[发明专利]利用人力补充飞轮电池能量的装置及使用方法

说明书

技术领域

本发明是关于飞轮电池（或称飞轮储能装置）领域，特别是涉及一种飞轮电池补充能量的装置。

背景技术

在众多储能装置中，飞轮电池突破了化学电池的局限，用物理方法实现储能。当飞轮以一定角速度旋转时，就具有一定的动能，飞轮电池以其动能转换成电能。飞轮电池与化学电池相比，以其高效率，充电时间短、相对尺寸小、清洁无污染等突出优势有望成为最具前景的储能电池。

飞轮电池的工作原理：飞轮电池中有一个电机（电动/发电一体机），充电时，该电机以电动机形式运转，将外界输入的电能通过电动机转化为飞轮的动能储存起来，即飞轮电池“充电”；当外界需要电能时，该电机以发电机形式转动，通过发电机将飞轮的动能转化为电能，输出给外部负载，即飞轮电池“放电”。 为了减少风阻损耗，摩擦等能量损失，飞轮电池设置在真空盒内，并使用磁悬浮轴承支撑转动部件。

飞轮电池的储能密度大、相对尺寸小的特点，尤其适合携带于野外无电源场合，可以给手提电脑、收音机，较大功率的灯光支持电力。但由于飞轮电池设置在真空盒内，目前只能用通电的方式驱动真空盒内的电机带动飞轮转动，使飞轮储存动能，而在野外却没有可以给飞轮电池充电的电源。

发明内容

本发明的目的是提供一种在野外，或者在无电源的场合，用人力给飞轮电池补充动能的装置及方法。

本发明主要技术思路：由于飞轮电池是在真空盒内运作的，所以驱动飞轮转动的转动轴不能伸出真空盒外与外界的驱动装置连接，否则很难保证飞轮电池在真空环境下运行。由此推出如下技术思路：在飞轮电池的真空盒内的飞轮上设置多块磁铁，相对应在真空盒外设置一个含有多块磁铁的人力驱动装置，转动该人力驱动装置，依靠磁铁间的磁力耦合，使真空盒内的飞轮转动，以此在飞轮中储存动能。

本发明的具体技术方案：包括飞轮电池的真空盒以及真空盒内的飞轮和发电机，其特征是，在所述飞轮上设置多块磁铁；在所述真空盒外设置一人力驱动装置，该人力驱动装置包括含有多块磁铁的驱动套、变速器、主动轮，所述驱动套、变速器、主动轮顺序连接；驱动套设置在所述真空盒的外围，且与飞轮同轴心；驱动套中的磁铁与所述飞轮上的磁铁数量相等，且一一对应；所述主动轮上设置一手柄；

上述装置使用方法：手握手柄转动主动轮，主动轮驱动变速器，利用变速器提高转速带动驱动套转动，驱动套中的磁铁与飞轮上的磁铁通过磁场的耦合作用，带动飞轮转动，使飞轮储存能量；当飞轮达到一定的转速，撤走驱动装置，飞轮依靠储存的动能继续转动；当外界需要电能时，飞轮的动能通过发电机转化为电能，输出给外部负载。

本发明的有益之处是：

1、在无电源场合，可以用人力给飞轮电池输入动能。而现有的飞轮电池只能通过充电方式给飞轮电池输入能量。

2、给飞轮电池输入动能过程中，飞轮电池可以同时向外部负载输出电能。

附图说明

图1是本发明的立体示意图。

图2是图1的局部剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

参见图2，飞轮电池1的飞轮11上设置多块磁铁12；在真空盒13外设置一人力驱动装置2，该人力驱动装置2包括含有多块磁铁21的驱动套22、变速器23、主动轮24，所述驱动套22、变速器23、主动轮24顺序连接；驱动套22设置在真空盒13的外围，且与飞轮11同轴心，驱动套22中的磁铁21与所述飞轮上的磁铁12数量相等，且一一对应；其中主动轮24上设置一手柄25。

上述装置使用方法：手握手柄25转动主动轮24，主动轮驱动变速器23，利用变速器23提高转速带动驱动套22转动，驱动套中的磁铁21与飞轮上的磁铁12通过磁场的耦合作用，带动飞轮11转动，使飞轮11储存能量；当飞轮11达到一定的转速，卸下连接螺钉3，撤走驱动装置2。驱动装置2和飞轮电池1分别由支撑架26和支撑架15支承。这样，驱动套22中的磁铁21就不会影响飞轮的转动。飞轮11依靠储存的动能继续转动；当外界需要电能时，飞轮11的动能通过发电机14转化为电能，输出给外部负载。