器7裝有風輪6，外殼外面有控制盒(控制器)11，控制盒11經導線分別 同轉速傳感器13、風輪6和點火開關12相連，轉速傳感器13的感應探頭伸入外殼內。為了保證使用效果，所說的電樞軸1經軸承裝在外殼左右兩端蓋上；所說的控制盒1、轉速傳感器13可以與外殼固定在一起，構成整體結構，也可以是 單獨放置的分體結構；所說的風輪6為十字形對稱的螺旋葉片構成；所說的外殼9左右兩端蓋由固定螺栓10同外殼固定在一起；所說的控制盒為市售產品，其結構是，控制盒內安裝有8051單片機系統、風輪起 動器、功率放大器、發電機調節器等電子元件，8051單片機系統由8051單片機、8279鍵盤/ 顯示接口晶片、74LS373鎖存器等器件構成，外圍設備包括鍵盤陣列、電機輸出驅動系統、數 碼管輸出驅動系統，輸出系統有光隔和功率驅動器等組成。使用時，本實用新型固定在運輸車輛上，風輪正對車前方，如以冷藏運輸車為例， 固定在冷藏運輸車的頂部或通風的部位，該電機用電源線與運輸車(汽車)的蓄電池連接。由上述風輪的結構可以看出，該風輪不是普通的風扇，而是採用功率和流量比較 大，葉片呈螺旋槳狀的風輪，是一種在微風作用下就可快速轉動的風輪，由於汽車在運行 中，不斷產生風力，因此，只要汽車在向前運行時，風輪就會轉動，車速越快，風力越大，使風 輪運轉，從而帶動直流發電機的電樞(交流電機的轉子)旋轉，產生電能。本實用新型所產 生的電能，可與汽車蓄電池配合使用。在車輛停止，空氣流很小，風輪停止轉動時，發電機不工作或工作電壓較低，蓄電 池便向風輪、電機或其它用電設備供電，為防止車輛順風行駛時可能出現的風輪不轉動，可 在電機的另一端固定一個備用風輪。直流發電機，風輪在空氣流的作用下轉動，由於風輪直接固定在電機的電樞軸上， 風輪轉動帶動發電機電樞旋轉，在磁極有「殘磁」存在，電樞繞圈切割了磁力線，感應出較 弱的電流，這個電流通過激磁電路，增強了發電機增場，故而，電樞繞圈產生的電流逐漸增 大。空氣流越高，風輪帶輪電樞旋轉越快，電樞線圈產生的電流也就越大，如此反覆作用，發 電機便產生出強大的電流供給用電設備，電樞線圈所產生的電流除很少一部分供激磁用電 外，其餘大部分供用電設備和充入蓄電池，當達到一定電壓時，由調節器加以調節。交流發電機，風輪在空氣流的作用下轉動，由於風輪直接固定在電機的轉子軸上， 風輪轉動帶動發電機轉子旋轉，當發電機的轉子被風輪帶著轉動時，由於三級定子線圈 (電樞線圈)與磁力線有相對的切割運動，因此在三級線圈中產生了感應電勢(三相交流 電)，經過矽二極體整流器後(矽二級管具有單向導電性)，當發電機電壓高於蓄電池電壓 時，發電機就向蓄電池充電及用電設備供電；而當其電壓低於蓄電池時，二極體不導通，阻 止電流通過，起到斷流器的作用，因此交流發電機不需要斷流器裝置。此外，由於交流發電 機中，定子線圈具有一定的感抗，它對通過定子線圈的交流電起阻礙作用，並且風輪轉速升 高，感抗增大，自動限制了電流的增大，所以交流發電機也不需要節流器裝置，但是交流發 電機的電壓還是隨轉速的增高而升高的，所以為了得到恆定的電壓，仍需有節壓器，以調節 發電機的電壓。[0021]車輛行駛時，空氣流使風輪旋轉，由於風輪直接固定在電機的電樞軸上，風輪旋轉 直接帶動電機的電樞軸旋轉，風力轉化成電能。在車輛靜置狀態同時無風或風力很小情況 下，風輪停止轉動或轉動很慢時，發電機不工作或工作電壓較低，因控制盒的電源線與汽車 電瓶(蓄電池)連接，此時，控制盒即向風輪輸出電流，起動風輪，風輪帶動電機繼續工作。發電機運轉時，控制盒通過連接轉速感應器的信號線，隨時感知發電機的工作狀 態，並根據預先設定的程序，控制風輪跟電機隨時變化轉速，使電機始終處於最佳的工作狀 態。實施時，根據冷鏈運輸車及空調車輛的大小，用電設備的用電量多少，可採用多個 風力發電機(發電機組)與多個蓄電池(蓄電池組)連接，即在車輛的頂部安裝風力發電 機組，用發電機組來發電，與蓄電池組連接，將蓄電池組採用串連、並連或混連向用電設備 供電，可獨立於現有的燃油發電機之外建立供電系統，也可與現有的汽車燃油發電機配合 使用。這樣風力發電機發出的電能完全可以滿足大型冷藏運輸設備的用電，可廣泛運用於 冷鏈物流流動中使用的冷藏汽豐、鐵路冷藏車等用電設備，解決了冷鏈物流運輸中運輸裝 備的難題。
權利要求1.一種汽車風力發電機，包括外殼、電樞鐵芯、炭刷和整流器，其特徵在於，電樞鐵芯 (8)裝在外殼(9)內的電樞軸(1)上，電樞軸(1)兩端水平裝在外殼(9)左右兩端蓋上，電 樞鐵芯⑶上裝有電樞線圈(4)，電樞軸⑴上裝有與電樞線圈⑷相連的整流器(2)，整 流器同伸出外殼的炭刷(3)相摩擦接觸，外殼內壁上靠電樞線圈(4)裝有激磁線圈(5)，電 樞軸(1)伸出外殼的一端上經風輪離合器(7)裝有風輪(6)，外殼外面有控制盒(11)，控制 盒(11)經導線分別同轉速傳感器(13)、風輪(6)和點火開關(12)相連，轉速傳感器(13) 的感應探頭伸入外殼內。
2.根據權利要求1所述的汽車風力發電機，其特徵在於，所說的風輪(6)為十字形對稱 的螺旋葉片構成。
3.根據權利要求1所述的汽車風力發電機，其特徵在於，所說的外殼(9)左右兩端蓋由 固定螺栓(10)同外殼固定在一起。
專利摘要本實用新型涉及汽車風力發電機，可有效解決利用汽車運行中所產生的風力進行發電，以滿足汽車對電力的需要問題，其解決的技術方案是，電樞鐵芯裝在外殼內的電樞軸上，電樞軸兩端水平裝在外殼左右兩端蓋上，電樞鐵芯上裝有電樞線圈，電樞軸上裝有與電樞線圈相連的整流器，整流器同伸出外殼的炭刷相摩擦接觸，外殼內壁上靠電樞線圈裝有激磁線圈，電樞軸伸出外殼的一端上經風輪離合器裝有風輪，外殼外面有控制盒，控制盒經導線分別同轉速傳感器、風輪和點火開關相連，轉速傳感器的感應探頭伸入外殼內，本實用新型結構簡單，集風能與太陽能的利用於一體，有效解決了利用太陽和風能綜合發電的問題，節能、環保，經濟和社會效益巨大。
文檔編號F03D9/00GK201786563SQ20102028699
公開日2011年4月6日 申請日期2010年8月10日 優先權日2010年8月10日
發明者王全軍 申請人:王全軍