技术领域
[0001] 本
发明涉及车辆配件领域，尤其是涉及一种
风力增程器。
背景技术
[0002] 现有的风力增程设备一般安装在车辆上，如
专利号为201420374050.1，名称为《一种
风能发电电动
汽车》的实用新型专利。该专利的风能发电装置连接发
电机，发电机连接
蓄电池，同时将风能发电装置安装在车体顶部，在车体行驶过程中，风能发电装置能将风能转换成
电能存储在
蓄电池里面。该专利充分利用了风能进行发电，实现了节能环保的目的。
[0003] 但是其存在下述缺点：占用空间大，会增大车辆体积和重量，加重了车辆负担，所需部件多，结构复杂。而且会增大车辆行驶的阻力，减慢了车速。最为重要的是车辆行驶时产生的风力不能充分带动风轮旋转，进而发电机对风力的转换率十分低；车辆行驶过程中产生的风力较小，不足以克服发电机的电磁转矩阻力，进而发电机工作效率十分低。
发明内容
[0004] 本发明为了克服
现有技术的不足，提供一种发电率高，增加车辆行驶里程，不占用空间的风力增程器。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种风力增程器，包括穿设于
车轮中心的发电机、风轮及集风器；所述发电机包括固定连接车轮的外
转子、内
定子及穿出内定子两端的固定轴；所述外转子两端分别固定连接一个风轮，风轮固定连接盖板，盖板固定连接集风器，盖板上设有连通集风器与风轮的集风口；所述风轮、盖板及集风器均可转动套设于固定轴外。本发明可代替车轮轴装入车轮内，占用体积小，重量轻，结构简单，使用成本低；本发明通过车轮旋转来带动风轮旋转；同时集风器能收集车辆行驶过程中产生的风，通过集风口进入风轮内，辅助推动风轮旋转和车轮旋转，进而不会阻碍车辆行驶；设置两个风轮、两个集风器及两个盖板，实现左、右进风，推动两个风轮旋转，两个风轮可共同推动外转子旋转，进一步提高风力增程器的工作效率；相对于传统的
车顶安装，本风力增程器的发电机的发电量至少提高了五倍，发电机发电后的供车辆使用，进而有效提高了车辆的行驶里程。
[0006] 进一步地，每一所述盖板上均设有一个集风口，该集风口设于盖板外围，且该集风口是由集风器向内定子中心倾斜的吸风通道。只设置一个集风口，集风口出风时，风力集中，进而能增大推动风轮旋转的风力；而且将集风口倾斜设于盖板外围，在集风器旋转过程中，集风口能充分吸入集风器各个
位置的风，而且在盖板的旋转作用下，风也会一起旋转，从盖板外围的集风口倾斜甩入风轮时的作用力是最大的，进而风力也最大。
[0007] 进一步地，所述车轮包括
轮毂，所述发电机设于轮毂中心。
[0008] 进一步地，所述风轮包括可转动套设于固定轴外的内环，固定连接外转子与盖板的外环，及连接内环和外环的
叶片。
[0009] 进一步地，所述叶片的中部沿顺
时针/逆时针方向弯曲成弧形；所述叶片具有连接内环的内端和连接外环的外端，所述叶片由内端向外端方向逐渐变宽成片状。该设置结构简单，容易实现，且能有效将风力转换为旋转力。
[0010] 进一步地，所述发电机的功率计算：Pw=1/4ρAtVw3Cp；其中，ρ为空气
密度，单位为Kg/m³；At为集风面积，单位为㎡，At=πr²，r为集风器半径；
Vw为风速，单位为m/s; Cp为功率系数。通过该方法能精确计算出安装了本风力增程器后的车辆在不同环境下增加的发电机功率，足以克服车辆装上发电机后所增加的
电磁感应磁阻力；大大提高了车辆前行的动力还能存储电量，节能环保。
[0011] 综上所述，本发明可装入车轮中心，不占空间；能将车轮的旋转力以及车辆行驶时产生的风力转
化成电量供车辆使用；集风器收集的风不仅不会阻碍车辆行驶，而且会辅助风轮和车轮旋转，推动车辆前行，提高发电机的发电量，增加车辆行驶里程。
附图说明
[0012] 图1为本发明的
实施例1结构示意图；图2为本发明实施例1风轮结构示意图；
图3为本发明实施例1风力增程器安装后的结构示意图；
图4为本发明实施例2的风力改进器结构示意图；
图5为本发明实施例2风力改进器安装于
车身顶部时的示意图；
图6为本发明实施例2风力改进器安装于车身前端两侧超出车头位置时的示意图。
具体实施方式
[0013] 为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
[0014] 实施例1如图3所述，本实施例公开了一种风力增程器，该分离增程器主要安装在车轮100中心的位置，而车轮一般包括车胎和轮毂，轮毂中心穿设车轮轴。本风力增程器是代替车轮轴安装于轮毂中心，既能起到对车轮进行安装固定的作用，又能将车轮的旋转力和车辆行驶时产生的风力转换成电量供车辆使用。
[0015] 如图1所示，本风力增程器包括发电机1、风轮2及集风器3，发电机1穿设于车轮100中心。所述发电机1包括外转子11、内定子12及固定轴13。外转子11固定连接车轮100，内定子12设于外转子11内，固定轴13穿出内定子12两端，且固定轴13与内定子12固定连接，可与车辆的车身连接，起到类似车轮轴的作用。所述外转子11两端分别固定连接一个风轮2，即风轮2一端连接外转子12；风轮2固定连接盖板4，即风轮2另一端连接盖板4一面；盖板4固定连接集风器3，即盖板4另一面连接集风器3；盖板4上设有连通集风器3与风轮2的集风口41。所述风轮2、盖板4及集风器3均可转动套设于固定轴13外，进而在车轮100旋转时可带动外转子11、风轮2、盖板4及集风器3一起绕内定子12、固定轴13旋转。
[0016] 所述集风器3可采用现有结构，此处不再赘述。而集风口41的形状和数量可根据需要设计。但是为了提高集风口41处的进风效果，在本实施例中，每一所述盖板4上都只设计一个集风口41，该集风口41设于盖板4外围，且该集风口41的输风方向是由集风器3向发电机1方向输送的。所述集风口41是由集风器3向内定子12中心倾斜的吸风通道。进一步，所述吸风通道内径沿输风方向逐渐变小。
[0017] 优选地，所述车轮100包括轮毂，所述发电机1设于轮毂中心。
[0018] 如图2所示，所述风轮2包括内环41、外环42及叶片43。内环41可转动套设于固定轴13外，外环42固定连接外转子11与盖板5，叶片43连接内环41和外环42。使用时，车轮100旋转带动外转子11旋转，外转子带动外环42旋转，外环42带动叶片43和内环41一起旋转。再者，所述叶片43的结构最好设计成：所述叶片43的中部沿顺时针弯曲成弧形，当然叶片42中部的弯曲方向也可以是逆时针，其旋转方向可根据需要设计。所述叶片43具有内端和外端，其中内端连接内环41，外端连接外环42。所述叶片43由内端向外端方向逐渐变宽成片状。
[0019] 所述发电机1的功率计算：Pw=1/4ρAtVw3Cp；其中，ρ为空气密度，单位为Kg/m³，该空气密度根据环境
温度变化也会产生变化；At为集风面积，单位为㎡，At=πr²，r为集风器半径，该集风器的半径可根据需要设置；Vw为风速，单位为m/s; Cp为功率系数，又称贝茨极限。
[0020] 例如，当温度为20℃时，空气密度ρ=1.22 Kg/m³；集风器半径r设置为0.8㎡，At=16π；风速Vw我们在此12m/s，Cp一般取值0.4。由此可得Pw=（1/4）*1.22 *0.64π*12*0.4≈11.8W。由此得出单是集风器所得发电机功率为11.8W，足以克服车辆装上发电机后所增加的电磁感应磁阻力。同时集风器的直径半径最好为0.8cm，即不占空间，同时能保证良好的集风效果。
[0021] 实施例2如图4所示，本实施例设计风力改进器1a与实施例1中的风力增程器结构并不相同。
[0022] 本风力改进器1a包括若干个风扇1b和安装架1c，每一个风扇1b外均套设一个风筒1d，安装架1c连接两个风筒1d，每一个风扇1b连接一个发电机，该发电机连接蓄电池和
控制器。所述安装架1c连接车身101。
[0023] 如图5所示，本风力改进器1a可安装于车顶，且风筒1d与车身101平行设置，进而能将车辆行驶时产生的风力转化成风扇1b的旋转力，之后发电机再将风扇1b的旋转力转换成电量，通过蓄电池进行存储或直接供车辆使用。此时风扇1b和风筒1d最好设置三个。
[0024] 如图6所示，本风力改进器1a相对于安装于车顶，最好还是安装于车身101前端两侧超出车头102的位置。此时风筒1d与车身101平行安装，进而在车辆行驶过程中，吹向车身101前端的风会直接进入风筒1d内推动风扇1b旋转，进而促进发电机发电。该设计合理利用了车身101前端两侧超出车头102的位置，在不增大车身101面积和阻力的情况下，合理理由风力，实现节能目的。风扇1b和风筒1d最好设置三个。
[0025] 显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
