电源是当今社会的支柱,多种多样的用电设备便利了人们的生活,提高了人类对环境的驾驭能力,随着人类社会的发展,人们也敢出入不适合人类生存的环境,这一切,电能功不可没。于是,在远离人烟的环境中如何产生电就成了基本问题,传统的汽车发电机有时无法满足一般行程中的用电,频繁的更换蓄电池也并非长久之计。如何利用自然能源转化为可使用的电源就显得尤为重要。我们以此为出发点,设计了这款车载式风力发电机。
我们的车载式风力发电机结构说明如下:
车载式风力发电机具有使用简单方便,灵活高效的特点。在车辆行驶的过程中就可以产生电流,不需要多余的外力和单独的时间来发电。
主要由风叶部分、发电部分、变压部分和蓄电部分组成。
其功能和使用说明为:
1.该车载式风力发电机是将车辆运行时所产生的风能转换为机械能,机械能转换为电能的电力设备,车辆行驶的快慢决定了发电量的大小。
2.即使在无风环境下,车辆的运动使车辆四周产生风能。我们的发电机就是利用这种风力带动发电机叶片转动发电的。
3.因车速及外界因素的不确定性,故其输出的是13~25V变化的交流电,经变电器的整流与变压后,向蓄电池输入24V稳定电压,最终供车内用电器的稳定使用。
我们的车载式风力发电机的设计原理为:
1.利用风力发电的原理将车辆行驶过程中所产生的风能进行有效的利用。
2.德国科学家贝茨所建立的贝茨理论是一大重要理论。该理论计算了风力发电机在理想状态下所能达到的最大风能利用系数。我们通过该理论得到了风力发电机的最大输出功率。我们的车载式风力发电机的发电功率与风速息息相关,而该风力发电机所接收的风速又与车辆行驶时的车速紧密相连,故其输出的功率并不稳定,所输出的电流并非稳定电流,而是电压并不稳定的交流电,因此,我们在该车载式风力发电机上加装了一个变电器,对其输出的交流电进行整流与变压,以使其向车辆输出可利用的稳定电流。
3.我们的车载式风力发电机又利用了叶素动量理论,将风叶设计为流线型扭曲式风叶。以保证在车辆行驶过程中风叶所受风力可以均匀传递,并有效的减少了车辆行驶过程中所侧向风所产生的影响。
4.变电原理,变电器的利用解决了不同风速状态下所造成的发电量不稳的问题,解决了车辆用电器无法使用发电机所供给的电能的问题。
5.储电原理,利用蓄电池对多余的电能进行储存,极大的解决了能源损耗的问题,并可以进行车辆外的紧急用电问题。