用于移动装置上的自发电系统的制作方法

本实用新型涉及一种发电装置，特别涉及一种用于移动装置上的自发电系统。

背景技术：

在交通运输领域中，特别是火车、货运列车等运输设备中，需要应用GPS定位系统对每一个车厢进行定位，为了对此类设备进行供电，会在车厢安装额外的供电装置；常用的做是使用车轴发电机，以将车轴的转动变为电能，但由于车轴震动非常大，从而导致此方式的稳定性非常差，而且使用皮带传动也容易出现老化，更重要的是车轴发电机要穿过轮毂盖，将车轴的动力引出来，会造成轴承的密闭不好，水汽进入，造成安全隐患或降低轴的实用寿命。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于移动装置上的自发电系统，以解决现有发电装置容易造成安全隐患的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于移动装置上的自发电系统，包括，发电机，所述发电机设有转轴；风轮，所述风轮与转轴联接固定，所述风轮设有多块扇叶，多块所述扇叶围绕所述转轴呈周向布置，多块所述扇叶移动轨迹所在区域的一部分为遮挡区；以及挡风板，所述挡风板置于所述风轮的周侧外，所述挡风板与所述遮挡区相对布置。

其中，所述遮挡区完全置于所述挡风板的覆盖范围内。

其中，所述遮挡区占多块所述扇叶移动轨迹所在区域的50％～60％。

其中，所述扇叶为直板结构，所述扇叶包括两相对布置的受风面，在所述扇叶移动至所述遮挡区时，所述受风面能与所述挡风板相对。

其中，所述自发电系统还包括机壳，所述风轮和所述挡风板设于所述机壳外，所述发电机设于所述机壳内，所述转轴穿过所述机壳与所述风轮联接固定。

其中，所述挡风板包括第一挡板和第二挡板，所述第一挡板与所述第二挡板连接为翻折状，所述第一挡板和所述第二挡板均与所述遮挡区相对，所述机壳与所述第一挡板联接固定。

其中，所述第一挡板与所述第二挡板连接固定。

其中，所述第一挡板与所述第二挡板活动联接，以使所述第二挡板能够翻动。

其中，所述自发电系统还包括电池、温控电路和充电电路，所述电池通过所述温控电路与所述充电电路电性连接，所述充电电路与所述发电机电性连接，在环境温度超出设定范围时，所述温控电路能够控制所述充电电路停止对所述电池充电。

其中，所述电池设有正极和负极，所述充电电路设有正极端口和负极端口；所述正极端口通过所述温控电路与所述正极电性连接，所述正极端口与所述温控电路电性连接处引出有第一负载端口；所述负极端口与所述负极电性连接，所述负极端口与所述负极电性连接处引出有第二负载端口。

本实用新型的有益效果如下：

多块所述扇叶移动轨迹所在区域的一部分为遮挡区，述挡风板置于所述风轮的周侧外，所述挡风板与所述遮挡区相对布置，所以挡风板能够对吹向风轮的风进行部分遮挡，避免风轮整体受力，以此实现风轮传输动力至发电机进行稳定高效的发电，而且此方式无需与车轴产生任何关联，从而避免产生安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施方式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本实用新型的一些实施方式，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。

图1是本实用新型第一种实施例提供的结构示意图；

图2是本实用新型第二种实施例提供的结构示意图一；

图3是本实用新型第二种实施例提供的结构示意图二；

图4是本实用新型实施例提供的相关电路连接示意图。

附图标记如下：

1、机壳；2、风轮；21、轴套；22、扇叶；23、遮挡区；3、挡风板；31、第一挡板；32、第二挡板；

4、电池；5、温控电路；6、充电电路；7、负载。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

从图1和4可知，本实用新型第一个实施例所述的自发电系统包括：

机壳1，如图1所示，机壳1的外形大致为一矩形柱，其内部为中空结构，以便放置自发电系统的相关部件，而机壳1的前侧壁下部设有轴孔(未示出)，轴孔与机壳1的内部导通。

发电机(未示出)，发电机置于机壳1的内部下方，发电机设有能够传递动力的转轴(未示出)，转轴穿过机壳1的轴孔以延伸至机壳1外部布置。

风轮2，如图1所示，风轮2包括一个轴套21和四块扇叶22，轴套21套于转轴置于机壳1外的部位上，扇叶22为长方形般的直板结构，四块扇叶22均与轴套21的外壁连接固定，以使得风轮2的整体大致呈十字形，此时风轮2的上半部分所占的区域为遮挡区23，即遮挡区23占了扇叶22移动轨迹所在区域的50％。

挡风板3，如图1所示，挡风板3包括第一挡板31和第二挡板32；第一挡板31置于机壳1的上方，第一挡板31的左侧下表面与机壳1的顶面连接固定，第一挡板31的右侧往机壳1右侧外部延伸，以此使得第一挡板31的右侧置于风轮2的右侧之外，此时第一挡板31从上方对风轮2进行完全遮挡，即在俯视状态下，风轮2完全置于第一挡板31遮挡的区域内；第二挡板32置于第一挡板31的下方，第二挡板32的上侧与第一挡板31的右侧连接固定，以此使得挡风板3的整体大致呈L形，此时第一挡板31的下表面将与遮挡区23的上侧相对，第二挡板32的左侧面将与遮挡区23的右侧相对，且在右视状态下，风轮2的遮挡区23完全置于第二挡板32遮挡的区域内，而风轮2的下半部分则处于未遮挡的状态。

相关电路器件，如图4所示，相关电路器件包括电池4、温控电路5和充电电路6，电池4通过温控电路5与充电电路6电性连接，充电电路6与发电机电性连接；具体的，电池4设有正极和负极(即图4中电池4右侧的+/-标号部分)，充电电路6设有正极端口和负极端口(即图4中充电电路6上侧的+/-标号部分)；正极端口通过温控电路5与正极电性连接，正极端口与温控电路5电性连接处引出有第一负载7端口(即图4中负载7下侧的+标号部分)；负极端口与负极电性连接，负极端口与负极电性连接处引出有第二负载7端口(即图4中负载7下侧的-标号部分)；其中，第一负载7端口和第二负载7端口可用于电性连接负载7，负载7可为GPS定位系统、以及其他相关设备。

此实施例的应用大致如下：

将自发电系统安装于运输设备的底部，当运输设备开始运行后，将会有风吹向自发电系统，由于被挡风板3所遮挡，所以风只能吹向风轮2的下部，从而避免风轮2上下部同时受力，使得风轮2能够吸收风力进行高效转动，由于转轴将会跟随转动，所以发电机便可将转轴旋转的动力变为电能输出，以供GPS以及其他相关设备进行使用。

另外，本装置可以对行驶中(速度超过30公里每小时)的车船等提供电力，用于智能监控或物联网设备。

从图2和3可知，本实用新型第二个实施例所述的自发电系统与第一个实施例所述的自发电系统基本相同，其区别在于：将第一挡板31与第二挡板32改为铰接，并延长第一挡板31的长度，以保证第二挡板32移向风轮2的时候也不会触碰风轮2。

此实施例的应用大致如下：

其工作原理与第一个实施例所述的自发电系统相同，但由于此时第二挡板32会受风力影响而翻向风轮2，所以当风力增大至一定程度后，第二挡板32将翻转至无法完全覆盖遮挡区23的状态，即有部分风将会吹向风轮2的上部，以降低风轮2的转速，从而保证风轮2的转速稳定一定范围内。

综上所述，本实用新型实施例所述的自发电系统至少具备以下有益效果：

1.有关实现风力转电力的结构可以概括为：一种用于移动装置上的自发电系统，包括，发电机，所述发电机设有转轴；风轮2，所述风轮2与转轴联接固定，所述风轮2设有多块扇叶22，多块所述扇叶22围绕所述转轴呈周向布置，多块所述扇叶22移动轨迹所在区域的一部分为遮挡区23；以及挡风板3，所述挡风板3置于所述风轮2的周侧外，所述挡风板3与所述遮挡区23相对布置。

在满足上述结构后，能够保证风力仅对风轮2的一部分进行施力，避免风轮2因为上下部受力相同以难以转动，所以在风轮2的带动下，发电机便可产生电能为相关设备进行供电；此方式的好处在于无需与车轴产生任何关联，其安装简便，不受车轴影响，稳定高，而且由于无需应用皮带，也不容易出现老化现象，从而大大提高了自发电系统的使用寿命。

需要指出，在上述实施例中，遮挡区23均置于风轮2的上部，但遮挡区23也可以置于风轮2的下部，此时只要使用挡风板3对风轮2的下部进行遮挡便可，同样能够实现风轮2带动发电机发电的目的。

2.有关遮挡区23的设置位置可以概括为：所述遮挡区23完全置于所述挡风板3的覆盖范围内。

以遮挡区23置于风轮2的上部为例说明，则有遮挡区23占据风轮2上半部的一部分、遮挡区23完全占据风轮2的上半部、遮挡区23同时占据风轮2的上半部和风轮2下半部的一部分，但无论是哪种情况，只要遮挡区23完全置于挡风板3的覆盖范围内，均能减少风轮2上部的受风量，从而提高了风轮2的转动效率，加强了自发电系统的发电能力。

3.有关遮挡区23所占的比率可以概括为：所述遮挡区23占多块所述扇叶22移动轨迹所在区域的50％～60％。

以遮挡区23置于风轮2的上部为例，只要遮挡区23占多块扇叶22移动轨迹所在区域的50％以上，风轮2的上半部将不会受到风力影响，从而确保风轮2下部受力的时候能够高效转动，而使得遮挡区23占多块扇叶22移动轨迹所在区域的60％以下，便能保证风轮2下部的受力充分。

4.有关扇叶22的设置方式可以概括为：所述扇叶22为直板结构，所述扇叶22包括两相对布置的受风面，在所述扇叶22移动至所述遮挡区23时，所述受风面能与所述挡风板3相对。

相对于螺旋式扇叶22，在满足此结构后，由于扇叶22为直板结构，所以受风面为平面，当风吹向受风面时，能够保证受力面积最大化，从而提高风轮2的转动效率，即较小的风力也可以使得自发电系统进行持续发电，以保证自发电系统在运输设备低速运行的过程中也能提供稳定的电力。

5.有关机壳1的设置可以概括为：所述自发电系统还包括机壳1，所述风轮2和所述挡风板3设于所述机壳1外，所述发电机设于所述机壳1内，所述转轴穿过所述机壳1与所述风轮2联接固定。

通过增加机壳1，能够使用即可对发电机及其他相关器件进行保护，首先不但便于对各种器件进行保护，其次能将大量的器件集中于一体，以便将自发电系统固定于运输设备上。

6.有关挡风板3的具体结构可概括为：所述挡风板3包括第一挡板31和第二挡板32，所述第一挡板31与所述第二挡板32连接为翻折状，所述第一挡板31和所述第二挡板32均与所述遮挡区23相对，所述机壳1与所述第一挡板31联接固定。

以第一个实施例所述的自发电系统为例，由于此时第一挡板31从上方对风轮2进行遮挡，第二挡板32从右方对风轮2进行遮挡，即同时从两个不同的方向阻挡风吹向风轮2，以避免风从运输设备移动方向以外的方位吹向风轮2，为风轮2的转动效率提供了更好的保障。

其中，在第一个实施例中，第一挡板31与第二挡板32连接为L字形，但并不仅限于此，第一挡板31与第二挡板32也可以连接为锐角形、钝角形等翻折状，只要确保第一挡板31和第二挡板32分别从两个不同的方向对风轮2进行遮挡便可。

7.有关第一个实施例的挡风板3结构可以概括为：所述第一挡板31与所述第二挡板32连接固定。

此方式的好处在于挡风板3结构简单，而且由于第一挡板31与第二挡板32之间不可活动，所以不容易出现故障损坏，也为自发电系统的长期稳定工作提供了重要保障。

8.有关第二个实施例的挡风板3结构可以概括为：所述第一挡板31与所述第二挡板32活动联接，以使所述第二挡板32能够翻动。

此方式的好处在于能够时刻稳定风轮2的转动速率，譬如当风力增大至一定程度后，第二挡板32将翻转至无法完全覆盖遮挡区23的状态，即有部分风将会吹向风轮2的上部，以降低风轮2的转速，从而保证风轮2的转速稳定一定范围内。

9.有关自发电系统的部分相关电路可以概括为：所述自发电系统还包括电池4、温控电路5和充电电路6，所述电池4通过所述温控电路5与所述充电电路6电性连接，所述充电电路6与所述发电机电性连接，在环境温度超出设定范围时，所述温控电路5能够控制所述充电电路6停止对所述电池4充电。

在设置电池4后，发电机产生的电能能够先存储在电池4内，以便需要的时候再使用；另外，由于低温环境下充电会严重影响电池4的寿命，所以通过增设温控电路5，当温度低于设定值时，控制充电电路6停止对电池4进行充电，当温度到达允许值时，再次控制充电电路6对电池4进行充电，以此对电池4进行最佳的保护，提高了电池4的使用寿命。

10.有关部分相关电路的具体连接方式可以概括为：所述电池4设有正极和负极，所述充电电路6设有正极端口和负极端口；所述正极端口通过所述温控电路5与所述正极电性连接，所述正极端口与所述温控电路5电性连接处引出有第一负载7端口；所述负极端口与所述负极电性连接，所述负极端口与所述负极电性连接处引出有第二负载7端口。

在满足此连接方式后，若处于正常的温度范围，充电电路6将对电池4进行持续充电，电池4也可以通过第一负载7端口和第二负载7端口为相关设备进行持续供电；若温度降低至设定范围后，温控电路5将可控制充电电路6停止对电池4进行充电，但此时电池4依然可以通过第一负载7端口和第二负载7端口对相关设备进行供电，从而确保了供电的持续性。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。