一种用于电动汽车的磁悬浮飞轮储能电池.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CNCN103607067103607067A(43)申请公布日2014.02.26(21)申请号201310522880.4(22)申请日2013.10.30(71)申请人南京邮电大学地址210046江苏省南京市亚东新区文苑路9号(72)发明人高辉申景金付蓉马海啸荣丽娜(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人许方(51)Int.Cl.H02K7/02(2006.01)F16C32/04(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2页附图2页(54)发明名称一种用于电动汽车的磁悬浮飞轮储能电池(57)摘要本发明公开了一种用于电动汽车的磁悬浮飞轮储能电池。本发明的磁悬浮飞轮储能电池，将现有永磁型和主动控制型磁悬浮飞轮电池技术相结合，既可降低原动力电池功耗，又可对储能飞轮实现主动控制，经受储能飞轮随意扰动。该电池由电动汽车原动力电池提供电源，在电动汽车启动、加速、爬坡时为原动力电池提供辅助电能，降低原动力电池放电频率及放电深度，改善其放电特性，延长其使用寿命。CN103607067ACN10367ACN103607067A权利要求书1/1页1.一种用于电动汽车的磁悬浮飞轮储能电池，包括设置于保持真空环境的密封腔中的储能飞轮、磁悬浮轴承系统、发电/电动一体机定子，其特征在于，所述磁悬浮轴承系统为混合磁悬浮轴承系统，包括永磁偏置磁悬浮轴承和主动控制磁悬浮轴承，其中永磁偏置磁悬浮轴承包括分别固接于所述密封腔内壁上的一组径向永磁偏置磁悬浮轴承和一组轴向永磁偏置磁悬浮轴承，用于分别对储能飞轮起径向和轴向支撑作用；主动控制磁悬浮轴承包括分别固接于所述密封腔内壁上的一组径向主动磁悬浮轴承和一组轴向主动磁悬浮轴承，分别用于对储能飞轮的径向运动和轴向运动进行主动控制，径向主动磁悬浮轴承包括径向铁芯和绕制在其上的径向线圈，轴向主动磁悬浮轴承包括轴向铁芯和绕制在其上的轴向线圈，径向线圈和轴向线圈中的励磁电流可在外部控制下进行调整。2.如权利要求1所述用于电动汽车的磁悬浮飞轮储能电池，其特征在于，所述储能飞轮包括芯轴以及嵌套于芯轴外壁的可充磁飞轮转子、电机处充磁环、径向磁轴承处充磁环，其中，可充磁飞轮转子、电机处充磁环、径向磁轴承处充磁环的位置分别对应于轴向永磁偏置磁悬浮轴承/轴向主动磁悬浮轴承、发电/电动一体机定子、径向永磁偏置磁悬浮轴承/径向主动磁悬浮轴承。3.如权利要求2所述用于电动汽车的磁悬浮飞轮储能电池，其特征在于，所述可充磁飞轮转子、电机处充磁环、径向磁轴承处充磁环均由碳纤维和电工纯铁粉末复合材料制成。4.如权利要求1所述用于电动汽车的磁悬浮飞轮储能电池，其特征在于，还包括固定于储能飞轮的旋转轴所指向的密封腔两侧内壁上的一对保护轴承；储能飞轮静止时，保护轴承对其起支撑作用，储能飞轮转动时，保护轴承与储能飞轮呈非接触状态。5.如权利要求1所述用于电动汽车的磁悬浮飞轮储能电池，其特征在于，还包括用于分别对储能飞轮的径向位移、轴向位移进行监测的径向位移监测装置、轴向位移监测装置，径向位移监测装置、轴向位移监测装置均包括非接触式位移传感器。6.如权利要求5所述用于电动汽车的磁悬浮飞轮储能电池，其特征在于，所述非接触式位移传感器为电涡流位移传感器。7.如权利要求6所述用于电动汽车的磁悬浮飞轮储能电池，其特征在于，在储能飞轮位于所述径向位移监测装置中的电涡流位移传感器的监测区域中的芯轴外壁上，嵌套有铜质的位移检测环。8.如权利要求1所述用于电动汽车的磁悬浮飞轮储能电池，其特征在于，所述径向永磁偏置磁悬浮轴承和径向主动磁悬浮轴承的数量相同且一一对应，一个径向主动磁悬浮轴承嵌套于一个径向永磁偏置磁悬浮轴承中，且两者产生的磁场相互重叠；所述轴向永磁偏置磁悬浮轴承和轴向主动磁悬浮轴承的数量相同且一一对应，一个轴向主动磁悬浮轴承嵌套于一个轴向永磁偏置磁悬浮轴承中，且两者产生的磁场相互重叠。2CN103607067A说明书1/4页一种用于电动汽车的磁悬浮飞轮储能电池技术领域[0001]本发明涉及一种磁悬浮飞轮储能电池，尤其涉及一种用于电动汽车的磁悬浮飞轮储能电池，可作为电动汽车辅助电源使用。背景技术[0002]电动汽车由动力电池驱动，具有高效节能、低噪声、零排放等优点，其规模化应用将有效解决能源短缺和环境污染等问题。电动汽车作为未来主要交通工具，对其启动、加速、爬坡等性能及续航里程提出一定要求，而这些性能很大程度上取决于动力电池性能。目前，可用于电动汽车的动力电池主要有铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锌-空气电池和锂离子电池，锂离子电池由于具有工作电压高、比功率大、无记忆效应、无污染、自放电小等优点是电动汽车最具潜力的动力电池。