[发明专利]机电电池

权利要求书

1.一种机电电池，包括：

转子组件，包括：

a.限定中心通孔的永磁体的竖直柱状单极对哈尔巴赫阵列，所述阵列具有上端、下端以及基本上平坦的顶表面和底表面，其中所述平坦的顶表面和底表面垂直于所述柱状阵列的所述纵向轴线，其中；

所述哈尔巴赫阵列具有在所述中心通孔中的基本上均匀的单向磁场、以及在所述哈尔巴赫阵列的顶表面和底表面处的不均匀边缘磁场，所述不均匀边缘磁场具有径向分量和竖直分量；

b.环形飞轮，被耦合到所述转子组件；

c.定子，被设置在所述哈尔巴赫阵列的所述通孔内并且基本上以所述阵列的所述纵向轴线为中心；

d.绕组，被设置在所述定子内；

e.所述哈尔巴赫阵列的所述上端处的线圈以及所述下端处的线圈，其中所述线圈与所述边缘磁场相互作用；

传感器，当所述转子组件被悬浮时检测所述转子组件的径向位置中的变化；

控制器，与所述传感器通信，其中当从所述传感器接收径向位置数据时，所述控制器引导电流通过所述线圈，以影响所述转子组件的所述径向位置。

2.根据权利要求1所述的机电电池，其中所述传感器包括：

光源，引导光束处于所述转子组件的纵向边缘，使得所述光束的一部分被所述转子组件阻挡；以及

检测器，被定位在所述转子组件的、与所述光源的相对侧，其中所述检测器感测由于所述转子组件的所述径向位置中的变化而导致的、经过所述转子组件的所述纵向边缘的光量中的变化，并且将该信息发射到所述控制器。

3.根据权利要求2所述的机电电池，其中所述光源是发光二极管(LED)。

4.根据权利要求1所述的机电电池，包括：

永磁体的至少两个组件，每个组件被固定地耦合到围绕所述转子组件的框架，每个组件的所述磁体被设置为在所述转子组件上施加悬浮力。

5.根据权利要求4所述的机电电池，其中：

磁体的每个组件与所述转子组件的所述纵向轴线正交；以及

磁体的一个组件被设置在所述转子组件的重心上方，并且磁体的另一个组件被设置在所述转子组件的所述重心下方，其中：

永磁体的所述组件产生足够的磁力以使所述转子组件抵抗重力而悬浮，此外还被动地影响所述转子组件的对中。

6.根据权利要求5所述的机电电池，其中磁体的所述组件被等距地设置在所述转子组件的所述重心上方和下方。

7.根据权利要求6所述的机电电池，其中磁体的两个组件被使用。

8.根据权利要求7所述的机电电池，其中磁体的所述两个组件中的每个磁体是与所述转子组件同心的环形磁体。

9.根据权利要求8所述的机电电池，其中：

控制线圈被磁性地耦合到被固定地耦合到所述框架的所述组件中的至少一个组件。

10.根据权利要求4所述的机电电池，包括：

传感器，当所述转子组件被悬浮时检测所述转子组件的所述竖直位置中的变化；

控制器，与所述传感器通信，其中当从所述传感器接收位置数据时，所述控制器引导电流通过所述控制线圈，以影响所述转子组件的所述竖直位置。

11.根据权利要求10所述的机电电池，其中所述传感器包括：

光源，引导光束穿过并且基本上平行于悬浮的所述转子组件的所述顶表面，或者穿过并且基本上平行于悬浮的所述转子组件的所述底表面，使得所述光束被所述转子组件部分地阻挡；

检测器，感测经过悬浮的所述转子组件的光量中的变化，并且将该信息发射到所述控制器。

12.根据权利要求11所述的机电电池，其中所述光源是发光二极管(LED)。

13.根据权利要求1所述的机电电池，其中所述环形飞轮被直接地耦合到所述转子组件。