CN112081717A - 一种用于自行车的迎风助力装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种用于自行车的迎风助力装置，所述助力机身右侧设有前后对称的两个固定装置，所述助力机身通过所述固定装置固定连接于自行车后依架，所述助力机身内右侧连通设有开口向右且上下对称的两个进风口，所述进风口左侧连通设有风扇腔，所述风扇腔内设有转动连接于所述风扇腔左壁的风扇转轴，所述风扇转轴右端面轴心固定连接有风扇转子，本发明通过自行车行驶时产生的相对风力作为动力，先将其转换为机械能，经过加速箱加速使其满足能量转化条件，再将其转变为电能并储存，同时本装置能检测自行车的行驶状态，在迎风行驶时对自行车后轮提供助力，使驾驶员行驶过程中更加省力。

Description

一种用于自行车的迎风助力装置
技术领域
本发明涉及动力驱动技术领域，具体为一种用于自行车的迎风助力装置。
背景技术
在我们日常生活中，会使用不同的交通工具，而自行车则是较为普及的一种交通工具，自行车逆风行驶的助力问题已是近百年来人们不断进行研究的实际问题，当逆风风力较大时，驾驶者所遇到的阻力也就越大，进而驾驶者骑行更费力，违背了代步工具的初衷。现有的自行车难以自动应对骑行时由于逆风所产生的阻力，通常需要人工改装自行车车轮结构，当不需要时启动时，成为累赘，效率较低，本发明阐述的一种用于自行车的迎风助力装置，能够解决上述问题。
发明内容
为解决上述问题，本例设计了一种用于自行车的迎风助力装置，本例的一种用于自行车的迎风助力装置，包括助力机身,所述助力机身右侧设有前后对称的两个固定装置，所述助力机身通过所述固定装置固定连接于自行车后依架，所述助力机身内右侧连通设有开口向右且上下对称的两个进风口，所述进风口左侧连通设有风扇腔，所述风扇腔内设有转动连接于所述风扇腔左壁的风扇转轴，所述风扇转轴右端面轴心固定连接有风扇转子，所述风扇转子外圆面固定设有环形阵列的风扇叶片，所述风扇腔上下两侧分别连通设有开口向上和向下的出风口，当自行车行驶时，相对产生空气流动，所述进风口使风力进入所述风扇腔并通过所述出风口流出，进而形成循环，所述风扇叶片由于风力而转动，进而通过所述风扇转子带动所述风扇转轴转动，所述风扇腔左侧设有加速腔，所述风扇转轴左端面延伸至所述加速腔内并固定连接有加速箱，所述加速箱左端面轴心固定连接有加速转轴，所述加速箱能将所述风扇转轴的转速提高并通过所述加速转轴作为动力传递出去，使所述加速转轴的转速满足机械能转换为电能的标准，所述加速腔左侧设有触发腔，所述触发腔内设有触发装置，所述触发装置能通过向心力检测所述加速转轴的转速，所述触发腔左壁内固定设有启动电机，所述触发腔左侧设有位于所述启动电机下侧的齿轮传动腔，所述启动电机下侧设有动力切换装置，当所述加速转轴的转速过快时，所述触发装置控制所述动力切换装置启动并进行动力的切换，所述齿轮传动腔下侧设有转杆腔，所述转杆腔内设有摆动装置，所述摆动装置动力连接于所述动力切换装置，所述转杆腔下侧连通设有开口向下的第二连杆滑槽。
可优选的，所述固定装置包括固定连接于所述助力机身右端面且上下对称的固定板，上下两侧所述固定板之间转动连接有固定板转轴，上下两侧所述固定板之间设有前后对称的两个第一固定片，所述固定板转轴上下两端分别贯穿所述第一固定片左侧的上下两端并固定连接，前后两个所述第一固定片之间固定连接有固定片弹簧，前后两个所述第一固定片右端面分别固定连接有橡胶防滑垫，前后两个所述橡胶防滑垫右端面分别固定连接有第二固定片，前后两个所述第二固定片内螺纹连接有前后贯穿的螺丝，所述螺丝后端面轴心固定连接有螺母。
可优选的，所述触发装置包括分别固定设于所述触发腔上下两壁的传感器，位于所述触发腔内的加速转轴外圆面套设有上下对称的两个触发筒，所述触发筒内连通设有左右贯穿的触发套筒腔，所述触发套筒腔内设有上下两端分别固定连接于所述触发筒内圆面与所述加速转轴外圆面且上下对称的两个触发套筒，所述触发套筒内设有触发弹簧腔，所述触发弹簧腔内设有分别固定连接于所述触发筒内圆面与所述加速转轴外圆面且上下对称的两个触发弹簧，当所述加速转轴转速过快时，向心力使所述触发筒相互远离并拉伸所述触发弹簧，进而使所述触发筒外圆面触碰到所述传感器。
可优选的，所述动力切换装置包括动力连接于所述启动电机下端面的动力转轴，所述动力转轴下端面延伸至所述齿轮传动腔内且轴心固定连接有第一锥齿轮，所述齿轮传动腔内设有能左右滑动的锥齿轮滑杆，所述锥齿轮滑杆外圆面左侧固定套设有轴心正对的第三锥齿轮，所述第三锥齿轮能与所述第一锥齿轮啮合，所述第三锥齿轮右侧轴心固定连接有第二锥齿轮，所述齿轮传动腔左侧设有电磁铁腔，所述电磁铁腔内设有能左右滑动的滑板，所述锥齿轮滑杆左端面延伸至所述电磁铁腔内且固定连接于所述滑板右端面，所述电磁铁腔左壁固定设有电磁铁，所述电磁铁右端面与所述滑板左端面之间固定连接有弹簧。
可优选的，所述齿轮传动腔右侧设有转向锥齿轮腔，所述锥齿轮滑杆右端面延伸至所述转向锥齿轮腔内且能在所述转向锥齿轮腔内左右滑动，所述转向锥齿轮腔左壁转动连接有套设于所述锥齿轮滑杆的锥齿轮滑杆套筒，所述锥齿轮滑杆与所述锥齿轮滑杆套筒内圆面花键连接，所述锥齿轮滑杆套筒外圆面固定套设有轴心正对的第五锥齿轮，所述第五锥齿轮后侧啮合设有转动连接于所述转向锥齿轮腔后壁的第六锥齿轮，所述第六锥齿轮后侧轴心固定连接有主动皮带轮。
可优选的，所述摆动装置包括转动连接于所述齿轮传动腔下壁的第四锥齿轮，所述第四锥齿轮下端动力延伸至所述转杆腔内且轴心固定连接有水平旋转板，所述水平旋转板远离所述第四锥齿轮一侧端面固定连接有倾斜旋转板，所述倾斜旋转板下端面转动连接有第一连杆，所述转杆腔前后两壁之间转动连接有转杆，所述转杆内连通设有开口向上的连杆槽，所述连杆槽左右两壁之间转动连接有第一连杆转轴，所述第一连杆转轴左右两端分别贯穿所述第一连杆远离所述倾斜旋转板一侧左右两端，所述转杆外圆面下侧固定连接有能在所述第二连杆滑槽内左右滑动且前后对称的两个第二连杆，前后两个所述第二连杆之间转动连接有滚轮，所述滚轮后侧轴心固定连接有从动皮带轮，所述从动皮带轮与所述主动皮带轮之间绕设有皮带。
可优选的，所述第四锥齿轮直径小于所述第一锥齿轮，所述第四锥齿轮轴心位于所述第一锥齿轮左侧。
本发明的有益效果是：本发明通过自行车行驶时产生的相对风力作为动力，先将其转换为机械能，经过加速箱加速使其满足能量转化条件，再将其转变为电能并储存，同时本装置能检测自行车的行驶状态，在迎风行驶时对自行车后轮提供助力，使驾驶员行驶过程中更加省力。
附图说明
为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是图1中A-A的结构示意图；
图3是图1中B-B的结构示意图；
图4是图1中C的放大结构示意图；
图5是图1中D的放大结构示意图。
具体实施方式
下面结合图1-5对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。
本发明所述的，一种用于自行车的迎风助力装置，包括助力机身11,所述助力机身11右侧设有前后对称的两个固定装置101，所述助力机身11通过所述固定装置101固定连接于自行车后依架，所述助力机身11内右侧连通设有开口向右且上下对称的两个进风口12，所述进风口12左侧连通设有风扇腔21，所述风扇腔21内设有转动连接于所述风扇腔21左壁的风扇转轴22，所述风扇转轴22右端面轴心固定连接有风扇转子23，所述风扇转子23外圆面固定设有环形阵列的风扇叶片24，所述风扇腔21上下两侧分别连通设有开口向上和向下的出风口25，当自行车行驶时，相对产生空气流动，所述进风口12使风力进入所述风扇腔21并通过所述出风口25流出，进而形成循环，所述风扇叶片24由于风力而转动，进而通过所述风扇转子23带动所述风扇转轴22转动，所述风扇腔21左侧设有加速腔26，所述风扇转轴22左端面延伸至所述加速腔26内并固定连接有加速箱27，所述加速箱27左端面轴心固定连接有加速转轴28，所述加速箱27能将所述风扇转轴22的转速提高并通过所述加速转轴28作为动力传递出去，使所述加速转轴28的转速满足机械能转换为电能的标准，所述加速腔26左侧设有触发腔29，所述触发腔29内设有触发装置102，所述触发装置102能通过向心力检测所述加速转轴28的转速，所述触发腔29左壁内固定设有启动电机35，所述触发腔29左侧设有位于所述启动电机35下侧的齿轮传动腔37，所述启动电机35下侧设有动力切换装置103，当所述加速转轴28的转速过快时，所述触发装置102控制所述动力切换装置103启动并进行动力的切换，所述齿轮传动腔37下侧设有转杆腔47，所述转杆腔47内设有摆动装置104，所述摆动装置104动力连接于所述动力切换装置103，所述转杆腔47下侧连通设有开口向下的第二连杆滑槽55。
有益地，所述固定装置101包括固定连接于所述助力机身11右端面且上下对称的固定板13，上下两侧所述固定板13之间转动连接有固定板转轴14，上下两侧所述固定板13之间设有前后对称的两个第一固定片15，所述固定板转轴14上下两端分别贯穿所述第一固定片15左侧的上下两端并固定连接，前后两个所述第一固定片15之间固定连接有固定片弹簧16，前后两个所述第一固定片15右端面分别固定连接有橡胶防滑垫17，前后两个所述橡胶防滑垫17右端面分别固定连接有第二固定片18，前后两个所述第二固定片18内螺纹连接有前后贯穿的螺丝19，所述螺丝19后端面轴心固定连接有螺母20。
有益地，所述触发装置102包括分别固定设于所述触发腔29上下两壁的传感器66，位于所述触发腔29内的加速转轴28外圆面套设有上下对称的两个触发筒30，所述触发筒30内连通设有左右贯穿的触发套筒腔31，所述触发套筒腔31内设有上下两端分别固定连接于所述触发筒30内圆面与所述加速转轴28外圆面且上下对称的两个触发套筒32，所述触发套筒32内设有触发弹簧腔33，所述触发弹簧腔33内设有分别固定连接于所述触发筒30内圆面与所述加速转轴28外圆面且上下对称的两个触发弹簧34，当所述加速转轴28转速过快时，向心力使所述触发筒30相互远离并拉伸所述触发弹簧34，进而使所述触发筒30外圆面触碰到所述传感器66。
有益地，所述动力切换装置103包括动力连接于所述启动电机35下端面的动力转轴36，所述动力转轴36下端面延伸至所述齿轮传动腔37内且轴心固定连接有第一锥齿轮38，所述齿轮传动腔37内设有能左右滑动的锥齿轮滑杆39，所述锥齿轮滑杆39外圆面左侧固定套设有轴心正对的第三锥齿轮40，所述第三锥齿轮40能与所述第一锥齿轮38啮合，所述第三锥齿轮40右侧轴心固定连接有第二锥齿轮41，所述齿轮传动腔37左侧设有电磁铁腔43，所述电磁铁腔43内设有能左右滑动的滑板44，所述锥齿轮滑杆39左端面延伸至所述电磁铁腔43内且固定连接于所述滑板44右端面，所述电磁铁腔43左壁固定设有电磁铁45，所述电磁铁45右端面与所述滑板44左端面之间固定连接有弹簧46。
有益地，所述齿轮传动腔37右侧设有转向锥齿轮腔56，所述锥齿轮滑杆39右端面延伸至所述转向锥齿轮腔56内且能在所述转向锥齿轮腔56内左右滑动，所述转向锥齿轮腔56左壁转动连接有套设于所述锥齿轮滑杆39的锥齿轮滑杆套筒57，所述锥齿轮滑杆39与所述锥齿轮滑杆套筒57内圆面花键连接，所述锥齿轮滑杆套筒57外圆面固定套设有轴心正对的第五锥齿轮58，所述第五锥齿轮58后侧啮合设有转动连接于所述转向锥齿轮腔56后壁的第六锥齿轮59，所述第六锥齿轮59后侧轴心固定连接有主动皮带轮60。
有益地，所述摆动装置104包括转动连接于所述齿轮传动腔37下壁的第四锥齿轮42，所述第四锥齿轮42下端动力延伸至所述转杆腔47内且轴心固定连接有水平旋转板48，所述水平旋转板48远离所述第四锥齿轮42一侧端面固定连接有倾斜旋转板49，所述倾斜旋转板49下端面转动连接有第一连杆50，所述转杆腔47前后两壁之间转动连接有转杆51，所述转杆51内连通设有开口向上的连杆槽52，所述连杆槽52左右两壁之间转动连接有第一连杆转轴53，所述第一连杆转轴53左右两端分别贯穿所述第一连杆50远离所述倾斜旋转板49一侧左右两端，所述转杆51外圆面下侧固定连接有能在所述第二连杆滑槽55内左右滑动且前后对称的两个第二连杆54，前后两个所述第二连杆54之间转动连接有滚轮65，所述滚轮65后侧轴心固定连接有从动皮带轮63，所述从动皮带轮63与所述主动皮带轮60之间绕设有皮带62。
有益地，所述第四锥齿轮42直径小于所述第一锥齿轮38，所述第四锥齿轮42轴心位于所述第一锥齿轮38左侧。
以下结合图1至图5对本文中的一种用于自行车的迎风助力装置的使用步骤进行详细说明：初始状态时，固定片弹簧16使前后两个第一固定片15相互远离，电磁铁45断电，弹簧46将滑板44推至电磁铁腔43内右极限位置，上下两个触发弹簧34使上下两个触发筒30相互靠近，倾斜旋转板49位于左极限位置，第一连杆50通过转杆51使第二连杆54处于倾斜状态，皮带62处于张弛状态。
工作时，手动将橡胶防滑垫17套在自行车后依架上，手动将螺丝19旋转进前后两个第二固定片18内，螺丝19通过外圆面螺纹使前后两个第二固定片18相互靠近，前后两个第二固定片18带动橡胶防滑垫17相互靠近，橡胶防滑垫17带动前后两个第一固定片15相互靠近并压缩固定片弹簧16，橡胶防滑垫17将整个装置固定在自行车后依架上，当自行车在行驶过程中，相对产生空气流动，进风口12使风力进入风扇腔21并通过出风口25流出，进而形成循环，风扇叶片24由于风力而转动，进而通过风扇转子23带动风扇转轴22转动，加速箱27将风扇转轴22转速提高并传递至加速转轴28，加速转轴28通过触发套筒32带动触发筒30旋转并产生向心力，向心力使触发筒30相互远离并拉伸触发弹簧34，启动电机35将加速转轴28的机械能转换为电能并进行存储，当顶风行驶时，由于风扇叶片24转速加快，通过加速箱27调速后，加速转轴28转速变化更明显，进而使触发筒30旋转速度加快，当触发筒30由于向心力与传感器66接触时，启动电机35启动，启动电机35带动动力转轴36转过九十度，动力转轴36通过花键带动第一锥齿轮38转动九十度，第一锥齿轮38通过轮齿啮合带动第三锥齿轮40转动，第三锥齿轮40通过轮齿啮合带动第四锥齿轮42转动，第四锥齿轮42通过花键带动水平旋转板48转动，水平旋转板48带动倾斜旋转板49转动，进而使第一连杆50转至前极限位置，第一连杆50通过第一连杆转轴53使转杆51转至竖直状态，滚轮65与自行车后轮相抵，将电磁铁45通电，电磁铁45通过磁力吸附滑板44向左滑动并压缩弹簧46，滑板44带动锥齿轮滑杆39向左滑动，锥齿轮滑杆39带动第二锥齿轮41向左滑动与第一锥齿轮38啮合，第三锥齿轮40与第一锥齿轮38以及第四锥齿轮42分离，锥齿轮滑杆39通过花键带动锥齿轮滑杆套筒57转动，锥齿轮滑杆套筒57带动第五锥齿轮58转动，第五锥齿轮58通过轮齿啮合带动第六锥齿轮59转动，第六锥齿轮59通过花键带动主动皮带轮60转动，由于转杆51处于竖直状态，主动皮带轮60与从动皮带轮63之间距离边长，进而使皮带62处于拉紧状态，主动皮带轮60通过皮带62带动从动皮带轮63转动，从动皮带轮63通过花键带动滚轮65转动，滚轮65通过摩擦力带动自行车后轮进行加速助力。
本发明的有益效果是：本发明通过自行车行驶时产生的相对风力作为动力，先将其转换为机械能，经过加速箱加速使其满足能量转化条件，再将其转变为电能并储存，同时本装置能检测自行车的行驶状态，在迎风行驶时对自行车后轮提供助力，使驾驶员行驶过程中更加省力。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于自行车的迎风助力装置，包括助力机身，其特征在于：所述助力机身右侧设有前后对称的两个固定装置，所述助力机身通过所述固定装置固定连接于自行车后依架，所述助力机身内右侧连通设有开口向右且上下对称的两个进风口，所述进风口左侧连通设有风扇腔，所述风扇腔内设有转动连接于所述风扇腔左壁的风扇转轴，所述风扇转轴右端面轴心固定连接有风扇转子，所述风扇转子外圆面固定设有环形阵列的风扇叶片，所述风扇腔上下两侧分别连通设有开口向上和向下的出风口，当自行车行驶时，相对产生空气流动，所述进风口使风力进入所述风扇腔并通过所述出风口流出，进而形成循环，所述风扇叶片由于风力而转动，进而通过所述风扇转子带动所述风扇转轴转动，所述风扇腔左侧设有加速腔，所述风扇转轴左端面延伸至所述加速腔内并固定连接有加速箱，所述加速箱左端面轴心固定连接有加速转轴，所述加速箱能将所述风扇转轴的转速提高并通过所述加速转轴作为动力传递出去，使所述加速转轴的转速满足机械能转换为电能的标准，所述加速腔左侧设有触发腔，所述触发腔内设有触发装置，所述触发装置能通过向心力检测所述加速转轴的转速，所述触发腔左壁内固定设有启动电机，所述触发腔左侧设有位于所述启动电机下侧的齿轮传动腔，所述启动电机下侧设有动力切换装置，当所述加速转轴的转速过快时，所述触发装置控制所述动力切换装置启动并进行动力的切换，所述齿轮传动腔下侧设有转杆腔，所述转杆腔内设有摆动装置，所述摆动装置动力连接于所述动力切换装置，所述转杆腔下侧连通设有开口向下的第二连杆滑槽。
2.如权利要求1所述的一种用于自行车的迎风助力装置，其特征在于：所述固定装置包括固定连接于所述助力机身右端面且上下对称的固定板，上下两侧所述固定板之间转动连接有固定板转轴，上下两侧所述固定板之间设有前后对称的两个第一固定片，所述固定板转轴上下两端分别贯穿所述第一固定片左侧的上下两端并固定连接，前后两个所述第一固定片之间固定连接有固定片弹簧，前后两个所述第一固定片右端面分别固定连接有橡胶防滑垫，前后两个所述橡胶防滑垫右端面分别固定连接有第二固定片，前后两个所述第二固定片内螺纹连接有前后贯穿的螺丝，所述螺丝后端面轴心固定连接有螺母。
3.如权利要求2所述的一种用于自行车的迎风助力装置，其特征在于：所述触发装置包括分别固定设于所述触发腔上下两壁的传感器，位于所述触发腔内的加速转轴外圆面套设有上下对称的两个触发筒，所述触发筒内连通设有左右贯穿的触发套筒腔，所述触发套筒腔内设有上下两端分别固定连接于所述触发筒内圆面与所述加速转轴外圆面且上下对称的两个触发套筒，所述触发套筒内设有触发弹簧腔，所述触发弹簧腔内设有分别固定连接于所述触发筒内圆面与所述加速转轴外圆面且上下对称的两个触发弹簧，当所述加速转轴转速过快时，向心力使所述触发筒相互远离并拉伸所述触发弹簧，进而使所述触发筒外圆面触碰到所述传感器。
4.如权利要求3所述的一种用于自行车的迎风助力装置，其特征在于：所述动力切换装置包括动力连接于所述启动电机下端面的动力转轴，所述动力转轴下端面延伸至所述齿轮传动腔内且轴心固定连接有第一锥齿轮，所述齿轮传动腔内设有能左右滑动的锥齿轮滑杆，所述锥齿轮滑杆外圆面左侧固定套设有轴心正对的第三锥齿轮，所述第三锥齿轮能与所述第一锥齿轮啮合，所述第三锥齿轮右侧轴心固定连接有第二锥齿轮，所述齿轮传动腔左侧设有电磁铁腔，所述电磁铁腔内设有能左右滑动的滑板，所述锥齿轮滑杆左端面延伸至所述电磁铁腔内且固定连接于所述滑板右端面，所述电磁铁腔左壁固定设有电磁铁，所述电磁铁右端面与所述滑板左端面之间固定连接有弹簧。
5.如权利要求4所述的一种用于自行车的迎风助力装置，其特征在于：所述齿轮传动腔右侧设有转向锥齿轮腔，所述锥齿轮滑杆右端面延伸至所述转向锥齿轮腔内且能在所述转向锥齿轮腔内左右滑动，所述转向锥齿轮腔左壁转动连接有套设于所述锥齿轮滑杆的锥齿轮滑杆套筒，所述锥齿轮滑杆与所述锥齿轮滑杆套筒内圆面花键连接，所述锥齿轮滑杆套筒外圆面固定套设有轴心正对的第五锥齿轮，所述第五锥齿轮后侧啮合设有转动连接于所述转向锥齿轮腔后壁的第六锥齿轮，所述第六锥齿轮后侧轴心固定连接有主动皮带轮。
6.如权利要求5所述的一种用于自行车的迎风助力装置，其特征在于：所述摆动装置包括转动连接于所述齿轮传动腔下壁的第四锥齿轮，所述第四锥齿轮下端动力延伸至所述转杆腔内且轴心固定连接有水平旋转板，所述水平旋转板远离所述第四锥齿轮一侧端面固定连接有倾斜旋转板，所述倾斜旋转板下端面转动连接有第一连杆，所述转杆腔前后两壁之间转动连接有转杆，所述转杆内连通设有开口向上的连杆槽，所述连杆槽左右两壁之间转动连接有第一连杆转轴，所述第一连杆转轴左右两端分别贯穿所述第一连杆远离所述倾斜旋转板一侧左右两端，所述转杆外圆面下侧固定连接有能在所述第二连杆滑槽内左右滑动且前后对称的两个第二连杆，前后两个所述第二连杆之间转动连接有滚轮，所述滚轮后侧轴心固定连接有从动皮带轮，所述从动皮带轮与所述主动皮带轮之间绕设有皮带。
7.如权利要求5所述的一种用于自行车的迎风助力装置，其特征在于：所述第四锥齿轮直径小于所述第一锥齿轮，所述第四锥齿轮轴心位于所述第一锥齿轮左侧。
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CN116733681A (zh) * 2023-08-15 2023-09-12 山东力达智能车辆产业技术研究院有限公司 一种旅行房车用风力发电机

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