專利名稱：車用風(fēng)力發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種車用風(fēng)力發(fā)電裝置，尤指一種借由將氣體動(dòng)力的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，以提供車用電器電力所需車用發(fā)電裝置。
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圖1所示，是為習(xí)知技藝的車輛供電系統(tǒng)示意圖，在習(xí)知技藝中，車輛電源的提供主要有兩個(gè)來(lái)源，一是由車用電瓶10中儲(chǔ)存的電力，另一是由引擎運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)11而產(chǎn)生電力；電瓶10與發(fā)電機(jī)11之間是電性相連，并透過(guò)電線13將電力傳輸至點(diǎn)煙器12；當(dāng)車輛的引擎尚未運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其電力來(lái)源主要是使用電瓶10中所儲(chǔ)存的電力，而車輛的引擎在運(yùn)轉(zhuǎn)之后，電力主要的來(lái)源則是發(fā)電機(jī)11。
然而，車用電瓶10所儲(chǔ)存的電力有限，且必須提供啟動(dòng)馬達(dá)足夠的電力來(lái)發(fā)動(dòng)車輛，因此須盡量減少電瓶10的電力消耗。雖然在引擎運(yùn)轉(zhuǎn)后發(fā)電機(jī)11可對(duì)電瓶10實(shí)施充電，但隨著車內(nèi)許多機(jī)械系統(tǒng)已逐漸被電子系統(tǒng)所取代，例如電動(dòng)車窗和電動(dòng)調(diào)整照后鏡的設(shè)計(jì)，以及車用電器的普遍的使用(如前段所述)造成車內(nèi)電力負(fù)荷更加吃緊，若車內(nèi)所消耗的電力過(guò)大造成發(fā)電機(jī)11的發(fā)電量不足時(shí)，勢(shì)必會(huì)對(duì)電瓶10造成負(fù)擔(dān)，又另一方面，在習(xí)知技藝中車輛都是以點(diǎn)煙器12做為電源插座，其插座的外形特殊，并且只能提供單一電壓的電力，不僅無(wú)法提供不同車用電器的電力需求，而插座數(shù)量不足也限制了電器用品的使用數(shù)量，此外，特殊的電源插座造型也無(wú)法與一般的電器用品相配合。
由上述說(shuō)明可知，習(xí)知技術(shù)的車輛供電系統(tǒng)已難滿足現(xiàn)今車用電器的多樣電力需求且會(huì)造成車輛電瓶負(fù)荷的增加，因此如何利用現(xiàn)有的車輛設(shè)計(jì)，在不改變車體結(jié)構(gòu)以及不增加現(xiàn)有車輛電力負(fù)擔(dān)的情況下，對(duì)車輛提供額外的電力以提供車用電器足夠的電力需求，實(shí)為汽車制造業(yè)者及相關(guān)從業(yè)人員所急欲解決的目標(biāo)。
本發(fā)明的車用風(fēng)力發(fā)電裝置包括一風(fēng)力葉片組，一發(fā)電裝置、一整流器、一調(diào)整裝置以及一蓄電裝置；風(fēng)力葉片組是固定于車輛的氣體動(dòng)力源的輸出口，其所輸出的氣體動(dòng)力是可以帶動(dòng)風(fēng)力葉片組轉(zhuǎn)動(dòng)，又風(fēng)力葉片組的軸心是與發(fā)電裝置的轉(zhuǎn)子相結(jié)合。因此當(dāng)氣體動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)風(fēng)力葉片組轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其上的轉(zhuǎn)子將同步轉(zhuǎn)動(dòng)并切割發(fā)電裝置內(nèi)部定子的磁力線，經(jīng)過(guò)磁電感應(yīng)之后產(chǎn)生感應(yīng)電流輸出，所輸出的電流經(jīng)過(guò)整流器的整流、穩(wěn)壓以及調(diào)整裝置的輸出調(diào)整之后，最后再利用一附有插座的蓄電裝置將電力穩(wěn)定的供給車用電器，并在車用電器不使用的時(shí)候?qū)㈦娏?chǔ)存以因應(yīng)不時(shí)之需。
本發(fā)明所使用的風(fēng)力葉片組是由復(fù)數(shù)片相同葉型的葉片以對(duì)稱方式組合而成，其中每片葉片均有相同的進(jìn)風(fēng)、出風(fēng)角、安裝角及表面曲度，這些角度、曲度使氣流流經(jīng)該組葉片表面時(shí)能夠帶動(dòng)該風(fēng)力葉片組繞著軸心轉(zhuǎn)動(dòng)；該風(fēng)力葉片組的葉型可采用NACA葉型的翼剖面以減少風(fēng)力葉片的風(fēng)阻，增加其轉(zhuǎn)速以提高發(fā)電量，并且該風(fēng)力葉片組可采用軸流扇或橫流扇的形式，以配合不同的空間需求；風(fēng)力葉片組的外側(cè)設(shè)有一保護(hù)框架作為保護(hù)，防止其他物件或人員不小心誤觸旋轉(zhuǎn)中的葉片而造成損傷；又保護(hù)框架上也可設(shè)置固定裝置并利用螺絲、結(jié)合扣等構(gòu)件將風(fēng)力葉片組固定于氣力動(dòng)力源的輸出口以承接空氣動(dòng)力。
又本發(fā)明的整流器與調(diào)整裝置可放置于一控制盒內(nèi)，并于該控制盒上可設(shè)置調(diào)變裝置及指示燈號(hào)，用以調(diào)整電力的輸出以因應(yīng)不同的電力需求；該發(fā)電裝置與該控制盒可為分離式并利用電線電性連結(jié)，以因應(yīng)安裝時(shí)空間的限制或是配合使用者操作上的便利，若發(fā)電裝置與控制盒為分離式時(shí)，控制盒上可設(shè)置數(shù)個(gè)安裝裝置，并利用螺絲、結(jié)合扣等構(gòu)件將此控制盒安裝于車內(nèi)適當(dāng)?shù)闹С治锷?，或是以雙面膠與支持物黏合。
圖6為本發(fā)明的車用風(fēng)力發(fā)電裝置運(yùn)作流程圖。
圖號(hào)說(shuō)明10、電瓶 11、發(fā)電機(jī)12、點(diǎn)煙器 13、電線20、輸出口 22、葉片組22、發(fā)電裝置 23、整流器24、電線 25、彈簧夾26、軸心 27、電線28、調(diào)整裝置 29、蓄電裝置291、插座30、框架31、葉片 32、固定裝置51、控制盒 52、調(diào)變裝置53、燈號(hào) 54、安裝裝置55、雙面膠請(qǐng)參閱圖2所示，是本發(fā)明的車用風(fēng)力發(fā)電裝置示意圖，該車用風(fēng)力發(fā)電裝置的組成及運(yùn)作方式為一風(fēng)力葉片組21，是固定于氣體動(dòng)力源的輸出口20(此氣體動(dòng)力源可為車輛移動(dòng)所產(chǎn)生的氣流、冷氣或水箱散熱風(fēng)扇出風(fēng)口的氣流)，該輸出口20提供的風(fēng)量及風(fēng)壓，用以推動(dòng)風(fēng)力葉片組21隨著一固定的軸心26旋轉(zhuǎn)，而該軸心26與一發(fā)電裝置22的轉(zhuǎn)子相連結(jié)，所以軸心26旋轉(zhuǎn)時(shí)將會(huì)帶動(dòng)發(fā)電裝置22的轉(zhuǎn)子作同步旋轉(zhuǎn)；由法拉第定律可知，時(shí)變磁場(chǎng)可產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，因此當(dāng)發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子上的繞組周期性的切割定子上的磁場(chǎng)時(shí)，即可產(chǎn)生感應(yīng)電流；該感應(yīng)電流以電線27與一整流器23作電性連結(jié)，此整流器23可將輸入的感應(yīng)電流作必要的保護(hù)控制及穩(wěn)壓、整流的工作，接著整流后的電力經(jīng)由調(diào)整裝置28調(diào)變成車用電器所需的電壓、電流后，以一電線24將電力傳輸至蓄電裝置29上，該蓄電裝置29附有插座291可直接供應(yīng)車用電器電力，或是將電力儲(chǔ)存?zhèn)溆?；此外發(fā)電裝置22可以一彈簧夾25固定于支持物上。
請(qǐng)參閱圖3所示，是風(fēng)力葉片組與保護(hù)框架的組成示意圖，其中風(fēng)力葉片組21由復(fù)數(shù)片相同葉型的葉片31所組成，并以等間距繞一固定軸心26排列；每片葉片31上均有相同的進(jìn)風(fēng)及出風(fēng)角、安裝角及表面曲度，當(dāng)氣流流經(jīng)葉片31的表面時(shí)，借由這些角度、曲度改變氣流方向，對(duì)風(fēng)力葉片31產(chǎn)生反作用力而繞固定的軸心26作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；為防止其他物件或人員不小心誤觸轉(zhuǎn)動(dòng)中的葉片組21而造成損傷，可以在該組風(fēng)力葉片31的外圍設(shè)置一框架30，此框架30為網(wǎng)型籠狀結(jié)構(gòu)，空氣可自由流經(jīng)此框架30并推動(dòng)框架30內(nèi)的葉片組21旋轉(zhuǎn)；此外，框架30上設(shè)有固定裝置32，利用螺絲、結(jié)合扣等構(gòu)件將本發(fā)明固定于空氣流道上以承接氣體動(dòng)力。另一方面，該風(fēng)力葉片組21可依車箱內(nèi)外不同的進(jìn)風(fēng)口形式，選用軸流扇或橫流扇的組成型式，以滿足不同的空間需求。
請(qǐng)參閱圖4所示，是風(fēng)力葉片的剖面示意圖，風(fēng)力葉片31為了提高轉(zhuǎn)速可采用NACA葉型的翼剖面，翼型剖面可減少風(fēng)力葉片31上的風(fēng)阻，不但增加轉(zhuǎn)速、提高發(fā)電量，亦可減少噪音的產(chǎn)生保持車箱內(nèi)的寧?kù)o。
請(qǐng)參閱圖5所示，是本發(fā)明車用風(fēng)力發(fā)電裝置的立體示意圖，該發(fā)電裝置22是交、直流兩用的發(fā)電裝置；整流器23及調(diào)整裝置28可以一控制盒51作封裝，并于該控制盒51上設(shè)置調(diào)變裝置52及指示燈號(hào)53，如此便可調(diào)整輸出的電力以因應(yīng)不同的電力需求；另外，發(fā)電裝置22與控制盒23之間是可分離式，當(dāng)采用分離安裝時(shí)，可于控制盒23設(shè)置復(fù)數(shù)個(gè)控制盒安裝裝置54，利用螺絲、結(jié)合扣等零組件經(jīng)由控制盒安裝裝置54，將控制盒23固定于使用者端以利操控，此外，控制盒23的背板亦可利用雙面膠55(或黏扣帶)等結(jié)合裝置實(shí)施固定；若本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電裝置需借由車箱以外的氣體動(dòng)力從事發(fā)電時(shí)，該控制盒23、發(fā)電裝置22等電力裝置可作防水處理，以避免外界的水份滲入電力系統(tǒng)而造成毀損。
請(qǐng)參閱圖6所示，是本發(fā)明的車用風(fēng)力發(fā)電裝置運(yùn)作流程圖，其步驟包括提供一空氣動(dòng)力源61；利用空氣動(dòng)力源帶動(dòng)風(fēng)力葉片組轉(zhuǎn)動(dòng)62；將風(fēng)力葉片組轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能透過(guò)發(fā)電裝置轉(zhuǎn)換成電能63；利用整流器以及調(diào)整裝置對(duì)電力進(jìn)行整流、電壓調(diào)整64；透過(guò)電線將電力輸出至插座以提供車用電器用品電力的所需65。
本發(fā)明應(yīng)用在空調(diào)系統(tǒng)或引擎散熱風(fēng)扇的進(jìn)、出風(fēng)口時(shí)，勢(shì)必會(huì)造成部份的風(fēng)阻增加，然良好品質(zhì)的機(jī)構(gòu)裝置皆預(yù)留了安全系數(shù)，即空調(diào)或散熱系統(tǒng)所提供的風(fēng)力，大于該系統(tǒng)實(shí)際所需的風(fēng)力，因此仍有多余的風(fēng)力可提供風(fēng)力發(fā)電；再者，車上的乘客并非時(shí)時(shí)保持滿載的情況，相對(duì)車上的空調(diào)或散熱系統(tǒng)在乘客較少時(shí)也有較輕的負(fù)擔(dān)，此時(shí)多余的風(fēng)力能提供發(fā)電，更符合現(xiàn)今節(jié)約、資源再利用的觀念。
權(quán)利要求
1.一種車用風(fēng)力發(fā)電裝置，是應(yīng)用于具有氣體動(dòng)力源的車輛，其特征在于包括一風(fēng)力葉片組，承接空氣動(dòng)力源的動(dòng)力以帶動(dòng)該組風(fēng)力葉片產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；一發(fā)電裝置，與該組風(fēng)力葉片連接，利用該風(fēng)力葉片組的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能產(chǎn)生感應(yīng)電流；一整流器，與該發(fā)電裝置電性連接，將該發(fā)電裝置所感應(yīng)的電流穩(wěn)壓、整流之后再輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于該發(fā)電裝置包括一定子與一轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子是借由轉(zhuǎn)動(dòng)切割定子的磁力線，經(jīng)過(guò)磁電感應(yīng)之后產(chǎn)生感應(yīng)電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車用風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于該風(fēng)力葉片組的軸心是與該發(fā)電裝置的轉(zhuǎn)子相連接，并帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)使發(fā)電裝置產(chǎn)生感應(yīng)電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于該風(fēng)力葉片組是由復(fù)數(shù)個(gè)葉片以對(duì)稱方式組合而成，其具有特定的安裝角以及表面曲度，使氣流經(jīng)過(guò)風(fēng)力葉片組表面時(shí)，能帶動(dòng)其上的葉片繞其中心轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于該風(fēng)力葉片組的外側(cè)設(shè)有一保護(hù)框架，以避免人員或其他物件觸碰到旋轉(zhuǎn)中的葉片。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車用風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于該保護(hù)框架上更設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)固定裝置可將風(fēng)力葉片組安裝固定，以利于承接該空氣動(dòng)力源的動(dòng)力。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于該整流器與發(fā)電裝置之間是可分離式，上述二者之間透過(guò)電線電性連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于該整流器更包括一控制盒，其上設(shè)有一調(diào)整裝置可調(diào)整輸出的電力，以因應(yīng)車用電器在各種情況下的電力需求。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于該整流器更包括一蓄電裝置用以儲(chǔ)存整流器的電流。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的車用風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于該蓄電裝置設(shè)有一插座，可提供車用電器所需要的電力輸出。
全文摘要
一種車用風(fēng)力發(fā)電裝置，是應(yīng)用于具有氣體動(dòng)力源的車輛，包括一風(fēng)力葉片組、一發(fā)電裝置以及一整流器，風(fēng)力葉片組是承接空氣動(dòng)力源的動(dòng)力帶動(dòng)發(fā)電裝置內(nèi)部的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)子切割發(fā)電裝置內(nèi)部的磁力線以產(chǎn)生感應(yīng)電流，再透過(guò)整流器的穩(wěn)壓、整流，以提供適合車用電器使用的電力輸出。
文檔編號(hào)F03D1/06GK1470763SQ02140789
公開(kāi)日2004年1月28日 申請(qǐng)日期2002年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月24日
發(fā)明者吳志鵬 申請(qǐng)人:致伸科技股份有限公司