专利名称：风力发电机及采用该风力发电机的电动自行车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种小型的风力发电机以及利用该风力发电机供电的电动自 行车。
背景技术：
目前，市场上的电动自行车的行驶路程大约在30公里左右，就需要充电，每 充电一次大约要消耗0.6度的电能，从而造成能源的大量消耗，并可能加剧环境污 染。当现有的电动自行车的行驶速度在20公里每小时时，产生的同向平行风力在 l-2级，如何利用该较小的风力进行发电， 一直是困扰业界的难题。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种风力发电机及采用该风力发电 机的电动自行车，该风力发电机适合于安装在电动自行车上，并可利用风力进行发 电，该电动自行车能够利用该风力发电机发出的电能对电动自行车的蓄电池充电。
本实用新型所采用的技术方案是 一种风力发电机，包括风叶、风叶座、转 子和定子，其中，风叶设置在风叶座上，转子包括转子本体、转轴和多块永磁 块，风叶座套设在转轴上，多块永磁块环设在转子本体的周向外壁上，定子包 括定子铁芯及定子绕组，在定子铁芯的内表面上设有线圈槽，定子绕组嵌放在 线圈槽内，其特点是，永磁块的数量为IO块，在转子本体内设有一空腔；定子 绕组采用三相双层并线绕法，线圈槽的数量为36个。
本实用新型还提供了一种电动自行车，其包括风力发电机、整流电路、控 制电路、切换元件、恒压变压器、蓄电池、电机控制器和驱动电机；其中
整流电路，输入端与风力发电机的输出端相连，用于将风力发电机产生的 交流电转换为直流电；
控制电路，输入端与整流电路的输出端相连，根据整流电路输出的直流电的电压，控制切换元件与蓄电池或恒压变压器相连；
蓄电池，输入端与切换元件相连，输出端与电机控制器的输入端相连； 恒压变压器，输入端与切换元件相连，输出端与蓄电池的输入端相连； 电机控制器，输出端与驱动电机相连。
采用上述技术方案后，能够利用风力发电机发出电能为电动自行车的蓄电池 充电，节省了能源，并能实现电动自行车远程行驶。本实用新型的风力发电机还具 有体积小、重量轻、发电效率高的优点。
图1是本实用新型的风力发电机的纵向剖面图； 图2是本实用新型的风力发电机的横向断面图； 图3是本实用新型的转子的剖面图； 图4是本实用新型的定子的剖面图； 图5是本实用新型的电动自行车的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做出进一步说明。
如图1至图4所示，本实用新型的风力发电机100包括风叶1、风叶座2、 转子3和定子4，其中，风叶1设置在风叶座2上，转子3包括转轴31、转子 本体32和多块永磁块33，风叶座2套设在转轴31上，并与转轴31通过诸如 键连接的方式相连。多块永磁块33环设在转子本体32的周向外壁上，在本实 用新型中，永磁块的数量为10块。转子本体32内设有一空腔321，优选地， 该空腔321的空腔壁与转子本体32的周向外壁之间的距离t大于等于10mm。 将转子本体32设计为中空结构，可以显著减轻转子的重量。而使空腔321的 空腔壁与转子本体32的周向外壁之间的距离t大于等于10mm，是为了保证获 得稳定的磁场。定子4包括定子铁芯41及定子绕组42，在定子铁芯41的内表 面上设有线圈槽411，定子绕组42嵌放在线圈槽411内，定子绕组42采用三相 双层并线绕法，线圈槽411的数量为36个，采用这种结构能使该风力发电机获得 良好的发电效率。
4图5示出了采用上述的风力发电机100的电动自行车的电路原理图，如图所
示，该电动自行车还包括整流电路200、控制电路300、切换元件400、恒压变 压器500、蓄电池600、电机控制器700和驱动电机800。其中，整流电路200 的输入端与风力发电机IOO的输出端相连，用于将风力发电机IOO产生的交流 电转换为直流电。该整流电路200可采用三相桥式整流电路。控制电路300的 输入端与整流电路200的输出端相连，根据整流电路200输出的直流电的电压， 控制切换元件400与蓄电池600或恒压变压器500相连。当整流电路200输出 的直流电的电压小于等于蓄电池600的额定充电电压时，控制电路300使切换 元件400与蓄电池600相连，从而将整流电路200输出的直流电直接输出到蓄 电池600，给蓄电池600充电。而当整流电路200输出的直流电的电压大于蓄 电池600的额定充电电压时，控制电路300则使切换元件400与恒压变压器500 相连，将整流电路200输出的直流电输出给恒压变压器500。恒压变压器500 的输入端与切换元件400相连，输出端与蓄电池600的输入端相连，该恒压变 压器500可将整流电路200输出的直流电电压转换为蓄电池600的额定充电电 压，然后输出给蓄电池600。电机控制器700的输出端与驱动电机800相连。 目前， 一般的电动自行车的蓄电池的额定充电电压为36V、 48V等。切换元件 400为继电器。
本实用新型的风力发电机不限于应用于电动自行车，还可应用于路灯等产
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权利要求1.一种风力发电机，包括风叶、风叶座、转子和定子，其中，所述风叶设置在所述风叶座上，所述转子包括转子本体、转轴和多块永磁块，风叶座套设在所述转轴上，所述多块永磁块环设在转子本体的周向外壁上，所述定子包括定子铁芯及定子绕组，在所述定子铁芯的内表面上设有线圈槽，所述定子绕组嵌放在所述线圈槽内，其特征在于，所述永磁块的数量为10块，在所述转子本体内设有一空腔；所述定子绕组采用三相双层并线绕法，所述线圈槽的数量为36个。
2. 如权利要求1所述的风力发电机，其特征在于，所述空腔的空腔壁与转子 本体周向外壁之间的距离大于等于IO咖。
3. —种电动自行车，其特征在于，包括如权利要求l所述的风力发电机、 整流电路、控制电路、切换元件、恒压变压器、蓄电池、电机控制器和驱动电 机；其中整流电路，输入端与所述风力发电机的输出端相连，用于将风力发电机产 生的交流电转换为直流电；控制电路，输入端与整流电路的输出端相连，根据整流电路输出的直流电 的电压，控制所述切换元件与所述蓄电池或所述恒压变压器相连；蓄电池，输入端与切换元件相连，输出端与所述电机控制器的输入端相连;恒压变压器，输入端与切换元件相连，输出端与蓄电池的输入端相连；电机控制器，输出端与所述驱动电机相连。
4. 如权利要求3所述的电动自行车，其特征在于，所述切换元件为继电器。
专利摘要一种风力发电机及采用该风力发电机的电动自行车。该风力发电机包括风叶、风叶座、转子和定子。风叶设置在风叶座上。转子包括转子本体、转轴和10块永磁块；在转子本体内设有一空腔，风叶座套设在转轴上，10块永磁块环设在转子本体的周向外壁上。定子绕组采用三相双层并线绕法，定子铁芯的线圈槽的数量为36个。该电动自行车包括风力发电机、整流电路、控制电路、切换元件、恒压变压器、蓄电池、电机控制器和驱动电机，其中，风力发电机、整流电路、控制电路、切换元件依次相连，控制电路根据整流电路输出的直流电的电压，控制切换元件与蓄电池或恒压变压器相连。本实用新型利用风力发电机发出电能为电动自行车的蓄电池充电，节省了能源。
文档编号H02K1/27GK201428562SQ20092007111
公开日2010年3月24日 申请日期2009年4月24日 优先权日2009年4月24日
发明者董佩江 申请人:董佩江