专利名称：车用风能发电机组的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车用发电机组，尤其涉及一种利用风能发电的车用发电 机组。
背景技术：
目前汽车行驶主要依靠发动机燃烧燃油产生动力来行驶，这种燃烧燃油 的发动机不仅耗费了能源，并且污染了环境。现有的一些电动汽车在行驶一 段时间后需要停车充电以提供足够的动力，但是这种电动汽车不能保证连续 长距离行驶，给使用者带来了极大的不方便。现在还有利用光能的汽车，但 是这种汽车的太阳能电池造价昂贵，不宜普及，并且产生的电能过小，无法 满足车辆行驶时对能量的要求。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的能源耗费、环境污染等问题， 提供了一种车用风能发电机组，实现利用风能产生的动力使得车辆能够连续 稳定行驶。
为了实现上述目的，本发明提供了一种车用风能发电机组。该车用风能 发电机组包括-
进气口，设置在车辆前脸的散热口位置上，用于导引车辆行驶过程中的 气流进入该进气口；
进气道，设置在车辆发动机水箱位置，将从所述进气口引入的气流进一 步的导入；
进气室，设置在车辆的前轴上方的车辆前部安装发动机的部位；
排气道，设置在车辆前部轮胎上方，并向车辆中心线方向延伸，与左右 进气室贯通；
排气口，设置在车辆前部轮胎后上方，与排气道贯通； 风力磁电机组，设置在进气室内，通过进气口快速进入的空气推动该风 力磁电机组的叶轮转动，产生电能。
所述进气口所在的水平面低于所述排气口所在的水平面。 所述进气口为长0.8-1.4米，高0.1-0.6米的进口。 所述排气口为长0.1-0.3米，高0.1-0.6米的出口。
所述进气室包括左进气室和右进气室，左进气室和右进气室的容积分别 为0.15-0.50立方米。
所述风力磁电机组包括左风力磁电机组和右风力磁电机组，其中左风力 磁电机的数目与右风力磁电机的数目相同。
所述排气道包括左排气道和右排气道，与左右进气室分别贯通，且所述 左排气道和右排气道的容积分别为0.04—0.50立方米。
所述排气口包括左排气口和右排气口 ，分别设置在车辆左右两侧前部轮 胎后上方，分别与左排气道和右排气道贯通，其中排气口的口径等于或小于 进气口的口径。
所述进气道包括左进气道和右进气道，且所述左进气道和右进气道的容 积均为0.04—0.50立方米。
本发明的车用风能发电机组能利用大自然的风能来产生电能，从而减少 了污染、降低了车耗油成本。
图1为车用风能发电机组的结构示意图。
具体实施例方式
如图l所示为本发明车用风能发电机组实施例的结构示意图，该车用风 能发电机组，包括进气口l;左进气道2;右进气道3;左进气室4;左风 力磁电机组5;右风力磁电机组6;右进气室7;左排气道8;右排气道9; 左排气口10;右排气口ll;蓄电池组12。
下面描述车用风能发电机组的详细结构，进气口l，设置在现在车辆 前脸的散热口位置上，用于导引车辆行驶过程中的气流进入该进气口；进 气道，设左进气道2和右进气道3，设置于现在车辆发动机水箱位置，将 从所述进气口引入的气流进一步的引入；左进气室4，左进气室设置在车 辆前轴左上方，即现在的汽车前部安装发动机部位的左半部，将进气口进 入的气流通过进气道集2中在左进气室4;右进气室6，右进气室6设置 在车辆前轴右上方，即现在的汽车前部安装发动机部位的右半部，将进气 口进入的气流通过右进气道3集中在右进气室6;风力磁电机组设置有左 风力磁电机组6设置在左进气室6内；右风力磁电机组7，右风力磁电机 组7设置在右进气室6内，其中，左进气道2和左进气室4贯通，右进气 道2和右进气室4贯通；左排气道8，设置在车辆左侧前部轮胎内侧上方， 并向汽车中心线方向延伸，与左进气室6贯通；右排气道9，设置在车辆
右侧前部轮胎内侧上方，并向汽车中心线方向延伸，与右进气室7贯通；
左排气口 IO和右排气口 11分别设置在车辆左右两侧前部轮胎后上方，分 别与左排气道8和右排气道9贯通，其中左右排气口的口径等于或小于左 右进气口的口径。
由于可以将风能转换为电能，因此，在车辆行驶过程中，为了满足获 得足够的风量且保证车辆能够顺利行驶，进气口 1优先地，设置为长 0.8-1.4米，高0.1-0.6米的长方形开口。如果进气口 l所在的水平面高于 排气口 10和ll所在的水平面时，车辆由于车内风量导致行驶不稳定，出 现轻微抖动，因此，进气口 l所在的水平面低于排气口 10和ll所在的水 平面。为了使进入车内气流从左右排气口顺畅排出，但排气口太小会使进入 车内的空气流出速度太快，影响车辆的稳定行驶，并产生阻力，所以排气 口等于或略小于进气口为宜。优选地，所述排气口的口径长0.1-0.3米, 高0.1-0.6米。
其中，所述进气室分为左进气室4和右进气室7，设置在车辆的前轴 上方，即现在的汽车前部安装发动机的部位，将进气口l进入的气流集中 在进气室；风力磁电机组5和6设置在进气室内，并且左右进气室4和7 的容积均为0.15-0.50立方米，使得风力磁电机组的叶轮能够转动产生电 能。
为了平衡车辆的负重，风力磁电机组包括左风力磁电机组和右风力磁 电机组，左右分割以车辆中心线为分割线，其中左风力磁电机的数目与右 风力磁电机的数目相同。在车辆生产制造时，可以将在车辆中心线左右设 置多个例如8个风力磁电机，但是可以通过汽车的电路来控制启动8个风 力磁电机中的几个，这样可以很好控制能量输出，避免能量浪费。
由于在行驶过程中，进入车辆的气流给汽车的稳定行驶造成的影响， 为了消除这种影响，除了进气道设置为左右进气道，进气室设置为左右进 气室，以及风力磁电机组设置为左右风力磁电机组之外，所述排气道也包 括左排气道和右排气道，左排气道与左进气室贯通，右排气道与右进气室 贯通，分别设置在车辆左右两侧前部轮胎内侧上方，并向汽车中心线方向 延伸。所述排气口包括左排气口和右排气口，分别设置在车辆左右两侧前 部轮胎后上方。所述左右进气道的容积均为0.04—0.50立方米，所述左右 排气道的容积均为0.04—0.50立方米，以更好地使进入车内气流从左右排 气口顺畅排出。
本发明车用风能发电机组的工作原理是利用自然风力和汽车在行驶 过程中产生的强大风力，通过进气口将风通过左右进气道引入左右进气室 内，通过进气口快速进入的空气推动左、右进气室内设置的风力磁电机组
叶轮旋转，产生电能供汽车行驶，并将过剩的电能存储在蓄电池内，确保 汽车的启动及连续行驶，并且气流推动叶轮转动，即使车停止时，依然可 推动叶轮转动，从而保证车辆连续行驶所需的能量。举例说明本发明车用 风能发电机组产生电能，在本专利的具体实施例中，假设车速是
Vl=40A:m//z，风速为1^2=5/^"，进气口采用矩形进口，其长度为lm ,高度 为0.5m，则进气口面积是0.5m2，不考虑空气的压縮和空气流速时，空气 的密度是1.293kg/m3，则根据流量计算公式，进入该进气口的当前气流流
假设车速是v口40km/h，风速为^=5附"，则根据流量计算公式，进 入该进气口的当前气流流量为
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当气流进入一个通道后，其流量是不变的常数，但由于通道内的截面 积不同，导致在不同截面上的气流速度不同，具体见下面的公式
<formula>formula see original document page 8</formula>
上式中，；是流量，p是气体的密度，v是气体的流速，x是所在截 面的面积。
假设左、右进气室的截面积分别为0.5*0.5 m2 ，则根据上面的公式可 得到左、右进气室内的空气流速(速度)为
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在该实施例中，利用发电的原理是利用风推动叶轮转动，将风的动能 转化为叶轮的动能，再将叶轮的动能转化为电能。进气室此时空气流速推
动叶轮转动，设空气的密度为P，每个叶轮的长度为L，正对叶轮的水平
风速为v，整个发电机的效率为n，叶轮长l，则叶轮的扫风面积为s=
L2。时间t内通过叶轮扫风面积的空气质量为m-PSvt，这些空气的总 动能为E=l/2mv2=l/2P Svtv2，每台发电机发出的电功率P =E q/t。即当 车内风速为v:32.2m/s，叶轮L为0.15m，发电机的效率为n =0.6时，P=l/2 P兀L2v3 ri =1/2 X 1.293kg/m3X 3.14X (0.15 m) 2X (32.2m/s) 3=228.7w，
因此，当车辆行驶在车速是v口40km/h，风速为^=5^"时，风力磁电机 组叶轮转动后每台风力磁电机发出的电功率为228.7w，从而能够很好的 提供行驶所消耗的电能。
车辆左进气室的内部的风速为32.2m/s的气流通过左排气道8从左排 气口 10排出，右进气室的风速为32.2m/s的气流通过右排气道9从右排 气口 11排出，两个排气道的容积可以均为0.5立方米，左右排气口为高 0.3米，长为0.3米的矩形口，使得进入车内气流从左右排气口顺畅排出。
因此，配备有本发明车用风能发电机组的车辆能同现有车辆一样行 使，更为有利的是能够减少污染、降低成本。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限 制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人 员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离 本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当 中。
权利要求
1、一种车用风能发电机组，其特征在于包括进气口，设置在车辆的前脸的散热口位置上，用于导引车辆行驶过程中的气流进入该进气口；进气道，设置于车辆发动机水箱位置，将从所述进气口引入的气流进一步的引入；进气室，设置在车辆的前轴上方的车辆前部安装发动机的部位；排气道，设置在车辆前部轮胎上方，并向车辆中心线方向延伸，与左右进气室贯通；排气口，设置在车辆前部轮胎后上方，与排气道贯通；风力磁电机组，设置在进气室内，通过进气口快速进入的空气推动该风力磁电机组的叶轮转动，产生电能。
2、 根据权利要求1所述的车用风能发电机组，其特征在于所述进气口 所在的水平面低于所述排气口所在的水平面。
3、 根据权利要求2所述的车用风能发电机组，其特征在于所述进气口 为长0.8-1.4米，高0.1-0.6米的进口。
4、 根据权利要求3所述的车用风能发电机组，其特征在于所述排气口 为长0.1-0.3米，高0.1-0.6米的出口。
5、 根据权利要求4所述的车用风能发电机组，其特征在于所述进气室 包括左进气室和右进气室，左进气室和右进气室的容积分别为0.15-0.50立方 米。
6、 根据权利要求5所述的车用风能发电机组，其特征在于所述风力磁 电机组包括左风力磁电机组和右风力磁电机组，其中左风力磁电机的数目 与右风力磁电机的数目相同。
7、 根据权利要求6所述的车用风能发电机组，其特征在于所述排气 道包括左排气道和右排气道，与左进气室和右进气室分别贯通，且所述左排 气道和右排气道的容积分别为0.04—0.50立方米。
8、 根据权利要求1所述的车用风能发电机组，其特征在于所述排气口 包括左排气口和右排气口，分别设置在车辆左右两侧前部轮胎后上方， 分别与左排气道和右排气道贯通，其中排气口的口径等于或小于进气口 的口径。
9、 根据权利要求1所述的车用风能发电机组，其特征在于所述进气道 包括左、右进气道，且所述左进气道和右进气道的容积分别为0.04—0.50立 方米。
全文摘要
本发明提供了一种车用风能发电机组，包括进气口，设置在车辆的前脸的散热口位置上，用于导引车辆行驶过程中的气流进入该进气口；进气道，设置于车辆发动机水箱位置，将从所述进气口引入的气流进一步的引入；进气室，设置在车辆前轴上方的车辆前部安装发动机的部位；排气道，设置在车辆前部轮胎上方，并向车辆中心线方向延伸，与左右进气室贯通；排气口，设置在车辆前部轮胎后上方，与排气道贯通；风力磁电机组，设置在进气室内，通过进气口快速进入的空气推动该风力磁电机组的叶轮转动，产生电能。本发明的车用风能发电机组能利用大自然的风能来产生电能，从而减少了污染、降低了车耗油成本。
文档编号B60L8/00GK101108588SQ20071014603
公开日2008年1月23日 申请日期2007年9月7日 优先权日2007年9月7日
发明者德跃进 申请人:德跃进