一种基于自行车车轮的风力发电装置的制作方法

本实用新型涉及一种基于自行车车轮的风力发电装置，属于机械领域。

背景技术：

随着社会的发展，机动车的保有量持续增长，城市道路也越来越拥挤，大气污染也愈发严重，自行车出行以其“绿色、健康”的优点成为一种新时尚。而当路程较远，或在地势不平坦的情况下，骑车出行对大多数出行者来说都显得力不从心。近年来，我国电动车市场呈现迅猛发展的势头，但电动自行车大多体积较大，存在充电时间长、续航能力差等诸多问题，尽管大多数电动车也可以脚动踩踏控制，但由于车身笨重，非常不便于骑行。加之近年来电动车“限速令”、“超标淘汰令”的颁布，越来越多的厂商把目光投向小型电动助力自行车的研究与开发。

目前大多数的自行车助力系统由电机、电池、控制主板构成。电机普遍采用永磁直流式电机，其中绝大多数为有刷电机，根据电机安装位置的不同还可分为电机前置型、电机中置型和电机后置型。

我国天津振华集团研发的菲恩快意马牌电动自行车采用铅酸电池,电池电压不得下降到21V，为了确保电池使用寿命就得进行充电；采用有刷电机，要求定期打开电机侧盖除去碳刷碳粉并更换碳刷。

日本本田拉库恩电动助力自行车采用采用Ni-Cd电池、有刷电机、中轴驱动助力。动力通过链条和后轴变速塔形齿轮传给后轮，控制器根据骑车者的脚踏力和车速自动调节助力强度。

日本松下电器产业研发的电动助力自行车，具有蓄电池等蓄电器和由该蓄电器供电的电动机，通过扭矩传感器等踏力检测器检测施加在踏板上的踏力，通过在踏力的人力驱动力上追加上述电动机的辅助驱动力，使得在上坡可轻松行驶。

上述现有的电动助力自行车，在蓄电池充电方面都有地点上的限制，只有在找到电动车充电站或将蓄电池拆卸下来，找到插座才能充电，使用起来非常不方便。

现有的公共自行车由于涉及联网等问题需要消耗电能，但是电能来源是一个问题，有采用自行车篮筐底部安装太阳能电池板的方式，但是太阳能电池板对地点要求较高，效率有限；有的采用骑行者在骑行过程中发电的方式，这样会给骑行者增加额外的负担，造成骑行的不适。

技术实现要素：

本实用新型提供一种基于自行车车轮的风力发电装置，运用风力发电的原理通过自身的结构实现发电的目的，不仅效率高，而且不造成骑行者额外的负担，适合大范围推广。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于自行车车轮的风力发电装置，包括自行车车轮，其通过辐条进行支撑，辐条上安装有风力涡轮叶片，自行车上同时安装有无刷电机，其转轴顶端设有无刷电机转子，在无刷电机转子上安装有摩擦轮，摩擦轮与自行车车轮转动时进行摩擦；

作为本实用新型的进一步优选，无刷电机安装在自行车的立管一侧，其通过支撑杆进行支撑，支撑杆通过弹簧与立管连接，在立管的另一侧安装有蓄电池，其通过控制电路与无刷电机连通；

作为本实用新型的进一步优选，所述的辐条表面由上至下设有凸起，形成凸型特制辐条，所述的风力涡轮叶片呈对称翼型设置，其靠近风力涡轮叶片最大宽度处开设有贯穿风力涡轮叶片内部的圆形中空槽，圆形中空槽由上至下再开设有凹槽，形成的凹型圆孔槽与凸型特制辐条形状相匹配，使得风力涡轮叶片可以围绕凸型特制辐条进行转动；

作为本实用新型的进一步优选，所述的风力涡轮叶片采用对称型NACA 2305型风力机叶片，其叶片扭角为0度，同时其围绕凸型特制辐条可以左右自由转动的角度为20度；

作为本实用新型的进一步优选，所述的蓄电池为锂电池。

通过以上技术方案，相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型摩擦轮与自行车车轮转动产生摩擦，带动无刷电机进行发电，不仅效率高，而且不造成骑行者额外的负担，适合大范围推广。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的优选实施例的整体结构示意图；

图2是本实用新型的优选实施例的风力涡轮叶片与辐条安装时的结构示意图；

图3是本实用新型的优选实施例的风力涡轮叶片截面的结构示意图；

图4是本实用新型的优选实施例的风力涡轮叶片与辐条安装的立体图。

图中：1为自行车支架， 2为风力涡轮叶片，3为凸型特制辐条，4为摩擦轮，5为无刷电机，6为支撑杆，7为蓄电池，8为凹型圆孔槽，9为弹簧。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1-图4所示，本实用新型包括以下技术特征：自行车支架1，风力涡轮叶片2，凸型特制辐条3，摩擦轮4，无刷电机5，支撑杆6，蓄电池7，凹型圆孔槽8，弹簧9。

本实用新型的一种基于自行车车轮的风力发电装置，包括自行车车轮，其通过辐条进行支撑，辐条上安装有风力涡轮叶片，自行车上同时安装有无刷电机，其转轴顶端设有无刷电机转子，在无刷电机转子上安装有摩擦轮，摩擦轮与自行车车轮转动时进行摩擦；

作为本实用新型的进一步优选，无刷电机安装在自行车的立管一侧，其通过支撑杆进行支撑，支撑杆通过弹簧与立管连接，在立管的另一侧安装有蓄电池，其通过控制电路与无刷电机连通；控制电路整合了整流、滤波、稳压和充电电路，保证无刷电机产生电能能够高效的输入蓄电池中；

作为本实用新型的进一步优选，所述的辐条表面由上至下设有凸起，形成凸型特制辐条，所述的风力涡轮叶片呈对称翼型设置，其靠近风力涡轮叶片最大宽度处开设有贯穿风力涡轮叶片内部的圆形中空槽，圆形中空槽由上至下再开设有凹槽，形成的凹型圆孔槽与凸型特制辐条形状相匹配，使得风力涡轮叶片可以围绕凸型特制辐条进行转动；

作为本实用新型的进一步优选，所述的风力涡轮叶片采用对称型NACA 2305型风力机叶片，其叶片扭角为0度，同时其围绕凸型特制辐条可以左右自由转动的角度为20度；

作为本实用新型的进一步优选，所述的蓄电池为锂电池。

自行车支架为对称型支架，可以将自行车后轮支撑起来，保证后轮可以自由转动，风力涡轮叶片安装在后轮的辐条上。

当骑行者骑行，或者当有二级微风及以上风力空气吹来时，风力涡轮叶片围绕凸型特制辐条转向空气流动方向，从而与自行车车轮共同组成一个风力涡轮系统，此时摩擦轮与自行车车轮转动产生摩擦，带动无刷电机进行发电；在自行车前行过程中，风力涡轮叶片会绕着凸型特制辐条自由转动至流线角度，保证自行车前行过程中不因为风力涡轮叶片产生附加阻力。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。