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1、(10)申请公布号 CN 103867394 A (43)申请公布日 2014.06.18 CN 103867394 A (21)申请号 201410077607.X (22)申请日 2014.02.25 F03D 9/00(2006.01) F03B 13/00(2006.01) (71)申请人 周建伟 地址 215000 江苏省苏州市吴江市松陵镇太 湖小区 32 幢 401 室 (72)发明人 周建伟 (54) 发明名称 一种以空气 ( 水 ) 为动力的移动能源系统 (57) 摘要 本发明公开了一种以空气 ( 水 ) 为动力的移 动能源系统， 包含有交通载体， 交通载体上连接有 数个风 (。
2、 水 ) 力机 ； 根据物体动能相对性原理， 使 原本静止的空气(水)具有动能， 并利用动能转化 装置提取空气 ( 水 ) 的能量并用于输出或者是存 储， 达到移动发电、 移动能量获取等领域的发展、 节省能源和促进社会进步的目的。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 1 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5页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103867394 A CN 103867394 A 1/1 页 2 1. 一种以空气 ( 水 ) 为动力的移动能源系统， 其特征在于， 包含有交通载体， 所述交通 载体。
3、上连接有数个风 ( 水 ) 力机。 权 利 要 求 书 CN 103867394 A 2 1/5 页 3 一种以空气 ( 水 ) 为动力的移动能源系统 技术领域 0001 本发明具体涉及一种以空气(水)为动力的移动能源系统， 具体来讲， 通过引入一 个移动载体， 从而使空气 ( 水 ) 具有动能， 再通过动能转化装置提取空气 ( 水 ) 的动能为人 类服务的一种新颖绿色环保能源系统。 背景技术 0002 移动发电、 移动能量获取等领域由于长期以来对热力学定律的误解， 进步及其缓 慢。给依赖该领域的技术的进步也受到相应的影响， 制约着相关领域的发展。 发明内容 0003 为解决上述技术问题， 本。
4、发明提出了一种以空气(水)为动力的移动能源系统， 以 达到移动发电、 移动能量获取等领域的发展和节省能源的目的。 0004 为达到上述目的， 本发明的技术方案如下 ： 0005 一种以空气(水)为动力的移动能源系统， 包含有交通载体， 交通载体上连接有数 个风 ( 水 ) 力机。 0006 通过上述技术方案， 本发明根据物体动能相对性原理， 使原本静止的空气(水)具 有动能， 并利用动能转化装置提取空气 ( 水 ) 的能量并用于输出或者是存储， 达到移动发 电、 移动能量获取等领域的发展、 节省能源和促进社会进步的目的。 附图说明 0007 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，。
5、 下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。 0008 图 1 为本发明实施例所公开的一种以空气 ( 水 ) 为动力的移动能源系统的结构示 意图 ； 0009 图 2 为本发明实施例所公开的一种以空气 ( 水 ) 为动力的移动能源系统的实施例 1 的移动风力发电组成逻辑关系图 ； 0010 图 3 为本发明实施例所公开的一种以空气 ( 水 ) 为动力的移动能源系统的实施例 2 的交通工具组成的逻辑关系图。 0011 图中数字和字母所表示的相应部件名称 ： 0012 1. 交通载体 2. 风 ( 水 ) 力机 具体实施方式 0013 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明。
6、实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述。 0014 本发明提供了一种以空气 ( 水 ) 为动力的移动能源系统， 其工作原理是根据物体 动能相对性原理， 使原本静止的空气 ( 水 ) 具有动能， 并利用动能转化装置提取空气 ( 水 ) 说 明 书 CN 103867394 A 3 2/5 页 4 的能量并用于输出或者是存储， 达到移动发电、 移动能量获取等领域的发展、 节省能源和促 进社会进步的目的。 0015 下面结合实施例和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。 0016 一种以空气 ( 水 ) 为动力的移动能源系统， 包含有交通载体 1， 交通载体 1 上连接 有数个数个风 ( 水 。
7、) 力机 2。 0017 本发明的具体使用步骤如下 ： 0018 实施例 1 ： 0019 根据图 2 的运行流程 ： 列车行驶叶轮转动增速发电机发电电输入到电网 控制系统对全程进行监控、 调整、 处理各种突发情况， 保证行驶安全及最终得到的频率、 电 压达到标准。 其中增速机构可以根据需要增删， 列车行驶的旁边设置架空电缆， 风力机发的 电一路接入到电缆上。 0020 具体做法是这样的。 0021 首先设计部分 ： 0022 1. 制定任务书， 确定总需要能量 ； 0023 2. 确定轨道列车设计时速， 最高时速 ； 0024 3. 由设计时速确定单位面积的能量密度， 决定风力机数量大小， 。
8、风能利用系数， 风 阻， 重量等 ； 0025 4. 确定轨道最小转弯半径， 列车长度， 列车数量， 导轨周长 ； 0026 5. 设计计算列车需要牵引力 ； 0027 6. 电的传输、 整理设计、 控制等其他 ； 0028 7. 其他部分地基基础、 机械设计， 自然风、 环境影响设计考量等。 0029 其次， 对关键部件制造并进行验证， 如检验风轮叶片形状、 强度、 震动、 噪音等， 用 风洞测试风力机风阻及风阻系数， 实测风能利用率等。如检验风力机并网、 电的整理控制， 列车结构强度等等。 0030 最后， 实际基建施工制造安装调试阶段， 直到正式通过试运行。 0031 下面进行动力配置评。
9、估对大规模发电系统能量配置来个估算 ： 0032 假定风的动能转化成电能能量利用系数为 40， 不同车速不同半径的风力机获得 能量见表。 0033 说 明 书 CN 103867394 A 4 3/5 页 5 0034 对于不同规格重量风力机可粗略计算在不同高速情况下获得净能量。 0035 设重力阻力为 1， 1500kw 风力机总质量 12t， 2500kw 风力机总质量 21t， 4000kw 风力机总质量 32t， 6000kw 风力机总质量 44t， 8000kw 风力机总质量 56t。假定风阻热损占 风能利用的 15。( 具体可以通过风洞测试获得 ) 0036 1. 列车以 200k。
10、m/h 行驶即风速 V=55m/s 时， 每个风力机获得的能量及消耗 ： 0037 风力机规格 kw重力消耗 kw 实际风能 kw 净能量 kw 15006612751209 2500115.521252009.5 400017634003224 600024251004858 800030868006492 0038 2. 列车以时速 250km/h 行驶即风速 V=69m/s 时， 每个风力机获得能量及消耗 ： 0039 风力机规格 kw重力消耗 kw 实际风能 kw 净能量 kw 150082.812751192.2 2500144.921251980.1 4000220.8340031。
11、79.2 6000303.651004796.4 8000386.468006413.6 0040 3. 列车以时速 300km/h 行驶即风速 V=83m/s 时， 每个风力机获得能量及消耗 ： 0041 风力机规格 kw重力消耗 kw实际风能 kw 净能量 kw 150099.612751175.4 2500174.321251950.7 4000265.634003134.4 6000365.251004734.8 8000464.868006335.2 说 明 书 CN 103867394 A 5 4/5 页 6 0042 从以上列表我们可以看出如制造一个 30 万千瓦的发电厂， 选用。
12、 6000kw 发电机来 发电， 大致要 60 多个发动机， 在 55m/s 速度行驶要选用直径大约 14 米的叶片， 以 69m/s 的 速度行驶， 选用直径大约 10 米就行了， 当然每个风力机要相距一定距离互不影响。在这个 基础上决定列车长度， 数量， 以及列车总动力。转弯处减速的需要修正。 0043 如果轨道长度足够长吗， 转弯半径足够大， 可以设置足够多的发电列车， 成为一个 巨型发电厂， 周而复始循环往复发电。 0044 在本实施例中仅将列车作为交通载体 1 的一种优选方式， 本领域人员可根据实际 需要采用其他交通工具， 本发明专利不做限定 ； 本领域人员可根据实际需要变更风机数量。
13、， 本发明也不做限定。 0045 实施例 2 ： 0046 交通工具由于行驶产生水能、 风能， 故可以利用行驶产生的能量为交通工具提供 动力， 在某个速度做到能量完全自给自足， 超过某个速度还能储备能量弥补在低速时能量 亏欠。 0047 基本计算是这样 ： 0048 1. 交通工具各个时段消耗各种能量计算 ； 0049 2. 设计在能量平衡点的额定时速 ； 0050 3. 确定能量平衡点动能转化装置的大小、 规格、 数量、 能量利用率、 各种阻力 ； 0051 4. 在不到能量平衡点动能转化装置能量利用最大化的设计 ； 0052 5. 超过能量平衡点动能转化装置安全设计以及储能设计。 0053。
14、 根据图 3 的循环运行流程 ： 电池给电机供电电机运转交通工具行驶风 ( 水 ) 轮转动发电机发电给电池充电。 0054 其中在风 ( 水 ) 轮转动时也可以直接把机械能直接输出给行驶机构， 多余部分用 于发电， 这个对于用内燃机驱动的比较适合， 不过控制复杂。 在发电机发电部分也可以直接 给电机供电， 多余部分能量储存在电池里。 0055 对于交通工具驱动力是内燃机的， 装动能转化装置最好直接输出机械能。 0056 以风力电动汽车汽车为例 ： 0057 假定汽车重 1.8t， 轮胎与地面摩擦系数 0.02， 汽车风阻系数 0.32， 汽车截面积 2.2m2， 在车顶装一个直径 2 米升力型。
15、风力机， 在汽车前面装 2 个直径 0.6 米风力机， 风能 利用系数均 0.4。假定电池容量 10kwh， 没有风力机发电是能跑约 50 公里。 0058 这里保守估算一下的风阻系数。装在前面的 2 个小风力机， 由于风过风力机有 40多的动能转化了， 且过了风力机风向变斜了， 离心力的作用， 而且与传统内燃机比， 少 了中间的进风口， 故可以认为， 前面 2 个小风力机大大降低了汽车前面受到风阻， 降低风阻 粗略相当于增加了 2 个小风力机。 0059 对于大风力机， 由于叶片只有 2 或 3 片， 占整个截面积不到 1/15， 叶片又是斜的， 故叶片固定静止时叶片风阻系数以整个风扇面积来。
16、算远不会超过 1/15。在动态来看， 由于 阻力最小原理， 水平方向不动， 在切向转动方向力还是会变小， 故总的水平风阻可以看做不 变， 考虑风能利用率在 40， 故扣除风阻的实际风能利用率 =0.4-1/15=0.33。 0060 假定车速在36公里/小时风轮转动， 不考虑空气动力学造成升力因素， 地面坡度、 转弯、 行驶等因素， 则有下表 ： 说 明 书 CN 103867394 A 6 5/5 页 7 0061 0062 从上表可以看出， 当汽车行驶速度在25-30m/s之间， 约100km/h时， 汽车能量处于 自给自足状态， 超过部分还能给电池充电以弥补低速亏欠。 0063 本实施例。
17、 2 仅以电动汽车为例， 在轮船上也同样适用， 本发明不做限定。 0064 在实际的使用过程中， 本领域人员可根据的实际的需要， 更改风机的数量， 以获得 最佳效果。 0065 通过以上的方式， 本发明所提供的一种以空气(水)为动力的移动能源系统， 根据 物体动能相对性原理， 使原本静止的空气 ( 水 ) 具有动能， 并利用动能转化装置提取空气 ( 水 ) 的能量并用于输出或者是存储， 达到移动发电、 移动能量获取等领域的发展、 节省能 源和促进社会进步的目的。 0066 以上所述的仅是本发明所公开的一种以空气 ( 水 ) 为动力的移动能源系统的优 选实施方式， 应当指出， 对于本领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明创造构思的前提 下， 还可以做出若干变形和改进， 这些都属于本发明的保护范围。 说 明 书 CN 103867394 A 7 1/1 页 8 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103867394 A 8 。