利用風力發電機補充飛輪電池能量的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明是關于飛輪電池(或稱飛輪儲能裝置)領域，特別是涉及一種飛輪電池補充能量的裝置。
【背景技術】
[0002]在眾多儲能裝置中，飛輪電池突破了化學電池的局限，用物理方法實現儲能。當飛輪以一定角速度旋轉時，就具有一定的動能，飛輪電池以其動能轉換成電能。飛輪電池與化學電池相比，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/發電一體機),充電時,該電機以電動機形式運轉，將外界輸入的電能通過電動機轉化為飛輪的動能儲存起來，即飛輪電池“充電”；當外界需要電能時，該電機以發電機形式轉動，通過發電機將飛輪的動能轉化為電能，輸出給外部負載，即飛輪電池“放電”。為了減少風阻損耗，摩擦等能量損失，飛輪電池設置在真空盒內，并使用磁懸浮軸承支撐轉動部件。
[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動真空盒內的發電機帶動飛輪轉動，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。

【發明內容】

[0005]本發明的目的是提供一種利用自行車行駛中的風力給飛輪電池補充動能的裝置及方法。
[0006]本發明主要技術思路:
1、利用自行車行駛中的風力驅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運作，可以用自行車發的電輸入到飛輪電池真空盒內的電動機/發電機，用電動機/發電機驅動飛輪轉動儲存動能。
[0008]本發明的具體技術方案: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的飛輪及電動機/發電機，其特征在于，
在所述真空盒外設置一外驅動裝置，該外驅動裝置包括葉輪、增速器和發電機，葉輪通過增速器與發電機連接；發電機通過導線與真空盒內的電動機/發電機連接；
外驅動裝置和真空盒與所述安裝架連接；真空盒與發電機外殼固連；
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轉動，驅動增速器將葉輪的轉速提高，增速器的輸出端驅動發電機轉動發電，發電機發出的電通過導線輸入到真空盒內的電動機/發電機，電動機/發電機驅動飛輪轉動儲存能量；當發電機停止發電；飛輪依靠儲存的動能繼續在真空盒內轉動；
當外界需要電能時，飛輪的動能通過電動機/發電機轉化為電能，輸出給外部負載。
[0009]本發明與現有技術相比的特點是:
一、在無電源場合，可以利用自行車的行駛期間的風力給飛輪電池輸入動能。而現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載輸出電能。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明的使用狀態示意圖。
[0012]圖2是本發明的立體示意圖。
[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]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步說明:
參見圖1至圖4，本發明主要在飛輪電池3的真空盒33外設置一外驅動裝置4，該外驅動裝置4包括葉輪41、增速器42和發電機43，葉輪41通過增速器42與發電機43連接；發電機43通過導線35與真空盒33內的電動機/發電機34連接；
外驅動裝置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常可以達到每小時20公里。也就是在無風的天氣，自行車在行駛中，葉輪41受到每秒5.6米的氣流流速。如果是在有風的天氣，自行車受到的是迎面的風力，那么葉輪41將受到更快的氣流流速。而現有風力發電機的起動只要每秒2米風速就可以了。所以這樣的氣流速度完全可以使葉輪41轉動，并驅動增速器42將葉輪的轉速提高，增速器42的輸出端驅動發電機43轉動發電,發電機43發出的電通過導線35輸入到真空盒33內的電動機/發電機34，電動機/發電機34驅動飛輪31轉動儲存能量；當發電機34停止發電；飛輪31依靠儲存的動能繼續在真空盒33內轉動；
當外界需要電能時，飛輪31的動能通過電動機/發電機34轉化為電能，輸出給外部負載。
[0016]如果風從自行車的后面吹向前面，并且風速大于自行車的行進速度，葉輪41會反向轉動。為此，本發明在葉輪41和增速器42之間設置一棘輪機構9 (詳見圖4)。當葉輪41的反向轉動時，棘輪機構9空轉，就不會造成發電機43的反向運動了。
【主權項】
1.一種利用風力發電機補充飛輪電池能量的裝置，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的飛輪及電動機/發電機，其特征在于: 所述真空盒外設置一外驅動裝置，該外驅動裝置包括葉輪、增速器和發電機，葉輪通過增速器與發電機連接；發電機通過導線與真空盒內的電動機/發電機連接； 外驅動裝置和真空盒與所述安裝架連接；真空盒與發電機外殼固連。
【專利摘要】本發明涉及一種利用風力發電機補充飛輪電池能量的裝置。其特點是飛輪電池的真空盒外設置一外驅動裝置，該外驅動裝置包括葉輪、增速器和發電機，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轉動，驅動增速器將葉輪的轉速提高，增速器的輸出端驅動發電機轉動發電，發電機發出的電通過導線輸入到真空盒內的電動機/發電機，電動機/發電機驅動飛輪轉動儲存能量；當發電機停止發電；飛輪依靠儲存的動能繼續在真空盒內轉動；當外界需要電能時，飛輪的動能通過電動機/發電機轉化為電能，輸出給外部負載。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】H02K7-02, F03D9-02
【公開號】CN104595117
【申請號】CN201310520117
【發明人】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