本发明涉及发电机领域，更具体地涉及气流驱动组件及其控制方法、气流驱动发电机和安装有该发电机的铁路车辆。
背景技术：
铁路货车过去没有电源，这是因为在过去在铁路货车中电应用很少。然而，随着铁路货车的发展，在铁路货车上应用了越来越多的传感器、电子部件，电源解决方案变成重要的需求。
已提议的电源解决方案包括：例如，利用来自机车头的电力分配、汽油发电机、太阳能电池、甚至风力发电机来提供电力。然而，极其恶劣的工作环境及高可靠性要求导致所有这些方案都不是能够容易地实施的方案。
铁路货车上的发电机最好满足以下要求：
1)在铁路应用的极其恶劣的工作环境下具有良好的耐用性；
2)对当前的车辆结构的机械改变最小化；
3)易于维护。
来自机车头的电力分配需要极昂贵的电气设备，因此难以被实际应用。汽油发电机存在应用和维护困难的问题。太阳能电池方案仅能够在晴天使用。风力发电机不能承受多灰尘的环境。
尽管轴端发电机是一种可行的解决方案，但是其在货车上的实施对转向架和轴结构提出了高的要求。发电机的尺寸和构造很大程度上取决于所安装到的转向架的机械部件，因此，该方案缺乏通用性。
技术实现要素：
本发明提出了一种具有很好的通用性的新的发电机构造，即气流驱动发电机。
本发明还提供可以应用于甚至更广泛领域的气流驱动组件以及安装有该发电机的铁路车辆。
本发明提供一种气流驱动组件，所述气流驱动组件适于固定于移动体，其特征在于，所述气流驱动组件包括壳体和收纳在所述壳体中的叶片，
所述壳体限定第一气流通道、第二气流通道以及形成在这两个气流通道之间且与这两个气流通道连通的腔室，所述叶片收纳在所述腔室中，
所述第一气流通道和所述第二气流通道被构造成使得：当所述壳体随所述移动体移动时，流经所述第一气流通道的气流和流经所述第二气流通道的气流之间产生压力差，该压力差使得在所述第一气流通道和所述第二气流通道之间产生流经所述腔室的气流，流经所述腔室的气流驱动所述叶片旋转。
在至少一个实施方式中，所述气流驱动组件还包括与所述叶片连接的轴，所述轴用于输出所述叶片的旋转。
在至少一个实施方式中，所述壳体包括：限定所述第一气流通道的第一部分；限定所述第二气流通道的第二部分；以及限定所述腔室的第三部分，
所述第一部分和所述第二部分均具有气流入口和气流出口。
在至少一个实施方式中，所述第一部分的气流入口和气流出口的结构相同或对称；并且/或者
所述第二部分的气流入口和气流出口的结构相同或对称。
在至少一个实施方式中，在所述轴的轴向上，所述第三部分形成在所述第一部分和所述第二部分之间。
在至少一个实施方式中，在与所述轴的轴向垂直的至少一个方向上，所述第一气流通道和/或所述第二气流通道的尺寸大于所述腔室的尺寸。
在至少一个实施方式中，所述轴从所述壳体伸出。
在至少一个实施方式中，所述第一部分和所述第二部分均为大致筒状，在所述第一部分的周壁和所述第二部分的周壁中均形成有所述气流入口和所述气流出口。
在至少一个实施方式中，所述第一部分的气流入口和气流出口在所述轴的径向上彼此相对布置，并且/或者
所述第二部分的气流入口和气流出口在所述轴的径向上彼此相对布置。
在至少一个实施方式中，通过第一底壁将所述第一部分与所述第三部分分隔开，在所述第一底壁中形成有多个第一通气孔，用于将所述第一部分的内部和所述第三部分的内部连通起来；
通过第二顶壁将所述第二部分与所述第三部分分隔开，在所述第二顶壁中形成有多个第二通气孔，用于将所述第二部分的内部和所述第三部分的内部连通起来。
在至少一个实施方式中，在所述第一部分的气流入口和气流出口之间，所述第一气流通道的在所述轴的轴向上的尺寸存在越向所述轴去尺寸越小的部分，或者
在所述第二部分的气流入口和气流出口之间，所述第二气流通道的在所述轴的轴向上的尺寸存在越向所述轴去尺寸越小的部分。
在至少一个实施方式中，所述第二部分远离所述第一部分的第二底壁的内表面形成有朝向所述第二部分的内部凸出的凸曲面。
在至少一个实施方式中，所述凸曲面形成为使得越向所述第二部分的中心去，所述第二气流通道的在所述轴的轴向上的尺寸越小。
在至少一个实施方式中，所述凸曲面为旋转对称结构，或者
所述凸曲面为面对称结构。
在至少一个实施方式中，所述气流驱动组件还包括气流控制器，所述气流控制器被构造成调节流经所述第一气流通道和/或所述第二气流通道的气流的流速和/或流量，从而调节流经所述第一气流通道的气流和流经所述第二气流通道的气流之间的压力差。
在至少一个实施方式中，所述气流控制器包括设置于所述第一气流通道的气流入口和/或所述第二气流通道的气流入口的气流入口控制器。
在至少一个实施方式中，所述气流控制器包括设置于所述第一气流通道的气流出口和/或所述第二气流通道的气流出口的气流出口控制器。
在至少一个实施方式中，所述气流驱动组件还包括控制箱，所述控制箱连接到所述气流控制器并被构造成获得和/或指示调节所述气流控制器的状态。
在至少一个实施方式中，所述气流驱动组件还包括检测所述叶片的转速的传感器，所述控制箱连接到所述传感器并被构造成基于所述传感器检测到的所述叶片的转速信息调节所述气流控制器的状态。
本发明还提供一种气流驱动发电机，其包括：
根据本发明的气流驱动组件；以及
发电组件，所述发电组件包括转子和定子，
所述叶片连接到所述转子从而带动所述转子旋转。
在至少一个实施方式中，所述轴将所述叶片连接到所述转子。
在至少一个实施方式中，所述发电组件还包括与所述气流驱动组件的壳体连接的壳体，所述转子和所述定子收纳在所述发电组件的壳体中。
在至少一个实施方式中，所述定子和所述转子为沿着所述轴的轴向彼此相对布置的盘式定子和盘式转子，所述定子固定于所述发电组件的壳体。
在至少一个实施方式中，所述发电组件的壳体包括壳体主体和底盖，所述壳体主体连接到所述气流驱动组件的壳体，所述轴通过轴承能转动地安装于所述壳体主体，所述定子固定于所述底盖。
在至少一个实施方式中，所述气流驱动发电机通过所述底盖安装到所述移动体。
在至少一个实施方式中，所述控制箱连接到所述发电组件，所述控制箱被构造成获得所述发电组件的输出功率信息并基于所述输出功率信息调节所述气流控制器的状态。
在至少一个实施方式中，由所述发电组件的控制装置或者所述气流驱动发电机的控制装置控制所述气流控制器的状态。
本发明还提供一种铁路车辆，其安装有根据本发明的气流驱动发电机。
本发明还提供一种气流驱动组件的控制方法，该方法包括：
检测所述气流驱动组件的叶片的转速信息；
基于所述叶片的转速信息调节流经第一气流通道和/或第二气流通道的气流的流速和/或流量，从而调节流经所述第一气流通道的气流和流经所述第二气流通道的气流之间的压力差。
本发明提出了一种新颖的气流驱动发电机及其使用的气流驱动组件(当然该气流驱动组件的应用不限于发电机)。其中，第一气流通道和第二气流通道被构造成使得：当壳体随移动体移动时，流经第一气流通道的气流和流经第二气流通道的气流之间的产生压力差，该压力差使得在第一气流通道和第二气流通道之间产生流经容纳叶片的腔室的气流，流经腔室的气流驱动叶片旋转。即使诸如车辆等的移动体的速度在大范围内变化，也可以使叶片的转速在相对小的范围内变化，这简化了发电组件(转子和定子)的设计，降低了成本。该发电机尤其可以安装于铁路车辆。
附图说明
图1示出了根据本发明的气流驱动发电机的原理图。
图2a示出了根据本发明的一个实施方式的气流驱动发电机的一立体图。
图2b示出了该气流驱动发电机的沿着图2a中的线b-b截取的截面图。
图2c示出了该气流驱动发电机的驱动组件壳体的立体图。
图2d示出了该气流驱动发电机的驱动组件壳体的沿着图2c中的线d-d截取的截面图。
图2e示出了该气流驱动发电机的局部侧视图。
图3示出了该气流驱动发电机的另一立体图。
图4示出了该气流驱动发电机在去除了驱动组件壳体之后的立体图。
图5示出了该气流驱动发电机在去除了驱动组件壳体、底盖和定子之后的立体图。
图6a示出了该气流驱动发电机的第二底壁的结构。
图6b示出了该气流驱动发电机的第二底壁的另一可选方案。
图7a示出了根据本发明的另一实施方式的气流驱动发电机的示意图。
图7b示出了图7a的气流驱动发电机的动态控制方法的示意图。
附图标记说明
1驱动组件；10壳体；11第一气流通道；12第二气流通道；13腔室；20叶片；30轴；2发电组件；3移动体；
100驱动组件；101驱动组件壳体；110第一部分；111第一顶壁；112第一底壁；112v第一通气孔；113第一周壁；113i第一气流入口；113o第一气流出口；120第二部分；121第二顶壁；121h轴孔；121v第二通气孔；122第二底壁；122h轴孔；122p凸曲面；122a底壁主体；122b圆锥体；122c楔形体；122c1第一斜面；122c2第二斜面；122c3脊；123第二周壁；123i第二气流入口；123o第二气流出口；130第三部分；133第三周壁；140叶片；141、142胀紧套；143轴承；144凸缘；150轴；
200发电组件；220转子；221基板；222磁体；230定子；
300壳体；310壳体主体；311顶壁；311h孔；312外周壁；313内周壁；314凸耳；320底盖；321底壁；322周壁；324凸耳；
14第一气流入口控制器；15第二气流入口控制器；16第一气流出口控制器；17第二气流出口控制器；400控制箱。
具体实施方式
下面参照附图描述本发明的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本发明，而不用于穷举本发明的所有可行的方式，也不用于限制本发明的范围。
参照图1，本发明提供一种气流驱动发电机，该气流驱动发电机包括驱动组件1和发电组件2。该气流驱动发电机在驱动组件1和/或发电组件2处安装到移动体3。驱动组件1包括壳体10、叶片20和轴30，轴30将叶片20连接到发电组件2的转子(未图示)。壳体10具有第一气流通道11、第二气流通道12以及形成在两个气流通道之间且与两个气流通道均连通的腔室13，叶片20收纳在腔室13中。发电组件2可以包括定子(未图示)和转子。
第一气流通道11和第二气流通道12被构造成使得，当壳体10随移动体3移动时，流过第一气流通道11和第二气流通道12之间的气流(参见图1中的实线箭头)产生压力差，该压力差使得在第一气流通道11和第二气流通道12之间产生流经腔室13的气流(参见图1中的虚线箭头)，该流经腔室13的气流驱动叶片20以及与叶片20连接的转子旋转。
下面参照图2a至图6b详细说明本发明的一些实施方式。本发明提供一种气流驱动发电机，该发电机包括驱动组件100和发电组件200。
参照图2b，驱动组件100包括驱动组件壳体101(下面，有时简称为壳体101)、叶片140和轴150。壳体101包括第一部分110(即高压部分)、第二部分120(即低压部分)和位于第一部分110和第二部分120之间的第三部分130(即腔室)。
叶片140收纳在第三部分130内，叶片140经由轴150连接到发电组件2的转子220。
发电组件200包括与叶片140连接而能够一起转动的转子220和与转子220轴向相对的定子230。
参见图2b和图3，该发电组件200还包括用于容纳转子220和定子230且可以用于将该发电机安装到诸如铁路货车等的移动体上的发电组件壳体300(下面，有时简称为壳体300)。壳体300包括壳体主体310和底盖320。
首先说明驱动组件壳体101的结构。
参照图2a至图3，壳体101包括沿发电机的轴向间隔开地布置的第一部分110、第二部分120和第三部分130。第一部分110和第二部分120均为空心的筒状体，筒状体的厚度(轴向尺寸)d1和d2明显小于该筒状体的直径(参见图2e)。第三部分130为连接第一部分110和第二部分120的空心的筒状体，该筒状体的直径小于第一部分110和第二部分120的直径。如后面详细说明的，第三部分130可以与第一部分110和第二部分120共用底壁和顶壁。
第一部分110限定第一气流通道。更具体地，第一部分110包括：沿轴向彼此间隔开的第一顶壁111和第一底壁112；以及将第一顶壁111和第一底壁112连接起来的第一周壁113。在第一周壁113中开有第一气流入口113i和第一气流出口113o。第一气流入口113i和第一气流出口113o可以沿着筒状的第一部分110的径向彼此相对。
在一个示例中，第一气流入口113i和第一气流出口113o可以具有相同的尺寸，这样，第一气流入口113i和第一气流出口113o可以彼此互换，本发明的发电机可以双向工作。换言之，在本发明的发电机例如安装于车辆时，在车辆前进和后退时本发明的发电机均可以运转发电。这在本发明的发电机安装于诸如铁路货车等的行进方向(或者说使用方向)经常发生改变的移动体时尤其有益。
第二部分120可以具有与第一部分110类似的结构。第二部分120限定第二气流通道。更具体地，第二部分120包括：沿轴向彼此间隔开的第二顶壁121和第二底壁122；以及将第二顶壁121和第二底壁122连接起来的第二周壁123。在第二周壁123中开有第二气流入口123i和第二气流出口123o。第二气流入口123i和第二气流出口123o可以沿着筒状的第二部分120的径向彼此相对。
参照图2a、图2c和图2e等，在一个示例中，在驱动组件壳体101的周向上，第一气流入口113i和第二气流入口123i位于相同的周向位置，第一气流出口113o和第二气流出口123o位于相同的周向位置。
在一个示例中，第二气流入口123i和第二气流出口123o可以具有相同的尺寸，这样，第二气流入口123i和第二气流出口123o可以彼此互换，本发明的发电机可以双向工作。
第三部分130内限定容纳叶片140的腔室。第三部分130包括将第一部分110的第一底壁112和第二部分120的第二顶壁121连接起来的第三周壁133。该第三周壁133整周延伸。换言之，该第三周壁133不具有与第一周壁113和第二周壁123类似的气流入口和气流出口。
参照图2d，在第一底壁112中形成有多个第一通气孔112v，从而将第一部分110的内部和第三部分130的内部连通起来。在第二顶壁121中同样地形成有多个第二通气孔121v，从而将第三部分130的内部和第二部分120的内部连通起来。应当理解，该多个第一通气孔112v和该多个第二通气孔121v形成于第三周壁133的径向内侧。
第一通气孔112v和第二通气孔121v的形状不限于图2d中所示的圆形，该形状可以为多边形、椭圆形、直长条形、或者大致沿着驱动组件壳体的周向延伸的弯曲的长条形等的各种形状，只要第一通气孔112v可以将第一部分110内部的空气有效地传导到第三部分130的内部，第二通气孔121v可以将第三部分130内部的空气有效地传导到第二部分120的内部即可。
第三部分130用于容纳叶片140(参照图2b)。因此，在第二部分120的第二顶壁121和第二底壁122的大致中心位置分别形成有供轴150穿过的轴孔121h和122h。
可以通过焊接、螺栓连接等方式将壳体101安装到壳体300。为了便于将叶片140安装到第三部分130中，可以沿着与轴向垂直且经过第三周壁133的平面将驱动组件壳体101分成两部分，在装入叶片140之后，将该两部分通过焊接等方式连接到一起。还可以沿着轴向将驱动组件壳体101分成两部分，在装入叶片140之后，将该两部分通过焊接等方式连接到一起。当然，本发明不限于此。
叶片140通过例如胀紧套141安装到轴150的一端，从而可以带动轴150转动。轴150穿过第二部分120的第二底壁122的轴孔122h和第二顶壁121的轴孔121h(参见图2d)而伸到第三部分130中，从而将叶片140定位在第三部分130中。
下面主要参照图2b、图3和图5说明发电组件200的结构。
发电组件200包括转子220、定子230和壳体300。
转子220例如通过胀紧套142安装到轴150的另一端，从而在叶片140转动时，经由轴150带动转子220转动。转子220可以包括环状的基板221和安装于基板221的主表面(盘状表面)的多个磁体222。
胀紧套141和142的使用使得叶片140和转子220可以容易地安装于轴150及从轴150拆卸，这提高了本发明的发电机的可维护性。
定子230安装于底盖320。定子230包括定子铁芯和线圈，定子230整体上呈盘状或环状，并沿轴向与转子220相对。
在本实施方式中，转子220和定子230为盘状，因此，本实施方式中的发电机为盘式发电机。盘式发电机结构可以使得本发明的发电机的结构更加紧凑。然而，本发明不限于此。本发明的转子和定子结构可以采用任何类型的结构，例如，定子在转子的径向外侧包围转子的筒式结构，只要叶片140带动转子转动即可。
壳体300的壳体主体310呈两端开口的大致圆筒状，其包括顶壁311、外周壁312和内周壁313。顶壁311为大致圆环板状，在顶壁311的大致中心位置形成有供轴150穿过的孔311h。在轴150上形成有凸缘144。孔311h的内径大于凸缘144的直径，从而凸缘144穿过孔311h抵靠于第二部分120的第二底壁122。
外周壁312从顶壁311的外周缘沿轴向朝向底盖320伸出。内周壁313从顶壁311的内周缘附近沿轴向朝向底盖320伸出。轴150通过例如轴承143安装于内周壁313，从而轴150可以相对于壳体主体310转动。轴承143的内圈抵靠于凸缘144，从而可以经由轴承143和第二部分120的第二底壁122实现轴150的轴向定位。
底盖320包括底壁321和从底壁321的外周缘朝向壳体主体310伸出的周壁322。由底盖320和壳体主体310构成的壳体300包围转子220和定子230。
壳体主体310和底盖320可以分别包括向径向外侧突出的多个凸耳314和324，可以通过螺栓等在凸耳314、324处将壳体主体310和底盖320固定到一起。
下面说明本发明的发电机的工作过程。
可以通过壳体300，特别是通过底盖320将本发明的发电机安装到诸如车厢等的移动体上(图中未示出具体的安装结构)。当安装有该发电机的移动体移动时，空气通过第一气流入口113i和第二气流入口123i分别进入第一部分110和第二部分120。
参照图2b、图2d和图2e、图6a，第二部分120的第二底壁122的内表面并非平面，而是形成为朝向第二部分120的内部凸出的凸曲面122p。凸曲面122p可以不在第二底壁122的整个内表面上形成，而是仅形成于该内表面的中央部分。凸曲面122p的设置使得，越向中心去，第二底壁122的厚度越大。
通过该凸曲面122p的设置，可以使得第二部分120中的空气流速大于第一部分110中的空气流速。这样，在第一部分110和第二部分120之间产生气流的流速差和压差。更具体地，第一部分110中的空气流速小于第二部分120中的空气流速，第一部分110中的空气压力大于第二部分120中的空气压力。两个罩体110和120之间的空气压力差导致空气从第一部分110经由第一通气孔112v和第二通气孔121v(参见图2d)流入第二部分120。从第一部分110流向第二部分120的空气带动叶片140转动。第一部分110中的空气压力高于第二部分120中的空气压力在机械上具有优势。当然，本发明不限于此，只要第一部分110(第一气流通道)和第二部分120(第二气流通道)之间存在压力差即可。
应当理解，穿过第一部分110(第一气流通道)的气流和穿过第二部分120(第二气流通道)的气流的压力差还受到第一部分110和第二部分120的内部空间的形状，气流入口和气流出口的形状、位置等的影响。
可以通过适当设定和改变第一气流通道和第二气流通道的形状，气流的流速和流量来设定和改变第一气流通道和第二气流通道之间的压力差。
应当理解，在第一部分110(第一气流通道)和第二部分120(第二气流通道)的轴向高度(位势)差不多的情况下，在第一气流通道和第二气流通道的几何形状一样的前提下，速度大的地方压力小，速度小的地方压力大。
叶片140的转动经由轴150传递到转子220，使得转子220相对于定子230转子，从而产生电力。
下面说明本发明的气流驱动发电机的部分有益效果。
与现有的一些发电机不同，本发明的气流驱动发电机尤其对于铁路货车等的移动体切实可行、坚固耐用。例如，在安装于铁路货车时，本发明的气流驱动发电机具有如下效果：
1)无需改变转向架和车轴的结构；
2)可以容易地安装于不同类型的车厢；
3)安装容易；
4)安装位置可以是车厢框架等，而不必须是车轴和转向架，因而，可以在冲击和振动较小的位置安装本发明的发电机。
在本发明的气流驱动发电机中，不是使空气(风)沿轴向直接作用于叶片，这避免了在诸如车辆等的移动体的速度在大范围内变化时，叶片140的转速也在大的范围内变化，从而造成发电组件(转子、定子)的设计变得复杂。
在本发明的气流驱动发电机中，通过利用流过第一部分110和第二部分120的空气的压力差产生的轴向气流来驱动叶片140转动，即使诸如车辆等的移动体的速度在大范围内变化，也可以使第一部分110和第二部分120中的空气的压力差的变化保持在相对小的范围，从而叶片140的转速在相对小的范围内变化，这有利于简化发电组件(转子、定子)的设计和降低成本。
在本发明的上述实施方式中，第一部分110、第二部分120和第三部分130为大致圆筒状，与例如棱柱状等结构相比，大致圆筒状结构可以减小风阻。当然，第一部分110、第二部分120和第三部分130还可以形成为其它形状，例如，它们的底壁和顶壁可以形成为椭圆形。
在本发明的上述实施方式中，第三部分130的直径小于第一部分110和第二部分120的直径，并且第三部分130的内径比叶片140的外径大。例如，叶片140的外径可以大于第三部分130的内径的70％。这样，可以使从第一部分110贯通第三部分130流入第二部分120的空气有效地作用于叶片140，从而提高发电效率。
当然，本发明不限于上述实施方式，本领域技术人员在本发明的教导下可以对本发明的上述实施方式作出各种改变和变型，而不脱离本发明的范围。
(1)在本发明的气流驱动发电机中，第一部分110和第二部分120的位置可以互换。
(2)轴150与叶片140和转子220的安装方式不限于上述实施方式，可以通过热装等其它方式将叶片140和转子220安装于轴150。
(3)轴150的另一端还可以穿过定子230的孔支撑于底盖320。
(4)如图6a所示，第二部分120的第二底壁122可以一体地形成，也可以为两部分组合在一起的结构。例如，在一个示例中，第二底壁122包括底壁主体122a和通过例如螺栓等安装在底壁主体122a的中央位置的圆椎体122b。第二部分120的第二底壁122不限于图6a所示的旋转对称的结构。
如图6b所示，在一个示例中，第二底壁122包括底壁主体122a和通过例如螺栓等安装在底壁主体122a的中央位置的楔形体122c。该楔形体122c包括平坦的底面、第一斜面122c1和第二斜面122c2。第一斜面122c1和第二斜面122c2在脊122c3处彼此连接，第一斜面122c1和第二斜面122c2被形成为使得沿着空气流动方向f，越向第二底壁122的中心去，楔形体122c(第二底壁122)的厚度越大。在该示例中，楔形体122c(第二底壁122)具有相对于垂直于底壁主体122a且穿过楔形体122c的脊122c3的平面面对称的结构。
下面参照图7a和图7b说明本发明的另一些实施方式。
图7a是与图1类似的图，对于与图1中的部件相同或相似的部件标注相同的附图标记，并省略对这些部件的详细说明。
如图7a所示，在壳体10的第一气流通道11的第一气流入口设置有第一气流入口控制器14。第一气流入口控制器14可以调节第一气流入口的开口大小，从而能够控制第一气流通道11内的气流流速和流量，这可以在第一气流通道11和第二气流通道12之间建立不同的/可调节的气流压力差，进而可以调节发电组件2的输出功率。
该第一气流入口控制器14可以是气阀、格栅或其它可变机构或部件。
不仅可以在第一气流通道11的第一气流入口设置第一气流入口控制器14。还可以在第二气流通道12的第二气流入口设置第二气流入口控制器15。特别是在本发明的气流驱动发电机可以双向工作的情况下，可以在第一气流通道11的第一气流出口设置第一气流出口控制器16，并且可以在第二气流通道12的第二气流出口设置第二气流出口控制器17。在本发明的气流驱动发电机所安装到的移动体3(例如，铁路货车)的行进方向发生改变时，第一气流入口和第一气流出口可以彼此互换，第二气流入口和第二气流出口可以彼此互换。此时，第一气流出口控制器16与第一气流入口控制器14以相同的方式工作，调节进入第一气流通道11的气流流速和流量。第二气流出口控制器17也是如此。第二气流入口控制器15、第一气流出口控制器16和第二气流出口控制器17可以具有与第一气流入口控制器14相同或不同的结构。
下面参照图7b进一步说明该气流驱动发电机的动态控制方法。
气流驱动发电机包括控制箱400，控制箱400与第一气流入口控制器14和第二气流入口控制器15连接，从而可以获得第一气流入口控制器14和第二气流入口控制器15的状态(即，第一气流入口和第二气流入口的开口大小)信息。同时，控制箱400还可以向第一气流入口控制器14和第二气流入口控制器15输出指令，从而改变第一气流入口控制器14和第二气流入口控制器15的状态(即，第一气流入口和第二气流入口的开口大小)。
控制箱400还连接到发电组件2，从而能够获得发电组件2的输出功率信息。根据发电组件2的反馈信息(输出功率信息)，控制箱400可以调节第一气流入口控制器14和/或第二气流入口控制器15的状态，从而增大、减小输出功率，或者保持输送功率恒定。为该实时调节的目的，可以设置驱动第一气流入口控制器14和第二气流入口控制器15改变状态的驱动器。控制箱400与该驱动器连接。
同样地，第一空气出口控制器16和第二空气出口控制器17也可以连接到控制箱400。
由于在其它条件相同的情况下，发电组件2的输出功率主要受叶片20的转速的影响，而叶片20经由轴30连接到发电组件2，因此，叶片20或轴30的转速可以表征发电组件2的输出功率。因此，控制箱400还可以替代地或额外地连接到用于检测叶片20或轴30的转速的传感器。通过从该传感器获取的转速信息调节第一气流入口控制器14和第二气流入口控制器15的状态。
应当理解，控制箱400与第一气流入口控制器14和第二气流入口控制器15、发电组件2、驱动器以及检测叶片20或轴30的转速的传感器的连接可以以有线或无线的方式实现。
在该实施方式中，通过控制箱400控制第一气流入口控制器14和第二气流入口控制器15的状态，从而控制第一气流通道11和第二气流通道12之间的气流压力差，这控制了叶片20的转速，进而控制了发电组件2的输出功率。例如，在第一气流通道11和第二气流通道12之间的压力差增大时，叶片20的转速增加，发电组件2的输出功率增大，反之亦然。通过控制箱400接收反馈信息，可以实现气流驱动发电机的输出功率的实时动态控制。
本实施方式的气流入口(出口)控制器和控制箱400的设置使得在移动体3(例如，铁路货车)的速度不同时，可以获得良好控制的输出功率。以这种方式，降低了发电组件2及相关组件(例如，相关充电器和变流器)的复杂度，以智能的方式适应了诸如铁路货车等的电力应用。
特别地，可以在不同的移动体3速度或风速下获得恒定的输出功率，例如不同运行时速的车辆可以使用相同的系统。通过气流入口(出口)控制器和控制箱400，可以将发电组件2的输出功率控制在恒定值或预定值以下，这降低了发电组件2及相关组件的设计复杂度，可以可靠地避免发电组件2及相关组件的过载。
应当理解，还可以通过手动或电动调节各气流入口(出口)控制器的状态来控制发电组件2的输出功率。这种手动或电动调节使得，对于基本相同的气流驱动发电机，可以通过预先调节气流入口(出口)控制器而使该气流驱动发电机适用于不同(最高)移动速度的移动体3。
应当理解，可以仅设置和控制第一气流入口控制器14或第二气流入口控制器15，还可以同时设置和控制第一气流入口控制器14和第二气流入口控制器15。
通过仅设置和控制第一气流出口控制器16或第二气流出口控制器17也可以调节和控制第一气流通道11和第二气流通道12之间的压力差。
当然，可以同时设置和控制第一气流入口控制器14、第二气流入口控制器15、第一气流出口控制器16和第二气流出口控制器17中的多者。
在本申请中，可以将第一气流入口控制器14和第二气流入口控制器15简称为气流入口控制器；可以将第一气流出口控制器16和第二气流出口控制器17简称为气流出口控制器；并且可以将气流入口控制器和气流出口控制器简称为气流控制器。
应当理解，控制箱400可以是本申请中的气流驱动组件的一部分，也可以是发电组件2的一部分。控制箱400还可以不仅属于气流驱动组件或发电组件2而是作为整个气流驱动发电机的一部分。另外，控制箱400还可以表现为由气流驱动组件的控制装置和发电组件2的控制装置彼此通信和/或协作地控制气流控制器的状态。
应当理解，虽然本申请中使用了“调节”和“控制”，但是它们可以具有基本相同的含义，例如，调节气流控制器的状态可以包括改变和维持气流控制器的状态。
应当理解，本发明的气流驱动发电机的驱动组件不仅可以用于该气流驱动发电机，还可以用于需要转动运动源的其它应用。因而，该气流驱动组件构成本发明的独立的主题。