[發明專利]補充飛輪電池能量的彈力充能裝置

在審

• 申請號: 201310427231.6
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN104454394A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 杜文娟
• 申請（專利權）人: 杜文娟
• 主分類號: F03G1/00
• 分類號: F03G1/00;H02K7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明是關于飛輪電池（或稱飛輪儲能裝置）領域，特別是涉及一種飛輪電池補充能量的裝置。

背景技術

在眾多儲能裝置中，飛輪電池突破了化學電池的局限，用物理方法實現儲能。當飛輪以一定角速度旋轉時，就具有一定的動能，飛輪電池以其動能轉換成電能。飛輪電池與化學電池相比，以其高效率，充電時間短、相對尺寸小、清潔無污染等突出優勢有望成為最具前景的儲能電池。

飛輪電池的工作原理：飛輪電池中有一個電機（電動/發電一體機），充電時，該電機以電動機形式運轉，將外界輸入的電能通過電動機轉化為飛輪的動能儲存起來，即飛輪電池“充電”；當外界需要電能時，該電機以發電機形式轉動，通過發電機將飛輪的動能轉化為電能，輸出給外部負載，即飛輪電池“放電”。?為了減少風阻損耗，摩擦等能量損失，飛輪電池設置在真空盒內，并使用磁懸浮軸承支撐轉動部件。

飛輪電池的儲能密度大、相對尺寸小的特點，尤其適合攜帶于野外無電源場合，特別是對于騎自行車旅行的車友，非常需要有一個能給手提電腦、收音機，較大功率的燈光支持電力的飛輪電池。然而，飛輪電池目前只能用通電的方式驅動真空盒內的發電機帶動飛輪轉動，使飛輪儲存動能，而在野外卻沒有可以給飛輪電池充電的電源。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用彈力勢能給飛輪電池補充動能的裝置及使用方法。

本發明主要技術思路：

1、旅行者在無電源的野外宿營時，可以利用彈力繩的彈力給飛輪電池補充動能，使飛輪電池在宿營時和次日旅途中可供電使用。

2、飛輪電池必須是在真空盒內運作，可以用磁動的方法驅動真空盒內的飛輪。

3、當裝置停止給飛輪電池補充能量后，裝置中的具有磁性的驅動部件須自動與飛輪分離，以避免飛輪不必要的能量消耗。

本發明的具體技術方案：包括飛輪電池及其真空盒和真空盒內的飛輪及發電機，其特征在于，還包括：

彈力驅動機構：其包括第一定位樁、第二定位樁、彈力繩組件、索引繩、限位組件、壓輪、帶輪、增速器、第一摩擦輪、第二摩擦輪；索引繩的一端與彈力繩組件的第一端連接，另一端與限位組件連接；彈力繩組件的第二端與固定于地面的第二定位樁連接；第一定位樁相距第二定位樁一定間距固定于地面，并與所述真空盒連接；帶輪設置在真空盒的下方，所述真空盒通過側板連接于帶輪和壓輪；索引繩設置在帶輪的槽和壓輪之間的間隙中；帶輪、增速器、第一摩擦輪和第二摩擦輪依次連接；第二摩擦輪設置在真空盒外的滑落桿上部；第二摩擦輪沿圓周設有多塊磁鐵；帶輪與增速器的輸入軸之間設置棘輪組件；彈力驅動機構的作用在于利用彈力勢能驅動飛輪轉動；

所述真空盒內增設一磁動輪，飛輪的一端與發電機連接，飛輪的另一端與一磁動輪連接，磁動輪沿圓周設有多塊磁鐵；磁動輪上的磁鐵與第二摩擦輪上的磁鐵數量相等，且一一對應，并通過磁場耦合；磁動輪與第二摩擦輪同軸心；

自動分離機構：其包括引導螺栓、第一復位彈簧、楔塊推桿機構、滑落桿；滑落桿上部與真空盒連接；引導螺栓設置在滑落桿上部；第一復位彈簧設置在引導螺栓內部，引導螺栓外設置第二摩擦輪；自動分離機構的作用在于：當第二摩擦輪驅動磁動輪轉動的工作結束后，能自動遠離磁動輪；

使用方法：

在地面上打入第一定位樁和第二定位樁，第一定位樁相距第二定位樁一定間距；然后把彈力驅動裝置安放在地面，第一定位樁與飛輪電池的真空盒連接；第二定位樁與彈力繩組件的第二端連接；將第二摩擦輪安裝在導引螺栓的光軸上；此時，彈力繩處于最小張緊狀態；然后拉動牽引繩，牽引彈力繩組件的第一端克服彈力繩的彈力逐漸接近帶輪，彈力繩被拉長，最后，彈力繩組件上的彈力繩處于最大張緊狀態；

然后放開牽引繩，彈力繩組件開始靠彈力繩的彈力收縮；彈力繩組件在收縮過程中，通過牽引繩帶動帶輪轉動，增速器將帶輪的轉速提高，增速器的輸出端帶動第一摩擦輪轉動，第一摩擦輪帶動第二摩擦輪；第二摩擦輪上的磁鐵與真空盒內的磁動輪上的磁鐵通過磁場耦合，使第二摩擦輪帶動真空盒內磁動輪和飛輪轉動，飛輪在轉動中儲存動能；

當彈力繩的收縮彈力逐漸減小，彈力繩逐漸縮短，最后，牽引繩上的限位組件的撞塊與自動分離機構的推桿接觸，限位彈簧產生的彈力通過撞塊推動推桿，與推桿連接的楔塊楔入導引螺栓的斜面，使導引螺栓朝磁動輪方向軸向移動；于是，導引螺栓的螺紋與轉動中的第二摩擦輪的螺孔嚙合；第二摩擦輪繞導引螺栓的螺紋旋轉，最后第二摩擦輪旋轉出導引螺栓的螺紋外，從滑落桿滑落至地面上；磁動輪與第二摩擦輪的磁場耦合作用消失；飛輪在真空盒內依靠儲存的動能繼續轉動；