一种具有风能发电机构的新能源汽车

技术领域

本发明涉及汽车风能发电技术领域，尤其涉及一种具有风能发电机构的新能源汽车。

背景技术

汽车是最广泛使用的交通工具之一，汽车可分为燃油车和新能源汽车，燃油车和新能源汽车的动力分别来自于发动机和电池，目前的汽车，可驾驶里程基本由油箱内的燃油量或电池内储蓄的电量来决定，在驾驶过程中，并不存在额外补入的能源，故不能延长单次行驶的驾驶里程，且整体的耗能、节能性还有所不足，随着目前环保意识的增加，对于汽车耗能方面的关注度也越来越强，因此，亟需一种能够具有一定节能效果且能保障续航里程的汽车。

经检索，中国专利申请号为CN201720585146.6的专利，公开了一种可侧向展开的光伏装置及太阳能汽车，该光伏装置包括至少一个铺设有太阳能电池芯片的移动板，以及将移动板与汽车汽车车身固定连接的旋转驱动装置；旋转驱动装置包括固定端与驱动端，旋转驱动装置通过固定端固定在汽车车身上，旋转驱动装置的驱动端与移动板固定连接；移动板由旋转驱动装置驱动旋转至汽车车身旁侧。上述专利中的太阳能汽车存在以下不足：仅靠光伏装置来补充能源，效果有限，还有待改进。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种具有风能发电机构的新能源汽车。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种具有风能发电机构的新能源汽车，包括汽车主体，所述汽车主体上安装有风能发电机构和光伏发电机构；

所述风能发电机构包括：

安装架，安装架固定于汽车主体顶部外壁；

转动架，转动架可转动的安装于安装架上；

叶轮架，叶轮架安装于转动架远离安装架的一端，叶轮架上安装有多个风力发电叶轮，风力发电叶轮连接储能模块；

滑轨，两个滑轨对称的安装于安装架的两侧；

滑块，滑块滑动连接于滑轨内壁，滑块底部设置有卡齿，滑块一侧外壁通过第二弹簧连接于滑轨的一端；

环形架，两个环形架可转动的安装于叶轮架两侧，环形架通过伸缩式支架安装于滑块顶部外壁；

齿条，齿条与卡齿相适配，齿条的齿向靠近车头一侧倾斜，齿条底部固定有升降滑柱，升降滑柱贯穿滑轨后通过第一弹簧可活动的安装于汽车主体上；

升降驱动组件，升降驱动组件用于驱动齿条升降。

优选的：所述升降驱动组件包括：

电动伸缩缸，电动伸缩缸安装于汽车主体顶部；

弹簧杆，弹簧杆安装于电动伸缩缸的输出端，弹簧杆顶部固定于齿条底部外壁；

所述汽车主体内设置有控制模块，控制模块与电动伸缩缸电性连接。

进一步的：所述伸缩式支架包括：

滑筒，滑筒固定于滑块顶部外壁；

滑杆，滑杆滑动连接于滑筒内，滑杆顶部固定于环形架底部外壁。

进一步优选的：所述滑杆两侧外壁开设有侧槽，滑筒两侧内壁通过支架安装有可转动的滚轮，滚轮滚动于侧槽内。

作为本发明一种优选的：所述滑块底部嵌入式安装有可活动的第一滚珠；所述滑轨底部内壁开设有与第一滚珠相适配的弧形槽；第一滚珠滚动于弧形槽内。

作为本发明进一步优选的：所述滑块一侧设置有配重组件，所述配重组件包括：

安装杆，安装杆可转动的安装于滑块一侧内壁；

限位盘，限位盘设置于安装杆外壁；

配重滚盘，配重滚盘可拆卸的安装于安装杆上；

限位螺筒，限位螺筒通过螺纹安装于安装杆外壁，限位螺筒和限位盘位于配重滚盘两侧；

所述汽车主体顶部安装有滑台，配重滚盘滚动于滑台顶部。

作为本发明再进一步的方案：所述配重滚盘一侧外壁设置有定位柱，配重滚盘另一侧外壁开设有与定位柱相适配的定位槽，一个配重滚盘通过定位柱可拆卸的安装于另一个配重滚盘的定位槽内。

在前述方案的基础上：所述滑台一侧内壁滑动连接有导向杆，导向杆一端固定有侧挡条，侧挡条一侧外壁可转动的安装有第一调节螺杆，第一调节螺杆通过螺纹连接于滑台一侧内壁；滑台的另一侧与侧挡条上可活动的安装有第二滚珠。

在前述方案的基础上优选的：所述光伏发电机构包括：

调节轨，调节轨安装于汽车主体顶部外壁，调节轨上安装有调节块，调节块顶部固定有安装框；

光伏储能组件，光伏储能组件安装于安装框内。

在前述方案的基础上进一步优选的：所述调节轨内可转动的安装有第二调节螺杆，第二调节螺杆通过螺纹连接于调节块内壁。

在前述方案的基础上进一步优选的：所述汽车主体前端安装有可打开的车前盖，车前盖下方设置有容纳腔，风能发电机构可拆卸的安装于容纳腔内，所述汽车主体前端设置有第一通气口，所述车前盖前端设置有第二通气口，第一通气口和第二通气口与容纳腔相导通。

在前述方案的基础上进一步优选的：将所述汽车主体替换为基架，风能发电机构安装于基架上，风能发电机构还配合使用有储能箱，储能模块安装于储能箱内，储能箱一侧设置有固定绑带。

本发明的有益效果为：

1.本发明通过设置风能发电机构，能够在正常行驶状态下，风力发电叶轮收于汽车主体顶部，避免增大空气阻力影响车速；当刹车时，基于惯性，滑块滑动于滑轨内，期间由于齿条的齿向靠近车头一侧倾斜，滑块滑动时，卡齿能够挤压齿条的齿，从而在第一弹簧形变的配合下，使齿条向下移动，使滑块顺利通过，此时随着滑块的移动，在伸缩式支架伸展的配合下，转动架转动于安装架上，风力发电叶轮从收起状态切换为被支起的状态，进而能够利用风力发电叶轮实现风能发电。

2.本发明的风能发电机构，在正常行驶时处于待机状态，在刹车时处于工作状态，充分利用了汽车的动能，不仅起到收集能源的作用，节约了能源，提升了续航能力，更是利用空气阻力增强了汽车的制动效果，一举两得，实用性强。

3.本发明通过设置电动伸缩缸，能够在制动结束后，控制电动伸缩缸的输出端缩回，进而使卡齿下降，从而对滑块解锁，滑块基于第二弹簧的回弹力复位，从而使叶轮架和风力发电叶轮复位。

4.本发明通过设置滚轮等结构，能够在滑杆升降时，起到减少摩擦力的作用，提升了滑动的流畅度；通过设置弧形槽和第一滚珠等结构，能够减少移动阻力，提升滑块移动的流畅度。

5.本发明通过设置配重组件，能够根据需求，安装相应数量的配重滚盘，从而在制动过程中，能够拥有更大的惯性，使风力发电叶轮顺利的被支起，提升了可靠性。

6.本发明通过设置侧挡条、第二滚珠等结构，能够在安装完配重滚盘后，旋拧第一调节螺杆，使侧挡条的第二滚珠与一侧的配重滚盘侧壁相接触，滑台上的第二滚珠与另一侧的配重滚盘侧壁相接触，从而在保障滚动流畅度的前提下，达到对配重滚盘限位的目的。

7.本发明通过设置光伏储能组件，能够实现光伏储能，通过设置第二调节螺杆等结构，能够根据需求，调整光伏储能组件的位置，提升了实用性。

8.本发明将风能发电机构等比缩小，安装于汽车主体前端的容纳腔内，能够更好的利用车体内部的空间，来达到辅助储能的目的，提升了实用性；同理，能够根据实际需求，将风能发电机构安装于其他合理的部位，来达到相同或相近的效果。

9.本发明通过设置基架、储能箱等结构，能够更灵活方便的对风能发电机构进行安装，提升了灵活性。

附图说明

图1为本发明提出的一种具有风能发电机构的新能源汽车的结构示意图；

图2为本发明提出的一种具有风能发电机构的新能源汽车另一角度的结构示意图；

图3为本发明提出的一种具有风能发电机构的新能源汽车的风能发电机构和光伏发电机构的结构示意图；

图4为本发明提出的一种具有风能发电机构的新能源汽车的叶轮架、滑轨的结构示意图；

图5为本发明提出的一种具有风能发电机构的新能源汽车的滑轨剖视的结构示意图；

图6为本发明提出的一种具有风能发电机构的新能源汽车的滑筒、滑块剖视的结构示意图；

图7为本发明提出的一种具有风能发电机构的新能源汽车的滑台、配重滚盘的结构示意图；

图8为本发明提出的一种具有风能发电机构的新能源汽车的配重滚盘拆分的结构示意图；

图9为本发明提出的一种具有风能发电机构的新能源汽车的光伏发电机构拆分的结构示意图；

图10为本发明实施例3提出的一种具有风能发电机构的新能源汽车的结构示意图；

图11为本发明实施例4提出的一种具有风能发电机构的新能源汽车的光伏发电机构的结构示意图；

图12为本发明提出的一种具有风能发电机构的新能源汽车的风能发电机构、光伏发电机构在节能方面的试验对比图；

图13为本发明提出的一种具有风能发电机构的新能源汽车的风能发电机构、光伏发电机构在续航方面的试验对比图；

图14为本发明提出的一种具有风能发电机构的新能源汽车在不同速度下制动时风能发电机构的储能效果示意图；

图15为本发明提出的一种具有风能发电机构的新能源汽车的制动频率与储能量的关系图。

图中：1汽车主体、2安装架、3风力发电叶轮、4滑轨、5光伏储能组件、6第二调节螺杆、7滑台、8配重滚盘、9叶轮架、10调节轨、11侧挡条、12第一调节螺杆、13导向杆、14转动架、15第二弹簧、16齿条、17弧形槽、18滑块、19滑筒、20环形架、21升降滑柱、22弹簧杆、23电动伸缩缸、24第一弹簧、25第一滚珠、26卡齿、27侧槽、28滑杆、29滚轮、30第二滚珠、31限位螺筒、32安装杆、33限位盘、34定位柱、35定位槽、36调节块、37第二通气口、38第一通气口、39车前盖、40基架、41储能箱、42固定绑带。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

实施例1：

一种具有风能发电机构的新能源汽车，如图1-9所示，包括汽车主体1，所述汽车主体1上安装有风能发电机构和光伏发电机构；

所述风能发电机构包括：

安装架2，安装架2通过螺栓可拆卸的固定于汽车主体1顶部外壁；

转动架14，转动架14可转动的安装于安装架2上；

叶轮架9，叶轮架9安装于转动架14远离安装架2的一端，叶轮架9上安装有多个风力发电叶轮3，风力发电叶轮3连接储能模块；

滑轨4，两个滑轨4对称的安装于安装架2的两侧；

滑块18，滑块18滑动连接于滑轨4内壁，滑块18底部一体式设置有卡齿26，滑块18一侧外壁通过第二弹簧15连接于滑轨4的一端；

环形架20，两个环形架20可转动的安装于叶轮架9两侧，环形架20通过伸缩式支架安装于滑块18顶部外壁；

齿条16，齿条16与卡齿26相适配，齿条16的齿向靠近车头一侧倾斜，齿条16底部固定有升降滑柱21，升降滑柱21贯穿滑轨4后通过第一弹簧24可活动的安装于汽车主体1上；

升降驱动组件，升降驱动组件用于驱动齿条16升降；

通过设置风能发电机构，能够在正常行驶状态下，风力发电叶轮3收于汽车主体1顶部，避免增大空气阻力影响车速；当刹车时，基于惯性，滑块18滑动于滑轨4内，期间由于齿条16的齿向靠近车头一侧倾斜，滑块18滑动时，卡齿26能够挤压齿条16的齿，从而在第一弹簧24形变的配合下，使齿条16向下移动，使滑块18顺利通过，此时随着滑块18的移动，在伸缩式支架伸展的配合下，转动架14转动于安装架2上，风力发电叶轮3从收起状态切换为被支起的状态，进而能够利用风力发电叶轮3实现风能发电；

本方案的风能发电机构，在正常行驶时处于待机状态，在刹车时处于工作状态，充分利用了汽车的动能，不仅起到收集能源的作用，节约了能源，提升了续航能力，更是利用空气阻力增强了汽车的制动效果，一举两得，实用性强。

为了便于滑块18的复位；如图5所示，所述升降驱动组件包括：

电动伸缩缸23，电动伸缩缸23安装于汽车主体1顶部；

弹簧杆22，弹簧杆22安装于电动伸缩缸23的输出端，弹簧杆22顶部固定于齿条16底部外壁；

所述汽车主体1内设置有控制模块，控制模块与电动伸缩缸23电性连接；

通过设置电动伸缩缸23，能够在制动结束后，控制电动伸缩缸23的输出端缩回，进而使卡齿26下降，从而对滑块18解锁，滑块18基于第二弹簧15的回弹力复位，从而使叶轮架9和风力发电叶轮3复位。

为了便于环形架20升降；如图6所示，所述伸缩式支架包括：

滑筒19，滑筒19固定于滑块18顶部外壁；

滑杆28，滑杆28滑动连接于滑筒19内，滑杆28顶部固定于环形架20底部外壁。

为了提升滑动流畅度；如图6所示，所述滑杆28两侧外壁开设有侧槽27，滑筒19两侧内壁通过支架安装有可转动的滚轮29，滚轮29滚动于侧槽27内；

通过设置滚轮29等结构，能够在滑杆28升降时，起到减少摩擦力的作用，提升了滑动的流畅度。

为了提升滑块18移动的流畅度；如图5、图6所示，所述滑块18底部嵌入式安装有可活动的第一滚珠25；所述滑轨4底部内壁开设有与第一滚珠25相适配的弧形槽17；第一滚珠25滚动于弧形槽17内；

通过设置弧形槽17和第一滚珠25等结构，能够减少移动阻力，提升滑块18移动的流畅度。

为了更好的将风力发电叶轮3支起；如图7、图8所示，所述滑块18一侧设置有配重组件，所述配重组件包括：

安装杆32，安装杆32可转动的安装于滑块18一侧内壁；

限位盘33，限位盘33一体式设置于安装杆32外壁；

配重滚盘8，配重滚盘8可拆卸的安装于安装杆32上；

限位螺筒31，限位螺筒31通过螺纹安装于安装杆32外壁，限位螺筒31和限位盘33位于配重滚盘8两侧；

所述汽车主体1顶部安装有滑台7，配重滚盘8滚动于滑台7顶部；

通过设置配重组件，能够根据需求，安装相应数量的配重滚盘8，从而在制动过程中，能够拥有更大的惯性，使风力发电叶轮3顺利的被支起，提升了可靠性。

为了更好的拼接配重滚盘8；如图8所示，所述配重滚盘8一侧外壁一体式设置有定位柱34，配重滚盘8另一侧外壁开设有与定位柱34相适配的定位槽35，一个配重滚盘8通过定位柱34可拆卸的安装于另一个配重滚盘8的定位槽35内。

为了提升可靠性；如图8所示，所述滑台7一侧内壁滑动连接有导向杆13，导向杆13一端固定有侧挡条11，侧挡条11一侧外壁可转动的安装有第一调节螺杆12，第一调节螺杆12通过螺纹连接于滑台7一侧内壁；滑台7的另一侧与侧挡条11上可活动的安装有第二滚珠30；

通过设置侧挡条11、第二滚珠30等结构，能够在安装完配重滚盘8后，旋拧第一调节螺杆12，使侧挡条11的第二滚珠30与一侧的配重滚盘8侧壁相接触，滑台7上的第二滚珠30与另一侧的配重滚盘8侧壁相接触，从而在保障滚动流畅度的前提下，达到对配重滚盘8限位的目的。

实施例2：

一种具有风能发电机构的新能源汽车，如图1-8所示，为了更好的进行储能；本实施例在实施例1的基础上作出以下改进：所述光伏发电机构包括：

调节轨10，调节轨10安装于汽车主体1顶部外壁，调节轨10上安装有调节块36，调节块36顶部固定有安装框；

光伏储能组件5，光伏储能组件5安装于安装框内。

为了便于调节光伏储能组件5的位置；如图9所示，所述调节轨10内可转动的安装有第二调节螺杆6，第二调节螺杆6通过螺纹连接于调节块36内壁；

通过设置光伏储能组件5，能够实现光伏储能，通过设置第二调节螺杆6等结构，能够根据需求，调整光伏储能组件5的位置，提升了实用性。

实施例3：

一种具有风能发电机构的新能源汽车，如图1-8所示，为了更好的进行储能；本实施例在实施例1的基础上作出以下改进：所述汽车主体1前端安装有可打开的车前盖39，车前盖39下方设置有容纳腔，风能发电机构可拆卸的安装于容纳腔内，所述汽车主体1前端设置有第一通气口38，所述车前盖39前端设置有第二通气口37，第一通气口38和第二通气口37与容纳腔相导通；

本实施例将风能发电机构等比缩小，安装于汽车主体1前端的容纳腔内，能够更好的利用车体内部的空间，来达到辅助储能的目的，提升了实用性；同理，能够根据实际需求，将风能发电机构安装于其他合理的部位，来达到相同或相近的效果。

实施例4：

一种具有风能发电机构的新能源汽车，如图1-8所示，为了更好的进行储能；本实施例在实施例1的基础上作出以下改进：将所述汽车主体1替换为基架40，风能发电机构安装于基架40上，风能发电机构还配合使用有储能箱41，储能模块安装于储能箱41内，储能箱41一侧设置有固定绑带42；

通过设置基架40、储能箱41等结构，能够更灵活方便的对风能发电机构进行安装，提升了灵活性。

试验：

为了验证本申请的汽车的节能效果，分别选取安装有上述风能发电机构的汽车实施例1、安装有上述风能发电机构和光伏发电机构的汽车实施例2、未安装上述风能发电机构和光伏发电机构的汽车对照例，选取相同的路径，行驶相同的里程，期间包含相同次数和程度的模拟刹车、模拟加速等驾驶行为，对结果进行评测，得到以下结论：

由上可知，采用实施例1、实施例2的风能发电机构和光伏发电机构均有着明显的节能效果，具有实际的经济意义。

为了验证本申请的汽车的续航效果，分别选取安装有上述风能发电机构的汽车实施例1、安装有上述风能发电机构和光伏发电机构的汽车实施例2、未安装上述风能发电机构和光伏发电机构的汽车对照例，选取相同的路径，初始电池电量相同，行驶至电量剩余30％的状态，期间包含相同次数和程度的模拟刹车、模拟加速等驾驶行为，对结果进行评测，得到以下结论：

由上可知，采用实施例1、实施例2的风能发电机构和光伏发电机构均对续航的提升有着明显的效果，具有实际的经济意义。

为了验证本申请的汽车在不同速度下制动时的储能效果，选取安装有上述风能发电机构的汽车实施例1，在不同行驶速度下进行制动，对结果进行评测，得到以下结论：

由上可知，当车速越高时，制动时风能发电机构的储能效果效率更高。

为了验证本申请的汽车在驾驶过程中制动频率对储能效果的影响，选取安装有上述风能发电机构的汽车实施例1，在不同行驶速度下进行制动，对结果进行评测，得到以下结论：

由上可知，当车的制动频率越高时，风能发电机构的储能量越多。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。