车用供电系统、车辆及方法
阅读：905发布：2020-05-14
专利汇可以提供车用供电系统、车辆及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种车用供电系统，所述供电系统包括动 力 电池 、发 电机 、转换器和多个 风 力发电装置，所述 风力 发电装置嵌设于 车身 内的迎风处，所述风力发电装置用于将 风能 转化为 电能 ；所述动力电池与所述风力发电装置连接；所述转换器与所述动力电池连接，所述转换器用于将所述动力电池的 输出 电压 进行转换以给整车的用电设备供电；所述发电机用于给整车的用电设备供电。本发明还公开了车辆及供电方法。采用本发明，能够降低车辆的油耗，提高车辆的续航里程；以达到节能减排又能提高使用性能的目的；且通用性好，可靠性佳。，下面是车用供电系统、车辆及方法专利的具体信息内容。
1.一种车用供电系统，其特征在于，所述供电系统包括动力电池(2)、发电机(3)、转换器(4)和多个风力发电装置(1)，
所述风力发电装置(1)嵌设于车身内的迎风处，所述风力发电装置(1)用于将风能转化为电能；所述动力电池(2)与所述风力发电装置(1)连接；
所述转换器(4)与所述动力电池(2)连接，所述转换器(4)用于将所述动力电池(6)的输出电压进行转换以给整车的用电设备(6)供电；所述发电机(3)用于给整车的用电设备(6)供电。
2.根据权利要求1所述的车用供电系统，其特征在于，所述供电系统还包括蓄电池(5)，所述蓄电池(5)分别与所述转换器(4)和所述发电机(3)连接。
3.根据权利要求2所述的车用供电系统，其特征在于，所述供电系统还包括控制器，所述控制器分别与所述风力发电装置(1)、所述动力电池(2)和所述发电机(3)连接。
4.根据权利要求1所述的车用供电系统，其特征在于，多个所述风力发电装置(1)并列设置于车辆前保险杠处的格栅(8)内和/或车身内的散热器出风的一侧；多个所述风力发电装置(1)分别与所述动力电池(2)并联。
5.根据权利要求1所述的车用供电系统，其特征在于，所述风力发电装置(1)包括壳体(101)、扇叶(102)、转轴(103)和风力发电机(104)，
所述风力发电机(104)的转子(1041)通过所述转轴(103)与所述扇叶(102)连接，所述扇叶(102)设置于所述壳体(101)内；
所述壳体(101)设有进风口(1011)和出风口(1012)，所述出风口(1012)的面积不小于所述进风口(1011)的面积；所述进风口(1011)处的流体流向与所述转轴(103)的轴线方向垂直，以使得流体沿径向推动所述扇叶(102)。
6.根据权利要求5所述的车用供电系统，其特征在于，所述扇叶(102)包括多个叶片(1021)，所述叶片(1021)在第一参考面上的投影面积大于在第二参考面上的投影面积；其中，所述第一参考面与所述流体的流动方向垂直，所述第二参考面与所述流体的流动方向平行；
所述进风口(1011)的大小沿着所述流体的流动方向逐渐减小。
7.根据权利要求5所述的车用供电系统，其特征在于，所述风力发电机(104)为磁悬浮发电机(3)，所述磁悬浮发电机(3)包括转子(1041)、定子(1042)和多个磁钢(1043)，所述定子(1042)内设有空腔，多个所述磁钢(1043)相对贴合于所述空腔的侧壁上；所述转子(1041)套设于所述转轴(103)上，且所述转子(1041)位于所述磁钢(1043)之间。
8.一种车用供电系统，其特征在于，所述供电系统包括动力电池(2)、发电机(3)和多个风力发电装置(1)，
所述风力发电装置(1)嵌设于车身内的迎风处，所述风力发电装置(1)用于将风能转化为电能；所述动力电池(2)与所述风力发电装置(1)连接；
所述动力电池(2)和所述风力发电装置(1)分别与整车的用电设备连接，分别向所述用电设备供电。
9.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求1-7中任意一项所述的车用供电系统，
所述车辆还包括发动机和若干用电设备(6)，若干所述用电设备(6)分别与所述转换器(4)连接；
若干所述用电设备(6)还与所述发电机(3)连接，所述发电机(3)与所述发动机连接。
10.一种供电方法，其特征在于，所述供电方法使用权利要求1-7中任意一项所述的车用供电系统，包括：
获取所述动力电池(2)的剩余电压和所述风力发电装置(1)的进风口(1011)处风速；
判断所述动力电池(2)的剩余电压是否小于第一预设电压，以及判断所述进风口(1011)处风速是否小于第一预设风速；
根据所述动力电池(2)的剩余电压和所述进风口(1011)处风速的判断结果，控制所述发电机(3)或所述动力电池(2)向所述蓄电池(5)和所述用电设备(6)供电。
车用供电系统、车辆及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及供电系统，尤其涉及车用供电系统，还涉及具有该系统的车辆以及该系统的供电方法。
背景技术
[0002] 传统汽车的供电是由发动机带动发电机发电，对整车进行供电的。现在的新能源汽车具有动力电池，动力电池一方面能够作为动力源，另一方面也可以给汽车的其他用电设备供电；在动力电池电量不足的情况下，再由发动机带动发电机给整车供电。但是，不管是何种形式的车辆，其可供电电量都会随着汽车的行驶而减少，其续航能力差且油耗大。通过多增加电池，虽然能解决其续航的问题，但是这也无形增加了车辆的重量、成本等。
[0003] 现有的一些设计方案中，给出了在车辆上增加风力发电机的解决办法。在车辆的行驶过程或在有风的地方，风力发电机能够将风能转变为电能，对汽车进行充电。虽然在一定程度上解决了汽车在行驶过程中的充电问题，能够提高车辆的续航能力。但是，其中也带来了很多问题，比如，现有风力发电机的能量转化率不高，紧靠单个风力发电机并不能实现其效果，只会增加车辆的重量；另外，将风力发电机放置于车身外部，对车辆的造型美观等又造成了影响。
发明内容
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种车用供电系统，所述供电系统包括动力电池、发电机、转换器和多个风力发电装置，
[0005] 所述风力发电装置嵌设于车身内的迎风处，所述风力发电装置用于将风能转化为电能；所述动力电池与所述风力发电装置连接；
[0008] 进一步的，所述供电系统还包括控制器，所述控制器分别与所述风力发电装置、所述动力电池和所述发电机连接。
[0009] 进一步的，所述控制器用于获取所述动力电池的剩余电压和所述风力发电装置的进风口处风速；判断所述动力电池的剩余电压是否小于第一预设电压，以及判断所述进风口处风速是否小于第一预设风速；根据所述动力电池的剩余电压和所述进风口处风速的判断结果，控制所述发电机或所述动力电池向所述蓄电池和所述用电设备供电。
[0012] 所述壳体设有进风口和出风口，所述出风口的面积不小于所述进风口的面积；所述进风口处的流体流向与所述转轴的轴线方向垂直，以使得流体沿径向推动所述扇叶。
[0013] 进一步的，所述扇叶包括多个叶片，所述叶片在第一参考面上的投影面积大于在第二参考面上的投影面积；其中，所述第一参考面与所述流体的流动方向垂直，所述第二参考面与所述流体的流动方向平行；所述进风口的大小沿着所述流体的流动方向逐渐减小。
[0014] 进一步的，所述风力发电机为磁悬浮发电机，所述磁悬浮发电机包括转子、定子和多个磁钢，所述定子内设有空腔，多个所述磁钢相对贴合于所述空腔的侧壁上；所述转子套设于所述转轴上，且所述转子位于所述磁钢之间。
[0015] 相应的，本发明还提供了一种车辆，所述车辆包括上述的车用供电系统，[0016] 所述车辆还包括发动机和若干用电设备，若干所述用电设备分别与所述转换器连接；
[0017] 若干所述用电设备还与所述发电机连接，所述发电机与所述发动机连接。
[0018] 相应的，本发明还提供了一种供电方法，所述供电方法使用上述的车用供电系统，包括：
[0019] 获取所述动力电池的剩余电压和所述风力发电装置的进风口处风速；
[0020] 判断所述动力电池的剩余电压是否小于第一预设电压，以及判断所述进风口处风速是否小于第一预设风速；
[0021] 根据所述动力电池的剩余电压和所述进风口处风速的判断结果，控制所述发电机或所述动力电池向所述蓄电池和所述用电设备供电。
[0022] 相应的，本发明还提供了一种车用供电系统，当整车的用电设备的工作电压与所述风力发电装置的输出电压相等时，所述供电系统包括动力电池、发电机和多个风力发电装置，
[0023] 所述风力发电装置嵌设于车身内的迎风处，所述风力发电装置用于将风能转化为电能；所述动力电池与所述风力发电装置连接；
[0024] 所述动力电池和所述风力发电装置分别与整车的用电设备连接，分别向所述用电设备供电。
[0025] 实施本发明实施例，具有如下有益效果：
[0026] (1)本发明所述的供电系统，能够在车辆行驶过程中或者有风的地方，将风能转变为电能，对车辆的动力电池进行充电，从而降低车辆的油耗，提高车辆的续航里程；以达到节能减排又能提高使用性能的目的；
[0027] (2)本发明所述的风力发电装置，尺寸较小能够灵活布置在车辆的各个空间内，能够实现积少成多形成具有一定量级的电量；而且其能够适应不同类型的车辆，具有很好的通用性；
[0028] (3)本发明所述的风力发电装置，其结构本身能够将风能最大化地用于推动扇叶，并且磁悬浮发电机的启动风速小，又进一步提高了风能的转化率；
[0029] (4)并且，所述风力发电装置在进风口处设置了集流板，能够将风迅速聚集流向扇叶；出风口的面积大于进风口的面积，又能够避免在壳体内产生涡流；
[0031] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0032] 图1是本发明实施例一所述供电系统的组成示意图；
[0033] 图2是本发明实施例一所述供电系统的组成示意图；
[0034] 图3是本发明所述风力发电装置的结构示意图；
[0035] 图4是本发明所述风力发电装置的组成结构示意图；
[0036] 图5是本发明所述风力发电装置的结构示意图；
[0037] 图6是本发明所述风力发电装置的结构示意图；
[0038] 图7是本发明所述风力发电装置的部分截面示意图；
[0039] 图8是本发明所述磁悬浮发电机的结构示意图；
[0040] 图9是本发明多个所述风力发电装置的组装结构示意图；
[0042] 图11是本发明所述风力发电装置设置于格栅内时的示意图；
[0043] 图12是本发明所述风力发电装置设置于散热器横梁上时的示意图；
[0044] 图13是本发明实施例一所述供电方法的流程图；
[0045] 图14是本发明实施例一所述供电方法的流程图；
[0046] 图15是本发明实施例二所述供电系统的组成示意图；
[0047] 图16是本发明实施例二所述供电方法的流程图；
[0048] 图17是本发明实施例二所述供电方法的流程图。图18是本发明实施例三所述供电系统的组成示意图。
[0049] 其中，图中附图对应标记为：1-风力发电装置；101-壳体；1011-进风口；10111-第一进风口；10112-第二进风口；1012-出风口；10121-第一出风口；10122-第二出风口；10123-第三出风口；10124第四出风口；1013-迎风侧壁；10131-第一侧壁；10132-第二侧壁；
1014-背风侧壁；10141-第三侧壁； 10142-第四侧壁；1015-集流板；102-扇叶；1021-叶片；
1022-固定套筒；103- 转轴；104-风力发电机；1041-转子；1042-定子；10421-第一定子；
10422- 第二定子；10423-第一凹槽；10424-第二凹槽；1043-磁钢；1044-轴承；105- 第一支架；106-第二支架；2-动力电池；3-发电机；4-转换器；5-蓄电池； 6-用电设备；7-电源分配单元；8-格栅；9-散热器下横梁；10-控制器；11- 第一风力发电装置；12-第二风力发电装置；13-第三风力发电装置；14-第四风力发电装置；15-底板；1501-排风口。
1014-背风侧壁；10141-第三侧壁； 10142-第四侧壁；1015-集流板；102-扇叶；1021-叶片；
1022-固定套筒；103- 转轴；104-风力发电机；1041-转子；1042-定子；10421-第一定子；
10422- 第二定子；10423-第一凹槽；10424-第二凹槽；1043-磁钢；1044-轴承；105- 第一支架；106-第二支架；2-动力电池；3-发电机；4-转换器；5-蓄电池； 6-用电设备；7-电源分配单元；8-格栅；9-散热器下横梁；10-控制器；11- 第一风力发电装置；12-第二风力发电装置；13-第三风力发电装置；14-第四风力发电装置；15-底板；1501-排风口。
具体实施方式
[0050] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一个实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0051] 此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
[0052] 另外，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的相连或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0053] 实施例一：
[0054] 如图1所示，本实施例提供了一种车用供电系统，所述供电系统包括动力电池2、发电机3、转换器4和多个风力发电装置1，
[0055] 所述风力发电装置1嵌设于车身内的迎风处，所述风力发电装置1用于将风能转化为电能；所述动力电池2与所述风力发电装置1连接；
[0056] 所述转换器4与所述动力电池2连接，所述转换器4用于将所述动力电池6的输出电压进行转换以给整车的用电设备6供电；所述发电机3用于给整车的用电设备6供电。
[0057] 进一步的，所述转换器可以为直流-直流转换器、直流-交流转换器等。进一步的，所述供电系统还包括蓄电池5，所述蓄电池5分别与所述转换器 4和所述发电机3连接。
[0058] 进一步的，所述供电系统还包括控制器，所述控制器分别与所述风力发电装置1、所述动力电池2和所述发电机3连接；所述控制器用于获取所述动力电池2的剩余电压和所述风力发电装置1的进风口1011处风速；判断所述动力电池2的剩余电压是否小于第一预设电压，以及判断所述进风口1011处风速是否小于第一预设风速；根据所述动力电池2的剩余电压和所述进风口1011处风速的判断结果，控制所述发电机3或所述动力电池2 向所述蓄电池5和所述用电设备6供电。
[0059] 进一步的，如图11和12所示，多个所述风力发电装置1并列设置于车辆前保险杠处的格栅8内和/或车身内的散热器出风的一侧；多个所述风力发电装置1分别与所述动力电池2并联。
[0060] 进一步的，所述供电系统还包括电流处理器，所述电流处理器设置于所述风力发电机104和所述动力电池2之间，其能够将风力发电机104所产生的电能进行整流、滤波以及稳压等处理，直接输入所述动力电池2中。
[0061] 具体的，如图2所示，所述风力发电装置1有四个，包括第一风力发电装置11、第二风力发电装置12、第三风力发电装置13和第四风力发电装置14；
[0062] 所述第一风力发电装置11、所述第二风力发电装置12、所述第三风力发电装置13和所述第四风力发电装置14并列设置于车辆前保险杠处的格栅8内；
[0063] 所述第一风力发电装置11、所述第二风力发电装置12、所述第三风力发电装置13和所述第四风力发电装置14分别与所述动力电池2连接，且为并联。
[0064] 所述第一风力发电装置11、所述第二风力发电装置12、所述第三风力发电装置13和所述第四风力发电装置14能够将风能转化为电能存储在动力电池2中；并且上述四个风力发电装置1采用并联的方式与所述动力电池2连接，如若单个风力发电装置1出现问题，其他风力发电装置1也能够正常工作，对动力电池2进行充电，维持整个系统的正常工作。
[0065] 进一步的，如图9所示，所述第一风力发电装置9、所述第二风力发电装置10、所述第三风力发电装置11和所述第四风力发电装置12都固定于底板上，所述底板13上设有四个排风口1301，各个风力发电装置与相应的排风口相对。
[0066] 进一步的，如图10所示，所述底板15由一平板弯折成“Z”形结构。
[0067] 进一步的，所述底板15包括第一安装面和第二安装面，所述排风口有多个；多个所述排风口均匀设置于所述第一安装面上，所述第二安装面与车辆的散热器下横梁9连接(如图12所示)。
[0068] 所述第一风力发电装置11、所述第二风力发电装置12、所述第三风力发电装置13和所述第四风力发电装置14具有相同的结构和性能，下面以第一风力发电装置11为例，对其结构等特征进行描述，具体如下。
[0069] 如图3至8所示，所述第一车用风力发电装置1包括壳体101、扇叶102、转轴103和风力发电机104，所述风力发电机104的转子1041通过所述转轴103与所述扇叶102连接，所述扇叶102设置于所述壳体101内；
[0070] 所述壳体101设有进风口1011和出风口1012，所述出风口1012的面积不小于所述进风口1011的面积；所述进风口1011处的流体流向与所述转轴103的轴线方向垂直，以使得流体沿径向推动所述扇叶102。
[0071] 可以理解的是，所述出风口1012的面积不小于所述进风口1011的面积，能够使得风从进风口1011进入推动扇叶102转动后迅速排出，避免造成风在壳体101中回旋，产生阻力降低效率。以及，所述进风口1011处的流体流向与所述转轴103的轴线方向垂直，能够使风垂直吹向扇叶102上，增大风与扇叶102的接触面积，从而增大风推动风力发电装置1扇叶102 的力矩，降低了启动风速。能够达到如下的效果：在相同大小的扇叶102 中，受到的力更大；在受力相同的情况下，能够使扇叶102尺寸减少。
[0072] 进一步的，所述壳体101为筒状结构，所述进风口1011和所述出风口 1012相对设置于所述壳体101的侧壁上。
[0073] 所述壳体101包括迎风侧壁1013和背风侧壁1014，所述进风口1011 设置于所述迎风侧壁1013的上半部，所述出风口1012设置于所述背风侧壁1014的上半部和/或下半部。
[0074] 进一步的，如图7所示，所述壳体101为两端设有开口的筒状结构，所述壳体101由第一侧壁10131、第二侧壁10132、第三侧壁10141和第四侧壁10142合围而成，所述第一侧壁10131和所述第二侧壁10132构成所述迎风侧壁1013，所述第三侧壁10141和所述第四侧壁
10142构成所述背风侧壁1014。
10142构成所述背风侧壁1014。
[0075] 进一步的，所述第一侧壁10131位于所述迎风侧壁1013的上半部分，所述第二侧壁10132位于所述迎风侧壁1013的下半部分；所述第三侧壁 10141位于所述背风侧壁1014的下半部分，所述第四侧壁10142位于所述背风侧壁1014的上半部分。
[0076] 进一步的，所述进风口1011包括第一进风口10111和第二进风口 10112，所述出风口1012包括第一出风口10121、第二出风口10122、第三出风口10123和第四出风口10124；所述出风口1012的总面积是所述进风口1011的总面积的两倍。
[0077] 进一步的，所述第一进风口10111和所述第二进风口10112设置于所述第一侧壁10131上；所述第一出风口10121和所述第二出风口10122设置于所述第四侧壁10142上，所述第三出风口10123和所述第四出风口10124 设置于所述第三侧壁10141上。
[0078] 可以理解的是，风从所述第一进风口10111和所述第二进风口10112 进入壳体101内，推动所述扇叶102旋转后向所述第一出风口10121、第二出风口10122、第三出风口10123和第四出风口10124流出。出风口1012 的总面积大于进风口1011的总面积，能够减少风存在壳体101中造成涡流阻力；也有利于风从后方排出，不会影响车辆内部原本结构的布置方式，减小改造成本。
[0079] 进一步的，各个进风口1011和各个出风口1012的形状可以为方形、圆形或椭圆形；优选为正方形。
[0080] 进一步的，所述进风口1011的大小沿着所述流体的流动方向逐渐减小。
[0082] 进一步的，如图6所示，所述第一进风口10111为方形，其上端和两侧边向外延伸形成窗口，其下端向内延伸形成所述集流板1015。
[0083] 进一步的，如图7所示，所述集流板1015与水平面具有第一预设夹角α。
[0084] 优选的，所述第一预设夹角α为30°。
[0085] 可以理解的是，所述第一进风口10111的上端可以沿水平方向向外延伸，也可以与水平方向呈一定夹角向外延伸；所述第一进风口10111的两侧边可以沿垂直方向向外延伸，也可以与垂直方向呈一定夹角向外延伸；以使所述第一进风口10111成窗口状或具有外向逐渐扩大的趋势。不论所述第一进风口10111为何形状，都是为了更好地收集汽车前方或者其他地方的风，将风能集中经过进风口1011，推动风力发电装置1扇叶102旋转。同理，所述第二进风口10112与所述第一进风口10111具有相类似的结构。
[0086] 进一步的，所述扇叶102包括多个叶片1021，所述叶片1021在第一参考面上的投影面积大于在第二参考面上的投影面积；
[0087] 其中，所述第一参考面与所述流体的流动方向垂直，所述第二参考面与所述流体的流动方向平行。
[0088] 进一步的，如图7所示，所述扇叶102包括固定套筒1022和若干叶片 1021，所述叶片1021沿着所述固定套筒1022的外侧壁周向分布
[0089] 优选的，如图4所示，所述叶片1021呈螺旋状分布于所述固定套筒1022 的外侧壁上。该螺旋状的叶片1021结构，其在所述第一参考面上的投影面积大于其在所述第二参考面上的投影面积；其中，第一参考面与所述流体的流动方向垂直，此处，也可以指所述固定套筒1022的轴线所在的平面；第二参考面与所述流体的流动方向平行，此处，也可以指与所述固定套筒 1022的轴线垂直的平面。因此，该结构将传统的风力发电装置1从轴向进出风的形式变为从径向进出风，并且该结构能够尽量减小扇叶102的径向尺寸，从而现实整体尺寸的减小，便于在车身内的小空间内布置。
[0090] 在以上的描述中，给出了一种壳体101的实施方式，以及能够与该壳体101配合使用的扇叶102的实施方式。该壳体101和该扇叶102配合使用时，风从所述第一进风口10111和所述第二进风口10112流入壳体101 内，从而沿着所述扇叶102的径向推动所述扇叶102转动，并且风垂直吹向所述叶片1021，增大了风与叶片1021的接触面积。另外，该扇叶102的叶片1021在径向上的面积大于轴向上的面积，增大其受到风推力的有效面积；整体上增大风推动风力发电装置1扇叶102的力矩，降低了启动风速；还有利于缩小该扇叶102的尺寸，便于风力发电装置1在车辆内的布置，当然也能够在车辆内布置多个风力发电装置1，由此虽然单个风力发电装置 1的发电电量不大，但是将多个风力发电装置1的发电电量汇集，则实现给整车供电。风推动所述扇叶102转动后，从所述第一出风口10121、第二出风口10122、第三出风口10123和所述第四出风口10124排出，出风面积大于进风面积能够避免涡流的产生。而且该出风口1012的面积接近于背风侧壁1014的整个面积，安装于车辆内后，其排出的风也能够在一定程度上为后侧的器件进行散热。
[0091] 进一步的，在不造成涡流的前提下，所述出风口1012还可以设置于所述背风侧壁1014的中下侧，以使风能够从中下侧排出。当其装配于车身内时，比如装配于车辆前保险杠的格栅8下侧时，进风口1011与格栅8连通，出风口1012能够与底盘连通，使风能够从车辆的下侧排出。
[0092] 进一步的，所述风力发电机104为磁悬浮发电机3，所述磁悬浮发电机 3包括转子1041、定子1042和多个磁钢1043，所述定子1042内设有空腔，多个所述磁钢1043相对贴合于所述空腔的侧壁上；所述转子1041套设于所述转轴103上，且所述转子1041位于所述磁钢
1043之间。
1043之间。
[0093] 进一步的，如图8所示，所述定子1042包括第一定子10421和第二定子10422，所述第一定子10421内设有第一凹槽10423，所述第二定子10422 内设有第二凹槽10424，所述第一凹槽10423和所述第二凹槽10424构成所述空腔。
[0094] 进一步的，所述第一凹槽10423的内表面贴合有磁钢1043，所述第二凹槽10424的内表面有磁钢1043；所述第一定子10421和所述第二定子 10422连接后，所述第一凹槽10423内的磁钢1043和所述第二凹槽10424 内的磁钢1043相对分布。
[0095] 进一步的，所述转子1041套设于所述转轴103的一端，所述转轴103 的另一端与所述扇叶102连接。
[0096] 进一步的，所述转轴103与所述定子1042之间设有轴承1044。
[0097] 上述磁悬浮发电机3采用双层上下转子1041盘永磁体磁极布置方式，在满足功率要求的情况下，最大限度减少了径向尺寸，进一步减小风力发电装置1的整体尺寸。并且其磁阻小，降低了启动阻力对启动风速的影响，相应的，需要的启动风速小，同等风力下，转子1041切割磁场更快，产生的电能更多。
[0098] 将磁悬浮发电机3与上述壳体101和上述扇叶102结合使用，能够将风力发电装置1的整体尺寸设计在长度范围为200～210mm，宽度范围为 150～160mm，高度范围为120～130mm内；其增大了进风流速以及增大了风推动风力发电装置1扇叶102的力矩，降低了启动风速，风力变大克服了磁悬浮发电机3的磁阻和转子1041摩擦力，使风力发电机104扇叶102转速更高，转子1041切割磁场更快，产生电能更多。
[0099] 可以理解的是，另外，所述风力发电装置1的整体尺寸能够被设计在上述的尺寸范围内；可见，其体积较小，能够在车内的很多具有间隙的空间内布置。一方面不会影响整车器件的布局，另一方面也便于积少成多，形成一定的充电电量规模。
[0100] 进一步的，所述风力发电装置1还包括第一支架105和第二支架106，所述第一支架105和所述第二支架106分别设置于所述壳体101的两侧，用于固定所述风力发电装置1。
[0101] 进一步的，如图3所示，装配好的所述风力发电装置1从一端至另一端，依次为第一支架105、壳体101、磁悬浮发电机3和第二支架106，其中，扇叶102设置于壳体101内。
[0102] 进一步的，该风力发电装置1的整体布置方式还可以为，将所述扇叶 102和所述磁悬浮发电机3设置于壳体101内，所述第一支架105和所述第二支架106分别设置于所述壳体101的两侧。
[0103] 进一步的，为了便于安装和定位，所述壳体101的外侧壁上还设有若干安装孔。
[0104] 具体的，如图3所示，所述壳体101的顶部、顶部和中下部设有安装孔，所述安装孔从外侧壁的一端贯穿至另一端。
[0105] 上述给出了将风力发电装置1设置于前保险扛处的格栅8内的实施方式，所述风力发电装置1还设置于车身内的散热器出风的一侧等其他有风的地方。
[0106] 相应的，本实施例还提供了一种车辆，所述车辆包括上述供电系统。
[0107] 进一步的，所述车辆还包括发动机和若干用电设备6，若干所述用电设备6分别与所述转换器4连接；
[0108] 若干所述用电设备6还与所述发电机3连接，所述发电机3与所述发动机连接。
[0110] 相应的，本实施例还提供了一种供电方法，所述供电方法使用上述的车用供电系统，如图13所示，包括以下步骤：
[0111] S110：获取所述动力电池2的剩余电压和所述风力发电装置1的进风口1011处风速；
[0112] S210：判断所述动力电池2的剩余电压是否小于第一预设电压，以及判断所述进风口1011处风速是否小于第一预设风速；
[0113] S310：根据所述动力电池2的剩余电压和所述进风口1011处风速的判断结果，控制所述发电机3或所述动力电池2向所述蓄电池5和所述用电设备6供电。
[0114] 进一步的，如图14所示，所述步骤S310包括：
[0115] S311：若所述动力电池2的剩余电压小于第一预设电压，以及所述进风口1011处风速小于第一预设风速，则控制所述发电机3向所述蓄电池5 和所述用电设备6供电，同时切断所述动力电池2的供电；
[0116] S312：若所述动力电池2的剩余电压小于第一预设电压，以及所述进风口1011处风速大于第一预设风速，则控制所述发电机3向所述蓄电池5 和所述用电设备6供电，同时切断所述动力电池2的供电并控制所述风力发电装置1向所述动力电池2充电；
[0117] S313：若所述动力电池2的剩余电压大于第一预设电压，以及所述进风口1011处风速小于第一预设风速，则控制所述动力电池2向所述蓄电池 5和所述用电设备6供电；
[0118] S314：若所述动力电池2的剩余电压大于第一预设电压，以及所述进风口1011处风速大于第一预设风速，则控制所述动力电池2向所述蓄电池 5和所述用电设备6供电并控制所述风力发电装置1向所述动力电池2充电。
[0119] 可以理解的是，所述第一预设风速应当大于所述风力发电装置1的启动风速，以使风力发电机104的扇叶102转动发电；在上述供电方法中，以第一预设电压作为所述动力电池2是否供电的参考标准，在实际的操作中，还可以替换成所述动力电池2的放电条件，其可以是单个约束条件还可以是多个约束条件构成的综合约束。
[0120] 实施例二：
[0121] 本实施例提供了一种车用供电系统，如图15所示，所述供电系统包括动力电池2、电源分配单元7、转换器4、蓄电池5、发电机3、控制器和至少一个风力发电装置1；
[0122] 所述风力发电装置1嵌设于车身内的迎风处，所述动力电池2与所述风力发电装置1连接；
[0123] 所述电源分配单元7与所述动力电池2连接，所述转换器4与所述电源分配单元7连接，所述蓄电池5与所述转换器4连接；所述电源分配单元7还与所述发电机3连接；
[0124] 所述控制器分别与所述风力发电装置1、所述动力电池2和所述发电机 3连接，用于获取所述动力电池2的剩余电压和所述风力发电装置1的进风口1011处风速；判断所述动力电池2的剩余电压是否小于第一预设电压，以及判断所述进风口1011处风速是否小于第一预设风速；根据所述动力电池2的剩余电压和所述进风口1011处风速的判断结果，控制所述发电机3 或所述动力电池2向所述电源分配单元7供电。
[0125] 进一步的，所述转换器可以为直流-直流转换器、直流-交流转换器等。
[0126] 进一步的，所述风力发电装置1有多个，多个所述风力发电装置1并列设置于车辆前保险杠处的格栅8内和/或车身内的散热器出风的一侧；多个所述风力发电装置1分别与所述动力电池2并联。
[0127] 进一步的，所述供电系统还包括电流处理器，所述电流处理器设置于所述风力发电机104和所述动力电池2之间，其能够将风力发电机104所产生的电能进行整流、滤波以及稳压等处理，直接输入所述动力电池2中。
[0128] 如实施例一种给出的实施方式，在本实施例中，所述风力发电装置1 有多个时，可以与实施例一中的布置方式相类似，并且所述风力发电装置1 的具体结构也可与实施例一中给出的相同，因此，不在此多做赘述。
[0129] 相应的，本实施例还提供了一种车辆，所述车辆包括上述供电系统。
[0130] 进一步的，所述车辆还包括发动机和若干用电设备6，若干所述用电设备6分别与所述电源分配单元7连接；所述发电机3与所述发动机连接。
[0131] 其中，所述用电设备6包括PTC、空压机、冷却水泵和转向油泵等用电设备6。
[0132] 相应的，本实施例还提供了一种供电方法，所述供电方法使用上述的车用供电系统，如图16所示，包括以下步骤：
[0133] S120：获取所述动力电池2的剩余电压和所述风力发电装置1的进风口1011处风速；
[0134] S220：判断所述动力电池2的剩余电压是否小于第一预设电压，以及判断所述进风口1011处风速是否小于第一预设风速；
[0135] S320：根据所述动力电池2的剩余电压和所述进风口1011处风速的判断结果，控制所述发电机3或所述动力电池2向所述电源分配单元7供电。
[0136] 进一步的，如图17所示，所述步骤S320包括：
[0137] S321：若所述动力电池2的剩余电压小于第一预设电压，以及所述进风口1011处风速小于第一预设风速，则控制所述发电机3向所述电源分配单元7供电，同时切断所述动力电池2的供电；
[0138] S321：若所述动力电池2的剩余电压小于第一预设电压，以及所述进风口1011处风速大于第一预设风速，则控制所述发电机3向所述电源分配单元7供电，同时切断所述动力电池2的供电并控制所述风力发电装置1 向所述动力电池2充电；
[0139] S323：若所述动力电池2的剩余电压大于第一预设电压，以及所述进风口1011处风速小于第一预设风速，则控制所述动力电池2向所述电源分配单元7供电；
[0140] S324：若所述动力电池2的剩余电压大于第一预设电压，以及所述进风口1011处风速大于第一预设风速，则控制所述动力电池2向所述电源分配单元7供电并控制所述风力发电装置1向所述动力电池2充电。
[0141] 可以理解的是，所述第一预设风速应当大于所述风力发电装置1的启动风速，以使风力发电机104的扇叶102转动发电；在上述供电方法中，以第一预设电压作为所述动力电池2是否供电的参考标准，在实际的操作中，还可以替换成所述动力电池2的放电条件，其可以是单个约束条件还可以是多个约束条件构成的综合约束。
[0142] 实施例三：
[0143] 在实施例一中，由于现有车辆中，动力电池2的输出电压大多为48V；由于蓄电池5和整车的一些设备的工作电压在12V，因此需要将动力电池2 后设置转换器4，将电压降至12V以给蓄电池5或者用电设备6供电。而与发动机连接的发电机3，其输出电压如果为12V时，可以直接给蓄电池5 或者整车的用电设备6供电。在实施例二中，则是通过电源分配单元7对动力电池2进行电量分配。
[0144] 若当整车的用电设备的工作电压与所述风力发电装置1的输出电压相等时，如图18所示，所述供电系统包括动力电池2、发电机3和多个风力发电装置1，
[0145] 所述风力发电装置1嵌设于车身内的迎风处，所述风力发电装置1用于将风能转化为电能；所述动力电池2与所述风力发电装置1连接；
[0146] 所述动力电池2和所述风力发电装置1分别与整车的用电设备连接，分别向所述用电设备供电。
[0147] 进一步的，所述风力发电装置的输出端设有电流稳定装置。
[0148] 可以理解的是，上述三个实施例中，主要差别之处在于电量分配的方式不同，一个是通过转换器直接与整车的用电设备6连接，一个是通过电源分配单元7进行分配，一个是将风力发电装置1的输出直接与用电设备连接，该设计思路能够适应不同类型的供电系统。也就是说，不管在何种供电系统中，所述风力发电装置1具有通用性。因此，在不同实施例中描述的风力发电装置1能够互换。而对于不同类型的供电系统，其供电方法需要进行相应的调整，但总体的思路还是一致的。
[0149] 另外，在上述的实施例中，给出了所述风力发电装置1为多个的实施方式，这是在现有理论技术的基础上，并且在体积大小具有限制的情况下，单个风力发电装置1的电量较少，其能够取得的降低油耗的效果也不显著。但是，这不排除当单个风力发电装置1的供电量满足需求时，可以只使用单个风力发电装置1进行供电。
[0150] 其中，上述中的转换器可以为DC/DC转换器，电源分配单元即PDU，其都为行业内的毫无疑义的术语。
[0151] 以及，根据相应的设计需求，所述风力发电装置1还可以具体为励磁涡流风力发电机、励磁轴流风力发电机和磁悬浮轴流风力发电机。
[0152] 以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
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