(10)授权公告号 CN 201786563 U
(45)授权公告日 2011.04.06C N 201786563 U
*CN201786563U*
(21)申请号 201020286992.6
(22)申请日 2010.08.10
F03D 9/00(2006.01)
F03D 1/06(2006.01)
B60R 16/03(2006.01)
H02K 11/00(2006.01)
H02K 13/00(2006.01)
(73)专利权人王全军
地址450000 河南省郑州市二七区桃园路45
号院1号2单元15号邮箱
(72)发明人王全军
(74)专利代理机构郑州天阳专利事务所(普通
合伙) 41113
代理人
聂孟民
(54)实用新型名称
(57)摘要
本实用新型涉及汽车风力发电机，可有效解
决利用汽车运行中所产生的风力进行发电，以满
足汽车对电力的需要问题，其解决的技术方案
端水平装在外壳左右两端盖上，电枢铁芯上装有
电枢线圈，电枢轴上装有与电枢线圈相连的整流
器，整流器同伸出外壳的炭刷相摩擦接触，外壳
内壁上靠电枢线圈装有激磁线圈，电枢轴伸出外
控制盒，控制盒经导线分别同转速传感器、风轮
和点火开关相连，转速传感器的感应探头伸入外
壳内，本实用新型结构简单，集风能与太阳能的
利用于一体，有效解决了利用太阳和风能综合发
电的问题，节能、环保，经济和社会效益巨大。(51)Int.Cl.
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利
权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页
1.一种汽车风力发电机，包括外壳、电枢铁芯、炭刷和整流器，其特征在于，电枢铁芯(8)装在外壳(9)内的电枢轴(1)上，电枢轴(1)两端水平装在外壳(9)左右两端盖上，电枢铁芯(8)上装有电枢线圈(4)，电枢轴(1)上装有与电枢线圈(4)相连的整流器(2)，整流器同伸出外壳的炭刷(3)相摩擦接触，外壳内壁上靠电枢线圈(4)装有激磁线圈(5)，电枢轴(1)伸出外壳的一端上经风轮离合器(7)装有风轮(6)，外壳外面有控制盒(11)，控制盒(11)经导线分别同转速传感器(13)、风轮(6)和点火开关(12)相连，转速传感器(13)的感应探头伸入外壳内。
2.根据权利要求1所述的汽车风力发电机，其特征在于，所说的风轮(6)为十字形对称的螺旋叶片构成。
3.根据权利要求1所述的汽车风力发电机，其特征在于，所说的外壳(9)左右两端盖由固定螺栓(10)同外壳固定在一起。
汽车风力发电机
一、技术领域
[0001] 本实用新型涉及发电设备，特别是一种置于汽车上的汽车风力发电机。
二、背景技术
[0002] 目前市场上，汽车用发电机有交流和直流两种，且全部是燃烧汽油或柴油发动机带动发电机而发出电能，供汽车用电设备使用，汽车使用过程中废气的大量排放已成为全球环保关注的焦点。尤其是因为油价上涨，物流成本高，使我国冷链物流配送远远跟不上经济发展的需求，农产品物流环节浪费现象非常严重，损失率达25-30％，而发达国家控制在5％。据统计，全国每年有3.7吨蔬菜、水果在运送路上腐烂，这些农产品足可以供养2亿人的生活，农产品物流成本高，已严重制约着农村经济和发展，如果能将果蔬类易腐食品的保持期从一天延长到三天，就可减少50％的损失。汽车风力发电机一旦问世，可广泛运用于冷链物流流动中使用的冷藏汽车、铁路冷藏车的用电设备以及其它车辆使用的车载空调、车载冰柜等用电设备，可彻底解决冷链物流因成本过高而存在的“恶意断链”问题，大大节约油料，降低了物流成本，实现了节能环保，因此，新的汽车风电发电研制势在必行。
三、实用新型内容
[0003] 针对上述情况，本实用新型之目的就是提供一种汽车风力发电机，可有效解决利用汽车运行中所产生的风力进行发电，以满足汽车对电力的需要问题。
[0004] 本实用新型解决的技术方案是，包括外壳、电枢铁芯、炭刷和整流器，电枢铁芯装在外壳内的电枢轴(即转子轴，以下同)上，电枢轴两端水平装在外壳左右两端盖上，电枢铁芯上装有电枢线圈，电枢轴上装有与电枢线圈相连的整流器，整流器同伸出外壳的炭刷相摩擦接触，外壳内壁上靠电枢线圈装有
激磁线圈，电枢轴伸出外壳的一端上经风轮离合器装有风轮，外壳外面有控制盒(控制器)，控制盒经导线(或电缆)分别同转速传感器、风轮和点火开关相连，转速传感器的感应探头伸入外壳内。
[0005] 本实用新型结构简单，集风能与太阳能的利用于一体，有效解决了利用太阳和风能综合发电的问题，节能、环保，经济和社会效益巨大。
四、附图说明
[0006] 图1为本实用新型的剖面结构主视图。
[0007] 图2为本实用新型的风轮结构主视图。
[0008] 图3为本实用新型的侧视图。
五、具体实施方式
[0009] 以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。
[0010] 由图1-3所示，本实用新型包括外壳、电枢铁芯、炭刷和整流器，电枢铁芯8装在外壳9内的电枢轴(即转子轴，以下同)1上，电枢轴1两端水平装在外壳9左右两端盖上，电
枢铁芯8上装有电枢线圈4，电枢轴1上装有与电枢线圈4相连的整流器2，整流器同伸出外壳的炭刷3相摩擦接触，外壳内壁上靠电枢线圈4装有激磁线圈5，电枢轴1伸出外壳的一端上经风轮离合器7装有风轮6，外壳外面有控制盒(控制器)11，控制盒11经导线分别同转速传感器13、风轮6和点火开关12相连，转速传感器13的感应探头伸入外壳内。[0011] 为了保证使用效果，所说的电枢轴1经轴承装在外壳左右两端盖上；
[0012] 所说的控制盒1、转速传感器13可以与外壳固定在一起，构成整体结构，也可以是单独放置的分体结构；
[0013] 所说的风轮6为十字形对称的螺旋叶片构成；
[0014] 所说的外壳9左右两端盖由固定螺栓10同外壳固定在一起；
[0015] 所说的控制盒为市售产品，其结构是，控制盒内安装有8051单片机系统、风轮起动器、功率放大器、发电机调节器等电子元件，8051单片机系统由8051单片机、8279键盘/显示接口芯片、74LS373锁存器等器件构成，外围设备包括键盘阵列、电机输出驱动系统、数码管输出驱动系统，输出系统有光隔和功率驱动器等组成。
[0016] 使用时，本实用新型固定在运输车辆上，风轮正对车前方，如以冷藏运输车为例，固定在冷藏运
输车的顶部或通风的部位，该电机用电源线与运输车(汽车)的蓄电池连接。[0017] 由上述风轮的结构可以看出，该风轮不是普通的风扇，而是采用功率和流量比较大，叶片呈螺旋桨状的风轮，是一种在微风作用下就可快速转动的风轮，由于汽车在运行中，不断产生风力，因此，只要汽车在向前运行时，风轮就会转动，车速越快，风力越大，使风轮运转，从而带动直流发电机的电枢(交流电机的转子)旋转，产生电能。本实用新型所产生的电能，可与汽车蓄电池配合使用。
[0018] 在车辆停止，空气流很小，风轮停止转动时，发电机不工作或工作电压较低，蓄电池便向风轮、电机或其它用电设备供电，为防止车辆顺风行驶时可能出现的风轮不转动，可在电机的另一端固定一个备用风轮。
[0019] 直流发电机，风轮在空气流的作用下转动，由于风轮直接固定在电机的电枢轴上，风轮转动带动发电机电枢旋转，在磁极有“残磁”存在，电枢绕圈切割了磁力线，感应出较弱的电流，这个电流通过激磁电路，增强了发电机增场，故而，电枢绕圈产生的电流逐渐增大。空气流越高，风轮带轮电枢旋转越快，电枢线圈产生的电流也就越大，如此反复作用，发电机便产生出强大的电流供给用电设备，电枢线圈所产生的电流除很少一部分供激磁用电外，其余大部分供用电设备和充入蓄电池，当达到一定电压时，由调节器加以调节。[0020] 交流发电机，风轮在空气流的作用下转动，由于风轮直接固定在电机的转子轴上，风轮转动带动发电机转子旋转，当发电机的转子被风轮带着转动时，由于三级定子线圈(电枢线圈)与磁力线有相对的切割运动，因此在三级线圈中产生了感应电势(三相交流电)，经过硅二极管整流
器后(硅二级管具有单向导电性)，当发电机电压高于蓄电池电压时，发电机就向蓄电池充电及用电设备供电；而当其电压低于蓄电池时，二极管不导通，阻止电流通过，起到断流器的作用，因此交流发电机不需要断流器装置。此外，由于交流发电机中，定子线圈具有一定的感抗，它对通过定子线圈的交流电起阻碍作用，并且风轮转速升高，感抗增大，自动限制了电流的增大，所以交流发电机也不需要节流器装置，但是交流发电机的电压还是随转速的增高而升高的，所以为了得到恒定的电压，仍需有节压器，以调节发电机的电压。
[0021] 车辆行驶时，空气流使风轮旋转，由于风轮直接固定在电机的电枢轴上，风轮旋转直接带动电机的电枢轴旋转，风力转化成电能。在车辆静置状态同时无风或风力很小情况下，风轮停止转动或转动很慢时，发电机不工作或工作电压较低，因控制盒的电源线与汽车电瓶(蓄电池)连接，此时，控制盒即向风轮输出电流，起动风轮，风轮带动电机继续工作。[0022] 发电机运转时，控制盒通过连接转速感应器的信号线，随时感知发电机的工作状态，并根据预先设定的程序，控制风轮跟电机随时变化转速，使电机始终处于最佳的工作状态。
[0023] 实施时，根据冷链运输车及空调车辆的大小，用电设备的用电量多少，可采用多个风力发电机(发电机组)与多个蓄电池(蓄电池组)连接，即在车辆的顶部安装风力发电机组，用发电机组来发电，与蓄电池组连接，将蓄电池组采用串连、并连或混连向用电设备供电，可独立于现有的燃油发电机之外建立供电系统，也可与现有的汽车燃油发电机配合使用。这样风力发电机发出的电能完全可以满足大型冷藏运
输设备的用电，可广泛运用于冷链物流流动中使用的冷藏汽丰、铁路冷藏车等用电设备，解决了冷链物流运输中运输装备的难题。
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