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[创意组] 风能助力车

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发表于 2014-5-4 11:58:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
(1)应用领域和技术原理、用途;
在自然界中,风是一种可再生、无污染而且储量巨大的能源。风能作为一种绿色环保、可再生的能源,越来越受到世界各国的重视。 其蕴量巨大,全球的风能约为2.74×109MW,其中可利用的风能为2×109MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。
随着全球气候变暖和能源危机,各国都在加紧对风力的开发和利用,尽量减少二氧化碳等温室气体的排放,保护我们赖以生存的地球。
风能的利用主要是以风能作动力和风力发电两种形式
现在利用风能给车辆提供动力的方案很多,基本上都是将风能通过发电机转化为电能,再将电能通过电动机转化为机械能。但是经过这些环节,效率大大降低。   
本方案将风能直接转化为机械能,给车辆助力,只有机械传动的损失,所以效率很高,达到90%以上。
机械结构部分包括:风叶水平传动部分(风轮、风轮水平轴、垂直直齿轮(圆锥齿轮)、水平轴承、风叶水平传动部分);水平--垂直传动 转换部分(随动机构)(垂直直齿轮(圆锥齿轮)、冠齿轮(圆锥齿轮)、垂直轴承);垂直传动 部分(上冠齿轮 (圆锥齿轮)、下冠齿轮(圆锥齿轮)、支撑结构);垂直--水平传动 转换部分(下冠齿轮(圆锥齿轮)、水平轴、垂直直齿轮(圆锥齿轮));皮带传动部分(皮带轮、皮带、车轴)
电气结构部分包括:(太阳能板、电动机(发电机))。
(2)技术性能指标;
现在利用风能给车辆提供动力的方案很多,基本上都是将风能通过发电机转化为电能,再将电能通过电动机转化为机械能。但是经过这些环节,效率大大降低。           
例如,风能通过发电机转化为电能的效率为80%,充电电路和电池的效率为70%,电动机驱动电路的效率为80%,电动机将电能转化为机械能的效率为80%,这样总效率为80% ×70% ×80%×80% =35.8%。大部分能量都损耗掉了,效率很低。
本方案将风能直接转化为机械能,只有机械传动的损失,所以效率很高,达到90%以上。
(3)作品的创造性、先进性、可行性、实用性;
1)将风能直接转化为机械能,提供助力。效率很高,达到90%以上。
现在利用风能给车辆提供动力的方案很多,基本上都是将风能通过发电机转化为电能,再将电能通过电动机转化为机械能。但是经过这些环节,效率大大降低。           
例如,风能通过发电机转化为电能的效率为80%,充电电路和电池的效率为70%,电动机驱动电路的效率为80%,电动机将电能转化为机械能的效率为80%,这样总效率为80% ×70% ×80%×80% =35.8%。大部分能量都损耗掉了,效率很低。
本方案将风能直接转化为机械能,只有机械传动的损失,所以效率很高,达到90%以上。
2)根据风向,自动调节风轮的方向,使风轮正对着风向,接受最大风能。
只有当风垂直地吹向风轮转动面时,才能发出最大功率来,由于风向多变,因此还要有一种装置,使之在风向变化时,保证风轮跟着转动,自动对准风向。这里没有采用机尾方式,而是直接利用风轮产生阻力,进行转向。
本方案采用随动机构,使风轮可以根据风向,自动调节风轮的方向,不需要手动调节,使风轮始终正对着风向,接受最大风能,提供最大助力。这是本方案的最大特点。
3)根据需要,可以使风叶自动随风向随意摆动,这样风轮不会受风力作用。
在顺风风力较大的时候,如果不希望风轮受力,使车速不会过快,可以根据需要,可以使风叶自动随风向随意摆动,这样风轮不会受风力作用,风轮不影响车速。
    4)不需要风能助力或者无风的情况下,结合其他辅助装置,将风能或者太阳能转化为电能,储存起来。
考虑到顺风的时候,可能风力较大,致使车速太快。为了安全起见,通过离合器,将风能与车辆的车轴脱离,使用发电机将风能转化为电能,在蓄电池中储存起来。也可以通过太阳能电池板,将太阳能转化为电能,储存在蓄电池中。
    5)结合电动车优点,在无风的时候,将事先储存的电能,通过电动机转化为机械能,驱动电动机,提供助力。
电动车的技术很成熟,在无风的时候,可以将事先储存的电能,通过电动机转化为机械能,驱动电动机,提供助力。这样讲风能的利用得以延伸。
(4)作用意义;

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