IT202100025268A1 - ELECTRODYNAMIC INERTIAL ELECTRIC ENERGY ACCUMULATOR - Google Patents

ELECTRODYNAMIC INERTIAL ELECTRIC ENERGY ACCUMULATOR Download PDF

Info

Publication number
IT202100025268A1
IT202100025268A1 IT102021000025268A IT202100025268A IT202100025268A1 IT 202100025268 A1 IT202100025268 A1 IT 202100025268A1 IT 102021000025268 A IT102021000025268 A IT 102021000025268A IT 202100025268 A IT202100025268 A IT 202100025268A IT 202100025268 A1 IT202100025268 A1 IT 202100025268A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
rotor
energy
mass
energy accumulator
oscillating
Prior art date
Application number
IT102021000025268A
Other languages
Italian (it)
Inventor
Giovanni Molfesi
Original Assignee
Sde Consulting S A S Di Speroni Stefano & C
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sde Consulting S A S Di Speroni Stefano & C filed Critical Sde Consulting S A S Di Speroni Stefano & C
Priority to IT102021000025268A priority Critical patent/IT202100025268A1/en
Priority to PCT/IB2022/059406 priority patent/WO2023053100A1/en
Publication of IT202100025268A1 publication Critical patent/IT202100025268A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/02Additional mass for increasing inertia, e.g. flywheels
    • H02K7/025Additional mass for increasing inertia, e.g. flywheels for power storage
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J15/00Systems for storing electric energy
    • H02J15/007Systems for storing electric energy involving storage in the form of mechanical energy, e.g. fly-wheels
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00Machines with more than one rotor or stator
    • H02K16/04Machines with one rotor and two stators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
  • Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Description

ACCUMULATORE ELETTRODINAMICO INERZIALE DI ENERGIA ELETTRICA ELECTRODYNAMIC INERTIAL ELECTRIC ENERGY ACCUMULATOR

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce a un accumulatore elettrodinamico e meccanico di energia, detto anche accumulatore elettrodinamico. The present invention refers to an electrodynamic and mechanical energy accumulator, also called electrodynamic accumulator.

L'energia ? necessaria per eseguire qualsiasi trasformazione e per la vita stessa. Esistono fonti energetiche dei pi? diversi tipi e sono applicabili nei pi? diversi modi. Lo stesso nostro corpo attinge energia chimica dal cibo e, in misura normalmente minore, dalle bevande e la trasforma in energia termica e in energia meccanica. The energy? necessary to carry out any transformation and for life itself. Are there more energy sources? different types and are applicable in most? different ways. Our body itself draws chemical energy from food and, normally to a lesser extent, from drinks and transforms it into thermal energy and mechanical energy.

Nella prassi industriale, l'energia ? ci? che permette tutte le lavorazioni e viene fornita agli impianti in diversi modi (elettricit?, vapore, combustibile e simili). In industrial practice, energy is There? which allows all processes and is supplied to the plants in different ways (electricity, steam, fuel and the like).

La forma d'energia pi? pregiata ? quella elettrica, che ha i rendimenti pi? alti e non produce emissioni nocive dirette. Tuttavia, bench? la produzione si possa in ampia misura programmare, tale programmazione raramente ? perfetta e si alternano periodi in cui la produzione ? insufficiente a periodi in cui la produzione ? ben pi? alta del consumo. Questo fatto porterebbe, di per s? a uno spreco di energia elettrica che comporta sempre danni economici piuttosto pesanti e, talora, anche danni ecologici, visto che spesso per la produzione di energia elettrica si usano fonti fossili o elettrochimiche. The greatest form of energy? valuable? the electric one, which has the highest yields? high and does not produce direct harmful emissions. However, although? production can be planned to a large extent, but such planning is rarely possible? perfect and alternating periods in which production is insufficient for periods in which production is much more? high in consumption. This fact would lead, in itself? to a waste of electricity which always entails rather heavy economic damage and, sometimes, even ecological damage, given that fossil or electrochemical sources are often used for the production of electricity.

Per cercare di evitare, o almeno di ridurre, questi sprechi, sono stati realizzati degli accumulatori. Si tratta di reattori elettrochimici, nei quali si ha la trasformazione di sostanze chimiche in energia elettrica o di energia elettrica in sostanze chimiche, normalmente in modo quasi reversibile. Si ? detto ?quasi reversibile? perch?, in realt?, gli accumulatori nel tempo perdono la loro capacit? di trasformare l'energia chimica in energia elettrica e viceversa, col risultato che, a un certo punto, detti accumulatori non sono pi? in grado di produrre o conservare energia elettrica e vanno eliminati e sostituiti. To try to avoid, or at least reduce, this waste, accumulators have been created. These are electrochemical reactors, in which chemical substances are transformed into electrical energy or electrical energy into chemical substances, normally in an almost reversible manner. Yes ? called ?almost reversible? because, in reality, accumulators lose their capacity over time? to transform chemical energy into electrical energy and vice versa, with the result that, at a certain point, said accumulators are no longer? capable of producing or storing electricity and must be eliminated and replaced.

Lo smaltimento degli accumulatori presenta aspetti non banali. Normalmente, gli accumulatori comprendono una carcassa, solitamente in un materiale plastico, che va smaltito come tale. Entro il contenitore sono presenti soluzioni elettrolitiche, spesso comprendenti ioni di metalli pesanti o di acidi minerali, che non possono essere immessi in modo indolore direttamente nell'ambiente. Infine, ci sono gli elettrodi, pure normalmente in metallo pesante o in ossido di metallo o in grafite. Per questo motivo, i normali accumulatori elettrochimici, pur permettendo di conservare energia per un successivo uso, sono tuttavia fonti di inquinamento non trascurabili e vanno gestiti correttamente, ci? che comporta costi aggiuntivi non trascurabili, per di pi? spesso non esattamente trasparenti. The disposal of accumulators presents non-trivial aspects. Normally, accumulators include a casing, usually made of a plastic material, which must be disposed of as such. Inside the container there are electrolyte solutions, often including ions of heavy metals or mineral acids, which cannot be released painlessly directly into the environment. Finally, there are the electrodes, also normally made of heavy metal or metal oxide or graphite. For this reason, normal electrochemical accumulators, while allowing energy to be conserved for subsequent use, are nevertheless non-negligible sources of pollution and must be managed correctly. which involves non-negligible additional costs, what's more? often not exactly transparent.

WO2007/116 040, dello stesso inventore della presente invenzione, descrive una centrale elettrica che sfrutta masse gravitazionali nella gestione di una dinamo o di un alternatore. WO2007/116 040, by the same inventor as the present invention, describes a power plant that exploits gravitational masses in the management of a dynamo or an alternator.

Gli accumulatori vengono utilizzati molto anche nel caso di energia elettrica prodotta da fonti rinnovabili. Molte delle tecniche di produzione hanno andamenti che non sono in alcun modo programmabili: orari del giorno dipendenti dalla stagione per la produzione di energia dal sole, regime dei venti imprevedibile per la produzione dell'energia eolica, e cos? via. Batteries are also widely used in the case of electricity produced from renewable sources. Many of the production techniques have trends that are in no way programmable: time of day dependent on the season for the production of energy from the sun, unpredictable wind regime for the production of wind energy, and so on. Street.

Questo andamento delle fonti rinnovabili ha portato a studiare nuove soluzioni per accumulare l'energia prodotta che non si possa utilizzare immediatamente, che si affianchino all'utilizzo dei normali accumulatori elettrochimici. This trend in renewable sources has led to the study of new solutions for accumulating the energy produced that cannot be used immediately, alongside the use of normal electrochemical accumulators.

Uno dei modi pi? promettenti ? stato quello di usare l'energia elettrica prodotta in eccesso per eseguire l'elettrolisi dell'acqua. In questo modo si ottiene idrogeno, che pu? essere accumulato e immagazzinato. Quando vi sia nuovamente bisogno di pi? energia, si brucia parte dell'idrogeno ottenuto, utilizzando l'energia prodottane. In questo modo, l'idrogeno diviene un veicolo energetico importante, senza la necessit? di sprecare tutta l'energia elettrica necessaria per l'elettrolisi dell'acqua, dato che sarebbe energia che comunque andrebbe sprecata. One of the best ways? promising? was to use the excess electricity produced to carry out the electrolysis of water. In this way we obtain hydrogen, which can? be accumulated and stored. When will we need more again? energy, part of the hydrogen obtained is burned, using the energy produced. In this way, hydrogen becomes an important energy vehicle, without the need? of wasting all the electrical energy necessary for the electrolysis of water, given that it would be energy that would be wasted anyway.

Utilizzare l'idrogeno come accumulatore di energia e cos? per gestire l'eccesso di energia prodotta ? una tecnica vantaggiosa. Tuttavia, l'idrogeno presenta ancora alcuni inconvenienti. Si tratta di una sostanza altamente infiammabile e talora persino esplosiva, per cui il suo immagazzinamento e la sua conservazione non sono esattamente semplici. Inoltre, l'elettrolisi dell'acqua comporta -come ? noto e ampiamente documentato- altissime sovratensioni, per cui ? un processo sconsigliabile in presenza di fonti energetiche non rinnovabili. Use hydrogen as an energy accumulator and so? to manage the excess energy produced? an advantageous technique. However, hydrogen still has some drawbacks. It is a highly flammable and sometimes even explosive substance, so its storage and preservation are not exactly simple. Furthermore, the electrolysis of water involves -how ? known and widely documented - very high overvoltages, so ? a process that is inadvisable in the presence of non-renewable energy sources.

?, quindi, auspicabile trovare un modo per accumulare energia, che non comporti l'emissione di sostanze nocive o comunque inquinanti, e che non possa dare rischi di incendio o di altri eventi sfavorevoli e che non imponga smaltimento di materiali o ripristini ambientali. In particolare, ? vantaggioso sfruttare energia gravitazionale ed elettromeccanica per amplificare una quantit? di energia in ingresso. It is, therefore, desirable to find a way to accumulate energy, which does not involve the emission of harmful or polluting substances, and which cannot give rise to risks of fire or other unfavorable events and which does not require the disposal of materials or environmental restoration. In particular, ? Is it advantageous to exploit gravitational and electromechanical energy to amplify a quantity? of input energy.

Problema alla base dell?invenzione ? di proporre un moltiplicatore e accumulatore di energia che superi gli inconvenienti menzionati e che consenta di gestire energia elettrica in ingresso senza immettere sostanze inquinanti nell'ambiente e prescindendo dall?utilizzo di materiali di difficile smaltimento. Questo scopo viene raggiunto attraverso un accumulatore di energia, in cui l'energia viene immagazzinata sotto forma di energia meccanica, comprendente uno statore (2) e un rotore (1), caratterizzato da ci? che un secondo statore (3) ? integrato al primo e ha in comune al primo statore il rotore del sistema elettrodinamico reversibile, i due statori (2; 3) essendo disposti concentrici, uno all'esterno e uno all'interno del rotore (1).. Le rivendicazioni subordinate descrivono caratteristiche preferenziali dell?invenzione. Problem underlying the invention? to propose an energy multiplier and accumulator that overcomes the aforementioned drawbacks and that allows incoming electrical energy to be managed without introducing polluting substances into the environment and regardless of the use of materials that are difficult to dispose of. This purpose is achieved through an energy accumulator, in which energy is stored in the form of mechanical energy, comprising a stator (2) and a rotor (1), characterized by what? that a second stator (3) ? integrated with the first and has the rotor of the reversible electrodynamic system in common with the first stator, the two stators (2; 3) being arranged concentrically, one outside and one inside the rotor (1). The subordinate claims describe characteristics preferences of the invention.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'accumulatore di energia secondo la presente invenzione risulteranno comunque meglio evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di un ciclo di funzionamento completo in base a una forma di esecuzione preferita della stessa, fornita a puro titolo esemplificativo e non limitativo ed illustrata nei disegni allegati, nei quali: fig.1 ? una vista frontale semplificata del sistema inerziale dell?accumulatore di energia secondo la presente invenzione; e Further characteristics and advantages of the energy accumulator according to the present invention will however be better evident from the following detailed description of a complete operating cycle based on a preferred embodiment thereof, provided by way of example and not by way of limitation and illustrated in the drawings attachments, in which: fig.1 ? a simplified front view of the inertial system of the energy accumulator according to the present invention; And

fig.2 ? una vista laterale schematica del sistema inerziale dell?accumulatore di energia secondo la presente invenzione. fig.2 ? a schematic side view of the inertial system of the energy accumulator according to the present invention.

Fig. 1 ? una vista in pianta semplificata dell?accumulatore meccanico di energia -che pu? essere definito anche elettrodinamico- secondo la presente invenzione. L?accumulatore meccanico di energia comprende innanzitutto un sistema elettrodinamico, costituito da un rotore 1, racchiuso tra uno statore interno 2 e uno statore esterno 3, concentrici. Ciascuno dei due statori 2; 3 pu? lavorare indipendentemente dall'altro 3; 2 o in sinergia programmata; come gi? detto, si tratta sempre di una macchina elettrica reversibile, pertanto il sistema rotore-statori pu? impegnare potenza elettrica per generare coppia meccanica, oppure pu? generare potenza elettrica sfruttando energia meccanica. Per chiarezza, preferibilmente il rotore 1 presenta avvolgimenti induttivi tanto internamente (affacciati allo statore interno), quanto esternamente (affacciati allo statore esterno). Il rotore 1 gira intorno a un asse di rotazione 4. Inoltre, come si pu? vedere nella fig. 2, il rotore 1 comprende una ulteriore massa 5, a esso solidale, che ne determina l'inerzia necessaria. La massa 5 ? accoppiata al rotore 1 su una delle due superfici di base di quest'ultimo, cio? su una delle due superfici che ha la normale parallela all?asse longitudinale del rotore 1, di modo che la massa 5 sporga dall?insieme di rotore 1, statore 2 interno e statore 3 esterno nella direzione dell?asse 4 di rotazione. La massa 5 ha un asse centrale di simmetria, che coincide con l?asse 4 di rotazione del sistema elettrodinamico inerziale. Fig. 1 ? a simplified plan view of the mechanical energy accumulator - which can? also be defined as electrodynamic - according to the present invention. The mechanical energy accumulator first of all includes an electrodynamic system, consisting of a rotor 1, enclosed between an internal stator 2 and an external stator 3, concentric. Each of the two stators 2; 3 can? work independently of each other 3; 2 or in programmed synergy; how already? said, it is always a reversible electric machine, therefore the rotor-stator system can? engage electrical power to generate mechanical torque, or can? generate electrical power using mechanical energy. For clarity, rotor 1 preferably has inductive windings both internally (facing the internal stator) and externally (facing the external stator). Rotor 1 rotates around a rotation axis 4. Furthermore, how can this be done? see in fig. 2, the rotor 1 includes a further mass 5, integral with it, which determines the necessary inertia. Mass 5? coupled to rotor 1 on one of the two base surfaces of the latter, that is? on one of the two surfaces which has the normal parallel to the longitudinal axis of rotor 1, so that the mass 5 protrudes from the assembly of rotor 1, internal stator 2 and external stator 3 in the direction of the rotation axis 4. Mass 5 has a central axis of symmetry, which coincides with the rotation axis 4 of the inertial electrodynamic system.

Facendo riferimento ancora alla fig. 2, il sistema elettrodinamico inerziale ? vantaggiosamente integrato da masse vincolate a muoversi lungo assi radiali rispetto alla circonferenza della massa circolare solidale al rotore; tali masse, potendo scorrere radialmente nelle due direzioni (verso il centro o verso l?esterno), andranno ad amplificare o ad attenuare l?effetto del campo gravitazionale, funzionalmente alla posizione dell?asse di oscillazione rispetto all?azione del campo stesso (asse radiale uscente che punta verso il basso o che punta verso l?alto). In questo modo si ottiene un aumento di efficienza, sia in termini di inerzia riferita alla massa circolare solidale con il rotore, sia in termini di contributo del campo gravitazionale grazie alle masse oscillanti radialmente al rotore, dell'accumulatore secondo la presente invenzione. Le masse oscillanti radialmente 6 sono costituite da un alloggio 7, da una molla 8, dalla stessa massa oscillante 9, e da un sistema in grado di bloccare o di sbloccare la posizione della massa a precise distanze dal centro di rotazione, ed funzionalmente della velocit? di rotazione del rotore. I meccanismi oscillanti 6 vengono accoppiati alla massa 5, in modo tale che ogni asse di compressione di ogni molla 8 abbia una direzione radiale rispetto al rotore 1. La combinazione di masse in rotazione e masse oscillanti radialmente permette di sfruttare a pieno l'azione gravitazionale. Un ulteriore vantaggio si ha in presenza di sistemi di sincronizzazione (di tipo di per s? noto), che possono essere meccanici, elettronici o elettromeccanici. Referring again to fig. 2, the inertial electrodynamic system? advantageously integrated by masses constrained to move along radial axes with respect to the circumference of the circular mass integral with the rotor; these masses, being able to flow radially in two directions (towards the center or towards the outside), will amplify or attenuate the effect of the gravitational field, functionally to the position of the oscillation axis with respect to the action of the field itself (axis outgoing radial pointing downwards or pointing upwards). In this way an increase in efficiency is obtained, both in terms of inertia referred to the circular mass integral with the rotor, and in terms of contribution of the gravitational field thanks to the masses oscillating radially to the rotor, of the accumulator according to the present invention. The radially oscillating masses 6 are made up of a housing 7, a spring 8, the oscillating mass itself 9, and a system capable of locking or unlocking the position of the mass at precise distances from the center of rotation, and functionally of the speed ? of rotation of the rotor. The oscillating mechanisms 6 are coupled to the mass 5, so that each compression axis of each spring 8 has a radial direction with respect to the rotor 1. The combination of rotating masses and radially oscillating masses allows the gravitational action to be fully exploited . A further advantage occurs in the presence of synchronization systems (of a known type), which can be mechanical, electronic or electromechanical.

In una forma di esecuzione preferita, il sistema viene fatto funzionare in un piano di rotazione facoltativamente verticale, in modo che i meccanismi oscillanti 6 (masse e relativi vincoli) abbiano una doppia funzione, la prima come dispositivi inerziali dinamici assiali per accumulo di energia, mentre la seconda funzione ? quella di rendere il sistema messo in rotazione -il rotore 1, la massa 5 i meccanismi oscillanti 6 stessi- maggiormente invariante rispetto al rallentamento della rotazione sotto l'effetto frenante della coppia resistente opposta del sistema elettrodinamico (statori-rotore). In a preferred embodiment, the system is operated in an optionally vertical plane of rotation, so that the oscillating mechanisms 6 (mass and related constraints) have a dual function, the first as axial dynamic inertial devices for energy storage, while the second function ? that of making the system put into rotation - the rotor 1, the mass 5 and the oscillating mechanisms 6 themselves - more invariant with respect to the slowing down of the rotation under the braking effect of the opposing resisting couple of the electrodynamic system (stators-rotor).

In primo luogo, l'inerzia aumenta a causa dell'aumento di peso che questi meccanismi oscillanti 6 comportano, perch? quanto pi? grande ? la massa in rotazione, pi? difficile sar? poi fermarla e, in questo caso, una volta avviato e portato a regime il rotore 1, ci sar? una maggiore quantit? di energia cinetica da recuperare sotto forma di energia elettrica e l'azione di produzione di energia elettrica durer? di pi? nel tempo. Inoltre, la forza centrifuga allontana queste masse dal centro di rotazione, il che porta anche a un aumento della capacit? di accumulo. Firstly, inertia increases due to the increase in weight that these oscillating mechanisms 6 entail, why? how much more? great ? the rotating mass, more? will it be difficult? then stop it and, in this case, once rotor 1 has been started and brought up to speed, there will be a greater quantity? of kinetic energy to be recovered in the form of electrical energy and the action of producing electrical energy will last? more? in time. Furthermore, centrifugal force moves these masses away from the center of rotation, which also leads to an increase in capacity. of accumulation.

Dall?altra parte, il sistema si autoregola in velocit?, grazie ai blocchi ed ai vincoli presenti sulle masse che non permettono il loro libero movimento e le fanno disporre nell?alloggio 7 secondo le interazioni delle forze di questi vincoli e della rotazione, il tutto in funzione della migliore amplificazione dell?inerzia in fase di rilascio (da meccanico ad elettrico) e dell?accelerazione del sistema in fase di carica (da elettrico a meccanico). Cio?, per maggiore chiarezza, sulla massa 5 solidale al rotore 1 e/o sulla massa oscillante 9 sono presenti blocchi e vincoli per ottenere il miglior rendimento, in funzione dell?amplificazione tra energia in ingresso ed energia in uscita, del rotore 1. On the other hand, the system self-regulates in speed, thanks to the blocks and constraints present on the masses which do not allow their free movement and make them arrange themselves in housing 7 according to the interactions of the forces of these constraints and of the rotation, the all based on the best amplification of the inertia during the release phase (from mechanical to electrical) and the acceleration of the system during the charging phase (from electrical to mechanical). That is, for greater clarity, on the mass 5 integral with rotor 1 and/or on the oscillating mass 9 there are blocks and constraints to obtain the best performance, depending on the amplification between input energy and output energy, of rotor 1.

I meccanismi oscillanti 6 sfruttano il campo gravitazionale per agevolare la rotazione del rotore 1, determinando un allungamento delle masse oscillanti 9 in fase di concordanza con la forza centrifuga (corsa verso il punto morto inferiore), e un richiamo delle stesse in fase di discordanza con la forza centrifuga (corsa verso il punto morto superiore), in funzione dei vincoli elastici (compressi/caricati dalla forza gravitazionale ed estesi/scaricati dalla forza gravitazionale e dalla forza centrifuga, con blocco meccanico automatico in funzione di regolazione delle oscillazioni delle masse). The oscillating mechanisms 6 exploit the gravitational field to facilitate the rotation of the rotor 1, determining an elongation of the oscillating masses 9 in the phase of concordance with the centrifugal force (travel towards the bottom dead center), and a recall of the same in the phase of discordance with the centrifugal force (travel towards the top dead center), as a function of the elastic constraints (compressed/loaded by the gravitational force and extended/unloaded by the gravitational force and the centrifugal force, with automatic mechanical block as a function of regulating the oscillations of the masses).

L?utilizzo dell?accumulatore di energia avviene secondo due fasi principali, una in cui viene usato come utilizzatore della rete elettrica, per accumulare energia e l?altra, in cui viene usato come generatore al fine di fornire energia elettrica. The use of the energy accumulator occurs in two main phases, one in which it is used as a user of the electricity grid, to accumulate energy and the other, in which it is used as a generator in order to supply electricity.

Prima dell'avvio, la massa 5 ? ferma, la massa 9 ? ferma nella posizione pi? bassa, la molla 8 ? scarica, rotore 1 e statori 2, 3 sono disalimentati e fermi. Before starting, the mass 5 ? stops, the mass 9 ? stops in the lowest position? low, the spring 8 ? discharged, rotor 1 and stators 2, 3 are de-powered and stopped.

Nella prima fase, chiamata anche fase di carica o di accumulo di energia, vengono alimentati lo statore interno 2, lo statore 3 esterno e il rotore 1, in modo che il rotore 1 venga messo in rotazione, poi, una volta raggiunta la velocit? di rotazione di regime, vengono disalimentati tutti i componenti elettrici. La massa 9 viene sollevata alla massima altezza da un apposito motore, non rappresentato nelle figure. Nella rotazione inerziale il sistema possiede l?energia della massa 5 solidale col rotore 1 e l?energia dei meccanismi oscillanti 6. Come sopra descritto, il campo gravitazionale combinato con il peso della massa oscillante 9 produce una forza che, a seconda della posizione di giro del meccanismo oscillante 6, concorder? con la forza gravitazionale, quindi allontanando la massa oscillante 8 dall?asse 1 di rotazione oppure non concorder? con la forza gravitazionale, quindi avvicinando la massa oscillante 9 all?asse di rotazione. Questa interazione tra le due forze d? luogo a un?azione di amplificazione della tendenza al permanere in rotazione del rotore 1. In the first phase, also called the charging or energy accumulation phase, the internal stator 2, the external stator 3 and the rotor 1 are powered, so that the rotor 1 is set to rotate, then, once the speed has been reached? rotation speed, all electrical components are de-energized. The mass 9 is raised to the maximum height by a special motor, not shown in the figures. In inertial rotation the system possesses the energy of the mass 5 integral with the rotor 1 and the energy of the oscillating mechanisms 6. As described above, the gravitational field combined with the weight of the oscillating mass 9 produces a force which, depending on the rotation position of the oscillating mechanism 6, concorder? with the gravitational force, therefore moving the oscillating mass 8 away from the rotation axis 1 or it will not agree? with the gravitational force, therefore bringing the oscillating mass 9 closer to the rotation axis. This interaction between the two forces d? gives rise to an action of amplification of the tendency for rotor 1 to remain in rotation.

In una seconda fase, detta anche fase di scarica o di cessione di energia elettrica, l?amplificatore di energia viene collegato alla rete elettrica come generatore, in modo tale che il rotore, trascinato dalla massa ad esso solidale, divenga un generatore di energia elettrica, trasformando in elettricit? la coppia meccanica delle masse inerziali, in modo da cedere energia elettrica dall?energia meccanica posseduta dal rotore 1. In questa fase, l?energia elettrica, introdotta dal carico elettrico, viene parzialmente compensata dal differenziale tra le masse del sistema ? massa 5 solidale al rotore 1 e massa oscillante 9 del meccanismo oscillante 6- e la coppia resistente stessa, dovuta al rotore che deve produrre energia elettrica attraverso l?interazione elettrodinamica con gli statori. Inoltre, la presenza dei due statori ? statore 2 interno e statore 3 esterno- e la relativa disposizione concentrica permettono al sistema elettrodinamico (appunto rotore-statori) di avere una molteplicit? polare tra gli avvolgimenti induttivi dello statore interno 2 e quelli presenti nella parte interna del rotore 1 (prima interazione elettrodinamica) e una seconda molteplicit? polare tra gli avvolgimenti induttivi situati sulla parte esterna del rotore 1 e quelli presenti sullo statore 3 esterno (seconda interazione elettrodinamica); le interazioni possono avvenire determinando diverse combinazioni elettriche tra loro. Precisamente, le induttanze interne del rotore ? si trovano nella zona cava con raggio inferiore a R1- concatenano il flusso di campo con le induttanze dello statore interno 2 ? si trovano nella superficie esterna dello statore interno-; le induttanze esterne del rotore ? si trovano nella superficie esterna con raggio maggiore a R2- concatenano il flusso di campo con le induttanze dello statore esterno 3? si trovano nella superficie cava con raggio inferiore a R3-, pertanto gli statori potranno lavorare indipendentemente o sinergicamente tra loro. In a second phase, also called the discharge or transfer of electrical energy phase, the energy amplifier is connected to the electrical network as a generator, in such a way that the rotor, dragged by the mass attached to it, becomes an electrical energy generator , transforming into electricity? the mechanical torque of the inertial masses, so as to release electrical energy from the mechanical energy possessed by rotor 1. In this phase, the electrical energy, introduced by the electrical load, is partially compensated by the differential between the masses of the system ? mass 5 integral with the rotor 1 and oscillating mass 9 of the oscillating mechanism 6- and the resisting torque itself, due to the rotor which must produce electrical energy through the electrodynamic interaction with the stators. Furthermore, the presence of the two stators? internal stator 2 and external stator 3 - and the relative concentric arrangement allow the electrodynamic system (precisely rotor-stators) to have a multiplicity? polarity between the inductive windings of the internal stator 2 and those present in the internal part of the rotor 1 (first electrodynamic interaction) and a second multiplicity? polar between the inductive windings located on the external part of the rotor 1 and those present on the external stator 3 (second electrodynamic interaction); the interactions can occur by determining different electrical combinations between them. Precisely, the internal inductances of the rotor ? are located in the hollow area with a radius smaller than R1 - do they link the field flux with the inductances of the internal stator 2? are located in the outer surface of the inner stator-; the external inductances of the rotor? are located on the external surface with a radius greater than R2 - do they link the field flux with the inductances of the external stator 3? they are located in the hollow surface with a radius smaller than R3-, therefore the stators will be able to work independently or synergistically with each other.

Il fatto che gli statori possano lavorare indipendentemente consente varie combinazioni, tra cui, a titolo di esempio, a uno dei due di produrre contributo alla rotazione del rotore anche nella fase di scarica di energia, usando parte dell'energia per mantenere in rotazione il rotore 1 durante la fase di scarica, prolungando questa fase, eventualmente dando quindi impulsi periodici, cos? da prolungare la rotazione del rotore 1 anche durante la scarica/cessione di energia elettrica. The fact that the stators can work independently allows various combinations, including, for example, one of the two to produce a contribution to the rotation of the rotor even in the energy discharge phase, using part of the energy to keep the rotor rotating 1 during the discharge phase, prolonging this phase, possibly thus giving periodic impulses, so? to prolong the rotation of rotor 1 even during the discharge/transfer of electrical energy.

La presente invenzione permette di sfruttare energia gravitazionale ed elettromagnetica per amplificare una quantit? di energia in ingresso, ricavandone benefici, anche se per un periodo limitato di tempo. Essa permette, cio?, di mantenere immagazzinata una certa quantit? iniziale di energia, limitando le perdite ed evitando il ricorso a sistemi elettrochimici, spesso inquinanti. The present invention allows you to exploit gravitational and electromagnetic energy to amplify a quantity? of incoming energy, obtaining benefits, even if for a limited period of time. That is, it allows you to keep a certain quantity stored. initial energy supply, limiting losses and avoiding the use of electrochemical systems, which are often polluting.

S?intende comunque che l?invenzione non deve considerarsi limitata alla particolare disposizione illustrata sopra, che costituisce soltanto una forma di esecuzione esemplificativa di essa, ma che diverse varianti sono possibili, tutte alla portata di un tecnico del ramo, senza per questo uscire dall?ambito di protezione dell?invenzione stessa, come definito dalle rivendicazioni che seguono. It is understood, however, that the invention must not be considered limited to the particular arrangement illustrated above, which constitutes only an exemplary form of execution thereof, but that various variations are possible, all within the reach of a technician in the art, without thereby departing from the The scope of protection of the invention itself, as defined by the following claims.

ELENCO DEI CARATTERI DI RIFERIMENTO LIST OF REFERENCE CHARACTERS

1 Rotore 1 Rotor

2 statore 2 stator

3 statore 3 stator

4 asse di rotazione (di 1) 4 spindle (of 1)

5 massa 5 mass

6 meccanismi oscillanti 6 oscillating mechanisms

7 alloggio 7 accommodation

8 molla 8 spring

9 massa oscillante 9 oscillating mass

R1 raggio R1 radius

R2 raggio R2 radius

R3 raggio R3 radius

Claims (10)

RIVENDICAZIONI 1) Accumulatore di energia, in cui l'energia viene immagazzinata sotto forma di energia meccanica, comprendente uno statore (2) e un rotore (1), caratterizzato da ci? che un secondo statore (3) ? integrato al primo e ha in comune al primo statore il rotore del sistema elettrodinamico reversibile, i due statori (2; 3) essendo disposti concentrici, uno all'esterno e uno all'interno del rotore (1).1) Energy accumulator, in which energy is stored in the form of mechanical energy, comprising a stator (2) and a rotor (1), characterized by this? that a second stator (3) ? integrated with the first and has the rotor of the reversible electrodynamic system in common with the first stator, the two stators (2; 3) being arranged concentrically, one outside and one inside the rotor (1). 2) Accumulatore di energia come in 1), caratterizzato da ci? che ciascuno dei due statori (2; 3) pu? essere collegato, indipendentemente dall'altro (3; 2) alla rete elettrica o a un generatore elettrico come suo motore.2) Energy accumulator as in 1), characterized by what? that each of the two stators (2; 3) can? be connected, independently of the other (3; 2) to the electricity grid or to an electric generator as its engine. 3) Accumulatore come in 2), caratterizzato da ci? che statori e rotore sono combinabili tra loro attraverso diverse tipologie di circuitazioni.3) Accumulator as in 2), characterized by what? that the stators and rotor can be combined with each other through different types of circuitry. 4) Accumulatore di energia come in una qualsiasi rivendicazione precedente, caratterizzato da ci? che il rotore (1) comprende un'ulteriore massa (5) ad esso solidale che ne aumenta l'inerzia.4) Energy accumulator as in any previous claim, characterized by what? that the rotor (1) includes an additional mass (5) integral with it which increases its inertia. 5) Accumulatore di energia come in 4), caratterizzato da ci? che detta massa (5) ha un asse di simmetria che coincide con l?asse (4) di rotazione di tutto il sistema, elettrodinamico ed inerziale.5) Energy accumulator as in 4), characterized by what? that said mass (5) has an axis of symmetry that coincides with the axis (4) of rotation of the entire electrodynamic and inertial system. 6) Accumulatore di energia come in 4) o in 5), caratterizzato da ci? che ? integrato da diversi meccanismi oscillanti (6), accoppiati alla massa (5) solidale al rotore (1).6) Energy accumulator as in 4) or 5), characterized by what? That ? integrated by various oscillating mechanisms (6), coupled to the mass (5) integral with the rotor (1). 7) Accumulatore di energia come in 6), caratterizzato da ci? che detti meccanismi oscillanti (6) sono costituiti da un alloggio (7), da una molla (8) e da una massa oscillante (9).7) Energy accumulator as in 6), characterized by what? that said oscillating mechanisms (6) are made up of a housing (7), a spring (8) and an oscillating mass (9). 8) Accumulatore di energia come in 6) o in 7), caratterizzato da ci? che i meccanismi oscillanti (6) vengono accoppiati alla massa (5) in modo tale che ogni asse di compressione di ogni molla (8) abbia una direzione radiale rispetto al rotore (1).8) Energy accumulator as in 6) or 7), characterized by what? that the oscillating mechanisms (6) are coupled to the mass (5) in such a way that each compression axis of each spring (8) has a radial direction with respect to the rotor (1). 9) Accumulatore di energia come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato da ci? che viene fatto funzionare in un piano di rotazione verticale.9) Energy accumulator as in any of the previous claims, characterized by what? which is operated in a vertical plane of rotation. 10) Accumulatore di energia come in una qualsiasi delle rivendicazioni da 6) a 9), caratterizzato da ci? che sulla massa (5) solidale al rotore (1) e/o sulla massa oscillante (9) sono presenti blocchi e vincoli. 10) Energy accumulator as in any one of claims 6) to 9), characterized by what? that there are blocks and constraints on the mass (5) integral with the rotor (1) and/or on the oscillating mass (9).
IT102021000025268A 2021-10-01 2021-10-01 ELECTRODYNAMIC INERTIAL ELECTRIC ENERGY ACCUMULATOR IT202100025268A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102021000025268A IT202100025268A1 (en) 2021-10-01 2021-10-01 ELECTRODYNAMIC INERTIAL ELECTRIC ENERGY ACCUMULATOR
PCT/IB2022/059406 WO2023053100A1 (en) 2021-10-01 2022-10-03 Inertial electrodynamic accumulator of electric power

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102021000025268A IT202100025268A1 (en) 2021-10-01 2021-10-01 ELECTRODYNAMIC INERTIAL ELECTRIC ENERGY ACCUMULATOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
IT202100025268A1 true IT202100025268A1 (en) 2023-04-01

Family

ID=79018964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
IT102021000025268A IT202100025268A1 (en) 2021-10-01 2021-10-01 ELECTRODYNAMIC INERTIAL ELECTRIC ENERGY ACCUMULATOR

Country Status (2)

Country Link
IT (1) IT202100025268A1 (en)
WO (1) WO2023053100A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6172435B1 (en) * 1997-03-31 2001-01-09 Nippon Furai Hoile Kk Flywheel power source device
JP2002138945A (en) * 2000-11-06 2002-05-17 Keiji Arita Motor type power generator
WO2007116040A1 (en) 2006-04-12 2007-10-18 Giovanni Molfesi Electric supply station with gravitational masses
JP2014126143A (en) * 2012-12-26 2014-07-07 Institute Of National Colleges Of Technology Japan Fly wheel
CN105356702A (en) * 2015-12-07 2016-02-24 许昌杰成电气有限公司 Permanent magnetic synchronous generator set
CN113078663A (en) * 2021-04-29 2021-07-06 陈德义 Double-drive circulating power generation system based on flywheel energy storage

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6172435B1 (en) * 1997-03-31 2001-01-09 Nippon Furai Hoile Kk Flywheel power source device
JP2002138945A (en) * 2000-11-06 2002-05-17 Keiji Arita Motor type power generator
WO2007116040A1 (en) 2006-04-12 2007-10-18 Giovanni Molfesi Electric supply station with gravitational masses
JP2014126143A (en) * 2012-12-26 2014-07-07 Institute Of National Colleges Of Technology Japan Fly wheel
CN105356702A (en) * 2015-12-07 2016-02-24 许昌杰成电气有限公司 Permanent magnetic synchronous generator set
CN113078663A (en) * 2021-04-29 2021-07-06 陈德义 Double-drive circulating power generation system based on flywheel energy storage

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023053100A1 (en) 2023-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pullen The status and future of flywheel energy storage
JP6216872B2 (en) Gas turbine combined power generator
CN103221694A (en) System and method for energy storage and retrieval
CN205377711U (en) Omnirange piezoelectric power generating device
Rossi et al. Benefits and challenges of mechanical spring systems for energy storage applications
CN106523523B (en) A kind of piezoelectric energy-capturing bearing for rotating machinery
JP2015516790A (en) Electric unit for pumped storage power plant
Vongmanee The renewable energy applications for uninterruptible power supply based on compressed air energy storage system
IT202100025268A1 (en) ELECTRODYNAMIC INERTIAL ELECTRIC ENERGY ACCUMULATOR
CN105375686A (en) Portable piezoelectric electromagnetic hybrid generating apparatus employing change speed gear for acceleration
RU2348097C1 (en) Synchronous generator - compensator and method of its operation
CN205319975U (en) High bearing capacity road marking power supply unit that gives out light; give off light
CN106712577A (en) Multidirectional piezoelectric vibration generator
Chouhan et al. Review of energy storage systems
CN210898981U (en) Device for collecting vibration power generation
CN102644486B (en) Multilayer magnetic levitation inertia flywheel electromagnetic high-pressure pneumatic energy generator
CN105471321A (en) Drum-type piezoelectric power generation device
CN102097889B (en) A kind of driving chain of wind generating set
CN107465363B (en) Improved planar generator using magnetic suspension system
CN102086845A (en) Wind driven generator blade
JP6416678B2 (en) Power generator using reciprocating motion
Shaikh Mobin et al. Utilization of exhaust gas of vehicle for electricity generation
RU2615564C1 (en) Wind turbine plant
Mishra et al. Hybrid flywheel (Hy-FLY) energy storage system (ESS) for offshore wind application
Rahman et al. A hybrid energy harvesting system based on solar radiation and mechanical vibration