CN219257076U - 车载式风力一体发电机 - Google Patents

Abstract

一种车载式风力一体发电机，包括进风部分、出风部分、转子和定子。进风部分和出风部分构成了一体式发电机的外机壳，它们在对接后围成了用来安放转子和定子的空间；进风部分包括进风外壳、多个呈放射状地设在进风口内的进风导流板、以及将所有进风导流板的内端连成一体的发电机轴座一；进风导流板包括与进风口的气流方向并行的外端板和与外端板呈夹角的内端斜板；内端斜板将从进风口进来的风改变方向后作用在转子的叶片上；转子包括环形的转子壳体、多个叶片，以及紧配合地套在转子壳体内的环形的永磁铁；叶片为瓦片状，且其迎风面采用锯齿状结构；定子套在转子的转子壳体中。本实用新型的结构更紧凑，体积更小，发电效率更高，也有助于推广应用。

Description

车载式风力一体发电机

技术领域

本实用新型涉及一种车载的风力发电机。

背景技术

随着节能环保意识的提高，风能、氢能等清洁能源越来越受到人们的青睐。当前，车载式的风力发电机，其叶轮和发电机不是一体式的，它们通过联轴器连在一起，以实现叶轮带动发电机工作来发电，这种风力发电机不仅体积比较大和比较笨重；而且，对风能的利用率比较低、发电效率较低，因此，当前的车载式风力发电机，还是基本上处于试验阶段，并没有安装到车上得到比较实际的应用。

发明内容

本实用新型的目的是在于克服现有技术的不足，提供了一种结构更紧凑，体积更小，发电效率更高，也有助于推广应用的车载式风力一体发电机，在不会大幅增加汽车重量和风阻的情况下有助于提高电动汽车的行驶里程、续航能力。

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用下述技术方案：

一种车载式风力一体发电机，包括进风部分、出风部分、转子和定子，其中：

所述进风部分和出风部分构成了一体式发电机的外机壳，且它们在对接后围成了用来安放该转子和定子的空间；

所述进风部分包括带进风口的进风外壳、多个呈放射状地设在该进风口内的进风导流板、以及将所有进风导流板的内端连成一体的发电机轴座一；所述进风导流板包括与进风口的气流方向并行的外端板和与外端板呈夹角的内端斜板；所述内端斜板将从进风口进来的风改变方向后作用在该转子的叶片上；

所述出风部分包括带出风口的出风外壳、多个呈放射状地设在该出风口内的出风辐条板、以及将所有出风辐条板的里端连成一体的发电机轴座二；

所述转子包括环形的转子壳体、多个设在该转子壳体外周壁上的叶片，以及紧配合地套在该转子壳体内的环形的永磁铁；所述叶片为瓦片状，且其迎风面采用锯齿状结构；

所述定子包括中心轴、套在该中心轴外的硅钢片，以及绕在该硅钢片中的线圈；所述定子间隙配合地套在该转子的转子壳体中后，其中心轴的两端分别固定地设在该进风部分的发电机轴座一、出风部分的发电机轴座二中。

在对上述车载式风力一体发电机的改进方案中，所述导流板外端板和内端斜板的夹角在10度至40度之间。

在对上述车载式风力一体发电机的改进方案中，在所述中心轴的两端设有轴承，所述轴承设在盖板的轴承安装孔中；在所述盖板上设有散热孔；所述盖板与该转子固定。

在对上述车载式风力一体发电机的改进方案中，所述盖板与该转子的转子壳体固定连接。

在对上述车载式风力一体发电机的改进方案中，所述转子和定子安装的空间的容纳部分设在该出风部分的出风外壳中。

在对上述车载式风力一体发电机的改进方案中，所述进风部分的发电机轴座一的外周壁呈锥形。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：由于一体式发电机的外壳部分由进风部分和出风部分组成，而且它们在对接后围成了用来安放转子和定子的空间，而定子是装入到转子的环形轮壳中的，于是，定子和转子一起都安装在进风部分和出风部分围成的空间中，这样，使车载式发电机的结构更紧凑，体积更小；另外，由于进风导流板包括与气流方向并行的外端板和与外端板呈夹角的内端斜板，以使内端斜板将从进风口进来的风改变方向后能以最大角度作用在该转子的叶片上，这样就可以使进来的风以更大的力度来推动转子以更大的扭矩旋转，从而产出更多的电能，提高了发电效率，因此本实用新型的结构更紧凑，体积更小，发电效率更大，且在不会大幅增加汽车重量和不改变电动汽车性能的情况下有助于提高电动汽车的行驶里程、续航能力，进而也有助于车载式发电机的推广应用。

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述：

附图说明

图1 是本实用新型实施例的立体示意图一；

图2 是本实用新型实施例的立体示意图二；

图3 是本实用新型实施例的组装示意图一；

图4 是本实用新型实施例的组装示意图二。

具体实施方式

一种车载式风力一体发电机，如图1至4所示，包括进风部分1、出风部分2、转子3和定子4，其中：

所述进风部分1和出风部分2构成了一体式发电机的外机壳，且它们在对接后围成了用来安放该转子3和定子4的空间A；

所述进风部分1包括带进风口111（通常是喇叭型）的进风外壳11、多个呈放射状地设在该进风口111内的进风导流板12、以及将所有进风导流板12的内端连成一体的发电机轴座一13；我们知道，运动中的气流（风）吹在叶片上时，被分解成两种力，一种是径向推力，另一种是旋转力矩，而径向推力是无用功，只有增加旋转力矩，才能增加发电机的输出功率。而增加旋转力矩的方法是使叶片与来自气流方向的夹角变大，而为了减少轴向推力、增大旋转力矩，又要使气流与叶片旋转的夹角变小，为此：所述进风导流板12包括与进风口111的气流方向并行的外端板121和与外端板121呈夹角的内端斜板122；所述内端斜板122将从进风口111进来的风改变方向后以更大角度作用在该转子3的叶片的迎风面321上。我们知道，快速前进中的汽车所产生的气流是准对着汽车前进方向的，而自然界的风向是不确定的，当汽车前进时这二股气流的叠加使气流在碰到前进物体的初期，其运动方向有些杂乱，这时，进风导流板12的外端板121的作用就是将这些气流整理成与汽车前进方向完全相对的一股气流；这股气流迅速通过导流板的外端板后，再由导流板的内端斜板122改变方向，并作用在该转子3的叶片的迎风面321上，这样，就可以使内端斜板122将从进风口进来的风改变方向后作用在该转子3的叶片32上的夹角变大，以使进来的风能以最大的力度来推动叶片以更大的扭矩旋转；（在同等条件下，装有进风导流板的比没有安装导流板的动能增加20%以上）

所述出风部分2包括带出风口211的出风外壳21、多个呈放射状地设在该出风口211内的出风辐条板22、以及将所有出风辐条板22的里端连成一体的发电机轴座二23；

所述转子3包括环形的转子壳体31、多个设在该转子壳体31外周壁上的叶片32，以及紧配合地套在该转子壳体31内的环形的永磁铁33；所述叶片32为瓦片状，且其迎风面321采用锯齿状结构；

所述定子4包括中心轴41、套在该中心轴外的硅钢片42，以及绕在该硅钢片42中的线圈43；所述定子4间隙配合地套在该转子的转子壳体31中后，其中心轴41的两端分别固定地设在该进风部分1的发电机轴座一13、出风部分2的发电机轴座二23中，即中心轴不可转动地与进、出风部分的发电机轴座一13、发动机轴座二23连接；这样，将定子4装入到转子3的转子壳体31中后，转子3和定子4一起再安装在进风部分1和出风部分2围成的空间A中，只露出发中心轴41的两端分别伸入到进风部分1的发动机轴座一13、出风部分2的发动机轴座二23中。

车载式风力一体发电机的重量不到20公斤，其重量占整台汽车车重的比例很小，从而不会增加汽车的负荷；在安装使用时，通常是安装到引擎盖下方的机头内，并使其喇叭型进风口111朝向车格栅，这样既不会影响汽车的整体外观和增加行驶阻力（即风阻），又可以借助汽车本身的格栅来起到防护作用，以免较大的异物从进风口进入到风力一体发电机内，还可以在减少风阻（现有的汽车从格栅进来的风直接吹在机头内）的同时利用车快速行驶时产生的风力来驱动发电机发电。汽车在行驶时就可以借助风力来驱动发电机工作：此时，叶片32带动永磁铁33高速旋转，在线圈43上产生感应电动势后输出电能；而线圈43、硅钢片42和中心轴41是不转动的，这跟现阶段车载式风力发电机不同。随着电动汽车的日益推广和普及，车载式风力一体发电机所发的电可以外接变换器储存到电动汽车的储能电池中而无须另外在车内安放蓄电池，以此来增大电池的储能和使电动汽车在行驶中的电能得到很好的补充，进而来提高汽车的行驶里程、续航能力。在时速100km时可增加10%左右的动能。

从上可以看出，由于一体式发电机的外壳部分由进风部分1和出风部分2组成，而且它们在对接后围成了用来安放转子3和定子4的空间A，而定子4是装入到转子3的转子壳体31中的，于是，定子4和转子3一起都安装在进风部分1和出风部分2围成的空间A中，这样，形成了体积小的集成化、一体式车载风力发电机；另外，所述进风导流板12包括与气流方向并行的外端板121和与外端板121呈夹角的内端斜板122，以使内端斜板122将从进风口111进来的风改变方向后能以更大甚至最大角度作用在该转子3的叶片32上，这样就可以使进来的风以最大的力度来推动转子3以更大的扭矩旋转，从而产出更多的电能，提高了发电效率，因此本实用新型的结构更紧凑，体积更小，发电效率更高，以及在不会大幅增加汽车重量和不改变电动汽车性能的情况下有助于提高电动汽车的行驶里程、续航能力，进而也有助于车载式发电机的推广应用。

由于一体式发电机的结构比较紧凑，体积较小，在安装到汽车内时，可以用螺栓从出风外壳21底板的穿孔212穿进来后固定到汽车机头的外壳架上，这样在拆装维护时非常方便。

优选地，所述导流板外端板121和内端斜板122的夹角在10度至40度之间，在实际生产时，这往往要跟叶片的弯度、斜度配合而定。

在本实施例中，在所述中心轴41的两端设有轴承5，所述轴承5设在盖板6的轴承安装孔61中；在所述盖板6上设有散热孔62，所述盖板6与该转子3（在此，是与转子3的转子壳体31）固定；

在本实施例中，所述转子3和定子4安装的空间A的容纳部分设在该出风部分2的出风外壳21中，如图3所示；当然，也可以设在进风部分1的进风外壳11中。

优选地，所述进风部分1的发电机轴座一13的外周壁呈锥形，以使从进风口111进来的风以更大的推力作用在转子3的叶片32上。

在本实施例中，所述出风部分2的出风辐条板22是平板状。

尽管参照上面实施例详细说明了本实用新型，但是通过本公开对于本领域技术人员显而易见的是，而在不脱离所述的权利要求限定的本实用新型的原理及精神范围的情况下，可对本实用新型做出各种变化或修改。因此，本公开实施例的详细描述仅用来解释，而不是用来限制本实用新型，而是由权利要求的内容限定保护的范围。

Claims (6)

1.一种车载式风力一体发电机，包括进风部分（1）、出风部分（2）、转子（3）和定子（4），其特征在于：

所述进风部分（1）和出风部分（2）构成了一体式发电机的外机壳，且它们在对接后围成了用来安放该转子（3）和定子（4）的空间（A）；

所述进风部分（1）包括带进风口（111）的进风外壳（11）、多个呈放射状地设在该进风口（111）内的进风导流板（12）、以及将所有进风导流板（12）的内端连成一体的发电机轴座一（13）；所述进风导流板（12）包括与进风口（111）的气流方向并行的外端板（121）和与外端板（121）呈夹角的内端斜板（122）；所述内端斜板（122）将从进风口（111）进来的风改变方向后作用在该转子（3）的叶片上；

所述出风部分（2）包括带出风口（211）的出风外壳（21）、多个呈放射状地设在该出风口（211）内的出风辐条板（22）、以及将所有出风辐条板（22）的里端连成一体的发电机轴座二（23）；

所述转子（3）包括环形的转子壳体（31）、多个设在该转子壳体（31）外周壁上的叶片（32），以及紧配合地套在该转子壳体（31）内的环形的永磁铁（33）；所述叶片（32）为瓦片状，且其迎风面（321）采用锯齿状结构；

所述定子（4）包括中心轴（41）、套在该中心轴外的硅钢片（42），以及绕在该硅钢片（42）中的线圈（43）；所述定子（4）间隙配合地套在该转子的转子壳体（31）中后，其中心轴（41）的两端分别固定地设在该进风部分（1）的发电机轴座一（13）和出风部分（2）的发电机轴座二（23）中。

2.根据权利要求1所述的车载式风力一体发电机，其特征在于：所述导流板外端板（121）和内端斜板（122）的夹角在10度至40度之间。

3.根据权利要求1所述的车载式风力一体发电机，其特征在于：在所述中心轴（41）的两端设有轴承（5），所述轴承（5）设在盖板（6）的轴承安装孔（61）中；在所述盖板（6）上设有散热孔(62)；所述盖板（6）与该转子（3）固定。

4.根据权利要求3所述的车载式风力一体发电机，其特征在于：所述盖板（6）与该转子（3）的转子壳体（31）固定连接。

5.根据权利要求1至4任一项所述的车载式风力一体发电机，其特征在于：所述转子（3）和定子（4）安装的空间（A）的容纳部分设在该出风部分（2）的出风外壳（21）中。

6.根据权利要求1至4任一项所述的车载式风力一体发电机，其特征在于：所述进风部分（1）的发电机轴座一（13）的外周壁呈锥形。

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