[发明专利]手动控制自行车发电补充飞轮电池能量的装置

说明书

技术领域

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

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。

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电源。

发明内容

本发明的目的是提供一种在自行车行驶中，利用自行车车轮的转动给飞轮电池补充动能的装置及方法。

本发明主要技术思路：

1、为减少人力负载，装置最好是在自行车下坡时给飞轮电池补充能量。而在上地坡时，装置与自行车分离。

2、飞轮电池必须是在真空盒内运作，可以用自行车发的电输入到飞轮电池真空盒内的电动机/发电机，用电动机/发电机驱动飞轮转动储存动能。

本发明的具体技术方案：包括自行车及其把手上的含有钢绳的调速盘、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：

手动离合装置：其包括安装架、拉伸弹簧和支架；所述安装架与自行车的后架固连；调速盘通过钢绳与支架连接，其中所述支架上部与安装架上的支轴铰接；拉伸弹簧的一端与安装架连接，另一端与支架连接；

动力总成：其包括外驱动装置和飞轮电池；

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；

所述支架下部的一部分与外驱动装置的调速器固连，支架下部的另一部分与真空盒固连；

使用方法：

当自行车进行上坡行驶期间，操纵自行车把手上的调速盘，拉动钢绳，钢绳克服拉伸弹簧的弹力将支架朝自行车的后轮的相反方向拉，安装在支架上的动力总成脱离自行车的后轮；

当自行车进行下坡行驶期间，操作自行车把手上的调速盘，松开钢绳，拉伸弹簧的弹力将支架朝自行车的后轮方向拉，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，拉伸弹簧的弹力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，操作自行车把手上的调速盘，拉动钢绳，钢绳克服拉伸弹簧的弹力将支架朝自行车的后轮的相反方向拉，安装在支架上的动力总成脱离自行车的后轮；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。

本发明与现有技术相比的特点是：

一、                  在无电源场合，可以用自行车给飞轮电池补充动能。

二、                  利用自行车的调速盘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，装置与自行车分离，以减轻人力负载。

三、                  给飞轮电池输入动能过程中，飞轮电池可以同时向外部负载输出电能。

附图说明

图1是本发明的立体示意图。

图2是图1另一个角度的立体示意图。

图3是本发明上坡时的示意图。

图4是本发明下坡时的示意图。

图5是图3中的D-D剖视图。

图6是本发明在平地时的示意图。