[發(fā)明專利]儲(chǔ)能裝置及包括其的車輛

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310344240.2
• 申請(qǐng)日: 2023-03-31
• 公開（公告）號(hào): CN116191758A
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 納霄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蔚來汽車科技（安徽）有限公司
• 主分類號(hào): H02K7/02
• 分類號(hào): H02K7/02;B60L7/10;B60L50/30;H02K5/04
• 代理公司: 北京瀚仁知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11482
• 代理人: 白改芳

本發(fā)明儲(chǔ)能設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種儲(chǔ)能裝置及包括其的車輛，旨在解決現(xiàn)有的飛輪儲(chǔ)能裝置的儲(chǔ)能容量較小的問題。為此目的，本發(fā)明的儲(chǔ)能裝置包括：殼體；磁性組件，其包括至少兩個(gè)極性相斥的磁性部件，相鄰的所述磁性部件之間預(yù)留有間隙；活動(dòng)部件，其設(shè)置于所述殼體，以便：通過活動(dòng)部件調(diào)節(jié)所述間隙，從而改變所述磁性組件的磁力勢(shì)能；飛輪組，其與所述活動(dòng)部件相連接。采用上述技術(shù)方案的情況下，飛輪組將待儲(chǔ)存的能量轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)動(dòng)勢(shì)能，并通過滑塊組調(diào)節(jié)兩個(gè)磁性部件之間的間隙，以將待儲(chǔ)存的能量轉(zhuǎn)化為磁性勢(shì)能，擴(kuò)大儲(chǔ)能裝置的儲(chǔ)能容量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及儲(chǔ)能設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種儲(chǔ)能裝置及包括其的車輛。

背景技術(shù)

對(duì)于城市工況頻繁啟停產(chǎn)生的制動(dòng)能，對(duì)其進(jìn)行有效的回收有一定的必要性尤其是對(duì)于電動(dòng)汽車而言，本身就由于動(dòng)力電池作為動(dòng)力源而導(dǎo)致其較之于燃?xì)廛嚧嬖诶m(xù)航里程不夠長(zhǎng)的問題，因此，對(duì)這部分能量的回收便更有必要。

目前，電動(dòng)汽車通常采用飛輪儲(chǔ)能裝置，以單一的飛輪儲(chǔ)能技術(shù)將剎車動(dòng)能轉(zhuǎn)換成飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，雖然單一的飛輪儲(chǔ)能裝置的能量轉(zhuǎn)換速度和轉(zhuǎn)換效率均較高，但是由于受到最高轉(zhuǎn)動(dòng)速率的限制，以及避免對(duì)車輛造成較大的負(fù)擔(dān)，飛輪儲(chǔ)能裝置的儲(chǔ)能容量普遍較小，無法對(duì)回收產(chǎn)生的能量進(jìn)行充分地回收并存儲(chǔ)。換言之，目前的飛輪儲(chǔ)能裝置無法在保證儲(chǔ)能效率和速度的前提下，擴(kuò)大能量的儲(chǔ)存量。

與前述的市工況頻繁啟停產(chǎn)生的制動(dòng)能相對(duì)應(yīng)，因?yàn)殡妱?dòng)汽車在剎停過程中產(chǎn)生的大量剎車能只需要短時(shí)間儲(chǔ)存在儲(chǔ)能裝置中，且同時(shí)還期望在儲(chǔ)能過程中能夠具有更小的能量損耗以及更大的儲(chǔ)能容量，于是亟需具有更加“短時(shí)、高效、高容”的優(yōu)點(diǎn)的儲(chǔ)能裝置。

相應(yīng)地，本領(lǐng)域需要一種新的技術(shù)方案來解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在一定程度上解決上述技術(shù)問題，即，至少解決現(xiàn)有的飛輪儲(chǔ)能裝置的儲(chǔ)能容量較小的問題。

在第一方面，本發(fā)明提供一種儲(chǔ)能裝置，所述儲(chǔ)能裝置包括：殼體；磁性組件，其包括至少兩個(gè)極性相斥的磁性部件，相鄰的所述磁性部件之間預(yù)留有間隙；活動(dòng)部件，其設(shè)置于所述殼體，以便：通過活動(dòng)部件調(diào)節(jié)至少兩個(gè)相鄰的所述磁性部件之間的所述間隙，并因此改變所述磁性組件的磁力勢(shì)能；飛輪組，其與所述活動(dòng)部件相連接。

在采用上述技術(shù)方案的情況下，在將本發(fā)明配置于車輛的情形下，便能夠?qū)⒅苿?dòng)能儲(chǔ)存至儲(chǔ)能裝置中。具體而言，能量在傳遞至儲(chǔ)能裝置后，一部分能量?jī)?chǔ)存至活動(dòng)的飛輪組中，轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，另一部分能量?jī)?chǔ)存至磁性組件中，轉(zhuǎn)化為磁性勢(shì)能。其中，相鄰的磁性部件之間的間距越小，其所儲(chǔ)存的磁性勢(shì)能越大。基于此，儲(chǔ)能裝置的儲(chǔ)能容量不僅可以由飛輪組提供，還可以由磁性組件提供，有效擴(kuò)大了儲(chǔ)能裝置的儲(chǔ)能容量。

其中，飛輪組通常通過旋轉(zhuǎn)的方式實(shí)現(xiàn)能量的儲(chǔ)存，將制動(dòng)產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，可以理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)飛輪組的尺寸、材質(zhì)、形狀、轉(zhuǎn)動(dòng)方向以及轉(zhuǎn)動(dòng)軸線等進(jìn)行靈活設(shè)置，具體而言，為了避免儲(chǔ)能的過程對(duì)車輛的轉(zhuǎn)向造成影響，可以將飛輪組的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線設(shè)置為垂直于車輛底盤的方向，以避免角動(dòng)量守恒導(dǎo)致的定軸性影響車輛的轉(zhuǎn)向，還能夠在一定程度上減小能量的損失，提高能量回收效率。

可以理解的是，飛輪組的運(yùn)動(dòng)方式為繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)能量之間的相互轉(zhuǎn)換。但這并不是限制的，飛輪組還可以通過旋轉(zhuǎn)過程中的離心或者近心運(yùn)動(dòng)，以遠(yuǎn)離和靠近軸線的方式，實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換。

而根據(jù)飛輪組的運(yùn)動(dòng)方式的不同，飛輪組的組成結(jié)構(gòu)也可以不同。具體而言，在飛輪組僅繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，飛輪組可以為一個(gè)飛輪，其形狀取決于內(nèi)層殼體和外層殼體限定出來的預(yù)留空間。在飛輪組的運(yùn)動(dòng)方向包括遠(yuǎn)離或者靠近軸線方向的位移時(shí)，飛輪組則至少包括兩個(gè)飛輪，兩個(gè)飛輪在靠近內(nèi)層殼體時(shí)，間距減小，與內(nèi)層殼體接觸的情況下，間距可以為零；兩個(gè)飛輪在靠近外層殼體時(shí)，間距增大。

轉(zhuǎn)動(dòng)勢(shì)能的大小取決于儲(chǔ)能裝置的飛輪組的質(zhì)量、旋轉(zhuǎn)速度以及旋轉(zhuǎn)半徑等，但是受限于安裝的環(huán)境以及對(duì)車輛的影響不能無限擴(kuò)大，于是本發(fā)明增加磁性組件以擴(kuò)大儲(chǔ)能容量。