CN105359391A - 利用人力补充飞轮电池能量的装置 - Google Patents
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Abstract
一种利用人力补充飞轮电池能量的装置,飞轮电池(1)的飞轮(11)上设置多块磁铁(12);在飞轮电池外设置一人力驱动装置(2);人力驱动装置包括含有多块磁铁(21)的驱动套(22)、变速器(23)和主动轮(24),驱动套上的磁铁与飞轮上的磁铁数量相等,且一一对应。用手转动主动轮和变速器,利用变速器提高转速带动人力驱动装置转动,人力驱动装置中的磁铁与飞轮上的磁铁通过磁场的耦合作用,带动飞轮转动,使飞轮储存能量;当飞轮达到一定的转速,撤走驱动装置,飞轮依靠储存的动能继续转动;当外界需要电能时,飞轮的动能通过发电机(14)转化为电能,输出给外部负载。该装置可以在无电源场合用人力给飞轮电池输入动能。
Description
利用人力补充飞轮电池能量的装置 技术领域
本发明是关于飞轮电池 (或称飞轮储能装置) 领域, 特别是涉及一种飞轮电池补充能量 的装置。
背景技术
在众多储能装置中, 飞轮电池突破了化学电池的局限, 用物理方法实现储能。 当飞轮以 一定角速度旋转时, 就具有一定的动能, 飞轮电池以其动能转换成电能。 飞轮电池与化学电 池相比, 以其高效率, 充电时间短、 相对尺寸小、 清洁无污染等突出优势有望成为最具前景 的储能电池。
飞轮电池的工作原理: 飞轮电池中有一个电机(电动 /发电一体机) , 充电时, 该电机以 电动机形式运转,将外界输入的电能通过电动机转化为飞轮的动能储存起来,即飞轮电池"充 电"; 当外界需要电能时, 该电机以发电机形式转动, 通过发电机将飞轮的动能转化为电能, 输出给外部负载, 即飞轮电池 "放电"。 为了减少风阻损耗, 摩擦等能量损失, 飞轮电池设 置在真空盒内, 并使用磁悬浮轴承支撑转动部件。
飞轮电池的储能密度大、 相对尺寸小的特点, 尤其适合携带于野外无电源场合, 可以给 手提电脑、 收音机, 较大功率的灯光支持电力。 但由于飞轮电池设置在真空盒内, 目前只能 用通电的方式驱动真空盒内的电机带动飞轮转动, 使飞轮储存动能, 而在野外却没有可以给 飞轮电池充电的电源。
发明内容
本发明的目的是提供一种在野外, 或者在无电源的场合, 用人力给飞轮电池补充动能的 装置及方法。
本发明主要技术思路: 由于飞轮电池是在真空盒内运作的, 所以驱动飞轮转动的转动轴 不能伸出真空盒外与外界的驱动装置连接, 否则很难保证飞轮电池在真空环境下运行。 由此 推出如下技术思路: 在飞轮电池的真空盒内的飞轮上设置多块磁铁, 相对应在真空盒外设置 一个含有多块磁铁的人力驱动装置, 转动该人力驱动装置, 依靠磁铁间的磁力耦合, 使真空 盒内的飞轮转动, 以此在飞轮中储存动能。
本发明的具体技术方案: 包括飞轮电池的真空盒以及真空盒内的飞轮和发电机, 其特征 是, 在所述飞轮上设置多块磁铁; 在所述真空盒外设置一人力驱动装置, 该人力驱动装置包 括含有多块磁铁的驱动套、 变速器、 主动轮, 所述驱动套、 变速器、 主动轮顺序连接; 驱动 套设置在所述真空盒的外围, 且与飞轮同轴心; 驱动套中的磁铁与所述飞轮上的磁铁数量相
等, 且一一对应; 所述主动轮上设置一手柄;
上述装置使用方法: 手握手柄转动主动轮, 主动轮驱动变速器, 利用变速器提高转速带 动驱动套转动, 驱动套中的磁铁与飞轮上的磁铁通过磁场的耦合作用, 带动飞轮转动, 使飞 轮储存能量; 当飞轮达到一定的转速, 撤走驱动装置, 飞轮依靠储存的动能继续转动; 当外 界需要电能时, 飞轮的动能通过发电机转化为电能, 输出给外部负载。
本发明的有益之处是:
1、 在无电源场合, 可以用人力给飞轮电池输入动能。 而现有的飞轮电池只能通过充电 方式给飞轮电池输入能量。
2、 给飞轮电池输入动能过程中, 飞轮电池可以同时向外部负载输出电能。
附图说明
图 1是本发明的立体示意图。
图 2是图 1的局部剖视图
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明:
参见图 2, 飞轮电池 1的飞轮 11上设置多块磁铁 12; 在真空盒 13外设置一人力驱动装 置 2, 该人力驱动装置 2包括含有多块磁铁 21的驱动套 22、 变速器 23、 主动轮 24, 所述驱 动套 22、 变速器 23、 主动轮 24顺序连接; 驱动套 22设置在真空盒 13的外围, 且与飞轮 11 同轴心, 驱动套 22中的磁铁 21与所述飞轮上的磁铁 12数量相等, 且一一对应; 其中主动轮 24上设置一手柄 25。
上述装置使用方法: 手握手柄 25转动主动轮 24, 主动轮驱动变速器 23, 利用变速器 23 提高转速带动驱动套 22转动, 驱动套中的磁铁 21与飞轮上的磁铁 12通过磁场的耦合作用, 带动飞轮 11转动, 使飞轮 11储存能量; 当飞轮 11达到一定的转速, 卸下连接螺钉 3, 撤走 驱动装置 2。 驱动装置 2和飞轮电池 1分别由支撑架 26和支撑架 15支承。 这样, 驱动套 22 中的磁铁 21就不会影响飞轮的转动。飞轮 11依靠储存的动能继续转动; 当外界需要电能时, 飞轮 11的动能通过发电机 14转化为电能, 输出给外部负载。
Claims (1)
- 权 利 要 求 书1、 一种利用人力补充飞轮电池能量的装置, 其特征在于, 包括飞轮电池 (1)的真空盒 (13) 以及设置于所述真空盒 (13)内的飞轮 (11)和发电机 (14), 在所述飞轮 (11)上设置多块磁铁 (12); 在所述真空盒 (13)外设置一人力驱动装置, 所述人力驱动装置包括相互连接的驱动套 (22)、 主 动轮 (24), 所述主动轮 (24)上设置一手柄 (25); 所述驱动套 (22)设置在所述真空盒 (13)的外围, 且与所述飞轮 (11)同轴心;所述驱动套 (22)上设有与所述飞轮 (11)上的磁铁 (12)数量相等的磁铁 (21), 且一一对应; 所述驱动套 (22)用于通过所述驱动套 (22)上磁铁 (21)与所述飞轮 (11)上的耦 合作用, 带动所述飞轮 (11)的转动。2、 如权利要求 1所述的利用人力补充飞轮电池能量的装置, 其特征在于, 所述人力驱动 装置还包括一变速器 (23), 所述变速器 (23)分别与所述主动轮 (24)、 所述驱动套 (22)连接, 所 述变速器 (23)用于提高转速, 并带动所述驱动套 (22)转动。3、 如权利要求 1所述的利用人力补充飞轮电池能量的装置, 其特征在于, 所述人力驱动 该装置还包括一支撑架 (26), 所述支撑架 (26)用于支撑所述人力驱动该装置。4、 如权利要求 3所述的利用人力补充飞轮电池能量的装置, 其特征在于, 所述真空盒的 底部还设有一与所述支撑架 (26)匹配的支撑架 (15), 所述支撑架 (15)用于支撑所述真空盒。5、 如权利要求 3或 4所述的利用人力补充飞轮电池能量的装置, 其特征在于, 所述支撑 架 (26)与所述支撑架 (15) 的底部设有一连接孔, 所述连接孔内设有可拆卸的连接螺钉 (3 ), 所述连接螺钉 (3 ) 用于当人力驱动该装置补充飞轮电池 (1 ) 能量时, 将所述真空盒 (13 ) 与所述人力驱动装置整合为一体, 当所述真空盒 (13 ) 内的所述飞轮 (11 ) 的转速达到预定 的速度, 将所述真空盒 (11 ) 与所述人力驱动装置分离, 避免所述人力驱动装置的所述驱动 套 (22) 上的磁铁 (21 ) 影响飞轮的转动。
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