一种增加车辆续驶里程的车载风力发电系统的制作方法

本实用新型属于汽车电力供应技术领域，具体涉及一种增加车辆续驶里程的车载风力发电系统。

背景技术：

随着全球环境污染问题及能源枯竭问题的日益突出，这在很大程度的限制了传统内燃机车辆的发展。近些年来，电动汽车及混合动力汽车因其能源利用效率高、低排放或无排放、低噪音和结构简单等优势得到了大力的发展，因此，全球各地的汽车研究机构都投入大量的人力、物力和财力去研究电动汽车及混合动力汽车技术，但是，目前电动汽车及混合动力汽车由于电池续驶里程短、充电困难、动力来源使用成本高等一系列缺点制约电动汽车及混合动力汽车技术的发展，于是如何提高电池的续航能力便成了电动汽车及混合动力汽车技术领域很重要的一个研究方向，虽然出现了很多有关车载风力发电系统的研究成果，但是它们仅仅做到了初步的系统结构设计，并没有涉及到整个车载风力发电系统的工作方式，实用性差。

例如，中国专利申请号CN201510087312.5公开了一种车载风力发电系统，其具体公开了：本发明由聚能器和发电机组组成。聚能器有2个聚能装置，每个聚能装置有一个进口和一个出口。发电机组由主发电机、辅助发电机和三角皮带组成。主发电机的转子上安装皮带轮和轮式风扇并固定。辅助发电机的转子上安装皮带轮并固定。三角皮带套住主发电机与辅助发电机转子上的皮带轮，组成发电机组。聚能器的进口与车辆前脸内部连接，出口对准主发电机上的轮式风扇。一个出口对应一套发电机组。车辆前行，系统发电，为车辆提供源源不断的电能。

基于如上问题，本实用新型提供一种增加车辆续驶里程的车载风力发电系统，以克服上述现有技术中存在的缺陷。

技术实现要素：

本实用新型是一种可以在纯电动车辆或者混合动力车辆上使用的车载风力发电系统，利用车辆在行驶中由于空气的相对运动产生的大量风能，驱动可转动风叶，从而带动发电机工作产生电能，经过本实用新型的调整系统之后转化为可以直接供车辆负载和动力电池使用的电能，从而降低车辆对于动力电池的能量消耗，进而可以提高纯电动车辆或者混合动力车辆的续驶里程。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种增加车辆续驶里程的车载风力发电系统，包括发电系统、调整系统、充电保护系统和负载，所述发电系统连接于所述调整系统，所述调整系统连接于所述充电保护系统，所述充电保护系统连接于所述负载，所述发电系统包括进气通道、转动叶轮、叶轮轴、变速箱和发电机，所述进气通道固定在车辆上并与车辆的行进方向平行，所述转动叶轮固定在所述叶轮轴上，所述叶轮轴能够转动的固定在所述进气通道内，所述叶轮轴通过变速箱连接于所述发电机，所述发电机连接于所述调整系统，所述调整系统包括相互连接的整流器、滤波器和稳压器，所述调整系统连接于所述充电保护系统，所述转动叶轮包括阻力型叶片和升力型叶片，所述阻力型叶片排布于所述转动叶轮的中心，所述升力型叶片排布于所述转动叶轮的边缘位置。

进一步地，所述发电系统固定在车辆的进气口处。

进一步地，所述负载包括动力电池和直流负载。

进一步地，所述充电保护系统包括过流保护器和过压保护器，所述充电保护系统通过过流保护器和过压保护器连接于所述负载。

进一步地，所述转动叶轮包括4片升力型叶片和3片阻力型叶片。

进一步地，所述负载还包括逆变器和与逆变器连接的交流负载。

进一步地，所述动力电池还包括电池充满提醒装置和与电池充满提醒装置连接的电池充电切断装置。

进一步地，所述发电系统还包括发电保护系统，所述发电保护系统包括风速传感器和发电机保护控制系统，所述风速传感器连接于发电机保护控制系统，所述风速传感器设置于所述进气通道内部，所述发电机保护控制系统控制所述变速箱。

进一步地，所述进气通道呈喇叭型。

与现有技术相比，本实用新型的优越效果在于：

1、本实用新型所述的增加车辆续驶里程的车载风力发电系统，通过合理设计阻力型叶片和升力型叶片的结构，使转动叶轮能够高速旋转，提高了风能利用率。

2、本实用新型所述的增加车辆续驶里程的车载风力发电系统，通过整流器、滤波器和稳压器的设置，使发电机产生的电能稳定的供应到负载。

3、本实用新型所述的增加车辆续驶里程的车载风力发电系统，通过将进气通道设置为喇叭型，能够提高进入进气道内空气的速度，提高可使用气流的能量。

4、本实用新型所述的增加车辆续驶里程的车载风力发电系统，通过充电保护系统和发电保护系统的设置，能够提高车载风力发电系统的使用安全性。

5、本实用新型所述的增加车辆续驶里程的车载风力发电系统，通过将进气道安装在车辆本身的进气口处，能够简化车载风力发电系统的结构。

6、本实用新型所述的增加车辆续驶里程的车载风力发电系统，通过可调节的变速箱实现对发电机转速的调节作用，能够避免发电机发生失速的状况，保护发电机。

附图说明

图1为本实用新型所述的增加车辆续驶里程的车载风力发电系统的原理示意图；

图2为本实用新型所述的增加车辆续驶里程的车载风力发电系统中发电系统的结构示意图；

图3为本实用新型所述的增加车辆续驶里程的车载风力发电系统中转动叶轮的结构示意图；

图4为本实用新型所述的增加车辆续驶里程的车载风力发电系统中进气通道的结构示意图；

图5为本实用新型所述的增加车辆续驶里程的车载风力发电系统中充电保护系统的控制逻辑图；

图6为本实用新型所述的增加车辆续驶里程的车载风力发电系统中发电发电保护系统的控制逻辑图。

附图标记如下：

1-进气通道、2-转动叶轮、3-叶轮轴、4-发电机、5-变速箱、6-阻力型叶片、7-升力型叶片。

具体实施方式

下面对本实用新型具体实施方式作进一步详细说明。

实施例1

如图1-4所示，一种增加车辆续驶里程的车载风力发电系统，包括发电系统、调整系统、充电保护系统和负载，所述发电系统连接于所述调整系统，所述调整系统连接于所述充电保护系统，所述充电保护系统连接于所述负载，所述发电系统包括进气通道1、转动叶轮2、叶轮轴3、发电机4和变速箱5，所述进气通道1固定在车辆上并与车辆的行进方向平行，所述转动叶轮2固定在所述叶轮轴3上，所述叶轮轴3通过轴承能够转动的固定在所述进气通道1内，所述叶轮轴3连接于所述变速箱5，所述变速箱5连接于所述发电机4，所述发电机4连接于所述调整系统，所述调整系统包括相互连接的整流器、滤波器和稳压器，所述发电机4连接于所述整流器，所述稳压器连接于所述充电保护系统，所述转动叶轮2包括阻力型叶片6和升力型叶片7，所述阻力型叶片6排布于所述转动叶轮2的中心，所述升力型叶片7排布于所述转动叶轮2的边缘位置，所述阻力型叶片6和所述升力型叶片7安装在同一叶轮轴3上。

由发电系统产生的电能通过调整系统中的整流器、滤波器和稳压器，将不稳定的电能转化为稳定的并适合车辆使用的电能。

进一步地，所述发电系统固定在车辆的进气口处，能够简化车载风力发电系统的结构。

进一步地，所述负载包括动力电池和直流负载。

进一步地，所述充电保护系统包括过流保护器和过压保护器，所述充电保护系统通过过流保护器和过压保护器连接于所述负载。

所述充电保护系统能够实时监测所述负载，如产生过流或过压状态时，充电保护系统能够断开充电电路以保护负载。

如图5所述的充电保护系统控制逻辑，充电保护系统通过电流和电压传感器检测调整系统传输的电能的电流和电压的大小，如果超出设定的安全充电电流和电压，则会自动断开充电电路从而保护负载。

进一步地，所述转动叶轮2包括4片升力型叶片7和3片阻力型叶片6，阻力型叶片6和升力型叶片7安装在叶轮轴3上，二者之间不可发生相互转动。

进一步地，所述负载还包括逆变器和与逆变器连接的交流负载。

进一步地，所述动力电池还包括电池充满提醒装置和与电池充满提醒装置连接的电池充电切断装置。

进一步地，所述进气通道1呈喇叭型。

进一步地，所述发电系统还包括发电保护系统，所述发电保护系统包括风速传感器和发电机保护控制系统，所述风速传感器连接于发电机保护控制系统，所述风速传感器设置于所述进气通道1内部，所述发电机保护控制系统连接于所述变速箱5。

如图6所述发电系统的变速箱5能够调节发电机4的转速，通过设定的高速挡和低速挡，根据风速传感器检测的风速的实时数值调整变速箱5的挡位状态，如果风速超过设定的发电机4安全工作所需的风速值，则会调整变速箱5在低速挡运行，否则在高速挡运行，从而能够提高风能利用率。

所述发电保护系统通过最佳风功率曲线确定的风速-转速关系确定的风速数值作为发电机4的安全工作风速，根据风速传感器实时检测进气通道1内的风速的大小，进而控制变速箱5工作的挡位状态，确定发电机4在高效安全的状态下运行。

实施例2

作为本实用新型的另一种改进，本实施例中将实施例1中的风速传感器替换为发电机转速传感器，所述发电机转速传感器设置在发电机4的转子轴上。则图6中所述的判定依据则是发电机4安全工作转速，如果发电机4转速超过安全工作转速，则变速箱5工作在低速挡下，否则工作在高速挡，所述低速挡及高速挡均相对于安全工作转速而言，除此之外，均与实施例1中相同。

本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本实用新型的保护范围。