应用于电动汽车的风阻发电装置及电动汽车的制作方法

本发明涉及电动汽车风阻发电技术领域，特别是涉及一种应用于电动汽车的风阻发电装置及电动汽车。

背景技术：

行驶过程的风阻问题一直是困扰电动汽车行业的一大难题。随着电动汽车的行驶速度逐渐提高，电动汽车所受到的风阻也越来越大，电动汽车单位行驶里程所需要消耗的电能也不断加大，这已经成为了制约电动汽车发展的重要因素。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种应用于电动汽车的风阻发电装置及电动汽车，该应用于电动汽车的风阻发电装置及电动汽车能有效减少电动汽车行驶过程中的风阻并降低电动汽车的能耗。

一种应用于电动汽车的风阻发电装置，包括：

第一风道，设有第一进风口和第一出风口；

叶轮，设于所述第一风道内且位于所述第一进风口和所述第一出风口之间；

发电机，包括齿轮和动力转轴，所述齿轮套设于所述动力转轴上且与所述动力转轴同轴转动，所述齿轮与所述叶轮相啮合；及

挡风板，位于所述叶轮和所述第一进风口之间，所述挡风板与所述第一风道的内壁围合形成通风口，所述通风口的大小可变。

上述应用于电动汽车的风阻发电装置安装于电动汽车上，设于叶轮和第一进风口之间的挡风板与第一风道的内壁形成通风口，而该通风口的大小可变，从而可根据行驶状态改变通风口的大小。例如，当电动汽车正常行驶时，调节挡风板，使通风口变大，则外界大气中的风经第一进风口进入第一风道，继而经通风口、第一出风口顺畅排出，有效降低电动汽车行驶过程中的风阻。同时进入第一风道内的风吹动叶轮转动，带动齿轮转动，继而带动动力转轴转动发电，产生一定量的电能；当汽车处于刹车过程中时，调节挡风板，使通风口变小，则外界大气中的风从第一进风口到通风口时，风阻变大，使得电动汽车所受到的阻力增大，加快电动汽车速度的降低，提高电动汽车的刹车性能，进而保障车辆行驶的稳定性和安全性，同时增大了风对叶轮的切向力，提高叶轮的转速，相应地齿轮的转速增大，动力转轴的转速增大，发电机的发电量增大。

在其中一个实施例中，所述挡风板可转动地设置于所述第一风道的内壁上，所述挡风板能转动以改变通风口的大小。

在其中一个实施例中，所述应用于电动汽车的风阻发电装置还包括驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述挡风板转动，所述驱动机构与电动汽车的刹车控制系统电性连接。

在其中一个实施例中，所述第一风道包括底壁，所述底壁沿靠近第一出风口的方向向上倾斜，所述底壁上设有多个与外界连通的排风孔。

在其中一个实施例中，所述应用于电动汽车的风阻发电装置还包括第二风道，所述第二风道具有第二进风口、第二出风口及第一排风口，所述第二进风口与所述第一出风口连通，所述第二出风口与外界连通，所述第一排风口位于所述第二进风口和所述第二出风口之间，所述第一排风口与电动汽车的前轮刹车装置相对设置。

在其中一个实施例中，所述第二风道还具有第二排风口，所述第二排风口位于所述第二进风口和所述第二出风口之间，所述第二排风口与电动汽车的电池驱动装置相对设置。

在其中一个实施例中，所述第二风道有两个且分别位于电动汽车的电池驱动装置的两侧，两个第二风道的第二进风口均与所述第一出风口连通。

在其中一个实施例中，所述第一进风口的口径大于所述第二进风口的口径。

在其中一个实施例中，所述叶轮的直径大于所述齿轮的直径。

本发明一实施例还提出一种电动汽车，包括车身和上述应用于电动汽车的风阻发电装置，所述应用于电动汽车的风阻发电装置嵌设于所述车身上，且所述第一进风口位于所述车身的前端。

该电动汽车具有上述应用于电动汽车的风阻发电装置，因此也具有上述应用于电动汽车的风阻发电装置的技术效果，即能有效减少电动汽车行驶过程中的风阻并降低电动汽车的能耗。

附图说明

图1为本发明一实施例所述应用于电动汽车的风阻发电装置的透视图，此时电动汽车处于正常行驶状态；

图2为图1的局部放大图；

图3为图1的俯视图，其中示出了电池驱动装置；

图4为图1的侧视图，其中示出了电池驱动装置；

图5为本发明一实施例所述应用于电动汽车的风阻发电装置的透视图，此时电动汽车处于刹车状态；

图6为图5的局部放大图；

图7为图5的俯视图；

图8为图5的侧视图。

附图标记说明

10、风阻发电装置，100、第一风道，110、第一进风口，120、网罩，130、底壁，131、排风孔，200、叶轮，300、挡风板，410、齿轮，510、第一支架，520、第二支架，600、驱动机构，700、第二风道，710、第二出风口，720、第一排风口，730、第二排风口，740、第三排风口，20、电池驱动装置。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明一实施例提出一种电动汽车，包括应用于电动汽车的风阻发电装置10(以下简称风阻发电装置10)(请参见图1和图2)和车身。该电动汽车能有效减少电动汽车行驶过程中的风阻并降低电动汽车的能耗。

具体地，请参见图1至图3，风阻发电装置10包括第一风道100、叶轮200、发电机和挡风板300。该风阻发电装置10能有效减少电动汽车行驶过程中的风阻并降低电动汽车的能耗。

具体地，第一风道100设有第一进风口110和第一出风口。第一进风口110处罩设有网罩120，一方面能保证通风，另一方面也能防止外界的脏污物经第一进风口110进入第一风道100内。叶轮200设于第一风道100内且位于第一进风口110和第一出风口之间。可选地，叶轮200为轻质叶轮(例如，采用碳钎维、碳化钢或铝材等轻质材料制成的叶轮)，从而使得较小的风力即能吹动叶轮200转动，并通过齿轮带动动力转轴转动发电，提高发电量。发电机包括齿轮410和动力转轴，所述齿轮410套设于所述动力转轴上且与所述动力转轴同轴转动，所述齿轮410与所述叶轮200相啮合；及(请参见图3)。挡风板300位于叶轮200和第一进风口110之间，挡风板300与第一风道100的内壁围合形成通风口，通风口的大小可变。风阻发电装置10嵌设于车身上，且第一进风口110位于车身的前端。本实施例中，第一风道100嵌设于车身的头部处，由于电动汽车的电池驱动装置20一般位于车身的尾部，使得车身具有较为充足的容纳空间容纳第一风道100。

具体地，如图2和图4所示，第一风道100包括底壁130，底壁130沿靠近第一出风口的方向向上倾斜，底壁130上设有多个与外界连通的排风孔131。底壁130上设有多个与外界连通的排风孔131，可使进入第一风道100的风进一步排出，减小对电动汽车的行驶阻力，同时底壁130沿靠近第一出风口的方向向上倾斜也有利于增大底壁130的迎风面积，促进进入第一风道100的风进一步排出。同时，底壁130呈孔板式设计也能防止外界的脏污物进入第一风道100内。

进一步地，请参见图1和图2，风阻发电装置10还包括安装支架，安装支架包括第一支架510和第二支架520，第一支架510和第二支架520分别位于第一风道100的两侧。风阻发电装置10还包括固定轴，固定轴的两端分别固定于第一支架510和第二支架520上。动力转轴的两端分别可转动地设置于第一支架510和第二支架520上。该设置便于将叶轮200和齿轮410支撑于第一风道100内的一定高度处，方便叶轮200和齿轮410的转动。

可选地，叶轮200的直径大于齿轮410的直径。该设置一方面可增大叶轮200的迎风面积，增大叶轮200所受到的风力，提高叶轮200的转速，同时也使得单位时间内齿轮410的转动圈数多于叶轮200的转动圈数，从而提高发电机的发电效率。

具体地，如图1和图5所示，挡风板300可转动地设置于第一风道100的内壁上，挡风板300能转动以改变通风口的大小。根据电动汽车的行驶状态转动挡风板300，可实现通风口大小的改变，从而能为正常行驶的电动汽车减少风阻，为刹车过程的电动汽车增大风阻，同时利用风能进行发电。

进一步地，风阻发电装置10还包括驱动机构600，驱动机构600用于驱动挡风板300转动，驱动机构600与电动汽车的刹车控制系统(附图未示出)电性连接(电性连接为有线连接或无线通讯连接等)。当电动汽车处于刹车状态时，刹车控制系统与驱动机构600发生联动，驱动机构600驱动挡风板300转动，从而使通风口变小，增大风阻，提高电动汽车的刹车性能，同时增大发电量。本实施例中，驱动机构600为电机。当然，在其他实施例中，驱动机构600也可以为油缸或气缸等。

进一步地，如图1和图3所示，风阻发电装置10还包括第二风道700。第二风道700具有第二进风口、第二出风口710及第一排风口720，第二进风口与第一出风口连通，第二出风口710与外界连通，第一排风口720位于第二进风口和第二出风口710之间，第一排风口720与电动汽车的刹车装置(附图未示出)相对设置。本实施例中，第二风道700呈长条状，便于嵌设于容纳空间相对较小的车身的中部和尾部。从第一进风口110进入第一风道100的风继而经第二进风口进入第二风道700，进入第二风道700的风部分从第一排风口720排出，对电动汽车的前轮刹车装置起到一定的降温作用，延长前轮刹车装置的使用寿命，同时另一部分的风继续沿着第二风道700流动并从第二出风口710排出，起到减小风阻的作用。

具体地，第二风道700还具有第二排风口730，第二排风口730位于第二进风口和第二出风口710之间，第二排风口730与电动汽车的电池驱动装置20相对设置。第二排风口730一方面可起到减小风阻的作用，另一方面也能为电池驱动装置20起到降温的作用，有助于延长电池驱动装置20的使用寿命。本实施例中，第二排风口730相对于第一排风口720更靠近第二出风口710。

进一步地，第二风道700还具有第三排风口740，第三排风口740与电动汽车的后轮刹车装置相对设置，第三排风口740对电动汽车的后轮刹车装置具有一定的的降温能力，延长电动汽车的后轮刹车装置的使用寿命。

可选地，第二风道700有两个且分别位于电动汽车的电池驱动装置20的两侧，两个第二风道700的第二进风口均与第一出风口连通。该设置能增强风阻发电装置10的降风阻能力，同时对电池驱动装置20进行均匀降温。本实施例中，其中一个第二风道700、第一风道100及另一个第二风道700相互连通，形成一个“u”型结构，从而使得整个风阻发电装置10能更好地配合电动汽车的车身形状，从而无需对电动汽车的车身进行过多改造，节省制造成本。

具体地，第一进风口110的口径大于第二进风口的口径。第一进风口110的口径较大，可提高风阻发电装置10的降风阻能力，第二进风口的口径较小，可增大第二风道700内的风压，能提高对刹车装置及电池驱动装置20的降温能力。

上述电动汽车及风阻发电装置10至少具有以下优点：

上述风阻发电装置10安装于电动汽车上，设于叶轮200和第一进风口110之间的挡风板300与第一风道100的内壁形成通风口，而该通风口的大小可变，从而可根据行驶状态改变通风口的大小。例如，请参见图1至图4，当电动汽车正常行驶时，调节挡风板300，使通风口变大，则外界大气中的风经第一进风口110进入第一风道100，继而经通风口、第一出风口顺畅排出，有效降低电动汽车行驶过程中的风阻，同时进入第一风道100内的风吹动叶轮200转动，带动齿轮410转动，继而带动动力转轴转动发电，产生一定量的电能。请参见图5至图8，当汽车处于刹车过程中时，调节挡风板300，使通风口变小，则外界大气中的风从第一进风口110到通风口时，风阻变大，使得电动汽车所受到的阻力增大，加快电动汽车速度的降低，提高电动汽车的刹车性能，进而保障车辆行驶的稳定性和安全性，同时增大了风对叶轮200的切向力，提高叶轮200的转速，相应地齿轮410的转速增大，动力转轴的转速增大，发电机的发电量增大。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。