[发明专利]五自由度单侧悬浮支承式盘球飞轮一体化车载储能装置

摘要

本发明公开一种用于电动汽车的五自由度单侧悬浮支承式盘球飞轮一体化车载储能装置，飞轮转子中段是主圆盘体、上段是球面圆环、下段是外圆环和内圆盘，内圆盘和外圆环之间形成圆环形凹槽，圆环形凹槽中是外转子电机；球面圆环的圆环外壁是向外凸出的球面、内壁是向内凸出的球面；五自由度磁轴承的径向定子最上端是圆环体的上端圆环，上端圆环外侧壁向下延伸径向外环定子轭、内侧壁向下延伸径向内环定子轭，径向外环定子轭下端的内侧壁向内延伸的径向外环定子极的内侧壁之间形成球形凹槽，径向内环定子轭下端的外侧壁向外延伸的内环定子极的外侧壁之间形成球形凹槽，球面圆环套在内环定子极与径向外环定子极之间；减少轴向尺寸，抑制陀螺效应。

主权项

1.一种五自由度单侧悬浮支承式盘球飞轮一体化车载储能装置，最外部是一个密闭的外壳腔，外壳腔内由上到下同轴心地布置五自由度磁轴承、飞轮转子(7)和外转子电机，五自由度磁轴承包括径向定子(2)和轴向定子(4)，其特征是：所述的飞轮转子(7)的中段是主圆盘体(72)、上段是球面圆环(71)、下段是外圆环(74)和内圆盘(73)，主圆盘体(72)的下表面边缘处向下固定连接外径相同的外圆环(74)，主圆盘体(72)的下表面正中间固定连接内圆盘(73)，外圆环(74)的内径大于内圆盘(73)的外径，内圆盘(73)和外圆环(74)之间形成圆环形凹槽，该圆环形凹槽中是所述的外转子电机；主圆盘体(72)的上表面正中间固定连接一个球面圆环(71)，球面圆环(71)的外径大于内圆盘(73)的外径、内径小于内圆盘(73)的外径；球面圆环(71)的圆环外壁是向外凸出的球面、内壁是向内凸出的球面；所述的径向定子(2)最上端是圆环体的上端圆环(21)，上端圆环(21)外侧壁向下延伸3个大小相同的径向外环定子轭，上端圆环(21)内侧壁向下延伸3个大小相同的径向内环定子轭(28)，所述的径向外环定子轭和径向内环定子轭(28)之间形成一个圆环形槽；每个径向外环定子轭下端的内侧壁向内延伸一个径向外环定子极，每个径向外环定子极的内侧壁是凹球面，3个径向外环定子极的内侧壁之间形成一个球形凹槽；每个径向内环定子轭(28)下端的外侧壁向外延伸一个内环定子极(29)，每个内环定子极(29)的外侧壁是凹球面，3个内环定子极(29)的外侧壁之间形成一个球形凹槽；所述的球面圆环(71)套在3个内环定子极(29)与3个径向外环定子极之间，3个径向外环定子极形成的球形凹槽有间隙地同轴心套在球面圆环(71)外，3个内环定子极(29)之间形成的球形凹槽有间隙地同轴心套在球面圆环(71)内；所述的径向外环定子轭上绕有径向外壁控制线圈(32)、径向内环定子轭(28)上绕有径向内壁控制线圈(31)；径向定子(2)上的圆环形槽内的上方放置内圆环体的内环永磁体(61)和外环永磁体(62)、下方放置轴向定子(4)，内环永磁体(61)和外环永磁体(62)充磁方向均为轴向向下充磁。