脑袋顶个风扇，电动车续航就能提升？！！！

光动电磁炮

车顶加几个风扇，电动车续航就能提升？
            jesse        ·    Sep 29, 2015      

                 
               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。

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。」
MicroCube 结构图
Robert Yost 和他的 AmericanWindYost 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。

「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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