风能在汽车上的利用及改良

风能在汽车上的利用及改良

　　风能的多种利用,利用风能发电的例子,风能主要利用方式进展当今世界，汽车作为人们日常出行的重要交通工具，每 天也消耗着巨大的常规能源—汽油和柴油。随着能源的日益 减少，新能源的开发与利用迫在眉睫的被提上了日程。文章 重点介绍了风力发电技术在汽车延长续航力上的应用，以及 改进方法。 1、汽车应用新能源现状 1.1 纯电动 纯电动汽车是指以车载蓄电池为动力，用电机驱动车轮 行驶。蓄电池一般为铅酸电池或锂电池等。由于各种类别的 蓄电池普遍存在续航里程短，价格高、寿命短、外形尺寸和 重量大、充电时间长等严重缺点。因此一直仅限于城市短途 通勤范围内应用，市场较小。 1.2 油电混动 油电混合动力汽车在起步、加速阶段，实现电启动和电 加速；当超过一定时速时，燃油发动机才介入输出动力。当 踩下制动踏板，汽车完全停止后，发动机停止转动。在行驶 过程中燃油动力系统在为驱动系统提供能量的同时，还给蓄 电池组进行充电。 1.3 其它形式 另外还有一些其它形式的新能源汽车，如太阳能汽车、 风能源汽车等。这些都是非主流能源汽车，在新能源汽车里 所占的比例很小。应用前景受到的地域、气候等影响很大。 2、风能在汽车上的应用 新能源作为传统动力能源的补充是目前新能源汽车业 的主流。风能是种清洁的能源。在汽车行驶的过程中，不可 避免的受到来自风的阻力，而且速度越快风力越大。因此可 以利用风的阻力进行发电，对蓄电池充电，这样就可以增加 汽车的续航里程。风力发电的原理很简单，是利用风力带动 风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发 电机发电。 2.1 目前出现的汽车尾部装设风力发电装置实例 在汽车上部设置风力发电装置。装置根据风向自动调节 其受风面积。这是目前民间对汽车改造最多的一种形式。这 种方式的一个最大问题是为汽车增加了原来不属于汽车的 风阻面积，即增加了阻力。汽车速度越快，阻力就越大。从 而使实发电量和耗电量有所抵消，使实际发电效率大大降 低。同时，由于存在高出车身的传动装置和扇叶，也会影响 汽车行驶的平稳性。还有风力发电装置装在汽车头部的，同 理，也是一样起不到很好延长续航里程的作用。 2.2 风力发电装置位置的优化设计 2.2.1 巧妙设置风力发电装置，但不增加汽车受风面积 将风力发电装置的扇叶像车灯一样嵌入车体里，设计成 汽车前部车体的一部份，不让其暴漏在汽车车身的外部。这 样就不会增加汽车行驶时多余的风阻面积，既让风顺利通 过，又不会增加风阻。同时，也可以在整个进气格栅上设置 多个轴流式风力发电装置，这样不但可以更大限度的利用风 能发电，同时还可以有效的对发动机进行冷却，一举两得。 2.2.2 在车顶部设计可以自动上下伸缩的风力发电装置 在车顶部设计可以自动上下伸缩的风力发电装置。当在 汽车停止的时候，风压感受装置一旦感受外界的风压，就能 自动控制装置伸出车顶，并根据风向自动调整到最大受风面 积，运行发电，对蓄电池充电；当车辆行驶时，因为此时装 置相当于增加了受风面积，则应能够自动收回车内。这样汽 车不用行驶，只需停泊在有空气流动的地方，就可以源源不 断对汽车蓄电池进行充电。这样不仅可以大幅度减少车库泊 车的压力，同时还可以减少充电桩充电的压力。 3、风力发电装置优化设计实例 3.1 装置工作原理 风力发电整置主要由微型风力发电机、整流器及控制系 统组成。安装在汽车发动机舱内，利用风能产生电能。根据 能量守恒定律，车辆启动后，与风产生相对运动，当风速达 到扇叶启动的速度，一般为 1～5 m/s，或者车速达到 5～15 km/h 时就可以驱动发电叶轮旋转， 叶轮将捕获的风能转变成 机械能，然后通过齿轮箱传递给发电机，最终产生电能。通 常，车辆是以多变的车速行驶，如 5～120 km/h。且由于路 况和目的地的需要，随时改变档位和方向、天气影响、加减 速等多方面的影响，会导致产生的电流大小会随之波动，以 致电压不稳定。这时装置中的整流器就发挥了巨大的作用。 当风力发电机工作时，会输出电流，当控制系统接收到电流 和充电信号后就会发出整流信号，此时常开开关闭合，整流 器工作，并输出稳定的电流为蓄电设备和用电设备供电。整 个系统如下图所示。 3.2 实验设计及实验数据

　　风力发电装置工作原理图 1-轴流扇叶； 2-齿轮变速箱； 3-永磁发电机； 4-整流器； 5-锂电池；6-负荷；7-控制系统；8-负反馈装置 上图为整个风力发电装置的工作原理图，型号为 M-400，输出电压为 12V，直径为 0.15m 的 4 叶片风力发电 （下转第 227 页）

　　务重，如何高效完成作业呢？首先应该有所计划，制定切实 可行的计划，然后不折不扣地执行。其次，提高课堂效率， 这是学习好的关键，如果课堂不注意听讲，开小差，课后再 补习也无济于事。再次，培养自己的兴趣爱好和良好的意志 品质。 “兴趣是最好的老师” ，如果对学习有浓厚的兴趣，就 不会感到枯燥乏味，也就没有那么大的压力了。不过，学习 确实是一场马拉松赛，要靠顽强的毅力来完成。 （二） 、家庭生活和谐，父母期望合理 父母要为孩子创设一种和谐民主的家庭氛围，这样有利 于孩子健康成长。处于温暖关爱、压力适中家庭中的学生， 可以经常在学业上得到父母的情感支持，从而具有良好的独 立性和自我管理能力，较强的学习愿望和主动性。在遇到挫 折的情况下也不退缩，而最重要的是他们与那些处于不良家 庭环境中的学生相比，具有良好的学习动机，有更为明确的 学习目标， 有良好的自我效能感、 健康的归因和适度的焦虑。 父母对孩子的期望，也应该实事求是。不要有意无意的给孩 子施加压力，考上名校是所有家长和孩子的共同理想，但也 要认清现实，一定要避免因为期望值太高给孩子造成的负面 影响。还有家长要正确看待每次考试的成绩，胜败乃兵家常 事，不要因为孩子一两次没有考好，就否定孩子的前途，应 该积极鼓励孩子。早在 1924 年，心理学家赫洛克的研究就 已表明，表扬和鼓励的效果明显优于批评和训斥。 （三） 、教师要向课堂要质量 教师要在课堂教学中，激发学生的学习兴趣。兴趣是求 知的内驱力，可以使学生对学习充满热情，并推动学生积极 探索、敏锐观察、丰富想象、深刻思维、锻炼意志，发挥潜