JPH10112961A - 電力貯蔵装置 - Google Patents
電力貯蔵装置Info
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- JPH10112961A JPH10112961A JP8266029A JP26602996A JPH10112961A JP H10112961 A JPH10112961 A JP H10112961A JP 8266029 A JP8266029 A JP 8266029A JP 26602996 A JP26602996 A JP 26602996A JP H10112961 A JPH10112961 A JP H10112961A
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- flywheel
- fixed
- casing
- bearing
- generator
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-
- 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
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高性能で安価な装置を実現する。
【解決手段】 回転軸１４の一端をピボット軸受１６に
より、他端を磁気軸受１７により、それぞれ支持する。
上記回転軸１４の中間部で上記ピボット軸受１６寄り部
分にフライホイール１５を、上記磁気軸受１７寄り部分
に発電機兼用モータ８ａのロータ６ａを、それぞれ固定
する。
より、他端を磁気軸受１７により、それぞれ支持する。
上記回転軸１４の中間部で上記ピボット軸受１６寄り部
分にフライホイール１５を、上記磁気軸受１７寄り部分
に発電機兼用モータ８ａのロータ６ａを、それぞれ固定
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明の電力貯蔵装置は、例えば
病院等に設置して停電時の非常用電源装置として、或は
電気自動車に組み付けて制動時にエネルギを回収して貯
蔵しておく為の装置として利用する。
病院等に設置して停電時の非常用電源装置として、或は
電気自動車に組み付けて制動時にエネルギを回収して貯
蔵しておく為の装置として利用する。
【０００２】
【従来の技術】病院等、停電時にも最低限の電力を確保
する必要のある施設には、非常用電源装置を設置してい
る。この様な場合に使用する一般的な非常用電源装置
は、交流・直流変換器とバッテリーとを組み合わせて構
成している。ところが、この様な従来の非常用電源装置
は、定期的にバッテリーを交換する必要があり、保守・
管理が面倒であった。又、環境面から廃棄されたバッテ
リーの処理が難しくなっており、新たな構造の電力貯蔵
装置の実現が望まれている。この様な事情に鑑みて従来
から、電力を機械的な運動エネルギに変換して貯蔵す
る、フライホイール付の電力貯蔵装置が提案されてい
る。
する必要のある施設には、非常用電源装置を設置してい
る。この様な場合に使用する一般的な非常用電源装置
は、交流・直流変換器とバッテリーとを組み合わせて構
成している。ところが、この様な従来の非常用電源装置
は、定期的にバッテリーを交換する必要があり、保守・
管理が面倒であった。又、環境面から廃棄されたバッテ
リーの処理が難しくなっており、新たな構造の電力貯蔵
装置の実現が望まれている。この様な事情に鑑みて従来
から、電力を機械的な運動エネルギに変換して貯蔵す
る、フライホイール付の電力貯蔵装置が提案されてい
る。
【０００３】図２は、特開昭６１−９４５３２号公報に
記載されたフライホイール付の電力貯蔵装置を示してい
る。内部を真空にしたケーシング１内には、繊維強化プ
ラスチック製のフライホイール２を、上下両端部に設け
た軸受３、４により回転自在に支持している。上記フラ
イホイール２の一部には円筒部５を設け、この円筒部５
の内側にロータ６を固定している。又、上記ケーシング
１の底部にはステータ７を固定し、このステータ７の外
周面と上記ロータ６の内周面とを対向させて、発電機兼
用モータ８を構成している。
記載されたフライホイール付の電力貯蔵装置を示してい
る。内部を真空にしたケーシング１内には、繊維強化プ
ラスチック製のフライホイール２を、上下両端部に設け
た軸受３、４により回転自在に支持している。上記フラ
イホイール２の一部には円筒部５を設け、この円筒部５
の内側にロータ６を固定している。又、上記ケーシング
１の底部にはステータ７を固定し、このステータ７の外
周面と上記ロータ６の内周面とを対向させて、発電機兼
用モータ８を構成している。
【０００４】上述の様に構成される電力貯蔵装置は、通
常時には上記ステータ７に商用電源から通電し、上記発
電機兼用モータ８を駆動モータとして機能させ、上記フ
ライホイール２を高速回転させる。これに対し停電時等
の非常時には、上記発電機兼用モータ８を発電機として
機能させ、上記ステータ７に接続した導線に電力を供給
する。
常時には上記ステータ７に商用電源から通電し、上記発
電機兼用モータ８を駆動モータとして機能させ、上記フ
ライホイール２を高速回転させる。これに対し停電時等
の非常時には、上記発電機兼用モータ８を発電機として
機能させ、上記ステータ７に接続した導線に電力を供給
する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図２に示した従来構造
の場合、フライホイール２の一部に円筒部５を形成し、
しかもこの円筒部５の内周面にロータ６を固定している
為、上記フライホイール２の形成作業、並びにこのフラ
イホイール２への上記ロータ６の固定作業が面倒であ
る。又、上記フライホイール２の構造上、このフライホ
イール２の重心と、このフライホイール２の下端部を枢
支している軸受４との距離が大きくなる。この軸受４
は、上記フライホイール２及びロータ６の重量を支えつ
つ、これらフライホイール２及びロータ６の回転を許容
する為、ピボット軸受を使用する。ピボット軸受はラジ
アル方向の剛性が高い為、上記軸受４とフライホイール
２の重心との距離を近づければ、このフライホイール２
がラジアル方向に変位しにくくできる。これに対して、
上記距離が大きくなると、外部からの振動に伴って上記
フライホイール２がラジアル方向に変位し易くなり、こ
のフライホイール２の回転が円滑に行なわれにくくな
る。本発明の電力貯蔵装置は、この様な事情に鑑みて発
明したものである。
の場合、フライホイール２の一部に円筒部５を形成し、
しかもこの円筒部５の内周面にロータ６を固定している
為、上記フライホイール２の形成作業、並びにこのフラ
イホイール２への上記ロータ６の固定作業が面倒であ
る。又、上記フライホイール２の構造上、このフライホ
イール２の重心と、このフライホイール２の下端部を枢
支している軸受４との距離が大きくなる。この軸受４
は、上記フライホイール２及びロータ６の重量を支えつ
つ、これらフライホイール２及びロータ６の回転を許容
する為、ピボット軸受を使用する。ピボット軸受はラジ
アル方向の剛性が高い為、上記軸受４とフライホイール
２の重心との距離を近づければ、このフライホイール２
がラジアル方向に変位しにくくできる。これに対して、
上記距離が大きくなると、外部からの振動に伴って上記
フライホイール２がラジアル方向に変位し易くなり、こ
のフライホイール２の回転が円滑に行なわれにくくな
る。本発明の電力貯蔵装置は、この様な事情に鑑みて発
明したものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の電力貯蔵装置
は、回転軸と、この回転軸の一端を支持するピボット軸
受と、この回転軸の他端部を支持する磁気軸受と、上記
回転軸の中間部で上記ピボット軸受寄り部分に固設した
フライホイールと、このフライホイールよりも上記磁気
軸受寄り部分で、上記回転軸の中間部とこの中間部に対
向する固定の部分との間に設けた発電機兼用モータとを
備える。
は、回転軸と、この回転軸の一端を支持するピボット軸
受と、この回転軸の他端部を支持する磁気軸受と、上記
回転軸の中間部で上記ピボット軸受寄り部分に固設した
フライホイールと、このフライホイールよりも上記磁気
軸受寄り部分で、上記回転軸の中間部とこの中間部に対
向する固定の部分との間に設けた発電機兼用モータとを
備える。
【０００７】
【作用】上述の様に構成する本発明の電力貯蔵装置によ
り、電気エネルギをフライホイールの回転運動としての
運動エネルギに変換して貯蔵する際の作用、並びにこの
運動エネルギを電気エネルギに変換して取り出す際の作
用は、前述した従来の電力貯蔵装置の場合と同様であ
る。特に、本発明の電力貯蔵装置の場合には発電機兼用
モータを、回転軸の中間部と、この中間部に対向する固
定の部分との間に設けている為、フライホイール及び発
電機兼用モータの形状及び設置構造が単純になる。従っ
て、構成各部の加工並びに組み付けコストを低減して、
安価に製作できる。更に、大きな質量を有するフライホ
イールをピボット軸受に近づけて配置し、このフライホ
イールをラジアル方向に変位しにくくできる。従って、
外部からの振動に拘らず、上記フライホイールの回転を
安定して行なえる。
り、電気エネルギをフライホイールの回転運動としての
運動エネルギに変換して貯蔵する際の作用、並びにこの
運動エネルギを電気エネルギに変換して取り出す際の作
用は、前述した従来の電力貯蔵装置の場合と同様であ
る。特に、本発明の電力貯蔵装置の場合には発電機兼用
モータを、回転軸の中間部と、この中間部に対向する固
定の部分との間に設けている為、フライホイール及び発
電機兼用モータの形状及び設置構造が単純になる。従っ
て、構成各部の加工並びに組み付けコストを低減して、
安価に製作できる。更に、大きな質量を有するフライホ
イールをピボット軸受に近づけて配置し、このフライホ
イールをラジアル方向に変位しにくくできる。従って、
外部からの振動に拘らず、上記フライホイールの回転を
安定して行なえる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態の１
例を示している。尚、図示の例は、電気自動車に組み付
けて制動時にエネルギを回収して貯蔵しておく為の電力
貯蔵装置として構成したものを示している。ケーシング
９の外周面の直径方向反対側２個所位置に互いに同心に
固設した枢軸１０、１０は、支持枠１１を構成する１対
の支持腕１２、１２の先端部に、それぞれ軸受１３、１
３により、揺動変位自在に支持している。又、上記支持
枠１１は、上記枢軸１０、１０と直交する方向に設け
た、図示しない別の１対の枢軸により、やはり図示しな
い別の支持枠に、揺動変位自在に支持している。上記支
持枠１１と別の支持枠とはジンバル機構を構成し、次述
する回転軸１４及びフライホイール１５の高速回転に伴
うジャイロ効果に拘らず、電力貯蔵装置を組み付けた電
気自動車の運動性能に悪影響が及ぶ事を防止している。
例を示している。尚、図示の例は、電気自動車に組み付
けて制動時にエネルギを回収して貯蔵しておく為の電力
貯蔵装置として構成したものを示している。ケーシング
９の外周面の直径方向反対側２個所位置に互いに同心に
固設した枢軸１０、１０は、支持枠１１を構成する１対
の支持腕１２、１２の先端部に、それぞれ軸受１３、１
３により、揺動変位自在に支持している。又、上記支持
枠１１は、上記枢軸１０、１０と直交する方向に設け
た、図示しない別の１対の枢軸により、やはり図示しな
い別の支持枠に、揺動変位自在に支持している。上記支
持枠１１と別の支持枠とはジンバル機構を構成し、次述
する回転軸１４及びフライホイール１５の高速回転に伴
うジャイロ効果に拘らず、電力貯蔵装置を組み付けた電
気自動車の運動性能に悪影響が及ぶ事を防止している。
【０００９】上記ケーシング９の内側中心部には回転軸
１４を、鉛直方向に配設している。そして、この回転軸
１４の下端をピボット軸受１６により、同じく上端部を
磁気軸受１７により、それぞれ上記ケーシング９に対し
回転自在に支持している。上記ピボット軸受１６は、微
小隙間を介して互いに対向する球状凸面１８と球状凹面
１９との間に油を介在させて、動圧型の軸受を構成して
いる。この様なピボット軸受１６を構成すべく、上記球
状凹面１９を中央部上面に設けた受板２０は上記ケーシ
ング９の底面中央部に複数のボール２１、２１により、
ラジアル方向に亙る若干の変位自在に支持している。
１４を、鉛直方向に配設している。そして、この回転軸
１４の下端をピボット軸受１６により、同じく上端部を
磁気軸受１７により、それぞれ上記ケーシング９に対し
回転自在に支持している。上記ピボット軸受１６は、微
小隙間を介して互いに対向する球状凸面１８と球状凹面
１９との間に油を介在させて、動圧型の軸受を構成して
いる。この様なピボット軸受１６を構成すべく、上記球
状凹面１９を中央部上面に設けた受板２０は上記ケーシ
ング９の底面中央部に複数のボール２１、２１により、
ラジアル方向に亙る若干の変位自在に支持している。
【００１０】又、上記受板２０の上面外周縁部には円輪
状の放熱板２２を固定し、この放熱板２２の上側に浮動
ダンパ板２３を設けている。この浮動ダンパ板２３は、
特に上記ケーシング９や放熱板２２には固定せず、この
放熱板２２の上面と、油膜を介して対向している。又、
上記放熱板２２の下面と上記ケーシング９の底部上面と
の間には永久磁石２４、２４を設け、これら両永久磁石
２４、２４同士の間に働く吸引力により、上記放熱板２
２の回り止めと心合わせとを図っている。更に、上記球
状凹面１９と、上記回転軸１４の下端部に設けた球状凸
面１８との少なくとも一方の面には、動圧溝を設けてい
る。従って上記回転軸１４の回転時には、上記球状凹面
１９と球状凸面１８との間に存在する油に動圧が発生
し、これら両面１９、１８同士が接触するのを防止す
る。尚、上記油の温度上昇は、上記放熱板２２の作用に
より防止される。従って、上記油の粘度を適度に確保し
て、上記ピボット軸受１６の軸受容量を確保できる。
状の放熱板２２を固定し、この放熱板２２の上側に浮動
ダンパ板２３を設けている。この浮動ダンパ板２３は、
特に上記ケーシング９や放熱板２２には固定せず、この
放熱板２２の上面と、油膜を介して対向している。又、
上記放熱板２２の下面と上記ケーシング９の底部上面と
の間には永久磁石２４、２４を設け、これら両永久磁石
２４、２４同士の間に働く吸引力により、上記放熱板２
２の回り止めと心合わせとを図っている。更に、上記球
状凹面１９と、上記回転軸１４の下端部に設けた球状凸
面１８との少なくとも一方の面には、動圧溝を設けてい
る。従って上記回転軸１４の回転時には、上記球状凹面
１９と球状凸面１８との間に存在する油に動圧が発生
し、これら両面１９、１８同士が接触するのを防止す
る。尚、上記油の温度上昇は、上記放熱板２２の作用に
より防止される。従って、上記油の粘度を適度に確保し
て、上記ピボット軸受１６の軸受容量を確保できる。
【００１１】又、上記回転軸１４の中間部で上記ピボッ
ト軸受１６寄り部分である、この回転軸１４の下端寄り
部分には、フライホイール１５を、支持ブラケット３２
を介して固設している。このフライホイール１５は、
鋼、アルミニウム合金等の金属製の素材又は繊維入り強
化プラスチックより成り、これらの材料を加工して、全
体を円輪状に形成されている。図示の例ではこのフライ
ホイール１５は、外周寄り部分の厚さ寸法を大きくして
回転時のモーメントを大きくし、回転時に貯蔵可能な運
動エネルギを十分に確保自在としている。
ト軸受１６寄り部分である、この回転軸１４の下端寄り
部分には、フライホイール１５を、支持ブラケット３２
を介して固設している。このフライホイール１５は、
鋼、アルミニウム合金等の金属製の素材又は繊維入り強
化プラスチックより成り、これらの材料を加工して、全
体を円輪状に形成されている。図示の例ではこのフライ
ホイール１５は、外周寄り部分の厚さ寸法を大きくして
回転時のモーメントを大きくし、回転時に貯蔵可能な運
動エネルギを十分に確保自在としている。
【００１２】一方、上記回転軸１４の上端部を枢支する
為の磁気軸受１７は、この回転軸１４の上端寄り部分に
固定した円輪状の磁性板２５と、前記ケーシング９の上
端開口部を塞いだ蓋板２９の下面に固定した、円輪状の
永久磁石２６とから構成している。尚、この永久磁石２
６は、断面Ｌ字形で全体を円環状に形成した、磁性材製
のホルダ２７の下面に固定している。このホルダ２７
は、上記永久磁石２６と磁性板２５との間を流れる磁束
の密度を高くして、上記磁気軸受１７の軸受負荷容量を
確保する役目を果たす。又、上記蓋板２９の下面中央部
に固設した円筒部２８の内周面にはタッチダウン軸受３
０を固定し、このタッチダウン軸受３０の内周面を、上
記回転軸１４の上端部で上記磁性板２５よりも上方に突
出した部分の外周面に、ラジアル隙間を介して対向させ
ている。このタッチダウン軸受３０は、外力等により上
記回転軸１４の上端部がラジアル方向に変位した場合に
この上端部を支承し、次述するロータ６ａの外周面とス
テータ７ａの内周面とが擦れ合う事を防止する。
為の磁気軸受１７は、この回転軸１４の上端寄り部分に
固定した円輪状の磁性板２５と、前記ケーシング９の上
端開口部を塞いだ蓋板２９の下面に固定した、円輪状の
永久磁石２６とから構成している。尚、この永久磁石２
６は、断面Ｌ字形で全体を円環状に形成した、磁性材製
のホルダ２７の下面に固定している。このホルダ２７
は、上記永久磁石２６と磁性板２５との間を流れる磁束
の密度を高くして、上記磁気軸受１７の軸受負荷容量を
確保する役目を果たす。又、上記蓋板２９の下面中央部
に固設した円筒部２８の内周面にはタッチダウン軸受３
０を固定し、このタッチダウン軸受３０の内周面を、上
記回転軸１４の上端部で上記磁性板２５よりも上方に突
出した部分の外周面に、ラジアル隙間を介して対向させ
ている。このタッチダウン軸受３０は、外力等により上
記回転軸１４の上端部がラジアル方向に変位した場合に
この上端部を支承し、次述するロータ６ａの外周面とス
テータ７ａの内周面とが擦れ合う事を防止する。
【００１３】更に、前記フライホイール１５よりも上記
磁気軸受１７寄り部分には、ロータ６ａを固定してい
る。又、上記ケーシング９の中間部内周面にはステータ
７ａを固定している。そして、上記ロータ６ａの外周面
とステータ７ａの内周面とを対向させる事により、発電
機兼用モータ８ａを構成している。
磁気軸受１７寄り部分には、ロータ６ａを固定してい
る。又、上記ケーシング９の中間部内周面にはステータ
７ａを固定している。そして、上記ロータ６ａの外周面
とステータ７ａの内周面とを対向させる事により、発電
機兼用モータ８ａを構成している。
【００１４】上述の様に構成する本発明の電力貯蔵装置
により、電気エネルギをフライホイール１５の回転運動
としての運動エネルギに変換して貯蔵する際には、上記
ステータ７ａに通電する。例えば上記電力貯蔵装置を電
気自動車に組み込んだ場合、減速時（制動時を含む）に
駆動用の電動モータと上記ステータ７ａとを導通させる
事により、減速に基づいて上記電動モータが発電した電
力を上記ステータ７ａに流す。この結果、上記発電機兼
用モータ８ａが電動モータとして機能し、上記回転軸１
４をフライホイール１５と共に回転させる。これに対し
て、例えば加速の為に、このフライホイール１５に運動
エネルギとして貯蔵されたエネルギを電気エネルギに変
換して取り出し、上記駆動用の電動モータに通電する際
には、上記発電機兼用モータ８ａを発電機として機能さ
せ、上記ステータ７ａから取り出した電力を上記駆動用
の電動モータに送る。
により、電気エネルギをフライホイール１５の回転運動
としての運動エネルギに変換して貯蔵する際には、上記
ステータ７ａに通電する。例えば上記電力貯蔵装置を電
気自動車に組み込んだ場合、減速時（制動時を含む）に
駆動用の電動モータと上記ステータ７ａとを導通させる
事により、減速に基づいて上記電動モータが発電した電
力を上記ステータ７ａに流す。この結果、上記発電機兼
用モータ８ａが電動モータとして機能し、上記回転軸１
４をフライホイール１５と共に回転させる。これに対し
て、例えば加速の為に、このフライホイール１５に運動
エネルギとして貯蔵されたエネルギを電気エネルギに変
換して取り出し、上記駆動用の電動モータに通電する際
には、上記発電機兼用モータ８ａを発電機として機能さ
せ、上記ステータ７ａから取り出した電力を上記駆動用
の電動モータに送る。
【００１５】上述の様に構成され作用する本発明の電力
貯蔵装置の場合には、上記発電機兼用モータ８ａを、回
転軸１４の中間部外周面と、前記ケーシング９の内周面
でこの中間部外周面に対向する固定の部分との間に設け
ている。この為、上記フライホイール１５及び発電機兼
用モータ８ａの形状及び設置構造が単純になる。従っ
て、構成各部の加工並びに組み付けコストを低減して、
安価に製作できる。又、フライホイール１５には、前述
した従来構造の様に、ステータ７を保持する為の円筒部
５（図２）を持たない為、このフライホイール１５の遠
心破壊強度が飛躍的に向上し、このフライホイール１５
をより高速回転させて、より多くのエネルギを貯蔵する
事が可能になる。又、上記発電機兼用モータ８ａを構成
するロータ６ａは、上記回転軸１４の外周面に直接固定
する為、外径が小さくて済む。従って、上記回転軸１４
を高速回転させた際にこのロータ６ａに加わる遠心力は
限られたものとなる。この為、このロータ６ａの遠心破
壊強度を確保する事が容易となる。
貯蔵装置の場合には、上記発電機兼用モータ８ａを、回
転軸１４の中間部外周面と、前記ケーシング９の内周面
でこの中間部外周面に対向する固定の部分との間に設け
ている。この為、上記フライホイール１５及び発電機兼
用モータ８ａの形状及び設置構造が単純になる。従っ
て、構成各部の加工並びに組み付けコストを低減して、
安価に製作できる。又、フライホイール１５には、前述
した従来構造の様に、ステータ７を保持する為の円筒部
５（図２）を持たない為、このフライホイール１５の遠
心破壊強度が飛躍的に向上し、このフライホイール１５
をより高速回転させて、より多くのエネルギを貯蔵する
事が可能になる。又、上記発電機兼用モータ８ａを構成
するロータ６ａは、上記回転軸１４の外周面に直接固定
する為、外径が小さくて済む。従って、上記回転軸１４
を高速回転させた際にこのロータ６ａに加わる遠心力は
限られたものとなる。この為、このロータ６ａの遠心破
壊強度を確保する事が容易となる。
【００１６】又、大きな質量を有するフライホイール１
５をピボット軸受１６に近づけて配置し、このフライホ
イール１５をラジアル方向に変位しにくくできる。従っ
て、外部からの振動に拘らず、上記フライホイール１５
の回転を安定して行なえる。特に、図示の例では、上記
ピボット軸受１６に制振機能を持った浮動ダンパ板２３
を添設している為、外部からの振動により上記回転軸１
４の回転が乱される事を有効に防止できる。更に、構造
上、前記ピボット軸受１６と反対側端部である上記回転
軸１４の上端部に、タッチダウン軸受３０を設置する事
が可能になり、仮に外部からの力により上記回転軸１４
が傾斜した場合でも、構成各部の破損防止を確実に図れ
る。この為、より大きなエネルギを貯蔵すべく、上記回
転軸１４をより高速回転させる事が可能になる（超高速
回転時の安全性確保を図り易い）。
５をピボット軸受１６に近づけて配置し、このフライホ
イール１５をラジアル方向に変位しにくくできる。従っ
て、外部からの振動に拘らず、上記フライホイール１５
の回転を安定して行なえる。特に、図示の例では、上記
ピボット軸受１６に制振機能を持った浮動ダンパ板２３
を添設している為、外部からの振動により上記回転軸１
４の回転が乱される事を有効に防止できる。更に、構造
上、前記ピボット軸受１６と反対側端部である上記回転
軸１４の上端部に、タッチダウン軸受３０を設置する事
が可能になり、仮に外部からの力により上記回転軸１４
が傾斜した場合でも、構成各部の破損防止を確実に図れ
る。この為、より大きなエネルギを貯蔵すべく、上記回
転軸１４をより高速回転させる事が可能になる（超高速
回転時の安全性確保を図り易い）。
【００１７】尚、上記回転軸１４及びフライホイール１
５を高速回転させる際に、これら両部材１４、１５と空
気との摩擦抵抗を少なくし、エネルギロスの低減を図る
為には、前記ケーシング９内を真空にする事が好まし
い。これに対して、このケーシング９内を真空にする
と、このケーシング９内で対流が生じない為、ピボット
軸受１６部分で発生する摩擦熱が放散されにくくなる。
そこで、この様な場合には、図１に示す様に、上記ケー
シング９の底部で上記ピボット軸受１６の近傍部分に、
冷却水通路３１等の強制冷却手段を設ける。更には、運
転時に温度上昇する回転部（回転軸１４、フライホイー
ル１５、ロータ６ａ）から上記ケーシング９への、輻射
による熱伝達効率を向上させるべく、回転部の表面、及
びこの回転部に対向する面を黒体化処理する事が好まし
い。
５を高速回転させる際に、これら両部材１４、１５と空
気との摩擦抵抗を少なくし、エネルギロスの低減を図る
為には、前記ケーシング９内を真空にする事が好まし
い。これに対して、このケーシング９内を真空にする
と、このケーシング９内で対流が生じない為、ピボット
軸受１６部分で発生する摩擦熱が放散されにくくなる。
そこで、この様な場合には、図１に示す様に、上記ケー
シング９の底部で上記ピボット軸受１６の近傍部分に、
冷却水通路３１等の強制冷却手段を設ける。更には、運
転時に温度上昇する回転部（回転軸１４、フライホイー
ル１５、ロータ６ａ）から上記ケーシング９への、輻射
による熱伝達効率を向上させるべく、回転部の表面、及
びこの回転部に対向する面を黒体化処理する事が好まし
い。
【００１８】又、上記回転軸１４の上端部を支承する為
の磁気軸受１７として図示の例では、磁性板２５と永久
磁石２６との間に働く吸引力を利用した非制御型のもの
を示しているが、永久磁石同士の間に働く磁気吸引力、
或は磁気反発力を利用した非制御型の磁気軸受を使用す
る事もできる。尚、コストをかけず、しかも電力消費を
少なくする面から、上記回転軸１４の上端部を支承する
磁気軸受は、上述の様な非制御型のものが好ましい。但
し、用途によっては、永久磁石への通電状況を制御する
事により回転軸１４のラジアル方向の位置を規制する、
制御型の磁気軸受を使用する事もできる。
の磁気軸受１７として図示の例では、磁性板２５と永久
磁石２６との間に働く吸引力を利用した非制御型のもの
を示しているが、永久磁石同士の間に働く磁気吸引力、
或は磁気反発力を利用した非制御型の磁気軸受を使用す
る事もできる。尚、コストをかけず、しかも電力消費を
少なくする面から、上記回転軸１４の上端部を支承する
磁気軸受は、上述の様な非制御型のものが好ましい。但
し、用途によっては、永久磁石への通電状況を制御する
事により回転軸１４のラジアル方向の位置を規制する、
制御型の磁気軸受を使用する事もできる。
【００１９】更に、図示の例では、フライホイール１５
を内蔵したケーシング９を、ジンバル機構を介して支持
している。従って、本発明の電力貯蔵装置を設置した物
体（例えば電気自動車のフレーム）の姿勢が変化して
も、上記ケーシング９の姿勢は、上記フライホイール１
５のジャイロ効果により変化しない。逆に言えば、この
フライホイール１５のジャイロ効果が、上記物体の姿勢
変化を妨げる事はない。従って、図１に示した電力貯蔵
装置を電気自動車の減速時のエネルギ貯蔵装置として使
用した場合に、この電気自動車の運動性能を悪化させる
事はない。しかも、図１に示した様に、フライホイール
１５及び発電機兼用モータ８ａを、ピボット軸受１６と
磁気軸受１７との間に配置する事により、これら両軸受
１６、１７同士の間隔を大きくすれば、外部振動により
上記回転軸１４が傾斜しにくい構造を実現できる。従っ
て、使用時に複雑な振動が加わり易い、電気自動車の減
速時のエネルギ貯蔵装置としての使用に適した構造を実
現できる。
を内蔵したケーシング９を、ジンバル機構を介して支持
している。従って、本発明の電力貯蔵装置を設置した物
体（例えば電気自動車のフレーム）の姿勢が変化して
も、上記ケーシング９の姿勢は、上記フライホイール１
５のジャイロ効果により変化しない。逆に言えば、この
フライホイール１５のジャイロ効果が、上記物体の姿勢
変化を妨げる事はない。従って、図１に示した電力貯蔵
装置を電気自動車の減速時のエネルギ貯蔵装置として使
用した場合に、この電気自動車の運動性能を悪化させる
事はない。しかも、図１に示した様に、フライホイール
１５及び発電機兼用モータ８ａを、ピボット軸受１６と
磁気軸受１７との間に配置する事により、これら両軸受
１６、１７同士の間隔を大きくすれば、外部振動により
上記回転軸１４が傾斜しにくい構造を実現できる。従っ
て、使用時に複雑な振動が加わり易い、電気自動車の減
速時のエネルギ貯蔵装置としての使用に適した構造を実
現できる。
【００２０】
【発明の効果】本発明の電力貯蔵装置は、以上に述べた
通り構成され作用するので、安定した性能を発揮できる
構造を安価に実現できる。
通り構成され作用するので、安定した性能を発揮できる
構造を安価に実現できる。
【図１】本発明の実施の形態の１例を示す縦断面図。
【図２】従来構造の１例を示す縦断面図。
１ ケーシング ２ フライホイール ３、４ 軸受 ５ 円筒部 ６、６ａ ロータ ７、７ａ ステータ ８、８ａ 発電機兼用モータ ９ ケーシング １０ 枢軸 １１ 支持枠 １２ 支持腕 １３ 軸受 １４ 回転軸 １５ フライホイール １６ ピボット軸受 １７ 磁気軸受 １８ 球状凸面 １９ 球状凹面 ２０ 受板 ２１ ボール ２２ 放熱板 ２３ 浮動ダンパ板 ２４ 永久磁石 ２５ 磁性板 ２６ 永久磁石 ２７ ホルダ ２８ 円筒部 ２９ 蓋板 ３０ タッチダウン軸受 ３１ 冷却水通路 ３２ 支持ブラケット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｈ０２Ｋ 7/02 Ｈ０２Ｋ 7/02
Claims (1)
- 【請求項１】 回転軸と、この回転軸の一端を支持する
ピボット軸受と、この回転軸の他端部を支持する磁気軸
受と、上記回転軸の中間部で上記ピボット軸受寄り部分
に固設したフライホイールと、このフライホイールより
も上記磁気軸受寄り部分で、上記回転軸の中間部とこの
中間部に対向する固定の部分との間に設けた発電機兼用
モータとを備えた電力貯蔵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8266029A JPH10112961A (ja) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | 電力貯蔵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8266029A JPH10112961A (ja) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | 電力貯蔵装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10112961A true JPH10112961A (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=17425407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8266029A Pending JPH10112961A (ja) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | 電力貯蔵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10112961A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1304252A1 (en) * | 2001-10-19 | 2003-04-23 | General Electric Company | Bearing system for vehicle motor and axle |
| JP2013531452A (ja) * | 2010-06-08 | 2013-08-01 | テンポラル・パワー・リミテッド | フライホイールエネルギーシステム |
| CN103904816A (zh) * | 2014-03-25 | 2014-07-02 | 南方科技大学 | 飞轮储能装置、风力发电系统及车辆能量回馈制动系统 |
| KR101459020B1 (ko) * | 2013-11-12 | 2014-11-07 | 주식회사 씨피이셀 | 잉여전력을 이용한 플라이휠 에너지 저장 시스템 |
| CN104734413A (zh) * | 2015-03-10 | 2015-06-24 | 深圳航天科技创新研究院 | 磁悬浮飞轮电机 |
| CN105811646A (zh) * | 2016-05-25 | 2016-07-27 | 北京泓慧国际能源技术发展有限公司 | 一种磁力和机械轴承混合支撑的储能飞轮装置 |
| CN107070072A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-08-18 | 江苏大学 | 一种五自由度磁悬浮飞轮储能装置 |
| CN108382566A (zh) * | 2018-01-22 | 2018-08-10 | 武汉理工大学 | 一种磁悬浮旋翼结构 |
| CN108683292A (zh) * | 2018-05-04 | 2018-10-19 | 江苏大学 | 一种车载磁悬浮飞轮储能电池 |
-
1996
- 1996-10-07 JP JP8266029A patent/JPH10112961A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1304252A1 (en) * | 2001-10-19 | 2003-04-23 | General Electric Company | Bearing system for vehicle motor and axle |
| JP2013531452A (ja) * | 2010-06-08 | 2013-08-01 | テンポラル・パワー・リミテッド | フライホイールエネルギーシステム |
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| CN105811646A (zh) * | 2016-05-25 | 2016-07-27 | 北京泓慧国际能源技术发展有限公司 | 一种磁力和机械轴承混合支撑的储能飞轮装置 |
| CN105811646B (zh) * | 2016-05-25 | 2019-03-01 | 北京泓慧国际能源技术发展有限公司 | 一种磁力和机械轴承混合支撑的储能飞轮装置 |
| CN107070072A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-08-18 | 江苏大学 | 一种五自由度磁悬浮飞轮储能装置 |
| CN108382566A (zh) * | 2018-01-22 | 2018-08-10 | 武汉理工大学 | 一种磁悬浮旋翼结构 |
| CN108683292A (zh) * | 2018-05-04 | 2018-10-19 | 江苏大学 | 一种车载磁悬浮飞轮储能电池 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041013 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041019 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050301 |