[實用新型]飛輪功率源環保電動車

無效

• 申請號: 200720093791.2
• 申請日: 2007-05-25
• 公開（公告）號: CN201176120Y
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發明（設計）人: 肖英佳
• 申請（專利權）人: 肖英佳
• 主分類號: B60K6/00
• 分類號: B60K6/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種電動道路運輸工具。

背景技術

石油、煤炭是一次性不可再生的礦物能源，形成它要經過幾千年、上億年的時間。近兩個世紀，人類大規模開發利用石油，發展內燃機汽車，使人類進入了工業化、現代化社會，同時也產生了全球關注的能源枯竭和環境污染，為此人類社會已經付出了巨大的代價，影響了社會的發展。因此開發潔凈的可再生能源的環保生態電動汽車已成為人類社會的共識。目前由于開發電動汽車還存在技術難度高、制造成本高、續駛里程短、沒有符合電動汽車技術性能的電動機(發動機)和電池(能量源)，所以開發以電能支持的飛輪功率源環保電動車已成為人類社會的緊迫課題。

飛輪以機械能的形式儲存電能，具有高比能量和能量密度，高比功率和功率密度，壽命長、效率高、快速充放電免維護特點。飛輪可以象蓄電池和燃料電池一樣為能量源向電動汽車供電，但是飛輪儲能器作為電動汽車的儲能裝置面臨兩大難題；首先當車輛轉彎或產生顛簸偏離直線行駛時，飛輪將會產生陀螺力矩，嚴重影響車輛的操縱性能，其次飛輪出現故障或車輛發生交通事故(翻車、撞車)以機械能形式儲存在飛輪中的能量(電能)就會在短時間內釋放出來，產生的大功率輸出將對車輛造成巨大的破壞，危及乘員的生命安全。因此陀螺力矩和故障抑制是飛輪儲能器應用于電動汽車的巨大障礙。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種飛輪功率源環保電動車。該飛輪功率源環保電動車(飛輪電動車)是以電能為該車飛輪儲能器充電補充能量為能量源(功率源)以電機(電動機/發電機)為動力源，通過車身輔助控制裝置，由人工控制高效率將電能轉化為車身的動能是實現清潔、環保、安全、節能的現代新型電動道路運輸工具。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：(結合附圖1)由飛輪儲能器1、電機2、充電器3與車身輔助控制裝置，通過底盤、車身、機械、電路、管道分別經過機械聯結、電子聯結、電力聯結、熱聯結構成飛輪功率源環保電動車。

其中：通過電路將飛輪儲能器、電機、充電器分別雙向連成一體，通過電子電路將飛輪儲能器、電機、充電器分別與控制器連成一體，電機通過機械與變速器、驅動橋、半軸、車輪連成一體。

飛輪儲能器1飛輪轉子與電機轉子同軸連成一體，兩端與軸承、外殼連成一體與定子裝置在外殼中，抽至真空度10^-3-10^-4Pa，電機電路由電纜通過外殼端子經圓球形外殼頂部引出，真空室外殼通過多點滾珠軸承與圓球形外殼光滑的內表面呈滑動接觸，圓球形外殼底部與液壓減振器相連接，通過管道將球形外殼下部一側與泵進口、泵出口與換熱器進口、換熱器出口與球形外殼下部另一側分別連成一體，通過機械將液壓減振器另一端與車身底盤連成一體。

飛輪儲能器1圓球形外殼，為萬向自由度有光滑內壁的圓球形外殼，飛輪儲能器裝置在圓球形外殼中，通過多點滾珠軸承與圓球形外殼光滑內壁呈滑動接觸狀態，使飛輪儲能器在車輛復雜多變的運行工況中與車身隔離，不發生直接關系，使飛輪儲能器與車身之間的水平擺動度達到180°，方向回轉擺動度達到360°。

按照上述裝置，飛輪儲能器(飛輪電池)是機-電能量轉換和儲存裝置。充電時，飛輪電池中的電機以電動機的模式運行，在外電源的驅動下，該電機帶動飛輪旋轉，加速使它達到極高的角速度ω與飛輪的轉動慣量J。飛輪電池儲存的是電能，轉換過來的是動能(機械能)，其動能為W＝Jω²/2，至此完成電能-機械能的轉換。再通過軸承(磁懸浮軸承或永磁鐵流體軸承)和真空環境使機械能W保存下來，免除無礙的損失。放電時，飛輪電池中的電機以發電機模式運行，在飛輪轉矩的帶動下對外輸出電能(電壓、電流)完成機械能-電能的轉換。要多存儲能量，即加大飛輪的轉動慣量J，或提高飛輪的角速度ω，飛輪的轉動慣量J是各處物質的質量和該質量所在處旋轉半徑r平方的乘積的總和J＝∫dmr²，增加轉動慣量使飛輪的質量和體積增大，受到條件的限制，依據動力源與飛輪的角速度ω的平方成正比，顯然提高飛輪的角速度(轉速)是提高比能量和比功率密度的有效方法。

按照上述裝置，飛輪儲能器在正常運轉中與車身本體隔離，在電動車輛復雜多變的運行工況中(包括交通事故)，不與飛輪儲能器發生直接關系，不影響飛輪儲能器的正常運轉。