WO2018020319A2

WO2018020319A2 - 惯性飞轮传动组件及具有惯性飞轮传动组件的系统

Info

Publication number: WO2018020319A2
Application number: PCT/IB2017/001066
Authority: WO
Inventors: 廖明振
Original assignee: 无限原力股份有限公司
Priority date: 2016-07-28
Filing date: 2017-07-28
Publication date: 2018-02-01
Also published as: CN105972153A; WO2018020319A3

Abstract

一种惯性飞轮传动组件，包括至少一惯性飞轮以及至少一传动件。至少一惯性飞轮包括一飞轮本体以及一轴心，轴心穿设飞轮本体，飞轮本体得以以轴心转动。至少一传动件与至少一惯性飞轮的轴心连动。飞轮本体具有一边缘部以及一中心部，外缘部环绕中心部设置，其中外缘部具有一第一厚度，中心部具有一第二厚度，第一厚度大于第二厚度。

Description

惯性飞轮传动组件及具有惯性飞轮传动组件的系统

【技术领域】

【0001】本发明是有关于一种传动组件及系统，尤指一种具有惯性飞轮的传动组件及系统，可通过惯性飞轮提高整体能量应用的效率。【背景技术】

【0002】本发明是欲提供一种可搭配既有的动力系统、发电系统的惯性飞轮传动组件。举例而言，本发明可应用在既有的发电设备，例如风力发电机、水力发电机、太阳能发电板或回收废物料的再生能源发电装置等常见的驱动装置。

【0003】无论是水力、火力、风力发电装置需要持续性地供应动力以产生机械能，尔后再将机械能转成电力。申请人有感目前最常见应用在动力系统的传动组件，多会造成动力传输过程中使得能量耗损，此种作业方式以现今节能的观点观之，实在太不经济、不符合现在节约能源的潮流。

【0004】本发明是将惯性飞轮传动组件与驱动装置搭配的方式，在惯性飞轮传动组件达到一定的转速（可产生一定的惯性力矩及质动量）后，降低驱动装置的输出量的方式，改善现有技术的高机械能输出需求造成能量浪费的缺点。

【发明内容】

【0005】有鉴于此，本发明提供一种惯性飞轮传动组件，包括：至少一惯性飞轮以及至少一传动件。至少一惯性飞轮包括一飞轮本体以及一轴心，轴心穿设飞轮本体，飞轮本体得以以轴心转动。至少一传动件与至少一惯性飞轮的轴心连动。飞轮本体可为一旋转体，且飞轮本体具有一边缘部以及一中心部，外缘部环绕中心部设置，其中外缘部具有第一厚度，中心部具有第二厚度，第一厚度大于第二：厚度。

【0006】在一实施例中，惯性飞轮传动组件还包含调整件，外缘部更包含至少一插槽，调整件得以插设于插槽。

【0007】在一实施例中，调整件的密度与飞轮本体不同。

【0008】在一实施例中，边缘部与中心部透过至少一连接件相连。

【0009】在一实施例中，边缘部是由复数个边缘件所构成。

【0010】在一实施例中，惯性飞轮传动组件更包含：至少一传动件更包含第一传动件。至少一惯性飞轮更包含第一惯性飞轮跟第二惯性飞轮，第一惯性飞轮透过第- -传动件带动第二惯性飞轮。

【0011】在一实施例中，至少一传动件更包含第一传动件及第二传动件。至少一惯性飞轮更包含第一惯性飞轮、第二惯性飞轮及第三惯性飞轮。第一惯性飞轮分别透过第一传动件、第二传动件带动第二惯性飞轮、第三惯性飞轮。

【0012】在一实施例中，至少一传动件更包含复数个传动件。至少一惯性飞轮更包含复数个惯性飞轮，其中该些惯性飞轮系分别透过该些传动件带动。

【0013】在一实施例中，传动件可为皮带轮、链轮或是齿轮。

【0014】在一实施例中，其中飞轮本体的厚度由圆心往圆周方向递增。

【0015】本发明还提供一种具有惯性飞轮传动组件的系统，包括：至少一驱动装置、如前所述的任一惯性飞轮传动组件、惯性飞轮监控单元以及至少一输出装置。至少一驱动装置包括一动力调控单元，用以调控驱动装置的输出。惯性飞轮传动组件与至少一驱动装置相连。至少一惯性飞轮监控单元用以侦测惯性飞轮传动组件中的至少一惯性飞轮的转速。至少一输出装置与惯性飞轮传动组件相连。动力调控单元调控驱动装置提供一初始输出给惯性飞轮传动组件，待惯性飞轮传动组件的惯性飞轮达到一额定转速，惯性飞轮监控单元传送一调整信号给动力调控单元，据此动力调控单元调整驱动装置的输出量。

【0016】在一实施例中，至少一驱动装置与惯性飞轮传动组件的至少一惯性飞轮直接连接。

【0017】在一实施例中，至少一输出装置与惯性飞轮传动组件的至少一惯性飞轮直接连接。

【0018】在一实施例中，至少一驱动装置、惯性飞轮传动组件与至少一输出装置系可整合成一单一构件。

【0019】在一实施例中，至少一输出装置为复数个输出装置。

【0020】在一实施例中，还包含一电控单元。

【0021】在一实施例中，还可包括一系统监控单元，其系至少监控至少一驱动装置、惯性飞轮传动组件及至少一输出装置的运作状态。

【0022】在一实施例中，还可包括一紧急中止单元，其中系统监控单元传送一状态异常信号给紧急中止单元，紧急中止单元传送一中止信号给至少一驱动装置或直接中止至少一惯性飞轮传动组件的运作。

【0023】在一实施例中，系统还可包括复数个减震单元。

【0024】在一实施例中，其中该些惯性飞轮同轴设置，该惯性飞轮传动组件更包含至少一飞轮连接件，飞轮连接件设置于该些惯性飞轮的外缘部。

【0025】在一实施例中，中心部是由复数个中心件所构成，其中边缘件与中心件透过至少一连接件相连。

【附图说明】

【0026】图 1是本发明一实施例的惯性飞轮的立体图。

【0027】图 2是图 1的惯性飞轮的剖面示意图。 [0028 图 3A是本发明又一实施例的惯性飞轮传动组件的示意图。

[0029 图 3B是图 3A的正面示意图。

[0030 图 4是本发明再一实施例的惯性飞轮传动组件的示意图。

[0031 图 5A是本发明又一实施例的惯性飞轮传动组件的示意图。

[0032 图 5B是图 5A的俯视图。

[0033 图 6是本发明又一实施例的惯性飞轮传动组件的示意图。

[0034 图 7是本发明又一实施例的惯性飞轮传动组件的示意图。

[0035 图 8是本发明一实施例的惯性飞轮传动组件的系统的架构示意

【0036: 图 9是图 8的系统的其一实施例的示意图。

【0037 : 图 10是图 8的系统的再一实施例的示意图。

【0038 : 图 11是图 8的系统的又一实施例的示意图。

【0039 : 图 12是本发明一实施例的惯性飞轮传动组件的系统用于载具的示意图。

【0040】图 13是本发明一实施例的惯性飞轮传动组件用于风扇的示意图。

主要组件符号说明：

1 惯性飞轮传动组件

11 惯性飞轮

111 飞轮本体

1 1 1 a 边缘部

1 1 1 b 中心部

113 轴心惯性飞轮

1 飞轮本体

1 c 插槽

5 调整件

1a边缘件

1b 中心件

1 c 连接件

惯性飞轮

1a 中心件

1b边缘件

a 第一惯性飞轮b 第二惯性飞轮c 第三惯性飞轮a 第一传动件

b 第二传动件

3a 第一轴心

3b 第二轴心

惯性飞轮传动组件系统惯性飞轮传动组件1 第一惯性飞轮

2第二惯性飞轮

驱动装置

输出装置 36 反向机构

37 惯性飞轮监控单元

39 电控单元

W1 第一厚度

W2 第二厚度

【具体实施方式】

【0001】在本说明书及后续的申请专利范围中，「连接」一词是包含任何直接及间接的连接手段，此外连接方式非本发明的技术要点，故不特别详述之。为了便于理解，本发明的相同、相似组件或装置皆使用同样的组件符号。此外，为了维持图面的简洁，图面已省略部份现有技术的构件，例如轴承都不特别绘制在图面，但应不影响到本领域的通常知识者对于本发明的核心概念理解。

【0002】本实施例揭示一种惯性飞轮传动组件，此惯性飞轮传动组件可搭配既有的动力装置、发电装置使用，通过惯性飞轮传动组件启动后可维持一固定惯性的特性，以及获得一稳定的质动量，可大幅的减少整体动力的供给。本实施例的惯性飞轮传动组件包含至少一惯性飞轮及至少一传动件。其惯性飞轮及传动件的数量可依据需求而有所调整。以下将依序介绍可能的实施态样。

【0003】首先，先针对惯性飞轮传动组件的惯性飞轮进行介绍，请先一并参考图 1及图 2，图 1是本发明一实施例的惯性飞轮的立体图。图 2是图 1的惯性飞轮的剖面示意图。本实施例的惯性飞轮 11包括一飞轮本体 111以及一轴心 113。轴心 113穿设飞轮本体 111，飞轮本体 111得以以轴心 113转动。若此惯性飞轮 11a 欲搭配一个传动件时，传动件可连结轴心 113，并被轴心 113连动后将机械能传出。

【0004】进一步而言，本实施例的飞轮本体 111为一旋转体，飞轮本体 111 具有一边缘部 111a以及一中心部 l l lb，外缘部 111a环绕中心部 111b设置。在本实施例中边缘部 111a及一中心部 111b是一体成形并整合成单一构件，但不以此为限制。且为了达到较佳的效果，可挑选质量比重较大的金属制作。

【0005】此外，飞轮本体 111的厚度可为由圆心渐次往圆周方向递增，形成质量分布在外缘的型态。且，表面可以设计成呈现流线型，以降低风阻提高效率。进一步而言，本实施例的外缘部 111a具有第一厚度 Wl，中心部 111b具有第二厚度 W2，第一厚度 Wl大于第二厚度 W2。亦可有一实施例的飞轮本体的中央部为板体、轮辐或者部份 /局部镂空的设计，通过此种设计，本发明的惯性飞轮设计的可以得到较大的惯性质量。

【0006】接着，请特别参考图 3A跟图 3B，其为本发明又一实施例的惯性飞轮传动组件的示意图。与前述实施例不同处在于，本实施例的惯性飞轮 21的飞轮本体 211还可搭配一个调整件 215使用。此处的调整件 215的密度（或比重）与飞轮本体不同，亦即调整件 215与飞轮本体 211是不同的材质所制成。飞轮本体 211还可以包含至少一插槽 211c，调整件 215得以插设在插槽 211c使用。调整件 215锁固在插槽 211c的方式并未特别绘制，调整件 215可通过螺钉、卡扣、卡合、胶黏等方式固定在插槽 211c。

【0007】设置调整件 215的目的在于，使用者可以依据不同的需求、场景搭配适合的调整件 215，并通过调整件 215调整飞轮本体 211的惯性。例如选用密度或比重较大的调整件 215可以提高飞轮本体 211的质惯性。

【0008】补充说明的是，调整件 215的形状以及调整件 215与插槽 211c的锁固是不以本实施例以及说明书为限制。

【0009】接着，图 4是本发明再一实施例的惯性飞轮传动组件的示意图。与前述实施例不同处在于，本实施例的飞轮本体 221的边缘部以及中心部为两个独立构件。换言之，使用者可以依据需求组成不同形状、不同大小的飞轮本体。

【0010】详细而言，本实施例的中心部由多个中心件 221b所构成。且边缘部是由多个边缘件 221a所构成，这些边缘件 221a可为相同或是不同长度的构件。边缘部与中心部通过至少一连接件 221c相连。亦即每一个边缘件 221a都可通过一连接件 221 c与中心件 221 b相连接。

【0011】通过此种设计，当使用者突然有增大转动惯量的需求时，可将边缘部的部份或是全数换成具有较长直径的边缘件，使用上相较现有技术的飞轮更为弹性以及简便。此外本实施例亦可结合前一实施例，在边缘件的边缘设置多个调整件，更进一步的调整整体的转动惯量。

【0012】请一并参考图 5A跟图 5B，图 5A为本发明又一实施例的惯性飞轮传动组件 23的示意图。图 5B是图 5A的俯视图。

【0013】与前述实施例不同处在于，本实施例的飞轮本体的中心部具有一中心件 231b，且中心件 231b为一圆形板体，而边缘部具有多个边缘件 231a则为扇形板体。其中，中心件 23 1b的周缘还包括复数个穿孔，搭配边缘件 23 l a的复数个穿孔，且中心件 23 1b的该些穿孔的位置与边缘件 23 1 a的该些穿孔对应设置。但相似地，这些边缘部也是环绕中心件 231b设置，进一步而言，这些边缘件 231a将会沿着中心件 231b的外缘以螺丝串合锁固（图未绘出螺丝），并形成类似前述实施例外围较厚中心较薄的设计。

【0014】请继续参考图面，本实施例的边缘件 231a的形状、重量可相同或者不同，在其一实施例中可全数的边缘件为同一尺寸，或者如本实施例采用部份边缘部不同的的设计。此外，使用者亦可依据不同的需求置换边缘部，以调整飞轮本体的转动惯量。

【0015】此外，须特别说明的是，本实施例的边缘件 231a可以仅固锁在飞轮本体的中心件 231b的一侧，以可以在飞轮本体的中心件 231b两侧都锁固。且，单侧锁固的边缘件 231a的片数也不以一片为限制，使用者都可以依据不同的需求而有所调整。

【0016】相较于现有技术的飞轮需要一体成形的设计，本实施例的优点至少有：由于中心部与边缘部皆为板体，较容易制作成本较低，也不须通过特殊设备便能够制作。此外，因中心部与边缘部为独立构件，亦可在运送过程拆解收纳体积较小，故便于运送。最后，使用者可依据需求调整转动惯量，因此具有较高的灵活度，更可增加应用面，符合业界的需求，实乃未见于业界的崭新设计。

【0017】接着，请参考图 6，其是本发明其一实施例的惯性飞轮传动组件的示意图。本实施例例示了两个惯性飞轮搭配一传动件的情况。

【0018】本实施例的惯性飞轮传动组件 1包括至少一传动件以及至少一惯性飞轮。进一步而言，至少一惯性飞轮还包含第一惯性飞轮 11a跟一第二惯性飞轮 l lb。图面例示虽例示图 1的惯性飞轮，但不以图 1的实施态样为限制。本实施例的传动件为第一传动件 13a，且第一惯性飞轮 11a通过第一传动件 13a带动第二惯性飞轮 l lb。此处的第一传动件 13a例如可为皮带轮、链轮、齿轮或是其它的等效可传递机械能的构件。

【0019】实际运用的时候，可通过一马达（原动机）带动第一惯性飞轮 1 1a的第一轴心 1 13a，使第一惯性飞轮 11a克服初始的静止摩擦力后开始转动。其中，为了灵活的调整马达的转速，本实施例的马达可以搭配电子式或者机械式的变速器使用。同时，第一轴心 113a亦可带动传动件 13a开始运动。因传动件 13a是可使得于第一轴心 1 13a与第二轴心 113b连动，故第二惯性飞轮 1 lb克服初始的摩擦力后也会开始转动。【0020】须特别注意的是，本实施例的第一惯性飞轮 11a跟一第二惯性飞轮 lib虽为不同轴设置的实施态样，但亦可有其它实施态样采用同轴设置的配置，不应此实施态样为限制。

【0021】本实施例的第二惯性飞轮 lib与前述实施例的第一惯性飞轮 11a 的构造相似，故不将再次针对其细部特征进行限定。

【0022】请参考图 7，其是本发明又一实施例的惯性飞轮传动组件的示意图。本实施例例示了三个惯性飞轮搭配两个传动件的情况。

【0023】本实施例的惯性飞轮传动组件 1的至少一惯性飞轮还包含第一惯性飞轮 lla、一第二惯性飞轮 lib以及第三惯性飞轮 llc，并搭配第一传动件 13a 以及第二传动件 13b。相似地，第一惯性飞轮 11a通过第一传动件 13a带动第二惯性飞轮 lib，且第一惯性飞轮 11a还可通过第二传动件 13b带动第三惯性飞轮 llc。然而，在其它实施态样中，第三惯性飞轮亦可通过第二传动件被第二惯性飞轮带动。亦即，第一惯性飞轮带动第二惯性飞轮，而第二惯性飞轮则带动第三惯性飞轮。

【0024】须特别注意的是，本实施例的第一惯性飞轮 11a跟一第二惯性飞轮 llb、第三惯性飞轮 11c虽为不同轴设置的实施态样，但亦可有其它实施态样采用部份同轴、全部同轴、部份异轴设置的配置，不应此实施态样为限制。此外，第一惯性飞轮 11a的质量可设置地较第二惯性飞轮 llb、第三惯性飞轮 llc，第一惯性飞轮 11a的质惯量较其它惯性飞轮大的情况下，较易带动质惯量较小的第二惯性飞轮 llb、第三惯性飞轮 llc。

【0025】此处的本实施例的第三惯性飞轮 11c与前述实施例的第一惯性飞轮 lla、第二惯性飞轮 lib的构造相似，且第二传送件 13b与前述的第一传动件 13a相似，故皆不将再次针对其细部特征进行限定。【0026】补充说明的是，虽然图 8至图 9例示了两个至三个惯性飞轮的应用例示，但本发明并不限定惯性飞轮的数量。使用者可以依据不同的需求搭配多个传动件以及多个惯性飞轮。相似地，这些惯性飞轮是分别通过这些传动件带动。

【0027】接着，请一并参考图 8及图 9，图 8为本发明一实施例的惯性飞轮传动组件 3的系统的架构示意图。图 9是图 8的系统的其一实施例的示意图。以下将会开始叙述惯性飞轮传动组件应用在一系统中的情况。

【0028】本实施例为一种具有惯性飞轮传动组件系统 3，包括至少一驱动装置 33、惯性飞轮传动组件 31、惯性飞轮监控单元 37以及至少一输出装置 35。

【0029】此处的驱动装置 33可为马达或者是任一可以提供惯性飞轮传动组件 23机械能的驱动装置。驱动装置 33还可包括一动力调控单元（图未绘出），用以调控驱动装置 33的输出。

【0030】此处的惯性飞轮传动组件 31，可应用前述任一实施例的惯性飞轮传动组件，但不以前述实施例为限制。惯性飞轮传动组件 31可与驱动装置 33 相连，驱动装置 33可带动惯性飞轮传动组件 31的惯性飞轮转动。图 8例示的有一个惯性飞轮的惯性飞轮传动组件 31，但不以一个惯性飞轮为限制。图面虽示意了驱动装置 33与输出装置 35分别设置在惯性飞轮传动组件 23的两侧的技术，但亦可有一实施态样可将驱动装置 33与输出装置 35设置在惯性飞轮传动组件 23同一侧，此种设置方式的优点在于所需的配置空间较小（驱动装置 33与输出装置 35共享同一侧的空间），可应用在一些精简或是小型的系统之中。

【0031】特别说明的是，本发明可依据负载所需，而设计适当的驱动装置 33，而惯性飞轮传动组件 31、驱动装置 33及输出装置 35采用相同或者为不同的传动轮径（此处的轮径可依据不同的传动件指称不同的对象，例如若为皮带轮则为皮带轮的轮径），使用者可通过传动轮径的比例来调整惯性飞轮传动组件

31、驱动装置 33及输出装置 35的相互的相对转动速度。以传动件为皮带轮为例，可令驱动装置侧的皮带轮的轮径为惯性飞轮侧的皮带轮的轮径的一半，使得两者的转速呈现倍数关系（驱动装置的转动速度快于惯性飞轮的转动速度），但不以此比例关系为限制。

【0032】惯性飞轮监控单元 37用以侦测惯性飞轮传动组件 31中的至少一惯性飞轮的转速。惯性飞轮监控单元 37例如可为一个接触式或感应式转速计。至少一输出装置 35，与惯性飞轮传动组件 31相连。输出装置 35可为发电机等。有一实施态样中，惯性飞轮组件 31直接耦接到其它的电子装置使用或者搭配一电池将产生的电能储存或输出。本实施例是以一个惯性飞轮搭配两个输出装置 35为例，但不以此为限制。

【0033】此外，在图 9的实施例中，还包含一电控单元 39，本实施例以整流单元为例，但在其它实施例中以可依据需求调整为整流单元、整压单元、变压单元、稳压单元、整压 /整流单元、变压 /变流单元等。电控单元 39可将接收到的电能提供给系统本身使用，亦可传送至外部的装置，外部的装置将会储存此些电能、直接使用或者外部装置即为电网。

【0034】实际操作的时候，动力调控单元（图未绘出）调控驱动装置 33 提供一初始输出给惯性飞轮传动组件 31。此处的初始输出将会依据惯性飞轮传动组件 31的惯性飞轮数量、惯性飞轮的重量以及设计有所调整，初始输出将能克服惯性飞轮传动组件 23的启动的静摩擦力（整个系统组件里的总合静摩擦力），并使得飞轮传动组件 31的这些惯性飞轮开始转动。然而，除了惯性飞轮传动组件 31的启动的静摩擦力以外，系统中还有其它的摩擦力存在，例如轴承摩擦力、轴心摩擦力等等，但此些系统中存在的摩擦力并非本发明着重的要点且是为本领域的通常知识者可轻易思及，故不特别赘述。

【0035】惯性飞轮监控单元 37将会持续地监控惯性飞轮传动组件 31，待惯性飞轮传动组件 31的惯性飞轮达到一额定转速，惯性飞轮监控单元 37将会传送一调整信号给动力调控单元（图未绘出），据此动力调控单元（图未绘出）调整输出量，输出装置 35依据默认的转速转动。调整后的输出量将会低于初始输出量，因初始输出量需要克服惯性飞轮传动组件 31的初始静摩擦力，待惯性飞轮传动组件 31启动后，仅须提供一较低输出量克服其动摩擦力，亦即其输出量调整至可维持系统中的输出装置 35维持默认转速运转的程度即可。

【0036】相较现有技术的动力装置，本发明的惯性飞轮传动组件系统 3仅须在初始阶段提供较大的能量以启动惯性飞轮传动组件 31，待惯性飞轮传动组件 31可持续地通过惯性转动后，驱动装置 33可将能量输出调降，维持在可保持惯性飞轮传动组件 31的这些惯性飞轮可持续转动的程度即可。通过此种作法，本发明的系统整体的能量耗损将会较现有技术的动力系统低，较为节能，且符合现今世界能源应用趋势。

【0037】举例来说，若将本发明应用在既有的太阳能发电系统中，则驱动装置即为光伏太阳能板、马达以及稳压整流器的组合。光伏太阳能板将会通过稳压整流器将电流汇入电池，提供给马达，让马达带动惯性飞轮，以提供后续的输出装置（发电机组系统）。当惯性飞轮达到额定转速，系统稳定发电以后，电池即可降低对马达（原动机）的电流供给，此时这些系统的光伏太阳能板及发电机所获的电流可通过电池储存及供应马达（原动机）可持续的驱动整体系统运转。或者，这些所获的电流亦可供应负载使用或输往电网。亦即，本发明产生的电力亦可通过电池储存、直接供应负载使用或直接输往电网。

【0038】若将本发明应用在既有的水力发电系统之中，驱动装置即为水力发电系统中的涡轮机。而若是应用在风力发电系统时，驱动装置即为风机。若是应用在回收废物料的再生能源发电装置，则驱动装置即为内燃机。此上皆为举例，不应以此些为例子限制本发明的应用。

【0039】此外，本发明的其一实施态样，系统还可包括一系统监控单元，其是至少监控至少一驱动装置、惯性飞轮传动组件及至少一输出装置的运作状态。其设置系统监控单元的目的在于，避免惯性飞轮传动组件因为惯性力矩抖动或是异常，使得惯性飞轮失速、或是脱落产生意外。

【0040】例如，系统监控单元可与惯性飞轮监控单元 37相连接，监控系统中的各个惯性飞轮的转速。除了系统中的各个惯性飞轮的转速，亦可有一实施态样的监控单元可监控系统中的全部或部份旋转件的转速。或者一系统监控单元可为一感测单元，监控各个惯性飞轮的轴心振动状况、整体的振动状况。或者系统监控单元可与输出装置电性连接，以监控系统整体的运作状态、电力及输出量。

【0041】此外，此处的系统监控单元可远程操控，例如可通过无线网络、蓝牙或者红外线的方式进行监控。在一实施态样中，多个系统的系统监控单元可搭配一监控中心，不同系统的系统监控单元将会统一将监测的状况回报给监控中心。

【0042】且为了搭配上述的系统监控单元，本发明的系统还可包括一紧急中止单元。当系统监控单元监控到异常状态时，系统监控单元会通知紧急中止单元停止整体的运作。

【0043】详细而言，当系统监控单元监控的过程侦测到，惯性飞轮的转速过快、转速过慢、惯性飞轮的轴心不正常的振动、惯性飞轮的本体不正常的振动、惯性飞轮的轴心脱落或偏移、系统装置设置的平面振动频率过大或者输出装置的输出量增大速度过快、或慢或是速度不稳等异常情况，系统监控单元传送一状态异常信号给紧急中止单元，紧急中止单元将会传送一中止信号给至少一驱动装置或直接中止至少一惯性飞轮传动组件的运作，强迫系统停俥，以避免意外的发生。系统停俥后，再由工程人员进一步检视、修护。

【0044】补充说明的是，系统还可包括多个减震单元（图未示出），一者这些可以减少系统整体振动导致轴心偏移、卡合偏移的问题，再者这些减震单元亦可以降低无谓的能量耗损，提高整体能量的效率。减震单元可设置在惯性飞轮传动组件或者设置在系统的外壳体、机架等任何可以减少、吸收振动的位置。此外，减震单元亦可进一步防范地震对系统造成的损伤。

【0045】此外，亦可有一实施例的驱动装置与惯性飞轮传动组件的至少一惯性飞轮直接连接。且可将驱动装置、惯性飞轮传动组件与输出装置是可整合成一单一构件（共构）。此种设计的优点是，可将整合成单一构件（共构）的系统视为一个模块与其它既有的模块搭配使用，使得用户在应用上更为简单方便。

【0046】接着，请参考图 10，图 10是图 8的再一实施例的系统的示意图。与前述实施例相似地，本实施例的惯性飞轮传动组件系统 3，包括至少一驱动装置 33、惯性飞轮传动组件 31、惯性飞轮监控单元（图未绘出）以及至少一输出装置 35。其中本实施例的至少一输出装置 35为一个无刷发电机（此无刷发电机并无设置定子），但不以此为限制。

【0047】与前述实施例不同处在于，本实施例的惯性飞轮传动组件 31具有两个惯性飞轮，两个惯性飞轮分别设置在左右两侧。为了方便理解，此处的两个惯性飞轮分别称之为第一惯性飞轮 331以及第二惯性飞轮 332。本实施例还可包括一反向机构 36，反向机构 36内部有多个齿轮。驱动装置 33带动反向机构 36，反向机构 36内部的齿轮将会分别耦接第一惯性飞轮 331以及第二惯性飞轮 332，并带动第一惯性飞轮 331以及第二惯性飞轮 332转动，其中第一惯性飞轮 331 与第二惯性飞轮 332的转动方向相反。接着，第一惯性飞轮 331与第二惯性飞轮 332将会分别与无刷发电机（输出装置 35 ) 的磁转子以及电枢转子连接。据此使得无刷发电机（输出装置 35 ) 的磁转子与电枢转子分别相对地反向转动。相较于现有技术的发电机可切割更大量的磁力线，增加电能的产出。其中磁转子与电枢转子相对反向转动的额外好处在于，其较一般发电机具有相对更高的转速，故可提供较多的电力。

【0048】其余组件的关系、组件的设置与前述实施例相似，将不再赘述。【0049】图 11是图 8的又一实施例的系统的示意图。与前述实施例不同处在于，首先，本实施例的这些飞轮传动组件 31为同轴设置，此外本实施例的惯性飞轮传动组件还包含至少一飞轮连接件 32。飞轮连接件 32设置在这些惯性飞轮 31的外缘部（图未标示）。

【0050】且为了配合飞轮连接件 32，惯性飞轮 31较佳可采用机械强度较强的材料制作，以避免快速运转过程中强度不足造成飞轮本体变形，甚至崩解的情况。

【0051】进一步而言，通过飞轮连接件 32套设在这些惯性飞轮 31的外缘部，可让这些飞轮同步转动，并可将多个飞轮视为单一一个巨大飞轮（转动惯量将会成大幅成长）。此种设计可应用在空间较狭小的载具、建筑物内或者动力机械内部，例如船舶、汽车或是电用具等等。

【0052】补充说明的是，虽然图面例示通过两个飞轮连接件 32的实施例，但使用者可依据不同需求调整成一个、三个或是多个，仅须在配置时注意飞轮连接件 32配置的位置是否均匀不影响转动即可。【0053】其余构件，例如驱动装置 33跟输出装置 35与前述实施例相似，故将不再赘述。

【0054】请继续参考图 12，其为本发明一实施例的惯性飞轮传动组件的系统用于载具的示意图。

【0055】本实施例与前述实施例的差异在于，本实施例还包含一支撑框架 34，惯性飞轮传动组件 31可以单独设立在框架 34内，此种设计可以强化整体系统的抗撞能力，且可以应用在空间条件限制的以会有较多振动的使用情况。且通过将发电机、原动机直接与飞轮传动组件 31直接连接的方式，亦可以节省整体的空间且降低传动件所造成的能量耗损，达到结构精简的效果。此外，通过应用数个飞轮的设计，亦可依据不同的需求而调整所需的输出。

【0056】补充说明的是，本案虽然采飞轮、原动机及发电机同轴设计，但亦可有一实施例部分或是全数异轴设置。

【0057】最后，请参考图 13，其为本发明一实施例的惯性飞轮传动组件用于风扇的示意图。除了应用于风扇以外，本发明的惯性飞轮传动组件亦可运用在其它的独立电用具，例如冷气机、电冰箱或是电扇等等。本实施例可将惯性飞轮传动组件 31设置于风扇的基座（形成类似一体共构的设计），并通过惯性飞轮传动组件 31带动输出装置对风扇内的电池充电，电池再提供电力给扇叶的方式进行。当然，亦可有一实施例，特别将惯性飞轮传动组件独立于风扇之外亦可达到相似的功效。

【0058】本图仅为示意，部份构件已省略或是简化，但本领域的通常知识者应能理解并将其据以实施并利用。

【0059】综上所述，本发明是将惯性飞轮传动组件与驱动装置搭配的方式，在惯性飞轮传动组件达到一定的转速（可产生一定的惯性力矩）后，可大幅地降低驱动装置的机械能输出量的方式，改善现有技术需要维持驱动装置高输出量（高机械能）造成能量浪费的缺点，实已可达到提高发电效率的目的。

【0060】本发明通过将惯性飞轮传动组件的惯性飞轮的飞轮本体设计为旋转体且质量分布在本体的外缘，以自由搭配、调整系统的质动量，进一步驱动输出装置，以提升整体的发电效率的方式，已甚具有实用性。且，本发明除了可以自由组合以外，本发明的设计更便于规格化生产、利于运输，更未见于相关产业，足戡具有新颖性。且通过此种设计，亦可得到相较传统惯性飞轮更高的运作效率以及质动量，具有非预期的功效，因此当然具有进步性。此外，本发明的系统以及惯性飞轮传动组皆以实际测试以及试做，其运作效率以及各组件的搭配皆以证实，且足以作为商业运作的规模，足兹证明具有产业利用性。

【0061】据此，本发明人认为本发明已符合专利法所规定的申请要件，因此爰依法提出申请，敬请审査委员审査后尽速给予核准，以裨尽早投产实施，以利用本发明为日益暖化的地球环境贡献棉薄之力，是所至盼。

【0062】以上所述者，仅为本发明的一较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括在本发明的权利要求内。

Claims

权利要求一种惯性飞轮传动组件，其特征在于，所述惯性飞轮传动组件包括：至少一惯性飞轮，所述各惯性飞轮包括一飞轮本体以及一轴心，所述轴心穿设所述飞轮本体，所述飞轮本体得以以所述轴心转动；以及至少一传动件，与所述至少一惯性飞轮的所述轴心连动；其中，所述飞轮本体具有一边缘部以及一中心部，所述外缘部环绕所述中心部设置，其中所述外缘部具有一第一厚度，所述中心部具有一第二厚度，所述第一厚度大于所述第二厚度。如请求项 1所述的惯性飞轮传动组件，其特征在于，其中所述惯性飞轮传动组件还包含一调整件，所述外缘部还包含至少一插槽，所述调整件得以插设在所述插槽。如请求项 2所述的惯性飞轮传动组件，其特征在于，其中所述调整件的密度与所述飞轮本体不同。如请求项 1所述的惯性飞轮传动组件，其特征在于，其中所述边缘部与所述中心部通过至少一连接件相连。如请求项 4所述的惯性飞轮传动组件，其特征在于，其中所述边缘部是由多个边缘件所构成。如请求项 5所述的惯性飞轮传动组件，其特征在于，其中所述中心部是由多个中心件所构成。如请求项 1所述的惯性飞轮传动组件，其特征在于，还包含：所述至少一传动件还包含一第一传动件；以及所述至少一惯性飞轮还包含一第一惯性飞轮和一第二惯性飞轮，所述第一惯性飞轮通过所述第一传动件带动所述第二惯性飞轮。.如请求项 7所述的惯性飞轮传动组件，其特征在于，其中所述第一惯性飞轮跟所述第二惯性飞轮是同轴或不同轴设置。.如请求项 1所述的惯性飞轮传动组件，其特征在于，还包含：所述至少一传动件还包含一第一传动件及一第二传动件；以及所述至少一惯性飞轮还包含一第一惯性飞轮、一第二惯性飞轮及一第三惯性飞轮，所述第一惯性飞轮分别通过所述第一传动件、所述第二传动件带动所述第二惯性飞轮、所述第三惯性飞轮。0.如请求项 9述的惯性飞轮传动组件，其特征在于，其中所述第一惯性飞轮、所述第二惯性飞轮、与所述第三惯性飞轮是部份或全部同轴或不同轴设置。

1.如请求项 1所述的惯性飞轮传动组件，其特征在于，还包含：

所述至少一传动件还包含多个传动件；以及

所述至少一惯性飞轮还包含多个惯性飞轮，其中所述这些惯性飞轮是分别通过所述这些传动件带动。

2.如请求项 1所述的惯性飞轮传动组件，其特征在于，其中所述这些惯性飞轮同轴设置，所述惯性飞轮传动组件还包含至少一飞轮连接件，所述飞轮连接件设置在所述这些惯性飞轮的所述外缘部。

3.如请求项 1所述的惯性飞轮传动组件，其特征在于，其中所述飞轮本体的厚度由圆心往圆周方向递增。

4.一种具有惯性飞轮传动组件的系统，其特征在于，所述具有惯性飞轮传动组件的系统包括：至少一驱动装置，包括一动力调控单元，用以调控所述驱动装置的输出；

如请求项 1〜 13所述的任一惯性飞轮传动组件，与所述至少一驱动装置相连；

至少一惯性飞轮监控单元，用以侦测所述惯性飞轮传动组件中的所述至少一惯性飞轮的转速；以及

至少一输出装置，与所述惯性飞轮传动组件相连；

其中，所述动力调控单元调控所述驱动装置提供一初始输出给所述惯性飞轮传动组件，待所述惯性飞轮传动组件的所述惯性飞轮达到一额定转速，所述惯性飞轮监控单元传送一调整信号给所述动力调控单元，据此所述动力调控单元调控所述驱动装置的调整输出量。5.如请求项 14所述的具有惯性飞轮传动组件的系统，其特征在于，其中所述至少一驱动装置与所述惯性飞轮传动组件的所述至少一惯性飞轮直接连接。