专利名称：高速公路风力发电机的集风装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其是一种应用于髙速公路、利用车 辆行驶产生的风能来发电的装置。
背景技术：
当前，为了可持续发展，各国政府已经把可再生能源的开发和利用提升到 了战略发展高度，因为它是今后解决能源危机的主要办法之一。
可再生能源主要指太阳能、风能和水能。水能是技术较成熟和应用最早的 可再生能源，但其缺点是开发周期长和成本大。太阳能似乎是一种取之不尽用 之不竭且随处可得的清洁能源，但真正进入商用的产品很少，造成这一现象的 原因是大尺寸太阳能采集板的成本太高，而且功率逆变效率很低，使其无法进 入到商用阶段。
风能将是未来几十年内最具商业发展前景的可再生能源。由中国资源综合
利用协会可再生能源专业委员会主导完成的一份报告指出，中国有能力在2020 年实现4000万千瓦的风电装机容量，年发电量将达800亿千瓦时，可满足8000 万人的用电需求，同时每年可减少4800万吨的二氧化碳排放量。该报告预测， 如果上述目标能实现，那么到2020年之后，风电将超过核电，成为中国第三大 电力来源。
世界各国的高速公路非常发达，中国也不例外，而且每年都在不断地增加。 众所周知，高速公路上的车流量非常大，车辆的高速行驶过程是一个以热能换 取机械能的过程。当车速达到80km/h， 60%的能量消耗在空气阻力上，从而推动 了车道上空的气流作大规模及强速地流动，在整条高速公路上产生较强的风能。 现有高速公路两侧道的中间隔离带通常采用植物绿化，其起美观作用及隔绝对 面来车的强光以防止司机炫目，同时也可以使行车带来的强气流在隔离带的阻 隔作用下而衰减，或使双向的强气流在植物带上空和空隙处发生对冲抵销，从 而不影响对面驶来的车辆，行车更安全。但是，目前由高速公路上的行车而形 成的风能不能得以利用，该风能利用技术还是一个空白。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种高速公路风力发电机的集风装置，其有效 地收集了高速公路上由车辆形成的风流，通过风力发电机将其转换为电能。
本实用新型的上述目的是通过以下技术方案实现的高速公路风力发电机 的集风装置，集风装置的集风板形成进风口，风流通过进风口后沿导流槽向上 流动，导流槽的顶部为出风口，出风口与集流罩密封式连接，集流罩内置风力 发电机的叶片。
所述的集风装置，集风板由主集风板与副集风板构成，集风板沿垂直于地 面方向安装，两集风板形成的进风口外大内小。
所述的集风装置，两集风板固定在导流槽的立面上，主集风板与导流槽之 间密封式相连。
所述的集风装置，集风装置设置成方向相反的双向集风结构。 所述的集风装置，导流槽分两段，第一段从进风口处开始至主集风板的内 侧边，导流槽呈弧形斜坡状往上延伸；第二段为双向渐开的导流曲面，向上延
伸形成涡流式导流槽。
所述的集风装置，导流槽呈斜坡状向上延伸。
所述的集风装置，集流罩呈圆桶状，下端为喇叭口；集流罩内置风力发电 机的叶片，叶片通过长轴与风力发电机的轴相连，风力发电机的外壳与集流罩 的内壁间固定相连。
所述的集风装置，集流罩的顶端出口安装导流板。
所述的集风装置，主集风板上厚下薄。
应用本实用新型集风装置的风力发电机在高速公路的中间隔离带上按一定 的间距安装而形成规模性的风力发电系统，由于其创造性地设置了具有双向集 风功能的集风装置，使原来两侧道高速行车产生的阻隔衰减、对冲抵销的强气 流变成单股竖向的高压气流，带动竖向轴流风力发电机的叶片转动，使发电机 工作，产生电能。
应用本实用新型集风装置的风力发电机具有以下优点:
首先，本风力发电机有效地利用了高速公路上的车辆行驶而产生的风能， 将其转换为电能，填补了目前高速公路行车产生的风能利用技术的空白，使以石油燃烧产生的化学能部分得以回收利用。
其次，本实用新型风力发电机的集风装置安装于高速公路的中间隔离带， 其阻隔了车辆高速行驶而产生双向对冲的气流，根据空气动力学原理，该集风 装置减少了车辆在行驶过程中对对方车辆形成的空气阻力，在一定程度上减少 了车辆同速行驶的油耗，节约了能源。
最后，本实用新型风力发电机的集风装置具有较好的隔光效果，更有效地 防止司机炫目，改善了驾驶环境，提高了行车的安全性。
图1是应用本实用新型高速公路风力发电系统的结构图。
图2是本实用新型实施例一的集风装置的俯视结构图。
图3是集风装置的侧视结构图。
图4是集风装置的左视结构图。
图5是高速公路的中间隔离带安装多个集风装置的组合结构简图。
图6是集流罩的俯视结构图。
图7是集流罩与导流板的结构示意图。
图8是本明实施例二集风装置的结构示意图。
具体实施方式
实施例1:应用本实用新型集风装置的风力发电机安装于高速公路的中间隔 离带，集风装置具有双向集风功能，两个对称但开口方向相反的集风口分别朝 向两侧的行车道。现以集风装置的一向集风结构来说明。
如图2-4、 6、 7所示，主集风板2与辅助集风板3沿垂直于地平面方向纵向 安装，主集风板2、辅助集风板3与高速公路的行车方向都呈锐角状。主集风板 2上厚下薄，尽可能地减少气流向上溢出。两集风板形成的涡流进风口 10外大 内小。高速车辆形成的风流从进风口 10沿导流槽1进入集风装置，导流槽1通 过法兰固定于混凝土底座之上。导流槽1分两段设置，第一段1A从进风口处开 始至主集流板2的内侧边，导流槽l呈弧形斜坡状往上延伸；第二段1B为向上 延伸的导流曲面，与对向导流槽的第二段形成涡流式对称结构，从而与对向气流合成高压涡旋气流进入上方的集流罩4内。集风板2、 3通过紧固件固定在导 流槽l的立面上，集风板与导流槽之间密封过渡。导流槽l的最高端为出风口， 出风口通过法兰ll与集流罩4密封配合。集流罩4呈圆桶状，下端呈喇叭口。 集流罩4内置叶片6，叶片6通过长轴7与发电机5的轴相连，发电机5的外壳 与集流罩4的内壁间通过支撑杆8固定相连。集流罩4的顶端部沿高速公路的 行车方向安装出口导流板9，该出口导流板将剩余的风流向上及前后侧引导，阻 止对向气流向集流罩4内流动，造成降低风能利用效率的负面影响。
在高速公路上行驶的车辆高速运动所推动的气流沿着高速公路的行车方向 流向安装于中间隔离带的集流装置，通过集流装置集风板的集风作用和导流槽 的导向作用，使得原本衰减或抵销的对冲气流，形成涡流向上的单股高压气流， 进而推动发电机的叶片高速旋转，使发电机工作而产生电能。
如图5所示，沿高速公路的中间隔离带安装一排上述的风力发电机，相邻 的风力发电机间异侧的两块主集流板2A、 2B密封式相连，即一发电机的主集风 板在与另一主集风板的连接中点作180度转动后相重合，从而使同一主集风板 的两侧为相邻两个发电机集风。
如图1所示，应用本实用新型集风装置的风力发电系统包括风力发电机、 智能控制器、蓄电池、逆变器等，系统的各个风力发电机将风能产生的电能通 过智能控制器后储存于蓄电池内，蓄电池又经过智能控制器及逆变器，并入低 压电网，后经升压器后输送至高压电网。系统中的智能控制器采用专用的CPU 芯片和软件，针对不同蓄电池的充放电特性，实现充放电过程的智能化控制， 使其具有完善的软硬件保护功能，如过充保护、过放保护、短路过流保护、过 载保护等，保证了系统运行的稳定性。同时，该智能控制器还具有为发电机叶 片提供初转动的功能。在集流罩4内安装一智能传感器12，当传感器12感知气 流压力之后，将该叶片6的转动状态通过压力信号传输至智能控制器，沿行车 方向前方一定距离的另一叶片6在智能控制的控制作用下，按照一定的提前量 作初转动，从而降低了发电机的叶片在启动阶段的风能浪费量。
实施例2:如图8所示，导流槽l呈斜坡状渐渐向上延伸，高速路上行车产 生的气流通过本例集风装置形成竖直向上的单股高压气流，然后通过发电机将 其转换成电能得以利用。本实施例的其它内容与实施例1相同。本实用新型还可以采用集风装置，本技术领域的普通技术人员应当认识到， 以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非对本实用新型的限定，只要在 本实用新型的范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落入本实用新型的 保护范围。
权利要求1. 高速公路风力发电机的集风装置，其特征是，集风装置的集风板形成进风口，风流通过进风口后沿导流槽向上流动，导流槽的顶部为出风口，出风口与集流罩密封式连接，集流罩内置风力发电机的叶片。
2. 如权利要求1所述的集风装置，其特征是，所述的集风板由主集风板与 副集风板构成，集风板沿垂直于地面方向安装，两集风板形成的进风口外大内 小。
3. 如权利要求2所述的集风装置，其特征是，两集风板固定在导流槽的立 面上，主集风板与导流槽之间密封式相连。
4. 如权利要求1所述的集风装置，其特征是，集风装置设置成方向相反的 双向集风结构。
5. 如权利要求4所述的集风装置，其特征是，导流槽分两段，第一段从进 风口处开始至主集风板的内侧边，导流槽呈弧形斜坡状往上延伸；第二段为双 向渐开的导流曲面，向上延伸形成涡流式导流槽。
6. 如权利要求1或3所述的集风装置，其特征是，导流槽呈斜坡状向上延伸。
7. 如权利要求1所述的集风装置，其特征是，集流罩呈圆桶状，下端为喇 叭口；集流罩内置风力发电机的叶片，叶片通过长轴与风力发电机的轴相连， 风力发电机的外壳与集流罩的内壁间固定相连。
8. 如权利要求1所述的集风装置，其特征是，集流罩的顶端出口安装导流板。
9. 如权利要求1所述的集风装置，其特征是，主集风板上厚下薄。
专利摘要本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其是一种高速公路风力发电机的集风装置，集风装置的集风板形成进风口，风流通过进风口后沿导流槽向上流动，导流槽的顶部为出风口，出风口与集流罩密封式连接，集流罩内置风力发电机的叶片。其有效地收集了高速公路上由车辆形成的风流，通过风力发电机将其转换为电能。
文档编号F03D3/04GK201262132SQ20082008690
公开日2009年6月24日 申请日期2008年5月16日 优先权日2008年5月16日
发明者骏 刘, 刘宇刚 申请人:刘 骏;刘宇刚