彈力發(fā)電補(bǔ)充飛輪電池能量的彈力勢(shì)能裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種彈力發(fā)電補(bǔ)充飛輪電池能量的彈力勢(shì)能裝置。其特點(diǎn)是在真空盒外增設(shè)彈力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，利用彈力勢(shì)能發(fā)電并輸電于飛輪電池中，以驅(qū)動(dòng)飛輪電池中的飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)并儲(chǔ)存動(dòng)能。使用方法：旅行者在野外宿營(yíng)時(shí)，用打樁的方式將彈力驅(qū)動(dòng)裝置安裝在地面，利用彈力驅(qū)動(dòng)裝置中彈力繩的彈力勢(shì)能給飛輪電池補(bǔ)充動(dòng)能。充能后的飛輪電池可在宿營(yíng)時(shí)和次日旅途中供電使用。
【專利說(shuō)明】 彈力發(fā)電補(bǔ)充飛輪電池能量的彈力勢(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)于騎自行車旅行的車友，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彈力勢(shì)能給飛輪電池補(bǔ)充動(dòng)能的裝置及使用方法。
[0006]本發(fā)明主要技術(shù)思路:
1、旅行者在野外宿營(yíng)時(shí)，將本裝置安裝在地面上，利用彈力給飛輪電池補(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。
[0007]2、飛輪電池必須是在真空盒內(nèi)運(yùn)作，可以用彈力發(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。
[0008]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:
彈力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu):其包括第一定位樁、第二定位樁、彈力繩組件、索引繩、壓輪、帶輪、調(diào)速器、發(fā)電機(jī)；彈力繩組件的第一端與索引繩連接，彈力繩組件的第二端與固定于地面的第二定位樁連接；第一定位樁相距第二定位樁一定間距固定于地面，并與所述真空盒連接；帶輪設(shè)置在真空盒的下方，真空盒通過(guò)側(cè)板連接于帶輪和壓輪；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；帶輪與調(diào)速器的輸入軸之間設(shè)置棘輪組件；彈力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用在于利用彈力勢(shì)能驅(qū)動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)；
使用方法:
在地面上打入第一定位樁和第二定位樁,第一定位樁相距第二定位樁一定間距；然后把彈力驅(qū)動(dòng)裝置安放在地面，第一定位樁與飛輪電池的真空盒連接；第二定位樁與彈力繩組件的第二端連接，此時(shí)，彈力繩處于自由松馳狀態(tài)；然后拉動(dòng)牽引繩，牽引彈力繩組件的第一端克服彈力繩的彈力逐漸接近帶輪，彈力繩被拉長(zhǎng)，最后，彈力繩組件上的彈力繩處于最大張緊狀態(tài)；
然后放開(kāi)牽引繩，彈力繩組件開(kāi)始靠彈力繩的彈力收縮；彈力繩組件在收縮過(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)彈力繩的收縮彈力逐漸減小，彈力繩逐漸縮短，最終彈力繩的收縮彈力無(wú)法拉動(dòng)牽引繩，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。
[0009]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，可以利用彈力給飛輪電池補(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。
[0010]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。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明的靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的示意圖。
[0012]圖2是本發(fā)明的開(kāi)始運(yùn)行時(shí)的示意圖。
[0013]圖3是圖2中主要零部件的立體示意圖。
[0014]圖4是圖3中的B-B局部剖視圖。
[0015]圖5是圖4中的A-A局部剖視圖(棘輪組件示意圖)。

【具體實(shí)施方式】
[0016]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)置了彈力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4。
[0017]彈力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4的作用在于利用彈力勢(shì)能驅(qū)動(dòng)飛輪31轉(zhuǎn)動(dòng)(見(jiàn)圖1至圖4)，使飛輪31儲(chǔ)存動(dòng)能:其包括第一定位樁18、第二定位樁19、彈力繩組件11、索引繩12、壓輪14、帶輪15、調(diào)速器16、發(fā)電機(jī)17 ;彈力繩組件11的第一端111與索引繩12連接，第二端112與固定于地面的第二定位樁19連接；第一定位樁18相距第二定位樁19 一定間距固定于地面，并與所述真空盒33連接；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。
[0018]帶輪15、調(diào)速器16、發(fā)電機(jī)17依次連接；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4和圖5);
彈力繩組件11主要包括第一端111、多條彈力繩113和第二端112，第一端111通過(guò)彈力繩113與第二端112連接，制作彈力繩113最常用材料是滌綸、高彈紗，質(zhì)地輕，便于攜帶。彈力繩組件11不采用質(zhì)地重的金屬?gòu)椈桑蛞苍谟诳蓽p少旅途中的負(fù)載。
[0019]使飛輪31隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，于是飛輪31開(kāi)始儲(chǔ)存動(dòng)能。
[0020]使用方法:
見(jiàn)圖1至圖4，在地面上打入第一定位樁18和第二定位樁19，第一定位樁18相距第二定位樁19 一定間距；然后把彈力驅(qū)動(dòng)裝置安放在地面，第一定位樁18與飛輪電池的真空盒33連接；第二定位樁19與彈力繩組件的第二端112連接，此時(shí)，彈力繩113處于自由松馳狀態(tài)；然后拉動(dòng)牽引繩12，牽引彈力繩組件的第一端111克服彈力繩113的彈力逐漸接近帶輪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4和圖5)，所以將彈力繩組件11的一端牽引向上時(shí)，帶輪15處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，拉動(dòng)并不費(fèi)力；而當(dāng)彈力繩組件11靠彈力繩113的彈力收縮時(shí)，帶輪15反向轉(zhuǎn)動(dòng)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和相關(guān)連接部件轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0021]當(dāng)彈力繩組件的第一端111接近帶輪15 ;彈力繩113被拉長(zhǎng)，彈力繩組件上的彈力繩113處于最大張緊狀態(tài)即彈力勢(shì)能處于最大狀態(tài)(見(jiàn)圖1和圖2)；
然后，放開(kāi)牽引繩12，彈力繩組件11開(kāi)始靠彈力繩113的彈力逐漸收縮，彈力繩組件11在收縮過(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，以此驅(qū)動(dòng)飛輪31轉(zhuǎn)動(dòng)儲(chǔ)存能量；
當(dāng)彈力繩組件11收縮的彈力勢(shì)能逐漸減小，彈力繩113逐漸縮短，最終彈力繩113的收縮彈力無(wú)力拉動(dòng)牽引繩，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也停止轉(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)電動(dòng)機(jī)/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】
1.一種彈力發(fā)電補(bǔ)充飛輪電池能量的彈力勢(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: 彈力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu):其包括第一定位樁、第二定位樁、彈力繩組件、索引繩、壓輪、帶輪、調(diào)速器、發(fā)電機(jī)；彈力繩組件的第一端與索引繩連接，彈力繩組件的第二端與固定于地面的第二定位樁連接；第一定位樁相距第二定位樁一定間距固定于地面，并與所述真空盒連接；帶輪設(shè)置在真空盒的下方，真空盒通過(guò)側(cè)板連接于帶輪和壓輪；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；帶輪與調(diào)速器的輸入軸之間設(shè)置棘輪組件；彈力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用在于利用彈力勢(shì)能驅(qū)動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】H02K7/02GK104454396SQ201310427491
【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