| 权 利 要 求 书 1、 一种车载式涵道风力发电机， 包括： 汽车，具有车体（21)、安装在车体（21)上的蓄电池（23)、和由蓄电池（23) 提供电能的汽车驱动系统的电动装置 （25); 涵道风力发电装置， 安装在车体（21)上， 与蓄电池 （23) 电连接， 随汽车 的快速行驶产生合流风进行风力发电， 并将电能储存在蓄电池 （23) 内。 2、 如权利要求 1所述的车载式涵道风力发电机， 其特征在于， 所述涵道风力发 电装置包括： 涵道 （2)， 通过机座 （1) 固定在车体 （21) 上， 其延伸方向与汽车的行驶 方向相同； 风轮装置， 安装在涵道 （2) 内， 具有风轮轴 （9) 和安装在风轮轴 （9) 一 端的风轮 （3); 发电机 （14)， 固定在机座 （1) 上， 与风轮轴 （9) 另一端相连， 以便在风 轮装置的驱动下发电， 并与所述蓄电池（23) 电连接， 以便将电能储存在所述蓄 电池 （23) 内。 3、 如权利要求 2所述的车载式涵道风力发电机， 其特征在于， 所述风轮装置还 包括： 风轮轴支架 （6、 8)， 其两端分别与所述涵道（2) 固定相连， 其中部设有 轴承箱 （5、 7)； 所述风轮轴 （9) 穿过轴承箱 （5、 7) 与所述发电机 （14) 相连。 4、 一种车载式风力发电机， 包括： 汽车，具有车体（21)、安装在车体（21)上的蓄电池（23)、和由蓄电池（23) 提供电能的汽车驱动系统的电动装置 （25); 风力发电装置， 安装在车体（21)上， 与蓄电池 （23) 电连接， 随汽车的快 速行驶进行风力发电并将电能储存在蓄电池 （23) 内。 5、 如权利要求 4所述的车载式风力发电机， 其特征在于， 所述风力发电装置包 括： 发电机 （14)， 通过机座 （1) 固定在车体 （21) 上， 并与所述蓄电池 （23) 电连接， 以便将发电机 （14) 产生的电能储存在所述蓄电池 （23) 内； 风轮装置， 具有风轮轴 （9)， 风轮轴 （9) 的一端安装有风轮 （3)， 另一端 与发电机 （14) 相连， 以便带动发电机 （14) 进行发电。 6、 如权利要求 2或 5所述的车载式涵道风力发电机或车载式风力发电机， 其特 征在于， 所述发电机为双转子发电机 （14A); 所述风轮轴 （9) 包括分别与所述双转子发电机 （14A) 相连的第一风轮轴 (9a) 和第二风轮轴 （9b)， 所述第二风轮轴 （9b) 为空心轴并通过轴承套装在 第一风轮轴 （9a) 上； 所述风轮 （3 ) 包括分别安装在第一风轮轴 （9a) 和第二风轮轴 （9b) 上的 第一组风轮 （3a) 和第二组风轮 （3b)。 7、 如权利要求 1或 4所述的车载式涵道风力发电机或车载式风力发电机， 其特 征在于， 所述驱动系统还包括： 一对驱动轮（30)， 安装在车体（21 )底部， 并通过驱动轴（28)彼此连接 ； 减速箱 （29)， 安装在驱动轴 （28) 上； 所述电动装置 （25 ) 为单个电动机， 通过变压器 （24) 与所述蓄电池 （23 ) 电连接， 所述电动机的电动机输出轴 （27) 与减速箱（29)相连， 以便通过减速 箱 （29) 带动驱动轴 （28) 转动， 从而带动驱动轮 （30) 转动。 8、 如权利要求 1或 4所述的车载式涵道风力发电机或车载式风力发电机， 其特 征在于，所述电动装置（25 )为单个电动机，通过变压器（24)与所述蓄电池（23 ) 电连接； 所述驱动系统还包括： 一对驱动轮（30)， 安装在车体（21 )底部， 并通过驱动轴 （28)彼此连接； 减速箱 （29)， 安装在驱动轴 （28) 上； 发动机 （31 )， 安装在车体 （21 ) 上； 动力分配装置 （33 )， 分别与所述电动机的电动机输出轴 （27) 以及发动机 (31 ) 的发动机输出轴 （32) 相连， 并通过传动轴 （34) 与减速箱 （29) 相连， 以便将所述电动机或发动机 （31 ) 的动力传递给减速箱 （29)。 9、 如权利要求 2所述的车载式涵道风力发电机， 其特征在于， 所述的涵道 （2) 可以是扩压式涵道， 或是集风式涵道， 或是集风扩压式涵道， 或直筒式涵道； 所 述的涵道 （2) 的内侧扩压段的截面积的形状像一个翼型， 以便风流过扩压段时 产生升力。 10、如权利要求 1或 4所述的车载式涵道风力发电机或车载式风力发电机， 其特 征在于， 所述的汽车可以是轿车、 货车、 箱式货车、 面包车、 大客车、 越野车、 高铁列车、 火车、 水翼艇、 飞车、 或是其它高速直线运动装置。 11、如权利要求 1或 4所述的车载式涵道风力发电机或车载式风力发电机， 其特 征在于， 所述电动装置（25 )包括前后分布的两对电动机（25a、 25b、 25c、 25d), 分别通过变压器 （24) 与所述蓄电池 （23 ) 相连； 前方一对电动机 （25a、 25b ) 通过前轴过桥（35 )彼此相连， 后方一对电动机（25c、 25d)通过后轴过桥（36) 彼此相连； 所述驱动系统还包括： 一对驱动轮 （30)， 分别安装在前方一对电动机 （25a、 25b ) 的两端， 并分 别与前方一对电动机 （25a、 25b) 的输出轴相连； 一对后轮（20)， 分别安装在后方一对电动机（25c 、 25d) 的两端， 并分别 与后方一对电动机 （25c 、 25d) 的输出轴相连。 12、如权利要求 1或 4所述的车载式涵道风力发电机或车载式风力发电机， 其特 征在于， 所述电动装置 （25 ) 包括前后分布的一对电动机 （25e、 250 , 分别通 过变压器 （24) 与所述蓄电池 （23 ) 相连； 所述驱动系统还包括： 一对驱动轮（30)， 分别安装在前方电动机（25e) 的两端， 并分别通过驱动 轴 （28 ) 与前方电动机 （25e) 的两端相连； 一对后轮（20)，分别安装在后方电动机（250的两端，并分别通过后轴（19a) 与后方电动机 （250 的两端相连。 |
本发明涉及风力发电领域，尤其是涉及一种将 风力发电机安装在各种汽车或 火车上， 利用汽车或火车的高速运动， 产生合流风推动风轮旋转的涵道式风力发 电机。
背景技术
目前， 世界各国为了实现节能减排的目标大力发展电 动汽车， 而电动汽车的 电能来自于电池充电站，这与汽车到加油站加 油是一个道理，我国的电力有 70% 多是来自于煤电， 虽然电动汽车比燃油汽车节能环保， 但提供电力的源头煤电还 需排放大量的二氧化碳和二氧化硫及其他有害 气体， 仍然会对环境造成影响， 并 且煤的大量使用也不利于节约煤矿资源。因此 人们急需研究出一种既能为电动汽 车提供电力， 又能减少对环境造成的污染的绿色电能。
发明内容
本发明的目的就是针对上述现有技术的问题， 为电动汽车提供一种绿色电 能， 即车载式涵道风力发电机， 将涵道风力发电装置安装在各种行驶的汽车或 火 车上， 利用汽车或火车前进时快速行驶产生合流风， 利用空气动力推动风轮旋转 进行发电， 发电机产生的电能储存在电动汽车上的蓄电池 内， 减少电动汽车到充 电站充电的次数， 从而达到节省煤电能源的目的。
为实现本发明的目的一方面提供以下技术方案 ：
一种车载式涵道风力发电机， 包括： 汽车， 具有车体、 安装在车体上的蓄电 池、和由蓄电池提供电能的汽车驱动系统的电 动装置； 涵道风力发电装置， 安装 在车体上， 与蓄电池电连接， 随汽车的快速行驶产生合流风进行风力发电， 并将 电能储存在蓄电池内。
其中， 涵道风力发电装置包括： 涵道， 通过机座固定在车体上， 其延伸方向 与汽车的行驶方向相同； 风轮装置， 安装在涵道内， 具有风轮轴和安装在风轮轴 一端的风轮； 发电机， 固定在机座上， 与风轮轴另一端相连， 以便在风轮装置的 驱动下发电， 并与所述蓄电池电连接， 以便将电能储存在所述蓄电池内。
特别是， 风轮装置还包括： 风轮轴支架， 其两端分别与涵道固定相连， 其中 部设有轴承箱； 所述风轮轴穿过轴承箱与所述发电机相连。
一种车载式风力发电机，包括:汽车，具有车 、安装在车体上的蓄电池 (23 )、 和由蓄电池提供电能的汽车驱动系统的电动装 置；
风力发电装置， 安装在车体上， 与蓄电池电连接， 随汽车的快速行驶进行风 力发电并将电能储存在蓄电池内。
其中， 风力发电装置包括： 发电机， 通过机座固定在车体上， 并与所述蓄电 池电连接， 以便将发电机产生的电能储存在所述蓄电池内 ； 风轮装置， 具有风轮 轴，风轮轴的一端安装有风轮，另一端与发电 机相连， 以便带动发电机进行发电。
特别是， 发电机为双转子发电机； 所述风轮轴包括分别与所述双转子发电机 相连的第一风轮轴和第二风轮轴，所述第二风 轮轴为空心轴并通过轴承套装在第 一风轮轴上； 所述风轮包括分别安装在第一风轮轴和第二风 轮轴上的第一组风 轮和第二组风轮。
特别是， 驱动系统还包括： 一对驱动轮， 安装在车体底部， 并通过驱动轴彼 此连接 ； 减速箱， 安装在驱动轴上； 所述电动装置为单个电动机， 通过变压器 与所述蓄电池电连接， 所述电动机的电动机输出轴与减速箱相连， 以便通过减速 箱带动驱动轴转动， 从而带动驱动轮转动。
其中， 电动装置为单个电动机， 通过变压器与所述蓄电池电连接； 所述驱动 系统还包括： 一对驱动轮， 安装在车体底部， 并通过驱动轴彼此连接 ； 减速箱， 安装在驱动轴上； 发动机， 安装在车体上； 动力分配装置， 分别与所述电动机的 电动机输出轴以及发动机的发动机输出轴相连 ， 并通过传动轴与减速箱相连， 以 便将所述电动机或发动机的动力传递给减速箱 。
涵道可以是扩压式涵道， 或是集风式涵道， 或是集风扩压式涵道， 或直筒式 涵道； 所述的涵道的内侧扩压段的截面积的形状像一 个翼型， 以便风流过扩压段 时产生升力。
汽车可以是轿车、 货车、 箱式货车、 面包车、 大客车、 越野车、 高铁列车、 火车、 水翼艇、 飞车、 或是其它高速直线运动装置。
其中， 电动装置包括前后分布的两对电动机， 分别通过变压器与所述蓄电池 相连； 前方一对电动机通过前轴过桥彼此相连， 后方一对电动机通过后轴过桥彼 此相连；所述驱动系统还包括：一对驱动轮， 分别安装在前方一对电动机的两端， 并分别与前方一对电动机的输出轴相连； 一对后轮， 分别安装在后方一对电动机 的两端， 并分别与后方一对电动机的输出轴相连。
其中， 电动装置包括前后分布的一对电动机， 分别通过变压器与所述蓄电池 相连； 所述驱动系统还包括： 一对驱动轮， 分别安装在前方电动机的两端， 并 分别通过驱动轴与前方电动机的两端相连； 一对后轮， 分别安装在后方电动机的 两端， 并分别通过后轴与后方电动机的两端相连。
本发明的有益效果体现在以下方面：
1、 车载式涵道风力发电机将风轮置于各种高速运 动的汽车、 火车、 高速列 车、水翼艇上的涵道内， 涵道的设置改变了风轮下游的滑流状态， 增大了滑流面 积， 减少了滑流速度和滑流动能损失， 从而较多地将风轮桨盘后面的动能转化为 压力能。
2、 涵道壁面改善了风轮叶尖区域的绕流特征， 减少了叶尖损失。
3、 涵道入口前缘形成较大的负压区， 产生了附加拉力。
4、 在汽车的作用下， 可以使风速和风能质量大大提高， 风轮的直径可以大 大地缩小， 风轮的转速高， 可以省去笨重而又昂贵、 且故障率高的齿轮箱， 风轮 可以直接带动直驱式同步发电机， 可以大大地降低成本， 减少故障、 减轻重量。 附图说明
图 1为本发明车载式涵道风力发电机的整体结构 意图；
图 2为本发明涵道风力发电装置与电动汽车的连 示意图；
图 2A为本发明涵道风力发电装置为每个车轮单独 备一个驱动电机的电动 汽车连接示意图；
图 2B 为本发明涵道风力发电装置配备两个驱动电机 的电动汽车连接示意 图；
图 3为本发明涵道风力发电装置与混合电动汽车 连接示意图；
图 4为本发明的涵道风力发电装置的结构示意图
图 5为本发明的涵道风力发电装置多组风轮共轴 转式安装的结构示意图； 图 6为本发明的车载式风力发电机的风力发电装 结构示意图；
图 7为本发明的扩压式涵道示意图；
图 8为本发明的集风式涵道示意图； 图 9为本发明的集风一扩压式涵道示意图；
图 10为本发明的直筒式涵道示意图；
图 11为本发明的车载式涵道风力发电机安装在轿 上的示意图； 图 12为本发明的车载式涵道风力发电机安装在越 车上的示意图； 图 13为本发明的车载式涵道风力发电机安装在面 车上的示意图； 图 14为本发明的车载式涵道风力发电机安装在客 上的示意图； 图 15为本发明的车载式涵道风力发电机安装在箱 货车上的示意图； 图 16为本发明的车载式涵道风力发电机安装在货 上的示意图； 图 17为本发明的车载式涵道风力发电机安装在高 轨道列车上的示意图； 图 18为本发明的车载式涵道风力发电机安装在火 上的示意图。
附图标记说明： 1、 机座； 2、 涵道； 3、 风轮； 3a、 第一组风轮； 3b、 第二 组风轮； 5、 轴承箱； 6、 风轮轴支架； 7、 轴承箱； 8、 风轮轴支架； 9、 风轮轴； 9a、 第一风轮轴； 9b、 第二风轮轴； 10、 联轴器； 11、 刹车总成； 12、 发电机轴； 13、 接线座； 14、 发电机； 14A、 双转子发电机； 15、 轴承； 17、 轴承； 18、 电缆线； 19、 后轴、 19a后轴； 20、 后轮； 21、 汽车体； 22、 电缆线； 23、 蓄电 池； 24、 变压器； 25、 电动装置： 25a、 25b、 25c、 25d、 25e、 25f、 电动机； 26、 电缆线； 27、 电动机输出轴； 28、 驱动轴； 29、 减速箱； 30、 驱动轮； 31、 发动 机； 32、 发动机输出轴； 33、 动力分配装置； 34、 传动轴。 35、 前轴过桥； 36、 后轴过桥。
具体实施形式
实施例一
如图 1本发明的车载式涵道风力发电机的整体结构 意图所示，本发明的车 载式涵道风力发电机包括： 汽车， 具有车体 21， 车体底部安装有一对驱动轮 30 和一对后轮 20， 车体顶部安装有涵道风力发电装置， 以便涵道风力发电装置随 汽车的快速行驶产生合流风进行风力发电。
如图 2本发明的车载式涵道风力发电机的整体结构 视示意图所示，图中所 示的汽车为电动汽车， 一对后轮 20安装在车体 21的底部， 并通过后轴 19彼此 相连， 一对驱动轮 30通过驱动轴 28彼此相连， 减速箱 29安装在驱动轴 28上， 车体 21的底部安装有电动机 25， 电动机 25的电动机输出轴 27与减速箱 29相 连， 以便通过减速箱 29将电动机 25的动力传递给驱动轴 28， 从而通过驱动轴 28带动驱动轮 30转动， 实现汽车的行驶。
车体 21的底部还安装有变压器 24和蓄电池 23， 电动机 25通过电缆线 26 与变压器 24相连， 而变压器 24又通过电缆线 22与蓄电池 23相连， 从而实现蓄 电池 23为电动机 25供电。 蓄电池 23又通过电缆线 18与车体 21顶部的涵道风 力发电装置相连， 以便涵道风力发电装置将产生的电能储存在蓄 电池 23内。
如图 2A本发明的车载式涵道风力发电机为每个车轮 独配备一个驱动电机 的电动汽车连接示意图： 图中所示的电动汽车前后分布有两对电动机 25a、 25b、 25c、 25d， 分别通过电缆线与变压器 24连接， 变压器 24通过电缆线 22与蓄电 池 23相连； 前方一对电动机 25a、 25b通过前轴过桥 35彼此相连， 后方一对电 动机 25c、 25d通过后轴过桥 36彼此相连； 一对驱动轮 30， 分别安装在前方一 对电动机 25a、 25b的两端， 并分别与前方一对电动机 25a、 25b的输出轴相连； 一对后轮 20， 分别安装在后方一对电动机 25c 、 25d的两端， 并分别与后方一 对电动机 25c 、 25d的输出轴相连。 两对电动机 25a、 25b、 25c、 25d分别为每 个车轮单独提供动力， 从而带动四轮转动。
如图 2B本发明的车载式涵道风力发电机配备两个驱 电机的电动汽车连接 示意图： 图中所示的电动汽车包括有前后分布的一对电 动机 25e、 25f， 分别通过 变压器 24与蓄电池 23相连； 一对驱动轮 30， 分别安装在前方电动机 25e的两 端， 并分别通过驱动轴 28与前方电动机 25e的两端相连； 一对后轮 20， 分别安 装在后方电动机 25f的两端，并分别通过后轴 19a与后方电动机 25f的两端相连。 电动机 25e、 25f分别带动驱动轴 28和后轴 19a转动， 从而带动驱动轮 30和后 轮 20转动。
本发明中采用的汽车也可以为混合电动汽车， 如图 3所示， 一对驱动轮 30 通过驱动轴 28彼此相连， 减速箱 29安装在驱动轴 28上， 车体 21的底部安装有 电动机 25、发动机 31和动力分配装置 33， 动力分配装置 33分别与电动机 25的 电动机输出轴 27以及发动机 31的发动机输出轴 32相连，并通过传动轴 34与减 速箱 29相连， 以便将电动机 25或发动机 31的动力传递给减速箱 29， 并通过减 速箱 29将动力传递给驱动轴 28， 从而通过驱动轴 28带动驱动轮 30转动， 实现 汽车的行驶。 车体 21的底部还安装有变压器 24和蓄电池 23， 电动机 25通过电缆线 26 与变压器 24相连， 而变压器 24又通过电缆线 22与蓄电池 23相连， 从而使得蓄 电池 23为电动机 25供电。 蓄电池 23又通过电缆线 18与车体 21顶部的涵道风 力发电装置相连， 以便涵道风力发电装置将产生的电能储存在蓄 电池 23内。
下面结合附图 4、 5、 6详细描述本发明的涵道风力发电装置的结构
如图 4所示， 涵道风力发电装置通过机座 1固定安装在车体 21的顶部， 也 可安装在车体 21的其它位置。 机座 1上固定有涵道 2， 涵道 2的延伸方向与汽 车的行驶方向相同， 以便汽车在行驶时产生的风能够顺着涵道进入 涵道 2内， 并 推动风轮 3转动。涵道 2的内侧扩压段的截面积的形状像一个翼型， 风能流过扩 压段时就会产生升力。 机座 1上还固定有发电机 14， 发电机 14上安装有接线座 13， 电缆线 18的一端连接在接线座 13， 另一端与蓄电池 23相连， 如图 2、 3所 示。 发电机 14的发电机轴 12上安装有刹车总成 11， 输出轴 12通过联轴器 10 与风轮轴 9的一端相连， 风轮轴 9的另一端延伸至涵道 2内， 并安装有风轮 3， 可以只安装一组风轮 3， 还可以安装多组风轮， 如图 4所示的第一组风轮 3a和 第二组风轮 3b， 多组风轮 3a、 3b—起串联安装在风轮轴 9上， 并随风轮轴 9的 转动一起转动， 多组风轮 3a、 3b的这种安装方式称为串列式。
再如图 4所示， 风轮轴 9上还可以安装风轮轴支架， 图 4中所示的风轮轴支 架为两组并列的风轮轴支架 6、 8， 其两端分别与涵道 2固定相连， 其中部分别 设有轴承箱 5、 7， 风轮轴 9穿过轴承箱 5、 7， 使得风轮轴 9可以在两风轮轴支 架 6、 8上转动。
本发明的涵道风力发电装置多组风轮的安装方 式也可以为共轴反转式，如图 5所示。 第一风轮轴 9a延伸至涵道 2内的一端上安装有第一组风轮 3a ; 第二风 轮轴 9b通过两个轴承 15、 17套装在风轮轴 9a外， 第二风轮轴 9b延伸至涵道 2 内的一端上安装有第二组风轮 3b， 第一风轮轴 9a和第二风轮轴 9b的另一端分 别与发电机相连， 此时的发电机为双转子发电机 14A。
本发明的涵道风力发电装置多组风轮的安装方 式还可以为并列式，即在车体 21 的顶部安装多个涵道风力发电装置， 使得多个涵道风力发电装置并列布置， 也就使得多组风轮之间并列布置。
本发明中的涵道 2可以是扩压式涵道 （如图 7所示）， 或集风式涵道 （如图 8所示）， 或集风一扩压式涵道 （如图 9所示）， 或直筒式涵道 （如图 10所示）。 本发明中的汽车可以是轿车（如图 11所示）、 越野车（如图 12所示）、 面包 车（如图 13所示）、 客车（如图 14所示）、 厢式货车（如图 15所示）、 货车（如 图 16所示）、 高铁列车 （如图 17所示）、 火车 （如图 18所示）、 水翼艇、 飞车， 或是其它高速直线运动装置。
实施例二
本实施例中的风力发电机为车载式风力发电机 ，即在实施例一中的车载式涵 道风力发电机的基础上除去涵道 2， 使得风轮裸露在外。
本实施例中的车载式风力发电机包括： 汽车， 具有 21 ; 和安装在车体 21上 的风力发电装置。汽车的结构与实施例一中汽 车的结构相同； 如图 6所示， 风力 发电装置包括： 发电机 14A， 通过机座 1固定在车体 21上， 并通过电缆线 18与 蓄电池 23连接， 以便将发电机 14A产生的电能储存在蓄电池 23 内； 第一风轮 轴 9a延伸至涵道 2内的一端上安装有第一组风轮 3a; 第二风轮轴 9b通过两个 轴承 15、 17套装在风轮轴 9a外， 第二风轮轴 9b延伸至涵道 2内的一端上安装 有第二组风轮 3b， 第一风轮轴 9a和第二风轮轴 9b的另一端分别与发电机相连， 此时的发电机为双转子发电机 14A。 多组风轮 3a、 3b的这种安装方式为共轴反 转式。
多组风轮 3a、 3b的安装方式可以为如实施例 1所述的串列式或并列式。 本实施例的其它结构与实施例一相同， 在此不再重述。
尽管上文对本发明作了详细说明， 但本发明不限于此， 本技术领域的技术人 员可以根据本发明的原理进行修改， 因此， 凡按照本发明的原理进行的各种修改 都应当理解为落入本发明的保护范围。
Next Patent: ANTENNA FOR BODY NEAR-FIELD