利用風(fēng)力發(fā)電機補充飛輪電池能量的裝置及使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于飛輪電池(或稱飛輪儲能裝置)領(lǐng)域，特別是涉及一種飛輪電池補充能量的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在眾多儲能裝置中，飛輪電池突破了化學(xué)電池的局限，用物理方法實現(xiàn)儲能。當(dāng)飛輪以一定角速度旋轉(zhuǎn)時，就具有一定的動能，飛輪電池以其動能轉(zhuǎn)換成電能。飛輪電池與化學(xué)電池相比，以其高效率，充電時間短、相對尺寸小、清潔無污染等突出優(yōu)勢有望成為最具前景的儲能電池。
[0003]飛輪電池的工作原理:飛輪電池中有一個電機(電動/發(fā)電一體機),充電時,該電機以電動機形式運轉(zhuǎn)，將外界輸入的電能通過電動機轉(zhuǎn)化為飛輪的動能儲存起來，即飛輪電池“充電”；當(dāng)外界需要電能時，該電機以發(fā)電機形式轉(zhuǎn)動，通過發(fā)電機將飛輪的動能轉(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)動部件。
[0004]飛輪電池的儲能密度大、相對尺寸小的特點，尤其適合攜帶于野外無電源場合，特別是對于騎自行車旅行的車友，在野外宿營時，非常需要有一個能給手提電腦、收音機，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)動真空盒內(nèi)的發(fā)電機帶動飛輪轉(zhuǎn)動，使飛輪儲存動能，而在野外卻沒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自行車行駛中的風(fēng)力給飛輪電池補充動能的裝置及方法。
[0006]本發(fā)明主要技術(shù)思路:
1、利用自行車行駛中的風(fēng)力驅(qū)動葉輪給飛輪電池補充能量。
[0007]2、飛輪電池必須是在真空盒內(nèi)運作，可以用自行車發(fā)的電輸入到飛輪電池真空盒內(nèi)的電動機/發(fā)電機，用電動機/發(fā)電機驅(qū)動飛輪轉(zhuǎn)動儲存動能。
[0008]本發(fā)明的具體技術(shù)方案:包括自行車及固定在自行車的后架上的安裝架、飛輪電池及其真空盒和真空盒內(nèi)的飛輪及電動機/發(fā)電機，其特征在于，
在所述真空盒外設(shè)置一外驅(qū)動裝置，該外驅(qū)動裝置包括葉輪、增速器和發(fā)電機，葉輪通過增速器與發(fā)電機連接；發(fā)電機通過導(dǎo)線與真空盒內(nèi)的電動機/發(fā)電機連接；
外驅(qū)動裝置和真空盒與所述安裝架連接；真空盒與發(fā)電機外殼固連；
使用方法:自行車在行駛期間，位于自行車的后架上的葉輪受風(fēng)轉(zhuǎn)動，驅(qū)動增速器將葉輪的轉(zhuǎn)速提高，增速器的輸出端驅(qū)動發(fā)電機轉(zhuǎn)動發(fā)電，發(fā)電機發(fā)出的電通過導(dǎo)線輸入到真空盒內(nèi)的電動機/發(fā)電機，電動機/發(fā)電機驅(qū)動飛輪轉(zhuǎn)動儲存能量；當(dāng)發(fā)電機停止發(fā)電；飛輪依靠儲存的動能繼續(xù)在真空盒內(nèi)轉(zhuǎn)動；
當(dāng)外界需要電能時，飛輪的動能通過電動機/發(fā)電機轉(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)相比的特點是:
一、在無電源場合，可以利用自行車的行駛期間的風(fēng)力給飛輪電池輸入動能。而現(xiàn)有的飛輪電池只能通過充電方式給飛輪電池輸入能量。
[0010]二、給飛輪電池輸入動能過程中，飛輪電池可以同時向外部負(fù)載輸出電能。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的使用狀態(tài)示意圖。
[0012]圖2是本發(fā)明的立體示意圖。
[0013]圖3是圖1中的局部剖視圖。
[0014]圖4是圖3中的A-A剖視圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步說明:
參見圖1至圖4，本發(fā)明主要在飛輪電池3的真空盒33外設(shè)置一外驅(qū)動裝置4，該外驅(qū)動裝置4包括葉輪41、增速器42和發(fā)電機43，葉輪41通過增速器42與發(fā)電機43連接；發(fā)電機43通過導(dǎo)線35與真空盒33內(nèi)的電動機/發(fā)電機34連接；
外驅(qū)動裝置4和真空盒33通過安裝架11與自行車的后架71連接。真空盒33與發(fā)電機外殼44固連；
上述裝置的使用方法:
自行車的行駛速度通?？梢赃_(dá)到每小時20公里。也就是在無風(fēng)的天氣，自行車在行駛中，葉輪41受到每秒5.6米的氣流流速。如果是在有風(fēng)的天氣，自行車受到的是迎面的風(fēng)力，那么葉輪41將受到更快的氣流流速。而現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機的起動只要每秒2米風(fēng)速就可以了。所以這樣的氣流速度完全可以使葉輪41轉(zhuǎn)動，并驅(qū)動增速器42將葉輪的轉(zhuǎn)速提高，增速器42的輸出端驅(qū)動發(fā)電機43轉(zhuǎn)動發(fā)電,發(fā)電機43發(fā)出的電通過導(dǎo)線35輸入到真空盒33內(nèi)的電動機/發(fā)電機34，電動機/發(fā)電機34驅(qū)動飛輪31轉(zhuǎn)動儲存能量；當(dāng)發(fā)電機34停止發(fā)電；飛輪31依靠儲存的動能繼續(xù)在真空盒33內(nèi)轉(zhuǎn)動；
當(dāng)外界需要電能時，飛輪31的動能通過電動機/發(fā)電機34轉(zhuǎn)化為電能，輸出給外部負(fù)載。
[0016]如果風(fēng)從自行車的后面吹向前面，并且風(fēng)速大于自行車的行進速度，葉輪41會反向轉(zhuǎn)動。為此，本發(fā)明在葉輪41和增速器42之間設(shè)置一棘輪機構(gòu)9 (詳見圖4)。當(dāng)葉輪41的反向轉(zhuǎn)動時，棘輪機構(gòu)9空轉(zhuǎn)，就不會造成發(fā)電機43的反向運動了。
【主權(quán)項】
1.一種利用風(fēng)力發(fā)電機補充飛輪電池能量的裝置的使用方法，包括自行車及固定在自行車的后架上的安裝架、飛輪電池及其真空盒和真空盒內(nèi)的飛輪及電動機/發(fā)電機，其特征在于: 所述真空盒外設(shè)置一外驅(qū)動裝置，該外驅(qū)動裝置包括葉輪、增速器和發(fā)電機，葉輪通過增速器與發(fā)電機連接；發(fā)電機通過導(dǎo)線與真空盒內(nèi)的電動機/發(fā)電機連接； 外驅(qū)動裝置和真空盒與所述安裝架連接；真空盒與發(fā)電機外殼固連； 使用方法: 自行車在行駛期間，位于自行車的后架上的葉輪受風(fēng)轉(zhuǎn)動，驅(qū)動增速器將葉輪的轉(zhuǎn)速提高，增速器的輸出端驅(qū)動發(fā)電機轉(zhuǎn)動發(fā)電，發(fā)電機發(fā)出的電通過導(dǎo)線輸入到真空盒內(nèi)的電動機/發(fā)電機，電動機/發(fā)電機驅(qū)動飛輪轉(zhuǎn)動儲存能量；當(dāng)發(fā)電機停止發(fā)電；飛輪依靠儲存的動能繼續(xù)在真空盒內(nèi)轉(zhuǎn)動； 當(dāng)外界需要電能時，飛輪的動能通過電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能，輸出給外部負(fù)載。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用風(fēng)力發(fā)電機補充飛輪電池能量的裝置及使用方法。其特點是飛輪電池的真空盒外設(shè)置一外驅(qū)動裝置，該外驅(qū)動裝置包括葉輪、增速器和發(fā)電機，使用方法：自行車在行駛期間，位于自行車的后架上的葉輪受風(fēng)轉(zhuǎn)動，驅(qū)動增速器將葉輪的轉(zhuǎn)速提高，增速器的輸出端驅(qū)動發(fā)電機轉(zhuǎn)動發(fā)電，發(fā)電機發(fā)出的電通過導(dǎo)線輸入到真空盒內(nèi)的電動機/發(fā)電機，電動機/發(fā)電機驅(qū)動飛輪轉(zhuǎn)動儲存能量；當(dāng)發(fā)電機停止發(fā)電；飛輪依靠儲存的動能繼續(xù)在真空盒內(nèi)轉(zhuǎn)動；當(dāng)外界需要電能時，飛輪的動能通過電動機/發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能，輸出給外部負(fù)載。有益之處是：在無電源場合，可用自行車給飛輪電池輸入動能。
【IPC分類】F03D9-02, H02K7-02
【公開號】CN104595116
【申請?zhí)枴緾N201310520109
【發(fā)明人】杜文娟
【申請人】杜文娟
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2013年10月30日