JP2005312212A - Energy storage system - Google Patents
Energy storage system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005312212A JP2005312212A JP2004127088A JP2004127088A JP2005312212A JP 2005312212 A JP2005312212 A JP 2005312212A JP 2004127088 A JP2004127088 A JP 2004127088A JP 2004127088 A JP2004127088 A JP 2004127088A JP 2005312212 A JP2005312212 A JP 2005312212A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- stator
- phase
- energy storage
- coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
- Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
Landscapes
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Description
本発明はエネルギー貯蔵システムに係わり、特に、電動モータのロータを慣性エネルギーの貯蔵手段とし、放電時にはロータの慣性エネルギーを電気変換して放電するようにしたエネルギー貯蔵システムに関するものである。 The present invention relates to an energy storage system, and more particularly to an energy storage system in which a rotor of an electric motor is used as a means for storing inertia energy, and the inertia energy of the rotor is electrically converted and discharged during discharge.
この種のシステムとして特開平9−317626号公報に記載された、風力発電設備がある。このものは、発生する騒音を低減すると共に、風速の変化に対しても安定した電力を発生させることができる風力発電設備を得ることを目的として、図に示すように、風車1で自然エネルギーの風力を取り込み回転力を発生し、多極式交流発電機4にて、風車1が発生する回転力によって電力を発生し、したがって、多極式交流発電機4の極数に応じて風車の回転数を低減でき、また、風車1の風切り音を減少させ、かつ増速機2を不要としたことで騒音を低減することを開示するとともに、前記多極式交流発電機に慣性エネルギーを蓄積するためのフライホイールを一体化して設けたことを開示している。これにより、多極式交流発電機が風車の回転力により回転しているときは、フライホイールに慣性エネルギーを蓄積する。したがって、多極式交流発電機は、このフライホイールに蓄積された慣性エネルギーで回転数が一定に保たれるように回転するので、風速の多少の変化に係わらず、多極式交流発電機は回転数を一定に保たれる。つまり、風速の変化により、多極式交流発電機の回転数はさほどの変化を伴わないので、発生電力は安定する。
しかしながら、従来のシステムでは、フライホイールは交流発電機の回転数を一定に保つものであり、フライホイールに蓄積された慣性エネルギーを利用することについては何等配慮がない。 However, in the conventional system, the flywheel keeps the rotation speed of the alternating current generator constant, and there is no consideration for using the inertia energy accumulated in the flywheel.
そこで、本発明は、慣性エネルギーの貯蔵と放出とを繰り替えすことができるエネルギー貯蔵システムを提供することを目的とするものである。 Then, an object of this invention is to provide the energy storage system which can repeat storage and discharge | release of inertial energy.
本発明は、駆動源となる電動モータのほかに、エネルギー貯蔵・供給手段として別の電動モータを、電動モータのロータに慣性エネルギーとして貯蔵するエネルギー貯蔵システムに適用したものである。すなわち、本発明は、交互に異極に着磁された複数の永久磁石を連続的に配置したロータと、複数の電磁コイルを前記ロータの永久磁石に対面させて配置したステータとを備える電動モータと、このステータの制御回路部と、を備え、前記制御回路部は、前記ステータに前記ロータを回転させる励磁信号を供給して、ロータに慣性エネルギーを蓄積させる回路状態と、前記ロータに蓄積された慣性エネルギーに基づいて前記ステータに起電力を発生させ、これを放電する回路状態と、を切り換えるための切り換え手段を備えてなる、エネルギー貯蔵システムであることを特徴とするものである。 The present invention is applied to an energy storage system in which another electric motor as an energy storage / supply means is stored as inertia energy in the rotor of the electric motor in addition to the electric motor serving as a drive source. That is, the present invention provides an electric motor including a rotor in which a plurality of permanent magnets alternately magnetized with different polarities are continuously arranged, and a stator in which a plurality of electromagnetic coils are arranged to face the permanent magnets of the rotor. And a control circuit unit for the stator, wherein the control circuit unit supplies an excitation signal for rotating the rotor to the stator and accumulates inertial energy in the rotor, and is stored in the rotor. The energy storage system includes switching means for switching between a circuit state in which an electromotive force is generated in the stator based on the inertial energy and the stator is discharged.
本発明の切り換え手段は、前記ステータを余剰電力源に接続する手段を備えて成る。前記電動モータを前記制御回路に対して着脱可能にした。前記ロータの回転軸が電動モータに対して、流体軸受又は磁気軸受で支持されてなる。前記電動モータ内の前記ロータ収容空間が真空に形成されてなる。前記ステータが複数相から構成されてなる。 The switching means of the present invention comprises means for connecting the stator to a surplus power source. The electric motor can be attached to and detached from the control circuit. The rotating shaft of the rotor is supported by a fluid bearing or a magnetic bearing with respect to the electric motor. The rotor accommodating space in the electric motor is formed in a vacuum. The stator is composed of a plurality of phases.
図1及び図2は、本発明に使用される、充電・放電手段としての電動モータの動作原理を示したものである。このモータは、ステータとしての第1のコイル組(A相コイル)10及び第2のコイル組(B相コイル)12の間に、ロータとなる第3の永久磁石14を介在した構成を備えている。
1 and 2 show the principle of operation of an electric motor as a charging / discharging means used in the present invention. This motor has a configuration in which a third
第1のコイル組10は、交互に異極に励磁可能なコイル16が、所定間隔、好適には、均等間隔を介して順番に配列された構成を備えている。第2のコイル組12も同様である。この第1のコイル組の等価回路図を図3に示す。図1及び図2によれば、後述のとおり、2相の励磁コイルには、始動回転中(2π)中常時全コイルを既述した極性で交互励磁させている。したがって、ロータやスライダ等の被駆動手段を高トルクで回転・駆動することが可能となる。
The
図3(1)に示すように、交互に異極に励磁される、複数の電磁コイル16(磁性単位)が等間隔に直列に接続されている。符号18Aはこの磁気コイルに周波数パルス信号を印加する駆動回路を示すブロックである。この駆動回路から電磁コイル16にコイルを励磁させるための励磁信号を流したとき、隣接するコイル間で交互に磁極の向きが変わるように、各コイルが励磁されるように予め設定されている。図3(2)に示すように、電磁コイル16が並列に接続されていても良い。このコイルの構造は、A,B相コイルについて同様である。
As shown in FIG. 3 (1), a plurality of electromagnetic coils 16 (magnetic units) that are alternately excited to different polarities are connected in series at equal intervals.
この励磁回路18Aから電磁コイル16に、供給される励磁電流の極性の方向を所定の周期で交互に切り替えるための周波数を持った信号を印加すると、図1及び図2に示すように、ロータ14と面する側の極性がN極→S極→N極と交互に変化する磁気パターンがA相コイル組10に形成される。周波数信号が逆極性になると、第1磁性体の第3磁性体側の極性がS極→N極→S極と交互に変化する磁気パターンが発生する。この結果、A相コイル組10に現れる励磁パターンは周期的に変化する。
When a signal having a frequency for alternately switching the polarity direction of the excitation current supplied from the
B相コイル組の構造は、A相コイル組と同様であるが、B相コイル組の電磁コイル18はA相コイル組の16に対して位置的にずれて配列されている点が異なる。すなわち、A相コイル組におけるコイルの配列ピッチとB相コイル組の配列ピッチとが所定のピッチ差(角度差)を持つようにオフセット配置されている。このピッチ差は、永久磁石14がコイル16,18に対して励磁電流の周波数の1周期(2π)に対応して動く角度の(1回転)、例えば、π/(2*M):Mは永久磁石(N+S)のセット数でM=3である、π/6が好適である。
The structure of the B-phase coil set is the same as that of the A-phase coil set, except that the
次に永久磁石について説明する。図1及び図2に示されるように、永久磁石からなるロータ14は、二相のコイル組間に配置されており、交互に逆の極性を持った複数の永久磁石20(黒く塗り潰されている。)が線状(円弧状)に、所定間隔、好適には均等間隔を介して配列されている。円弧状とは、完全な円、楕円など閉じられたループの他、不特定環状構造や、半円、扇型をも包含する。
Next, the permanent magnet will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the
A相コイル組10とB相コイル組12とは等距離を介して配置されており、永久磁石14の永久磁石の配列ピッチは、殆どA相コイル10及びB相コイル12における磁気コイルの配列ピッチと同じである。
The A-phase coil set 10 and the B-
次に第1磁性体10と第2磁性体12との間に既述の第3磁性体14が配置された磁気体構造の動作を、図1及び図2を利用して説明する。既述の励磁回路(図3の18である。後に説明する。)によって、ある瞬間においてA相コイルとB相コイルの電磁コイル16,18には、図1(1)に示すような励磁パターンが発生しているとする。
Next, the operation of the magnetic body structure in which the above-described third
この時、A相コイル10の永久磁石14側に臨む表面の各コイル16には、→S→N→S→N→S→のパターンで磁極が生じ、B相コイル12の永久磁石14側に臨む表面のコイル18には、→N→S→N→S→N→のパターンで磁極が生じる。永久磁石と各相コイルとの磁気的な関係が図示されており、同極間では反発力が発生し、異極間では吸引力が働く。
At this time, a magnetic pole is generated in a pattern of → S → N → S → N → S → on each
次の瞬間、(2)に示すように、A相コイルに駆動回路18を介して印加されるパルス波の極性が反転すると、(1)のA相コイル10のコイル16に発生する磁極と永久磁石20の磁極との間に反発力が発生し、一方、B相コイル12のコイル18に発生している磁極と永久磁石20の表面の磁極との間に引力が発生しているために、図1(1)乃至図2(5)に示すように、永久磁石14は、図示右方向に順次移動する。
At the next moment, as shown in (2), when the polarity of the pulse wave applied to the A-phase coil through the
B相コイル12のコイル18に、A相コイルの励磁電流とは位相がずれたパルス波が印加されており、図2の(6)乃至(8)に示すように、B相コイル12のコイル18の磁極と永久磁石20の表面の磁極とが反発して永久磁石14をさらに右方向に移動させる。(1)乃至(8)はロータ14がπに対応する回転をした場合を示し、(9)以降は同様にして残りのπ→2πに対応する回転をする。このようにロータはA相コイル列とB相コイル列に位相がずれた所定周波数の駆動電流(電圧)信号を供給することにより、回転するようになる。
A pulse wave having a phase shifted from the excitation current of the A-phase coil is applied to the
なお、A相コイル列、B相コイル列、及び永久磁石を円弧状にすると、図1に示す磁気構造は回転モータを構成するものとなる。ケース、ロータ等の永久磁石と電磁コイルを除く部分は、非磁性体である樹脂(カーボン系含み)、セラミックス系により軽量化し、ヨークを用いないで磁気回路の開放状態にすることにより鉄損失を発生させずパワー・ウエイト比に優れた回転駆動体が実現できる。
この構造によれば、永久磁石にはA相コイル及びB相コイルから磁力を受けて動くことができるために、永久磁石が発生するトルクが大きくなり、トルク/重量バランスに優れ、したがって高トルクで駆動可能な小型軽量モータを提供することが可能となる。すなわち、A相コイル及B相コイルに供給される励磁電流源として余剰電力(夜間電力・回生電力)の電源回路からのものを利用すれば、永久磁石からなるロータに慣性エネルギーを蓄積することができる。
If the A-phase coil array, the B-phase coil array, and the permanent magnet are formed in an arc shape, the magnetic structure shown in FIG. 1 constitutes a rotary motor. The parts excluding permanent magnets and electromagnetic coils such as cases and rotors are made lighter by non-magnetic resin (including carbon) and ceramics, and iron loss is reduced by opening the magnetic circuit without using a yoke. It is possible to realize a rotary drive body that is not generated and has an excellent power / weight ratio.
According to this structure, since the permanent magnet can move by receiving magnetic force from the A-phase coil and the B-phase coil, the torque generated by the permanent magnet is increased, and the torque / weight balance is excellent. It becomes possible to provide a small and light motor that can be driven. That is, if an excitation current source supplied to the A-phase coil and the B-phase coil is used from a power circuit of surplus power (night power / regenerative power), inertia energy can be stored in a rotor made of a permanent magnet. it can.
図3の(1)は複数のコイル列が直列に形成された場合のA相コイル及びB相コイルの各回路であり、(2)は複数のコイル列が並列に形成されば場合のA相コイル及びB相コイルの各回路である。 (1) of FIG. 3 is each circuit of A-phase coil and B-phase coil when a plurality of coil arrays are formed in series, and (2) is an A-phase when a plurality of coil arrays are formed in parallel. It is each circuit of a coil and a B phase coil.
図4はモータの斜視図であり、(1)は当該モータの斜視図、(2)はロータ(第3磁性体)の概略平面図、(3)はその側面図、(4)はA相電磁コイル(第1磁性体)、(5)はB相電磁コイル(第2磁性体)を示したものである。付された符号は、既述の図において対応する構成部分と同じものである。 4 is a perspective view of a motor, (1) is a perspective view of the motor, (2) is a schematic plan view of a rotor (third magnetic body), (3) is a side view thereof, and (4) is an A phase. An electromagnetic coil (first magnetic body), (5) shows a B-phase electromagnetic coil (second magnetic body). The reference numerals attached are the same as the corresponding components in the above-described drawings.
このモータは、ステータに相当する一対のA相磁性体10とB相磁性体12を備え、そしてロータを構成する既述の第3の磁性体14とを備え、A相磁性体とB相磁性体との間にロータ14が軸37を中心に回転自在に配置されている。ロータと回転軸は一体に回転するように、回転軸37はロータの中心にある回転軸用開口孔に圧入されている。図4の(2)、(4)、(5)に示すように、ロータには6つの永久磁石が円周方向に均等に設けられ、そして永久磁石の極性は交互に反対になるようになっており、ステータには6つの電磁コイルが円周方向に均等に設けられている。
This motor includes a pair of A-phase
A相センサ34AとB相センサ34Bとが、位相をシフトさせて(π/6に相当する距離)A相磁性体(第1磁性体)のケース内面側壁に設けられている。A相センサ34AとB相センサ34Bとは、それぞれ永久磁石からの磁場強度を検出して、A相コイル16に供給される周波数信号とB相コイル18に供給される周波数信号とに所定の位相差を設けるために設けられているものである。
The
センサとしては、永久磁石の運動に伴う磁極の変化から永久磁石の位置を検出可能であり、ホール効果を利用したホール素子が好ましい。このセンサを用いることにより、永久磁石のS極から次のS極までを2πとしたときに、永久磁石がこのどこにあっても永久磁石の位置がホール素子によって検出可能である。ホール素子としてはパルスを発生する方式のもののほか、磁極強度に応じたアナログ値を出力するものがある。 As a sensor, the position of the permanent magnet can be detected from the change of the magnetic pole accompanying the movement of the permanent magnet, and a Hall element utilizing the Hall effect is preferable. By using this sensor, the position of the permanent magnet can be detected by the Hall element wherever the permanent magnet is located when the distance from the S pole of the permanent magnet to the next S pole is 2π. As a Hall element, there is a type that outputs an analog value corresponding to the magnetic pole strength in addition to a type that generates a pulse.
図5(1)及び(2)は、A相コイル列からなるA相磁性体とB相コイル列からなるB相磁性体のそれぞれ別の駆動回路である。 FIGS. 5A and 5B show different drive circuits for the A-phase magnetic body composed of the A-phase coil array and the B-phase magnetic body composed of the B-phase coil array.
この回路は、A相電磁コイル又はB相電磁コイルにセンサの出力波形を励磁電流として印加すべきスイッチングトランジスタTR1乃至TR4を含んでいる。今、信号としてA相センサの出力が「H」のとき、TR1のゲートには「L」が、TR2のゲートには「L」が、TR3のゲートには「H」が、TR4のゲートには「H」が印加される。すると、TR1及びTR4がオンとなってIA1の向きを持ったセンサからの出力としての励磁電流がA相コイルに印加される。一方、信号としてA相センサの出力が「L」のとき、TR1のゲートには「H」が、TR2のゲートには「H」が、TR3のゲートには「L」が、TR4のゲートには「L」が印加される。すると、TR2及びTR3がオンとなってIA2の向きを持った励磁電流がA相コイルに印加される。更に、TR1、TR3に「H」、TR2、TR4に「L」の場合はHiZ状態となり電磁コイルには電流は供給されない。(2)のB相コイルへの励磁についても同様である。 This circuit includes switching transistors TR1 to TR4 to which the output waveform of the sensor is to be applied as an exciting current to the A phase electromagnetic coil or the B phase electromagnetic coil. When the output of the phase A sensor is “H” as a signal, “L” is applied to the TR1 gate, “L” is applied to the TR2 gate, “H” is applied to the TR3 gate, and the TR4 gate is applied. Is applied with “H”. Then, TR1 and TR4 are turned on, and an excitation current as an output from the sensor having the orientation of IA1 is applied to the A-phase coil. On the other hand, when the output of the phase A sensor is “L” as a signal, “H” is applied to the TR1 gate, “H” is applied to the TR2 gate, “L” is applied to the TR3 gate, and the TR4 gate is applied. “L” is applied. Then, TR2 and TR3 are turned on, and an exciting current having the direction of IA2 is applied to the A-phase coil. Further, when TR1 and TR3 are “H” and TR2 and TR4 are “L”, the state becomes a HiZ state, and no current is supplied to the electromagnetic coil. The same applies to the excitation of the B phase coil in (2).
図6は、前記モータの放電制御時における発電原理・ロータに慣性エネルギーを供給する際の原理を示すものである。ロータが矢印Fの方向に回転していると(慣性エネルギー)、A相コイルとB相コイルとのロータとの間には図示の矢印方向の磁束が変化し、コイルの磁束密度が周期的に変化して、図6に示す正弦波の起電力の出力がA相コイル及B相コイルから発生する。二相のコイルの設置位相がずれていることから、A相に発生する起電力波形の位相とB相コイルに発生する起電力波形の位相とにはずれが生じている。また、各相コイルに、既述のような位相や周波数を持った励磁信号を余剰電力源から供給することによって、ロータを回転させて慣性エネルギーを蓄積することができる。なお、このロータはディスク状ばかりでなく球面体(球面モータ)でも良い。この時、A相コイル及B相コイルの組をX、Y,Z軸に対してそれぞれ構成することにより、ロータの慣性エネルギーをX、Y、Z軸のそれぞれの回転方向に蓄積することができる。 FIG. 6 shows the principle of power generation during the discharge control of the motor and the principle when supplying inertial energy to the rotor. When the rotor rotates in the direction of arrow F (inertial energy), the magnetic flux in the direction of the arrow changes between the rotors of the A-phase coil and the B-phase coil, and the magnetic flux density of the coil changes periodically. The sine wave electromotive force output shown in FIG. 6 is generated from the A phase coil and the B phase coil. Since the installation phases of the two-phase coils are shifted, there is a shift between the phase of the electromotive force waveform generated in the A phase and the phase of the electromotive force waveform generated in the B phase coil. Further, by supplying an excitation signal having the phase and frequency as described above from each surplus power source to each phase coil, the rotor can be rotated to accumulate inertia energy. The rotor may be not only disk-shaped but also a spherical body (spherical motor). At this time, the inertial energy of the rotor can be accumulated in the respective rotation directions of the X, Y, and Z axes by configuring the sets of the A phase coil and B phase coil with respect to the X, Y, and Z axes. .
図7は、この電動モータのより具体的な構成図であり、ロータ300の回転軸37は流体軸受又は磁気軸受302など摩擦の極力少ない方式でモータのケーシングに支持されている。磁気軸受とは、磁石の反発力または吸引力を利用して軸を非接触で支持する軸受であり、非接触で軸を回転させることができるため高速、オイルフリーが可能である。流体軸受とは、モーターの回転軸の軸受部に油や空気などの流体を使用した軸受であり、油を使用したものはオイルベアリング」とも呼ばれる。油や空気などの流体を介在させるのみで滑らかに運動させている。このモータとしては、ロータの慣性力が大きく、コギングレス(鉄損失)がないものでロータやモータのケーシングが構成されることが望ましい。また、モータ内部を真空にすることにより、ロータの慣性力をロスなく蓄積できる。したがって、軸受の部分は磁性流体などの真空シール手段によってシールされることが好ましい。真空度は10―2Ps以上が好ましい。
FIG. 7 is a more specific configuration diagram of this electric motor. The rotating
図8は本発明に係わるエネルギー貯蔵システムのブロック図である。符号400は外部動力源としての、例えば、発電機である。符号402は余剰電力源すなわち、外部動力源の夜間電力である。余剰動力源はモータのロータを回転させるための駆動回路部404に接続されている。この駆動回路は既述のモータの制御回路に相当し、エネルギー貯蔵部である電動モータのロータ回転用への切替部406を介して、ロータを回転させるためにステータに励磁電流を供給する。これによりモータのロータには余剰電力によって慣性エネルギーが蓄積される。
FIG. 8 is a block diagram of an energy storage system according to the present invention.
一方、ロータの慣性エネルギーを外部に放出する場合には、切替部406を回生側に切替え、ステータの駆動回路を回生回路部408として、外部動力源あるいは負荷側に、蓄積された慣性エネルギーを電力として供給する。負荷側は負荷切替部410に複数の負荷412が結合された構成となっている。
On the other hand, when the inertia energy of the rotor is released to the outside, the
図9はヒステリシス調製用電子VRを備えたウインドコンパレータ130を備えたアナログ方式センサ(既述のA,B相センサ)による回生/発電制御のブロック図である。A相センサ34Aの出力がヒステリシスレベルの変動幅以上になった場合にOR回路200にA相TP又はA相BTの「H」が出力され、これがA相回生許可信号として後述の受電制御回路に出力される。B相センサ34Bの出力についても同様である。符号202はOR回路である。
FIG. 9 is a block diagram of regenerative / power generation control by an analog type sensor (A and B phase sensors described above) including a
図10は、ヒステリシス調整用電子VRが小の場合に回生エネルギーが最大となっている状態を示した場合の波形図であり、図11はヒステリシス調整用電子VRが最大の場合に回生エネルギーが最小となった状態を示した波形図である。高負荷時の場合(強い回生発電が要求される状態)には、各相の回生許可信号のデューティ比が高くなり、回生許可信号が「H」の期間A相及びB相の各コイルからの回生電流が負荷(バッテリ)に供給される。これが図10の状態である。一方、低負荷の場合(弱い回生発電が要求される状態)では、図11に示すように、各相の許可信号のデューティ比が小さくなり、回生許可信号が「H」の期間各相コイルからの回生電流が負荷に供給される。 FIG. 10 is a waveform diagram showing a state in which the regenerative energy is maximum when the hysteresis adjustment electron VR is small. FIG. 11 is a waveform diagram when the regenerative energy is minimum when the hysteresis adjustment electron VR is maximum. It is the wave form diagram which showed the state which became. In the case of high load ( a state in which strong regenerative power generation is required ), the duty ratio of the regeneration permission signal of each phase becomes high, and the regeneration permission signal is “H” from the A phase and B phase coils. A regenerative current is supplied to a load (battery). This is the state of FIG. On the other hand, in the case of a low load ( a state in which weak regenerative power generation is required ), as shown in FIG. Is supplied to the load.
図12は、各相コイルからの受電制御の機能ブロック図を示したものであり、A相回生許可信号のH又はLの切換に応じて、供給されるとインバータ232A,232Bを介してトランジスタ230及び232が交互にオンし、整流手段231で整流され平滑回路240で平滑化された回生電流が+送電端子と−送電の端子間に発生する。B相コイル側でも同様である。図13は、回生電流のエネルギー変換部であり、240はDC/DC変換部であり、242はDC/AC変換部であり、244は化学変換部(バッテリ)である。
FIG. 12 shows a functional block diagram of power reception control from each phase coil. When supplied according to switching of H or L of the A phase regeneration permission signal, the
図14は、回生制御のタイミングチャートであり、既述の方式によってA相コイル,B相コイルにそれぞれ既述の波形の逆起電力が発生する。A相回生電力とB相回生電力とが、図12の平滑化回路で混合及び平滑化されて、ロータの慣性エネルギーを外部に電力として放出することができる。 FIG. 14 is a timing chart of the regenerative control, and the counter electromotive force having the above-described waveform is generated in the A-phase coil and the B-phase coil by the above-described method. The A-phase regenerative power and the B-phase regenerative power are mixed and smoothed by the smoothing circuit of FIG. 12, and the inertia energy of the rotor can be released to the outside as power.
図15は回転軸37に対して、回転軸に敷設されたロータ300A,Bが直列に2基設けられた電動モータの構造を示している。一つのロータはA1相コイルとB1相コイルをステータとして回転される。第2のロータはB1相コイルを共通にしてA2相コイルをステータとして回転される。このモータは二つのロータ(二つの慣性エネルギー蓄積部)を備えているために、慣性エネルギーの蓄積量を拡大することができる。なお、図7及び14において、符号304は電気端子群を示している。
FIG. 15 shows a structure of an electric motor in which two
Claims (6)
前記制御回路部は、
前記ステータに前記ロータを回転させる励磁信号を供給して、ロータに慣性エネルギーを蓄積させる充電回路状態と、
前記ロータに蓄積された慣性エネルギーに基づいて前記ステータに起電力を発生させ、これを放電する放電回路状態と、
を切り換えるための切り換え手段を備えてなる、エネルギー貯蔵システム。 An electric motor including a rotor in which a plurality of permanent magnets alternately magnetized with different polarities are continuously arranged, and a stator in which a plurality of electromagnetic coils are arranged to face the permanent magnets of the rotor, and control of the stator A circuit unit,
The control circuit unit is
A charging circuit state for supplying an excitation signal for rotating the rotor to the stator and accumulating inertia energy in the rotor;
A discharge circuit state that generates an electromotive force in the stator based on inertial energy accumulated in the rotor and discharges the electromotive force;
An energy storage system comprising switching means for switching between.
The system according to claim 1, wherein the stator is composed of a plurality of phases.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004127088A JP2005312212A (en) | 2004-04-22 | 2004-04-22 | Energy storage system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004127088A JP2005312212A (en) | 2004-04-22 | 2004-04-22 | Energy storage system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005312212A true JP2005312212A (en) | 2005-11-04 |
Family
ID=35440343
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004127088A Pending JP2005312212A (en) | 2004-04-22 | 2004-04-22 | Energy storage system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005312212A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006230091A (en) * | 2005-02-17 | 2006-08-31 | Masaji Egawa | Inertia/separately excited pulse collector |
JP2019053744A (en) * | 2018-10-29 | 2019-04-04 | アルプスアルパイン株式会社 | Input device |
US20190346013A1 (en) * | 2018-05-10 | 2019-11-14 | Daniel Bakholdin | Energy storage and power output flywheel system |
-
2004
- 2004-04-22 JP JP2004127088A patent/JP2005312212A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006230091A (en) * | 2005-02-17 | 2006-08-31 | Masaji Egawa | Inertia/separately excited pulse collector |
US20190346013A1 (en) * | 2018-05-10 | 2019-11-14 | Daniel Bakholdin | Energy storage and power output flywheel system |
WO2019217689A1 (en) * | 2018-05-10 | 2019-11-14 | Daniel Bakholdin | Energy storage and power output flywheel system |
JP2019053744A (en) * | 2018-10-29 | 2019-04-04 | アルプスアルパイン株式会社 | Input device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7884563B2 (en) | Motor and drive control system thereof | |
US7315147B2 (en) | Motor and motor drive system | |
US7880319B2 (en) | Power generating device utilizing hydrodynamic force | |
KR100699643B1 (en) | Drive control system | |
JP4720856B2 (en) | Single phase brushless motor | |
US7906930B2 (en) | Brushless electric machine | |
KR20050071703A (en) | Magnetic structure and motor employing said magnetic structure, and driver comprising said motor | |
JP5151487B2 (en) | Brushless motor | |
JP5359021B2 (en) | Electric motor drive control circuit | |
JP4178523B2 (en) | Motor and motor drive system | |
JP2008054474A (en) | Brushless motor | |
JP2005312212A (en) | Energy storage system | |
JP2009195050A (en) | Motor | |
JP5795170B2 (en) | Power generation system | |
JP2006006032A (en) | Motor and fan motor | |
JP4831033B2 (en) | Motor, electric device, and driving body | |
KR20240111116A (en) | Self powered motor | |
JP2008043199A (en) | Motor and drive system for the motor |