[發(fā)明專利]一種雙飛輪結(jié)構(gòu)的飛輪電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810109492.6
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN108365698B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫曉東;金志佳;陳龍;楊澤斌;李可
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學
• 主分類號: H02K7/02
• 分類號: H02K7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種雙飛輪結(jié)構(gòu)的飛輪電池，由外殼體（5）和端蓋（1）圍成一個真空腔室，其特征是：真空腔室的內(nèi)部正中間是轉(zhuǎn)軸（3），轉(zhuǎn)軸（3）的軸向正中間外有間隙地同軸套有軸向繞組結(jié)構(gòu)（7），軸向繞組結(jié)構(gòu)（7）的左右側(cè)各設(shè)置一個同軸固定套在轉(zhuǎn)軸（3）上的飛輪（6），兩個飛輪（6）相對于軸向繞組結(jié)構(gòu)（7）左右對稱布置，在左側(cè)飛輪（6）的左側(cè)、右側(cè)飛輪（6）的右側(cè)各設(shè)置一個同軸固定套在轉(zhuǎn)軸（3）上的無軸承永磁電機（4），兩個無軸承永磁電機（4）相對于軸向繞組結(jié)構(gòu)（7）左右對稱布置；軸向繞組結(jié)構(gòu)（7）徑向最外部是軸向繞組殼體（10），軸向繞組殼體（10）的內(nèi)壁同軸固定卡有一個圓盤鐵芯（11），在圓盤鐵芯（11）的左右兩側(cè)的盤面上沿圓周方向上均勻開12個圓環(huán)槽（14），左右兩側(cè)的圓環(huán)槽（14）左右對稱，每個圓環(huán)槽（14）的正中間形成一個中央圓柱（15），中央圓柱（15）上都繞有軸向繞組線圈（13）；飛輪（6）的一側(cè)輪面設(shè)有外圓環(huán)槽（21）和內(nèi)圓環(huán)槽（22），外圓環(huán)槽（21）和內(nèi)圓環(huán)槽（22）中各嵌入一個尺寸相配的環(huán)形永磁體，兩個環(huán)形永磁體均面對著軸向繞組結(jié)構(gòu)（7）；軸向繞組線圈（13）通入三相交流電，產(chǎn)生的磁場極性與環(huán)形永磁體產(chǎn)生的磁場極性相同或相反；具有充電、待機、放電三種工作模式，在充電模式中，兩臺無軸承永磁電機（4）分別為轉(zhuǎn)軸（3）提供轉(zhuǎn)矩以及X、Y方向的徑向力，限制轉(zhuǎn)軸（3）的X、Y軸方向移動自由度以及繞X、Y軸轉(zhuǎn)動自由度，使轉(zhuǎn)軸（3）帶動飛輪（6）轉(zhuǎn)動；在放電模式中，兩臺永磁同步電機（4）作發(fā)電機，將飛輪（6）的機械儲能轉(zhuǎn)化為電能，在待機模式中，兩臺無軸承永磁同步電機（4）僅提供X、Y的徑向力。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙飛輪結(jié)構(gòu)的飛輪電池，其特征是：軸向繞組結(jié)構(gòu)（7）的外壁與外殼體（5）內(nèi)側(cè)壁徑向固定連接，兩個飛輪（6）的外徑大于軸向繞組結(jié)構(gòu)（7）的外徑，兩個無軸承永磁電機（4）的外壁與外殼體（5）內(nèi)側(cè)壁徑向固定連接，兩個無軸承永磁電機（4）的外徑小于軸向繞組結(jié)構(gòu)（7）的外徑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙飛輪結(jié)構(gòu)的飛輪電池，其特征是：外圓環(huán)槽（21）和內(nèi)圓環(huán)槽（22）的徑向環(huán)寬相等；軸向槽深相等，兩個環(huán)形永磁體的徑向環(huán)寬相等、軸向厚度等于外圓環(huán)槽（21）和內(nèi)圓環(huán)槽（22）的軸向槽深。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙飛輪結(jié)構(gòu)的飛輪電池，其特征是：12個圓環(huán)槽（14）的中心在半徑為2/3R的一個同心圓上，R為圓盤鐵芯（11）的半徑，圓環(huán)槽（14）的軸向槽深為圓盤鐵芯（11）的軸向厚度的2/5。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙飛輪結(jié)構(gòu)的飛輪電池，其特征是：12個圓環(huán)槽（14）具有一個直徑是D1的公共內(nèi)切圓和一個直徑是D2的公共外切圓，內(nèi)圓環(huán)槽（22）的內(nèi)徑是D1，外圓環(huán)槽（21）的外徑是D2。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙飛輪結(jié)構(gòu)的飛輪電池，其特征是：圓盤鐵芯（11）的中心內(nèi)孔處嵌有位置傳感器（12）。