重力控制自行车发电补充飞轮电池能量的装置及使用方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103496426103496426A(43)申请公布日2014.01.08(21)申请号201310427134.7(22)申请日2013.09.18(71)申请人杜文娟地址310016浙江省杭州市上城区海潮路46号3单元202室(72)发明人杜文娟(51)Int.Cl.B62M6/75(2010.01)H02K7/02(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图11页附图11页(54)发明名称重力控制自行车发电补充飞轮电池能量的装置及使用方法(57)摘要本发明涉及一种重力控制自行车发电补充飞轮电池能量的装置及使用方法。其特别之处是本发明设有重力离合装置和动力总成，重力离合装置是根据自行车行驶的状况自动控制是否给飞轮电池补充能量。动力总成是利用自行车后轮的动力发电，发出的电驱动飞轮电池的飞轮储存能量。有益之处是在无电源场合，可以用自行车给飞轮电池补充动能。利用重力和自锁机构自动控制给飞轮电池补充能量，以减轻人力负载。即当自行车下坡时，装置与自行车自动结合，向飞轮提供动能。当自行车上坡或平地行驶时，装置与自行车自动分离，以减轻人力负载。CN103496426ACN1034962ACN103496426A权利要求书1/1页1.一种重力控制自行车发电补充飞轮电池能量的装置的使用方法，包括自行车及其后架和后轮、飞轮电池的真空盒和真空盒内的飞轮及电动机/发电机，其特征在于，还包括：重力离合装置：其包括安装架及夹子、自锁机构、顶杆和重锤杆；所述安装架通过夹子与自行车的后架固连；自锁机构固定于安装架上；所述顶杆的一端与自锁机构间断性接触，另一端与重锤杆间断性接触；所述重锤杆与安装架上的第二支轴铰接；动力总成：其包括外驱动装置、支架和飞轮电池；其中，外驱动装置设置在所述真空盒外，它包括摩擦轮、调速器和发电机，摩擦轮与自行车的后轮间断性接触；摩擦轮通过调速器与发电机连接；发电机通过导线与真空盒内的电动机/发电机连接；其中，所述支架上部与安装架上的第一支轴铰接；支架下部的一部分与外驱动装置的调速器固连，支架下部另一部分与真空盒固连；支架还与自锁机构连接；使用方法：当自行车进行上坡行驶期间，动力总成在重力作用下自由垂直，其支架与安装架的夹子的夹角大于90°，其摩擦轮与自行车的后轮处于分离状态；当自行车进行下坡行驶期间，动力总成在重力作用下绕第一支轴转动，其支架与安装架的夹子的夹角小于90°，其摩擦轮与自行车的后轮接触，并被自行车的后轮带动；当自行车的后轮行驶中产生抖动时，与支架连接的自锁机构自动锁住支架，阻止摩擦轮与自行车的后轮分离；转动的摩擦轮驱动调速器，调速器的输出轴驱动发电机转动发电，发电机发出的电通过导线输入到真空盒内的电动机/发电机，电动机/发电机驱动飞轮转动储存能量；当自行车进行平地行驶时，重锤杆在重力作用下，绕第二支轴朝后轮的相反方向转动，重锤杆与安装架的夹子的夹角呈直角状，重锤杆的上部推动顶杆，顶杆推动自锁机构，使自锁机构释放支架，于是支架在重力作用下，绕第一支轴朝后轮的相反方向转动，支架与安装架的夹子的夹角呈直角状，动力总成的摩擦轮与自行车的后轮分离；发电机停止发电；飞轮依靠储存的动能继续在真空盒内转动；当外界需要电能时，飞轮的动能通过电动机/发电机转化为电能，输出给外部负载。2CN103496426A说明书1/4页重力控制自行车发电补充飞轮电池能量的装置及使用方法技术领域[0001]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[0002]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。[0003]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，特别是对于骑自行车旅行的车友，在野外宿营时，非常需要有一个能给手提电脑、收音机，较大功率的灯光支持电力的飞轮电池。然而，飞轮电池目前只能用通电的方式驱动真空盒内的电动机/发电机带动飞轮转动，使飞轮储存动能，而在野外却没有可以给飞轮电池充电的