风力发电装置及具有该风力发电装置的交通载具的制作方法

本发明涉及一种风力发电装置，特别是涉及一种交通载具的具有刹车功能的风力发电装置。

背景技术：

为了达到能源的妥善利用，发展出于交通载具，例如机车或汽车上设置风力发电装置，通过交通载具运作时产生的风力被予以转成动能，该动能再被转成电能以供使用。

这样的风力发电设备的结构主要包括一扇叶、一传动轴及一发电机，扇叶经风力带动旋转而将风的动能转为传动轴的机械能，发电机在传动轴的带动下旋转发电。

然而，当交通载具的行进速度太快使得风速过大，可能造成扇叶及发电机因旋转太快而烧毁崩坏。因此，现有的交通载具的风力发电装置有改善的必要。

技术实现要素：

因此，本发明提供一种具有自动调节刹车功能的风力发电装置，还提供一种具有该风力发电装置的交通载具。

本发明为解决现有技术的问题所采用的技术手段提供一种风力发电装置，包含：一电力来源构件，包括一风叶组件及一刹车组件，该风叶组件包括一扇叶及一传动轴杆，该扇叶用以承载来自前侧的风力而旋转，该传动轴杆传动连接于该扇叶以传递该扇叶的旋转运动，该刹车组件包括一刹车盘及一刹车致动件，该刹车盘位于该扇叶的后方且设置成与该扇叶相连动而共同旋转，该刹车致动件经设置而以一杠杆支点而摆动，且该刹车致动件相对于该杠杆支点的一侧设有一接受来自前侧的风力的集风件，而相对于该杠杆支点的另一侧设有一对应于该刹车盘的刹车垫片，以在该集风件受来自前侧的该风力推动而向后摆动时，凭借该刹车致动件的杠杆作用而使得该刹车垫片相对向前摆动而接触于该刹车盘而施以刹车力，以对该风叶组件进行刹车；以及一发电构件，包括相互电连接的一发电元件、一最大功率追踪器(maxpowerpointtracking,mppt)及一蓄电元件，该发电元件传动连接于该传动轴杆，以受该传动轴杆的带动而发电，且在该最大功率追踪器的控制下而将该发电的电能储存于该蓄电元件。

在本发明的一实施例中提供一种风力发电装置，该刹车组件更包括一弹性复位件，该弹性复位件的一端连接于一固定架，另一端连接于该刹车致动件，而对该刹车致动件施以一弹性回复力，以使该刹车致动件的该集风件向前摆动而复位以及使该刹车致动件的该刹车垫片向后摆动以解除刹车。

在本发明的一实施例中提供一种风力发电装置，该刹车组件更包括一调整件，连接于该固定架与该弹性复位件之间，该调整件经设置而改变该弹性复位件与该固定架之间的相对位置，而调整该弹性复位件对该刹车致动件所施的该弹性回复力的大小。

在本发明的一实施例中提供一种风力发电装置，该调整件可调整地螺设于该固定架，而凭借相对于该固定架旋入或旋出而调整该弹性复位件与该固定架之间的相对位置，而调整该弹性复位件对该刹车致动件所施的该弹性回复力的大小。

在本发明的一实施例中提供一种风力发电装置，该集风件呈平面板状。

在本发明的一实施例中提供一种风力发电装置，该集风件呈勺状。

在本发明的一实施例中提供一种风力发电装置，该扇叶是一涡卷式叶片、一螺旋式叶片、一球形叶片或一百叶式叶片。

在本发明的一实施例中提供一种风力发电装置，该刹车致动件经设置而在时速小于90公里的风力下为不被风力推动。

在本发明的一实施例中提供一种交通载具，包括上述的风力发电装置。

经由本发明所采用的技术手段，当风叶组件在超过特定风力时速的运转下，凭借集风件因承受风力而向后摆动使得刹车垫片相对往前摆动接触至其前方的刹车盘以施以刹车力，进而达到对风叶组件刹车的效果。此外，最大功率追踪器(maxpowerpointtracking,mppt)的设置能使供电的效能发挥至极致。较佳的，调整件可调整弹性复位件与固定架之间的相对位置，而调整弹性复位件对刹车致动件所施的弹性回复力的大小。

附图说明

图1为显示根据本发明的一实施例的风力发电装置的立体图。

图2为显示根据本发明的实施例的风力发电装置于刹车垫片相对向前摆动而接触于刹车盘的俯视图。

图3为显示根据本发明的一另一实施例的风力发电装置的一集风件的立体图。

图4为显示根据本发明的实施例的风力发电装置的一发电元件的剖视示意图。

图5a、图5b分别为显示根据本发明的实施例的风力发电装置的风速与车速的关系的表格与图。

图6a、图6b分别为显示根据本发明的实施例的风力发电装置的发电电压与风速的关系的表格与图。

图7a、图7b分别为显示根据本发明的实施例的风力发电装置的发电电流与风速的关系的表格与图。

图8a、图8b分别为显示根据本发明的实施例的风力发电装置的电功率与风速的关系的表格与图。

图9为显示根据本发明的实施例的风力发电装置的功率与风速的关系图。

附图标记说明：100-风力发电装置；1-电力来源构件；11-扇叶；12-传动轴杆；13-刹车盘；14-杆件；15-固定架；151-支架；152-基板；16、16a-集风件；17-刹车垫片；18-弹性复位件；19-调整件；2-发电元件；21-内定子磁极；22-线圈；23-永久磁铁；3-最大功率追踪器。

具体实施方式

以下根据图1～图9，而说明本发明的具体实施方式。该说明并非为限制本发明的具体实施方式，而为本发明的实施例的一种。

如图1所示，依据本发明的一第一实施例的一风力发电装置100，包含一电力来源构件1及一发电构件。

详细而言，本发明的风力发电装置设置在交通载具上而被予以使用，该交通载具包括电动汽车、电动机车、电动脚踏车、电动火车、船艇及空中飞行器等等。如图1所示，电力来源构件1包括一风叶组件及一刹车组件。该风叶组件包括一扇叶11及一传动轴杆12，该扇叶11为一涡卷式叶片，用以承载来自前侧的风力而旋转，该传动轴杆12传动连接于该扇叶11以传递该扇叶11的旋转运动。当然，本发明不以此为限。在其他实施例中，扇叶可为一螺旋式叶片、一球形叶片或一百叶式叶片。该刹车组件包括一刹车盘13及一刹车致动件。该刹车盘13位于该扇叶11的后方且设置成与该扇叶11相连动而共同旋转，该刹车致动件经设置而以一杠杆支点而摆动。详细而言，该刹车致动件包括一杆件14及一固定架15，该固定架15设置在该发电构件，并包括一概呈倒l形的支架151及连接于该支架151下方的一基板152。该杆件14横设于该固定架15的支架151，该杆件14与该固定架15的支架151的连接处为该杠杆支点。该刹车致动件相对于该杠杆支点的一侧设有一接受来自前侧的风力的集风件16，而相对于该杠杆支点的另一侧设有一对应于该刹车盘13的刹车垫片17，以在该集风件16受来自前侧的该风力推动而向后摆动时，凭借该刹车致动件的杠杆作用而使得该刹车垫片17相对向前摆动而接触于该刹车盘13而施以刹车力，以对该风叶组件进行刹车。值得注意的是，该刹车致动件经设置而在时速小于90公里的风力下为不被风力推动。详细而言，在时速大于100公里的风速下，该刹车致动件会因该风力而启动使得整个风力发电装置为自动刹车，风力愈强，刹车力道愈大。当然，本发明不以此为限。在其他实施例中，该刹车致动件可在其他时速的风力下为不被风力推动。例如时速小于60、70、80、100或110公里。此外，该杠杆支点于该杆件14上为偏向该集风件16。详细而言，在本实施例中，该集风件16呈平面板状。当然，本发明不以此为限。在其他实施例中，如图3所示，该集风件16a呈勺状，且其凹面为在前方。

如图1、图2所示，详细而言，该刹车组件更包括一弹性复位件18，在本实施例中，该弹性复位件18是一弹簧。该弹性复位件18的一端连接于该固定架15，另一端连接于该刹车致动件的杆件14，而对该刹车致动件施以一弹性回复力，以使该刹车致动件的该集风件16向前摆动而复位，以及使该刹车致动件的该刹车垫片17向后摆动以解除刹车。较佳的，该刹车组件更包括一调整件19，连接于该固定架15与该弹性复位件18之间，该调整件19经设置而改变该弹性复位件与该固定架之间的相对位置，而调整该弹性复位件18对该刹车致动件所施的该弹性回复力的大小。在本实施例中，该调整件19可调整地螺设于该固定架15，而凭借相对于该固定架15旋入以调松该弹性复位件18，或旋出以调紧该弹性复位件18，使得该弹性复位件18与该固定架15之间的相对位置得以调整，进而调整该弹性复位件18对该刹车致动件所施的该弹性回复力的大小。

发电构件包括相互电连接的一发电元件2、一最大功率追踪器(maxpowerpointtracking,mppt)3及一蓄电元件(图未示)，详细而言，如图4所示，该发电元件2为一发电机，传动连接于该传动轴杆12，并包括内定子磁极21、线圈22及永久磁铁23，以受该传动轴杆12的带动而带动线圈22发电，且在该最大功率追踪器的控制下将该发电的电能储存于该蓄电元件，如此该发电元件2的输出电压可为dc12v、24v、36v、48v、60v、72v、84v或96v。详细而言，发电元件2为单一个独立运作的装置，在其他实施例中，发电元件2也可以是多个并联使用的发电机组，发电量可自100w的并联至36000w的并联以上。

如图5a、图5b、图6a、图6b、图7a、图7b、图8a、图8b、图9所示，可得知车速约20km/hr使得风速为5m/s以上时，本发明的风力发电装置具有相当良好的发电效果。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。