[实用新型]带传动装置的飞轮电池

说明书

技术领域

本实用新型属于一种飞轮电池。

背景技术

如何高效地将电能储存起来，一直是人类社会关注的重大课题。目前商业化的储电装置几乎都是各种化学蓄电池，但是它们一直无法摆脱化学电池固有的弊病：能量密度小、污染大、寿命短等缺陷。因此，近年来物理储电装置受到了科技界的广泛重视，其中飞轮电池(也有称飞轮储能装置)已经显现出巨大的优势：比能量高、比功率大、体积小、充电快(以分钟计，而化学电池以小时计)、寿命长、无任何废气废料污染等特点。

近十年来，国外研究机构和公司已开发出了实用化水平的飞轮电池产品，主要用于军事、宇航、通讯、能源、交通等部门行业，其中在航天卫星、风力发电、电动汽车、大功率设备等诸多领域投入了实际运营，取得了一定的成效。我国的研究工作起步较晚，研究单位也较少，整体处于跟踪国外技术发展的层次。

发明内容

为了克服已有储能电池的结构复杂、使用寿命短、可靠性差、造价高、运行维护成本高、存在污染的不足，本实用新型提供一种结构紧凑、使用寿命长、可靠性高、造价不高、运行维护成本低、无污染的带传动装置的飞轮电池。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种带传动装置的飞轮电池，包括飞轮装置、传动装置、电动机和发电机，所述的飞轮装置包括飞轮、飞轮转轴和飞轮机壳，所述的传动装置包括传动机构和传动机壳，所述的电动机包括电动机转子、电动机定子、电动机转轴和电动机机壳，所述的电动机定子固接在电动机机壳内侧，所述的电动机转子固接在电动机转轴上，所述的发电机包括发电机转子、发电机定子和发电机机壳，所述的发电机定子固接在发电机机壳内侧，所述的飞轮固接在飞轮转轴上，所述的飞轮转轴通过轴承被支承在飞轮机壳上，所述的飞轮转轴的一端伸出飞轮机壳外，所述的发电机转子固接在转轴伸出飞轮机壳外的轴段上，所述的电动机通过传动机构与飞轮转轴的另一端联接，所述的电动机机壳固接在所述的传动机壳上，所述的传动机壳固接在飞轮机壳上，所述的发电机机壳固接在飞轮机壳上。

进一步，所述的传动机构为变速机构，变速机构包括输入齿轮、输出齿轮和双向离合器，所述的输出齿轮与所述飞轮转轴的一端固接，所述的输入齿轮与所述的电动机转轴空套联接，所述的飞轮转轴与所述的电动机转轴处于同一轴心线上，所述的双向离合器设置在输入齿轮和输出齿轮之间。

再进一步，所述的变速机构还包括中间转轴、中间小齿轮、中间大齿轮和单向离合器，所述的输入齿轮与所述的中间大齿轮啮合，所述的输出齿轮与所述的中间小齿轮啮合，所述的中间大齿轮与所述的中间转轴空套联接，所述的中间小齿轮与所述的中间转轴固接，所述的单向离合器设置在中间大齿轮和中间小齿轮之间。

更进一步，所述的变速机构还包括中间转轴、中间小齿轮、中间大齿轮和单向离合器，所述的输入齿轮与所述的中间大齿轮啮合，所述的输出齿轮与所述的中间小齿轮啮合，所述的中间大齿轮与所述的中间转轴固接，所述的中间小齿轮与所述的中间转轴空套联接，所述的单向离合器设置在中间大齿轮和中间小齿轮之间。

所述的飞轮电池还包括电动机驱动器，所述的电动机与电动机驱动器连接，电动机驱动器与电网连接。

所述的电动机为同步电动机。或者是，所述的电动机为双转子电动机或双定子电动机。

所述的飞轮电池还包括变换器，所述的发电机与变换器连接，变换器与负载连接。

所述的发电机为直流发电机，所述的变换器为DC/DC变换器，直流发电机与DC/DC变换器连接，DC/DC变换器与负载连接。

所述的发电机为交流发电机，所述的变换器为AC/AC变换器，交流发电机与AC/AC变换器连接，AC/AC变换器与负载连接。

所述的飞轮电池还包括发电机控制器，发电机控制器与发电机连接。

所述的飞轮电池还包括电池控制器，所述的电池控制器与电动机驱动器、发电机控制器、变换器连接。

所述的飞轮电池还包括电池控制器，所述的电池控制器与电动机驱动器、变换器连接。

所述电动机上安装位置传感器，所述的位置传感器与电动机驱动器、电池控制器连接。

本实用新型的技术构思为：将飞轮装置、传动装置、电动机和发电机等成熟技术与装置，通过特定的连接方式集成为一个整体装置，并与相关驱动器和控制器等一起，组成一种实用化的飞轮电池，可实现特定的工程应用。