[發明專利]一種無污染低衰減的彈力電池

有效

• 申請號: 201810603407.1
• 申請日: 2018-06-12
• 公開（公告）號: CN108678912B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 屈銀虎;梅超;劉曉妮
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;F03G1/00;F03G5/06;H02K55/00;H02K7/18;F16C32/04;F16C32/06
• 代理公司: 61214 西安弘理專利事務所
• 代理人: 王奇

1.一種無污染低衰減的彈力電池，其特征在于：包括鋼制的真空容器（1），在真空容器（1）的內腔中，豎直設置有轉軸（2），轉軸（2）上端同軸安裝有手動充電把手（13），轉軸（2）上端外圓周套裝在軸承二（12）中，轉軸（2）下端外圓周套裝在軸承一（8）中；轉軸（2）上半部分同軸安裝有超導電動機（4），超導電動機（4）通過電力電子變換電路（3）對外連接；轉軸（2）下半部分套裝有彈簧組（6），彈簧組（6）統一設置在裝載輔助彈簧組運動組件（5）中，彈簧組（6）的一端固定在轉軸（2）上，彈簧組（6）的另一端固定于真空容器（1）底部；轉軸（2）上另外還通過離合器（11）連接有剎車機構（10）；

所述的轉軸（2）上設置有壓力傳感器（7）；

所述的轉軸（2）上設置有位移傳感器（9）；

所述的壓力傳感器（7）和位移傳感器（9）、剎車機構（10）均與控制器連接；

所述的軸承一（8）和軸承二（12）選用磁懸浮軸承或氣懸浮軸承；

所述的彈簧組（6）采用扭簧組或發條彈簧組；

所述的電力電子變換電路（3）的結構是，包括充電部分和放電部分，充電部分包括依次連接的PWM整流器一（14）和PWM逆變器（15），PWM整流器一（14）輸入端與外部電源連接，PWM逆變器（15）輸出端與超導電動機（4）連接；放電部分包括依次連接的PWM整流器二（16）和直流變換電路（17），PWM整流器二（16）的輸入端與超導電動機（4）連接，直流變換電路（17）輸出端與外界電路連接。

2.一種彈力儲能方法，利用權利要求1所述的無污染低衰減的彈力電池，其特征在于，按照以下步驟實施：

步驟1）當需要存儲能量時，從外界輸入初始電能，通過電力電子變換電路（3）給超導電動機（4）供電，帶動超導電動機（4）轉動，然后超導電動機（4）及轉軸（2）輸出動能，帶動彈簧組（6）運動，通過壓力傳感器（7）和位移傳感器（9）實時檢測，當彈簧組（6）運動到所需壓力值對應的位置狀態時，控制器給剎車機構（10）啟動信號，剎車機構（10）開始工作，通過離合器（11）定住轉軸（2），超導電動機（4）停止運動，然后切斷外部初始能量輸入，彈簧組（6）就獲得了一定勢能的存儲；

步驟2）當需要向外部輸出能量時，控制器給剎車機構（10）停止信號，剎車機構（10）停止工作，離合器（11）松開轉軸（2），此時彈簧組（6）開始工作，釋放先前存儲的彈性勢能，將獲得的彈性勢能轉換為動能，通過超導電動機（4）和電力電子變換電路（3）向外輸出電能；

步驟3）如果沒有外界電力進行充電時，用手搖動手動充電把手（13）產生動能，使得超導電動機（4）運轉并拉緊彈簧組（6）產生勢能，當需要向外部輸出能量時，參照上述的步驟2）轉變為電能。