[发明专利]基于三层保护模式的新型飞轮储能装置

说明书

本发明公开基于三层保护模式的新型飞轮储能装置，包括手动开启机构、磁悬浮壳体、放置磁悬浮壳体的移动替换机构和固定连接在磁悬浮壳体上部边缘的左半环块，所述磁悬浮壳体的内底部放置有储能飞轮，所述左半环块的两端分别开设有弹簧槽，通过磁悬浮壳体、左半环块、储能飞轮的共同协作，成功实现了对于储能飞轮的第一层保护，储能飞轮在运转的过程中不会轻易的受外界环境的影响，在运行较长的时间周期后，极大的增加了磁悬浮飞轮的储能效率，同时由于储能飞轮是高速运转，这样的设置有效的避免了潜在的危险性，保护了该装置周边人的人身安全，且结构简单有利于推广，具有广泛的市场前景。

技术领域

本发明属于飞轮储能相关技术领域，具体涉及基于三层保护模式的新型飞轮储能装置。

背景技术

传统电动汽车以化学电池和燃料电池储能为主；但是，化学电池储能密度低，能量损耗大，对环境污染严重，而燃料电池储能技术价格昂贵，技术要求高，无法大规模推广其中；因此，具有充放电效率高、比功率大、低损耗、无污染和寿命长等优势的飞轮储能技术得到国内外专家的广泛关注。

对于车载飞轮储能系统，由于路况的复杂性，飞轮储能系统会面临各种工况如：加减速、上下坡、颠簸、转弯等；因此，对用来负责支承飞轮的磁轴承的稳定性提出了严苛要求；此外，由于安装在电动汽车上，对于体积和质量也需要着重考虑；而为了实现车载飞轮储能装置的规模化应用，需要进一步降低飞轮储能装置的成本。

在以往磁悬浮飞轮的设计中，利用陶瓷柱和陶瓷珠对铁芯形成轴向支撑，一定程度上实现了减少摩擦损耗，增加飞轮储能的效率；然而，在车载飞轮储能系统中，需要考虑到路况的复杂性，飞轮储能系统会面临各种工况如：加减速、上下坡、颠簸、转弯等；产生的震动对于陶瓷柱和陶瓷珠的支撑产生足够的威胁，陶瓷珠与陶瓷柱的意外脱落，反而对飞轮产生极大的威胁，且不易被维修；本发明为车载飞轮储能系统中的储能飞轮提供一种三层保护模式的装置，保护对象为具有虚拟惯性轴的磁悬浮飞轮；保障飞轮在车载系统与替换移动中安全运行。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的车载飞轮储能系统中存在的弊端，而提出的基于三层保护模式的新型飞轮储能装置。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于三层保护模式的新型飞轮储能装置，包括手动开启机构、磁悬浮壳体、放置磁悬浮壳体的移动替换机构和固定连接在磁悬浮壳体上部边缘的左半环块，所述磁悬浮壳体的内底部放置有储能飞轮，所述左半环块的两端分别开设有弹簧槽，所述弹簧槽的内底部固定连接有复位弹簧，所述复位弹簧远离弹簧槽内底部的一端固定连接有右半环块，所述右半环块的中段开设有拉口，所述左半环块与右半环块的内侧开设有卡接槽，所述卡接槽卡接有磁悬浮壳盖，所述磁悬浮壳盖的上表面左右两侧分别固定连接有固定柱块，所述固定柱块朝向磁悬浮壳盖上表面中心处的一侧开设有对接槽口。

优选的，所述移动替换机构包括磁悬浮底座和固定连接在磁悬浮底座底部的底轮座，所述底轮座的底部转动连接有短转轴，所述短转轴套接有轮轴体，所述轮轴体靠近短转轴处固定连接有短滑杆，所述短滑杆远离轮轴体的一端滑动连接有减震块，所述减震块远离短滑杆的一侧固定连接有橡胶底块，所述短滑杆滑动连接有缓冲弹簧，所述轮轴体正面中心处固定连接有风箱，所述短转轴穿过风箱的内底部与风箱转动连接，所述短转轴位于风箱内部的一端固定连接有次短转轴，所述次短转轴固定连接有扇叶，所述风箱的侧面等角度朝向开设有出风口。

优选的，所述移动替换机构还包括固定连接在磁悬浮底座下部平台边缘处的反光杆，所述磁悬浮底座的下部平台靠近反光杆处固定连接有限位竖板，所述限位竖板的上部朝向磁悬浮底座的一侧固定连接有主隔板，所述主隔板上表面边缘处固定连接有限位柱，所述限位柱套接有限位细杆，所述限位柱远离主隔板的一端滑动连接有撑板，所述磁悬浮底座的上部背向撑板的一侧固定连接有手推杆，所述磁悬浮底座靠近手推杆处固定连接有磁悬浮保护箱，所述磁悬浮保护箱连接有自动充气机构。

优选的，所述手动开启机构包括与对接槽口卡接的扳块，所述扳块的上部固定连接有短杆，所述短杆远离扳块的一端套接有握套。