CN106195117A - 惯性飞轮传动组件及具有惯性飞轮传动组件的系统 - Google Patents

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CN106195117A CN201610722586.1A CN201610722586A CN106195117A CN 106195117 A CN106195117 A CN 106195117A CN 201610722586 A CN201610722586 A CN 201610722586A CN 106195117 A CN106195117 A CN 106195117A
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Abstract

一种惯性飞轮传动组件,包括:第一惯性飞轮、至少一第一传动件以及至少一第二传动件。第一惯性飞轮包括第一飞轮本体、至少一第一传动部以及第一轴心。至少一第一传动部设置第一飞轮本体,第一轴心穿设第一飞轮本体。至少一第一传动部得以带动第一飞轮本体得以以轴心为转轴转动。至少一第一传动件与第一惯性飞轮的至少一传动部连动。至少一第二传动件与第一惯性飞轮的轴心连动。

Description

惯性飞轮传动组件及具有惯性飞轮传动组件的系统
技术领域
本发明是有关于一种传动组件及系统,尤指一种具有惯性飞轮的传动组件及系统,可通过惯性飞轮提高整体能量应用的效率。
背景技术
现有的水力、火力、风力发电装置的作业方式为:通过持续性的供应动力以产生机械能,尔后再将机械能转成电力的方式。申请人有感目前最习用的动力系统的传动组件,多于动力传输过程中会有大量的能量耗损的情况,较不符合现今节能的观点,实在太不经济、不符合现在节约能源的潮流。
发明内容
本发明是欲提供一种可搭配既有的动力系统、发电系统的甚而可以加以取代的惯性飞轮传动组件。举例而言,本发明的惯性飞轮传动组件可应用在既有的发电设备,例如将惯性飞轮传动组件搭配现有的风力发电机、水力发电机、太阳能发电板或回收废物料的再生能源发电装置等常见的驱动装置。
本发明是将惯性飞轮传动组件与驱动装置搭配的方式,在惯性飞轮传动组件达到一定的转速(可产生一定的惯性力矩及质动量)后,降低驱动装置的输出量的方式,改善现有技术的高机械能输出需求造成能量浪费的缺点。
有鉴于此,本发明提供一种惯性飞轮传动组件,包括:第一惯性飞轮、至少一第一传动件以及至少一第二传动件。第一惯性飞轮包括第一飞轮本体、至少一第一传动部以及第一轴心。至少一第一传动部设置第一飞轮本体,第一轴心穿设第一飞轮本体。至少一第一传动部得以带动第一飞轮本体得以以轴心为转轴转动。至少一第一传动件与第一惯性飞轮的至少一传动部连动。至少一第二传动件与第一惯性飞轮的轴心连动。
在一实施例中,至少一第一传动部为多个第一传动部,至少一第一传动件为多个第一传动件,且各第一传动件各自对应一个第一传动部设置。
在一实施例中,飞轮本体具有第一凸面与第二凸面,第一凸面的切面与第二凸面的切面具有一夹角。
在一实施例中,飞轮本体可为一旋转体,且飞轮本体具有一边缘部以及一中心部,边缘部环绕中心部设置,其中边缘部的厚度大于中心部的厚度。
在一实施例中,边缘部与中心部通过至少一连接件相连。
在一实施例中,边缘部是由多个边缘件所构成。中心部是由至少一中心件所构成,其中所述边缘件与中心件通过至少一连接件相连。
在一实施例中,还更包含至少一第二惯性飞轮。第二惯性飞轮包括一第二飞轮本体、一第二传动部以及一第二轴心,第二传动部设置第二飞轮本体,第二轴心穿设第二飞轮本体,第二传动部得以带动第二飞轮本体得以以第二轴心为转轴转动。
本发明还提供一种具有惯性飞轮传动组件的系统,包括:至少一驱动装置、如前所述的任一惯性飞轮传动组件、惯性飞轮监控单元以及至少一输出装置。至少一驱动装置包括一动力调控单元,用以调控驱动装置的输出。惯性飞轮传动组件与至少一驱动装置相连。至少一惯性飞轮监控单元用以侦测惯性飞轮传动组件中的至少一惯性飞轮的转速。至少一输出装置与惯性飞轮传动组件相连。动力调控单元调控驱动装置提供一初始输出给惯性飞轮传动组件,待惯性飞轮传动组件的惯性飞轮达到一额定转速,惯性飞轮监控单元传送一调整信号给动力调控单元,据此动力调控单元调整驱动装置的输出量。
在一实施例中,中心部是由多个中心件所构成,其中边缘件与中心件通过至少一连接件相连。
在一实施例中,第一惯性飞轮跟第二惯性飞轮是同轴或不同轴设置。
在一实施例中,飞轮本体为一一体成形的金属构件或是由多个片材组合而成。
在一实施例中,飞轮本体具有第一平面以及第二平面,且第一平面与第二平面平行设置。
附图说明
图1为本发明第一实施例的惯性飞轮传动组件的第一惯性飞轮的立体图。
图2为图1的惯性飞轮的剖面示意图。
图3为本发明第二实施例的惯性飞轮传动组件的第一惯性飞轮的立体示意图。
图4为本发明第三实施例的惯性飞轮传动组件的第一惯性飞轮的立体示意图。
图5为本发明的惯性飞轮传动组件的系统的示意图。
第6图为本发明又一实施例的惯性飞轮传动组件的系统的示意图。
图7为本发明再一实施例的惯性飞轮传动组件的系统的示意图。
图8为本发明再一实施例的惯性飞轮传动组件的系统的示意图。
【主要组件符号说明】
11 第一惯性飞轮
111 第一飞轮本体
111a 第一凸面
111b 第二凸面
112 第一传动部
113 第一轴心
11a 第一惯性飞轮
111 第一飞轮本体
1111 边缘部
1112 中心部
12 第一传动件
13 第二传动件
21 第二惯性飞轮
3、3a、3b惯性飞轮传动组件系统
30 惯性飞轮监控单元
31 驱动装置
35、36 第三传动件
37、38 输出装置
42 第一惯性飞轮
422 传动部
423 第二传动件
43 第二惯性飞轮
44 输出装置
θ 夹角。
具体实施方式
在本说明书及前述的权利要求中,「连接」一词是包含任何直接及间接的连接手段,此外连接方式非本发明的技术要点,故不特别详述之。为了便于理解,本发明的相同、相似组件或装置皆使用同样的组件符号。此外,为了维持图面的简洁,图面已省略部份现有技术的构件,例如轴承都不特别绘制在图面,但应不影响到本领域的通常知识者对于本发明的核心概念理解。
本实施例揭示一种惯性飞轮传动组件,此惯性飞轮传动组件可搭配既有的动力装置、发电装置使用,通过惯性飞轮传动组件启动后可维持一固定惯性的特性,以及获得一稳定的质动量,可大幅的减少整体动力的供给。本实施例的惯性飞轮传动组件包含至少一惯性飞轮及至少一传动件。其惯性飞轮及传动件的数量可依据需求而有所调整。以下将依序介绍可能的实施态样。
首先,先针对惯性飞轮传动组件的惯性飞轮进行介绍,请先一并参考图1及图2,图1为本发明第一实施例的惯性飞轮传动组件的第一惯性飞轮的立体图。图2为图1的惯性飞轮的剖面示意图。
本实施例的第一惯性飞轮11包括一第一飞轮本体111、至少一第一传动部112以及一第一轴心113。第一轴心113穿设飞轮本体111,飞轮本体111得以以第一轴心113转动。
本实施例的飞轮本体11为一橄榄状圆弧体或双锥状体,飞轮本体11为一体成形的金属构件(铸造)、由多个片材组合或是以填充材填充在可密封的中空轮体模型之中而成,填充材例如可为矿砂、砂石、混凝土或液体。本实施例以一体成形为例。飞轮本体111具有第一凸面111a与第二凸面111b,第一凸面111a的切面与第二凸面111b的切面具有一夹角θ。
本实施例以一个第一传动部112为例,第一传动部112设置第一飞轮本体111,本实施例以第一传动部112设置在飞轮本体111的中心,且为直径最大处,但设定的位置不应以本实施例的图面为限制。第一传动部112可以为一皮带轮、链轮或是齿轮,本实施例以皮带轮为例,但不以为限。第一传动部112可与飞轮本体111整合成单一构件,例如直接在第一飞轮本体111设计皮带轮的沟槽(可参考图2),或者可分开制作后再组合。若此第一惯性飞轮11欲搭配一个传动件时,传动件通过带动第一传动部112而使得第一飞轮本体111得以以第一轴心113为转轴转动,接着第一轴心113可将机械能传出。
补充说明的是,在本发明的概念之下,亦可有一实施态样的第一凸面与第二凸面可形成连续的圆弧曲面,亦即惯性飞轮可呈现类似椭圆形或圆形球体的外观。相似的,第一传动部可设置在惯性飞轮本体的任一位置,亦可达到与本案相似的功效。
接着,请参考图3,图3为本发明第二实施例的惯性飞轮传动组件的第一惯性飞轮的立体示意图。
与前述实施例不同处在于,本实施例的第一惯性飞轮11a的第一飞轮本体为多个片材组合而成。组成第一飞轮本体的片材可分别制作,便于规格化生产、利于运输。
除了如图面所示的组合方式以外,本实施例亦可将飞轮本体设置成由至少一中心件(构成中心部)以及多个边缘件(构成边缘部)所组成的惯性飞轮。例如,可将中心件设置成一个圆板体(可局部镂空),并在圆板体的周缘上设置多个边缘件,亦可形成与本实施例相似的,中心部较薄边缘部较厚(质量分布在周缘)的设计。
此种设计的优点有:除了依据不同的需求调整边缘件的数量以外,边缘件亦可设计成不同的长度以及形状搭配使用。故此种惯性飞轮的使用者可依据不同情况需求调整惯性飞轮整体的转动惯量,实为方便。
其余的构件以及运作方式与前述实施例相似,故不再赘述。
请接着参考图4,图4为本发明第三实施例的惯性飞轮传动组件的第一惯性飞轮的立体示意图。
本实施例第一惯性飞轮11b的飞轮本体具有一边缘部1111以及一中心部1112,边缘部1111环绕中心部1112设置。在本实施例中边缘部1111及一中心部1112是一体成形(铸造)并整合成单一金属构件,但不以此为限制。与前述实施例相似的,本实施例亦可由多个片材组合或是以填充材填充在可密封的中空轮体模型之中而成,填充材例如可为矿砂、砂石、混凝土或液体。且为了达到较佳的效果,可挑选质量比重较大的金属制作。
此外,飞轮本体的厚度可为由圆心渐次往圆周方向递增(与前述实施例圆心渐次往圆周方向递减相反),形成质量分布在边缘的型态。且,表面可以设计成呈现流线型,以降低风阻提高效率。进一步而言,本实施例的边缘部1111的厚度大于中心部1112的厚度。亦可有一实施例的飞轮本体的中央部为板体、轮辐或者部份/局部镂空的设计,通过此种设计,本发明的惯性飞轮设计的可以得到较大的惯性质量。
此外,本实施例的其它实施态样中,亦可以将飞轮本体的边缘部以及中心部设计成为两个独立构件。使用者可以依据需求组成不同形状、不同大小的飞轮本体。例如可将边缘部以及中心部设计成由多个板体所组成。
通过此种设计,当使用者突然有增大转动惯量的需求时,可将边缘部的部份或是全数换成具有较长直径的边缘件(边缘件的形状、重量可相同或者不同),使用上相较现有技术的飞轮更为弹性以及简便。此外本实施例亦可结合前一实施例,在边缘件的边缘设置多个调整件,更进一步的调整整体的转动惯量。
此外,本实施例的其它实施态样中,亦可以将搭配一个调整件使用。此处的调整件的密度(或比重)与飞轮本体不同,亦即调整件与飞轮本体是不同的材质所制成。调整件得以插设在飞轮本体的一插槽使用。使用者可以依据不同的需求、场景搭配适合的调整件,并通过调整件调整飞轮本体的惯性。例如选用密度或比重较大的调整件可以提高飞轮本体的质惯性。
将飞轮本体设计成可组装的板体的优点至少有:由于中心部与边缘部皆为板体,较容易制作成本较低,也不须通过特殊设备便能够制作。此外,因中心部与边缘部为独立构件,亦可在运送过程拆解收纳体积较小,故便于运送。最后,使用者可依据需求调整转动惯量,因此具有较高的灵活度,更可增加应用面,符合业界的需求,实乃未见于业界的崭新设计。
除了上述的设计以外,本发明亦可有一实施例中,是以填充材填充在可密封的中空轮体模型之中而成。在此种实施态样中,飞轮本体具有第一平面以及第二平面,且第一平面与第二平面平行设置。进一步而言,飞轮本体将会形成类似圆柱状的旋转体。相似的,亦可在飞轮本体上设置传动部,达到与前述惯性飞轮相似的功效,此种设计虽然在精确度以及转换效率不一定会较佳,可因其制作工序较少且技术门坎较低,故应可广泛的应用在资源匮乏或是加工不易的情况中。
接着,图5为本发明的惯性飞轮传动组件的系统的示意图。本实施例为一种具有惯性飞轮传动组件系统3,包括至少一驱动装置31、惯性飞轮传动组件、至少一惯性飞轮监控单元30以及至少一输出装置。本实施例以一个驱动装置31以及两个输出装置37、38为例。
此处的驱动装置31可为马达或者是任一可以提供惯性飞轮传动组件机械能的驱动装置。驱动装置31还可包括一动力调控单元(图未绘出),用以调控驱动装置31的输出。本实施例的驱动装置31以一马达(原动机)为例。
本发明可依据负载所需,而设计适当的驱动装置31,而本系统中的各个惯性飞轮传动组件、驱动装置及输出装置采用相同或者分别采用不同的传动轮径(此处的轮径可依据不同的传动件指称不同的对象,例如若为皮带轮则为皮带轮的轮径),使用者可通过传动轮径的比例来调整各构件的相对转动速度。以传动件为皮带轮为例,可令驱动装置侧的皮带轮的轮径为惯性飞轮侧的皮带轮的轮径的一半,使得两者的转速呈现倍数关系(驱动装置的转动速度快于惯性飞轮的转动速度),但不以此比例关系为限制。
惯性飞轮传动组件可与驱动装置31相连,驱动装置31可带动惯性飞轮传动组件的惯性飞轮转动。本实施例的惯性飞轮传动组件以前述的第一惯性飞轮传动组件为例,其至少包括第一惯性飞轮11、至少一第一传动件12以及至少一第二传动件13。本实施例以一个第一惯性飞轮11搭配两个第二传动件13为例。除了第一惯性飞轮11以外,本实施例的本实施例的惯性飞轮传动组件还包括两个第二惯性飞轮21。但本发明并不限定惯性飞轮的数量。使用者可以依据不同的需求搭配多个传动件以及多个惯性飞轮。
驱动装置31带动第一传动件12,第一传动件12与第一惯性飞轮11的第一传动部112连动。第一传动件12可通过第一传动部112带动第一惯性飞轮11的转动,第一惯性飞轮11接着会通过两个第二传动件13分别带动第二惯性飞轮21。简言之,第一传动件12带动第一惯性飞轮11后,通过第一惯性飞轮带动第二传动件13。
实际运用的时候,可通过驱动装置31带动第一惯性飞轮11的第一传动部112而使得第一飞轮本体11得以以第一轴心113为转轴转动,使第一惯性飞轮11克服初始的静止摩擦力后开始转动。其中,为了灵活的调整驱动装置31的转速,本实施例的马达可以搭配电子式或者机械式的变速器使用。同时,因第二传动件13与第一轴心113连动,第一轴心113将会带动第二传动件13开始运动。
接着,分设在第一惯性飞轮11两侧的第二传动件13将可分别通过第三传动件35、36带动第二惯性飞轮21的轴心转动,进而带动第二惯性飞轮21。据此,得以实现通过第一惯性飞轮11(主动惯性飞轮)带动多个第二惯性飞轮21(从动惯性飞轮)的目的。此外,在系统中设置多个惯性飞轮的优点至少有:增加整体的转动惯量以及提高系统的整体输出能量等等。
进一步而言,动力调控单元(图未绘出)调控驱动装置31提供一初始输出给惯性飞轮传动组件。此处的初始输出将会依据惯性飞轮传动组件的惯性飞轮数量、惯性飞轮的重量以及设计有所调整,初始输出将能克服惯性飞轮传动组件的启动的静摩擦力(整个系统组件里的总合静摩擦力),并使得飞轮传动组件的这些惯性飞轮开始转动。然而,除了惯性飞轮传动组件的启动的静摩擦力以外,系统中还有其它的摩擦力存在,例如轴承摩擦力、轴心摩擦力等等,但此些系统中存在的摩擦力并非本发明着重的要点且是为本领域的通常知识者可轻易思及,故不特别赘述。
补充说明的是,此处的第一传动件32、第二传动件33、第二传动件34例如可为皮带轮、链轮、齿轮或是其它的等效可传递机械能的构件。传动件的尺寸以及选用皆可依据使用者的需求而有所调整。
本实施例示意一个第一惯性飞轮11带动两个第二惯性飞轮21转动的实施态样。本实施例的第一惯性飞轮11虽例示第1图的惯性飞轮,但不以第1图的实施态样为限制。此外,第一惯性飞轮11与第二惯性飞轮21可为相同型惯性飞轮或是不同型惯性飞轮。本实施例的两个第二惯性飞轮21设计上稍有不同,但皆在飞轮边缘处设计成流线型,以降低风阻。除了通过将飞轮本体设计成流线型的作法以外,亦可将本发明的惯性飞轮传动组件的系统3设置在一个真空腔体或是近似真空腔体中使用,亦可降低运作时风阻对系统造成的能量耗损。
须特别注意的是,本实施例的第一惯性飞轮11跟一第二惯性飞轮21虽为不同轴设置的实施态样,但亦可有其它实施态样采用部份同轴、全部同轴、部份异轴设置的的配置,不应此实施态样为限制。
本实施例的第一惯性飞轮11与前述实施例的构造相似,故不将再次针对其细部特征进行限定。
请继续参考图5,本实施例的惯性飞轮监控单元30用以侦测惯性飞轮传动组件中的至少一惯性飞轮的转速,以本实施例为例,惯性飞轮监控单元30可用以监控第一惯性飞轮11及/或第二惯性飞轮21的转速。惯性飞轮监控单元30例如可为一个接触式或感应式转速计。
惯性飞轮监控单元30将会持续的监控惯性飞轮传动组件,待惯性飞轮传动组件的惯性飞轮达到一额定转速,惯性飞轮监控单元30将会传送一调整信号给动力调控单元(图未绘出),据此动力调控单元(图未绘出)调整输出量,输出装置31依据默认的转速转动。调整后的输出量将会低于初始输出量,因初始输出量需要克服惯性飞轮传动组件的初始静摩擦力,待惯性飞轮传动组件启动后,仅须提供一较低输出量克服其动摩擦力,亦即其输出量调整至可维持系统中的输出装置37、38维持默认转速运转的程度即可。
此外,除了惯性飞轮监控单元30以外,亦可有一实施例还包括系统监控单元,用于监控驱动装置及输出装置的运作状态。设置系统监控单元的目的在于,避免惯性飞轮传动组件因为惯性力矩抖动或是异常,使得惯性飞轮失速、或是脱落产生意外。
例如,系统监控单元可与惯性飞轮监控单元30相连接,监控系统中的各个惯性飞轮的转速。除了系统中的各个惯性飞轮的转速,亦可有一实施态样的监控单元可监控系统中的全部或部份旋转件的转速。或者一系统监控单元可为一感测单元,监控各个惯性飞轮的轴心振动状况、整体的振动状况。或者系统监控单元可与输出装置电性连接,以监控系统整体的运作状态、电力及输出量。
此外,此处的系统监控单元可远程操控,例如可通过无线网络、蓝芽或者红外线的方式进行监控。在一实施态样中,多个系统的系统监控单元可搭配一监控中心,不同系统的系统监控单元将会统一将监测的状况回报给监控中心。
且为了搭配上述的系统监控单元,本发明的系统还可包括一紧急中止单元。当系统监控单元监控到异常状态时,系统监控单元会通知紧急中止单元停止整体的运作。
详细而言,当系统监控单元监控的过程侦测到,惯性飞轮的转速过快、转速过慢、惯性飞轮的轴心不正常的振动、惯性飞轮的本体不正常的振动、惯性飞轮的轴心脱落或偏移、系统装置设置的平面振动频率过大或者输出装置的输出量增大速度过快、或慢或是速度不稳等异常情况,系统监控单元传送一状态异常信号给紧急中止单元,紧急中止单元将会传送一中止信号给至少一驱动装置或直接中止至少一惯性飞轮传动组件的运作,强迫系统停俥,以避免意外的发生。系统停俥后,再由工程人员进一步检视、修护。
补充说明的是,系统还可包括多个减震单元(图未示出),一者这些可以减少系统整体振动导致轴心偏移、卡合偏移的问题,再者这些减震单元亦可以降低无谓的能量耗损,提高整体能量的效率。减震单元可设置在惯性飞轮传动组件或者设置在系统的外壳体、机架等任何可以减少、吸收振动的位置。此外,减震单元亦可进一步防范地震对系统造成的损伤。
此外,虽本实施例采用一个第一惯性飞轮11带动两个第二惯性飞轮21转动的实施态样,但亦可有一实施态样仅设置一个第一惯性飞轮,并通过第一惯性飞轮直接或是间接(通过一传动件)与系统中的输出装置相连,亦即可达到与本实施例相似的功效。
接着,请参考图6,图6为本发明又一实施例的惯性飞轮传动组件的系统的示意图。
相似的,本实施例为一种具有惯性飞轮传动组件系统3a,包括驱动装置31、惯性飞轮传动组件、至少一惯性飞轮监控单元(图未绘出)以及多个输出装置(图未标出)。
与前述实施例相异处在于,本实施是以一个第一惯性飞轮11搭配四个第二惯性飞轮21为例,且四个第二惯性飞轮不尽相同,本实施例以两种不同的惯性飞轮21为例。相较前述实施例,本实施例搭配的第二惯性飞轮以及输出装置的数量较多,因此可以产生的总输出量亦较多。此外,除了数量上有差异以外,本实施例的第一惯性飞轮11的第二传动件13直接与第二惯性飞轮21直接相连,与前述实施例需要间接通过第三传动件35、36带动第二惯性飞轮21的作法不同。此种设计整体构件较少、所占的体积较小、减少传动件亦可降低系统内部的能量耗损,更适合应用在宥限空间的情境。
此处的第一惯性飞轮11、第二惯性飞轮21与前述实施例的第一惯性飞轮、第二惯性飞轮的构造相似,且其余构件的作动关系以及运作方式与前述实施例相似,故皆不将再次针对其细部特征进行限定。
接着,请参考图7,其为本发明再一实施例的惯性飞轮传动组件的系统的示意图。
相似的,本实施例为一种具有惯性飞轮传动组件系统3b,包括驱动装置31、惯性飞轮传动组件、至少一惯性飞轮监控单元(图未绘出)以及多个输出装置(图未标出)。
与前述实施例相异处至少有:第一,本实施是以一个第一惯性飞轮11搭配两个第二惯性飞轮21为例。第二,本实施例的两个第二惯性飞轮21设置在同侧(图面中第一惯性飞轮11的左侧)。第三,本实施例的第一惯性飞轮11直接通过第二惯性飞轮21的传动部带动第二惯性飞轮21转动(前述实施例是通过轴心带动)。相较前述实施例,此种配置的优点在于:所需的配置空间较小,可应用在一些精简或是小型的系统之中。
此处的第一惯性飞轮11、第二惯性飞轮21与前述实施例的第一惯性飞轮、第二惯性飞轮的构造相似,且其余构件的作动关系以及运作方式与前述实施例相似,故皆不将再次针对其细部特征进行限定。
最后,请参考图8,其为本发明再一实施例的惯性飞轮传动组件的系统的示意图。
与前述实施例不同处在于,本实施例的第一惯性飞轮42具有多个传动部422,本实施例以两个传动部422设置第一惯性飞轮直径的两侧为例。且传动部422将会各自对应一个第一传动件(图未标出)。因此,本实施例的驱动装置42将会搭配两个第一传动件,并通过两个第一传动件带动第一惯性飞轮42转动,并可达到与前述实施例相似的功效。亦即,使用者可以依据不同的情况,例如第一惯性飞轮的质量、第一传动件的规格等等,搭配具有不同数量传动部的第一惯性飞轮使用,本发明并不限定传动部须设置在惯性飞轮的直径(最宽处)也不限定传动部的数量,其主要的核心精神在于:通过在惯性飞轮本体上设置传动部,进而通过传动部带动即可。
接着,当第一惯性飞轮42被驱动装置41带动后,将会通过第二传动件423带动这些第二惯性飞轮43,这些第二惯性飞轮43再分别与输出装置44相连,将能量传送至系统外部。此外,亦可将部份能量作为供应系统本身使用,例如供应系统中的驱动装置41、惯性飞轮监控单元等电性组件。
此处的第一惯性飞轮11、第二惯性飞轮21与前述实施例的第一惯性飞轮、第二惯性飞轮的构造相似,且其余构件的作动关系以及运作方式与前述实施例相似,故皆不将再次针对其细部特征进行限定。
此外,在其它实施例中,系统还可包含一电控单元,本实施例以整流单元为例,但在其它实施例中以可依据需求调整为整流单元、整压单元、变压单元、稳压单元、整压/整流单元、变压/变流单元等。电控单元可将接收到的电能提供给系统本身使用,亦可传送至外部的装置,外部的装置将会储存此些电能、直接使用、供系统本身使用或者外部装置即为电网。
举例来说,若将本发明应用在既有的太阳能发电系统中,则驱动装置即为光伏太阳能板、马达以及稳压整流器的组合。光伏太阳能板将会通过稳压整流器将电流汇入电池,提供给马达,让马达带动惯性飞轮,以提供后续的输出装置(发电机组系统)。当惯性飞轮达到额定转速,系统稳定发电以后,电池即可降低对马达(原动机)的电流供给,此时这些系统的光伏太阳能板及发电机所获的电流可通过电池储存及供应马达(原动机)可持续的驱动整体系统运转。或者,此些所获的电流亦可供应负载使用或输往电网。亦即,本发明产生的电力亦可通过电池储存、直接供应负载使用或直接输往电网。
若将本发明应用在既有的水力发电系统之中,驱动装置即为水力发电系统中的涡轮机。而若是应用在风力发电系统时,驱动装置即为风机。若是应用在回收废物料的再生能源发电装置,则驱动装置即为内燃机。此上皆为举例,不应以此些为例子限制本发明的应用。
承上,将本发明应用在既有的发电系统的好处至少有:降低天气影响的要素(不须受限于水量、风量、日照天数等等),且本发明相较既有的发电系统的建构成本以及维护费都较低,亦可提供较好的转换效率。
此外,亦可有一实施例的驱动装置与惯性飞轮传动组件的至少一惯性飞轮直接连接。且可将驱动装置、惯性飞轮传动组件与输出装置可整合成一单一构件(共构)。此种设计的优点是,可将整合成单一构件(共构)的系统视为一个模块与其它既有的模块搭配使用,使得用户在应用上更为简单方便。
综上所述,本发明是将惯性飞轮传动组件与驱动装置搭配的方式,在惯性飞轮传动组件达到一定的转速(可产生一定的惯性力矩)后,可大幅的降低驱动装置的机械能输出量的方式,改善现有技术中需要维持驱动装置高输出量(高机械能)造成能量浪费的缺点,实已可达到提高发电效率的目的。
本发明通过将惯性飞轮传动组件的惯性飞轮的飞轮本体设计为旋转体,以自由搭配、调整系统的质动量,进一步驱动输出装置,以提升整体的发电效率的方式,已甚具有实用性。且,本发明除了可以自由组合以外,本发明的设计更便于规格化生产、利于运输,更未见于相关产业,足戡具有新颖性。且通过此种设计,亦可得到相较传统惯性飞轮更高的运作效率以及质动量,具有非预期的功效,因此当然具有创造性。此外,本发明的系统以及惯性飞轮传动组皆以实际测试以及试做,其运作效率以及各组件的搭配皆以证实,且足以作为商业运作的规模,足兹证明具有产业利用性。
据此,本发明人认为本发明已符合专利法所规定的申请要件,因此爰依法提出申请,敬请审查老师审查后尽速给予核准,以裨尽早投产实施,以利用本发明为日益暖化的地球环境贡献棉薄之力,是所至盼。

Claims (10)

1.一种惯性飞轮传动组件,其特征在于,所述惯性飞轮传动组件包括:
一第一惯性飞轮,所述第一惯性飞轮包括一第一飞轮本体、至少一第一传动部以及一第一轴心,所述至少一第一传动部设置所述第一飞轮本体,所述第一轴心穿设所述第一飞轮本体,所述至少一第一传动部得以带动所述第一飞轮本体得以以所述轴心为转轴转动;
至少一第一传动件,与所述第一惯性飞轮的所述至少一传动部连动;以及
至少一第二传动件,与所述第一惯性飞轮的所述轴心连动。
2.如请求项1所述的惯性飞轮传动组件,其特征在于,其中,所述至少一第一传动部为多个第一传动部,所述至少一第一传动件为多个第一传动件,且各所述第一传动件各自对应一个所述第一传动部设置。
3.如请求项1或2所述的惯性飞轮传动组件,其特征在于,其中,所述飞轮本体具有一第一凸面与一第二凸面,所述第一凸面的切面与所述第二凸面的切面具有一夹角。
4.如请求项1或2所述的惯性飞轮传动组件,其特征在于,所述飞轮本体具有一边缘部以及一中心部,所述边缘部环绕所述中心部设置,其中所述边缘部的厚度大于所述中心部的厚度。
5.如请求项4所述的惯性飞轮传动组件,其特征在于,其中,所述边缘部与所述中心部通过至少一连接件相连。
6.如请求项5所述的惯性飞轮传动组件,其特征在于,其中所述边缘部是由多个边缘件所构成,所述中心部是由至少一中心件所构成,其中所述边缘件与所述中心件通过至少一连接件相连。
7.如请求项1或2所述的惯性飞轮传动组件,其特征在于,其中所述飞轮本体具有一第一平面以及一第二平面,且所述第一平面与所述第二平面平行设置。
8.如请求项1或2所述的惯性飞轮传动组件,其特征在于,惯性飞轮传动组件还包含:
至少一第二惯性飞轮,所述第二惯性飞轮包括一第二飞轮本体、一第二传动部以及一第二轴心,所述第二传动部设置所述第二飞轮本体,所述第二轴心穿设所述第二飞轮本体,所述第二传动部得以带动所述第二飞轮本体得以以所述第二轴心为转轴转动。
9.如请求项8所述的惯性飞轮传动组件,其特征在于,其中所述第一惯性飞轮跟所述第二惯性飞轮是同轴或不同轴设置。
10.一种具有惯性飞轮传动组件的系统,其特征在于,所述系统包括:
至少一驱动装置,包括一动力调控单元,用以调控所述驱动装置的输出;
一如请求项1-9任一所述的惯性飞轮传动组件,与所述至少一驱动装置相连;
至少一惯性飞轮监控单元,用以侦测所述惯性飞轮传动组件中的所述至少一惯性飞轮的转速;以及
至少一输出装置,与所述惯性飞轮传动组件相连;
其中,所述动力调控单元调控所述驱动装置提供一初始输出给所述惯性飞轮传动组件,待所述惯性飞轮传动组件的所述惯性飞轮达到一额定转速,所述惯性飞轮监控单元传送一调整信号给所述动力调控单元,据此所述动力调控单元调控所述驱动装置的调整输出量。
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