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1、(10)申请公布号 CN 102267377 A (43)申请公布日 2011.12.07 CN 102267377 A *CN102267377A* (21)申请号 201010187957.3 (22)申请日 2010.06.01 B60K 16/00(2006.01) F03D 9/00(2006.01) F03D 3/06(2006.01) F03D 3/04(2006.01) (71)申请人 赵立兵 地址 402160 重庆市永川区红河经济技术开 发区红河大道 319 号重庆文理学院校 长办公室 (72)发明人 赵立兵 (54) 发明名称 一种 “C” 字形阻力型桨叶车载风力发电机 。
2、(57) 摘要 本发明涉及一种车载风力发电机， 包括有内 转子， 外转子或定子， 叶轮， 驱动桨叶， 单向轴承， 进风口等， 利用机动车运行时， 与空气的相对运 动， 桨叶捕获风能驱动内转子或外转子旋转从而 产生电能， 为机动车用电系统供电， 其特征是 ： 本 车载风力发电机安装于机动车头部发动机散热器 前方或机动车顶部、 尾部、 底部等部位， 叶轮连接 内转子， 叶轮桨叶呈 “C” 字形， 外转子上装有阻力 型叶片， 桨叶捕获风能促使发电机内、 外转子在单 项轴承的作用下作相对旋转， 风力发电机进风口 呈可浓缩风型的外大内小的 “漏斗状” ， 进风口窄 小的集风口正对于驱动桨叶的受风面。 (。
3、51)Int.Cl. (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 3 页 CN 102267384 A1/1 页 2 1. 一种车载风力发电机， 包括内转子 (1b)， 外转子 (1a) 或定子 (1c)， 叶轮 (4)， 驱动桨 叶 (2 或 3)， 单向轴承 (6)， 进风口 (7)， 利用机动车运行时， 与空气的相对运动， 桨叶 (2 或 3) 捕获风能驱动内转子 (1b) 或外转子 (1a) 旋转从而产生电能， 为机动车用电系统供电， 其特征是 ： 本车载风力发电机安装于机动车头部发动机散热器前方或机动车顶部、 尾部， 叶 轮 。
4、(4) 连接内转子 (1b)， 外转子 (1a) 上装有驱动桨叶 (3)， 进风口 (7) 呈可浓缩风型的外 大内小的 “漏斗” 状。 2. 根据权利要求 1 所述的车载风力发电机， 其特征是 ： 发电机 (1) 有两种构成方式， 一 种是由内转子 (1b) 和定子 (1c) 构成， 另一种是由内转子 (1b) 和外转子 (1a) 构成。 3. 根据权利要求 2 所述的车载风力发电机， 其特征是 ： 发电机 (1) 内转子 (1b) 连接叶 轮 (4)， 外转子 (1a) 上设有驱动桨叶 (3)。 4. 根据权利要求 2 或 3 所述的车载风力发电机， 其特征是 ： 叶轮桨叶 (2) 及外转子。
5、驱 动桨叶 (3) 为阻力型桨叶。 5. 根据权利要求 4 所述的车载风力发电机， 其特征是 ： 发电机叶轮桨叶及外转子 (1a) 驱动桨叶呈 “C” 字形。 6.根据权利要求1或2所述的车载风力发电机， 其特征是 ： 发电机内转子(1b)、 外转子 (1a) 分别在各自桨叶 (2 和 3) 的驱动下相对旋转。 7. 根据权利要求 6 所述的车载风力发电机， 其特征是 ： 风力发电机轴承 (6) 为单向轴 承， 内转子 (1b)、 外转子 (1a) 在单向轴承 (6) 的限制下作同轴、 反向旋转， 从而产生更大的 相对转速。 8. 根据权利要求 1 所述的车载风力发电机， 其特征是 ： 风力发。
6、电机进风口 (7) 为外大 内小的 “漏斗” 状。 9.根据权利要求8所述的车载风力发电机， 其特征是 ：“漏斗” 状风力发电机进风口(7) 窄小的集风口 (10) 正对于叶轮桨叶 (2) 和外转子驱动桨叶 (3) 的受风面。 权 利 要 求 书 CN 102267377 A CN 102267384 A1/3 页 3 一种 “C” 字形阻力型桨叶车载风力发电机 所属技术领域 0001 本发明涉及一种风力发电机， 尤其是安装在汽车、 火车、 轮船等机动车的头部、 顶 部、 底部或尾部等部位， 安装有 “C” 字形阻力型叶轮桨叶， 在机动车行驶过程中， 利用空气的 相对流动发电， 并将其储存于车。
7、载蓄电池， 为机动车点火系统、 照明系统、 空调系统、 动力系 统等提供电能的车载风力发电机。 背景技术 0002 机动车电源系统肩负着启动发动机、 灯光照明、 车载音响、 车用空调、 行进动力等 全车用电。机动车所用电能是靠机载发电机发出的。目前， 传统的机动车上使用的发电机 是完全依靠发动机驱动发电的， 这一方面增加了油耗和废气排放， 不利于环保 ； 另一方面， 分流了机动车发动机动力， 使得机动车行驶速度、 操控舒适感等大幅下降。近年来， 出现了 太阳能汽车、 充电汽车以及车用内燃机和其他动力设备相结合的混合动力机组， 虽然在减 少油料消耗， 减轻机动车对油料过分依赖上取得了显著进步， 。
8、但由于其开发生产和维护成 本过高， 机组性能不稳定， 续航性差， 维修困难等原因， 而且没有在不增加额外气动阻力， 且 不影响美观的前提下， 有效利用汽车在行驶过程中形成的风能， 对能源的利用率不高， 因而 严重制约了其市场推广应用。 发明内容 0003 为了克服传统车载发电机需要消耗大量油料， 不利于环保， 不利于机动车速度和 动力性能， 不利于机动车操控， 以及新型非油料机动车性能不稳定， 开发生产成本高等缺 陷， 本发明提供了一种可将行车时产生的风能转化为电能的车载风力发电机。 0004 本发明解决技术问题所采用的方案是 ： 本发明所述车载风力发电机， 包括有 ： 内 转子， 外转子或定。
9、子， 叶轮， 驱动桨叶， 单向轴承， 进风口， 利用机动车运行时， 空气的相对速 度， 桨叶捕获风能驱动内转子或外转子旋转从而产生电能， 为机动车用电系统供电， 其特征 是 ： 本发明所述车载风力发电机安装于机动车头部发动机散热器前方或机动车顶部、 尾部， 叶轮连接内转子， 外转子上装有驱动桨叶， 进风口呈可浓缩风型的外大内小的 “漏斗” 状。 0005 作为上述方案的补充说明， 所述车载风力发电机的发电机有两种构成方式， 一种 是由内转子和定子构成， 另一种是由内转子和外转子构成。 0006 所述车载风力发电机的发电机内转子连接叶轮， 外转子上设有驱动桨叶， 叶轮、 外 转子上桨叶数量大于或。
10、等于 2。 0007 所述车载风力发电机的叶轮桨叶及外转子驱动桨叶为阻力型桨叶。 0008 所述车载风力发电机的叶轮桨叶呈 “C” 字形。 0009 所述车载风力发电机的发电机内转子、 外转子分别在各自桨叶的驱动下相对旋 转。 0010 所述车载风力发电机的轴承为单向轴承， 内转子、 外转子在单向轴承的限制下作 同轴、 反向旋转， 从而产生更大的相对转速。 说 明 书 CN 102267377 A CN 102267384 A2/3 页 4 0011 所述车载风力发电机的进风口为外大内小、 可浓缩风的 “漏斗” 状。 0012 所述车载风力发电机 “漏斗” 状进风口的集风口正对于叶轮桨叶和外转。
11、子驱动桨 叶的受风面。 0013 本发明的有益效果是 ： 0014 1、 本发明有效利用了机动车在行驶过程中空气相对流动产生的风能， 并将其转化 为电能， 用以驱动车载空调、 发动机启动、 照明灯用电设备， 具有节能、 环保、 价格低廉、 节省 成本等优点。 0015 2、 本发明安装位置设于机动车头部、 顶部、 底部或尾部等部位， 利用机动车在行驶 过程中与空气剧烈撞击， 形成局部高压， 从而驱动叶轮带动发电机转子高速旋转产生大量 的电能。 0016 3、 当本发明所述的车载风力发电机安装于机动车头部发动机散热器前或尾部下 方等部位时， 不会影响机动车外部美观， 而且不会增加额外的气动阻力。。
12、 0017 4、 本发明发电机内转子和外转子可在单向轴承的作用下反方向相对旋转， 较之单 纯的转子旋转， 定子固定， 可以获得更大的相对旋转动能， 从而产生更多的电能。 0018 5、 本发明进风口为外大内小、 可浓缩风的 “漏斗” 状， 其窄小处正对于驱动桨叶的 受风面， 可提高自然风的能流密度， 增强桨叶承受的气流动力， 同时减少阻力， 更好地驱动 发电机内转子或外转子旋转。 附图说明 0019 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。 0020 图 1 是本发明单向、 单发电机、“C” 字形阻力型叶轮桨叶结构图 0021 图 2 是本发明双向、 单发电机、“C” 字形阻力型叶轮桨叶结构。
13、图 0022 图 3 是本发明单向、 双发电机、“C” 字形阻力型叶轮桨叶结构图 0023 图 4 是本发明双向、 双发电机、“C” 字形阻力型叶轮桨叶结构图 0024 图 5 为本发明 A-A 处剖面结构图 0025 图 6 为本发明 B-B 处剖面结构图 0026 图 1- 图 4 中， 1. 永磁发电机， 1a. 发电机外转子， 1b. 发电机内转子， 1c. 发电机定 子， 2.“C” 字形阻力型叶轮桨叶， 3. 发电机外转子阻力型桨叶， 4. 叶轮， 5. 机壁， 6. 单向轴 承， A-A. 纵向剖线， B-B. 纵向剖线。 0027 图 5- 图 6 中， 2. “C” 字形阻力。
14、型叶轮桨叶， 3. 发电机外转子阻力型桨叶， 4. 叶轮， 5. 机壁， 7. 进风口， 8. 出风口， 9. 集风板， 10. 集风口。 具体实施方式 0028 在图 1、 图 3 所示实施例中， 机动车在行驶的过程中， 与空气产生相对速度， 气流驱 动叶轮桨叶 (2) 带动叶轮 (4) 在单向轴承 (6) 的作用下做定向旋转， 叶轮转轴 (4) 与发电 机内转子 (1b) 连接， 并带动单发电机 (1) 或双发电机 (1) 内转子 (1b) 旋转， 从而切割磁力 线， 产生电能。 0029 在图 2、 图 4 所示实施例中， 机动车在行驶的过程中， 与空气产生相对速度， 气流驱 动叶轮桨叶。
15、 (2) 带动叶轮 (4) 做定向旋转， 叶轮 (4) 与发电机内转子 (1b) 连接， 并带动单 说 明 书 CN 102267377 A CN 102267384 A3/3 页 5 发电机 (1) 或双发电机 (1) 内转子 (1b) 在单向轴承 (6) 的限制下作定向旋转， 从而产生电 能。同时， 气流驱动单发电机 (1) 或双发电机 (1) 外转子 (1a) 上的驱动桨叶 (3)， 带动发电 机 (1) 外转子 (1a) 在单向轴承 (6) 的限制下与内转子 (1b) 作同轴、 反向的定向旋转， 使发 电机内转子 (1b)、 外转子 (1a) 产生更大的相对转速， 从而产生更多的电能。。
16、 0030 在图5、 图6所示实施例中， 当发电机(1)叶轮桨叶(2)和发电机外转子(1a)驱动 桨叶 (3) 为 “C” 字形等阻力型桨叶时， 进风口 (7) 腔内可设置集风板 (9)， 集风板 (9) 与发 电机机壁 (5) 构成由宽而窄的 “漏斗状” 进风口 (7)， 进风口 (7) 狭窄的集风口 (10) 正对着 “C” 字形等阻力型桨叶 (2 和 3) 的受风面， 以提高自然风的能流密度， 增强桨叶 (2 和 3) 承 受的气流动力， 同时减少阻力， 更好地驱动发电机 (1) 内转子 (1b) 或外转子 (1a) 的旋转。 0031 需要补充说明的是， 上述只是用图形解释说明了本发明。
17、的一些结构特征和应用原 理。由于对于专业人士而言， 很容易以此为基础进行相应修改和调整。因此， 本说明书并非 是要将本发明局限于所示和所述的具体结构和应用范围内， 故凡是所有可能被利用的相应 修改和等同物， 均属于本发明所申请保护的范围。 说 明 书 CN 102267377 A CN 102267384 A1/3 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102267377 A CN 102267384 A2/3 页 7 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 102267377 A CN 102267384 A3/3 页 8 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 102267377 A 。