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马路吸尘车车载小型 风 力发电装置及其发电方法

阅读：218发布：2020-05-17

专利汇可以提供马路吸尘车车载小型风力发电装置及其发电方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了马路吸尘车车载小型风力发电装置及其发电方法。马路吸尘车车载离心风机出风口处有大量可利用的风能被浪费掉。本发明的入口风管与出口风管相接组成风管道；导流层薄壁设置在出口风管的入风口处，且导流层薄壁外壁与出口风管内壁通过沿周向均布的n片上层导流叶片连接；整流罩与导流层薄壁内壁通过沿周向均布的n/2片下层导流叶片连接；永磁直流发电机设置在出口风管的出风口处，且与出口风管内壁通过发电机支架组件连接；叶轮固定在永磁直流发电机的输出轴上；叶轮设有沿周向均布的三片叶轮叶片。本发明入口风管的入风口与车载离心风机出风口相接，对吸尘车离心风机出风口的尾风进行循环利用并发电，从而对车载电池补充电量。，下面是马路吸尘车车载小型风力发电装置及其发电方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.马路吸尘车车载小型风力发电装置，由入口风管、整流罩、上层导流叶片、下层导流叶片、导流层薄壁、出口风管、叶轮、永磁直流发电机和发电机支架组件组成，其特征在于：
所述入口风管的入风口呈方形，出风口呈圆形；入口风管与出口风管相接组成风管道；所述的导流层薄壁设置在出口风管的入风口处，且导流层薄壁外壁与出口风管内壁通过沿周向均布的n片上层导流叶片连接，n≥36；整流罩与导流层薄壁内壁通过沿周向均布的n/2片下层导流叶片连接；所述的永磁直流发电机设置在出口风管的出风口处，且与出口风管内壁通过发电机支架组件连接；所述的叶轮固定在永磁直流发电机的输出轴上；叶轮设有沿周向均布的三片叶轮叶片。
2.根据权利要求1所述的马路吸尘车车载小型风力发电装置，其特征在于：所述的发电机支架组件有三个；发电机支架组件包括发电机支架和两块支架圆弧板；发电机支架两端与内侧支架圆弧板外壁和外侧支架圆弧板内壁分别固定；三个发电机支架组件的内侧支架圆弧板内壁均与永磁直流发电机的座体固定，三个发电机支架组件的外侧支架圆弧板外壁均与出口风管内壁固定。
3.根据权利要求1所述的马路吸尘车车载小型风力发电装置，其特征在于：所述入口风管的出风口内径为500mm；所述出口风管的内径为500mm、厚度为20mm；所述上层导流叶片的厚度5mm，高度为63mm，迎风面和背风面均呈半径为106mm的圆弧面；所述下层导流叶片的厚度为5mm，高度为76mm，迎风面和背风面均呈半径为80mm的圆弧面；上层导流叶片相对出口风管轴线的叶片安装角为30度，上层导流叶片进口角为17度，出口角为60度；下层导流叶片进口角为8度，出口角为60度；整流罩呈锥形，整流罩底面直径为200mm，整流罩长296mm，与出口风管同轴；所述叶轮叶片的长度为165mm，叶轮叶片相对出口风管轴线的叶片安装角为
20度，叶轮叶片材质为铝；所述永磁直流发电机的额定功率为3千瓦，电压为400伏至700伏，最高转速每分钟700转。
4.根据权利要求1所述的马路吸尘车车载小型风力发电装置，其特征在于：所述叶轮叶片的建模过程如下：选取叶片多条型线上的点，存放在文本格式文档中；在MATLAB中读入文本格式的型值点，然后采取三次B样条曲线拟合方法拟合叶片空间样条曲线，并得到叶片空间样条曲线的空间坐标数据，叶片空间样条曲线包含了叶片曲面的纬线和经线；将叶片空间样条曲线的空间坐标数据保存在dat数据文件中，并将dat数据文件导入到UG 软件中，通过对这些数据点进行拟合，得到叶片的空间三维框架，并通过优化和局部点坐标调整，最后采用UG的曲面造型功能得到叶片模型。
5.根据权利要求1所述的马路吸尘车车载小型风力发电装置，其特征在于：所述的入口风管、整流罩、上层导流叶片、下层导流叶片、导流层薄壁、出口风管、叶轮、永磁直流发电机和发电机支架组件都是在UG中建模，建好模型后，将模型导入到ANSYS ICEM CFD软件中；在ANSYS ICEM CFD软件中将模型中的永磁直流发电机和发电机支架组件去掉，且重新画上一根旋转轴代替永磁直流发电机，然后划分网格；将划分网格后的模型导入到ANSYS FLUENT模块中进行流场分析。
6.根据权利要求5所述的马路吸尘车车载小型风力发电装置，其特征在于：ANSYS ICEM CFD软件中划分网格时，采用6DOF动网格模型，利用该动网格模型时，需要计算该动网格模型的质量、三方向转动惯量、三方向转动惯性矩及重心坐标；而在UG中建立模型时只要设置了材料就可以查询到质量、三方向转动惯量、三方向转动惯性矩及重心坐标这些物理量。
7.根据权利要求5所述的马路吸尘车车载小型风力发电装置，其特征在于：在FLUENT模块下采用VB语言编写duf格式文件，限制旋转轴的5个自由度，只保留绕旋转轴旋转的自由度；在FLUENT中进行动网格参数的设置以及其它设置，其它设置：标准K-e湍流模型、标准壁面参数、材料介质、入口风速、进口静压、出口静压、初始条件、收敛数值、时间步长。
8.根据权利要求5或7所述的马路吸尘车车载小型风力发电装置，其特征在于：运行结果出来后在FLUENT中查看分析过程中叶片承受的压强以及在上、下层导流叶片作用下风在入口风管和出口风管中的流线。
9.根据权利要求5或7所述的马路吸尘车车载小型风力发电装置，其特征在于：将FLUENT分析中不同时刻叶轮叶片的位移和转角数据导出，根据角度变化计算角速度，再由角速度对时间积分，积分后的值乘以π再除以30计算得到叶片稳定旋转时的转速。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的马路吸尘车车载小型风力发电装置的发电方法，其特征在于：该方法具体如下：
将入口风管的入风口尺寸设计为与车载离心风机的风机出风口尺寸一致，入口风管的出风口直径比入口风管的入风口直径大，入口风管的入风口与车载离心风机出风口相接；
马路吸尘车的车载离心风机出风口流出的风经过入口风管和出口风管组成的风管道时，在整流罩的作用下会沿整流罩吹向风管道内壁，然后经过上层导流叶片和下层导流叶片导流吹向叶轮叶片；叶轮叶片达到启动风速时，在风力作用下旋转，带动叶轮旋转；在上层导流叶片和下层导流叶片的共同作用下，风的导向较为一致，避免气旋产生，也使叶轮叶片在旋转中受到的风力更均匀，对风的导流作用更好，最终使得叶轮达到稳定转速；叶轮转动带动永磁直流发电机的转子旋转，将风能转化成机械能，再由永磁直流发电机将机械能转化成电能；直流电连接车载蓄电池，对蓄电池进行充电。

说明书全文

马路吸尘车车载小型 风 力发电装置及其发电方法

技术领域

[0001] 本发明属于发电技术领域，具体涉及马路吸尘车车载小型风力发电装置及其发电方法，将风能资源循环利用，产生电能为吸尘车蓄电池蓄电，延长蓄电池使用时间。

背景技术

[0002] 随着新能源的提倡，现代电动汽车已日渐普及，逐渐成为主流，为延长电动气车的续航能力，生产厂家想了许多办法，比如通过加大电池容量、顶部加入太阳能电池板，而这些设计，也受到了诸多限制，没能很好解决续航问题。

[0003] 风能作为一种清洁可再生能源，在世界范围内广受重视，利用风能发电可以大量减少其他发电方式造成的污染，就风力发电机而言，其原理是：具有一定速度的风吹在风力发电机静止的叶片上对其做功并驱动叶片旋转发电，通过叶轮旋转将风能转化成机械能，再由发电机将机械能转化成电能。

[0004] 而对于电动马路吸尘车，在车载离心风机出风口处有大量可利用的风能被浪费掉；但是，目前的风力发电装置多为大型风力发电机，其系统庞大，叶片长度较长，结构复杂，风能利用率低，如果直接安装在车载离心风机出风口处，并不能很好的收集风能进行发电。因此，设计一种适用于收集车载离心风机出风口处风能的小型风力发电装置十分必要。

发明内容

[0005] 本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种马路吸尘车车载小型风力发电装置及其发电方法，安装在吸尘车离心风机出风口，利用离心风机所产生的尾风，给吸尘车蓄电池蓄电，具有发电效率高、方便快捷、体积小、实用性强、延长车载蓄电池续航等特点。

[0006] 为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

[0007] 本发明马路吸尘车车载小型风力发电装置，由入口风管、整流罩、上层导流叶片、下层导流叶片、导流层薄壁、出口风管、叶轮、永磁直流发电机和发电机支架组件组成。所述入口风管的入风口呈方形，出风口呈圆形；入口风管与出口风管相接组成风管道。所述的导流层薄壁设置在出口风管的入风口处，且导流层薄壁外壁与出口风管内壁通过沿周向均布的n片上层导流叶片连接，n≥36；整流罩与导流层薄壁内壁通过沿周向均布的n/2片下层导流叶片连接；所述的永磁直流发电机设置在出口风管的出风口处，且与出口风管内壁通过发电机支架组件连接；所述的叶轮固定在永磁直流发电机的输出轴上；叶轮设有沿周向均布的三片叶轮叶片。

[0008] 所述的发电机支架组件有三个；发电机支架组件包括发电机支架和两块支架圆弧板；发电机支架两端与内侧支架圆弧板外壁和外侧支架圆弧板内壁分别固定；三个发电机支架组件的内侧支架圆弧板内壁均与永磁直流发电机的座体固定，三个发电机支架组件的外侧支架圆弧板外壁均与出口风管内壁固定。

[0009] 所述入口风管的出风口内径为500mm；所述出口风管的内径为500mm、厚度为20mm。所述上层导流叶片的厚度5mm，高度为63mm，迎风面和背风面均呈半径为106mm的圆弧面；所述下层导流叶片的厚度为5mm，高度为76mm，迎风面和背风面均呈半径为80mm的圆弧面；上层导流叶片相对出口风管轴线的叶片安装角为30度，上层导流叶片进口角为17度，出口角为60度；下层导流叶片进口角为8度，出口角为60度。整流罩呈锥形，整流罩底面直径为
200mm，整流罩长296mm，与出口风管同轴。所述叶轮叶片的长度为165mm，叶轮叶片相对出口风管轴线的叶片安装角为20度，叶轮叶片材质为铝。所述永磁直流发电机的额定功率为3千瓦，电压为400伏至700伏，最高转速每分钟700转。

[0010] 所述叶轮叶片的建模过程如下：选取叶片多条型线上的点，存放在文本格式文档中；在MATLAB中读入文本格式的型值点，然后采取三次B样条曲线拟合方法拟合叶片空间样条曲线，并得到叶片空间样条曲线的空间坐标数据，叶片空间样条曲线包含了叶片曲面的纬线和经线；将叶片空间样条曲线的空间坐标数据保存在dat数据文件中，并将dat数据文件导入到UG 软件中，通过对这些数据点进行拟合，得到叶片的空间三维框架，并通过优化和局部点坐标调整，最后采用UG的曲面造型功能得到叶片模型。

[0011] 所述的入口风管、整流罩、上层导流叶片、下层导流叶片、导流层薄壁、出口风管、叶轮、永磁直流发电机和发电机支架组件都是在UG中建模，建好模型后，将模型导入到ANSYS ICEM CFD软件中；在ANSYS ICEM CFD软件中将模型中的永磁直流发电机和发电机支架组件去掉，且重新画上一根旋转轴代替永磁直流发电机，然后划分网格；将划分网格后的模型导入到ANSYS FLUENT模块中进行流场分析。

[0012] ANSYS ICEM CFD软件中划分网格时，采用6DOF动网格模型，利用该动网格模型时，需要计算该动网格模型的质量、三方向转动惯量、三方向转动惯性矩及重心坐标。而在UG中建立模型时只要设置了材料就可以查询到质量、三方向转动惯量、三方向转动惯性矩及重心坐标这些物理量。

[0013] 在FLUENT模块下采用VB语言编写duf格式文件，限制旋转轴的5个自由度，只保留绕旋转轴旋转的自由度。在FLUENT中进行动网格参数的设置以及其它设置，其它设置：标准K-e湍流模型、标准壁面参数、材料介质、入口风速、进口静压、出口静压、初始条件、收敛数值、时间步长；

[0014] 运行结果出来后在FLUENT中查看分析过程中叶片承受的压强以及在上、下层导流叶片作用下风在入口风管和出口风管中的流线。

[0015] 将FLUENT分析中不同时刻叶轮叶片的位移和转角数据导出，根据角度变化计算角速度，再由角速度对时间积分，积分后的值乘以π再除以30计算得到叶片稳定旋转时的转速。

[0016] 该马路吸尘车车载小型风力发电装置的发电方法，具体如下：

[0017] 将入口风管的入风口尺寸设计为与车载离心风机的风机出风口尺寸一致，入口风管的出风口直径比入口风管的入风口直径大，入口风管的入风口与车载离心风机出风口相接；马路吸尘车的车载离心风机出风口流出的风经过入口风管和出口风管组成的风管道时，在整流罩的作用下会沿整流罩吹向风管道内壁，然后经过上层导流叶片和下层导流叶片导流吹向叶轮叶片；叶轮叶片达到启动风速时，在风力作用下旋转，带动叶轮旋转；在上层导流叶片和下层导流叶片的共同作用下，风的导向较为一致，避免气旋产生，也使叶轮叶片在旋转中受到的风力更均匀，对风的导流作用更好，最终使得叶轮达到稳定转速；叶轮转动带动永磁直流发电机的转子旋转，将风能转化成机械能，再由永磁直流发电机将机械能转化成电能；直流电连接车载蓄电池，对蓄电池进行充电。

[0018] 本发明的有益效果：

[0019] 1.本发明主要应用于电动马路吸尘车上，发电效率高，对吸尘车离心风机出风口的尾风进行循环利用，再生能源，而且对环境污染较小，体积小，易安放，装置结构较为简单。

[0020] 2.本发明解决了电动马路吸尘车蓄电池续航能力差的问题，起到了能源循环利用，在运动消耗中，对车载蓄电池进行充电，延长蓄电池续航作用。

[0021] 3.本发明相比用自然风的风力发电装置而言，具有体积小，方便快捷，实用性强等特点；由于在车载离心风机出风口处具有较稳定风速，利用发电机原理收集该处的风进行发电，永磁直流发电机能得到更稳定的转子转速，马路吸尘车在运动消耗电量时，本发明对蓄电池补充电量，延长续航，同时对吸尘车的车载电源起到保护作用，不会使电池处于馈电状态，延长使用寿命。附图说明

[0022] 图1是本发明安装在车载离心风机的风机出风口处的示意图。

[0023] 图2是离心风机的示意图。

[0024] 图3是本发明中入口风管的结构立体图。

[0025] 图4是本发明中上层导流叶片、导流层薄壁、整流罩、下层导流叶片以及出口风管的装配立体图。

[0026] 图5是本发明中出口风管局部剖后内部装配零件的示意图。

[0027] 图6是本发明中叶轮、永磁直流发电机和发电机支架组件的装配示意图。

[0028] 图7a是本发明中上层导流叶片相对出口风管轴线的叶片安装角、上层导流叶片进口角及出口角的示意图。

[0029] 图7b是本发明中下层导流叶片进口角及出口角的示意图。

[0030] 图8是本发明中上层导流叶片和下层导流叶片的结构立体图。

[0031] 图9a是本发明中叶轮的结构示意图。

[0032] 图9b是本发明中叶轮叶片相对出口风管轴线的叶片安装角示意图。

[0033] 图10是本发明fluent流场分析的残差图。

[0034] 图11是本发明中叶轮承受的压强分布图。

[0035] 图12是风在本发明的入口风管和出口风管中的流线图。

[0036] 图中：1、吸嘴孔；2、离心风机；3、风机出风口；4、入风口；5、入口风管；6、上层导流叶片；7、导流层薄壁；8、整流罩；9、下层导流叶片；10、叶轮叶片；11、叶轮；12、支架圆弧板；13、发电机支架；14、永磁直流发电机；15、出口风管。

具体实施方式

[0037] 下面结合附图对本发明作进一步说明。

[0038] 如图1、2、3、4、5和6所示，马路吸尘车车载小型风力发电装置，由入口风管5、整流罩8、上层导流叶片6、下层导流叶片9、导流层薄壁7、出口风管15、叶轮11、永磁直流发电机14和发电机支架组件组成。入口风管5的入风口4呈方形，出风口呈圆形；入口风管5的入风口尺寸和车载离心风机2的风机出风口3(图1中离心风机2还设有吸嘴孔1)尺寸一致，入口风管5的入风口与车载离心风机出风口相接，车载离心风机出风口A内壁尺寸为长361mm、宽
171mm；入口风管5的出风口内径为500mm，入口风管5与内径500mm、厚度20mm的出口风管15相接组成风管道。导流层薄壁7设置在出口风管15的入风口处，且导流层薄壁7外壁与出口风管15内壁通过沿周向均布的n片上层导流叶片6连接，n＝48，即上层导流叶片6的外端焊接在出口风管15内壁上，内端焊接在导流层薄壁7外壁上；整流罩8与导流层薄壁7内壁通过沿周向均布的n/2片下层导流叶片9连接，即下层导流叶片9的外端焊接在导流层薄壁7内壁上，内端焊接在整流罩8上；永磁直流发电机14设置在出口风管15的出风口处，且与出口风管15内壁通过三个发电机支架组件连接；发电机支架组件包括发电机支架13和两块支架圆弧板12；发电机支架13两端与内侧支架圆弧板外壁和外侧支架圆弧板内壁分别固定；三个发电机支架组件的内侧支架圆弧板内壁均与永磁直流发电机14的座体固定，三个发电机支架组件的外侧支架圆弧板外壁均与出口风管15内壁固定；叶轮11固定在永磁直流发电机14的输出轴上；叶轮11设有沿周向均布的三片叶轮叶片10。

[0039] 本发明采用了双层导流叶片，上层导流叶片的厚度5mm，高度为63mm，迎风面和背风面均呈半径为106mm的圆弧面；下层导流叶片9的厚度为5mm，高度为76mm，迎风面和背风面均呈半径为80mm的圆弧面；双层导流叶片的设计会比单层导流叶片有更好的风能利用率，单层导流叶片因为安装在圆弧面上随着高度升高，相邻导流叶片之间的距离会变大，会有一部分风没有受到导流叶片的作用，直接流向了出风口，降低了风能的利用率，还有可能对叶片的旋转起阻力作用，阻碍其旋转，在风管道中形成气旋，对叶片及其金属表面产生洞穴状腐蚀破坏的现象；双层导流叶片可以巧妙地将高度化为两个部分，双层导流叶片中上层导流叶片，在高度允许的范围内最大程度的提高风能利用率，双层导流叶片的设置，可以使风在上下两层导流叶片的作用下，导向较为一致，不像单层导流叶片那样导致风的流线较为紊乱，在叶片高速旋转附近形成气旋，产生气蚀，对发电机叶片表面腐蚀，缩短发电机叶片使用寿命；双层导流叶片的设置可以很好地避免气旋产生，也使发电机叶片在旋转中受到的风力更均匀，对风的导流作用更好，最终达到稳定转速；如图7a所示，上层导流叶片相对出口风管15轴线的叶片安装角为30度，上层导流叶片进口角为17度，出口角为60度。如图7b所示，下层导流叶片进口角为8度，出口角为60度。整流罩8呈锥形，整流罩底面直径为200mm，整流罩长296mm，与出口风管同轴。

[0040] 本发明装置采用的永磁直流发电机，其额定功率为3千瓦，电压为400伏至700伏，转速可达700转，永磁直流发电机高度为280mm，座体直径为140mm，发电机轴径为25mm，轴长可根据实际情况进行调整。永磁直流发电机当转速达到380转时，就可以达到额定功率，已经达到预期要求，可以用于实际，发电对电池进行充电。

[0041] 叶轮叶片10长度为165mm，叶轮叶片的建模过程如下：选取叶片多条型线上的点(本实施例选取了34个点)，存放在文本格式文档中；在MATLAB中读入文本格式的型值点，然后采取三次B样条曲线拟合方法拟合叶片空间样条曲线，并得到叶片空间样条曲线的空间坐标数据，叶片空间样条曲线包含了叶片曲面的纬线和经线；将叶片空间样条曲线的空间坐标数据保存在dat数据文件中，并将dat数据文件导入到UG软件中，通过对这些数据点进行拟合，得到叶片的空间三维框架，并通过优化和局部点坐标调整，最后采用UG的曲面造型功能得到叶片模型，大大提高了建模效率。叶片各型线上的点坐标如表1所示：

[0042] 表1 叶片各型线上的点坐标

[0043]

[0044]

[0045] 如图8、9a和9b所示，叶轮叶片相对出口风管15轴线的叶片安装角为20度，迎风模式，叶轮叶片材质为铝。发电机叶片的数目不是越多越好，一般为奇数个，叶片数目太多，平衡起来很困难，而且造价高；叶片数目太少影响发电效率，而且叶片数量越少，额定转速越高，转速高到一定程度时，叶尖的圆周线速度越大，引起风阻也越大，阻力矩限制了发电机的转速和发电功率的进一步提高，三叶片平衡性好、成本低，比二叶与四叶片美观，考虑到重量、成本及平衡性，选取三片较为适宜。入口风管5和出口风管15的长度之和为1m。

[0046] 该马路吸尘车车载小型风力发电装置的fluent流场分析：

[0047] 本发明整个装置都是在UG中建模，建好模型后，将模型导入到ANSYS ICEM CFD软件中；在ANSYS ICEM CFD软件中将模型中的永磁直流发电机14和发电机支架组件去掉，且重新画上一根旋转轴代替永磁直流发电机14，然后划分网格；将划分网格后的模型导入到ANSYS FLUENT模块中进行流场分析，本发明装置的叶轮叶片在运动中属于被动运动，与普通风机分析截然不同。

[0048] ANSYS ICEM CFD软件中划分网格时，由于模型特征，网格类型属于非结构网格，叶轮叶片上的网格在被动旋转期间是变化的，所以要采用动网格，因此，本实施例采用的是6DOF动网格模型。利用该动网格模型时，需要计算该动网格模型的质量、三方向转动惯量、三方向转动惯性矩及重心坐标。而在UG中建立模型时只要设置了材料就可以查询到质量、三方向转动惯量、三方向转动惯性矩及重心坐标这些物理量。

[0049] 本发明的叶轮叶片在风力作用下，若旋转轴未被约束，则会产生旋转位移，基于这一原理采用6DOF模型，在FLUENT模块下采用VB语言编写duf格式文件，限制其5个自由度，只保留绕旋转轴旋转的自由度。在FLUENT中进行动网格参数的设置以及其它设置，其它设置：标准K-e湍流模型、标准壁面参数、材料介质、入口风速、进口静压、出口静压、初始条件、收敛数值、时间步长；该马路吸尘车车载小型风力发电装置的fluent流场分析如图10所示，图中的线16表示X方向动量方程的残差值(迭代过程中相邻两次迭代结果的差值)，线17表示Z方向动量方程的残差值，线18表示紊流模型的湍动能K方程的残差值，线19表示Y方向动量方程的残差值，看是否能收敛于自己设置的残差值0.001，线16、17、18、19全部低于0.001时则收敛，分析结束。

[0050] 运行结果出来后可在FLUENT中查看分析过程中叶片承受的压强(图11，图中，压强单位为帕，e代表以10为底的指数函数)以及在上、下层导流叶片作用下风在入口风管和出口风管中的流线(图12)。记录FLUENT分析中不同时刻叶片的位移和转角数据并导出，具体数据如表2所示，根据角度变化计算角速度，再由角速度对时间积分，积分后的值乘以π再除以30计算得到叶片稳定旋转时的转速为-380转每分钟，负号表示与Z向正向相反，可到达预期要求，给蓄电池充电，延长续航。

[0051] 表2 FLUENT流场流场分析中记录的数据

[0052]

[0053]

[0054]

[0055]

[0056]

[0057]

[0058] 该马路吸尘车车载小型风力发电装置的发电方法，具体如下：

[0059] 本发明马路吸尘车车载小型风力发电装置安装在马路吸尘车上，马路吸尘车的车载离心风机出风口风速可达35米每秒，入口风管的出风口直径扩大为500mm，风经入口风管和出口风管组成的风管道时，在整流罩8的作用下会沿整流罩吹向风管道内壁，然后经过上层导流叶片6和下层导流叶片9导流吹向叶轮叶片；叶轮叶片达到启动风速时，在风力作用下旋转，带动叶轮11旋转；在上层导流叶片6和下层导流叶片9的共同作用下，风的导向较为一致，很好地避免气旋产生，也使叶轮叶片在旋转中受到的风力更均匀，对风的导流作用更好，最终使得叶轮11达到稳定转速；叶轮11转动带动永磁直流发电机的转子旋转，将风能转化成机械能，再由永磁直流发电机14将机械能转化成电能，发出的直流电可以连接车载蓄电池，对消耗的蓄电池进行充电，延长蓄电池的续航时间，增加吸尘车的里程，对电池也有良好的保护作用。

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