[發明專利]一種基于磁懸浮飛輪的能量收集儲存系統及方法

有效

• 申請號: 201410100715.4
• 申請日: 2014-03-18
• 公開（公告）號: CN103872839A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 曹家駿;張樂楠;王志良;裴景玉
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H02K7/02
• 分類號: H02K7/02
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

1.一種基于磁懸浮飛輪的能量收集儲存系統，其特征在于，包括基座，所述基座上固定有繼電器、光電門電路輸入端控制系統以及圓柱形殼體，所述圓柱形殼體外部對稱固定六個T形電磁鐵，所述圓柱形殼體內的上部和下部分別設置有永磁磁懸浮陣列，每五個陣列點構成一個所述永磁磁懸浮陣列，每五個圓形永磁鐵構成一個所述陣列點，所述圓柱形殼體的中央位置設置有沿軸向的轉動軸，所述圓柱形殼體內的中部懸浮有磁阻電機轉子兼飛輪，所述永磁磁懸浮陣列為所述磁阻電機轉子兼飛輪提供懸浮力，所述磁阻電機轉子兼飛輪連接于所述轉動軸上，所述磁阻電機轉子兼飛輪由四個20*15*10mm的碳鋼塊嵌入40*60mm的鋁合金圓柱體內構成，所述碳鋼塊相間90度均勻分布；所述六個T形電磁鐵和所述磁阻電機轉子兼飛輪共同構成磁阻電機，每兩個對稱的所述T形電磁鐵構成一組，分別產生N極和S極，所述磁阻電機采用差動驅動法，由兩個對射式所述光電門通過兩個所述電磁繼電器控制三組電磁鐵的通電和斷電。

2.如權利要求1所述的一種基于磁懸浮飛輪的能量收集儲存系統，其特征在于，所述基座上還設置底盤和鍵，所述鍵鑲嵌于所述底盤的側面。

3.如權利要求1所述的一種基于磁懸浮飛輪的能量收集儲存系統，其特征在于，所述六個T形電磁鐵圍繞轉動軸成圓形陣列排布，排布間隔為60度。

4.如權利要求1所述的一種基于磁懸浮飛輪的能量收集儲存系統，其特征在于，所述磁阻電機轉子兼飛輪以每步15度地步進轉動。

5.如權利要求1所述的一種基于磁懸浮飛輪的能量收集儲存系統，其特征在于，所述永磁磁懸浮陣列采用立式永磁磁懸浮方式，且在軸向上加載外力進行平衡。

6.如權利要求1所述的一種基于磁懸浮飛輪的能量收集儲存系統，其特征在于，所述永磁鐵為圓形釹鐵硼永磁鐵，所述陣列點間距為35mm。

7.如前述任一項權利要求所述的一種基于磁懸浮飛輪的能量收集儲存系統，其特征在于，所述T形電磁鐵由鐵芯和纏繞鐵芯的線圈組成，線圈線徑為0.51mm，鐵芯由8*25mm的多個矽鋼片貼合而成，構成鐵芯。

8.一種利用如權利要求1所述的能量收集儲存系統的能量收集儲存方法，包括如下步驟：

（1）將發電裝置的電力輸出端與本發明的電力輸入端相連接；

（2）在需要能量輸出的前提下，將本發明能量輸出主軸與發電機系統連接，將能量以電能形式輸出，或連接無級變速系統，輸出機械能；

（3）若不需要能量輸出，使用離合裝置將能量輸出主軸與能量供應系統分離，所述磁阻電機轉子兼飛輪將在系統內保持旋轉狀態，儲存能量。