重力發(fā)電補(bǔ)充飛輪電池能量的重力勢(shì)能裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種利用重力補(bǔ)充飛輪電池能量的重力勢(shì)能裝置。其特別之處是在飛輪電池外增設(shè)了重力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，重力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的發(fā)電機(jī)發(fā)出的電輸入到真空盒內(nèi)的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，以驅(qū)動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)。使用方法：把重力勢(shì)能裝置及其重物袋懸掛于高處；重物袋在下落過(guò)程中，通過(guò)牽引繩帶動(dòng)帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)速器將帶輪的轉(zhuǎn)速提高，調(diào)速器帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)出的電驅(qū)動(dòng)真空盒內(nèi)的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)儲(chǔ)存能量；當(dāng)外界需要電能時(shí)，飛輪的動(dòng)能通過(guò)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能，輸出給外部負(fù)載。特點(diǎn)是：在無(wú)電源場(chǎng)合，利用重力給飛輪電池補(bǔ)充動(dòng)能，使飛輪電池在宿營(yíng)時(shí)和次日旅途中可供電使用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】重力發(fā)電補(bǔ)充飛輪電池能量的重力勢(shì)能裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于飛輪電池(或稱(chēng)飛輪儲(chǔ)能裝置)領(lǐng)域，特別是涉及一種飛輪電池補(bǔ)充能量的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在眾多儲(chǔ)能裝置中，飛輪電池突破了化學(xué)電池的局限，用物理方法實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能。當(dāng)飛輪以一定角速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，就具有一定的動(dòng)能，飛輪電池以其動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能。飛輪電池與化學(xué)電池相比，以其高效率，充電時(shí)間短、相對(duì)尺寸小、清潔無(wú)污染等突出優(yōu)勢(shì)有望成為最具前景的儲(chǔ)能電池。
[0003]飛輪電池的工作原理:飛輪電池中有一個(gè)電機(jī)(電動(dòng)/發(fā)電一體機(jī)),充電時(shí),該電機(jī)以電動(dòng)機(jī)形式運(yùn)轉(zhuǎn)，將外界輸入的電能通過(guò)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化為飛輪的動(dòng)能儲(chǔ)存起來(lái)，即飛輪電池“充電”；當(dāng)外界需要電能時(shí)，該電機(jī)以發(fā)電機(jī)形式轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)發(fā)電機(jī)將飛輪的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，輸出給外部負(fù)載，即飛輪電池“放電”。為了減少風(fēng)阻損耗，摩擦等能量損失，飛輪電池設(shè)置在真空盒內(nèi)，并使用磁懸浮軸承支撐轉(zhuǎn)動(dòng)部件。
[0004]飛輪電池的儲(chǔ)能密度大、相對(duì)尺寸小的特點(diǎn)，尤其適合攜帶于野外無(wú)電源場(chǎng)合，特別是對(duì)于騎自行車(chē)或徒步旅行者，在野外宿營(yíng)時(shí)，非常需要有一個(gè)能給手提電腦、收音機(jī)，較大功率的燈光支持電力的飛輪電池。然而，飛輪電池目前只能用通電的方式驅(qū)動(dòng)真空盒內(nèi)的發(fā)電機(jī)帶動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使飛輪儲(chǔ)存動(dòng)能，而在野外卻沒(méi)有可以給飛輪電池充電的電源。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種利用重力勢(shì)能發(fā)電給飛輪電池補(bǔ)充動(dòng)能的裝置及使用方法
本發(fā)明主要技術(shù)思路:
1、旅行者在野外宿營(yíng)時(shí)，將本裝置懸掛于高處，利用重力發(fā)電給飛輪電池補(bǔ)充動(dòng)能，使飛輪電池在宿營(yíng)時(shí)和次日旅途中可供電使用。
[0006]2、飛輪電池必須是在真空盒內(nèi)運(yùn)作，可以用重力發(fā)的電輸入到飛輪電池真空盒內(nèi)的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，用電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)儲(chǔ)存動(dòng)能。
[0007]本發(fā)明的具體技術(shù)方案:包括飛輪電池及其真空盒和真空盒內(nèi)的飛輪及電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，其特征在于，還包括:
重力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu):其包括重物袋、索引繩、壓輪、帶輪、調(diào)速器、發(fā)電機(jī)；帶輪設(shè)置在所述真空盒的下方，所述真空盒通過(guò)側(cè)板連接于帶輪和壓輪；索引繩的一端與重物袋連接；索引繩設(shè)置在帶輪的槽和壓輪之間的間隙中；帶輪、調(diào)速器、發(fā)電機(jī)依次連接；發(fā)電機(jī)通過(guò)導(dǎo)線與真空盒內(nèi)的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)連接；帶輪與調(diào)速器的輸入軸之間設(shè)置棘輪組件；重力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用在于利用重力勢(shì)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)；
使用方法:
將重物袋置于地面；然后把重力勢(shì)能裝置懸掛于高處；拉動(dòng)牽引繩，牽引重物袋向上接近帶輪；
然后放開(kāi)牽引繩，重物袋開(kāi)始靠重力下落；重物袋在下落中，通過(guò)牽引繩帶動(dòng)帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)速器將帶輪的轉(zhuǎn)速提高，調(diào)速器帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)出的電驅(qū)動(dòng)真空盒內(nèi)的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)儲(chǔ)存能量；
當(dāng)重物袋下落到地面后，牽引繩停止運(yùn)動(dòng)，使得帶輪、調(diào)速器、發(fā)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，飛輪依靠?jī)?chǔ)存的動(dòng)能在真空盒內(nèi)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)外界需要電能時(shí)，飛輪的動(dòng)能通過(guò)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能，輸出給外部負(fù)載。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的特點(diǎn)是:
1、在無(wú)電源場(chǎng)合，可以利用重力給飛輪電池補(bǔ)充動(dòng)能。使飛輪電池在宿營(yíng)時(shí)和次日旅途中可供電使用。
[0009]2、飛輪電池在補(bǔ)充動(dòng)能過(guò)程中，可以同時(shí)向外部負(fù)載輸出電能。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本發(fā)明的整體示意圖。
[0011]圖2是圖1中主要零部件的立體示意圖。
[0012]圖3是圖2中的B-B局部剖視圖。
[0013]圖4是圖3中的A-A局部剖視圖(棘輪組件示意圖)。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
本發(fā)明技術(shù)方案主要是在現(xiàn)有技術(shù)飛輪電池的真空盒33外設(shè)置了重力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4(見(jiàn)圖3)。
[0015]重力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4的作用在于利用重力勢(shì)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)飛輪31轉(zhuǎn)動(dòng)(見(jiàn)圖1至圖3)，使飛輪31儲(chǔ)存動(dòng)能:其包括重物袋11、索引繩12、壓輪14、帶輪15、調(diào)速器16、發(fā)電機(jī)17 ；帶輪15設(shè)置在真空盒33的下方，真空盒33通過(guò)側(cè)板26連接于帶輪15和壓輪14 ;索引繩12的一端與重物袋11連接；索引繩12設(shè)置在帶輪的槽151和壓輪14之間的間隙中。壓輪14的作用在于將索引繩12壓緊在帶輪15的槽151中，增加摩擦力，使索引繩12有效地帶動(dòng)帶輪15轉(zhuǎn)動(dòng)。壓輪14中可設(shè)置軸承(未畫(huà)出)，以避免不必要的動(dòng)力消耗；索引繩12優(yōu)先采用輕質(zhì)的尼龍材料。在這里不采用金屬的鏈條鏈輪副，原因在于可減少旅途中的負(fù)載。
[0016](見(jiàn)圖3)帶輪15、調(diào)速器16、發(fā)電機(jī)17依次連接；發(fā)電機(jī)17通過(guò)導(dǎo)線18與真空盒內(nèi)的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)34連接；
重物袋11內(nèi)最好可以容納在野外很容易找到的石塊、泥土、或水作為重力。所以重物袋11優(yōu)先采用輕質(zhì)的不透水的材料制成，以便當(dāng)就近找不到沉重固體時(shí)，可在重物袋內(nèi)裝水，或泥土，或石頭，以此作為重力。
[0017]帶輪15與調(diào)速器16的輸入軸161之間設(shè)置棘輪組件9 (見(jiàn)圖)。
[0018]使用方法:
見(jiàn)圖1，把本發(fā)明的重力勢(shì)能裝置懸掛于高處。在野外，往往可以將重力勢(shì)能裝置懸掛在樹(shù)上，或者在陡峭的山壁上打樁懸掛。
[0019]然后拉動(dòng)牽引繩12，牽引重物袋11向上接近帶輪15 ;由于帶輪15與調(diào)速器16之間設(shè)置了棘輪組件9(見(jiàn)圖3和圖4)，所以將重物袋11牽引向上時(shí)，帶輪15處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，拉動(dòng)并不費(fèi)力；而當(dāng)重物袋11下降時(shí)，帶輪15作用于棘輪組件9，棘輪組件9與調(diào)速器16的輸入軸161嚙合，帶動(dòng)調(diào)速器16和發(fā)電機(jī)17轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電。
[0020]重物袋11升高后(見(jiàn)圖2和圖3)，放開(kāi)牽引繩12，重物袋11開(kāi)始靠重力下落，重物袋11在下落過(guò)程中，通過(guò)牽引繩12帶動(dòng)帶輪15轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)速器16將帶輪15的轉(zhuǎn)速提高，調(diào)速器16帶動(dòng)發(fā)電機(jī)17發(fā)電，發(fā)出的電驅(qū)動(dòng)真空盒內(nèi)的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)34，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)34驅(qū)動(dòng)飛輪31轉(zhuǎn)動(dòng)，以此使得飛輪31轉(zhuǎn)動(dòng)儲(chǔ)存能量；
當(dāng)重物袋11下落到地面后，牽引繩12停止運(yùn)動(dòng)，使得帶輪15、調(diào)速器16、發(fā)電機(jī)17停止轉(zhuǎn)動(dòng)，飛輪31依靠?jī)?chǔ)存的動(dòng)能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)；
當(dāng)外界需要電能時(shí)，飛輪31的動(dòng)能通過(guò)發(fā)電機(jī)34轉(zhuǎn)化為電能，輸出給外部負(fù)載。
【權(quán)利要求】
1.一種利用重力補(bǔ)充飛輪電池能量的重力勢(shì)能裝置，包括飛輪電池及其真空盒和真空盒內(nèi)的飛輪及電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，其特征在于，還包括: 重力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu):其包括重物袋、索引繩、壓輪、帶輪、調(diào)速器、發(fā)電機(jī)；帶輪設(shè)置在所述真空盒的下方，所述真空盒通過(guò)側(cè)板連接于帶輪和壓輪；索引繩的一端與重物袋連接；索引繩設(shè)置在帶輪的槽和壓輪之間的間隙中；帶輪、調(diào)速器、發(fā)電機(jī)依次連接；發(fā)電機(jī)通過(guò)導(dǎo)線與真空盒內(nèi)的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)連接；帶輪與調(diào)速器的輸入軸之間設(shè)置棘輪組件；重力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用在于利用重力勢(shì)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】H02K7/02GK104454399SQ201310427301
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】杜文娟 申請(qǐng)人:杜文娟