專利名稱：磁懸浮飛輪電池裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種飛輪電池，尤其是涉及一種磁懸浮飛輪電池裝置。
背景技術(shù)：
飛輪電池是利用旋轉(zhuǎn)飛輪儲存動能，以電動、發(fā)電電機(jī)實(shí)現(xiàn)電能和動能轉(zhuǎn)換的機(jī)械儲能裝置?！峨姶艖腋δ茱w輪系統(tǒng)的動力學(xué)分析》(太陽能學(xué)報(bào)2004.04)公布了一種磁懸浮飛輪電池裝置，其構(gòu)成是由徑向磁懸浮軸承和軸向磁懸浮軸承實(shí)現(xiàn)飛輪轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定懸浮，由電動機(jī)和發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)飛輪電池的充電和放電，由于電動機(jī)和發(fā)電機(jī)都是采用徑向磁通的方式，即其線圈和永磁鐵的工作磁場都是沿著半徑的方向，而且電機(jī)的線圈繞組有鐵心，這種結(jié)構(gòu)的電機(jī)由于徑向磁通的原因，繞線和安裝都比較麻煩，而且占空間比較大；鐵心帶來的能量損耗使得電機(jī)的效率也比較低。由于現(xiàn)有的磁懸浮飛輪電池的電動機(jī)和發(fā)電機(jī)占空間比較大，所以現(xiàn)有的磁懸浮飛輪都是采用電動機(jī)和發(fā)電機(jī)共用的方式。充電時(shí)做電動機(jī)，放電時(shí)做發(fā)電機(jī)，這樣就不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)電池的充放電。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種同時(shí)實(shí)現(xiàn)電池的充電和放電，充放電部件無鐵損且在飛輪電池殼體外的磁懸浮飛輪電池裝置。 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種磁懸浮飛輪電池裝置，軸向磁通繞組驅(qū)動盤1、徑向磁懸浮軸承組3、4、軸向磁懸浮軸承5、軸向磁通繞組發(fā)電盤7固定在抽真空的封閉外殼11上，軸向磁通繞組驅(qū)動盤1的軸線與徑向磁懸浮軸承組3、4、軸向磁懸浮軸承5、軸向磁通繞組發(fā)電盤7的軸線位于同一直線上，與軸向磁通繞組驅(qū)動盤1相對的軸向磁通永磁驅(qū)動盤2固定在飛輪軸10上，與軸向磁通繞組發(fā)電盤7相對的軸向磁通永磁發(fā)電盤6固定在飛輪軸10上，軸向磁通繞組驅(qū)動盤1、軸向磁通繞組發(fā)電盤7帶有多個(gè)的線圈繞組8，線圈繞組8采用無鐵心的結(jié)構(gòu)，軸向磁通永磁驅(qū)動盤2和軸向磁通永磁發(fā)電盤6分別帶有多個(gè)永磁鐵，軸向磁通永磁驅(qū)動盤2、徑向磁懸浮軸承組3、4、軸向磁懸浮軸承5、軸向磁通永磁發(fā)電盤6封裝在抽真空的封閉外殼11內(nèi)，軸向磁通繞組驅(qū)動盤1和軸向磁通繞組發(fā)電盤7位于封閉外殼的外部，安裝與圓形的側(cè)面壁上。線圈繞組的繞線沿盤面纏繞，使磁場方向沿飛輪軸的軸線方向和軸線平行。永磁鐵的N級或S級面固定在永磁盤上，盤面上相鄰的永磁鐵的極性相反排布，N級到S級的連線沿飛輪軸的軸線方向與軸線平行。
由于采用上述結(jié)構(gòu)，所以本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)采用軸向磁通的電機(jī)，使得電池結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)電池充電和放電；線圈繞組無鐵心，沒有鐵心的能量損耗，效率進(jìn)一步提高；電池發(fā)熱結(jié)構(gòu)軸向磁通驅(qū)動繞組盤、軸向磁通發(fā)電繞組盤放在電池外部，有利于電池的散熱，同時(shí)減少了危險(xiǎn)的發(fā)生。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明軸向磁通驅(qū)動繞組盤和軸向磁通發(fā)電繞組盤的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明軸向磁通永磁驅(qū)動盤和軸向磁通永磁發(fā)電盤的結(jié)構(gòu)示意圖。 其中圖l兼做摘要附圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。 如圖所示，一種磁懸浮飛輪電池裝置，軸向磁通繞組驅(qū)動盤1、徑向磁懸浮軸承組3、4、軸向磁懸浮軸承5、軸向磁通繞組發(fā)電盤7固定在抽真空的封閉外殼11上，軸向磁通繞組驅(qū)動盤1的軸線與徑向磁懸浮軸承組3、4、軸向磁懸浮軸承5、軸向磁通繞組發(fā)電盤7的軸線位于同一直線上，與軸向磁通繞組驅(qū)動盤1相對的軸向磁通永磁驅(qū)動盤2固定在飛輪軸10上，與軸向磁通繞組發(fā)電盤7相對的軸向磁通永磁發(fā)電盤6固定在飛輪軸10上，軸向磁通繞組驅(qū)動盤1、軸向磁通繞組發(fā)電盤7帶有多個(gè)的線圈繞組8，線圈繞組8采用無鐵心的結(jié)構(gòu)，軸向磁通永磁驅(qū)動盤2和軸向磁通永磁發(fā)電盤6分別帶有多個(gè)永磁鐵9，軸向磁通永磁驅(qū)動盤2、徑向磁懸浮軸承組3、4、軸向磁懸浮軸承5、軸向磁通永磁發(fā)電盤6封裝在抽真空的封閉外殼11內(nèi)，軸向磁通繞組驅(qū)動盤1和軸向磁通繞組發(fā)電盤7位于封閉外殼的外部，安裝與圓形的側(cè)面壁上。線圈繞組的繞線沿盤面纏繞，根據(jù)右手螺旋法則，磁場方向沿飛輪軸的軸線方向和軸線平行，永磁鐵的N級或S級面固定在永磁盤上，盤面上相鄰的永磁鐵的極性相反排布，N級到S級的連線沿飛輪軸的軸線方向與軸線平行。
軸向磁通繞組驅(qū)動盤1、軸向磁通永磁驅(qū)動盤2組成電池的電動機(jī)組，在給軸向磁通繞組驅(qū)動盤1上的繞組8通電后，軸向磁通繞組驅(qū)動盤1驅(qū)動軸向磁通永磁驅(qū)動盤2旋轉(zhuǎn)，從而帶動整個(gè)飛輪旋轉(zhuǎn)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，實(shí)現(xiàn)電池的充電。軸向磁通永磁發(fā)電盤6和軸向磁通繞組發(fā)電盤7組成電池的發(fā)電機(jī)組，在需要電池放電的時(shí)候，軸向磁通繞組發(fā)電盤7上的繞組12接通負(fù)載后，靠法拉利電磁感應(yīng)定律，產(chǎn)生電流，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。這樣就可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)電池的充放電。線圈繞組8無鐵心，沒有鐵心的能量損耗，效率進(jìn)一步提高；電池發(fā)熱結(jié)構(gòu)軸向磁通驅(qū)動繞組盤、軸向磁通發(fā)電繞組盤放在電池外部，有利于電池的散熱，同時(shí)減少了危險(xiǎn)的發(fā)生。
權(quán)利要求
一種磁懸浮飛輪電池裝置，其特征在于軸向磁通繞組驅(qū)動盤(1)、徑向磁懸浮軸承組(3)、(4)、軸向磁懸浮軸承(5)、軸向磁通繞組發(fā)電盤(7)固定在抽真空的封閉外殼(11)上，軸向磁通繞組驅(qū)動盤(1)的軸線與徑向磁懸浮軸承組(3)、(4)、軸向磁懸浮軸承(5)、軸向磁通繞組發(fā)電盤(7)的軸線位于同一直線上，與軸向磁通繞組驅(qū)動盤(1)相對的軸向磁通永磁驅(qū)動盤(2)固定在飛輪軸(10)上，與軸向磁通繞組發(fā)電盤(7)相對的軸向磁通永磁發(fā)電盤(6)固定在飛輪軸上，軸向磁通繞組驅(qū)動盤(1)、軸向磁通繞組發(fā)電盤(7)帶有多個(gè)的線圈繞組(8)，線圈繞組(8)采用無鐵心的結(jié)構(gòu)，軸向磁通永磁驅(qū)動盤(2)和軸向磁通永磁發(fā)電盤(6)分別帶有多個(gè)永磁鐵(9)，軸向磁通永磁驅(qū)動盤(2)、徑向磁懸浮軸承組(3)、(4)、軸向磁懸浮軸承(5)、軸向磁通永磁發(fā)電盤(6)封裝在抽真空的封閉外殼(11)內(nèi)，軸向磁通繞組驅(qū)動盤(1)和軸向磁通繞組發(fā)電盤(7)位于封閉外殼的外部，安裝與圓形的側(cè)面壁上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁懸浮飛輪電池裝置，其特征在于線圈繞組(8)的繞線沿盤面纏繞，使磁場方向沿飛輪軸的軸線方向和軸線平行，永磁鐵(9)的N級或S級面固定在永磁盤上，盤面上相鄰的永磁鐵的極性相反排布，N級到S級的連線沿飛輪軸的軸線方向與軸線平行。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種磁懸浮飛輪電池裝置，軸線位于同一直線上的軸向磁通驅(qū)動繞組盤、徑向磁懸浮軸承組、軸向磁懸浮軸承、軸向磁通發(fā)電繞組盤固定在抽真空的封閉外殼上，分別與軸向磁通驅(qū)動繞組盤、軸向磁通發(fā)電繞組盤相對的軸向磁通永磁驅(qū)動盤、軸向磁通永磁發(fā)電盤固定在電機(jī)轉(zhuǎn)子上，軸向磁通驅(qū)動繞組盤、軸向磁通發(fā)電繞組盤帶有多個(gè)的線圈繞組，線圈繞組采用無鐵心的結(jié)構(gòu)，軸向磁通永磁驅(qū)動盤和軸向磁通發(fā)電繞組盤分別帶有對應(yīng)的多個(gè)永磁鐵，軸向磁通永磁驅(qū)動盤、徑向磁懸浮軸承組、軸向磁懸浮軸承、軸向磁通永磁發(fā)電盤封裝在抽真空的封閉外殼內(nèi)，本發(fā)明可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)電池充電和放電，在充放電時(shí)沒有鐵損，有利于散熱。
文檔編號H02N15/00GK101699754SQ20091020997
公開日2010年4月28日 申請日期2009年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月28日
發(fā)明者于曉東, 吳小青, 楊昌茂, 段桂林, 王國亮, 程國勝, 趙寶健, 趙立忠, 顧清, 黃平林 申請人:中國船舶重工集團(tuán)公司第七一○研究所