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专利号: 2018106034071
申请人: 西安工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种无污染低衰减的弹力电池,其特征在于:包括钢制的真空容器(1),在真空容器(1)的内腔中,竖直设置有转轴(2),转轴(2)上端同轴安装有手动充电把手(13),转轴(2)上端外圆周套装在轴承二(12)中,转轴(2)下端外圆周套装在轴承一(8)中;转轴(2)上半部分同轴安装有超导电动机(4),超导电动机(4)通过电力电子变换电路(3)对外连接;转轴(2)下半部分套装有弹簧组(6),弹簧组(6)统一设置在装载辅助弹簧组运动组件(5)中,弹簧组(6)的一端固定在转轴(2)上,弹簧组(6)的另一端固定于真空容器(1)底部;转轴(2)上另外还通过离合器(11)连接有刹车机构(10);

所述的转轴(2)上设置有压力传感器(7);

所述的转轴(2)上设置有位移传感器(9);

所述的压力传感器(7)和位移传感器(9)、刹车机构(10)均与控制器连接;

所述的轴承一(8)和轴承二(12)选用磁悬浮轴承或气悬浮轴承;

所述的弹簧组(6)采用扭簧组或发条弹簧组;

所述的电力电子变换电路(3)的结构是,包括充电部分和放电部分,充电部分包括依次连接的PWM整流器一(14)和PWM逆变器(15),PWM整流器一(14)输入端与外部电源连接,PWM逆变器(15)输出端与超导电动机(4)连接;放电部分包括依次连接的PWM整流器二(16)和直流变换电路(17),PWM整流器二(16)的输入端与超导电动机(4)连接,直流变换电路(17)输出端与外界电路连接。

2.一种弹力储能方法,利用权利要求1所述的无污染低衰减的弹力电池,其特征在于,按照以下步骤实施:步骤1)当需要存储能量时,从外界输入初始电能,通过电力电子变换电路(3)给超导电动机(4)供电,带动超导电动机(4)转动,然后超导电动机(4)及转轴(2)输出动能,带动弹簧组(6)运动,通过压力传感器(7)和位移传感器(9)实时检测,当弹簧组(6)运动到所需压力值对应的位置状态时,控制器给刹车机构(10)启动信号,刹车机构(10)开始工作,通过离合器(11)定住转轴(2),超导电动机(4)停止运动,然后切断外部初始能量输入,弹簧组(6)就获得了一定势能的存储;

步骤2)当需要向外部输出能量时,控制器给刹车机构(10)停止信号,刹车机构(10)停止工作,离合器(11)松开转轴(2),此时弹簧组(6)开始工作,释放先前存储的弹性势能,将获得的弹性势能转换为动能,通过超导电动机(4)和电力电子变换电路(3)向外输出电能;

步骤3)如果没有外界电力进行充电时,用手摇动手动充电把手(13)产生动能,使得超导电动机(4)运转并拉紧弹簧组(6)产生势能,当需要向外部输出能量时,参照上述的步骤

2)转变为电能。