[实用新型]一种静电储能装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及储能装置技术领域，更具体地说涉及一种电能储存装置。

背景技术：

虽然人类早已进入电气化社会，但电能的储存技术却十分落后。电厂发出的电能通过电网输送到用户，但电网没有储存功能，电能必须即发即用。然而发电与用电并不是严格对等，用电量存在峰谷差。解决的办法就是电能储存。其实，很多行业都受电能储存技术落后的影响，电动汽车因为没有优越的动力电池而难以普及；风力发电、太阳能发电，因为没有大容量的储电装置而难以使用。

根据目前的物理知识可知，超导磁储电的方案用于大规模的电能储存最为理想。因为超导体没有电阻，电能转换为磁能、磁能转换为电能的过程中，能量转换效率几乎达100％，并且转换时间极短。然而目前的科技水平，只能做到低温超导(液氮温度级)，而常温超导(30℃以上)的超导体还没有找到，商业化应用无法实现。

实用新型内容：

本实用新型的目的就是针对现有超导技术的不足，而提供一种新型的磁储电装置，它利用旋转静电产生磁场来储能，储能效率高于低温超导储能。

本实用新型的技术解决措施如下：

一种磁储电装置，它由若干个磁能单元呈环形分布构成，各磁能单元由绝缘筒体、旋转轴、转盘、圆筒和绝缘隔层组成；旋转轴二端分别安装在绝缘筒体的两端板的中心处，转盘固定在旋转轴上，圆筒固定在转盘上，转盘与圆筒之间有绝缘隔层，圆筒上带负电荷，旋转轴和转盘上带正电荷。

所述圆筒所带的负电荷随圆筒同步旋转。

所述旋转轴和转盘上带正电荷，绝缘筒体的两端板的中心处也带正电荷。

所述绝缘筒体的内壁带负电荷。

本实用新型的有益效果在于：

它能够产生像超导体一样的强磁场，却没有电阻损耗，温度限制。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图

图2为磁能单元的结构示意图

图3为磁能单元的磁储电的原理说明图

图中：1、磁能单元；11、绝缘筒体；12、旋转轴；13、转盘；14、圆筒；15、绝缘隔层；16、电荷泵；17、励磁线圈。

具体实施方式：

实施例：见图1至3所示，一种磁储电装置，它由若干个磁能单元1呈环形分布构成，各磁能单元1由绝缘筒体11、旋转轴12、转盘13、圆筒14和绝缘隔层15组成；旋转轴12二端分别安装在绝缘筒体11的两端板的中心处，转盘13固定在旋转轴12上，圆筒14固定在转盘13上，转盘13与圆筒14之间有绝缘隔层15，圆筒14上带负电荷，旋转轴12和转盘13上带正电荷。

所述圆筒14所带的负电荷随圆筒14同步旋转。

所述旋转轴12和转盘13上带正电荷，绝缘筒体11的两端板的中心处也带正电荷。

所述绝缘筒体11的内壁带负电荷。

工作原理：见图3所示，圆筒14、转盘13与旋转轴12组装在一起，同步旋转；圆筒14与转盘13之间有绝缘隔层15；

电刷A与电荷泵连接，电荷泵接地。电能做功，将电子输送到圆筒14的表面上，并聚集；接通第一电刷A和第二电刷B，在旋转轴12与圆筒14之间产生一定的电压，由于存在绝缘隔层15，电子只能通过尖端放电形成回路；

根据单极感应电机的工作机制，圆筒14、转盘13、旋转轴12组成的转子在励磁场的作用下发生旋转；励磁场由绝缘筒体11的外壁上的励磁线圈17接通直流电而产生的；

由于圆筒14的表面上聚集着大量的电子，电子随圆筒14同步旋转而产生磁场。此时励磁线圈17就可以撤去，即励磁线圈17断电；

当电荷泵不断输送电子到圆筒14的表面上，转子的转速不断增大，磁场不断增强，即电能不断转化为磁能储存起来。

旋转轴12和转盘13悬浮机制：

旋转轴12是安装在绝缘筒体14上的，绝缘筒体14是绝缘材料制成的，而旋转轴12是导电材料制成的，旋转轴12带正电荷，绝缘筒体14的轴座也被带上正电荷。旋转轴与轴座之间是滑动摩擦，要求轴座具有固体润滑特性，如二硫化钼就是这种即润滑又不导电的固体材料。由于旋转轴与轴座所带的电荷是同种电荷，旋转轴与轴座之间会产生电场斥力。这就是电场悬浮。

另一方面，绝缘筒体14也是绝缘材料制成的，而旋转圆筒上带负电荷，绝缘筒体14的内壁上也会带负电荷。根据同性电荷相斥的原理，也会产生悬浮力。

第三，转盘13是导磁材料制成的，旋转电荷产生的磁场对转盘有吸引和定位作用，相当于转盘在磁场中部分失重。