专利名称：太阳风电机动车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及交通领域中的新型电动汽车，一种引入风能和太阳能的新能源电 动车一太阳风电机动车，该车无论在行驶状态或泊停状态，都可利用自然能源发电为机 动车补充能源，是一种零排放零污染的绿色新能源机动车。
背景技术：
面临能源危机和污染，电动汽车得到发展。然而，电动汽车依赖新发明的化学电 池，最突出的缺点是航程短。实际上，有两种能源，就在身边，永恒不灭，用之不绝，这就是风 能和太阳能。利用风能发电驱动汽车，目前尚不成熟。如美国专利ENERGYRECOVERY SISTEM FOR MOVING VEHICLE (US2007/0262584A1)，在前机舱风窗后面安装涡轮风力发电机，为左 右两组蓄电池充电。但是，风扇的直径最大不过40cm，实际功率仅有几百瓦。这么小的功率 照明可以，驱动是不可能的。太阳能发电驱动汽车，不花一分钱跑遍全球，是最美妙最激动 人心的梦想，自然涌现出大量优秀的设计，如美国专利SOLAR ENERGY SYSTEM FOR HYBRID VEHICLE(US2007/0125417A1)等。当然，太阳能电池板的效率还较低，仅仅依靠太阳能则电 池板巨大。将风能和太阳能综合利用会有奇迹。
发明内容为了实现利用自然能源发电，突破蓄电池瓶颈难关，使新能源汽车革命早日成功， 本实用新型公开了一种太阳风电机动车，该车在使用太阳能蓄电的同时，还可利用本人发 明的风洞式发电机蓄电，从而大大延长电动汽车的航程。为了实现上述理想目标，本实用新型太阳风电机动车所采取的技术方案是该车 安装有太阳能光电池、风洞式发电机、蓄电池组、驱动电机、控制器、调压器、以及切换开关， 太阳能光电池安装在车体表面上，风洞式发电机安装在前机舱及车体内，二者均与调压器 相连接，两个蓄电池组其中一组通过切换开关与控制器相连接，另一组通过切换开关与调 压器相连接，两组电池分别与充电插座相连接，控制器与驱动电机相连接。所述太阳能光电 池具有两种不同的结构，一种是独立的太阳能电池板，安装在车顶顶篷的上方，以及前机舱 盖和后备箱盖表面上，另一种是太阳能光电薄膜，粘贴或涂覆在车身上。安装在前机舱及 车体内的风洞式发电机具有一个圆盘形的轮机舱，在轮机舱的前面有一个大风口缩管，在 轮机舱内安装具有风扇的发电机芯，在轮机舱后面有一段穿过整个车身的扩散排气管，且 大风口缩管与轮机舱之间、轮机舱与扩散排气管之间均是密封不漏气的。所述大风口缩管 的前面是进风口，进风口的截面比喷口的截面大η倍，在大风口缩管前端有一向外扩展的 喇叭口，在大风口缩管内设有嵌装子口，可在子口上加装蜂窝器，并使用快拆锁将蜂窝器锁 紧；快拆锁设定的位置，在大风口缩管的上方和侧上方，打开前机舱上盖时，应能手动操作 快拆锁。所述扩散排气管与大风口缩管的喷口前后相对，扩散排气管的轴心与大风口缩管 的轴心在同一条直线上；扩散排气管的扩散口开在车尾部；扩散口是大喇叭口，其横截面 的形状根据需要设计而定。所述大风口缩管的喇叭口与前机舱之间良好配合不使漏气，使前方气流全部进入大风口缩管，通过喷口进入到轮机舱内。作为技术的发展，安装在汽车上 的风洞式发电机可以采用单边收缩型大风口缩管，单边收缩型大风口缩管的一面是较平直 的管壁，另一面则是大角度收缩曲面管壁；将具有单边收缩型大风口缩管的风洞式发电机 安装在前机舱内，有两种不同结构，其一是将轮机舱圆盘平面水平放置的水平结构法，另一 种是将较平直一侧的管壁朝向地面，而将轮机舱圆盘平面竖直立起的竖立结构法。所述太 阳风电机动车，包括轿车、面包车、客车、工程车、救险车，以及轨道车、列车，风洞式发电机 在较小型轿车上安装时，采用轮机舱水平放结构法，在较大型的面包车、客车上安装时，除 采用轮机舱水平结构法外，还可采用轮机舱竖立结构法。作为技术的改进，所述大风口缩管 通过喷口可以连接两个轮机舱，每个轮机舱内各有一台发电机芯，在大风口缩管的后面，两 个轮机舱采取并列竖立结构法安装，两个轮机舱的扩散口可以开在车尾部中间位置，也可 以分别开在车尾部两侧位置。所述切换开关，由输入开关和输出开关所构成，两个蓄电池组 分别与输入、输出开关的掷点相连接，并同时分别与充电插座相连接；输出开关的刀端与控 制器电源输入脚相连接，控制器功率输出脚与驱动电机相连接；输入开关的刀端与调压器 的输出相连接，调压器的输入与太阳能光电池和发电机芯相连接。本实用新型在电动车上设置了太阳能光电池和风洞式发电机。风洞式发电机实际 上就是一个微缩型风洞，大风口缩管就是风洞的稳定段和收缩段，轮机舱就是实验段，扩散 排气管就是扩散段。大风口缩管安装在前风窗，扩散排气管的大喇叭扩散口在车尾端，车体 前后压差形成能量转化通道，车前自然风进入大风口缩管内得到加速，具有更大作功能力。 首先可以通过充电插座为蓄电池组充满电。一方面在汽车运动时，毫无疑问太阳能光电池 可以为蓄电池充电，另一方面汽车在泊停时，除太阳能光电池可为蓄电池组充电外，只要进 气口对准来风方向，风洞式发电机也会自动发电为蓄电池充电。而且，越是大型机动车，如 大客车、轨道车，其造型类长方体，风阻系数大而风洞效应更加显著，效果也就越好。也就是 说，太阳风电机动车无论在泊停还是在高速行驶，均可利用自然能源为蓄电池组充电，能源 取之自然，零污染、零排放，积极意义十分明显。
以下结合附图及实施例，对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型提供的太阳风电机动车整体结构示意图。图2是本实用新型提供的风洞式发电机结构示意图。图3是单边收缩型风洞式发电机结构示意图。图4是另一种太阳风电机动车结构示意图。图5A、图5B、图5C式车尾扩散口示意图。图6是本实用新型提供的太阳风电机动车的动力系统总体示意图。
图1中，102是蜂窝器，11是大风口缩管，12是轮机舱，303是前机舱，26是稳定罩， 9是蓄电池组，1是风洞式发电机，4是太阳能光电池，3是车身，13是扩散排气管，13A是扩散口。图2中，105是快拆锁，101是进气口，103是阻尼网，23是风扇，15是喷口，24是导 流板，21是机轴，104是子口，2是发电机芯，22是风扇柄。图3中，IlA单边大风口缩管。[0016]图4中，如
图1、图2。图5A、图5B、图5C中，305是后备箱，308是尾灯。图6中，3A是控制器，①是电源输入脚，②是功率输出脚，3E是驱动电机，9A、9B是 蓄电池组，Kl是输入开关，K2是输出开关，CZ是充电插座，6是调压器。
具体实施方式
如
图1所示的太阳风电机动车3，从外观上看与传统发动机油驱车没有什么明显 差别，但实际上却有极大的不同。第一，在汽车车顶上安装有太阳能光电池4，太阳能光电 池有两种不同结构，一种是独立的太阳能电池板，安装在车顶顶篷的上方，以及前机舱盖和 后备箱盖表面上，另一种是太阳能光电薄膜，粘贴或涂覆在车身上。太阳能光电池的多少大 小，可根据需要设计，尽量加大采光面积。第二，在前机舱303内安装了风洞式发电机1和 蓄电池组9。风洞式发电机由轮机舱12、大风口缩管11和扩散排气管13构成，并在轮机舱 的稳定罩26内设有发电机芯。大风口缩管11安装在前风窗上，轮机舱安装在前机舱内，扩 散排气管13穿过整个车身，最后将扩散口 13A开在车尾部，在汽车上形成风洞结构，自然风 从迎面吹来进入大风口缩管，在车头和车尾压差作用下，在喷口加速更高，从而提高了发电 功率。如图2、图3所示，为风洞式发电机内部结构简图，图示从中间打开的一半，在圆盘 形轮机舱12内，安装一台发电机芯。在轮机舱的前面是一个大风口缩管11，大风口缩管为 流线型渐缩管。在大风口缩管的前面是进风口 101，其进风口的口径大于后部喷口 15的口 径，进风口横截面积是喷口横截面积的η倍，大风口缩管通过喷口与轮机舱相连接。作为技 术的改进，在大风口缩管的进风口处安装一个蜂窝器102，蜂窝器是具有正六面形或正圆形 集群通孔的整流器，蜂窝器的作用是破坏紊流团，将气流拉直，以改善气流的质量。但蜂窝 器的集群通孔截面较小，容易被堵塞，所以在大风口内设有蜂窝器嵌装子口 104，在大风口 相应位置上设有快拆锁105。安装时，将蜂窝器推卡在子口上，并使用快拆锁锁紧。这样可 以在必要时快速拆卸清理。作为技术的进一步改进，还可以在蜂窝器的后方安装阻尼网。 阻尼网的作用是进一步消除紊流。阻尼网设有一个张紧安装圈，其安装结构可以设计成与 蜂窝器相似的快拆锁。在一般情况下，大风口缩管使用对称收缩曲线渐缩管11，也可使用 单边收缩曲线渐缩管11Α，如图3所示，即一面是直线形管壁，而另一面是曲线形收缩管壁， 这种结构称为单边收缩型结构。在轮机舱内安装有一台发电机芯2，风扇均勻安装在发电 机芯圆周侧壁上。风扇23的扇叶至少有六片，一般在8片至十数片或者更多。为了减小喷 口后面的气流通道的面积，这里加设了圆筒形导流板24，气流从喷口内冲出，由于导流板的 作用，主要气流只能在圆筒形导流板和轮机舱侧壁之间的狭窄通道内向前流动，最大限度 的降低了能量损失，气流在推动第一个风扇扇叶后，有能力推动以下第二个、第三个风扇扇 叶，提高了效率。一般情况下，轮机舱水平安装，风扇在水平平面内转动，构成水平结构法。如图4所示的另一种太阳风电机动车，安装了单边收缩型大风口缩管IlA的太阳 风电机动车，大风口缩管较平直的管壁朝向地面，圆盘形轮机舱竖立放置构成竖立结构法， 排气管的后面是喇叭形的扩散口，开在汽车尾部。轮机舱竖直立放的结构使排气管更容易 和大风口缩管在一条直线上，另外，可以采取两台功率较小的风洞式发电机竖立并排组合， 大风口缩管通过喷口可以连接两个轮机舱，虽然轮机舱的口径小了，但总功率增大。其具体结构是每个轮机舱内各有一台发电机芯，在大风口缩管的后面，两个轮机舱采取并列竖立 结构法安装，两个轮机舱的扩散口可以开在车尾部中间位置，也可以分别开在车尾部两侧 位置。如图5A、图5B、图5C所示的车尾扩散口，图5A中的扩散口 13A在尾灯的下面，成 一长方形开口，对后备箱的影响不大，但扩散口位置和有效截面积均不十分理想。图5B中 的情况有所改进，面积增大，而且延伸到两侧的高负压区。图5C中的结构在位置和截面积 方面则更加理想，但对后备箱的影响较大。不过，牺牲后备箱部分容积提高风力发电功率还 是值得的。如图5所示的动力系统总体示意图，该动力系统具有太阳能光电池4和风洞式发 电机1两套发电系统，切换开关由输入开关Kl和输出开关K2所构成，两个蓄电池组9A和 9B分别与输入、输出开关的掷点相连接，输出开关的刀端与控制器3A电源输入脚①相连 接，控制器功率输出脚②与驱动电机3E相连接；输入开关的刀端与调压器6的输出相连接， 调压器的输入与太阳能光电池4和发电机芯2相连接。
权利要求一种太阳风电机动车，其特征在于该车安装有太阳能光电池(4)、风洞式发电机(1)、蓄电池组(9)、驱动电机(3E)、控制器(3A)、调压器(6)，以及切换开关K1、K2，太阳能光电池安装在车体表面上，风洞式发电机安装在前机舱(303)及车体内，二者均与调压器相连接，两个蓄电池组(9A)、(9B)其中一组通过切换开关与控制器相连接，另一组通过切换开关与调压器相连接，两个蓄电池组分别与充电插座CZ相连接，控制器与驱动电机相连接。
2.如权利要求1所述的太阳风电机动车，其特征在于所述太阳能光电池具有两种不 同的结构，一种是独立的太阳能电池板，安装在车顶顶篷的上方，以及前机舱盖和后备箱盖 表面上，另一种是太阳能光电薄膜，粘贴或涂覆在车身上。
3.如权利要求1所述的太阳风电机动车，其特征在于安装在前机舱及车体内的风洞 式发电机具有一个圆盘形的轮机舱(12)，在轮机舱的前面有一个大风口缩管(11)，在轮机 舱内安装具有风扇(23)的发电机芯(2)，在轮机舱后面有一段穿过整个车身的扩散排气管 (13)，且大风口缩管与轮机舱之间、轮机舱与扩散排气管之间均是密封不漏气的。
4.如权利要求1所述的太阳风电机动车，其特征在于所述大风口缩管的前面是进风 口(101)，进风口的截面比喷口(15)的截面大，在大风口缩管前端有一向外扩展的喇叭口， 在大风口缩管内设有嵌装子口(104)，可在子口上加装蜂窝器(102)，并使用快拆锁(105) 将蜂窝器锁紧；快拆锁设定的位置，在大风口缩管的上方和侧上方，打开前机舱上盖时，应 能手动操作快拆锁。
5.如权利要求1所述的太阳风电机动车，其特征在于所述扩散排气管(13)与大风口 缩管的喷口(15)前后相对，扩散排气管的轴心与大风口缩管的轴心在同一条直线上；扩散 排气管的扩散口(13A)开在车尾部；扩散口是大喇叭口。
6.如权利要求1所述的太阳风电机动车，其特征在于所述大风口缩管的喇叭口与前 机舱之间良好配合不使漏气，使前方气流全部进入大风口缩管，通过喷口进入到轮机舱内。
7.如权利要求1所述的太阳风电机动车，其特征在于所述太阳风电机动车包括卧车、 面包车、客车、工程车、救险车，以及轨道车、列车，风洞式发电机在较小型轿车上安装时，采 用轮机舱水平结构法，在较大型的面包车、客车上安装时，除采用轮机舱水平放结构外，还 可采用轮机舱竖立结构法。
8.如权利要求1所述的太阳风电机动车，其特征在于所述切换开关，由输入开关K1 和输出开关K2所构成，两个蓄电池组(9A)、(9B)分别与输入、输出开关的掷点相连接，并同 时分别与充电插座CZ相连接；输出开关的刀端与控制器电源输入脚①相连接，控制器功率 输出脚②与驱动电机(3E)相连接；输入开关的刀端与调压器(6)的输出相连接，调压器的 输入与太阳能光电池和发电机芯相连接。
专利摘要一种太阳风电机动车，该车安装有太阳能光电池、风洞式发电机、蓄电池组、驱动电机、控制器、调压器、以及切换开关，太阳能光电池安装在车体表面上，风洞式发电机安装在前机舱及车体内，二者均与调压器相连接，两个蓄电池组其中一组通过切换开关与控制器相连接，另一组通过切换开关与调压器相连接，两组电池分别与充电插座相连接，控制器与驱动电机相连接。
文档编号B60L8/00GK201646424SQ20102016652
公开日2010年11月24日 申请日期2010年4月22日 优先权日2010年4月22日
发明者赵幼仪 申请人:赵幼仪