RU138555U1

RU138555U1 - COMBINED BATTERY

Info

Publication number: RU138555U1
Application number: RU2013125268/06U
Authority: RU
Inventors: Ксения Валерьевна Белых; Артем Фурманович Мкртчян; Николай Михайлович Филькин
Priority date: 2013-05-30
Filing date: 2013-05-30
Publication date: 2014-03-20

Abstract

Комбинированный аккумулятор, содержащий аккумуляторную батарею, которая подключена к электродвигателю, маховик, вал которого соединен с электродвигателем посредством механической муфты сцепления, конической передачи и вала, отличающийся размещением аккумуляторной батареи и маховика в неподвижном защитном корпусе.A combined battery containing a battery that is connected to an electric motor, a flywheel, the shaft of which is connected to the electric motor by means of a mechanical clutch, a bevel gear and a shaft, characterized by the placement of the battery and the flywheel in a fixed protective housing.

Description

Полезная модель относится к автомобилестроению, в частности к автомобилям с гибридными установками и накопителями энергии.The utility model relates to the automotive industry, in particular to cars with hybrid plants and energy storage.

Известна система для накопления энергии (патент RU 2335080, 27.09.2008), которая состоит из накопителя энергии, имеющего статор с двумя обмотками и ротор, соединенный с маховиком, предназначенным для накопления энергии. Привод содержит электрический блок, с возможностью передачи энергии от него к накопителю и наоборот, а также для накопления энергии в маховике, получаемой от него.A known system for energy storage (patent RU 2335080, September 27, 2008), which consists of an energy storage device having a stator with two windings and a rotor connected to a flywheel designed for energy storage. The drive contains an electrical unit, with the possibility of transferring energy from it to the drive and vice versa, as well as to store energy in the flywheel received from it.

Недостатком данной системы является сложность конструкции, из-за чего могут возникнуть трудности при ее эксплуатации.The disadvantage of this system is the design complexity, which may cause difficulties in its operation.

Известен емкостно-кинетический накопитель энергии (патент RU 2074475, 27.02.1997). Конструкция состоит из конденсаторной батареи, собранной из последовательно-параллельно включенных импульсных конденсаторов сверхвысокой энергоемкости, которая закреплена на периферии маховика. Выводы батареи соответствующей полярности подключены к контактным кольцам, установленным на валу маховика и оснащенным щеточно-контактным аппаратом для включения в силовую цепь электрической машины.Known capacitive-kinetic energy storage (patent RU 2074475, 02.27.1997). The design consists of a capacitor bank assembled from series-parallel connected ultra-high energy intensity pulse capacitors, which is mounted on the periphery of the flywheel. The battery terminals of the corresponding polarity are connected to contact rings mounted on the flywheel shaft and equipped with a brush-contact device for inclusion in the power circuit of an electric machine.

Недостаток емкостно-кинетического накопителя энергии выражается в том, что в нем не предусмотрена возможность использования накопленной маховиком энергии независимо, так как накопленная в нем кинетическая энергия преобразуется в электрическую и возвращается системе.The disadvantage of the capacitive-kinetic energy storage is that it does not provide for the possibility of using the energy stored by the flywheel independently, since the kinetic energy stored in it is converted into electrical energy and returned to the system.

Задачей полезной модели является упрощение конструкции, повышение коэффициента полезного действия аккумулятора энергии, за счет возможности передачи запасенной механической энергии маховика к колесам.The objective of the utility model is to simplify the design, increase the efficiency of the energy accumulator, due to the possibility of transferring the stored mechanical energy of the flywheel to the wheels.

Поставленная задача решается путем того, что комбинированный аккумулятор представляет собой маховик, имеющий форму диска с центральным круглым отверстием, помещенный в защитный стальной кожух. Кожух маховика неподвижен и на нем закреплены электрохимические аккумуляторы.The problem is solved by the fact that the combined battery is a flywheel, having the form of a disk with a central round hole, placed in a protective steel casing. The flywheel housing is stationary and electrochemical batteries are attached to it.

На фиг.1 представлена конструкция комбинированного аккумулятора энергии; на фиг.2 - принципиальная электрическая схема подключения комбинированного аккумулятора энергии.Figure 1 shows the design of a combined energy accumulator; figure 2 - circuit diagram of the connection of the combined energy accumulator.

Комбинированный аккумулятор содержит аккумуляторную батарею 1 (например, литиево-ионную), которая подключена к электродвигателю 2, маховик 3, вал которого 4 соединен с электродвигателем 2 посредством механической муфты сцепления 5, конической передачи 6, и вала 7 и неподвижный защитный корпус 8. Выводы 9 и 10 могут служить для подключения комбинированного аккумулятора к внешней среде. Для расширения функциональных возможностей электрическая схема содержит выключатель 11.The combined battery contains a rechargeable battery 1 (for example, lithium-ion), which is connected to an electric motor 2, a flywheel 3, the shaft of which 4 is connected to the electric motor 2 by means of a mechanical clutch 5, a bevel gear 6, and a shaft 7 and a fixed protective housing 8. Conclusions 9 and 10 can be used to connect a combined battery to the external environment. To expand the functionality of the electrical circuit contains a switch 11.

Комбинированный аккумулятор работает следующим образом. Электродвигатель 2 через входной вал 7 конической передачи 6 и механическую муфту сцепления 5, вал 4 раскручивает маховик 3, расположенный в корпусе 8, до определенной частоты вращения. Маховик 3 накапливает кинетическую энергию. При разомкнутом контакте 11 аккумуляторная батарея не функционирует. Выводы 9, 10 служат для подключения дополнительного источника питания. При разомкнутой механической муфте сцепления 5 маховик 3 не связан с электродвигателем 2.Combined battery operates as follows. The electric motor 2 through the input shaft 7 of the bevel gear 6 and the mechanical clutch 5, the shaft 4 spins the flywheel 3, located in the housing 8, to a certain speed. Flywheel 3 accumulates kinetic energy. With open contact 11, the battery does not function. Conclusions 9, 10 are used to connect an additional power source. When the mechanical clutch 5 is open, the flywheel 3 is not connected to the electric motor 2.

После разгона маховика до установленной скорости, можно начинать движение транспортного средства, используя энергию маховика. Для чего вращение от маховика через череду механических передач передается на ведущие колеса транспортного средства.After accelerating the flywheel to the set speed, you can start the movement of the vehicle using the energy of the flywheel. Why rotation from the flywheel through a series of mechanical gears is transmitted to the drive wheels of the vehicle.

При падении частоты вращения маховика возможен его разгон как с движением транспортного средства, так и на остановках по описанной выше схеме. Либо отключением муфты, происходит разъединение маховика, а транспортное средство продолжает движение, используя энергию, запасенную в аккумуляторной батарее.When the flywheel rotational speed drops, it can accelerate both with the movement of the vehicle and at stops according to the scheme described above. Or by disconnecting the clutch, the flywheel is disconnected, and the vehicle continues to move, using the energy stored in the battery.

При плановом (неэкстренном) торможении возможна рекуперация кинетической энергии, например, путем управления передаточного отношения вариатора, причем происходит замедление транспортного средства одновременно с разгоном маховика; либо же электродвигатель переходит в режим работы генератора и преобразует кинетическую энергию в электрическую, заряжая тем самым аккумуляторы.With planned (non-emergency) braking, kinetic energy recovery is possible, for example, by controlling the gear ratio of the variator, and the vehicle slows down simultaneously with the flywheel acceleration; or the electric motor enters the generator operating mode and converts kinetic energy into electrical energy, thereby charging the batteries.

Предлагаемая конструкция комбинированного аккумулятора может быть использовано на любом типе наземных транспортных средств.The proposed design of a combined battery can be used on any type of land vehicle.

Положительный эффект достигается тем, что комбинированный аккумулятор содержит два накопителя энергии - маховичный и электрохимический, расположенные в одном корпусе, а передача энергии от маховика к ведущим колесам происходит именно механическим способом, без постоянного преобразования механической энергии в электрическую и наоборот.A positive effect is achieved by the fact that the combined battery contains two energy storage devices - flywheel and electrochemical, located in one housing, and energy is transferred from the flywheel to the drive wheels precisely by mechanical means, without constant conversion of mechanical energy into electrical energy and vice versa.

Claims

A combined battery comprising a battery that is connected to an electric motor, a flywheel, the shaft of which is connected to the electric motor by means of a mechanical clutch, a bevel gear and a shaft, characterized by the placement of the battery and the flywheel in a stationary protective housing.