[发明专利]一种基于磁悬浮飞轮的能量收集储存系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种能量储存系统，尤其涉及一种基于磁悬浮飞轮的能量收集储存系统及方法。

背景技术

现今的节能环保发电装置和发电技术，例如：踩踏发电、温差发电、风力发电等都有一些共同的缺点，例如产生能量量值小且过程间断等，难以被收集存储利用。

现有收集存储这些节能环保发电装置产生的电能的方式是用电子电路整流滤波后，存入蓄电池当中，但蓄电池对电流的持续时间要求特别高，要求充电电流持续相当长的一段时间，而且环保发电装置产生的电能间断且不稳定，所以这些电能非常难以收集处理，同时这些发电装置发出的可以被收集利用的电能是很小的，发出的电能的电压也是不同的，现实中，为了一种装置而配备一套电子整流电路和蓄电池非常得不偿失，所以对这些电能的利用几乎是处于停滞状态。

磁阻电机是一种连续电器传动装置，对于各种不稳定的电信号，不需要整流装置，均可以转化为动能，非常适合收集储存节能环保发电装置产生的电能。

发明内容

有鉴于现有技术的缺陷，本发明提供一种基于磁悬浮飞轮的能量收集储存系统，包括基座，基座上固定有继电器、光电门电路输入端控制系统以及圆柱形壳体，圆柱形壳体外部对称固定6个T形电磁铁，圆柱形壳体内的上部和下部分别对称地设置有永磁磁悬浮阵列，每五个圆形永磁铁构成一个阵列点，每五个阵列点构成一个悬浮阵列，永磁磁悬浮阵列的斥力提供所述磁阻电机转子兼飞轮的悬浮力，使其悬浮于圆柱形壳体中部。圆柱形壳体的中央位置垂直的设置有沿轴向的转动轴，磁阻电机转子兼飞轮连接于转动轴上，磁阻电机转子兼飞轮由四个20*15*10mm的碳钢块嵌入40*60mm的铝合金圆柱体内构成，碳钢块相间90度均匀分布，6个T形电磁铁和磁阻电机转子兼飞轮共同构成磁阻电机，每两个对称的T形电磁铁构成一组，分别产生N极和S极，磁阻电机采用差动驱动法，由两个对射式光电门通过两个电磁继电器控制三组线圈的通电和断电。

优选的，基座上还设置底盘和键，底盘用于支撑转动轴，键镶嵌于底盘上，用于阻止外壳的移动。

优选的，T形电磁铁围绕转动轴成一圈排布，且间隔60度。

优选的，磁阻电机转子兼飞轮以每步15度地步进转动。

优选的，磁阻电机转子兼飞轮每步进30度，T形线圈产生电信号脉冲，随即消失。

优选的，永磁磁悬浮阵列采用立式永磁磁悬浮方式，在轴向上加载外力进行平衡。

优选的，永磁铁为圆形钕铁硼永磁铁，阵列点间距为35mm。

优选的，T形电磁铁由铁芯和缠绕铁芯的线圈组成，线圈线径为0.51mm，铁芯由多个8*25mm的矽钢片贴合而成。

本发明还提出了一种利用基于磁悬浮飞轮的能量收集储存系统的能量收集储存方法，包括如下步骤：

（1）将发电装置的电力输出端与本发明的电力输入端相连接；

（2）在需要能量输出的前提下，将本发明能量输出主轴与发电机系统连接将能量以电能形式输出，或连接无级变速系统，输出机械能；

（3）若不需要能量输出，使用离合装置将能量输出主轴与能量供应系统分离，磁阻电机转子兼飞轮将在系统内保持旋转状态，储存能量。

本发明提供的基于磁悬浮飞轮的能量收集储存系统的有益效果为：

（1）能够方便稳定地收集和存储由一些环保发电装置，例如：风力发电、踩踏发电、水流涡轮发电等发出的间断的、波形杂乱的电能，并可将电能以机械能的形式存储于磁悬浮磁阻电机转子兼飞轮中。

（2）对充电过程的要求极低，对于充能时间没有任何限制，可以随时中断充能，也可以无限制地反复充能方能，且可以根据磁悬浮磁阻电机转子兼飞轮的转速精确地得知存储能量的多少，还可以通过不同线径的电机绕组同时收集不同电压。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的一个较佳实施例的侧视剖面图；

图2是本发明的一个较佳实施例的线圈侧视图；

图3是本发明的一个较佳实施例的俯视剖面图；

图4是本发明的一个较佳实施例的俯视图。

具体实施方式