TWI622700B - 慣性飛輪傳動組件及具有慣性飛輪傳動組件的系統 - Google Patents

Abstract

一種慣性飛輪傳動組件，包括：第一慣性飛輪、至少一第一傳動件以及至少一第二傳動件。第一慣性飛輪包括第一飛輪本體、至少一第一傳動部以及第一軸心。至少一第一傳動部設置第一飛輪本體，第一軸心穿設第一飛輪本體。至少一第一傳動部得以帶動第一飛輪本體得以以軸心為轉軸轉動。至少一第一傳動件與第一慣性飛輪的至少一傳動部連動。至少一第二傳動件與第一慣性飛輪的軸心連動。

Description

慣性飛輪傳動組件及具有慣性飛輪傳動組件的系統

本發明係有關於一種傳動組件及系統，尤指一種具有慣性飛輪的傳動組件及系統，可透過慣性飛輪提高整體能量應用的效率。

現有的水力、火力、風力發電裝置的作業方式為：透過持續性地供應動力以產生機械能，爾後再將機械能轉成電力的方式。申請人有感目前最習用的動力系統的傳動組件，多於動力傳輸過程中會有大量的能量耗損的情況，較不符合現今節能的觀點，實在太不經濟、不符合現在節約能源的潮流。

本發明係欲提供一種可搭配既有的動力系統、發電系統甚而可以加以取代的慣性飛輪傳動組件。舉例而言，本發明的慣性飛輪傳動組件可應用於既有的發電設備，例如將慣性飛輪傳動組件搭配現有的風力發電機、水力發電機、太陽能發電板或回收廢物料的再生能源發電裝置等常見的驅動裝置。

本發明係將慣性飛輪傳動組件與驅動裝置搭配的方式，在慣性飛輪傳動組件達到一定的轉速(可產生一定的慣性力矩及質動量)後， 降低驅動裝置的輸出量的方式，改善習知高機械能輸出需求造成能量浪費的缺點。

本發明提供一種慣性飛輪傳動組件，包括：第一慣性飛輪、至少一第一傳動件以及至少一第二傳動件。第一慣性飛輪包括第一飛輪本體、至少一第一傳動部以及第一軸心。至少一第一傳動部設置第一飛輪本體，第一軸心穿設第一飛輪本體。至少一第一傳動部得以帶動第一飛輪本體得以以軸心為轉軸轉動。至少一第一傳動件與第一慣性飛輪的至少一傳動部連動。至少一第二傳動件與第一慣性飛輪的軸心連動。

在一實施例中，至少一第一傳動部為複數個第一傳動部，至少一第一傳動件為複數個第一傳動件，且各第一傳動件各自對應一個第一傳動部設置。

在一實施例中，飛輪本體具有第一凸面與第二凸面，第一凸面的切面與第二凸面的切面具有一夾角。

在一實施例中，飛輪本體可為一旋轉體，且飛輪本體具有一邊緣部以及一中心部，邊緣部環繞中心部設置，其中邊緣部的厚度大於中心部的厚度。

在一實施例中，慣性飛輪傳動組件還可包含調整件，邊緣部更包含至少一插槽，調整件得以插設於插槽。

在一實施例中，調整件的密度與飛輪本體不同。

在一實施例中，邊緣部與中心部透過至少一連接件相連。

在一實施例中，邊緣部是由複數個邊緣件所構成。

在一實施例中，傳動件可為皮帶輪、鏈輪或是齒輪。

在一實施例中，其中飛輪本體的厚度由圓心往圓周方向遞增。

本發明還提供一種具有慣性飛輪傳動組件的系統，包括：至少一驅動裝置、如前所述的任一慣性飛輪傳動組件、慣性飛輪監控單元以及至少一輸出裝置。至少一驅動裝置包括一動力調控單元，用以調控驅動裝置的輸出。慣性飛輪傳動組件與至少一驅動裝置相連。至少一慣性飛輪監控單元用以偵測慣性飛輪傳動組件中的至少一慣性飛輪的轉速。至少一輸出裝置與慣性飛輪傳動組件相連。動力調控單元調控驅動裝置提供一初始輸出給慣性飛輪傳動組件，待慣性飛輪傳動組件的慣性飛輪達到一額定轉速，慣性飛輪監控單元傳送一調整信號給動力調控單元，據此動力調控單元調整驅動裝置的輸出量。

在一實施例中，至少一驅動裝置與慣性飛輪傳動組件的至少一慣性飛輪直接連接。

在一實施例中，至少一輸出裝置與慣性飛輪傳動組件的至少一慣性飛輪直接連接。

在一實施例中，至少一驅動裝置、慣性飛輪傳動組件與至少一輸出裝置係可整合成一單一構件。

在一實施例中，至少一輸出裝置為複數個輸出裝置。

在一實施例中，還可包含一電控單元。

在一實施例中，還可包括一緊急中止單元，其中系統監控單元傳送一狀態異常信號給緊急中止單元，緊急中止單元傳送一中止信號給 至少一驅動裝置或直接中止至少一慣性飛輪傳動組件的運作。

在一實施例中，系統還可包括複數個減震單元。

在一實施例中，中心部是由複數個中心件所構成，其中邊緣件與中心件透過至少一連接件相連。

在一實施例中，第一慣性飛輪跟第二慣性飛輪係同軸或不同軸設置。

在一實施例中，飛輪本體為一一體成形的金屬構件或是由複數個片材組合而成。

在一實施例中，飛輪本體具有第一平面以及第二平面，且第一平面與第二平面平行設置。

11‧‧‧第一慣性飛輪

111‧‧‧第一飛輪本體

111a‧‧‧第一凸面

111b‧‧‧第二凸面

112‧‧‧第一傳動部

113‧‧‧第一軸心

11a‧‧‧第一慣性飛輪

111‧‧‧第一飛輪本體

1111‧‧‧邊緣部

1112‧‧‧中心部

12‧‧‧第一傳動件

13‧‧‧第二傳動件

21‧‧‧第二慣性飛輪

3、3a、3b‧‧‧慣性飛輪傳動組件系統

30‧‧‧慣性飛輪監控單元

31‧‧‧驅動裝置

35、36‧‧‧第三傳動件

37、38‧‧‧輸出裝置

42‧‧‧第一慣性飛輪

422‧‧‧傳動部

423‧‧‧第二傳動件

43‧‧‧第二慣性飛輪

44‧‧‧輸出裝置

θ‧‧‧夾角

第1圖為本發明之慣性飛輪傳動組件之第一慣性飛輪的第一實施例的立體圖。

第2圖為圖1的慣性飛輪的剖面示意圖。

第3圖為本發明之慣性飛輪傳動組件之第一慣性飛輪的第二實施例的立體示意圖。

第4圖為本發明之慣性飛輪傳動組件之第一慣性飛輪的第三實施例的立體示意圖。

第5圖為本發明之慣性飛輪傳動組件的系統的示意圖。

第6圖為本發明之慣性飛輪傳動組件的系統的又一實施例的示意圖。

第7圖為本發明之慣性飛輪傳動組件的系統的再一實施例的示意圖。

第8圖為本發明之慣性飛輪傳動組件的系統的再一實施例的示意圖。

在本說明書及後續的申請專利範圍中，「連接」一詞係包含任何直接及間接的連接手段，此外連接方式非本發明的技術要點，故不特別詳述之。為了便於理解，本發明的相同、相似元件或裝置皆使用同樣的元件符號。此外，為了維持圖面的簡潔，圖面已省略部份習知構件，例如軸承都不特別繪製於圖面，但應不影響到本領域之通常知識者對於本發明的核心概念理解。

本實施例揭示一種慣性飛輪傳動組件，此慣性飛輪傳動組件可搭配既有的動力裝置、發電裝置使用，透過慣性飛輪傳動組件啟動後可維持一固定慣性的特性，以及獲得一穩定的質動量，可大幅的減少整體動力的供給。本實施例的慣性飛輪傳動組件包含至少一慣性飛輪及至少一傳動件。其慣性飛輪及傳動件的數量可依據需求而有所調整。以下將依序介紹可能的實施態樣。

首先，先針對慣性飛輪傳動組件的慣性飛輪進行介紹，請先一併參考第1圖及第2圖，第1圖為本發明之慣性飛輪傳動組件之第一慣性飛輪的第一實施例的立體圖。第2圖為圖1的慣性飛輪的剖面示意圖。

本實施例的第一慣性飛輪11包括一第一飛輪本體111、至少一第一傳動部112以及一第一軸心113。第一軸心113穿設飛輪本體111，飛輪 本體111得以以第一軸心113轉動。

本實施例的飛輪本體11為一橄欖狀圓弧體或雙錐狀體，飛輪本體11為一一體成形的金屬構件(鑄造)、由複數個片材組合或是以填充材填充於可密封之中空輪體模型之中而成，填充材例如可為礦砂、砂石、混凝土或液體。本實施例以一體成形為例。飛輪本體111具有第一凸面111a與第二凸面111b，第一凸面111a的切面與第二凸面111b的切面具有一夾角θ。

本實施例以一個第一傳動部112為例，第一傳動部112設置第一飛輪本體111，本實施例以第一傳動部112設置於飛輪本體111的中心，且為直徑最大處，但設定的位置不應以本實施例的圖面為限制。第一傳動部112可以為一皮帶輪、鏈輪或是齒輪，本實施例以皮帶輪為例，但不以為限。第一傳動部112可與飛輪本體111整合成單一構件，例如直接於第一飛輪本體111設計皮帶輪的溝槽(可參考第2圖)，或者可分開製作後再組合。若此第一慣性飛輪11欲搭配一個傳動件時，傳動件透過帶動第一傳動部112而使得第一飛輪本體111得以以第一軸心113為轉軸轉動，接著第一軸心113可將機械能傳出。

補充說明的是，在本發明的概念之下，亦可有一實施態樣的第一凸面與第二凸面可形成連續的圓弧曲面，亦即慣性飛輪可呈現類似橢圓形或圓形球體的外觀。相似地，第一傳動部可設置於慣性飛輪本體的任一位置，亦可達到與本案相似的功效。

接著，請參考第3圖，第3圖為本發明之慣性飛輪傳動組件之第一慣性飛輪的第二實施例的立體示意圖。

與前述實施例不同處在於，本實施例的第一慣性飛輪11a的 第一飛輪本體為複數個片材組合而成。組成第一飛輪本體的片材可分別製作，便於規格化生產、利於運輸。

除了如圖面所示的組合方式以外，本實施例亦可將飛輪本體設置成由至少一中心件(構成中心部)以及複數個邊緣件(構成邊緣部)所組成的慣性飛輪。例如，可將中心件設置成一個圓板體(可局部鏤空)，並於圓板體的周緣上設置複數個邊緣件，亦可形成與本實施例相似地，中心部較薄邊緣部較厚(質量分佈於周緣)的設計。

此種設計的優點有：除了依據不同的需求調整邊緣件的數量以外，邊緣件亦可設計成不同的長度以及形狀搭配使用。故此種慣性飛輪的使用者可依據不同情況需求調整慣性飛輪整體的轉動慣量，實為方便。

其餘的構件以及運作方式與前述實施例相似，故不再贅述。

請接著參考第4圖，第4圖為本發明之慣性飛輪傳動組件之第一慣性飛輪的第三實施例的立體示意圖。

本實施例第一慣性飛輪11b的飛輪本體具有一邊緣部1111以及一中心部1112，邊緣部1111環繞中心部1112設置。在本實施例中邊緣部1111及一中心部1112係一體成形(鑄造)並整合成單一金屬構件，但不以此為限制。與前述實施例相似地，本實施例亦可由複數個片材組合或是以填充材填充於可密封之中空輪體模型之中而成，填充材例如可為礦砂、砂石、混凝土或液體。且為了達到較佳的效果，可挑選質量比重較大的金屬製作。

此外，飛輪本體的厚度可為由圓心漸次往圓周方向遞增(與前述實施例圓心漸次往圓周方向遞減相反)，形成質量分佈於邊緣的型態。 且，表面可以設計成呈現流線型，以降低風阻提高效率。進一步而言，本實施例的邊緣部1111的厚度大於中心部1112的厚度。亦可有一實施例的飛輪本體的中央部為板體、輪輻或者部份/局部鏤空的設計，透過此種設計，本發明的慣性飛輪設計的可以得到較大的慣性質量。

此外，本實施例的其他實施態樣中，亦可以將飛輪本體的邊緣部以及中心部設計成為兩個獨立構件。使用者可以依據需求組成不同形狀、不同大小的飛輪本體。例如可將邊緣部以及中心部設計成由複數個板體所組成。

透過此種設計，當使用者突然有增大轉動慣量的需求時，可將邊緣部的部份或是全數換成具有較長直徑的邊緣件(邊緣件的形狀、重量可相同或者不同)，使用上相較習知飛輪更為彈性以及簡便。此外本實施例亦可結合前一實施例，於邊緣件的邊緣設置複數個調整件，更進一步的調整整體的轉動慣量。

此外，本實施例的其他實施態樣中，亦可以將搭配一個調整件使用。此處的調整件的密度(或比重)與飛輪本體不同，亦即調整件與飛輪本體是不同的材質所製成。調整件得以插設於飛輪本體的一插槽使用。使用者可以依據不同的需求、場景搭配適合的調整件，並透過調整件調整飛輪本體的慣性。例如選用密度或比重較大的調整件可以提高飛輪本體的質慣性。

將飛輪本體設計成可組裝的板體的優點至少有：由於中心部與邊緣部皆為板體，較容易製作成本較低，也不須透過特殊設備便能夠製作。此外，因中心部與邊緣部為獨立構件，亦可於 運送過程拆解收納體積較小，故便於運送。最後，使用者可依據需求調整轉動慣量，因此具有較高的靈活度，更可增加應用面，符合業界的需求，實乃未見於業界的嶄新設計。

除了上述的設計以外，本發明亦可有一實施例中，是以填充材填充於可密封之中空輪體模型之中而成。於此種實施態樣中，飛輪本體具有第一平面以及第二平面，且第一平面與第二平面平行設置。進一步而言，飛輪本體將會形成類似圓柱狀的旋轉體。相似地，亦可於飛輪本體上設置傳動部，達到與前述慣性飛輪相似的功效，此種設計雖然在精確度以及轉換效率不一定會較佳，可因其製作工序較少且技術門檻較低，故應可廣泛地應用於資源匱乏或是加工不易的情況中。

接著，第5圖為本發明之慣性飛輪傳動組件的系統的示意圖。本實施例為一種具有慣性飛輪傳動組件系統3，包括至少一驅動裝置31、慣性飛輪傳動組件、至少一慣性飛輪監控單元30以及至少一輸出裝置。本實施例以一個驅動裝置31以及兩個輸出裝置37、38為例。

此處的驅動裝置31可為馬達或者是任一可以提供慣性飛輪傳動組件機械能的驅動裝置。驅動裝置31還可包括一動力調控單元(圖未繪出)，用以調控驅動裝置31的輸出。本實施例的驅動裝置31以一馬達(原動機)為例。

本發明可依據負載所需，而設計適當的驅動裝置31，而本系統中的各個慣性飛輪傳動組件、驅動裝置及輸出裝置採用相同或者分別採用不同的傳動輪徑(此處的輪徑可依據不同的傳動件指稱不同的對象，例 如若為皮帶輪則為皮帶輪的輪徑)，使用者可透過傳動輪徑的比例來調整各構件的相對轉動速度。以傳動件為皮帶輪為例，可令驅動裝置側的皮帶輪的輪徑為慣性飛輪側的皮帶輪的輪徑的一半，使得兩者的轉速呈現倍數關係(驅動裝置的轉動速度快於慣性飛輪的轉動速度)，但不以此比例關係為限制。

慣性飛輪傳動組件可與驅動裝置31相連，驅動裝置31可帶動慣性飛輪傳動組件的慣性飛輪轉動。本實施例的慣性飛輪傳動組件以前述的第一慣性飛輪傳動組件為例，其至少包括第一慣性飛輪11、至少一第一傳動件12以及至少一第二傳動件13。本實施例以一個第一慣性飛輪11搭配兩個第二傳動件13為例。除了第一慣性飛輪11以外，本實施例的本實施例的慣性飛輪傳動組件還包括兩個第二慣性飛輪21。但本發明並不限定慣性飛輪的數量。使用者可以依據不同的需求搭配多個傳動件以及複數個慣性飛輪。

驅動裝置31帶動第一傳動件12，第一傳動件12與第一慣性飛輪11的第一傳動部112連動。第一傳動件12可透過第一傳動部112帶動第一慣性飛輪11的轉動，第一慣性飛輪11接著會透過兩個第二傳動件13分別帶動第二慣性飛輪21。簡言之，第一傳動件12帶動第一慣性飛輪11後，透過第一慣性飛輪帶動第二傳動件13。

實際運用的時候，可透過驅動裝置31帶動第一慣性飛輪11的第一傳動部112而使得第一飛輪本體11得以以第一軸心113為轉軸轉動，使第一慣性飛輪11克服初始的靜止摩擦力後開始轉動。其中，為了靈活的調整驅動裝置31的轉速，本實施例的馬達可以搭配電子式或者機械式的變速 器使用。同時，因第二傳動件13與第一軸心113連動，第一軸心113將會帶動第二傳動件13開始運動。

接著，分設於第一慣性飛輪11兩側的第二傳動件13將可分別透過第三傳動件35、36帶動第二慣性飛輪21的軸心轉動，進而帶動第二慣性飛輪21。據此，得以實現透過第一慣性飛輪11(主動慣性飛輪)帶動複數個第二慣性飛輪21(從動慣性飛輪)的目的。此外，於系統中設置多個慣性飛輪的優點至少有：增加整體的轉動慣量以及提高系統的整體輸出能量等等。

進一步而言，動力調控單元(圖未繪出)調控驅動裝置31提供一初始輸出給慣性飛輪傳動組件。此處的初始輸出將會依據慣性飛輪傳動組件的慣性飛輪數量、慣性飛輪的重量以及設計有所調整，初始輸出將能克服慣性飛輪傳動組件的啟動的靜摩擦力(整個系統組件裡的總合靜摩擦力)，並使得飛輪傳動組件的該些慣性飛輪開始轉動。然而，除了慣性飛輪傳動組件的啟動的靜摩擦力以外，系統中還有其他的摩擦力存在，例如軸承摩擦力、軸心摩擦力等等，但此些系統中存在的摩擦力並非本發明著重的要點且係為本領域之通常知識者可輕易思及，故不特別贅述。

補充說明的是，此處的第一傳動件12、第二傳動件13、第三傳動件36例如可為皮帶輪、鏈輪、齒輪或是其他的等效可傳遞機械能的構件。傳動件的尺寸以及選用皆可依據使用者的需求而有所調整。

本實施例示意一個第一慣性飛輪11帶動兩個第二慣性飛輪21轉動的實施態樣。本實施例的第一慣性飛輪11雖例示第1圖的慣性飛輪，但不以第1圖的實施態樣為限制。此外，第一慣性飛輪11與第二慣 性飛輪21可為相同型慣性飛輪或是不同型慣性飛輪。本實施例的兩個第二慣性飛輪21設計上稍有不同，但皆於飛輪邊緣處設計成流線型，以降低風阻。除了透過將飛輪本體設計成流線型的作法以外，亦可將本發明之慣性飛輪傳動組件的系統3設置於一個真空腔體或是近似真空腔體中使用，亦可降低運作時風阻對系統造成的能量耗損。

須特別注意的是，本實施例的第一慣性飛輪11跟一第二慣性飛輪21雖為不同軸設置的實施態樣，但亦可有其他實施態樣採用部份同軸、全部同軸、部份異軸設置的的配置，不應此實施態樣為限制。

本實施例的第一慣性飛輪11與前述實施例的構造相似，故不將再次針對其細部特徵進行限定。

請繼續參考圖5，本實施例的慣性飛輪監控單元30用以偵測該慣性飛輪傳動組件中的至少一慣性飛輪的轉速，以本實施例為例，慣性飛輪監控單元30可用以監控第一慣性飛輪11及/或第二慣性飛輪21的轉速。慣性飛輪監控單元30例如可為一個接觸式或感應式轉速計。

慣性飛輪監控單元30將會持續地監控慣性飛輪傳動組件，待慣性飛輪傳動組件的慣性飛輪達到一額定轉速，慣性飛輪監控單元30將會傳送一調整信號給動力調控單元(圖未繪出)，據此動力調控單元(圖未繪出)調整輸出量，驅動裝置31依據預設的轉速轉動。調整後的輸出量將會低於初始輸出量，因初始輸出量需要克服慣性飛輪傳動組件的初始靜摩擦力，待慣性飛輪傳動組件啟動後，僅須提供一較低輸出量克服其動摩擦力，亦即其輸出量調整至可維持系統中的輸出裝置37、38維持預設轉速運轉的 程度即可。

此外，除了慣性飛輪監控單元30以外，亦可有一實施例還包括系統監控單元，用於監控驅動裝置及輸出裝置的運作狀態。設置系統監控單元的目的在於，避免該慣性飛輪傳動組件因為慣性力矩抖動或是異常，使得慣性飛輪失速、或是脫落產生意外。

例如，系統監控單元可與慣性飛輪監控單元30相連接，監控系統中的各個慣性飛輪的轉速。除了系統中的各個慣性飛輪的轉速，亦可有一實施態樣的監控單元可監控系統中的全部或部份旋轉件的轉速。或者一系統監控單元可為一感測單元，監控各個慣性飛輪的軸心振動狀況、整體的振動狀況。或者系統監控單元可與輸出裝置電性連接，以監控系統整體的運作狀態、電力及輸出量。

此外，此處的系統監控單元可遠端操控，例如可透過無線網路、藍芽或者紅外線的方式進行監控。於一實施態樣中，多個系統的系統監控單元可搭配一監控中心，不同系統的系統監控單元將會統一將監測的狀況回報給監控中心。

且為了搭配上述的系統監控單元，本發明的系統還可包括一緊急中止單元。當系統監控單元監控到異常狀態時，系統監控單元會通知緊急中止單元停止整體的運作。

詳細而言，當系統監控單元監控的過程偵測到，慣性飛輪的轉速過快、轉速過慢、慣性飛輪的軸心不正常的振動、慣性飛輪的本體不正常的振動、慣性飛輪的軸心脫落或偏移、系統裝置設置的平面振動頻率過大或者輸出裝置的輸出量增大速度過快、或慢或是速度不穩等異常情 況，系統監控單元傳送一狀態異常信號給緊急中止單元，緊急中止單元將會傳送一中止信號給至少一驅動裝置或直接中止該至少一慣性飛輪傳動組件的運作，強迫系統停庫，以避免意外的發生。系統停俥後，再由工程人員進一步檢視、修護。

補充說明的是，系統還可包括複數個減震單元(圖未示出)，一者該些可以減少系統整體振動導致軸心偏移、卡合偏移的問題，再者該些減震單元亦可以降低無謂的能量耗損，提高整體能量的效率。減震單元可設置於慣性飛輪傳動組件或者設置於系統的外殼體、機架等任何可以減少、吸收振動的位置。此外，減震單元亦可進一步防範地震對系統造成的損傷。

此外，雖本實施例採用一個第一慣性飛輪11帶動兩個第二慣性飛輪21轉動的實施態樣，但亦可有一實施態樣僅設置一個第一慣性飛輪，並透過第一慣性飛輪直接或是間接(透過一傳動件)與系統中的輸出裝置相連，亦即可達到與本實施例相似的功效。

接著，請參考第6圖，第6圖為本發明之慣性飛輪傳動組件的系統的又一實施例的示意圖。

相似地，本實施例為一種具有慣性飛輪傳動組件系統3a，包括驅動裝置31、慣性飛輪傳動組件、至少一慣性飛輪監控單元(圖未繪出)以及複數個輸出裝置(圖未標出)。

與前述實施例相異處在於，本實施是以一個第一慣性飛輪11搭配二個第二慣性飛輪21及另外二個第一慣性飛輪11為例。相較前述實施例，本實施例搭配的第二慣性飛輪以及輸出裝置的數量較多，因此可以產 生的總輸出量亦較多。此外，除了數量上有差異以外，本實施例的第一慣性飛輪11的第二傳動件13直接與第二慣性飛輪21直接相連，與前述實施例需要間接透過第三傳動件35、36帶動第二慣性飛輪21的作法不同。此種設計整體構件較少、所占的體積較小、減少傳動件亦可降低系統內部的能量耗損，更適合應用於宥限空間的情境。

此處的第一慣性飛輪11、第二慣性飛輪21與前述實施例的第一慣性飛輪、第二慣性飛輪的構造相似，且其餘構件的作動關係以及運作方式與前述實施例相似，故皆不將再次針對其細部特徵進行限定。

接著，請參考第7圖，其為本發明之慣性飛輪傳動組件的系統的再一實施例的示意圖。

相似地，本實施例為一種具有慣性飛輪傳動組件系統3b，包括驅動裝置31、慣性飛輪傳動組件、至少一慣性飛輪監控單元(圖未繪出)以及複數個輸出裝置(圖未標出)。

與前述實施例相異處至少有：第一，本實施是以一個第一慣性飛輪11搭配兩個第二慣性飛輪21為例。第二，本實施例的兩個第二慣性飛輪21設置於同側(圖面中第一慣性飛輪11的左側)。第三，本實施例的第一慣性飛輪11直接透過第二慣性飛輪21的傳動部帶動第二慣性飛輪21轉動(前述實施例是透過軸心帶動)。相較前述實施例，此種配置的優點在於：所需的配置空間較小，可應用於一些精簡或是小型的系統之中。

此處的第一慣性飛輪11、第二慣性飛輪21與前述實施例的第一慣性飛輪、第二慣性飛輪的構造相似，且其餘構件的作動關係以及運作方式與前述實施例相似，故皆不將再次針對其細部特徵進行限定。

最後，請參考第8圖，其為本發明之慣性飛輪傳動組件的系統的再一實施例的示意圖。

與前述實施例不同處在於，本實施例的第一慣性飛輪42具有複數個傳動部422，本實施例以兩個傳動部422設置第一慣性飛輪直徑的兩側為例。且傳動部422將會各自對應一個第一傳動件(圖未標出)。因此，本實施例的驅動裝置41將會搭配兩個第一傳動件，並透過兩個第一傳動件帶動第一慣性飛輪42轉動，並可達到與前述實施例相似的功效。亦即，使用者可以依據不同的情況，例如第一慣性飛輪的質量、第一傳動件的規格等等，搭配具有不同數量傳動部的第一慣性飛輪使用，本發明並不限定傳動部須設置於慣性飛輪的直徑(最寬處)也不限定傳動部的數量，其主要的核心精神在於：透過於慣性飛輪本體上設置傳動部，進而透過傳動部帶動即可。

接著，當第一慣性飛輪42被驅動裝置41帶動後，將會透過第二傳動件423帶動該些第二慣性飛輪43，該些第二慣性飛輪43再分別與輸出裝置44相連，將能量傳送至系統外部。此外，亦可將部份能量作為供應系統本身使用，例如供應系統中的驅動裝置41、慣性飛輪監控單元等電性元件。

此處的第一慣性飛輪42、第二慣性飛輪43與前述實施例的第一慣性飛輪、第二慣性飛輪的構造相似，且其餘構件的作動關係以及運作方式與前述實施例相似，故皆不將再次針對其細部特徵進行限定。

此外，於其他實施例中，系統還可包含一電控單元，本實施例以整流單元為例，但於其他實施例中以可依據需求調整為整流單元、整 壓單元、變壓單元、穩壓單元、整壓/整流單元、變壓/變流單元等。電控單元可將接收到的電能提供給系統本身使用，亦可傳送至外部的裝置，外部的裝置將會儲存此些電能、直接使用、供系統本身使用或者外部裝置即為電網。

舉例來說，若將本發明應用於既有的太陽能發電系統中，則驅動裝置即為光伏太陽能板、馬達以及穩壓整流器的組合。光伏太陽能板將會透過穩壓整流器將電流匯入電池，提供給馬達，讓馬達帶動慣性飛輪，以提供後續的輸出裝置(發電機組系統)。當慣性飛輪達到額定轉速，系統穩定發電以後，電池即可降低對馬達(原動機)的電流供給，此時這些系統的光伏太陽能板及發電機所獲的電流可透過電池儲存及供應馬達(原動機)可持續的驅動整體系統運轉。或者，此些所獲的電流亦可供應負載使用或輸往電網。亦即，本發明產生的電力亦可透過電池儲存、直接供應負載使用或直接輸往電網。

若將本發明應用於既有的水力發電系統之中，驅動裝置即為水力發電系統中的渦輪機。而若是應用於風力發電系統時，驅動裝置即為風機。若是應用於回收廢物料的再生能源發電裝置，則驅動裝置即為內燃機。此上皆為舉例，不應以此些為例子限制本發明的應用。

承上，將本發明應用於既有的發電系統的好處至少有：降低天氣影響的要素(不須受限於水量、風量、日照天數等等)，且本發明相較既有的發電系統的建構成本以及維護費都較低，亦可提供較好的轉換效率。

此外，亦可有一實施例的驅動裝置與慣性飛輪傳動組件的至少一該至少一慣性飛輪直接連接。且可將驅動裝置、慣性飛輪傳動組件與 輸出裝置係可整合成一單一構件(共構)。此種設計的優點是，可將整合成單一構件(共構)的系統視為一個模組與其他既有的模組搭配使用，使得使用者在應用上更為簡單方便。

綜上所述，本發明係將慣性飛輪傳動組件與驅動裝置搭配的方式，在慣性飛輪傳動組件達到一定的轉速(可產生一定的慣性力矩)後，可大幅地降低驅動裝置的機械能輸出量的方式，改善習知需要維持驅動裝置高輸出量(高機械能)造成能量浪費的缺點，實已可達到提高發電效率的目的。

本發明透過將慣性飛輪傳動組件的慣性飛輪的飛輪本體設計為旋轉體，以自由搭配、調整系統的質動量，進一步驅動輸出裝置，以提升整體的發電效率的方式，已甚具有實用性。且，本發明除了可以自由組合以外，本發明的設計更便於規格化生產、利於運輸，更未見於相關產業，足戡具有新穎性。且透過此種設計，亦可得到相較傳統慣性飛輪更高的運作效率以及質動量，具有非預期的功效，因此當然具有進步性。此外，本發明的系統以及慣性飛輪傳動組皆以實際測試以及試做，其運作效率以及各元件的搭配皆以證實，且足以作為商業運作的規模，足茲證明具有產業利用性。

據此，本發明人認為本發明已符合專利法所規定的申請要件，因此爰依法提出申請，敬請審查委員審查後盡速給予核准，以裨儘早投產實施，以利用本發明為日益暖化的地球環境貢獻棉薄之力，是所至盼。

Claims (10)

1. 一種慣性飛輪傳動組件，包括：一第一慣性飛輪，該第一慣性飛輪包括一第一飛輪本體、至少一第一傳動部以及一第一軸心，該至少一第一傳動部設置該第一飛輪本體，該第一軸心穿設該第一飛輪本體，該至少一第一傳動部得以帶動該第一飛輪本體得以該軸心為轉軸轉動；至少一第一傳動件，與該第一慣性飛輪的該至少一傳動部連動；以及至少一第二傳動件，與該第一慣性飛輪的該軸心連動。
2. 如請求項1所述之慣性飛輪傳動組件，其中，該至少一第一傳動部為複數個第一傳動部，該至少一第一傳動件為複數個第一傳動件，且各該第一傳動件各自對應一個該第一傳動部設置。
3. 如請求項1或2所述之慣性飛輪傳動組件，其中，該飛輪本體具有一第一凸面與一第二凸面，該第一凸面的切面與該第二凸面的切面具有一夾角。
4. 如請求項1或2所述之慣性飛輪傳動組件，該飛輪本體具有一邊緣部以及一中心部，該邊緣部環繞該中心部設置，其中該邊緣部的厚度大於該中心部的厚度。
5. 如請求項4所述之慣性飛輪傳動組件，其中，該邊緣部與該中心部透過至少一連接件相連。
6. 如請求項5所述之慣性飛輪傳動組件，其中該邊緣部是由複數個邊緣件所構成，該中心部是由至少一中心件所構成，其中該邊緣件與該中心件透過至少一連接件相連。
7. 如請求項1或2所述所述之慣性飛輪傳動組件，其中該飛輪本體具有一第一平面以及一第二平面，且該第一平面與該第二平面平行設置。
8. 如請求項1或2所述之慣性飛輪傳動組件，更包含：至少一第二慣性飛輪，該第二慣性飛輪包括一第二飛輪本體、一第二傳動部以及一第二軸心，該第二傳動部設置該第二飛輪本體，該第二軸心穿設該第二飛輪本體，該第二傳動部得以帶動該第二飛輪本體得以以該第二軸心為轉軸轉動。
9. 如請求項8所述之慣性飛輪傳動組件，其中該第一慣性飛輪跟該第二慣性飛輪係同軸或不同軸設置。
10. 一種具有慣性飛輪傳動組件的系統，包括：至少一驅動裝置，包括一動力調控單元，用以調控該驅動裝置的輸出；一如請求項1~9任一所述的慣性飛輪傳動組件，與該至少一驅動裝置相連；至少一慣性飛輪監控單元，用以偵測該慣性飛輪傳動組件中的該至少一慣性飛輪的轉速；以及至少一輸出裝置，與該慣性飛輪傳動組件相連；其中，該動力調控單元調控該驅動裝置提供一初始輸出給該慣 性飛輪傳動組件，待該慣性飛輪傳動組件的該慣性飛輪達到一額定轉速，該慣性飛輪監控單元傳送一調整信號給該動力調控單元，據此該動力調控單元調控該驅動裝置的調整輸出量。