车顶加个风力发电,电动车续航就能提升?

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车顶加个风力发电,电动车续航就能提升?

  在美国,有个叫作 Robert Yost 的工程师设计了一种风力发电装置——MicroCube ,并装在了一辆福特 C-Max Energi 上,表示能够大幅度提高电动车的续航里程。

  关于这套装置,有媒体甚至形容它是「电动车领域的革命」,这当然就引发了很多人的质疑。面对质疑, Robert Yost 表示不服并计划开着这辆车进行一次「中途不充电横穿美国」的「打脸」之旅。

  于是我决定探索一下背后的故事。

  MicroCube 风力发电装置

  这个叫做 MicroCube 的发电装置其实是一套「小型风扇+发电机」的组合,能够输出三相交流电,之后转换成直流电给电池组充电。

  一个 MicroCube 长宽高均为 23 厘米左右,重约 1.4 公斤。说是「一个」,是因为它的强大之处就在于可以把多个 MicroCube 连接在一起使用,输出更大的功率,跟 18650 电池组有点类似。

  其实类似的风力发电装置很多,MicroCube 的优势在于良好的空气动力性能,叶片在 1.6 km/h 的风速下就可以旋转,最大可承受 160 km/h 的风速。

车顶加个风力发电,电动车续航就能提升?

  能源的利用方式很多,关键还是在于「效率」的高低。之前我们就分析过「 汽车+太阳能电池板 」的原理,但实际用处并不大。太阳能板受制于光照,MicroCube 受制于风,但是在功率密度上,MicroCube 优于太阳能板。如果把几个 MicroCube 串联起来使用,输出的功率是相同大小太阳能板的 18 倍。

  官方宣称将数个 MicroCube 安装到电动车上就可以提升 3-4 倍的续航。 Robert Yost 在福特车上所装的四组 MicroCube 发电功率为 2800 瓦时。但是需要特别提出的是,他并没说「2800 瓦时」这个数字是在什么风速下测得的。

  为了搞清楚 MicroCube 的结构,我从美国专利商标局(USPTO)查到了关于这套装置的结构图。在登记的信息中,该专利的名字为:「Modular micro wind turbine 」,申请时间为 2012 年 3 月,公开时间为 2015 年 6 月。同时,关于这项专利,一位美国专利审查员表示:「之前从未出现过性能能够和 MicroCube 相媲美的发电机,它的出现将带来巨大变革。」

车顶加个风力发电,电动车续航就能提升?

MicroCube 结构图

  Robert Yost 和他的 AmericanWind

  Yost 过去是一名空气动力学专家,为波音、通用电气这样的公司工作。2011 年的一天,他和妻子坐在屋外,那时候龙卷风刚过,风吹着电扇猛转,他就想着为什么不把这些风能利用起来。

  于是在 2012 年 2 月,他成立了 AmericanWind 公司研发 MicroCube。由于研制工作需要大量的 3D 打印帮助才能完成,他还找到了 Quickparts 公司进行合作。在 3D 打印技术的帮助下,Yost 得以不断快速改进自己的产品。 

车顶加个风力发电,电动车续航就能提升?

  「MicroCube 风能发电+汽车」的模式,确实还是比较新的概念。从能量的角度说,汽车不可能依靠 MicroCube 一直跑下去,但对缓解用户的「里程焦虑」是很有帮助的。由于 MicroCube 可以组合起来用,所以这套装置还可以用在别的地方,比如建筑供电、基建供电等等。

所以与其持否定怀疑态度,倒不如期待一下 Yost 和他的「MicroCube+C-Max Energi」横穿美国之旅。

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  • XZS

    个人感觉还是装个太阳能电池板更好

  • ainin516

    这个装置应该比太阳能装置重量轻、效率高,在正面阻力面积增加很少的情况下,把车头到车顶流动的压缩空气集中到风力发电机上,有效利用了空气阻力消耗的大部分能量。在高速下有利于加大后驱车后轮的抓地力,更适合后驱车使用。

  • ainin516

    当年我就想在自行车、电动车前面加装一个透明的风力驱动器,一方面可以防止风直接吹在人的身上,另一方面可以将风的阻力转化为部分动力,节省人力和电力。现在不知道是否有人做出来了。

  • hai001

    由能量守恒定律可知:加了风力发电,风阻就会增加,驱动功率就更大,要消耗更多的电能。

  • 新能源

    风力发电机上面再平铺上一层太阳能电池板,这就成了风光互补发电系统同时给蓄电池充电,车上安装两组蓄电池,一组充满电使用的同时给另一组充电,两组蓄电池交替充电使用。明白人一读我的设计构想就会明白,在这里我就不细说了,这个关系到我的个人发明专利技术。