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1、(10)申请公布号 CN 103042935 A(43)申请公布日 2013.04.17CN103042935A*CN103042935A*(21)申请号 201110314000.5(22)申请日 2011.10.17B60L 8/00(2006.01)B60K 16/00(2006.01)F03D 9/00(2006.01)F03D 3/00(2006.01)F03D 3/04(2006.01)(71)申请人平顶山市中嘉能源科技有限公司地址 467000 河南省平顶山市新华区建设路西段天惠车贸修配城院内东二楼910号(72)发明人王帅民 贺金旺 赵海见(74)专利代理机构洛阳公信知识产权事。
2、务所(普通合伙) 41120代理人孙笑飞(54) 发明名称一种带有风力电量补充装置的电动汽车(57) 摘要一种带有风力电量补充装置的电动汽车，包括车架，在车架的前端对称设有两个固定轴，两个固定轴之间水平设有风轮发电机组，风轮发电机组通过两个固定轴悬挂在车架的前端，风轮发电机组由叶轮和发电机构成，发电机的转子与叶轮连接，发电机的线圈绕组输出通过发电控制器与储电系统连接，储电系统通过驱动控制器与驱动电机连接，叶轮的底面与地平面的距离为20-40，在叶轮的上方设有挡风板，挡风板的下沿不低于叶轮的中轴线。能够在行驶过程中将风力转换为电能，给汽车补充电量，减缓汽车电量消耗，提供续航能力；该结构有效降低汽。
3、车行驶中的风阻，减少能量损耗，提高风电转换效率。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书3页 附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页1/1页21.一种带有风力电量补充装置的电动汽车，包括车架（7），在车架（7）的前端对称设有两个固定轴（8），其特征在于：两个固定轴（8）之间水平设有风轮发电机组，风轮发电机组通过两个固定轴（8）悬挂在车架的前端，风轮发电机组由叶轮（1）和发电机（2）构成，发电机（2）的转子（201）与叶轮（1）连接，发电机（2）的线圈绕组通过发电控制器（3）与储电系统（4）连接，储电系统（4）通过驱动。
4、控制器（9）与驱动电机（5）连接，叶轮（1）的底面与地平面的距离为20-40，在叶轮（1）的上方设有挡风板（6），挡风板（6）的下沿不低于叶轮（1）的中轴线。2.如权利要求1所述的一种带有风力电量补充装置的电动汽车，其特征在于：所述的叶轮（1）包括轮轴（101）和叶片（102），叶片（102）以轮轴（101）为中心呈圆周分布，所述的叶片（102）为瓦形结构，叶片（102）的四条侧边中两条侧边为直线边，另外两条侧边为圆弧形，叶片（102）的直线边与轮轴（101）平行。3.如权利要求2所述的一种带有风力电量补充装置的电动汽车，其特征在于：所述的叶片（102）圆弧形侧边靠近轮轴（101）的一端与相邻。
5、风叶的瓦形圆弧面相切；在叶片（102）圆弧形边另一端的端点处，该圆弧形边的切线与该端点绕轮轴（101）旋转形成的圆形轨迹的切线重合。4.如权利要求2或3所述的一种带有风力电量补充装置的电动汽车，其特征在于：所述的叶片（102）设置在两个圆形的隔板（103）之间，叶片（102）的圆弧形侧边与隔板（103）连接，且圆弧形侧边的一端与隔板（103）的圆周相接。5.如权利要求1所述的一种带有风力电量补充装置的电动汽车，其特征在于：所述的发电机（2），其转子（201）设置在叶轮（1）一端的端面上，定子（202）设置在与转子（201）相对的固定轴（8）上。6.如权利要求4所述的一种带有风力电量补充装置的电。
6、动汽车，其特征在于：所述的挡风板（6），其下缘的水平高度比叶轮的中轴线高38cm。7.如权利要求1所述的一种带有风力电量补充装置的电动汽车，其特征在于：所述的叶轮（1）的一端设有飞轮（104）。权 利 要 求 书CN 103042935 A1/3页3一种带有风力电量补充装置的电动汽车技术领域0001 本发明涉及一种电动汽车，具体地说是一种带有风力电量补充装置的电动汽车。背景技术0002 在目前的节能减排倡导下，电动汽车由于其无污染、资源消耗低的优点逐步受到人们的关注。电动汽车技术开始快速发展，但是仍然存在许多问题，其中，电动汽车行驶里程短、续航能力不高是制约电动汽车推广使用的主要问题。虽然也提。
7、出了很多解决该问题的方案，但都存在缺陷，无法付诸于实际。利用汽车行驶中产生的风力发电，然后回馈给汽车蓄电池是一种比较理想的方法。风力作为一种清洁的可再生资源，如果能够有效的利用，则可以有效降低电动汽车的电量消耗速度，提高最大行程。0003 风力发电设备中的叶轮是接受风能的最主要部件，也是风力发电设备中最基础和最关键的部件。其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证机组正常稳定运行的决定因素。由于汽车本身的限制，现有的风力发电设备由于风阻大、安装不便等问题无法适用于电动汽车。因此，设计一种适于使用的带有风力电量补充装置的电动汽车势在必行。发明内容0004 本发明所要解决的技术问题是提供一种带有风。
8、力电量补充装置的电动汽车，能够在行驶过程中将风力转换为电能，给汽车补充电量，提供续航能力。0005 本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种带有风力电量补充装置的电动汽车，包括车架，在车架的前端对称设有两个固定轴，两个固定轴之间水平设有风轮发电机组，风轮发电机组通过两个固定轴悬挂在车架的前端，风轮发电机组由叶轮和发电机构成，发电机的转子与叶轮连接，发电机的线圈绕组通过发电控制器与储电系统连接，储电系统通过驱动控制器与驱动电机连接，叶轮的底面与地平面的距离为20-40，在叶轮的上方设有挡风板，挡风板的下沿不低于叶轮的中轴线。0006 所述的叶轮包括轮轴和叶片，叶片以轮轴为中心呈圆周分布，。
9、所述的叶片为瓦形结构，叶片的四条侧边中两条侧边为直线边，另外两条侧边为圆弧形，叶片的直线边与轮轴平行。0007 所述的叶片圆弧形侧边靠近轮轴的一端与相邻风叶的瓦形圆弧面相切；在叶片圆弧形边另一端的端点处，该圆弧形边的切线与该端点绕轮轴旋转形成的圆形轨迹的切线重合。0008 所述的叶片设置在两个圆形的隔板之间，叶片的圆弧形侧边与隔板连接，且圆弧形侧边的一端与隔板的圆周相接。0009 所述的发电机，其转子设置在叶轮一端的端面上，定子设置在与转子相对的固定轴上。0010 所述的挡风板，其下缘的水平高度比叶轮的中轴线高38cm。0011 所述的叶轮的一端设有飞轮。说 明 书CN 103042935 A。
10、2/3页40012 本发明的有益效果是：能够在行驶过程中将风力转换为电能，给汽车补充电量，减缓汽车电量消耗，提供续航能力。风轮发电机组通过两个固定轴悬挂在车架的前端，便于安装。挡风板的设置在不降低叶轮下部叶片受力的同时，有效阻挡了气流对叶轮上部的叶片的冲击，减少了叶轮转动的阻力。叶轮底端与地面之间为气流通道，合适的距离可以保证气流对叶轮的推力最大化。叶轮的结构设计使其具有独特的迎风面，能够最大限度的接受风力，即使是微弱的风也能带动叶轮旋转，该结构有效降低汽车行驶中的风阻，减少能量损耗，提高风电转换效率。叶片设置在间隔的隔板之间，形成模块化设计，可以根据需要设置隔板和叶片的数量，以适应不同功率的。
11、发电要求。附图说明0013 图1是本发明的结构示意图；图2是本发明叶轮的结构示意图；图3是本发明叶片的设置方式示意图。0014 图中标记：1、叶轮、101、轮轴，102、叶片，103、隔板，104、飞轮，2、发电机，201、转子，202、定子，3、发电控制器，4、储电系统，5、驱动电机，6、挡风板，7、车架，8、固定轴，9、驱动控制器。具体实施方式0015 结合附图具体说明本发明的实施方式，一种带有风力电量补充装置的电动汽车，包括车架7，在车架7的前端对称设有两个固定轴8，两个固定轴8之间水平设有风轮发电机组，固定轴7与风轮发电机组之间设有轴承，风轮发电机组通过两个固定轴8悬挂在车架的前端。风。
12、轮发电机组由叶轮1和发电机2构成，发电机2的转子201与叶轮1连接，发电机2的线圈绕组输出通过发电控制器3与储电系统4连接，储电系统4通过驱动控制器9与驱动电机5连接。发电控制器3用于控制发电机2电力输出，使其与储电系统4所要求的标准充电范围相一致。驱动控制器9用于控制储电系统4与驱动电机5之间供电线路的通断、驱动电机5的调速、正、反转及电路安全保护。以关闭或启动驱动电机5。储电系统4包括储能无触点电子开关模块、分流器模块、汇流器模块、动力电池组和超级电容组。发电控制器3的输出端通过储能无触点电子开关模块、分流器模块分别与动力电池组和超级电容组电联接，动力电池组和超级电容组供电输出分别通过汇流。
13、模块联接到驱动控制。超级电容组具有充放电速度快、效率高的特点，主要在汽车瞬时耗电量大时通过汇流器模块一并给驱动控制器供给电量，使动力电池组电量输出有所节减。如果单纯对于储电和供电的功能而言，储电系统4也可以仅有蓄电池组构成。在汽车行驶过程中，气流推动叶轮1旋转，叶轮带动发电机2的转子201转动，发电机2的线圈绕组切割磁力线产生电流，并经过发电控制器3将电流输送至储电系统4，给储电系统4补充电量。储电系统4作为汽车的供电单元给驱动电机5供电，以驱动汽车行驶。叶轮1的底面与地平面的距离为20-40，在叶轮1的上方设有挡风板6，挡风板6的下沿不低于叶轮1的中轴线。0016 所述的叶轮1包括轮轴101。
14、和叶片102，叶片102以轮轴101为中心呈圆周分布，所述的叶片102为瓦形结构，在叶片102的四条侧边中两条侧边为直线边，另外两条侧边为圆弧形。叶片102的直线边与轮轴101平行，叶片102的瓦形的圆弧面也与轮轴101平行。说 明 书CN 103042935 A3/3页5叶片102圆弧形侧边靠近轮轴101的一端与相邻风叶的瓦形圆弧面相切；在叶片102圆弧形边另一端的端点处，该圆弧形边的切线与该端点绕轮轴101旋转形成的圆形轨迹的切线重合。如图所示，叶片102设置在两个圆形的隔板103之间，叶片102的圆弧形侧边与隔板103连接，形成模块化设计，可以根据需要设置隔板和叶片的数量，以适应不同功率。
15、的发电要求。在该实施例中，隔板103的外缘即为叶轮1的最外端，叶片102的其中一条直线边与隔板103的外缘相平，叶片圆弧形边所在的圆分布在隔板103的圆周上，并内接于隔板103的圆周；圆弧形侧边所在的圆与隔板103的圆周相接，接点为叶片圆弧形边的端点，在该点处，圆弧形边的切线与隔板的切线重合。0017 叶片102的形状设计使其具有独特的迎风面，能够最大限度的接受风力，即使是微弱的风也能带动叶轮1旋转。气流流入叶片102的圆弧形凹槽内，带动叶轮1旋转后快速流出，在叶片102的内不产生涡流，有效降低风阻，减少车辆行驶中的能量损失。根据汽车的结构特点，风力发电装置适于安装在汽车前部，叶轮1下方为带动。
16、叶轮旋转的气流通道。叶轮1依靠气流推动其下部的叶片实现旋转，因此为减小叶轮旋转时的阻力，在叶轮1外侧设置挡风板6，并将挡风板6固定在车架7上，用于防止气流冲击叶轮上部的叶片。为了在有效阻挡上部气流的同时不影响气流带动叶轮，挡风板6的下缘一般不低于叶轮1的中轴线。比较好的设置方式是挡风板6下缘的水平高度比叶轮的中轴线高38cm，最好比叶轮的中轴线高45cm。气流通道的高度也是影响叶轮转动的重要因素，通道高度过小影响气流流通，通道高度过大影响气流与叶轮的切角，从而降低气流对叶轮的推力。因此，比较好的设置方式为叶轮的底面与地平面的距离为20-40，最好为2025cm。0018 所述的发电机2，其转子。
17、201设置在叶轮1一端的端面上，定子202设置在与转子201相对的固定轴8上。发电机线圈绕组可以设置在定子202上，也可以设置在转子201上。附图所示的实施方式中，线圈绕组设置在定子202上，在该实施方式中转子201中设有一个空腔，定子202设置在转子201的内腔中，固定轴8为中空结构，线圈绕组的接线穿过固定轴8的空腔与发电控制器3连接。当转子201转动时，定子202固定不动，定子202上的线圈绕组切割磁力线产生电流，并输送至发电控制器3。如果线圈绕组设置在转子201上则可以采用刷片方式接线。0019 为了增加叶轮1转动的稳定性，在叶轮1的一端设置飞轮104，飞轮104作为配重增加了叶轮1的整体重量，在汽车减速刹车时，由于飞轮104受离心力的作用，短时间内仍可依靠惯性转动，使发电装置能够稳定发电，减小电压、电流波动。说 明 书CN 103042935 A1/2页6图1图2说 明 书 附 图CN 103042935 A2/2页7图3说 明 书 附 图CN 103042935 A。