风光互补电动汽车自充电装置制造方法
【专利摘要】本发明的名称是风光互补电动汽车自充电装置，涉及一种利用太阳能和风能为电动汽车上电池充电的装置。它主要是解决电动汽车用市电充电再放电浪费电能，充电时间长，续驶里程短，运营成本高的问题。本发明的风力发电装置固定在汽车的尾部，在汽车驾驶室的顶部设有光伏电池板，光伏电池板与汽车车顶构成风力发电装置的风道，风道的进风口设在汽车的前端。本发明由于采用光伏发电与风力发电机组合发电，可基本解决电动汽车一次充电后后续电力来源，实现自充自用，大量减少充电次数和充电浪费，从而降低运营成本，实现能源循环利用，使电动汽车成为真正意义的环保节能电动汽车。
【专利说明】风光互补电动汽车自充电装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种为电动汽车电池充电的装置，具体地是利用太阳能和风能发电为 电动汽车上电池充电的风光互补电动汽车自充电装置。
【背景技术】
[0002] 已知电动汽车是用市电为汽车的蓄电池充电作为其动力来源，电动汽车作为节能 环保产品虽大力推广多年，还是不能成为汽车的主流，原因是现行电动汽车存在以下不足： 一是用市电充电挤占本已紧张的市电资源，；二是充电放电过程都会造成能源损耗，让电动 汽车节能大打折扣；三是因为现在市电主要靠火力发电供应，若大量的电动汽车用市电充 电，势必会加大火电厂发电供应，结果是增加煤、油矿物燃烧等增加二氧化碳的排放，让电 动汽车环保性名不副实；四是每次充电时间长，一般要3 -10小时才能把蓄电池充满；五是 蓄电池容量有限，一次充电行驶里程大都在200公里左右。由于存在这些问题限制了电动 汽车的推广使用。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是针对上述问题而提出的一种运营成本低，利用太阳光和汽车行驶 中产生的风能产生电能，作为能源的风光互补电动汽车自充电装置。
[0004] 本发明的技术解决方案是：风光互补电动汽车自充电装置是风力发电装置固定在 汽车的尾部，在汽车驾驶室的顶部设有光伏电池板，光伏电池板与汽车车顶构成风力发电 装置的风道，风道的进风口设在汽车的前端。
[0005] 本发明的技术解决方案中所述的风力发电装置包括对称固定在机架上的两个发 电机，叶轮架通过轴承连接在发电机轴端的端盖上，轴承连接在叶轮架上的传动齿轮与发 电机输出轴上的输出齿轮啮合连接，叶轮轴的两端通过轴承连接在叶轮架上，叶轮轴上固 定的齿轮与叶轮架上的传动齿轮啮合连接。
[0006] 本发明的技术解决方案中所述的发电机的输出轴和叶轮轴设在同一个垂面上，输 出轴、叶轮轴，以及叶轮架上的传动齿轮轴呈三角形分布。
[0007] 本发明的技术解决方案中所述的叶轮轴上的叶轮由连接在叶轮轴上的支杆和叶 片组成，支杆的一端固定在叶轮轴中间位置上的叶轮盘上，支杆的另一端固定在叶片上。
[0008] 本发明利用设在电动汽车顶部的光伏电池板，进行太阳能发电，利用汽车尾部的 风力发电装置，在汽车行驶中为风力发电装置提供风能发电，电能通过整流器整流后为电 动汽车蓄电池充电。本发明的风力发电装置是一个重力势能风力发电机，是由一个叶轮获 得的风能后将叶轮以及叶轮架的重力转化为机械能驱动左右两个发电机，叶轮叶片为升力 型叶片，使叶轮对汽车的阻力降到最小，叶轮轴的两端通过轴承与叶轮架连接，叶轮架体内 通过叶轮轴上的齿轮、叶轮架上的传动齿轮和发电机轴上的输出齿轮依次啮合实现能量的 传输与转化。本发明的叶轮架架体连同下部叶轮一起能绕上部的输出轴转动，由于可转动 的叶轮架与其上的传动齿轮构成类似于滑轮组的结构，因此当叶轮获得风力后，通过叶轮 轴上的齿轮将能量传给传动齿轮再传递给输出齿轮，此时作用于输出齿轮上的力由于滑轮 组的效应，使输出齿轮由于增加了叶轮和叶轮架的重力势能获得的能量会倍增。本发明减 少了电动汽车电池充电的次数，从而降低了运营成本，实现了能源的循环利用。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1是本发明结构示意图。
[0010] 图2是图1中风力发电装置结构示意图。
[0011] 图3是图2中风力发电装置叶轮架结构示意图。
【具体实施方式】
[0012] 如图1所示，将光伏电池板2置于驾驶室1的顶部，在汽车的尾部固定有风力发电 装置3,将光伏电池板2围成一个从前到后的风道，光伏电池板2与驾驶室1顶部构成风力 发电装置3的风道，将汽车行驶时沿前挡风玻璃上升的气流18聚集汇入风道，为尾部的风 力发电装置3提供部分动力。
[0013] 如图2、3所示，风力发电装置机架4置于汽车尾部，将叶轮架6通过轴承槽16内 的轴承与发电机5轴端的盖体连接，将输出齿轮11固定在发电机5的输出轴12上，传动齿 轮14通过轴承连接在叶轮架6上，传动齿轮14与输出齿轮11啮合连接；叶轮轴9的两端 分别固定有齿轮13,叶轮轴9的两端通过轴承分别与左右两个叶轮架6连接叶轮轴9上齿 轮13与叶轮架6上的传动齿轮14啮合连接，叶轮轴9与输出轴12在同一个垂面上，叶轮 轴9、输出轴12与传动齿轮14的轴呈三角形分布。左右两个叶轮架6及体内齿轮为对称设 置。将连接安装好的发电机5、叶轮架6及叶轮轴9的整体架设到机架4上，用螺丝将左右 两个发电机5固定在机架4上，在叶轮轴9的中间位置固定有一个叶轮盘8,叶片支杆10的 一端对称分组固定在叶轮盘8上，每组一对作为叶片7的支撑，将叶片7固定在对应的一组 叶片支杆10的另一端，完成后成为一个具有陀螺状的叶轮。在叶轮下面置一弧形向前向下 倾斜的聚风板17,在装外壳时在风力发电装置3与驾驶室1之间左右两边留有进风口，气流 18可从进风口进入风力发电装置3内，在聚风板17的作用下风力增强，风力发电装置3后 上方留有出风口，进风口和出风口上都安装有大眼钢丝网罩，防止异物进入损伤叶片7。为 防止汽车在启动制动时造成叶轮的摆动发生叶轮与其它物体碰撞，在叶轮架6体下外沿设 限位桩15,可通过一定长度的钢丝或一定强度拉力弹簧与固定件连接，对叶轮架6连同叶 轮摆动进行限制。将发电机电源线和光伏电源线与整流器连接，整流后的直流电源与蓄电 池连接为蓄电池充电。
[0014] 本发明的工作原理是，当电动汽车一次充电后，在正常天气正常行驶情况下，利用 太阳能和风能发电为电动汽车补充电能。汽车在行驶中前挡风玻璃的上升气流聚集汇入上 风道，尾部气流会产生负压，从两侧风口进入风力发电装置3的气流流速会增大，为风力发 电装置3提供强大的风力，同时由于利用了叶轮和叶轮架6的重力势能使能量转化中得到 倍增，发电效率大幅度提升，发电功率大幅度提高。
【权利要求】
1. 一种风光互补电动汽车自充电装置，其特征是：风力发电装置（3)固定在汽车的尾 部，在汽车驾驶室（1)的顶部设有光伏电池板（2)，光伏电池板（2)与汽车车顶构成风力发 电装置（3)的风道，风道的进风口设在汽车（1)的前端。
2. 根据权利要求1所述的风光互补电动汽车自充电装置，其特征是：所述的风力发电 装置（3)包括对称固定在机架（4)上的两个发电机（5)，叶轮架（6)通过轴承连接在发电机 (5 )轴端的端盖上，轴承连接在叶轮架（6 )上的传动齿轮（14)与发电机（5 )输出轴（12 )上 的输出齿轮（11)啮合连接，叶轮轴（9 )的两端通过轴承连接在叶轮架（6 )上，叶轮轴（9 )上 固定的齿轮（13)与叶轮架（6)上的传动齿轮（14)啮合连接。
3. 根据权利要求2所述的风光互补电动汽车自充电装置，其特征是：所述的发电机（5) 的输出轴（12)和叶轮轴（9)设在同一个垂面上，输出轴（12)、叶轮轴（9)，以及叶轮架（6)上 的传动齿轮（14)轴呈三角形分布。
4. 根据权利要求2所述的风光互补电动汽车自充电装置，其特征是：所述的叶轮轴（9) 上的叶轮由连接在叶轮轴（9 )上的支杆（10 )和叶片（7 )组成，支杆（10 )的一端固定在叶轮 轴（9)中间位置上的叶轮盘（8)上，支杆（10)的另一端固定在叶片（7)上。
【文档编号】B60K16/00GK104057831SQ201310341094
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2013年8月7日 优先权日:2013年8月7日
【发明者】朱文利, 沈元明, 沈小圣 申请人:湖北文理学院