[發明專利]具有飛輪儲能系統的微型移動設備及其使用方法

在審

• 申請號: 201910736385.0
• 申請日: 2019-08-09
• 公開（公告）號: CN110417180A
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 李文華;趙鐵強;匡祺驥;趙士銘;岳英杰
• 申請（專利權）人: 大連亨利科技有限公司;大連亨利測控儀表工程有限公司
• 主分類號: H02K7/02
• 分類號: H02K7/02;H02J7/14
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 王志強;李洪福

本發明提供一種具有飛輪儲能系統的微型移動設備及其使用方法，包括：運動發電裝置、可儲存能量的飛輪儲能裝置和電池，運動發電裝置通過第一電子電力元件連接有飛輪儲能裝置的電能輸入端，使運動發電裝置發出的電能傳輸至飛輪儲能裝置蓄能，飛輪儲能裝置包括飛輪、真空室和電機，飛輪和電機于所述真空室內同軸設置，且電機用于驅動所述飛輪旋轉蓄能，或在飛輪的慣性旋轉驅動下帶動所述電機發電；飛輪儲能裝置的電能輸出端通過第二電子電力元件。本發明所述的具有飛輪儲能系統的微型移動設備及其使用方法，利用飛輪儲能裝置把微弱、間斷的能量收集了起來，在電池電量低時為電池充電，延長了手機等設備的可使用時間，增強其續航性。

技術領域

本發明涉及微型移動設備充電領域，具體而言，尤其涉及一種具有飛輪儲能系統的微型移動設備及其使用方法。

背景技術

隨著信息技術和微電子技術的發展，電子智能設備如手機、平板電腦、筆記本電腦已經融入了我們的生活，但這些設備的續航能力始終有限，經常出現電量不夠用的情況，在外出不能得到市電的情況下，為了確保設備電量的充足，人們出門經常要攜帶充滿電量的移動電源，很不方便，而人們在出行、運動時，時刻都在輸出機械能，這些能量都沒有被利用起來。

發明內容

根據上述提出電子智能設備如手機、平板電腦、筆記本電腦續航能力有限，經常出現電量不夠用的情況，在外出不能得到市電的情況下，為了確保設備電量的充足，人們出門經常要攜帶充滿電量的移動電源，很不方便的技術問題，而提供一種具有飛輪儲能系統的微型移動設備及其使用方法。本發明主要利用運動發電裝置和飛輪儲能裝置，收集并儲存手機等經常移動的微型移動設備運動產生的能量，并在電池電量低時為電池充電，延長了手機等設備的可使用時間，增強其續航性。

本發明采用的技術手段如下：

一種具有飛輪儲能系統的微型移動設備，包括：運動發電裝置、飛輪儲能裝置和電池，所述運動發電裝置通過第一電子電力元件連接有飛輪儲能裝置的電能輸入端，使所述運動發電裝置發出的電能傳輸至所述飛輪儲能裝置蓄能；所述飛輪儲能裝置包括飛輪、真空室和電機，所述飛輪和電機于所述真空室內同軸設置，且所述電機用于驅動所述飛輪旋轉蓄能，或在飛輪的慣性旋轉驅動下帶動所述電機發電；所述飛輪儲能裝置的電能輸出端通過第二電子電力元件連接有電池。

當電池內的電量低至指定值，所述飛輪儲能裝置內的飛輪的慣性旋轉驅動下帶動所述電機發電，且將電能傳輸至電池內存儲。

進一步地，所述運動發電裝置為采用切割磁感線而產生電能的裝置，包括中心位置的強磁鐵和設于所述強磁鐵外部的導電線圈，且在運動后，導電線圈切割磁感線產生電流。

進一步地，所述飛輪為高強度復合材料制成的高速飛輪。

進一步地，所述電機為電動/發電互逆式電機。

進一步地，所述真空室內設有旋轉軸，所述旋轉軸的前后兩端分別設有第一軸承和第二軸承，所述飛輪和電機設于所述旋轉軸上；所述第一軸承和第二軸承為磁懸浮軸承。

進一步地，所述飛輪儲能裝置還設有監測飛輪轉速的監測裝置。

進一步地，所述第一電子電力元件和第二電子電力元件為具有變流功能的電力變換器。

本發明還公開了一種上述具有飛輪儲能系統的微型移動設備的使用方法，包括以下步驟：當微型移動設備移動時，運動發電裝置隨其運動發電，通過第一電子電力元件變流后供給處于充電模式的飛輪儲能裝置，此時飛輪電機以電動機方式運行，帶動飛輪加速旋轉，把獲得的電能轉化為飛輪的動能；在電池管理系統檢測到電池的電量低于一定值時，發出信號，使飛輪儲能裝置工作于放電模式，此時飛輪電機以發電機方式運行，旋轉的飛輪帶動發電機轉子發電，經過第二電子電力元件變流為電池充電所需的電流后，為電池充電。

進一步地，所述電池管理系統的充電管理模塊根據電池的特性控制充電電流，對電池進行安全充電。