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利用自然 风能和 太阳能的汽车

阅读：302发布：2021-06-28

专利汇可以提供利用自然风能和太阳能的汽车专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种零能耗自行汽车，该车安装有太阳能电池板、风电动力机、驱动电机、转向操纵系统、控制器、调压器、切换开关，以及蓄电池组，太阳能电池板安装在车体表面上，风电动力机安装在前机舱内，二者均与调压器相连接，转向操纵系统与前轮相连接，两个蓄电池组其中一组通过切换开关与控制器相连接，另一组通过切换开关与调压器相连接，两组电池同时分别与充电插座相连接，加速板和制动板分别与控制器相连接，控制器与驱动电机相连接。，下面是利用自然风能和太阳能的汽车专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种利用自然风能和太阳能的汽车，其特征在于：该车安装有太阳能电池板(7)、风电动力机(1)、驱动电机(5)、转向操纵系统(3H)、控制器(4)、调压器(6)、切换开关K1、K2，以及蓄电池组(80)，太阳能电池板安装在车体表面上，风电动力机安装在前机舱(301)内，二者均与调压器相连接，转向操纵系统与前轮(30)相连接，两个蓄电池组(80A)、(80B)，其中一组通过切换开关与控制器相连接，另一组通过切换开关与调压器相连接，两组电池同时分别与充电插座CZ相连接，加速板4P和制动板4T分别与控制器相连接，控制器与驱动电机相连接。
2.如权利要求1所述的利用自然风能和太阳能的汽车，其特征在于：所述太阳能电池板安装在车顶的上方，覆盖在车顶顶篷、前机舱盖和后备箱盖表面上。
3.如权利要求1所述的利用自然风能和太阳能的汽车，其特征在于：所述风电动力机具有一个轮机舱(1B)，在轮机舱的前面有一个大风口缩管(1A)，大风口缩管和轮机舱连为一个整体，但须从中间横剖分为上盖(102)和下底(103)两部分壳体，在突出的对口(1B1)平面上设有密封子口，在内腔(1Y)中安装发电机芯(201)后，使用螺杆将上盖和下底紧固在一起；机轴(2A)和轮机舱的上盖下底成垂直安装。
4.如权利要求3所述的利用自然风能和太阳能的汽车，其特征在于：所述发电机芯(201)具有一个外壳转子、一个加速器(2B)、一个多定子多转子复合堆、一根发电机机轴(2A)，以及固定在外壳转子上的风扇(2C)；机轴从外壳转子两端伸出，风扇均匀安装在外壳转子的圆周面上。
5.如权利要求3所述的利用自然风能和太阳能的汽车，其特征在于：所述轮机舱(1B)根据发电机芯结构的不同而有两种不同结构，一种是当风扇(2C)安装在外壳转子圆周面上时，在轮机舱的上盖和下底上至少有一处设有突出的稳定罩(1U)，机轴从上下稳定罩的轴孔中穿出，使用螺母(2E)将机轴安装固定在稳定罩上；另一种是当风扇安装在机轴上时，此时只在轮机舱的上盖或下底一处设有突出的稳定罩，将外壳安装固定在稳定罩内不动即可。
6.如权利要求1所述的利用自然风能和太阳能的汽车，其特征在于：所述风电动力机，其大风口缩管(1A)、轮机舱(1B)、泄风口(1D)三者结构位置的确定，第一是上盖和下底之间的对口在同一平面上，第二通过喉孔(1A2)的气流前进方向对准转动到喉孔一侧的风扇，第三泄风口开向后方，第四机轴和上盖或下底平面垂直。
7.如权利要求1所述的利用自然风能和太阳能的汽车，其特征在于：所述汽车的前机舱内是一个空腔，风电动力机、蓄电池组安装在此空腔内，风电动力机的大风口缩管正对前风窗(302)，并且与前风窗紧密配合，两者之间没有缝隙，使进入前风窗的气流只能进入到轮机舱内。
8.如权利要求1所述的利用自然风能和太阳能的汽车，其特征在于：所述前机舱的上方在挡风玻璃下，开设有上通风口(303)，在前机舱的左右两侧开设侧通风口(304)。
9.如权利要求1所述的利用自然风能和太阳能的汽车，其特征在于：所述切换开关，由输入开关K1和输出开关K2所构成，两个蓄电池组(80A)、(80B)分别与输入、输出开关的掷点相连接，并同时分别与充电插座CZ相连接；输出开关K2的刀端与控制器电源输入脚①相连接，加速板和制动板分别与控制器的电流控制脚③和刹车断电脚④相连接，控制器功率输出脚②与驱动电机相连接；输入开关的刀端与调压器(6)的输出相连接，调压器的输入与太阳能电池板(7)和发电机芯(201)相连接。
10.如权利要求1所述的利用自然风能和太阳能的汽车，其特征在于：所述利用自然风能和太阳能的汽车包括卧车、面包车、客车、工程车、救险车的电动车辆。

说明书全文

利用自然风能和 太阳能的汽车

所属技术领域

[0001] 本实用新型涉及交通领域中的新型电动汽车，一种引入风能和太阳能的新能源汽车——利用自然风能和太阳能的汽车，该车无论在行驶状态或泊停状态，都可利用自然风能和太阳能发电，从而在阳光下可自行驱动的电动汽车，是一种绿色节能的的新能源汽车。

背景技术

[0002] 面临全球的能源危机，汽车即将走到末日，二十年来人们探索新路，虽取得混合动力车的进展，但无济于事。电动汽车依赖新发明的化学电池，不但价格昂贵，而且继续污染环境，威胁人类安全。实际上，有两种能源，就在身边，永恒不灭，用之不绝，这就是风能和太阳能。利用风能发电驱动汽车，许多有益的尝试为人们积累经验，但尚不成熟。如美国专利ENERGY RECOVERY SISTEM FOR MOVING VEHICLE(US2007/0262584 A1)，在前机舱风窗后面安装涡轮风力发电机(turbine)，为左右两组蓄电池充电。但是，风扇的直径最大不过40cm，扫风面积0.25平米，设汽车行驶速度80km/h，风机效率0.6，则该发电功率仅551w，若再考虑电损0.9和机损0.7，则实际功率仅335w(还未计算对汽车阻力损失)。这么小的功率照明可以，驱动是不可能的。太阳能发电驱动汽车，不花一分钱跑遍全球，是最美妙最激动人心的梦想，全世界为此痴迷奋斗不止，也涌现出大量优秀的设计，如美国专利SOLAR ENERGY SYSTEMFOR HYBRID VEHICLE(US2007/0125417 A1)等。当然，太阳能电池板的效率还较低，仅仅依靠太阳能是不够的。将风能和太阳能综合利用会有奇迹。正因如此，文图瑞的自驱式电动车(Venturi Eclectic)获得2007年美国新能源汽车设计大奖。该车主要动力来自2.5平米的太阳能电池板，并在车顶上方安装了一台三桨涡轮风力发电机，该车可不依赖任何人工能源，自驱行驶。不过，涡轮发电机在行驶中对汽车产生阻力，所发电能基本被阻力消耗，效率极低，该风力发电机只有在泊停时才起作用，所以驱动性能不够强，速度较慢。以上案例说明，大量风能、太阳能汽车的设想虽有创意，但缺乏的是科学的系统以及强大的核心动力，所以，国内外至今没有突破性发展。

发明内容

[0003] 为了实现利用风力发电，突破蓄电池瓶颈难关，使新能源汽车革命早日成功，本实用新型公开了一种利用自然风能和太阳能的汽车，该车在使用太阳能蓄电的同时，利用本人发明的风电动力机，可从大自然源源不断获取电能，在晴天时令汽车轻松奔驰。

[0004] 为了实现上述理想目标，本实用新型利用自然风能和太阳能的汽车所采取的技术方案是：该车安装有太阳能电池板、风电动力机、驱动电机、转向操纵系统、控制器、调压器、切换开关，以及蓄电池组，太阳能电池板安装在车体表面上，风电动力机安装在前机舱内，二者均与调压器相连接，转向操纵系统与前轮相连接，两个蓄电池组其中一组通过切换开关与控制器相连接，另一组通过切换开关与调压器相连接，两组电池同时分别与充电插座相连接，加速板和制动板分别与控制器相连接，控制器与驱动电机相连接。所述太阳能电池板安装在车顶的上方，覆盖在车顶顶篷、前机舱盖和后备箱盖表面上。所述风电动力机具有一个轮机舱，在轮机舱的前面有一个大风口缩管，大风口缩管和轮机舱连为一个整体，但须从中间横剖分为上盖和下底两部分壳体，在突出的对口平面上设有密封子口，在内腔中安装发电机芯后，使用螺杆将上盖和下底紧固在一起；机轴和轮机舱的上盖下底成垂直安装。所述发电机芯具有一个外壳转子、一个加速器、一个多定子多转子复合堆、一根发电机机轴，以及固定在外壳转子上的风扇；机轴从外壳转子两端伸出，风扇均匀安装在外壳转子的圆周面上。所述轮机舱根据发电机芯结构的不同而有两种不同结构，一种是当风扇安装在外壳转子圆周面上时，在轮机舱的上盖和下底上至少有一处设有突出的稳定罩，机轴从上下稳定罩的轴孔中穿出，使用螺母将机轴安装固定在稳定罩上；另一种是当风扇安装在机轴上时，此时只在轮机舱的上盖或下底一处设有突出的稳定罩，将外壳安装固定在稳定罩内不动即可。所述风电动力机，其大风口缩管、轮机舱、泄风口三者结构位置的确定，第一是上盖和下底之间的对口在同一平面上，第二通过喉孔的气流前进方向对准转动到喉孔一侧的风扇，第三泄风口开向后方，第四机轴和上盖或下底平面垂直。所述汽车的前机舱内是一个空腔，风电动力机、蓄电池组安装在此空腔内，风电动力机的大风口缩管正对前风窗，并且与前风窗紧密配合，两者之间没有缝隙，使进入前风窗的气流只能进入到轮机舱内。所述前机舱的上方在挡风玻璃下，开设有较大的上通风口，在前机舱的左右两侧开设侧通风口。所述切换开关，由输入开关和输出开关所构成，两个蓄电池组分别与输入、输出开关的掷点相连接，并同时分别与充电插座相连接；输出开关的刀端与控制器电源输入脚相连接，加速板和制动板分别与控制器的电流控制脚和刹车断电脚相连接，控制器功率输出脚与驱动电机相连接；输入开关的刀端与调压器的输出相连接，调压器的输入与太阳能电池板和发电机芯相连接。所述利用自然风能和太阳能的汽车，包括卧车、面包车、客车、工程车、救险车的电动车辆。

[0005] 本实用新型将传统汽车发动机及其全部附属部件剔除干净，取而代之的是太阳能电池板和风电动力机，整体设计以能量守恒为原则，以流体力学为依据：当汽车行驶时，一方面太阳能电池板将太阳能转化成电能，经调压器向蓄电池充电，另一方面，由于大风口缩管安装在汽车前机舱内，第一没有增加汽车的风阻，第二喉孔截面积缩小了数倍，在喉孔处可获得高倍推动风速，第三通过喉孔的高速气流冲入轮机舱，并不像一般涡轮发电机正面打在风扇上，产生很大的风阻致使发电效率极低，而是打在转动到喉孔一侧的扇叶上，主要形成对风扇的扭矩推动，而对汽车产生的风阻极小发电效率却很高。在晴天时，利用自然风能和太阳能的汽车可以不用人工能源充电，依靠泊停和行驶全过程太阳能自然风能发电的优良性能轻松奔驰。当然，在连续阴雨或夜间长途行驶，利用自然风能和太阳能的汽车还是需要充电插座充电的。本发明因为安装有太阳能电池板和风电动力机，部分能源取之自然，零污染、零排放，积极意义十分明显。附图说明

[0006] 下面结合附图及实施例，对本实用新型进一步说明。

[0007] 图1是本实用新型提供的利用自然风能和太阳能的汽车整体结构示意图。

[0008] 图2A、2B是本实用新型提供的风电动力机结构示意图。

[0009] 图3是本实用新型提供的利用自然风能和太阳能的汽车动力系统总体示意图。

[0010] 图1中，(302)是前风窗，(7)是太阳能电池板，(1)是风电动力机，(301)是前机舱，(303)是上通风口，(304)是侧通风口，(6)是调压器，(80)是蓄电池组，(3)是车身。

[0011] 图2A、2B中，(1D)是泄风口，(2C)是风扇，(201)是发电机芯，(2A)是机轴，(2E)是螺母，(1U)是稳定罩，(2B)是加速器，(102)是上盖，(1B)是轮机舱，(1Y)是内腔，(103)是下底，(1A2)是喉孔，(1A)是大风口缩管，(1B1)是对口。

[0012] 图3中，(30)是车轮，(3H)是转向操纵系统，(4T)是制动板，(4P)是加速板，(4)是控制器，①是电源输入脚，②是功率输出脚，③是电流控制脚，④是刹车断电脚，(5)是驱动电机，(3G)是后差速器，(80A)、(80B)是蓄电池组，K1是输入开关，K2是输出开关，CZ是充电插座，(6)是调压器。

具体实施方式

[0013] 如图1所示的利用自然风能和太阳能的汽车(3)，从外观上看与传统发动机油驱车没有什么明显差别，但实际上却有极大的不同。第一，在汽车车顶上安装有太阳能电池板，太阳能电池板的多少大小，可根据需要设计，可以覆盖整个车顶顶篷，也可以部分覆盖车顶顶篷，而且，另外也可以在前机舱和后备箱表面安装太阳能电池板，以加大采光面积。第二，前机舱已经没有了发动机、起动发电机、电瓶、冷却风扇、各种配套管线油路，并且革除了变速箱、离合器、传动轴、油箱、相关仪表指示器，只是在前机舱(301)内安装了风电动力机(1)，以及配套的调压器(6)和蓄电池组(80)。可以肯定，在此处安装的风电动力机，当汽车运行时对汽车所产生的风阻，小于原机舱中堆满发动机零部件所产生的风阻，在这里，有必要适当扩大前风窗(302)，增大进风面积，并且在前机舱上方，与传统汽车一样，在挡风玻璃下面开设上通风口(303)。为了提高效率，可以在前机舱的左右两侧增设侧通风口(304)。

[0014] 如图2A、2B所示，风电动力机具有一个轮机舱(1B)，在轮机舱的前面有一个大风口缩管(1A)，大风口缩管和轮机舱连为一个整体，但须从中间横剖分为上盖(102)和下底(103)两部分壳体，在突出的对口(1B1)平面上设有密封子口，在内腔(1Y)中安装发电机芯(201)后，使用螺杆将上盖和下底紧固在一起。所述发电机芯(201)具有一个外壳转子、一个加速器(2B)、一个多定子多转子复合堆、一根发电机机轴(2A)，以及固定在外壳转子上的风扇(2C)，机轴(2A)从外转子两端伸出，风扇均匀安装在外壳转子的圆周面上。所述发电机芯可以不加装加速器，此时机轴只从外壳一端伸出，风扇安装在机轴上，外壳固定不动。所述轮机舱根据发电机芯结构的不同而有两种不同结构，一种是当风扇安装在外转子圆周面上时，在轮机舱的上盖和下底上至少有一处设有突出的稳定罩(1U)，机轴从上下稳定罩的轴孔中穿出，使用螺母(2E)将机轴安装固定在稳定罩上；另一种是当风扇安装在机轴上时，此时只在轮机舱的上盖或下底一处设有突出的稳定罩，将外壳安装固定在稳定罩内不动即可。风电动力机的大风口缩管、轮机舱、泄风口三者结构位置的确定，第一是上盖和下底之间的对口在同一平面上，第二通过喉孔的气流前进方向对准转动到喉孔一侧的风扇，第三泄风口开向后方，第四机轴和上盖或下底平面垂直。

[0015] 如图3所示的动力系统总体示意图，太阳能电池板(7)安装在车顶上，风电动力机(1)安装在汽车前机舱内，转向操纵系统与汽车的前轮相连接，切换开关由输入开关K1和输出开关K2所构成，两个蓄电池组(80A)和(80B)分别与输入、输出开关的掷点相连接，输出开关的刀端与控制器(4)电源输入脚①相连接，加速板(4P)和制动板(4T)分别与控制器的电流控制脚③和刹车断电脚④相连接，控制器功率输出脚④与驱动电机(5)相连接；驱动电机与后差速器(3G)相连接，输入开关的刀端与调压器(6)的输出相连接，调压器的输入与太阳能电池板(7)和发电机芯(201)相连接。

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