一种飞轮电池的制作方法

1.本发明涉及电池技术领域，尤其是涉及一种飞轮电池。


背景技术：

2.飞轮储能是一种机械储能技术，用于新能源汽车可实现快充快放、安全环保，可以消除车用锂电池存在的起火、充放电寿命短、电池性能受环境温度影响大、充电时间长、电池材料污染环境、电池面临回收等问题。
3.现有的飞轮电池包括飞轮以及与飞轮连接的轴杆，飞轮呈盘状的实心结构，从而导致现有的飞轮电池的储能密度低，并且，现有的飞轮的体积也比较大。


技术实现要素：

4.本发明提出一种飞轮电池，以解决上述背景技术中提出的飞轮电池具有体积大、储能密度低的问题。
5.本发明的技术方案是这样实现的：一种飞轮电池，包括真空容器，真空容器的内部中心位置设有主轴，主轴的两端通过磁悬浮轴承安装在真空容器上，主轴的中部位置安装有主电机和副电机，在主轴上安装有用于机械储能的飞轮，飞轮上固设有绕飞轮中心均匀分布的用于电储能的若干电储能元件。
6.所述真空容器为真空密封罩。
7.所述电储能元件为超级电容或电化学电池。
8.所述副电机用于电储能元件的能量转换。
9.所述在主轴上安装有用于机械储能的飞轮，飞轮上固设有绕飞轮中心均匀分布的用于电储能的若干电储能元件；这样设置的目的是：主要用于增强飞轮电池储能的容量，使得在飞轮质量和转速一定的情况下产生较高的储能容量，充电速度大大提高。
10.采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：本发明在飞轮上安装电储能元件，能够提高飞轮电池整体的储能能量，具有提高储能密度的优点，使得在飞轮质量和转速一定的情况下产生较高的储能容量，兼有物理电池与化学电池的优点，成本低且安全环保。
附图说明
11.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
12.图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的飞轮的主视图;
图3为本发明副电机的内部电路图。
13.其中：1、磁悬浮轴承；2、主电机；3、真空容器；4、主轴；5、飞轮；6、副电机；7、电储能元件；8、转换控制器；9、副电机转子绕组。
具体实施方式
14.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
15.参阅图1-图3，一种飞轮储能装置，包括真空容器3，真空容器3的内部中心位置设有主轴4，主轴4的两端通过磁悬浮轴承1安装在真空容器3上，主轴4的中部位置安装有主电机2和副电机6，其中，主电机2与副电机6同轴设置，主电机2在实际使用中，可作为电动机或发电机进行使用，其工作的转换过程采用转换控制器进行转换控制，具体控制结构与原理属于现有技术中常规手段，在此不作过多赘述，同理，副电机6也具有电动机和发电机转换的功能，其工作的转换过程采用转换控制器进行转换控制，副电机6通过内部电路用于电储能元件7的能量转换。
16.在主轴4上安装有用于机械储能的飞轮5，飞轮5上固设有绕飞轮中心均匀分布的用于电储能的若干电储能元件7，飞轮5在运行时能够存储机械能，电储能元件7为超级电容或电化学电池，电储能元件7通过内部电路（如图3所示，电储能元件7、转换控制器8以及副电机转子绕组9通过导线连接，转换控制器8安装于飞轮5上）与副电机6相连，主要用以在充电时存储电能以及在放电过程中实现能量输出，结合飞轮5以增大能量密度。
17.所述真空容器3为真空密封罩，主轴4、主电机2、副电机6均位于真空腔内，能够降低在工作时的能量损耗。
18.工作原理：该飞轮电池包括充电过程和放电过程；充电阶段，主电机2为电动机，在连接外界电源之后，主电机2启动，带动主轴4旋转，从而使飞轮5转动。在飞轮5转动过程中，此时副电机6为发电机，主轴4旋转带动副电机6发电，并通过内部电路给电储能元件7充电，完成充电过程，此时该飞轮电池储存的能量是，飞轮5储存的机械能与电储能元件7储存的电能之和；在放电阶段，主电机2为发电机，飞轮5储存的机械能通过主轴4的旋转，带动主电机2转化为电能向外输出。副电机6为电动机，电储能元件7通过内部电路给副电机6提供电能，副电机6带动主轴4旋转，以提高和维持飞轮5的转速，使飞轮电池持续的向外输出电能，这种飞轮电池，能量密度是传统电化学电池能量密度的一倍以上，充电速度快，寿命周期长，具有安全、环保、效率高的优点。
19.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种飞轮电池，其特征在于：包括真空容器，真空容器的内部中心位置设有主轴，主轴的两端通过磁悬浮轴承安装在真空容器上，主轴的中部位置安装有主电机和副电机，在主轴上安装有用于机械储能的飞轮，飞轮上固设有绕飞轮中心均匀分布的用于电储能的若干电储能元件。2.根据权利要求1所述的一种飞轮电池，其特征在于：所述真空容器为真空密封罩。3.根据权利要求1所述的一种飞轮电池，其特征在于：所述电储能元件为超级电容或电化学电池。4.根据权利要求1所述的一种飞轮电池，其特征在于：所述副电机用于电储能元件的能量转换。

技术总结
本发明提出了一种飞轮电池，包括真空容器，真空容器的内部中心位置设有主轴，主轴的两端通过磁悬浮轴承安装在真空容器上，主轴的中部位置安装有主电机和副电机，在主轴上安装有用于机械储能的飞轮，飞轮上固设有绕飞轮中心均匀分布的用于电储能的若干电储能元件，本发明在飞轮上安装电储能元件，能够提高飞轮电池整体的储能能量，具有提高储能密度的优点，使得在飞轮质量和转速一定的情况下产生较高的储能容量，兼有物理电池与化学电池的优点，成本低且安全环保。成本低且安全环保。成本低且安全环保。


技术研发人员：赵建平 赵思齐
受保护的技术使用者：赵建平
技术研发日：2022.06.23
技术公布日：2022/8/26