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Title:
TRANSPORT VEHICLE WITH ELECTRIC POWER GENERATION AND STORAGE FUNCTION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/101302
Kind Code:
A1
Abstract:
A transport vehicle with an electric power generation and storage function comprises: a transport body, an electric power system (4), a power system, an energy source system, an auxiliary control system, an electric power generation system, an electric power storage system. The systems are borne in the transport body. Airflow pipes are provided on the housing of the transport body. The airflow pipes on the housing of the transport body are sequentially disposed in a penetrating manner as an airflow inlet pipe (14), an airflow concentrating pipe (15), an airflow delivery pipe (16), an airflow distribution and exhaustion pipe (17), and an airflow outlet pipe (18). According to the transport vehicle of the present invention, electric power generation and storage are carried out by using wind power during traveling, and the electric power is supplied to the transport vehicle for use, which saves the energy.

Inventors:
JIN JIFAN (CN)
Application Number:
PCT/CN2013/001672
Publication Date:
July 03, 2014
Filing Date:
December 31, 2013
Export Citation:
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Assignee:
LANZHOU JINFULE BIOTECHNOLOGY CO LTD (CN)
KIN STAR INTERNAT LTD (GB)
SPRING POWER LTD (GB)
CIE JIN JIN PACIFIQUE (FR)
International Classes:
B60L8/00
Domestic Patent References:
WO2010004551A12010-01-14
Foreign References:
US4423368A1983-12-27
CN101152843A2008-04-02
CN2813353Y2006-09-06
CN1537745A2004-10-20
Attorney, Agent or Firm:
CN-KNOWHOW INTELLECTUAL PROPERTY AGENT LIMITED (CN)
北京路浩知识产权代理有限公司 (CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1、 一种具有发电储电功能的运载工具, 其特征在于, 包括: 运载主体、 电力系统、 动力系统、 能源系统、 辅助控制系统、 发电系统和储电系统, 所 述运载主体承载上述各系统; 所述运载主体壳体上设有气流管, 在运载主体 壳体上的气流管依次贯穿设置为进气流管、 气流集中管、 气流送管、 气流分 散排出管、 气流排出管。

2、 如权利要求 1所述的具有发电储电功能的运载工具, 其特征在于, 所 述进气流管分布^运载主体的迎风面上, 所述进气流管与气流集中管严密联 通; 所述气流集 管与气流输送管密封连通; 所述气流分散排出管与气流输 送管密封连通; 所述气流排出管与外界相通。

3、 如权利要求 1所述的具有发电储电功能的运载工具, 其特征在于, 所 述进气流管为管型结构或层叠的缝隙状结构; 所述气流集中管的结构与进气 流管的结构相匹配; 所述气流输送管的结构与气流集中管的结构相匹配。

4、 如权利要求 1所述的具有发电储电功能的运载工具, 其特征在于, 所 述进气流管、 气流输送管和气流排出管为直线型或曲线型及其他型。

5、 如权利要求 1所述的具有发电储电功能的运载工具, 其特征在于, 所 述进气流管为网状。

6、 如权利要求〗所述的具有发电储电功能的运载工具, 其特征在于, 所 述气流管分布在运载主体的顶部、 底部、 两侧位置处。

7、 如权利要求〗所述的具有发电储电功能的运载工具, 其特征在于, 所 述气流管的至少是一组。

8、 如权利要求〗所述的具有发电储电功能的运载工具, 其特征在于, 所 述气流管的管壁是光滑的, 摩擦系数小于 0.02, 结构符合空气动力学的要求; 或者, 所述气流管的管壁为相对粗糙结构, 可降低空气阻力的结构, 在管壁 上布满凹向管壁的窝状结构, 但整体上是光滑的。

9、 如权利要求 1所述的具有发电储电功能的运载工具, 其特征在于, 所 述的进气流管的数量小于等于与之相连接的气流集中管, 1 0、 如权利要求 1 所述的具有发电储电功能的运载工具, 其特征在于, 所述动力系统包括: 功率转换器、 动力输出控制器、 功力线路、 电子控制器、 电子控制、 监控、 自检线路、 电源能量控制自检线路、 充电系统、 电动轮、 风力发电系统整流及逆变装置、 风力发电能量传输线路、 风力发电初始能量 传输线路、 飞车起升降落控制装置、 温度控制单元、 动力转向系统、 制动踏 板、 加速踏板、 转向盘、 控制器。

1 1、 如权利要求 1 所述的具有发电储电功能的运载工具, 其特征在于, 能源系统由主电源、 能量管理系统和充电系统构成。

12、 如权利要求 1所述的具有发电储电功能的运载工具, 其特征在矛, 所述辅助控制系统用于动力转向、 温度控制和辅助动力供给。

1 3、 如权利要求 1所述的具有发电储电功能的运载工具, 其特征在于, 所述发电系统由磁悬浮风力发电机、 整流及逆变装置、 风力发电能量传输线 路和充电系统等构成; 磁悬浮风力发电机受到通过气流管道结构中气流的作 用旋转, 从而产生电能, 产生电能集中到整流及逆变装置, 将电流经过整流 及逆变处理后, 通过风力发电能量传输线路将磁悬浮风力发电机产生的电能 传输至储电系统。

14、 如权利要求 】 所述的具有发电储电功能的运载工具, 其特征在于, 所述磁悬浮风力发电机包括径向悬浮磁体定子、 径向悬浮磁铁转子和主轴, 所述径向悬浮磁体定子和径向悬浮磁铁转子之间存在悬浮气隙; 所述径向悬 浮磁体定子和径向悬浮磁铁转子由环形磁体按照按照磁路的排布组成。

1 5、 如权利要求 1 所述的具有发电储电功能的运载工具, 其特征在于, 所述磁路的排布分为斥力型和混合力型排布。

1 6、 如权利要求 1 5所述的具有发电储电功能的运载工具, 其特

征在于, 所述磁路的排布为斥力型时, 所述径向悬浮磁体定子固定在主轴上, 为内磁环, 所述径向悬浮磁铁转子固定在旋转轴上, 为外磁环, 所述内磁环 和外磁环之间具有悬浮气隙, 所述内磋环和外磁环的磁化方向相反。

】7、 如权利要求 1 5所述的具有发电储电功能的运载工具, 其特征在于, 所述磁路的排布为混合力型时, 所述径向悬浮磁铁转子固定在旋转轴上, 所 述径向悬浮磁体定子固定在主轴上, 为内磁环, 所述内磁环和外磁环之间具 有悬浮气隙, 所述外磁环的 N极端与 S极端之间的距离的二分之一处于轴向 垂直的面与两个内磁环相互接触的面处于同一个面上, 所述外磁环的厚度小 于或等于所述内磁环的厚度。

18、 如权利要求 1所述的具有发电储电功能的运载工具, 其特征在于, 所述储电系统将化学能电池与物理储能电池、 物理储能与物理储能有效的耦 合到一体, 储能电池, 电化学 -物理储能电池包括锂电池与飞轮储能电池耦合 储能装置, 飞轮储能电池与电磁储能电池耦合的储能装置。

19、 .·如权利要求 18所述的具有发电储电功能的运载工具, 其特征在于, 所述储电系统包括飞轮电池、 增加飞轮储能运动体动磁铁、 增加飞轮储能运 动体定磁铁。

20、 如权利要求 1 8所述的具有发电储电功能的运载工具, 其特征在于, 将储能系统应用到耦合储能装置。

2】、 如权利要求 1 8所述的具有发电储电功能的运载工具, 其特征在于, 所述化学能电池与物理储能电池、 物理储能与物理储能组成的新型耦合储能 电池,在化学电池与物理电池以及物理电池与物理电池之间有一个同向装置。

22、 如权利要求 19所述的具有发电储电功能的运载工具, 其特征在于, 将传统的转动部分的机械轴承结构利用本发明创新的十字顶磁悬浮装置所代 替, 消除了转动过程中的摩擦阻力和损耗。

23、 如权利要求 19所述的具有发电储电功能的运载工具, 其特征在于将 传统的转动部分的机械轴承结构利用本发明创新的十字顶磁悬浮装置和机械 轴承装置所代替, 消除了转动过程中的摩擦阻力和损耗。

24、 如权利要求 19所述的具有发电储电功能的运载工具, 其特征在于将 顶珠装置所代替, 消除了转动过程中的摩擦阻力和损耗。

25、 如权利要求 19所述的具有发电储电功能的运载工具, 其特征在于飞 轮的数量为至少一个, 当飞轮的数量为两个或两个以上时, 其中飞轮的转动 方向可以是相反的, 也可以是相同的。 26、 如权利要求 1所述的具有发电储电功能的运载工具, 其特征在于, 包括陆地上运行的各种运载工具, 还包括空中、 海洋太空、 管道、 轨道各种 运载工具。

27、 如权利要求 1所述的具有发电储电功能的运载工具, 其特征在于, 所述发电具体指: 运载主体在运行的过程中制动刹车回收发电; 或者,

余热回收发电, 余热主要是指运载主体在陆地运行时, 运载主体与地面 摩擦产生的热, 运载主体运行过程中的热;

或者,

运载主体在静止、 相对静止、 匀速运动、 相对匀速运动、 .加速度为负值 的情况下, 气流通过管道, 推动发电机叶轮转动, 进而带动发电机运转产生 电力;

或者,

运载主体加速度为正值的情况下, 气流通过管道, 推动发电机叶轮转动, 进而带动发电机运转产生电力。

Description:
一种具有发电储电功能的运载工具 技术领域

本发明涉及运载工具技术领域, 特别是涉及一种具有发电储电功能的运 载工具。 背景技术

随着科技的不断发展, 各行各业的能耗量逐渐加大。 节能环保越来越成 为各行各业的首要目标, 运载工具 (例如汽车、 火车、 飞机等) 作为人们生 活中 个必须的运输工具其能量的消耗不能忽视。 因此, 对运载工 ·'具进行节 能减排, 甚至利用运载工具独特的结构进行发电将成为 今后的趋势, 同时也 为较多能量的创造提供可行性方案。 发明内容

(一) 要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种具有发电 储电功能的运载工具, 以 克服现有技术的运载工具需要损耗较多能量且 不具有发电功能的缺陷。

(二) 技术方案

为了解决上述技术问题,本发明提供一种具有 发电储电功能的运载工具, 其特征在于, 包括: 运载主体、 电力系统、 动力系统、 能源系统、 辅助控制 系统、 发电系统和储电系统, 所述运载主体承载上述各系统; 所述运载主体 壳体上设有气流管, 在运载主体壳体上的气流管依次贯穿设置为进 气流管、 气流集中管、 气流送管、 气流分散排出管、 气流排出管。

进一步地, 所述进气流管分布在运载主体的迎风面上, 所述进气流管与 气流集中管严密联通; 所述气流集中管与气流输送管密封连通; 所述气流分 散排出管与气流输送管密封连通; 所述气流排出管与外界相通。

进一步地, 所述进气流管为管型结构或层叠的缝隙状结构 ; 所述气流集 中管的结构与进气流管的结构相匹配; 所述气流输送管的结构与气流集中管 的结构相匹配。

进一步地, 所述进气流管、 气流输送管和气流排出管为直线型或曲线型 及其他型。

进一步地, 所述进气流管为网状。

进一步地, 所述气流管分布在运载主体的顶部、 底部、 两侧位置处。 进一步地, 所述气流管的至少是一组。

进一步地, 所述气流管的管壁是光滑的, 摩擦系数小于 0.02, 结构符合 空气动力学的要求; 或者, 所述气流管的管壁为相对粗糙结构, 可降低空气 阻力的结构, 在管壁上布满凹向管壁的窝拔结抅, 但整体上是光滑的。

进一步地, 所述的进气流管^ ¾量小于等于与之相连接的气流集中管, 进一步地, 所述动力系.统包括: 功率转换器、 动力输出控制器、 功力线 路、 电子控制器、 电子控制、 监控、 自检线路、 电源能量控制自检线路、 充 电系统、 电动轮、 风力发电系统整流及逆变装置、 风力发电能量传输线路、 风力发电初始能量传输线路、 飞车起升降落控制装置、 温度控制单元、 动力 转向系统、 制动踏板、 加速踏板、 转向盘、 控制器。

进一步地, 能源系统由主电源、 能量管理系统和充电系统构成。

进一步地, 所述辅助控制系统用于动力转向、 温度控制和辅助动力供给。 进一步地, 所述发电系统由磁悬浮风力发电机、 整流及逆变装置、 风力 发电能量传输线路和充电系统等抅成; 磁悬浮风力发电机受到通过气流管道 结构中气流的作用旋转, 从而产生电能, 产生电能集中到整流及逆变装置, 将电流经过整流及逆变处理后, 通过风力发电能量传输线路将磁悬浮风力发 电机产生的电能传输至储电系统。

进一步地, 所述磁悬浮风力发电机包括径向悬浮磁体定子 、 径向悬浮磁 铁转子和主轴, 所述径向悬浮磁体定子和径向悬浮磁铁转子之 间存在悬浮气 隙; 所述径向悬浮磁体定子和径向悬浮磁铁转子由 环形磁体按照按照磁路的 排布组成。

进一步地, 所述磁路的排布分为斥力型和混合力型排布。

进一步地, 所述磁路的排布为斥力型时, 所述径向悬浮磁体定子固定在 主轴上, 为内磁环, 所述径向悬浮磁铁转子固定在旋转轴上, 为外磁环, 所 述内磁环和外磁环之间具有悬浮气隙,所述内 磋环和外磁环的磁化方向相反。 进一步地, 所述磁路的排布为混合力型时, 所述径向悬浮磁铁转子固定 在旋转轴上, 所述径向悬浮磁体定子固定在主轴上, 为内磁环, 所述内磁环 和外磁环之间具有悬浮气隙, 所述外磁环的 N极端与 S极端之间的距离的二 分之一处于轴向垂直的面与两个内磁环相互接 触的面处于同一个面上, 所述 外磁环的厚度小于或等于所述内磁环的厚度。

进一步地, 所述储电系统将化学能电池与物理储能电池、 物理储能与物 理储能有效的耦合到一体, 储能电池, 电化学-物理储能电池包括锂电池与飞 轮储能电池耦合储能装置, 飞轮储能电池与电磁储能电池耦合的储能装置 。

进一步地, 所述储电系统包括飞轮电池、' 增加飞轮储能运动体动磁铁、 增加飞轮储能运动体定磁铁。

进一步地, 将储能系统应用到耦合储能装置。

进一步地, 所述化学能电池与物理储能电池、 物理储能与物理储能组成 的新型耦合储能电池, 在化学电池与物理电池以及物理电池与物理电 池之问 有一个同向装置。

进一步地, 将传统的转动部分的机械轴承结构利用本发明 创新的十字顶 磁悬浮装置所代替, 消除了转动过程中的摩擦阻力和损耗。

进一步地, 将传统的转动部分的机械轴承结构利用本发明 创新的十字顶 磁悬浮装置和机械轴承装置所代替, 消除了转动过程中的摩擦阻力和损耗。

进一步地, 将传统的转动部分的机械轴承结构利用本发明 创新的十字顶 磁悬浮装置和机械顶珠装置所代替, 消除了转动过程中的摩擦阻力和损耗。

进一步地, 飞轮的数量为至少一个, 当飞轮的数量为两个或两个以上时, 其中飞轮的转动方向可以是相反的, 也可以是相同的。

进一步地, 包括陆地上运行的各种运载工具, 还包括空中、 海洋太空、 管道、 轨道各种运载工具。

进一步地, 所述发电具体指: 运载主体在运行的过程中制动刹车回收发 电; 或者,

佘热回收发电, 佘热主要是指运载主体在陆地运行时, 运载主体与地面 摩擦产生的热, 运载主体运行过程中的热; 或者,

运载主体在静止、 相对静止、 匀速运动、 相对匀速运动、 加速度为负值 的情况下, 气流通过管道, 推动发电机叶轮转动, 进而带动发电机运转产生 电力;

或者,

运载主体加速度为正值的情况下, 气流通过管道, 推动发电机叶轮转动, 进而带动发电机运转产生电力。

(三) 有益效果

上述技术方案具有如下优点: 本发明提供的具有发电储电功能的运载工 具, 在运载工具上利用巧妙地结构, 最大程度地消除环境中存在的阻力, 并 且将运输过程的自然能转化成电能, 且有效地存储起来。

附图说明

图 1 是本发明实施例提供的具有发电储电功能的运 载工具, 各部分分配 的示意图;

图 2是本发明实施例提供的飞车运行模式的示意 ;

图 3是本发明实施例提供的飞车总图的示意图;

图 4是本发明实施例提供的飞车网状结构的进气 管结构- 1的示意图; 图 5是本发明实施例提供的飞车网状结构的进气 管结构 -2的示意图; 图 6是本发明实施例提供的飞车网状结构的进气 管结构 -3的示意图; 图 7是本发明实施例提供的飞车网状结构的进气 管结构 -4的示意图; 图 8是本发明实施例提供的节能飞车 B-B 1截面图 1的示意图;

图 9是本发明实施例提供的节能飞车 B-B 1截面图 2的示意图;

图 10是本发明实施例提供的节能飞车 B-B 1截面图 3的示意图;

图 1 1是本发明实施例提供的节能飞车 B-B 1截面图 4的示意图;

图 12是本发明实施例提供的飞车层排型进气流管 B-B 1截面图 1的示意图; 图 13是本发明实施例提供的飞车层排型进气流管 B-B 1截面图 2的示意图; 图 14是本发明实施例提供的飞车层排型进气流管 B-B 1截面图 3的示意图; 图 15是本发明实施例提供的飞车层排型进气流管 B-B 1截面图 4的示意图; 图 16是本发明实施例提供的飞车层排型进气流管 B-Bl截面图 5的示意图; 图 Π是本发明实施例提供的飞车层排型进气流管 B-B1截面图 6的示意图; 图 18是本发明实施例提供的飞车(圆、 矩形)管型进气流管 B-B 1截面图 1 的示意图;

图 19是本发明实施例提供的飞车 (圆、 矩形) 型进气流管 B-B1截面图 2 的示意图;

图 20是本发明实施例提供的飞车 (圆、 矩形) 型进气流管 B- B1截面图 3 的示意图;

图 21是本发明实施例提供鈞飞车 (圆、 矩形) 型进气流管 B_B 1截面图 4 的示意图;

图 22是本发明实施例提供的飞车 (圆、 矩形) 型进气流管 B-B 1截面图 5 的示意图;

图 23是本发明实施例提供的飞车 (圆、 矩形) 型进气流管 B-B 1截面图 6 的示意图;

图 24是本发明实施例提供的飞车层排型进气流管 A-A 1截面上气流管道 示意图;

图 25是本发明实施例提供的飞车圆形管型进气流 A-A1截面上气流管 道示意图;

图 26是本发明实施例提供的飞车矩形管型进气流 A-A 1截面上气流管 道示意图;

图 27是本发明实施例提供的飞车层排型进气流管 A-A1截面上气流管道 示意图;

图 28是本发明实施例提供的飞车圆形管型进气流 A-A1截面上气流管 道示意图;

图 29是本发明实施例提供的飞车矩形管型进气流 A-A1截面上气流管 道示意图;

图 30是本发明实施例提供的飞车进气流管结构层 型 -前视图的示意图; 图 31是本发明实施例提供的飞车进气流管结构矩 管型-前视图的示意 图;

图 32是本发明实施例提供的飞车进气流管结构圆 管型-前视图的示意 图;

图 33是本发明实施例提供的飞车气流排出管结构 车辆后视图 1的示意 图;

图 34是本发明实施例提供的飞车气流排出管结构 车辆后视图 2的示意 图;

图 35是本发明实施例提供的飞车 C-C 1截面上气流管道结构 1示意图; 图 36是本发明实施例提供的节飞车 C-C 1截面上气流管道结构 2示意图; 图 37是本发明实施例提供的飞车 C-C 1截面上气流管道结构 3示意图; 图 38是本发明实施例提供的飞车 C-C 1截面上气流管道结构 4示意图; 图 39是本发明实施例提供的飞车磁悬浮风力发电 置分布图-后视图 - 1示 意图;

图 40是本发明实施例提供的飞车磁悬浮风力发电 置分布图-后视图 -2示 意图;

图 4】是本发明实施例提供的飞车磁悬浮风力发 装置分布图-后视图 -3示 意图;

图 42〜图 1 14为本发明实施例磁悬浮装置多种结构示意图

图 a是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 中内、 外磁环的磁化方 向纵截面的示意图;

图 a】是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的 布中内、 外磁环的磁化 方向横截面的示意图;

图 b是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 中内、外磁环的磁化方 向纵截面的示意图;

图 b l是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 中内、 外磁环的磁化 方向横截面的示意图:

图 c是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 中内、 外磁环的磁化方 向纵截面的示意图; 图 cl是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 中内、 外磁环的磁化 方向横截面的示意图;

图 a2是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 1的示意图; 图 a3是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 2的示意图; 图 b2是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 3的示意图; 图 c2是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 4的示意图; 图 d是本发明实施例提供的符合混合力型磁路的 布中内、外磁环的磁化 方向纵截面的示意图;

图 e是本发明实施例提供的符合混合力型磁路的 布中内、 外磁环的磁化 方向纵截面的示意图;

图 dl是本发明实施例提供的符合混合力型磁路的 布的示意图; 图 el是本发明实施例提供的符合混合力型磁路的 布的示意图; 图 A是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 中内、 外磁环的磁化 方向纵截面的示意图;

图 A1是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 中内、 外磁环的磁化 方向横截面的示意图;

图 B是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 中内、外磁环的磁化方 向纵截面的示意图;

图 B1是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 中内、 外磁环的磁化 方向横截面的示意图;

图 C是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 中内、外磁环的磁化方 向纵截面的示意图;

图 C 1是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 中内、 外磁环的磁化 方向横截面的示意图;

图 A2是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 1的示意图; 图 A3是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 2的示意图; 图 B2是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 3的示意图; 图 C2是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 4的示意图: 图 D是本发明实施例提供的符合混合力型磁路的 布中内、 外磁环的磁 化方向纵截面的示意图;

图 E是本发明实施例提供的符合混合力型磁路的 布中内、外磁环的磁化 方向纵截面的示意图;

图 D1是本发明实施例提供的符合混合力型磁路的 布的示意图; 图 E】是本发明实施例提供的符合混合力型磁路 排布的示意图。 具体实施方式

下面结合附图和实施例, 对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。 以下实施例用于说明本发明, 但不用来限制本发明的范围。 ' 在本发明的描述中, 需要理解的是,术语 "中心"、 "纵向"、 "横向"、 "上"、 "下"、 "前"、 "后"、 "左"、 "右"、 "竖直"、 "水平"、 "顶"、 "底" "内"、 "外" 等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方 位或位置关系, 仅是为了便于 描述本发明和简化描述, 而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有 特定 的方位、 以特定的方位构造和操作, 因此不能理解为对本发明的限制。 此外, 术语 "第一"、 "第二" 仅用于描述目的, 而不能理解为指示或暗示相对重要 性。

在本发明的描述中, 需要说明的是, 除非另有明确的规定和限定, 术语 "安装"、 "相连"、 "连接" 应做广义理解, 例如, 可以是固定连接, 也可以 是可拆卸连接, 或一体地连接; 可以是机械连接, 也可以是电连接; 可以是 直接相连, 也可以通过中间媒介间接相连, 可以是两个元件内部的连通。 对 于本领域的普通技术人员而言, 可以具体情况理解上述术语在本发明中的具 体含义。

图 1是本发明实施例提供的具有发电储电功能的 载工具,各部分分配的 示意图。 本实施例中以车体 (飞车) 为例。

本发明实施例包括 A-A1截面、 B-B1截面、 C- C1截面。

图 2是本发明实施例提供的飞车运行模式的示意 。

在图 2中, 本飞车由三个部分组成: 电力驱动部分、 能源部分、 辅助控制 部分和发电部分。 具有发电储电功能的运载工具, 其特征在于, 包括: 运载主体、 电力系 统、 动力系统、 能源系统、 辅助控制系统、 发电系统和储电系统, 所述运载 主体承载上述各系统; 所述运载主体壳体上设有气流管, 在运载主体壳体上 的气流管依次贯穿设置为进气流管、 气流集中管、 气流送管、 气流分散排出 管、 气流排出管。 电力驱动子系统由电子控制器、 功率转换器、 电动机、 机 械传 动装置和驱动车轮组成; 主能源子系统由主电源、 能量管理系统和充电 系统构成; 辅助控制子系统具有动力转向、 温度控制和辅助动力供给等功能。 根据制动踏板和加速踏板输入的信号, 电子控制器发出相应的控制指令来控 制功率转换器的功率装置的通断, 功率转换器的功能 调节电动机和电源之 间的功率流。 当节能汽车制动时, 再生制动的动能被电源吸收, 此时功率流 的方向要反向。 能量管理系统和电控系统一起控制再生制动及 其能量的回收, 能量管理系统和充电系统一同控制充电并监测 电源的使用情况。 辅助动力源 供给节能汽车辅助系统不同等级电压并提供必 要的动力, 它主要给动力转向、 空调、 制动及其它辅助装置提供动力。 除了从制动踏板和加速踏板给电动汽 车 输入信号外, 转向盘也是一个很重要的输入信号, 动力转向系统根据转向 盘的角位置来决定汽车灵活地转向。

其中发电部分由磁悬浮风力发电机、 整流及逆变装置、 风力发电能量传 输线路和充电系统等构成。 磁悬浮风力发电机受到通过气流管道结构中气 流 的作用旋转, 从而产生电能, 产生电能集中到整流及逆变装置, 将电流经过 整流及逆变处理后, 通过风力发电能量传输线路将磁悬浮风力发电 机产生的 电能通过充电系统此处到电源中, 将存储到电源中的电能一部分应用于上述 的车体的运行, 剩余的部分存储作为能源用于生活生产方面的 用途。

现代电动汽车很多采用三相交流感应电动机, 相应的功率转换器采用脉 宽调制逆变器, 机械变速传动系统一般采用固定速比的减速器 或变速器与差 速器。 各种储能电池也是被本发明的节能电动汽车采 用的动力能源, 相应的 能源补充系统就是充电器。

在图 2中, 绿线表示动力传输线路, 红线表示制动、 摩擦回收能量线路, 黄线表示电子控制、 监控、 自检线路。 图 3是本发明实施例提供的飞车总图的示意图。

本发明实施例包括蓄电池(电源) 1、 功率转换器 2、 动力输出控制器 2- 1、 动力线路 2-2、 电子控制器 3、 电子控制、 监控、 自检线路 3- 1、 电源能量控制 自检线路 3-2、 充电系统 4、 车轮 (电动轮) 5、 风力发电系统整流及逆变装置 6、 风力发电能量传输线路 6-1、 风力发电初始能量传输线路 6-2、 飞车起升降 落控制装置 7、 温度控制单元(冷风和暖气) 8、 动力转向系统 9、 制动踏板 10、 加速踏板 1 1、 转向盘 12、 控制器 1 3、 进气流管 ( 口 ) 14、 气流集中管 1 5、 气 流输送管 1 6、 气流分散排出管 1 7、 气流排出管 1 8、 磁悬浮风力发电装置 1 9、 涡扇式电动发动机 22。 ·'

其中 14、 进气流管 ( 口) 1 5、 气流集中管 16、 气流输送管 1 7、 气流分散 排出管 1 8、 气流排出管构成了本发明创新的消除空气阻力 的车体系统。 车体 系统主要作为本发明整个系统的的承载部分, 包括整个系统的运行部分, 动 力部分、 发电系统、 储电部分的支撑安装。 车体系统在本发明创新的节能汽 车技术的基础上, 将本发明创新的动力系统、 发电系统、 储电系统与车体系 统配合到一体形成本发明创新的自产整个动力 系统。

车体系统, 作为本发明创新整个系统的运行和其他各系统 的支撑安装装 置。 车体系统通过对运行过程中所受的空气阻力、 车轮阻力、 坡度阻力三大 阻力进行有效的处理, 做到了消除与大范围的降低。 本发明创新的气流管道 设置结构打破空气阻力产生的条件, 因此在车辆运行的过程中将不再产生空 气阻力的影响。 本发明创新的气流管道设置结构从头贯穿到尾 , 管道结构包 括、 进气流管 ( 口) 14、 气流集中管 1 5、 气流输送管 16、 气流分散排出管 1 7、 气流排出管 1 8等。 进气流管 14主要分布在车辆的迎风面上, 其作用为将产生 空气阻力的气流导入到进气流管 14中, 然后输送到气流集中管 1 5, 进气流管 14可以是管型结构、 也可以是一层一层的缝隙状结构, 其形状可选择圆形、 矩形或不规则形。 气流集中管 1 5与进气流管 14直接严密无缝隙相接, 其作用 为将进气流管 14导入的气流进行集中然后导入到与之相连的 流输送管 1 6 , 气流集中管 1 5根据进气流管 14的结构可以是管型结构、 也可以是一层一层的 层状结构, 其形状可选择圆形、 矩形或不规则形。 气流输送管 16与气流集中 管 1 5直接严密无缝隙相接, 其作用为将气流集中管 1 5导入的气流进行输送然 后输送到与之相连的气流分散排出管 1 7 , 气流输送管 16根据气流集中管 1 5的 结构可以是管型结构、 也可以是一层一层的层状结构, 其形状可选择圆形、 矩形或不规则形。 气流分散排出管 1 7与气流输送管 16直接严密无缝隙相接, 其作用为将气流输送管 16导入的气流进行分散然后输送到与之相连的 流排 出管 1 8 , 气流分散排出管 17根据气流输送管 16的结构可以是管型结构、 也可 以是一层一层的层状结构, 其形状可选择圆形、 矩形或不规则形。 气流排出 管 18与外界相通,将气流通过处理后(经过磁悬 风力发电装置 19产生电能), 在车辆的后端 (背风面) 排出。 其中气流集中管 15、 气流输送管 16、 气流分 散排出管 17可以根据节能车整体结构和气流的特点进行 布, 可以是直的, 也可以是有弯曲度的。 气流通过本发明创新的气流管道设置结抅的传 输处理 后, 汽车前、 后两面, 上、 下两面的压力差引起形状阻力、 压力阻力等其他 阻力将不再存在。

本发明创新的动力系统包括功率转换器 2、 动力输出控制器 2- 1、 动力线 路 2-2、 电子控制器 3、 电子控制、 监控、 自检线路 3- 1、 电源能量控制自检线 路 3-2、 充电系统 4、 车轮 (电动轮) 5、 风力发电系统整流及逆变装置 6、 风 力发电能量传输线路 6- 1、风力发电初始能量传输线路 6-2、 飞车起升降落控制 装置 7、 温度控制单元(冷风和暖气) 8、 动力转向系统 9、 制动踏板 10、 加速 踏板 1 1、 转向盘 12、 控制器 13。

根据制动踏板 10和加速踏板 1 1输入的信号, 电子控制器 3-1发出相应的控 制指令来控制功率转换器 2的功率装置的通断, 功率转换器 2的功能是调节涡 扇式电动发动机 22和电源 1之间的功率流。 电源能量控制自检线路 3-2 (能量 管理系统)和电子控制器 3—起控制再生制动及其能量的回收, 电源能量控制 自检线路 3-2和充电系统 4一同控制充电并监测电源的使用情况。 辅助动力源 供给节能汽车辅助系统不同等级电压并提供必 要的动力,它主要给动力转向、 空调、 制动及其它辅助装置提供动力。 除了从制动踏板 10和加速踏板 1 1给电 动汽车输入信号外, 转向盘 12也是一个很重要的输入信号, 动力转向系统 9 根据转向盘的角位置来决定汽车灵活地转向。 其中发电部分由磁悬浮风力发电机 19、 整流及逆变装置 6、 风力发电能量 传输线路 6-1和充电系统 4等构成。 磁悬浮风力发电机 19受到通过气流管道结 构中气流的作用旋转, 从而产生电能, 产生电能集中到整流及逆变装置 6, 将 电流经过整流及逆变处理后, 通过风力发电能量传输线路 6-1将磁悬浮风力发 电机 19产生的电能通过充电系统 4此处到电源 1中,将存储到电源 1中的电能一 部分应用于上述的车体的运行, 剩佘的部分存储作为能源用于生活生产方面 的用途。

本发明创新的储电部分有电源 1、 充电系统 4、 电源能量控制自检线路 3-2 构成, 电源 1可以为常用的电化学储能电池如锂电池, 钠硫电池等, 物理储能 电池如飞轮电池等。 这类电源, 只作为本发明的备用选择, 此处不以详加说 明。

电源 1也可以是本发明创新的新型储能电池。 作为本发明的首要选择, 详 细介绍见十字顶磁悬浮在飞轮储能上的应用。

图 4是本发明实施例提供的飞车网状结构的进气 管结构 - 1的示意图; 图 5是本发明实施例提供的飞车网状结构的进气 管结构 -2的示意图; 图 6是本发明实施例提供的飞车网状结构的进气 管结构 -3的示意图; 图 7是本发明实施例提供的飞车网状结构的进气 管结构 -4的示意图; 在图 4、 图 5、 图 6、 图 7中本发明实施例包括进气流管 (口 ) 14、 气流集 中管 15、 气流输送管 16、 气流分散排出管 17、 气流排出管 1 8。

本发明创新的气流管道设置结构在上述结构的 基础上, 将进气流管 14直 接做成同车辆迎风面外壳 (包括迎风玻璃等) 相似形状的网状结构。 然后气 流通过网状结构的进气流管 14进入气流集中管 1 5, 气流集中管 1 5、 气流输送 管 16、 气流分散排出管 17、 气流排出管 1 8严密无缝隙相接成一体的空腹结构, 通过网状结构进入的气流通过该空腹结构的传 送处理后 (发电部分的处理) 从车辆后端 (背风面) 的气流排出管排出。 也就是说本发明创新的气流管道 设置结构还可以做成从头贯穿到尾的整体性的 空腹结构

图 8是本发明实施例提供的节能飞车 B-B 1截面图 1的示意图 图 10是本发明实施例提供的节能飞车 B-B l截面图 3的示意图

图 1 1是本发明实施例提供的节能飞车 B-B 1截面图 4的示意图

在图 8、 图 9、 图 10、 图 1 1中, 本发明实施例包括蓄电池 (电源) 1、 功率 转换器 2、 动力输出控制器 2- 1、 动力线路 2-2、 电子控制器 3、 电子控制、 监控、 自检线路 3-1、 电源能量控制自检线路 3-2、 充电系统 4、 车轮(电动轮) 5、 飞 车起升降落控制装置 7、 温度控制单元(冷风和暖气) 8、 动力转向系统 9、 制 动踏板 10、 加速踏板 1 1、 转向盘 12、 控制器 13、 进气流管 (口) 14、 气流集 中管 15、 气流输送管 16、 气流分散排出管 1 7、 气流排出管 18、 涡扇式电动发 动机 22。 '

其中 14、 进气流管 ( 口) 1 5、 气流集中管 16、 气流输送管 17、 气流分散 排出管 18、 气流排出管构成了本发明创新的消除空气阻力 的车体系统。 车体 系统主要作为本发明整个系统的的承载部分, 包括整个系统的运行部分, 动 力部分、 发电系统、 储电部分的支撑安装。 车体系统在本发明创新的节能汽 车技术的基础上, 将本发明创新的动力系统、 发电系统、 储电系统与车体系 统配合到一体形成本发明创新的自产整个动力 系统。

车体系统, 作为本发明创新整个系统的运行和其他各系统 的支撑安装装 置。 车体系统通过对运行过程中所受的空气阻力、 车轮阻力、 坡度阻力三大 阻力进行有效的处理, 做到了消除与大范围的降低。 本发明创新的气流管道 设置结构打破空气阻力产生的条件, 因此在车辆运行的过程中将不再产生空 气阻力的影响。 本发明创新的气流管道设置结构从头贯穿到尾 , 管道结构包 括、 进气流管 (口) 14、 气流集中管 15、 气流输送管 16、 气流分散排出管 17、 气流排出管 1 8等。 进气流管 14主要分布在车辆的迎风面上, 其作用为将产生 空气阻力的气流导入到进气流管 14中, 然后输送到气流集中管 15 , 进气流管 14可以是管型结构、 也可以是一层一层的缝隙状结构, 其形状可选择圆形、 矩形或不规则形。 气流集中管 15与进气流管 14直接严密无缝隙相接, 其作用 为将进气流管 14导入的气流进行集中然后导入到与之相连的 流输送管 16, 气流集中管 15根据进气流管 14的结构可以是管型结构、 也可以是一层一层的 层状结构, 其形状可选择圆形、 矩形或不规则形。 气流输送管 16与气流集中 管 15直接严密无缝隙相接, 其作用为将气流集中管 15导入的气流进行输送然 后输送到与之相连的气流分散排出管 1 7, 气流输送管 16根据气流集中管 15的 结构可以是管型结构、 也可以是一层一层的层状结构, 其形状可选择圆形、 矩形或不规则形。 气流分散排出管 Π与气流输送管 16直接严密无缝隙相接, 其作用为将气流输送管 16导入的气流进行分散然后输送到与之相连的 流排 出管 18, 气流分散排出管 17根据气流输送管 16的结构可以是管型结构、 也可 以是一层一层的层状结构, 其形状可选择圆形、 矩形或不规则形。 气流排出 管 18与外界相通, 将气流通过处理后, 在车辆的后端 (背风面) 排出。 其中 气流集中管 1 5、 气流输送管 16、. *气流分散排出管 Π可以根据节能车整体结构 和气流的特点进行排布, 可以是直的, 也可以是有弯曲度的。 气流通过本发 明创新的气流管道设置结构的传输处理后, 汽车前、 后两面, 上、 下两面的 压力差引起形状阻力、 压力阻力等其他阻力将不再存在。

本发明创新的动力系统包括功率转换器 2、 动力输出控制器 2- 1、 动力线 路 2-2、 电子控制器 3、 电子控制、 监控、 自检线路 3- 1、 电源能量控制自检线 路 3-2、 充电系统 4、 车轮 (电动轮) 5、 飞车起升降落控制装置 7、 温度控制 单元 (冷风和暖气) 8、 动力转向系统 9、 制动踏板 10、 加速踏板 1 1、 转向盘 12、 控制器 13。

根据制动踏板 10和加速踏板 1 1输入的信号, 电子控制器 3- 1发出相应的控 制指令来控制功率转换器 2的功率装置的通断, 功率转换器 2的功能是调节涡 扇式电动发动机 22和电源 1之间的功率流。 电源能量控制自检线路 3-2 (能量 管理系统)和电子控制器 3—起控制再生制动及其能量的回收, 电源能量控制 自检线路 3-2和充电系统 4一同控制充电并监测电源的使用情况。 辅助动力源 供给节能汽车辅助系统不同等级电压并提供必 要的动力, 它主要给动力转向、 空调、 制动及其它辅助装置提供动力。 除了从制动踏板 10和加速踏板 1 1给电 动汽车输入信号外, 转向盘 12也是一个很重要的输入信号, 动力转向系统 9 根据转向盘的角位置来决定汽车灵活地转向。

本发明创新的储电部分有电源 1、 充电系统 4、 电源能量控制自检线路 3-2 构成, 电源 1可以为常用的电化学储能电池如锂电池, 钠硫电池等, 物理储能 电池如飞轮电池等。 这类电源, 只作为本发明的备用选择, 此处不以详加说 明。

电源 1也可以是本发明创新的新型储能电池。 作为本发明的首要选择, 详 细介绍见十字顶磁悬浮在飞轮储能上的应用。

图 12是本发明实施例提供的飞车层排型进气流管 B-B1截面图 1的示意图 图 13是本发明实施例提供的飞车层排型进气流管 B-B 1截面图 2的示意图 图 14是本发明实施例提供的飞车层排型进气流管 B-B 1截面图 3的示意图 图 15是本发明实施例提供的飞车层排型进气流管 B-B1截面图 4的示意图 图 16是本发明实施例提供的飞车层排型进气流管 B-B 1截面图 5的示意图 图 17是本发明实施例提供的飞车层排型进气流管 B-B 1截面图 6的示意图 在图 12、 图 13、 图 14、 图 15、 图 16、 图 17中, 本发明实施例包括蓄电池 (电源) 1、 功率转换器 2、 动力输出控制器 2- 1、 动力线路 2-2、 电子控制器 3、 电子控制、 监控、 自检线路 3- 1、 电源能量控制自检线路 3-2、 充电系统 4、 车 轮(电动轮) 5、 风力发电系统整流及逆变装置 6、 风力发电能量传输线路 6- 1、 风力发电初始能量传输线路 6-2、 飞车起升降落控制装置 7、 温度控制单元(冷 风和暖气) 8、 动力转向系统 9、 制动踏板 10、 加速踏板 1 1、 转向盘 12、 控制 器 13、 进气流管 ( 口 ) 14、 气流集中管 1 5、 气流输送管 16、 气流分散排出管 17、 气流排出管 1 8、 磁悬浮风力发电装置 19、 涡扇式电动发动机 22。

其中 14、 进气流管 ( 口 ) 1 5、 气流集中管 16、 气流输送管 1 7、 气流分散 排出管 1 8、 气流排出管构成了本发明创新的消除空气阻力 的车体系统。 车体 系统主要作为本发明整个系统的的承载部分, 包括整个系统的运行部分, 动 力部分、 发电系统、 储电部分的支撑安装。 车体系统在本发明创新的节能汽 车技术的基础上, 将本发明创新的动力系统、 发电系统、 储电系统与车体系 统配合到一体形成本发明创新的自产整个动力 系统。

车体系统, 作为本发明创新整个系统的运行和其他各系统 的支撑安装装 置。 车体系统通过对运行过程中所受的空气阻力、 车轮阻力、 坡度阻力三大 阻力进行有效的处理, 做到了消除与大范围的降低。 本发明创新的气流管道 设置结构打破空气阻力产生的条件, 因此在车辆运行的过程中将不再产生空 气阻力的影响。 本发明创新的气流管道设置结构从头贯穿到尾 , 管道结构包 括、 进气流管 (口) 14、 气流集中管】 5、 气流输送管】 6、 气流分散排出管 17、 气流排出管 1 8等。 进气流管 14主要分布在车辆的迎风面上, 其作用为将产生 空气阻力的气流导入到进气流管 14中, 然后输送到气流集中管 15, 进气流管 14是一层一层的缝隙状结构。 气流集中管 15与进气流管 14直接严密无缝隙相 接, 其作用为将进气流管 14导入的气流进行集中然后导入到与之相连的 流 输送管 16, 气流集中管】 5根据进气流管 14是一层一层的缝隙状结构。 气流输 送管 16与气流集中管 15直接严密无缝隙相接, 其作用为将气流集中管 15导入 的气流进行输送然后输送到与之相连的气流分 散排出管 17, 气流输送管 16根 据气流集中管 15是一层一层的缝隙状结构。 气流分散排出管 1 7与气流输送管 16直接严密无缝隙相接, 其作用为将气流输送管 16导入的气流进行分散然后 输送到与之相连的气流排出管 18 , 气流分散排出管 17根据气流输送管 16是一 层一层的缝隙状结构。 气流排出管 1 8与外界相通, 将气流通过处理后 (经过 磁悬浮风力发电装置 19产生电能), 在车辆的后端(背风面)排出。 其中气流 集中管 1 5、 气流输送管 16、 气流分散排出管 1 7可以根据节能车整体结构和气 流的特点进行排布, 可以是直的, 也可以是有弯曲度的。 气流通过本发明创 新的气流管道设置结构的传输处理后, 汽车前、 后两面, 上、 下两面的压力 差引起形状阻力、 压力阻力等其他阻力将不再存在。

本发明创新的动力系统包括功率转换器 2、 动力输出控制器 2-1、 动力线 路 2-2、 电子控制器 3、 电子控制、 监控、 自检线路 3- 1、 电源能量控制自检线 路 3-2、 充电系统 4、 车轮 (电动轮) 5、 风力发电系统整流及逆变装置 6、 风 力发电能量传输线路 6- 1、风力发电初始能量传输线路 6-2、 飞车起升降落控制 装置 7、 温度控制单元 (冷风和暖气) 8、 动力转向系统 9、 制动踏板 10、 加速 踏板 1 1、 转向盘】2、 控制器 Π。

根据制动踏板 10和加速踏板 1 1输入的信号, 电子控制器 3- 1发出相应的控 制指令来控制功率转换器 2的功率装置的通断, 功率转换器 2的功能是调节涡 扇式电动发动机 22和电源】之间的功率流。 电源能量控制自检线路 3-2 (能量 管理系统)和电子控制器 3—起控制再生制动及其能量的回收, 电源能量控制 自检线路 3-2和充电系统 4一同控制充电并监测电源的使用情况。 辅助动力源 供给节能汽车辅助系统不同等级电压并提供必 要的动力, 它主要给动力转向、 空调、 制动及其它辅助装置提供动力。 除了从制动踏板 10和加速踏板 11给电 动汽车输入信号外, 转向盘 12也是一个很重要的输入信号, 动力转向系统 9 根据转向盘的角位置来决定汽车灵活地转向。

其中发电部分由磁悬浮风力发电机 19、 整流及逆变装置 6、 风力发电能量 传输线路 6-1和充电系统 4等构成。 磁悬浮风力发电机 19受到通过气流管道结 构中气流的作用旋转, 从而产生电能, 产生电能集中到整流及逆变装置 6, 将 电流经过整流及逆变处理后, 通过风力发电能量传输线路 6-1将磁悬浮风力发. - 电机 19产生的电能通过充电系统 4此处到电源 1中,将存储到电源 1中的电能一 部分应用于上述的车体的运行, 剩余的部分存储作为能源用于生活生产方面 的用途。

本发明创新的储电部分有电源 1、 充电系统 4、 电源能量控制自检线路 3-2 构成, 电源】可以为常用的电化学储能电池如锂电池 , 钠硫电池等, 物理储能 电池如飞轮电池等。 这类电源, 只作为本发明的备用选择, 此处不以详加说 明。

电源 1也可以是本发明创新的新型储能电池。 作为本发明的首要选择, 详 细介绍见十字顶磁悬浮在飞轮储能上的应用。

图 18是本发明实施例提供的飞车(圆、 矩形)管型进气流管 B-B I截面图 1 的示意图

图 19是本发明实施例提供的飞车 (圆、 矩形) 型进气流管 B-B 1截面图 2 的示意图

图 20是本发明实施例提供的飞车 (圆、 矩形) 型进气流管 B-B 1截面图 3 的示意图

图 21是本发明实施例提供的飞车 (圆、 矩形) 型进气流管 B-B 1截面图 4 的示意图

图 22是本发明实施例提供的飞车 (圆、 矩形) 型进气流管 B-B I截面图 5 的示意图 图 23是本发明实施例提供的飞车 (圆、 矩形) 型进气流管 B-B 1截面图 6 的示意图

本发明实施例包括蓄电池(电源) 1、 功率转换器 2、 动力输出控制器 2-1、 动力线路 2-2、 电子控制器 3、 电子控制、 监控、 自检线路 3-】、 电源能量控制 自检线路 3-2、 充电系统 4、 车轮 (电动轮) 5、 风力发电系统整流及逆变装置 6、 风力发电能量传输线路 6- 1、 风力发电初始能量传输线路 6-2、 飞车起升降 落控制装置 7、 温度控制单元(冷风和暖气)8、 动力转向系统 9、 制动踏板 10、 加速踏板 1 1、 转向盘 12、 控制器 13、 进气流管 (口) 14、 气流集中管 15、 气 流输送管 16、,气流分散排出管 17、 气流排出管 18、 磁悬浮风力发电装置 .19、 涡扇式电动发动机 22。

其中 14、 进气流管 (口) 15、 气流集中管 16、 气流输送管 17、 气流分散 排出管 1 8、 气流排出管构成了本发明创新的消除空气阻力 的车体系统。 车体 系统主要作为本发明整个系统的的承载部分, 包括整个系统的运行部分, 动 力部分、 发电系统、 储电部分的支撑安装。 车体系统在本发明创新的节能汽 车技术的基础上, 将本发明创新的动力系统、 发电系统、 储电系统与车体系 统配合到一体形成本发明创新的自产整个动力 系统。

车体系统, 作为本发明创新整个系统的运行和其他各系统 的支撑安装装 置。 车体系统通过对运行过程中所受的空气阻力、 车轮阻力、 坡度阻力三大 阻力进行有效的处理, 做到了消除与大范围的降低。 本发明创新的气流管道 设置结构打破空气阻力产生的条件, 因此在车辆运行的过程中将不再产生空 气阻力的影响。 本发明创新的气流管道设置结构从头贯穿到尾 , 管道结构包 括、 进气流管 (口) 14、 气流集中管 15、 气流输送管 16、 气流分散排出管 17、 气流排出管 1 8等。 进气流管 14主要分布在车辆的迎风面上, 其作用为将产生 空气阻力的气流导入到进气流管 14中, 然后输送到气流集中管 1 5 , 进气流管 14是管型结构, 其形状可选择圆形、 矩形或不规则形。 气流集中管 15与进气 流管 14直接严密无缝隙相接, 其作用为将进气流管 14导入的气流进行集中然 后导入到与之相连的气流输送管 16, 气流集中管 15根据进气流管 14是管型结 构, 其形状可选择圆形、 矩形或不规则形。 气流输送管 16与气流集中管 15直 接严密无缝隙相接, 其作用为将气流集中管 1 5导入的气流进行输送然后输送 到与之相连的气流分散排出管 17, 气流输送管 16根据气流集中管 15的结构是 管型结构, 其形状可选择圆形、 矩形或不规则形。 气流分散排出管 17与气流 输送管 16直接严密无缝隙相接, 其作用为将气流输送管 16导入的气流进行分 散然后输送到与之相连的气流排出管 18 , 气流分散排出管 17根据气流输送管 16的结构是管型结构, 其形状可选择圆形、 矩形或不规则形。 气流排出管 18 与外界相通, 将气流通过处理后(经过磁悬浮风力发电装置 19产生电能), 在 车辆的后端 (背风面)排出。 其中气流集中管 15、 气流输送管 16、 气流分散 排出管 1.7可以根据节能车整体结构和气流的特点进行 排布, 可以是.直的, 也 可以是有弯曲度的。气流通过本发明创新的气 流管道设置结构的传输处理后, 汽车前、 后两面, 上、 下两面的压力差引起形状阻力、 压力阻力等其他阻力 将不再存在。

本发明创新的动力系统包括功率转换器 2、 动力输出控制器 2- 1、 动力线 路 2-2、 电子控制器 3、 电子控制、 监控、 自检线路 3- 1、 电源能量控制自检线 路 3-2、 充电系统 4、 车轮 (电动轮) 5、 风力发电系统整流及逆变装置 6、 风 力发电能量传输线路 6-1、风力发电初始能量传输线路 6-2、 飞车起升降落控制 装置 7、 温度控制单元(冷风和暖气) 8、 动力转向系统 9、 制动踏板 10、 加速 踏板 1 1、 转向盘 12、 控制器 13。

根据制动踏板 10和加速踏板】1输入的信号, 电子控制器 3- 1发出相应的控 制指令来控制功率转换器 2的功率装置的通断, 功率转换器 2的功能是调节涡 扇式电动发动机 22和电源 1之间的功率流。 电源能量控制自检线路 3-2 (能量 管理系统)和电子控制器 3—起控制再生制动及其能量的回收, 电源能量控制 自检线路 3-2和充电系统 4一同控制充电并监测电源的使用情况。 辅助动力源 供给节能汽车辅助系统不同等级电压并提供必 要的动力,它主要给动力转向、 空调、 制动及其它辅助装置提供动力。 除了从制动踏板 10和加速踏板 1 1给电 动汽车输入信号外, 转向盘 12也是一个很重要的输入信号, 动力转向系统 9 根据转向盘的角位置来决定汽车灵活地转向。

其中发电部分由磁悬浮风力发电机 19、 整流及逆变装置 6、 风力发电能量 传输线路 6-1和充电系统 4等构成。 磁悬浮风力发电机 19受到通过气流管道结 构中气流的作用旋转, 从而产生电能, 产生电能集中到整流及逆变装置 6, 将 电流经过整流及逆变处理后, 通过风力发电能量传输线路 6-1将磁悬浮风力发 电机 19产生的电能通过充电系统 4此处到电源 1中,将存储到电源 1中的电能一 部分应用于上述的车体的运行, 剩余的部分存储作为能源用于生活生产方面 的用途。

本发明创新的储电部分有电源 1、 充电系统 4、 电源能量控制自检线路 3-2 构成, 电源 1可以为常用的电化学储能电池如锂电池, 钠硫电池等, 物理储能 电池如飞轮电池等。 这类电源, 只作为本发明的备用选择, 此处不以详加说 明。

电源 1也可以是本发明创新的新型储能电池。 作为本发明的首要选择, 详 细介绍见十字顶磁悬浮在飞轮储能上的应用。

24 是本发明实施例提供的飞车层排型进气流 管 面上气流管道 示意图

图 25是本发明实施例提供的飞车圆形管型进气流 A-A 1截面上气流管 道示意图

图 26是本发明实施例提供的飞车矩形管型进气流 A-A 1截面上气流管 道示意图

图 27是本发明实施例提供的飞车层排型进气流管 A-A 1截面上气流管道 示意图

图 28是本发明实施例提供的飞车圆形管型进气流 A-A 1截面上气流管 道示意图

图 29是本发明实施例提供的飞车矩形管型进气流 A-A 1截面上气流管 道示意图

图 30是本发明实施例提供的飞车进气流管结构层 型-前视图的示意图 图 31是本发明实施例提供的飞车进气流管结构矩 管型-前视图的示意 图

图 32是本发明实施例提供的飞车进气流管结构圆 管型-前视图的示意 图

在图 30、 图 31、 图 32中本发明实施例包括车轮(电动轮)5、进气 流管( 口) 14、 车灯 20。

根据设计需求的不同可将飞车进气流管 14设计成不同的结构, 如可以是 层排型、 矩形管型、 圆形管型等其他不规则形。

图 33是本发明实施例提供的飞车气流排出管结构 车辆后视图 1的示意 图

图 34是本发明实施例提供的飞车气流排出管结构 车辆后视图 2的示意 图 ,

在图 15、 图 16中本发明实施例包括车轮 (电动轮) 5、 气流排出管 1 8、 车灯 20。

根据设计需求的不同可将飞车气流排出管 1 8设计成不同的结构, 如可以 是层排型、 矩形管型、 圆形管型等其他不规则形。

图 35是本发明实施例提供的飞车 C-C 1截面上气流管道结构 I示意图 图 36是本发明实施例提供的节飞车 C-C 1截面上气流管道结构 2示意图 图 37是本发明实施例提供的飞车 C-C 1截面上气流管道结构 3示意图 图 38是本发明实施例提供的飞车 C-C 1截面上气流管道结构 4示意图 图 39是本发明实施例提供的飞车磁悬浮风力发电 置分布图-后视图 -1示 意图

图 40是本发明实施例提供的飞车磁悬浮风力发电 置分布图-后视图 -2示 意图

图 4】是本发明实施例提供的飞车磁悬浮风力发 装置分布图-后视图 -3示 意图。

另外, 下面具体说明利用磁悬浮发电技术。

本发明十字顶磁悬浮包括磁悬浮装置和磁悬浮 稳定装置, 磁悬浮装置和 磁悬浮稳定装置构成了本发明所述的十字顶磁 悬浮, 其中磁悬浮装置为形成 悬浮空隙、 承受重量(承受原先有机械轴承或其他有摩擦 力的转动结构)。 而 磁悬浮稳定装置为磁悬浮装置的稳定装置, 减小轴向磁悬浮装置的摆动。 磁悬浮装置由两部分构成, 一部分为径向悬浮磁铁(定子) 3、 一部分为 径向悬浮磁铁 (转子) 4。 其中 (定子) 3和 (转子) 4由环形磁体按照磁路的 排布组成。 按照磁路的排布可以分为斥力型的排布和混合 力型排布。 在斥力 型的排布中, 径向向悬浮磁铁(定子) 3固定在轴上, 为内磁环, 径向悬浮磁 铁(转子) 4固定在车轮的轮胎上(为正常轮胎安装轴承 位置), 为外磁环。 内磁环与外磁环之间有悬浮气隙 9, 悬浮气隙 9的大小根据悬浮承受的重量、 旋转速度、 运行过程中受力的变化范围来确定。

磁悬浮装置

一、 斥力型的排布其中斥力型的排布中内、 外磁环的磁化方向如图3、 图 al、 图1)、 图 bl、 图(:、 图 cl箭头所示的方向, 内、 外磁环的磁路分布如图 a2、 图 a3、 图 b2、 图 c2所示。

图 a是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 中内、 外磁环的磁化方 向纵截面的示意图

本发明创新装置包括径向悬浮磁铁 (转子) 4、 径向悬浮磁铁 (定子) 3、 主轴 5、 悬浮气隙 9。

其中径向悬浮磁铁(转子) 4固定在车轮的轮胎上(为正常轮胎安装轴承 的位置), 相当于正常轮胎轴承的外环, 径向悬浮磁铁(定子) 3固定在主轴 5 上(安装在正常轮胎的轴的位置)相当于正常 轮胎轴承的内环, 主轴 5用以固 定径向悬浮磁铁 (定子) 3和固定磁悬浮稳定装置以及动力系统。 悬浮气隙 9 为径向悬浮磁铁 (转子) 4与径向悬浮磁铁 (定子) 3之间通过磁路的排布产 生的磁力作用而悬浮产生的空隙, 相当于正常轮胎轴承的内环与外环之间的 滚珠, 由于悬浮气隙 9替代了正常轮胎轴承的内环与外环之间的滾 , 从而消 除了轮胎在运行中的滚动摩擦力。

在图 a中箭头的方向为磁环的磁化方向, 内、 外磁环的磁化方向为与磁环 所在的平面相平行, 由磁环的内圈指向外圈, 或者由磁环的外圈指向内圈。 也就是说磁环的内圈为 S极, 外圈为 N极或者磁环的内圈为 N极, 外圈为 S极。 其中内、 外磁环的磁化方向相反。

图 al是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 中内、 外磁环的磁化 方向横截面的示意图

本发明创新装置包括径向悬浮磁铁(转子) 4、 径向悬浮磁铁 (定子) 3、 主轴 5、 悬浮气隙 9。

其中径向悬浮磁铁(转子) 4固定在车轮的轮胎上(为正常轮胎安装轴承 的位置), 相当于正常轮胎轴承的外环, 径向悬浮磁铁(定子) 3固定在主轴 5 上(安装在正常轮胎的轴的位置)相当于正常 轮胎轴承的内环, 主轴 5用以固 定径向悬浮磁铁 (定子) 3和固定磁悬浮稳定装置以及动力系统。 悬浮气隙 9 为径向悬浮磁铁 (转子) 4与径向悬浮磁铁 (定子) 3之间通过磁路的排布产 生的磁力作用而悬浮产生的空隙, 相当于正常轮胎轴承的内环与外环之间的 滚珠, 由于悬浮气隙 9替代了正常轮胎轴承的内环与外环之间的滚 , 从而消 除了轮胎在运行中的滚动摩擦力。

在图 al中箭头的方向为磁环的磁化方向, 内、 外磁环的磁化方向为与磁 环所在的平面相平行, 由磁环的内圈指向外圈, 或者由磁环的外圈指向内圈。 也就是说磁环的内圈为 S极, 外圈为 N极或者磁环的内圈为 N极, 外圈为 S极。 其中内、 外磁环的磁化方向相反。

图 b是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 中内、外磁环的磁化方 向纵截面的示意图

图 bl是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 中内、 外磁环的磁化 方向横截面的示意图

图1>、 图 bl中的内、 外磁环的磁化方向与图3、 图 al中的内、 外磁环的磁 化方向。

图 c是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 中内、 外磁环的磁化方 向纵截面的示意图

本发明创新装置包括径向悬浮磁铁 (转子) 4、 径向悬浮磁铁(定子) 3、 主轴 5、 悬浮气隙 9。

其中径向悬浮磁铁(转子) 4固定在车轮的轮胎上(为正常轮胎安装轴承 的位置), 相当于正常轮胎轴承的外环, 径向悬浮磁铁(定子) 3固定在主轴 5 上(安装在正常轮胎的轴的位置)相当于正常 轮胎轴承的内环, 主轴 5用以固 定径向悬浮磁铁 (定子) 3和固定磁悬浮稳定装置以及动力系统。 悬浮气隙 9 为径向悬浮磁铁 (转子) 4与径向悬浮磁铁 (定子) 3之间通过磁路的排布产 生的磁力作用而悬浮产生的空隙, 相当于正常轮胎轴承的内环与外环之间的 滚珠, 由于悬浮气隙 9替代了正常轮胎轴承的内环与外环之间的滚 , 从而消 除了轮胎在运行中的滚动摩擦力。

在图 C中箭头的方向为磁环的磁化方向, 内、 外磁环的磁化方向为与磁环 所在的平面相垂直, 由磁环的上平面指向下平面, 或者由磁环的下平面指向 上平面。 也就是说磁环的上平面为 S极, 下平面为 N极或者磁环的下平面为 N 极, 上平面为 S极。 其中内、 外磁环的磁化方向相同。

图 cl是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 中内、 外磁环的磁化 方向横截面的示意图

本发明创新装置包括径向悬浮磁铁(转子) 4、 径向悬浮磁铁 (定子) 3、 主轴 5、 悬浮气隙 9。

其中径向悬浮磁铁(转子) 4固定在车轮的轮胎上(为正常轮胎安装轴承 的位置), 相当于正常轮胎轴承的外环, 径向悬浮磁铁(定子) 3固定在主轴 5 上(安装在正常轮胎的轴的位置)相当于正常 轮胎轴承的内环, 主轴 5用以固 定径向悬浮磁铁 (定子) 3和固定磁悬浮稳定装置以及动力系统。 悬浮气隙 9 为径向悬浮磁铁 (转子) 4与径向悬浮磁铁 (定子) 3之间通过磁路的排布产 生的磁力作用而悬浮产生的空隙, 相当于正常轮胎轴承的内环与外环之间的 滚珠, 由于悬浮气隙 9替代了正常轮胎轴承的内环与外环之间的滚 , 从而消 除了轮胎在运行中的滚动摩擦力。

在图 cl中箭头 (8)的方向为磁环的磁化方向 (符号 0表示为磁环的磁化方 向与页面相垂直向里), 内、 外磁环的磁化方向为与磁环所在的平面相垂直 , 由磁环的上平面指向下平面, 或者由磁环的下平面指向上平面。 也就是说磁 环的上平面为 S极, 下平面为 N极或者磁环的下平面为 N极, 上平面为 S极。 其 中内、 外磁环的磁化方向相同。

图 a2是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 1的示意图

本发明创新装置包括径向悬浮磁铁(转子) 4、 径向悬浮磁铁 (定子) 3、 主轴 5、 悬浮气隙 9。

其中径向悬浮磁铁(转子) 4固定在车轮的轮胎上(为正常轮胎安装轴承 的位置), 相当于正常轮胎轴承的外环, 径向悬浮磁铁(定子) 3固定在主轴 5 上(安装在正常轮胎的轴的位置)相当于正常 轮胎轴承的内环, 主轴 5用以固 定径向悬浮磁铁 (定子) 3和固定磁悬浮稳定装置以及动力系统。 悬浮气隙 9 为径向悬浮磁铁 (转子) 4与径向悬浮磁铁 (定子) 3之间通过磁路的排布产 生的磁力作用而悬浮产生的空隙, 相当于正常轮胎轴承的内环与外环之间的 滚珠, 由于悬浮气隙 9替代了正常轮胎轴承的内环与外环之间的滚 , 从而消 除了轮胎在运行中的滾动摩擦力。

在图 a2中箭头的方向为磁环的磁化方向, 内、 外磁环的磁化方向为与磁 环所在的平面相平行, 由磁环的内圈指向外圈, 或者由磁环的外圈指向内圈。 也就是说磁环的内圈为 S极, 外圈为 N极或者磁环的内圈为 N极, 外圈为 S极。 其中内、 外磁环的磁化方向相反。

由 2个或 2个以上的永磁磁环组成磁路的排布, 将 2个或 2个以上的永磁内 磁环环绕 (套嵌) 在主轴 5上, 组成本发明创新的径向悬浮磁铁 (定子) 3, 将 2个或 2个以上的永磁外磁环组合在一体, 构成本发明创新的径向悬浮磁铁 (转子) 4, 在磁力的作用下悬浮套嵌在径向悬浮磁铁 (定子) 3上, 对于磁 环的要求主要有, 较高的剩余磁通密度、 矫顽力、 内禀矫顽力、 最大磁能积, 尽量小的上述参数的温度的稳定系数, 高性能、 体积小重量轻的磁性材料也 是磁环的理想材料。 在本图中内、 磁环的磁化方向与图 a中的磁化方向相同。 处于同一平面外磁环与内磁环的磁化方向相反 , 从而形成磁斥力。

图 a3是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 2的示意图

本发明创新装置包括径向悬浮磁铁 (转子) 4、 径向悬浮磁铁 (定子) 3、 主轴 5、 悬浮气隙 9。

其中径向悬浮磁铁(转子) 4固定在车轮的轮胎上(为正常轮胎安装轴承 的位置), 相当于正常轮胎轴承的外环, 径向悬浮磁铁(定子) 3固定在主轴 5 上(安装在正常轮胎的轴的位置)相当于正常 轮胎轴承的内环, 主轴 5用以固 定径向悬浮磁铁 (定子) 3和固定磁悬浮稳定装置以及动力系统。 悬浮气隙 9 为径向悬浮磁铁 (转子) 4与径向悬浮磁铁 (定子) 3之间通过磁路的排布产 生的磁力作用而悬浮产生的空隙, 相当于正常轮胎轴承的内环与外环之间的 滚珠, 由于悬浮气隙 9替代了正常轮胎轴承的内环与外环之间的滚 , 从而消 除了轮胎在运行中的滾动摩擦力。

在图 a3中箭头的方向为磁环的磁化方向, 内、 外磁环的磁化方向为与磁 环所在的平面相平行, 由磁环的内圈指向外圈, 或者由磁环的外圈指向内圈。 也就是说磁环的内圈为 S极, 外圈为 N极或者磁环的内圈为 N极, 外圈为 S极。 其中处于同一平面内内、 外磁环的磁化方向相反。

由 2个或 2个以上的永磁磁环组成磁路的排布, 将 2个或 2个以上的永磁内 磁环环绕(套嵌)在主轴 5上, 内磁环的排布为图 a中的磁环与图 b中的磁环相 间排列而成 (也就是径向悬浮磁铁 (定子) 3上的相邻磁环磁化方向相反), 组成本发明创新的径向悬浮磁铁(定子) 3 , 将 2个或 2个以上的永磁外磁环组 合在一体固定在轮胎上, 外磁环的排布为图 a中的磁环与图 b中的磁环相间排 列而成 (也就是径向悬浮磁铁 (转子) 4上的相邻磁环磁化方向相反), 构成 本发明创新的径向悬浮磁铁(转子) 4, 在磁力的作用下悬浮套嵌在径向悬浮 磁铁 (定子) 3上, 对于磁环的要求主要有, 较高的剩余磁通密度、 矫顽力、 内禀矫顽力、 最大磁能积, 尽量小的上述参数的温度的稳定系数, 高性能、 体积小重量轻的磁性材料也是磁环的理想材料 。 在本图中内、 外磁环的磁化 方向与图 a中的磁化方向相同。 处于同一平面上的外磁环与内磁环的磁化方向 相反, 从而形成磁斥力。

图 b2是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 3的示意图

本发明创新装置包括径向悬浮磁铁 (转子) 4、 径向悬浮磁铁(定子) 3、 主轴 5、 悬浮气隙 9。

其中径向悬浮磁铁(转子) 4固定在车轮的轮胎上(为正常轮胎安装轴承 的位置), 相当于正常轮胎轴承的外环, 径向悬浮磁铁(定子) 3固定在主轴 5 上(安装在正常轮胎的轴的位置)相当于正常 轮胎轴承的内环, 主轴 5用以固 定径向悬浮磁铁 (定子) 3和固定磁悬浮稳定装置以及动力系统。 悬浮气隙 9 为径向悬浮磁铁 (转子) 4与径向悬浮磁铁 (定子) 3之间通过磁路的排布产 生的磁力作用而悬浮产生的空隙, 相当于正常轮胎轴承的内环与外环之间的 滚珠, 由于悬浮气隙 9替代了正常轮胎轴承的内环与外环之间的滾 , 从而消 除了轮胎在运行中的滚动摩擦力。

在图 b2中箭头的方向为磁环的磁化方向, 内、 外磁环的磁化方向为与磁 环所在的平面相平行, 由磁环的内圈指向外圈, 或者由磁环的外圈指向内圈。 也就是说磁环的内圈为 S极, 外圈为 N极或者磁环的内圈为 N极, 外圈为 S极。 其中内、 外磁环的磁化方向相反。

由 2个或 2个以上的永磁磁环组成磁路的排布, 将 2个或 2个以上的永磁内 磁环环绕 (套嵌) 在主轴 5上 < 组成本发明创新的径向悬浮磁铁 (定子) 3, 将 2个或 2个以上的永磁外磁环组合在一体, 构成本发明创新的径向悬浮磁铁 (转子) 4, 在磁力的作用下悬浮套嵌在径向悬浮磁铁 (定子) 3上, 对于磁 环的要求主要有, 较高的剩余磁通密度、 矫顽力、 内禀矫顽力、 最大磁能积, 尽量小的上述参数的温度的稳定系数, 高性能、 体积小重量轻的磁性材料也 是磁环的理想材料。 在本图中内、 磁环的磁化方向与图 b中的磁化方向相同。 处于同一平面外磁环与内磁环的磁化方向相反 , 从而形成磁斥力。

图 c2是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 4的示意图

本发明创新装置包括径向悬浮磁铁(转子) 4、 径向悬浮磁铁(定子) 3、 主轴 5、 悬浮气隙 9。

其中径向悬浮磁铁(转子) 4固定在车轮的轮胎上(为正常轮胎安装轴承 的位置), 相当于正常轮胎轴承的外环, 径向悬浮磁铁(定子) 3固定在主轴 5 上(安装在正常轮胎的轴的位置)相当于正常 轮胎轴承的内环, 主轴 5用以固 定径向悬浮磁铁 (定子) 3和固定磁悬浮稳定装置以及动力系统。 悬浮气隙 9 为径向悬浮磁铁 (转子) 4与径向悬浮磁铁 (定子) 3之间通过磁路的排布产 生的磁力作用而悬浮产生的空隙, 相当于正常轮胎轴承的内环与外环之间的 滾珠, 由于悬浮气隙 9替代了正常轮胎轴承的内环与外环之间的滚 , 从而消 除了轮胎在运行中的滾动摩擦力。

在图 c中箭头的方向为磁环的磁化方向, 内、 外磁环的磁化方向为与磁环 所在的平面相垂直, 由磁环的上平面指向下平面, 或者由磁环的下平面指向 上平面。 也就是说磁环的上平面为 S极, 下平面为 N极或者磁环的下平面为 N 极, 上平面为 S极。 其中处于同一平面的内、 外磁环的磁化方向相同。

由 2个或 2个以上的永磁磁环组成磁路的排布, 将 2个或 2个以上的永磁内 磁环环绕(套嵌)在主轴 5上, 内磁环的排布为图 c中磁化方向的磁环与图 c相 反的磁化方向的磁环相间排列而成(也就是径 向悬浮磁铁(定子) 3上的相邻 磁环的磁化方向相反), 组成本发明创新的径向悬浮磁铁(定子) 3, 将 2个或 2个以上的永磁外磁环组合在一体固定在轮胎 , 外磁环的排布为图 c中磁化 方向的磁环与图 c相反的磁化方向的磁环相间排列而成(也就 径向悬浮磁铁 (转子)4上的相邻磁环磁化方向相反),构成 发明创新的径向悬浮磁铁(转 子) 4, 在磁力的作用下悬浮套嵌在径向悬浮磁铁 (定子) 3上, 对于磁环的 要求主要有, 较高的剩余磁通密度、 矫顽力、 内禀矫顽力、 最大磁能积, 尽 量小的上述参数的温度的稳定系数, 高性能、 体积小重量轻的磁性材料也是 磁环的理想材料。 在本图中内、 外磁环的磁化方向与图 c中的磁化方向相同。 处于同一平面上的外磁环与内磁环的磁化方向 相反, 从而形成磁斥力。

二、 混合力型排布其中混合力型排布中内、 外磁环的磁化方向如图 图 e箭头所示的方向, 内、 外磁环的磁路分布如图 d l、 图 el所示。

图 d是本发明实施例提供的符合混合力型磁路的 布中内、外磁环的磁化 方向纵截面的示意图

本发明创新装置包括径向悬浮磁铁(转子) 4、 径向悬浮磁铁(定子) 3、 主轴 5、 悬浮气隙 9。

其中径向悬浮磁铁(转子) 4固定在车轮的轮胎上(为正常轮胎安装轴承 的位置), 相当于正常轮胎轴承的外环, 径向悬浮磁铁(定子) 3固定在主轴 5 上(安装在正常轮胎的轴的位置)相当于正常 轮胎轴承的内环, 主轴 5用以固 定径向悬浮磁铁 (定子) 3和固定磁悬浮稳定装置以及动力系统。 悬浮气隙 9 为径向悬浮磁铁 (转子) 4与径向悬浮磁铁 (定子) 3之间通过磁路的排布产 生的磁力作用而悬浮产生的空隙, 相当于正常轮胎轴承的内环与外环之间的 滾珠, 由于悬浮气隙 9替代了正常轮胎轴承的内环与外环之间的滚 , 从而消 除了轮胎在运行中的滾动摩擦力。 在图 d中箭头的方向为磁环的磁化方向, 内磁环的磁化方向为与磁环所在 的平面相平行, 由磁环的内圏指向外圈, 或者由磁环的外圈指向内圈。 也就 是说磁环的内圈为 S极, 外圈为 N极或者磁环的内圈为 N极, 外圈为 S极。 外磁 环的磁化方向为与磁环所在的平面相垂直, 由磁环的上平面指向下平面, 或 者由磁环的下平面指向上平面。 也就是说磁环的上平面为 S极, 下平面为 N极 或者磁环的下平面为 N极, 上平面为 S极。

在图 d中内磁环的磁化方向与外磁环的磁化方向符 以下的规律, 图 d中 内磁环①和内磁环②的磁化方向相反如图所示 内磁环①的磁化方向为内圈指 向外圈, 内磁环②的磁化方向为磁环的外圈指向内圈, 则相应的外磁环的磁 化方向为由下平面指向上平面。 而当把内磁环①的磁化方向改变为外圈指向 内圈, 内磁环②的磁化方向改变为磁环的内圈指向外 圈, 则相应的外磁环的 磁化方向就为由上平面指向下平面。

在图 d中内磁环与外磁环的位置也必须按照图示的 置排列, 外磁环的 N 极端与 S极端之间距离的二分之一处(也就是外磁环 向二分之一处)与轴向 垂直的面与内磁环①和内磁环②相互接触的面 处于同一个面上。 在一般的磁 路设计上, 保持外磁环的厚度与内磁环的厚度相等, 或者小与内磁环的厚度。

图 e是本发明实施例提供的符合混合力型磁路的 布中内、 外磁环的磁化 方向纵截面的示意图

本发明创新装置包括径向悬浮磁铁 (转子) 4、 径向悬浮磁铁(定子) 3、 主轴 5、 悬浮气隙 9。

其中径向悬浮磁铁(转子) 4固定在车轮的轮胎上(为正常轮胎安装轴承 的位置), 相当于正常轮胎轴承的外环, 径向悬浮磁铁(定子) 3固定在主轴 5 上(安装在正常轮胎的轴的位置)相当于正常 轮胎轴承的内环, 主轴 5用以固 定径向悬浮磁铁 (定子) 3和固定磁悬浮稳定装置以及动力系统。 悬浮气隙 9 为径向悬浮磁铁 (转子) 4与径向悬浮磁铁 (定子) 3之间通过磁路的排布产 生的磁力作用而悬浮产生的空隙, 相当于正常轮胎轴承的内环与外环之间的 滚珠, 由于悬浮气隙 9替代了正常轮胎轴承的内环与外环之间的滾 , 从而消 除了轮胎在运行中的滚动摩擦力。 在图 e中箭头的方向为磁环的磁化方向, 内、 外磁环的磁化方向为与磁环 所在的平面相平行, 由磁环的内圈指向外圈, 或者由磁环的外圈指向内圈。 也就是说磁环的内圈为 S极, 外圈为 N极或者磁环的内圈为 N极, 外圈为 S极。

在图 e中内磁环与外磁环的位置如图所示, 内磁环与外磁环的位置与图 a3 的结构相似, 在图 e 中内磁环①②与外磁环③④磁化方向相反 , 但不完全处于 同一个平面上, 内磁环①②与外磁环③④在轴向上有一定的高 度差。

图 d l是本发明实施例提供的符合混合力型磁路的 布的示意图

本发明创新装置包括径向悬浮磁铁 (转子) 4、 径向悬浮磁铁(定子) 3、 主轴 5、 悬浮气.隙 9。 .' 其中径向悬浮磁铁(转子) 4固定在车轮的轮胎上(为正常轮胎安装轴承 的位置), 相当于正常轮胎轴承的外环, 径向悬浮磁铁(定子) 3固定在主轴 5 上(安装在正常轮胎的轴的位置)相当于正常 轮胎轴承的内环, 主轴 5用以固 定径向悬浮磁铁 (定子) 3和固定磁悬浮稳定装置以及动力系统。 悬浮气隙 9 为径向悬浮磁铁 (转子) 4与径向悬浮磁铁 (定子) 3之间通过磁路的排布产 生的磁力作用而悬浮产生的空隙, 相当于正常轮胎轴承的内环与外环之间的 滾珠, 由于悬浮气隙 9替代了正常轮胎轴承的内环与外环之间的滚 , 从而消 除了轮胎在运行中的滚动摩擦力。

在图 d l中箭头的方向为磁环的磁化方向, 内磁环的磁化方向为与磁环所 在的平面相平行, 由磁环的内圈指向外圈, 或者由磁环的外圈指向内圈。 也 就是说磁环的内圈为 S极, 外圈为 N极或者磁环的内圈为 N极, 外圈为 S极。 外 磁环的磁化方向为与磁环所在的平面相垂直, 由磁环的上平面指向下平面, 或者由磁环的下平面指向上平面。 也就是说磁环的上平面为 S极, 下平面为 N 极或者磁环的下平面为 N极, 上平面为 S极。

在图 d l中内磁环的磁化方向与外磁环的磁化方向符 以下的规律, 图 d l 中内磁环①和内磁环②的磁化方向相反如图所 示内磁环①的磁化方向为内圈 指向外圈, 内磁环②的磁化方向为磁环的外圈指向内圈, 则相应的外磁环的 磁化方向为由下平面指向上平面。 而当把内磁环①的磁化方向改变为外圏指 向内圈, 内磁环②的磁化方向改变为磁环的内圈指向外 圈, 则相应的外磁环 的磁化方向就为由上平面指向下平面。

在图 dl中内磁环与外磁环的位置也必须按照图示的 置排列, 外磁环的 N极端与 S极端之间距离的二分之一处 (也就是外磁环轴向二分之一处) 与轴 向垂直的面与内磁环①和内磁环②相互接触的 面处于同一个面上。 在一般的 磁路设计上, 保持外磁环的厚度与内磁环的厚度相等, 或者小与内磁环的厚 度。

在图 dl中由 2个或 2个以上的永磁磁环组成磁路的排布, 将 2个或 2个以上 的永磁内磁环环绕(套嵌)在主轴 5上, 内磁环的排布为的相邻磁环的磁化方 向相反, 组成本发明创新的径向悬浮磁铁 (定子) 3, 将 2个或 2个以上.的永磁 外磁环组合在一体固定在轮胎上, 外磁环的排布为相邻磁环磁化方向相反, 构成本发明创新的径向悬浮磁铁(转子) 4, 在磁力的作用下悬浮套嵌在径向 悬浮磁铁(定子) 3上, 对于磁环的要求主要有, 较高的剩余磁通密度、 矫顽 力、 内禀矫顽力、 最大磁能积, 尽量小的上述参数的温度的稳定系数, 高性 能、 体积小重量轻的磁性材料也是磁环的理想材料 。 内磁环与外磁环的结构 符合内磁环的磁化方向与外磁环的磁化方向的 规律。

图 el是本发明实施例提供的符合混合力型磁路的 布的示意图

本发明创新装置包括径向悬浮磁铁 (转子) 4、 径向悬浮磁铁(定子) 3、 主轴 5、 悬浮气隙 9。

其中径向悬浮磁铁(转子) 4固定在车轮的轮胎上(为正常轮胎安装轴承 的位置), 相当于正常轮胎轴承的外环, 径向悬浮磁铁(定子) 3固定在主轴 5 上(安装在正常轮胎的轴的位置)相当于正常 轮胎轴承的内环, 主轴 5用以固 定径向悬浮磁铁 (定子) 3和固定磁悬浮稳定装置以及动力系统。 悬浮气隙 9 为径向悬浮磁铁 (转子) 4与径向悬浮磁铁 (定子) 3之间通过磁路的排布产 生的磁力作用而悬浮产生的空隙, 相当于正常轮胎轴承的内环与外环之间的 滾珠, 由于悬浮气隙 9替代了正常轮胎轴承的内环与外环之间的滾 , 从而消 除了轮胎在运行中的滚动摩擦力。

在图 el中箭头的方向为磁环的磁化方向, 内、 外磁环的磁化方向为与磁 环所在的平面相平行, 由磁环的内圈指向外圈, 或者由磁环的外圈指向内圈。 也就是说磁环的内圈为 S极, 外圈为 N极或者磁环的内圈为 N极, 外圈为 S极。 在图 el中内磁环与外磁环的位置如图所示, 内磁环与外磁环的位置与图 a3的结构相似, 在图 el中内磁环①②与外磁环③④磁化方向相反, 但不完全 处于同一个平面上, 内磁环①②与外磁环③④在轴向上有一定的高 度差。

在图 el中由 2个或 2个以上的永磁磁环组成磁路的排布, 将 2个或 2个以上 的永磁内磁环环绕(套嵌)在主轴 5上, 内磁环的排布为的相邻磁环的磁化方 向相反, 组成本发明创新的径向悬浮磁铁(定子) 3 , 将 2个或 2个以上的永磁 外磁环组合在一体固定在轮胎上, 外磁环的排布为相邻磁环磁化方向相反, 构成本发明创新的径向悬浮磁铁 (转子) 4, 在磁力的作用下悬浮.套嵌在径向 悬浮磁铁(定子) 3上, 对于磁环的要求主要有, 较高的剩余磁通密度、 矫顽 力、 内禀矫顽力、 最大磁能积, 尽量小的上述参数的温度的稳定系数, 高性 能、 体积小重量轻的磁性材料也是磁环的理想材料 。

图 42〜图 77中径向悬浮磁铁 (转子) 4、 径向悬浮磁铁 (定子) 3、 主轴 5、 悬浮气隙 9等构成了磁悬浮装置, 其中径向悬浮磁铁 (转子) 4固定在车轮的 轮胎上(为正常轮胎安装轴承的位置), 相当于正常轮胎轴承的外环, 径向悬 浮磁铁 (定子) 3固定在主轴 5上 (安装在正常轮胎的轴的位置) 相当于正常 轮胎轴承的内环, 主轴 5用以固定径向悬浮磁铁 (定子) 3和固定磁悬浮稳定 装置以及动力系统。 悬浮气隙 9为径向悬浮磁铁(转子)4与径向悬浮磁铁( 子) 3之间通过磁路的排布产生的磁力作用而悬浮 生的空隙, 相当于正常轮 胎轴承的内环与外环之间的滚珠, 由于悬浮气隙 9替代了正常轮胎轴承的内环 与外环之间的滚珠, 从而消除了轮胎在运行中的滚动摩擦力。 径向悬浮磁铁 (转子) 4与径向悬浮磁铁 (定子) 3之间的磁路排布可以分为斥力型的排布 和混合力型排布。 斥力型的排布和混合力型排布见图 a、 图 al、 图 a2、 图 a3、 图1?、 图 bl、 图 b2、 图^ 图 c l、 图 c2、 图 图 dl、 图6、 图 el。

在图 51、 图 52、 图 53、 图 63、 图 64、 图 65、 图 75、 图 76、 图 77中轴向十 字顶磁铁(定子) 2的磁路排布与图3、 图 al、 图 a2、 图 a3、 图1?、 图 bl、 图 b2、 图(:、 图 c l、 图 c2、 图 图 dl、 图6、 图 el中相同, 但在结构与上述的图 a、 图 al、 图 a2、 图 a3、 图1)、 图 bl、 图 b2、 图 图 cl、 图 c2、 图^ 图 dl、 图6、 图 el中的结构有部分的差异, 在图 51、 图 52、 图 53、 图 63、 图 64、 图 65、 图 35、 图 76、 图 77中径向悬浮磁铁(定子) 3由半环形磁路(弧形磁路)和半环形(弧 形构成) 非导磁材料 13构成。 半环形磁路(弧形磁路)分布在径向悬浮磁铁 (定子)3的下半部分(下二分之一的部分)也 是处于需要悬浮受力的区域, 即与需要克服的力 (重力等)的一个方向的区域。 在车轮 1运行时, 径向悬浮 磁铁(定子) 3处于相对的静止状态 (没有转动), 而在整个悬装置中, 需要 克服的力在本例中为重力, 因此, 为了悬浮需要通过磁力克服重力, 也就是 径向悬浮磁铁 (转子) 4与径向悬浮磁铁 (定子) 3通过磁力的作用在正常运 转中必须得维持悬浮气隙 9的正常存在, 才能保证正常的磁悬浮状态, 所以径 向悬浮磁铁 (定子) 3将受到径向悬浮磁铁(转子) 4对它的与重力方向相反 的磁力的作用, 而且与重力保持平衡, 在图 a、 图 al、 图 a2、 图 a3、 图1?、 图 bl、 图 b2、 图 图 cl、 图 c2、 图 d、 图 dl、 图6、 图 el的结构中, 径向悬浮磁 铁 (定子) 3还受到径向悬浮磁铁 (转子) 4对它的一个一种理想同方向的磁 力, 这样会降低磁悬浮的效率, 需要更多更重的磁体, 对材料的要求要就更 高。 造成材料的浪费, 而在本例 (图 51、 图 52、 图 53、 图 63、 图 64、 图 65、 图 35、 图 76、 图 77 ) 中, 减去了产生与重力 (要克服的力)相同方向力的因 素, 也就是将径向悬浮磁铁 (定子) 3与径向悬浮磁铁 (转子) 4之间会产生 与重力 (悬浮时需要客服的力) 的方向相同方向的力的因素消除, 因此通过 上述 (图 51、 图 52、 图 53、 图 63、 图 64、 图 65、 图 35、 图 76、 图 77 ) 中半环 形磁路 (弧形磁路) 和半环形 (弧形构成) 非导磁材料 13构成的径向悬浮磁 铁 (定子) 3就消除了与重力 (悬浮时需要客服的力) 的方向相同方向的力。

磁悬浮稳定装置为磁悬浮装置的稳定装置,减 小轴向磁悬浮装置的摆动。 在本发明中设计有三种方案用来固定磁悬浮稳 定装置。 包括全永磁磁悬浮稳 定装置、 磁电混合磁悬浮稳定装置、 机械磁悬浮稳定装置

全永磁磁悬浮稳定装置

图 42〜图 52中的轮胎 1、 轴向十字顶磁铁 (定子) 2、 轴 5、 轴向十字顶磁 铁 (转子) 6、 固定装置 7构成了全永磁磁悬浮稳定装置。

其中轴向十字顶磁铁 (定子) 2和轴向十字顶磁铁 (转子) 6之间组成磁 路排布, 通过排布形成斥 (吸)力型的排布或混合力型磁路排布, 轴向十字 顶磁铁 (定子) 2和轴向十字顶磁铁 (转子) 6通过磁路间产生的磁力稳定磁 悬浮装置, 减小轴向磁悬浮装置的摆动。

轴向十字顶磁铁(定子)2固定安装在固定装 7上, 固定装置 7固定在主 轴 5上, 固定装置 7作为轴向十字顶磁铁(定子) 2的固定装置, 为轴向十字顶 磁铁(定子) 2和轴向十字顶磁铁(转子) 6之间的磁力作为提供了作用基础。 轴向十字顶磁铁(定子) 2为环状磁体或分布在固定装置 7上的多块磁体。 轴 向十字顶磁铁 (转子) 6固定在轮胎 1上, 通过与轴向十字顶磁铁 (定子) 2 之间产生的磁力稳定运转中的轮胎 1 , 减小轮胎运转中的摆动, 从而达到让整 个磁悬浮系统稳定的运转。 轴向十字顶磁铁(转子)6为环状磁体或分布 轮 胎 1上的多块磁体。 其中轴向十字顶磁铁 (转子) 2为环状磁体时, 轴向十字 顶磁铁 (转子) 6则为环状磁体, 也可以为呈环状分布在固定装置 7上的多块 磁体, 而当轴向十字顶磁铁 (转子) 2为呈环状分布在固定装置 7上的多块磁 体, 轴向十字顶磁铁 (转子) 6则为环状磁体。

二、 磁电混合磁悬浮稳定装置

图 54〜65中的轮胎 1、 轴向十字顶磁铁(定子) 2、 轴 5、 轴向十字顶磁铁 (转子) 6、 固定装置 7、 轴向十字顶磁铁稳定控制装置 8构成了磁电混合磁悬 浮稳定装置。

其中轴向十字顶磁铁 (定子) 2和轴向十字顶磁铁 (转子) 6之间组成磁 路排布, 通过排布形成斥 (吸)力型的排布或混合力型磁路排布, 轴向十字 顶磁铁 (定子) 2和轴向十字顶磁铁 (转子) 6通过磁路间产生的磁力稳定磁 悬浮装置, 减小轴向磁悬浮装置的摆动。 轴向十字顶磁铁稳定控制装置 8通过 控制轴向十字顶磁体(定子)2使磁悬浮装置 稳定性可以通过人工智能控制, 可以在运行环境复杂的情况下正常的运行。 轴向十字顶磁铁(定子) 2可以是 永磁体, 通过控制轴向十字顶磁铁(定子) 2做上下左右等方位的运动来调整 轴向十字顶磁铁(定子) 2与轴向十字顶磁铁(转子) 6的作用距离或作用电, 用以控制磁悬浮装置得稳定性。 轴向十字顶磁铁 (定子) 2也可以是电磁体, 通过控制轴向十字顶磁铁(定子)2中电流的 弱方向等产生上下左右等方位 的磁力来调整轴向十字顶磁铁 (定子) 2与轴向十字顶磁铁 (转子) 6的作用 距离或作用点, 用以控制磁悬浮装置得稳定性。 轴向十字顶磁铁稳定控制装 置 8可以通过监测磁悬浮装置的受力情况和轴向 字顶磁铁 (定子) 2与轴向 十字顶磁铁(转子)6之间的距离变化、位置 化数据, 通过对数据经行分析, 做出对轴向十字顶磁铁 (定子) 2的调整控制。

轴向十字顶磁铁(定子) 2固定安装在固定装置 7上, 固定装置 7固定在主 轴 5上, 固定装置 7作为轴向十字顶磁铁(定子) 2的固定装置, 为轴向十字顶 磁铁(定子) 2和轴向十字顶磁铁(转子) 6之间的磁力作用提供了作用基础。 轴向十字顶磁铁 (定子) 2为为永磁体时可以是环状磁体或分布在固定 置 7 上的多块磁体。 轴向十字顶磁铁 (转子) 6固定在轮胎 1上, 通过与轴向十字 顶磁铁 (定子) 2之间产生的磁力稳定运转中的轮胎 1, 减小轮胎运转中的摆 动, 从而达到让整个磁悬浮系统稳定的运转。 轴向十字顶磁铁(转子) 6为环 状磁体或分布在轮胎 1上的多块磁体。 其中轴向十字顶磁铁 (转子) 2为环状 磁体时, 轴向十字顶磁铁(转子) 6则为环状磁体, 也可以为呈环状分布在固 定装置 7上的多块磁体, 而当轴向十字顶磁铁 (转子) 2为呈环状分布在固定 装置 7上的多块磁体, 轴向十字顶磁铁 (转子) 6则为环状磁体。 轴向十字顶 磁铁稳定控制装置 8固定在固定装置 7上, 与总装置 (汽车、 火车、 飞机、 电 机等) 的控制系统相连, 通过控制系统处理数据和输出指令。

三、 机械磁悬浮稳定装置

图 66〜77中的轮胎 1、 轴 5、 固定装置 7、 轴向十字顶磁铁稳定控制装置 8、 顶珠 10、 顶珠的固定与稳定控制装置 1 1、 顶珠轨道 12、 构成了机械磁悬浮稳 定装置。

其中顶珠 10和顶珠轨道 12之间组成了控制磁悬浮装置在轴向稳定和减 轴向磁悬浮装置的摆动的稳定装置。 顶珠的固定与稳定控制装置 Π通过控制 顶珠 10使磁悬浮装置的稳定性可以通过人工智能控 , 可以在运行环境复杂 的情况下正常的运行。 顶珠的固定与稳定控制装置 1 1可以通过监测磁悬浮装 置的受力情况和顶珠 10和顶珠轨道 12之间的距离变化、 位置变化数据, 通过 对数据经行分析, 做出对顶珠 10的调整控制。 顶珠 10固定安装在固定装置 7上, 固定装置 7固定在主轴 5上, 固定装置 7 作为顶珠 10的固定装置, 为顶珠 10和顶珠轨道 12之间的力的作用提供了作用 基础。 顶珠 10根据稳定的需要为多个分布在固定装置 7上。 顶珠轨道 12固定在 轮胎 1上,通过顶珠 10和顶珠轨道 12之间的作用与反作用力稳定运转中的轮胎 1 , 减小轮胎运转中的摆动, 从而达到让整个磁悬浮系统稳定的运转。 顶珠的 固定与稳定控制装置 1 1固定在固定装置 7上, 与总装置(汽车、 火车、 飞机、 电机等) 的控制系统相连, 通过控制系统处理数据和输出指令。

十字顶磁悬浮-在电机、 风机、 储能上的应用

本发明中包括磁悬浮装置和磁悬浮稳定装置, 磁悬浮装置和磁悬浮稳定 装置构成了本发明所述的十字顶磁悬浮, 其中磁悬浮装置为形成悬浮空隙、 承受重量(承受原先有机械轴承或其他有摩擦 力的转动结构)。 而磁悬浮稳定 装置为磁悬浮装置的稳定装置, 减小轴向磁悬浮装置的摆动。

磁悬浮装置由两部分构成, 一部分为径向悬浮磁铁(定子) 5、 一部分为 径向悬浮磁铁(转子) 4。 其中 (定子) 5和(转子) 4由环形磁体按照磁路的 排布组成。 按照磁路的排布可以分为斥力型的排布和混合 力型排布。 在斥力 型的排布中, 径向向悬浮磁铁 (定子) 5固定在悬浮磁铁固定支撑装置 9上, 为外磁环, 径向悬浮磁铁 (转子) 4固定在车轮的主轴 3上 (为正常电机安装 轴承的位置), 为内磁环。 内磁环与外磁环之间有悬浮气隙 6, 悬浮气隙 6的大 小根据悬浮承受的重量、 旋转速度、 运行过程中受力的变化范围来确定。

磁悬浮装置

一、 斥力型的排布其中斥力型的排布中内、 外磁环的磁化方向如图八、 图 Al、 图8、 图 Bl、 图 ( 、 图 C 1箭头所示的方向, 内、 外磁环的磁路分布如 图 A2、 图 A3、 图 B2、 图 C2所示。

图 A是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 中内、 外磁环的磁化 方向纵截面的示意图

本发明创新装置包括径向悬浮磁铁(转子) 4、 径向悬浮磁铁(定子) 5、 主轴 3、 悬浮气隙 6、 悬浮磁铁固定支撑装置 9。

其中径向悬浮磁铁 (转子) 4固定在主轴 3上(为正常电机安装轴承的位 置), 相当于正常轮胎轴承的内环, 径向悬浮磁铁 (定子) 5固定在悬浮磁铁 固定支撑装置 9上,相当于正常轴承的外环, 主轴 3用以固定径向悬浮磁铁(转 子) 4和固定磁悬浮稳定装置以及动力系统。 悬浮气隙 6为径向悬浮磁铁 (转 子) 4与径向悬浮磁铁 (定子) 5之间通过磁路的排布产生的磁力作用而悬浮 产生的空隙, 相当于正常轴承的内环与外环之间的滚珠, 由于悬浮气隙 6替代 了正常轴承的内环与外环之间的滾珠, 从而消除了运行中的滚动摩擦力。

在图 A中箭头的方向为磁环的磁化方向, 内、 外磁环的磁化方向为与磁 环所在的平面相平行, 由磁环的内圈指向外圈, 或者由磁环的外圈指向内圈。 也就是说磁环的内圈为 S极, 外圈为 N极或者磁环的内圈为 N极, 外圈为 S极。 其中在同一平面上内、 外磁环的磁化方向相反。

图 A1是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 中内、 外磁环的磁化 方向横截面的示意图

本发明创新装置包括径向悬浮磁铁 (转子) 4、 径向悬浮磁铁 (定子) 5、 主轴 3、 悬浮气隙 6、 悬浮磁铁固定支撑装置 9。

其中径向悬浮磁铁 (转子) 4固定在主轴 3上 (为正常电机安装轴承的位 置), 相当于正常轮胎轴承的内环, 径向悬浮磁铁 (定子) 5固定在悬浮磁铁 固定支撑装置 9上,相当于正常轴承的外环, 主轴 3用以固定径向悬浮磁铁(转 子) 4和固定磁悬浮稳定装置以及动力系统。 悬浮气隙 6为径向悬浮磁铁 (转 子) 4与径向悬浮磁铁 (定子) 5之间通过磁路的排布产生的磁力作用而悬浮 产生的空隙, 相当于正常轴承的内环与外环之间的滾珠, 由于悬浮气隙 6替代 了正常轴承的内环与外环之间的滚珠, 从而消除了运行中的滾动摩擦力。 在图 A1中箭头的方向为磁环的磁化方向, 内、 外磁环的磁化方向为与磁 环所在的平面相平行, 由磁环的内圈指向外圈, 或者由磁环的外圈指向内圈。 也就是说磁环的内圈为 S极, 外圈为 N极或者磁环的内圈为 N极, 外圈为 S极。 其中内、 外磁环的磁化方向相反。

图 B是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 中内、外磁环的磁化方 向纵截面的示意图 图 Bl是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 中内、 外磁环的磁化 方向横截面的示意图

图8、 图 B1中的内、 外磁环的磁化方向与图八、 图 A1中的内、 外磁环的 磁化方向。

图 C是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 中内、外磁环的磁化方 向纵截面的示意图

本发明创新装置包括径向悬浮磁铁(转子) 4、 径向悬浮磁铁 (定子) 5、 主轴 3、 悬浮气隙 6、 悬浮磁铁固定支撑装置 9。

其中径向悬浮磁铁 (转子) 4固定在主轴 3上 (为正常电机安装轴承的位 置), 相当于正常轮胎轴承的内环, 径向悬浮磁铁 (定子) 5固定在悬浮磁铁 固定支撑装置 9上,相当于正常轴承的外环, 主轴 3用以固定径向悬浮磁铁(转 子) 4和固定磁悬浮稳定装置以及动力系统。 悬浮气隙 6为径向悬浮磁铁 (转 子) 4与径向悬浮磁铁 (定子) 5之间通过磁路的排布产生的磁力作用而悬浮 产生的空隙, 相当于正常轴承的内环与外环之间的滚珠, 由于悬浮气隙 6替代 了正常轴承的内环与外环之间的滚珠, 从而消除了运行中的滾动摩擦力。

在图 C中箭头的方向为磁环的磁化方向, 内、 外磁环的磁化方向为与磁环 所在的平面相垂直, 由磁环的上平面指向下平面, 或者由磁环的下平面指向 上平面。 也就是说磁环的上平面为 S极, 下平面为 N极或者磁环的下平面为 N 极, 上平面为 S极。 其中内、 外磁环的磁化方向相同。 图 C1是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 中内、 外磁环的磁化 方向横截面的示意图

本发明创新装置包括径向悬浮磁铁(转子) 4、 径向悬浮磁铁 (定子) 5、 主轴 3、 悬浮气隙 6、 悬浮磁铁固定支撑装置 9。

其中径向悬浮磁铁 (转子) 4固定在主轴 3上 (为正常电机安装轴承的位 置), 相当于正常轮胎轴承的内环, 径向悬浮磁铁 (定子) 5固定在悬浮磁铁 固定支撑装置 9上,相当于正常轴承的外环, 主轴 3用以固定径向悬浮磁铁(转 子) 4和固定磁悬浮稳定装置以及动力系统。 悬浮气隙 6为径向悬浮磁铁 (转 子) 4与径向悬浮磁铁 (定子) 5之间通过磁路的排布产生的磁力作用而悬浮 产生的空隙, 相当于正常轴承的内环与外环之间的滾珠, 由于悬浮气隙 6替代 了正常轴承的内环与外环之间的滚珠, 从而消除了运行中的滚动摩擦力。

在图 C1中箭头 的方向为磁环的磁化方向 (符号 表示为磁环的磁化方 向与页面相垂直向里), 内、 外磁环的磁化方向为与磁环所在的平面相垂直 , 由磁环的上平面指向下平面, 或者由磁环的下平面指向上平面。 也就是说磁 环的上平面为 S极, 下平面为 N极或者磁环的下平面为 N极, 上平面为 S极。 其 中内、 外磁环的磁化方向相同。

图 A2是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 1的示意图

本发明创新装置包括径向悬浮磁铁(转子) 4、 径向悬浮磁铁(定子) 5、 主轴 3、 悬浮气隙 6、 悬浮磁铁固定支撑装置 9。

其中径向悬浮磁铁 (转子) 4固定在主轴 3上 (为正常电机安装轴承的位 置), 相当于正常轮胎轴承的内环, 径向悬浮磁铁 (定子) 5固定在悬浮磁铁 固定支撑装置 9上,相当于正常轴承的外环, 主轴 3用以固定径向悬浮磁铁(转 子) 4和固定磁悬浮稳定装置以及动力系统。 悬浮气隙 6为径向悬浮磁铁 (转 子) 4与径向悬浮磁铁 (定子) 5之间通过磁路的排布产生的磁力作用而悬浮 产生的空隙, 相当于正常轴承的内环与外环之间的滾珠, 由于悬浮气隙 6替代 了正常轴承的内环与外环之间的滚珠, 从而消除了运行中的滚动摩擦力。

在图 A2中箭头的方向为磁环的磁化方向, 内、 外磁环的磁化方向为与磁 环所在的平面相平行, 由磁环的内圈指向外圈, 或者由磁环的外圈指向内圏。 也就是说磁环的内圈为 S极, 外圈为 N极或者磁环的内圈为 N极, 外圈为 S极。 其中内、 外磁环的磁化方向相反。

由 2个或 2个以上的永磁磁环组成磁路的排布, 将 2个或 2个以上的永磁内 磁环环绕 (套嵌) 在主轴 3上, 组成本发明创新的径向悬浮磁铁 (转子) 4, 将 2个或 2个以上的永磁外磁环组合在一体, 构成本发明创新的径向悬浮磁铁 (定子) 5 , 在磁力的作用下悬浮套嵌在径向悬浮磁铁 (转子) 4上, 对于磁 环的要求主要有, 较高的剩余磁通密度、 矫顽力、 内禀矫顽力、 最大磁能积, 尽量小的上述参数的温度的稳定系数, 高性能、 体积小重量轻的磁性材料也 是磁环的理想材料。 在本图中内、 磁环的磁化方向与图 A中的磁化方向相同。 处于同一平面外磁环与内磁环的磁化方向相反 , 从而形成磁斥力。

图 A3是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 2的示意图

本发明创新装置包括径向悬浮磁铁(转子) 4、 径向悬浮磁铁(定子) 5、 主轴 3、 悬浮气隙 6、 悬浮磁铁固定支撑装置 9。

其中径向悬浮磁铁 (转子) 4固定在主轴 3上 (为正常电机安装轴承的位 置), 相当于正常轮胎轴承的内环, 径向悬浮磁铁 (定子) 5固定在悬浮磁铁 固定支撑装置 9上,相当于正常轴承的外环, 主轴 3用以固定径向悬浮磁铁(转 子) 4和固定磁悬浮稳定装置以及动力系统。 悬浮气隙 6为径向悬浮磁铁 (转 子) 4与径向悬浮磁铁 (定子) 5之间通过磁路的排布产生的磁力作用而悬浮 产生的空隙, 相当于正常轴承的内环与外环之间的滚珠, 由于悬浮气隙 6替代 了正常轴承的内环与外环之间的滾珠, 从而消除了运行中的滚动摩擦力。

在图 A3中箭头的方向为磁环的磁化方向, 内、 外磁环的磁化方向为与磁 环所在的平面相平行, 由磁环的内圈指向外圈, 或者由磁环的外圈指向内圈。 也就是说磁环的内圈为 S极, 外圈为 N极或者磁环的内圈为 N极, 外圈为 S极。 其中处于同一平面内内、 外磁环的磁化方向相反。

由 2个或 2个以上的永磁磁环组成磁路的排布, 将 2个或 2个以上的永磁内 磁环环绕 (套嵌) 在主轴 3上, 内磁环的排布为图 A中的磁环与图 B中的磁环 相间排列而成(也就是径向悬浮磁铁(转子) 4上的相邻磁环磁化方向相反), 组成本发明创新的径向悬浮磁铁(转子) 4, 将 2个或 2个以上的永磁外磁环组 合在一体固定在悬浮磁铁固定支撑装置 9上, 外磁环的排布为图 A中的磁环与 图 B中的磁环相间排列而成 (也就是径向悬浮磁铁 (定子) 5上的相邻磁环磁 化方向相反), 构成本发明创新的径向悬浮磁铁 (定子) 5 , 在磁力的作用下 悬浮套嵌在径向悬浮磁铁 (转子) 4上, 对于磁环的要求主要有, 较高的剩余 磁通密度、 矫顽力、 内禀矫顽力、 最大磁能积, 尽量小的上述参数的温度的 稳定系数, 高性能、 体积小重量轻的磁性材料也是磁环的理想材料 。 在本图 中内、 外磁环的磁化方向与图 A中的磁化方向相同。 处于同一平面上的外磁 环与内磁环的磁化方向相反, 从而形成磁斥力。 图 B2是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 3的示意图 本发明创新装置包括径向悬浮磁铁(转子) 4、 径向悬浮磁铁(定子) 5、 主轴 3、 悬浮气隙 6、 悬浮磁铁固定支撑装置 9。

其中径向悬浮磁铁 (转子) 4固定在主轴 3上 (为正常电机安装轴承的位 置), 相当于正常轮胎轴承的内环, 径向悬浮磁铁 (定子) 5固定在悬浮磁铁 固定支撑装置 9上,相当于正常轴承的外环, 主轴 3用以固定径向悬浮磁铁(转 子) 4和固定磁悬浮稳定装置以及动力系统。 悬浮气隙 6为径向悬浮磁铁 (转 子) 4与径向悬浮磁铁 (定子) 5之间通过磁路的排布产生的磁力作用而悬浮 产生的空隙, 相当于正常轴承的内环与外环之间的滚珠, 由于悬浮气隙 6替代 了正常轴承的内环与外环之间的滚珠, 从而消除了运行中的滚动摩擦力。

在图 B2中箭头的方向为磁环的磁化方向, 内、 外磁环的磁化方向为与磁 环所在的平面相平行, 由磁环的内圏指向外圈, 或者由磁环的外圈指向内圈。 也就是说磁环的内圈为 S极, 外圈为 N极或者磁环的内圈为 N极, 外圈为 S极。 其中内、 外磁环的磁化方向相反。

由 2个或 2个以上的永磁磁环组成磁路的排布, 将 2个或 2个以上的永磁内 磁环环绕 (套嵌) 在主轴 3上, 组成本发明创新的径向悬浮磁铁 (转子) 4, 将 2个或 2个以上的永磁外磁环组合在一体, 构成本发明创新的径向悬浮磁铁 (定子) 5 , 在磁力的作用下悬浮套嵌在径向悬浮磁铁 (转子) 4上, 对于磁 环的要求主要有, 较高的剩余磁通密度、 矫顽力、 内禀矫顽力、 最大磁能积, 尽量小的上述参数的温度的稳定系数, 高性能、 体积小重量轻的磁性材料也 是磁环的理想材料。 在本图中内、 磁环的磁化方向与图 B中的磁化方向相同。 处于同一平面外磁环与内磁环的磁化方向相反 , 从而形成磁斥力。

图 C2是本发明实施例提供的符合斥力型磁路的排 4的示意图

本发明创新装置包括径向悬浮磁铁(转子) 4、 径向悬浮磁铁 (定子) 5、 主轴 3、 悬浮气隙 6、 悬浮磁铁固定支撑装置 9。

其中径向悬浮磁铁 (转子) 4固定在主轴 3上 (为正常电机安装轴承的位 置), 相当于正常轮胎轴承的内环, 径向悬浮磁铁 (定子) 5固定在悬浮磁铁 固定支撑装置 9上,相当于正常轴承的外环, 主轴 3用以固定径向悬浮磁铁(转 子) 4和固定磁悬浮稳定装置以及动力系统。 悬浮气隙 6为径向悬浮磁铁 (转 子) 4与径向悬浮磁铁 (定子) 5之间通过磁路的排布产生的磁力作用而悬浮 产生的空隙, 相当于正常轴承的内环与外环之间的滚珠, 由于悬浮气隙 6替代 了正常轴承的内环与外环之间的滚珠, 从而消除了运行中的滚动摩擦力。

在图 C中箭头的方向为磁环的磁化方向, 内、 外磁环的磁化方向为与磁环 所在的平面相垂直, 由磁环的上平面指向下平面, 或者由磁环的下平面指向 上平面。 也就是说磁环的上平面为 S极, 下平面为 N极或者磁环的下平面为 N 极, 上平面为 S极。 其中处于同一平面的内、 外磁环的磁化方向相同。

由 2个或 2个以上的永磁磁环组成磁路的排布, 将 2个或 2个以上的永磁内.. 磁环环绕 (套嵌) 在主轴 3上, 内磁环的排布为图 C中磁化方向的磁环与图 C 相反的磁化方向的磁环相间排列而成(也就是 径向悬浮磁铁(转子) 4上的相 邻磁环的磁化方向相反), 组成本发明创新的径向悬浮磁铁 (转子) 4, 将 2 个或 2个以上的永磁外磁环组合在一体固定在悬浮 铁固定支撑装置 9上, 外 磁环的排布为图 C中磁化方向的磁环与图 C相反的磁化方向的磁环相间排列 而成 (也就是径向悬浮磁铁 (定子) 5上的相邻磁环磁化方向相反), 构成本 发明创新的径向悬浮磁铁(定子) 5 , 在磁力的作用下悬浮套嵌在径向悬浮磁 铁 (装子) 4上, 对于磁环的要求主要有, 较高的剩余磁通密度、 矫顽力、 内 禀矫顽力、 最大磁能积, 尽量小的上述参数的温度的稳定系数, 高性能、 体 积小重量轻的磁性材料也是磁环的理想材料。 在本图中内、 外磁环的磁化方 向与图 C中的磁化方向相同。处于同一平面上的外磁 与内磁环的磁化方向相 反, 从而形成磁斥力。

二、 混合力型排布其中混合力型排布中内、 外磁环的磁化方向如图0、 图 E箭头所示的方向, 内、 外磁环的磁路分布如图 Dl、 图 El所示。

图 D是本发明实施例提供的符合混合力型磁路的 布中内、 外磁环的磁 化方向纵截面的示意图

本发明创新装置包括径向悬浮磁铁(转子) 4、 径向 '悬浮磁铁(定子) 5、 主轴 3、 悬浮气隙 6、 悬浮磁铁固定支撑装置 9。

其中径向悬浮磁铁 (转子) 4固定在主轴 3上 (为正常电机安装轴承的位 置), 相当于正常轮胎轴承的内环, 径向悬浮磁铁 (定子) 5固定在悬浮磁铁 固定支撑装置 9上,相当于正常轴承的外环, 主轴 3用以固定径向悬浮磁铁(转 子) 4和固定磁悬浮稳定装置以及动力系统。 悬浮气隙 6为径向悬浮磁铁 (转 子) 4与径向悬浮磁铁 (定子) 5之间通过磁路的排布产生的磁力作用而悬浮 产生的空隙, 相当于正常轴承的内环与外环之间的滚珠, 由于悬浮气隙 6替代 了正常轴承的内环与外环之间的滚珠, 从而消除了运行中的滾动摩擦力。

在图 D中箭头的方向为磁环的磁化方向, 内磁环的磁化方向为与磁环所 在的平面相平行, 由磁环的内圈指向外圈, 或者由磁环的外圈指向内圈。 也 就是说磁环的内圈为 S极, 外圈为 N极或者磁环的内圈为 N极, 外圈为 S极,。 外 磁环的磁化方向为与磁环所在的平面相垂直, 由磁环的上平面指向下平面, 或者由磁环的下平面指向上平面。 也就是说磁环的上平面为 S极, 下平面为 N 极或者磁环的下平面为 N极, 上平面为 S极。

在图 D中内磁环的磁化方向与外磁环的磁化方向符 以下的规律, 图 D中 内磁环①和内磁环②的磁化方向相反如图所示 内磁环①的磁化方向为内圈指 向外圈, 内磁环②的磁化方向为磁环的外圈指向内圈, 则相应的外磁环的磁 化方向为由下平面指向上平面。 而当把内磁环①的磁化方向改变为外圈指向 内圈, 内磁环②的磁化方向改变为磁环的内圈指向外 圈, 则相应的外磁环的 磁化方向就为由上平面指向下平面。

在图 D中内磁环与外磁环的位置也必须按照图示的 置排列, 外磁环的 N 极端与 S极端之间距离的二分之一处(也就是外磁环 向二分之一处)与轴向 垂直的面与内磁环①和内磁环②相互接触的面 处于同一个面上。 在一般的磁 路设计上, 保持外磁环的厚度与内磁环的厚度相等, 或者小与内磁环的厚度。

图 E是本发明实施例提供的符合混合力型磁路的 布中内、外磁环的磁化 方向纵截面的示意图

本发明创新装置包括径向悬浮磁铁(转子) 4、 径向悬浮磁铁(定子) 5、 主轴 3、 悬浮气隙 6、 悬浮磁铁固定支撑装置 9。

其中径向悬浮磁铁 (转子) 4固定在主轴 3上 (为正常电机安装轴承的位 置), 相当于正常轮胎轴承的内环, 径向悬浮磁铁 (定子) 5固定在悬浮磁铁 固定支撑装置 9上,相当于正常轴承的外环, 主轴 3用以固定径向悬浮磁铁(转 子) 4和固定磁悬浮稳定装置以及动力系统。 悬浮气隙 6为径向悬浮磁铁 (转 子) 4与径向悬浮磁铁 (定子) 5之间通过磁路的排布产生的磁力作用而悬浮 产生的空隙, 相当于正常轴承的内环与外环之间的滾珠, 由于悬浮气隙 6替代 了正常轴承的内环与外环之间的滚珠, 从而消除了运行中的滚动摩擦力。

在图 E中箭头的方向为磁环的磁化方向, 内、 外磁环的磁化方向为与磁环 所在的平面相平行, 由磁环的内圈指向外圈, 或者由磁环的外圈指向内圈。 也就是说磁环的内圈为 S极, 外圈为 N极或者磁环的内圈为 N极, 外圈为 S极。

在图 E中内磁环与外磁环的位置如图所示, 内磁环与外磁环的位置与图 A3的结构相似, 在图 E中内磁环①②与外磁环③④磁化方向相反, 但不完全 处于同一个平面上, 内磁环①②与外磁环③④在轴向上有一定的高 度差。

图 D1是本发明实施例提供的符合混合力型磁路的 布的示意图

本发明创新装置包括径向悬浮磁铁 (转子) 4、 径向悬浮磁铁 (定子) 5、 主轴 3、 悬浮气隙 6、 悬浮磁铁固定支撑装置 9。

其中径向悬浮磁铁 (转子) 4固定在主轴 3上 (为正常电机安装轴承的位 置), 相当于正常轮胎轴承的内环, 径向悬浮磁铁 (定子) 5固定在悬浮磁铁 固定支撑装置 9上,相当于正常轴承的外环, 主轴 3用以固定径向悬浮磁铁(转 子) 4和固定磁悬浮稳定装置以及动力系统。 悬浮气隙 6为径向悬浮磁铁 (转 子) 4与径向悬浮磁铁 (定子) 5之间通过磁路的排布产生的磁力作用而悬浮 产生的空隙, 相当于正常轴承的内环与外环之间的滾珠, 由于悬浮气隙 6替代 了正常轴承的内环与外环之间的滾珠, 从而消除了运行中的滚动摩擦力。

在图 D1中箭头的方向为磁环的磁化方向, 内磁环的磁化方向为与磁环所 在的平面相平行, 由磁环的内圈指向外圈, 或者由磁环的外圈指向内圈。 也 就是说磁环的内圈为 S极, 外圈为 N极或者磁环的内圈为 N极, 外圈为 S极。 外 磁环的磁化方向为与磁环所在的平面相垂直, 由磁环的上平面指向下平面, 或者由磁环的下平面指向上平面。 也就是说磁环的上平面为 S极, 下平面为 N 极或者磁环的下平面为 N极, 上平面为 S极。

在图 D1中内磁环的磁化方向与外磁环的磁化方向符 以下的规律, 图 D1 中内磁环①和内磁环②的磁化方向相反如图所 示内磁环①的磁化方向为内圈 指向外圈, 内磁环②的磁化方向为磁环的外圈指向内圈, 则相应的外磁环的 磁化方向为由下平面指向上平面。 而当把内磁环①的磁化方向改变为外圈指 向内圈, 内磁环②的磁化方向改变为磁环的内圈指向外 圈, 则相应的外磁环 的磁化方向就为由上平面指向下平面。

在图 EM中内磁环与外磁环的位置也必须按照图示的 置排列, 外磁环的 N极端与 S极端之间距离的二分之一处 (也就是外磁环轴向二分之一处) 与轴 向垂直的面与内磁环①和内磁环②相互接触的 面处于同一个面上。 在一般的 磁路设计上, 保持外磁环的厚度与内磁环的厚度相等, 或者小,与内磁环的厚 度。

在图 D1中由 2个或 2个以上的永磁磁环组成磁路的排布, 将 2个或 2个以上 的永磁内磁环环绕(套嵌)在主轴 3上, 内磁环的排布为的相邻磁环的磁化方 向相反, 组成本发明创新的径向悬浮磁铁(转子) 4, 将 2个或 2个以上的永磁 外磁环组合在一体固定在悬浮磁铁固定支撑装 置 9上。 外磁环的排布为相邻磁 环磁化方向相反, 构成本发明创新的径向悬浮磁铁 (定子) 5 , 在磁力的作用 下悬浮套嵌在径向悬浮磁铁(转子) 4上, 对于磁环的要求主要有, 较高的剩 余磁通密度、 矫顽力、 内禀矫顽力、 最大磁能积, 尽量小的上述参数的温度 的稳定系数, 高性能、 体积小重量轻的磁性材料也是磁环的理想材料 。 内磁 环与外磁环的结构符合内磁环的磁化方向与外 磁环的磁化方向的规律。

图 E1是本发明实施例提供的符合混合力型磁路的 布的示意图

本发明创新装置包括径向悬浮磁铁(转子) 4、 径向悬浮磁铁(定子) 5、 主轴 3、 悬浮气隙 6、 悬浮磁铁固定支撑装置 9。

其中径向悬浮磁铁 (转子) 4固定在主轴 3上 (为正常电机安装轴承的位 置), 相当于正常轮胎轴承的内环, 径向悬浮磁铁 (定子) 5固定在悬浮磁铁 固定支撑装置 9上,相当于正常轴承的外环, 主轴 3用以固定径向悬浮磁铁(转 子) 4和固定磁悬浮稳定装置以及动力系统。 悬浮气隙 6为径向悬浮磁铁 (转 子) 4与径向悬浮磁铁 (定子) 5之间通过磁路的排布产生的磁力作用而悬浮 产生的空隙, 相当于正常轴承的内环与外环之间的滾珠, 由于悬浮气隙 6替代 了正常轴承的内环与外环之间的滚珠, 从而消除了运行中的滚动摩擦力。 在图 E1中箭头的方向为磁环的磁化方向, 内、 外磁环的磁化方向为与磁 环所在的平面相平行, 由磁环的内圈指向外圈, 或者由磁环的外圈指向内圈。 也就是说磁环的内圈为 S极, 外圈为 N极或者磁环的内圈为 N极, 外圈为 S极。

在图 E1中内磁环与外磁环的位置如图所示, 内磁环与外磁环的位置与图 A3的结构相似, 在图 E1中内磁环①②与外磁环③④磁化方向相反, 但不完全 处于同一个平面上, 内磁环①②与外磁环③④在轴向上有一定的高 度差。

在图 E1中由 2个或 2个以上的永磁磁环组成磁路的排布, 将 2个或 2个以上 的永磁内磁环环绕(套嵌)在主轴 3上, 内磁环的排布为的相邻磁环的磁化方 向相反, 组成本发明创新的径向悬浮磁铁(转子) 4, 将 2个或 2个以上的永磁 外磁环组合在一体固定在、 悬浮磁铁固定支撑装置 9上, 外磁环的排布为相邻 磁环磁化方向相反, 构成本发明创新的径向悬浮磁铁(定子) 5, 在磁力的作 用下悬浮套嵌在径向悬浮磁铁(转子) 4上, 对于磁环的要求主要有, 较高的 剩余磁通密度、 矫顽力、 内禀矫顽力、 最大磁能积, 尽量小的上述参数的温 度的稳定系数, 高性能、 体积小重量轻的磁性材料也是磁环的理想材料 。

在图 78、 图 79、 图 80、 图 81、 图 82、 图 83、 图 84、 图 85、 图 86、 图 87中 径向悬浮磁铁 (转子) 4、 径向悬浮磁铁 (定子) 5、 主轴 3、 悬浮气隙 6、 悬 浮磁铁固定支撑装置 9等构成了磁悬浮装置, 其中径向悬浮磁铁 (转子) 4固 定在主轴 3上 (为正常电机安装轴承的位置), 相当于正常轮胎轴承的内环, 径向悬浮磁铁 (定子) 5固定在悬浮磁铁固定支撑装置 9上, 相当于正常轴承 的外环, 主轴 3用以固定径向悬浮磁铁 (转子) 4和固定磁悬浮稳定装置以及 动力系统。 悬浮气隙 6为径向悬浮磁铁 (转子) 4与径向悬浮磁铁 (定子) 5 之间通过磁路的排布产生的磁力作用而悬浮产 生的空隙, 相当于正常轴承的 内环与外环之间的滚珠, 由于悬浮气隙 6替代了正常轴承的内环与外环之间的 滾珠, 从而消除了运行中的滾动摩擦力。 径向悬浮磁铁(转子) 4与径向悬浮 磁铁(定子) 5之间的磁路排布可以分为斥力型的排布和混 力型排布。 斥力 型的排布和混合力型排布见 ®A、 图 Al、 图 A2、 图 A3、 SB、 图 Bl、 图 B2、 图 (:、 图<:1、 图 C2、 图0、 图 Dl、 图£、 图 E l。 在图 51、 图 52、 图 53、 图 63、 图 64、 图 65、 图 75、 图 76、 图 77中轴向十 字顶磁铁(定子) 2的磁路排布也可以应用与图 78、 图 79、 图 80、 图 81、 图 82、 图 83、 图 84、 图 85中。

磁悬浮稳定装置

磁悬浮稳定装置为磁悬浮装置的稳定装置,减 小轴向磁悬浮装置的摆动。 在本发明中设计有三种方案用来固定磁悬浮稳 定装置。 包括全永磁磁悬浮稳 定装置、 磁电混合磁悬浮稳定装置、 机械磁悬浮稳定装置。

图 78、 图 79、 图 82、 图 83中磁悬浮稳定装置为全永磁磁悬浮稳定装置 也可以是磁电混合磁悬浮稳定装置。 .·

图 80、 图 81、 图 84、 图 85磁悬浮稳定装置为机械磁悬浮稳定装置。

图 78十字顶磁悬浮叶轮发电装置

图 79十字顶磁悬浮叶轮发电装置

图 78、 图 79中有叶片 1、 轮毂 2、 主轴 3、 径向悬浮磁铁 (转子) 4、 径向 悬浮磁铁 (定子) 5、 悬浮气隙 6、 轴向十字顶悬浮磁铁 (转子) 7、 轴向十字 顶悬浮磁铁 (定子) 8、 悬浮磁铁固定支撑装置 9、 轴向十字顶悬浮磁铁 (转 子) 固定支撑装置 10、 机舱 I I、 高速轴与剎车装置 12、 电力输出装置及控制 系统 13、 发电机 20、 变速箱 2】

其中叶片 1固定在轮毂 2上, 轮毂 2固定在主轴 3的一端, 主轴 3的另一端与 变速箱 21相连接, 将叶片 1获取的能量通过主轴 3传输到变速箱 21 , 在主轴 3 与变速箱 21之间设置有十字顶磁悬磁悬浮装置, 其中十字顶磁悬磁悬浮装置 由磁悬浮装置和磁悬浮稳定装置构成, 由径向悬浮磁铁(转子) 4、 径向悬浮 磁铁(定子) 5、 悬浮气隙 6、 悬浮磁铁固定支撑装置 9构成磁悬浮装置, 由轴 向十字顶悬浮磁铁 (转子) 7、 轴向十字顶悬浮磁铁 (定子) 8、 悬浮磁铁固 定支撑装置 9、 轴向十字顶悬浮磁铁(转子) 固定支撑装置 10构成磁悬浮稳定 装置。 由于主轴 3与变速箱 21之间设置的十字顶磁悬磁悬浮装置, 主轴 3在叶 片的带动下旋转将能量传输给变速箱 2】的过程中, 由于消除了摩擦了, 将没 有能量的摩擦损失。 变速箱 21通过高速轴与剎车装置 12与发电机 20相连接, 发电机 20将变速箱 21传输过来的动能转换成为电能, 再通过电力输出装置及 控制系统 13传输到能量存储装置中。 机舱 n为十字顶磁悬浮、 变速器、 发电 机等的支撑与固定装置

图 80十字顶磁悬浮叶轮发电装置

图 81十字顶磁悬浮叶轮发电装置

图 80、 图 81中有叶片 1、 轮毂 2、 主轴 3、 径向悬浮磁铁 (转子) 4、 径向 悬浮磁铁 (定子) 5、 悬浮气隙 6、 轴向十字顶悬浮磁铁 (转子) 悬浮磁铁固 定支撑装置 9、 机舱 1 1、 高速轴与刹车装置 12、 电力输出装置及控制系统 13、 轴承 14、 顶珠 1 5、 发电机 20、 变速箱 21。

其中叶片 1固定在轮毂 2上, 轮毂 2固定在主轴 3的一端, 主轴 3的另一端与 变速箱 21相连接, 将叶片 I获取的能量通过主轴 3传输到变速箱 21, 在主轴 3 与变速箱 21之间设置有十字顶磁悬磁悬浮装置, 其中十字顶磁悬磁悬浮装置 由磁悬浮装置和磁悬浮稳定装置构成, 由径向悬浮磁铁(转子) 4、 径向悬浮 磁铁 (定子) 5、 悬浮气隙 6、 悬浮磁铁固定支撑装置 9构成磁悬浮装置, 由轴 承 14或顶珠 1 5构成磁悬浮稳定装置, 轴承 14或顶珠 15固定在变速箱 21或机舱 I I上。 由于主轴 3与变速箱 21之间设置的十字顶磁悬磁悬浮装置, 主轴 3在叶 片的带动下旋转将能量传输给变速箱 21的过程中, 由于消除了摩擦了, 将没 有能量的摩擦损失。 变速箱 21通过高速轴与剎车装置 12与发电机 20相连接, 发电机 20将变速箱 21传输过来的动能转换成为电能, 再通过电力输出装置及 控制系统 13传输到能量存储装置中。 机舱 1 1为十字顶磁悬浮、 变速器、 发电 机等的支撑与固定装置。

图 82十字顶磁悬浮叶轮发电装置

图 83十字顶磁悬浮叶轮发电装置

图 82、 图 83中有叶片 1、 轮毂 2、 主轴 3、 径向悬浮磁铁 (转子) 4、 径向 悬浮磁铁 (定子) 5、 悬浮气隙 6、 轴向十字顶悬浮磁铁 (转子) 7、 轴向十字 顶悬浮磁铁 (定子) 8、 悬浮磁铁固定支撑装置 9、 轴向十字顶悬浮磁铁 (转 子) 固定支撑装置 10、 机舱 1 1、 电力输出装置及控制系统 13、 传动轴与剎车 装置 17、 发电机磁铁 1 8、 发电机线圈 19、 发电机 20。

其中叶片 1固定在轮毂 2上, 轮毂 2固定在主轴 3的一端, 主轴 3的另一端伸 向发电机 20, 将叶片 1获取的能量通过主轴 3传输到发电机 20, 在主轴 3与发电 机 20之间设置有十字顶磁悬磁悬浮装置, 其中十字顶磁悬磁悬浮装置由磁悬 浮装置和磁悬浮稳定装置构成, 由径向悬浮磁铁(转子)4、径向悬浮磁铁( 子) 5、 悬浮气隙 6、 悬浮磁铁固定支撑装置 9构成磁悬浮装置, 由轴向十字顶 悬浮磁铁 (转子) 7、 轴向十字顶悬浮磁铁 (定子) 8、 悬浮磁铁固定支撑装 置 9、 轴向十字顶悬浮磁铁(转子)固定支撑装置 10构成磁悬浮稳定装置。 由 于主轴 3与发动机 20之间设置的十字顶磁悬磁悬浮装置, 主轴 3在叶片的带动 下旋转将能量传输给发动机 20的过程中, 由于消除了摩擦了, 将没有能量的 摩擦损失。 发动机 20由传动轴与刹车装置 Π、 发电机磁铁 18、 发电机线圈 19 组成, 传动轴与刹车装置 17与主轴 3直接相连接, 发电机磁铁 18安装在传动轴 与刹车装置 17上, 发电机线圈 19相应的安装在发电机的机壳内, 发电机磁铁 18与发电机线圈 19之间有气隙没有任何直接的接触, 从而达到了完全的磁悬 浮发电, 发电机 20传输过来的动能转换成为电能, 再通过电力输出装置及控 制系统】3传输到能量存储装置中。 机舱 1】为十字顶磁悬浮、 变速器、 发电机 等的支撑与固定装置

图 84十字顶磁悬浮叶轮发电装置

图 85十字顶磁悬浮叶轮发电装置

图 84、 图 85中有叶片 1、 轮毂 2、 主轴 3、 径向悬浮磁铁 (转子) 4、 径向 悬浮磁铁(定子) 5、 悬浮气隙 8、 悬浮磁铁固定支撑装置 9、 机舱 1 1、 电力输 出装置及控制系统 13、 轴承 14、 顶珠 1 5、 传动轴与剎车装置 Π、 发电机磁铁 1 8、 发电机线圈 19、 发电机 20。

其中叶片 1固定在轮毂 2上, 轮毂 2固定在主轴 3的一端, 主轴 3的另一端伸 向发电机 20, 将叶片 1获取的能量通过主轴 3传输到发电机 20, 在主轴 3与发电 机 20之间设置有十字顶磁悬磁悬浮装置, 其中十字顶磁悬磁悬浮装置由磁悬 浮装置和磁悬浮稳定装置构成, 由径向悬浮磁铁(转子)4、径向悬浮磁铁( 子) 5、 悬浮气隙 6、 悬浮磁铁固定支撑装置 9构成磁悬浮装置, 由轴承 14或顶 珠 15构成磁悬浮稳定装置, 轴承 14或顶珠 15固定在发电机 20或机舱 1 1上。 由 于主轴 3与发动机 20之间设置的十字顶磁悬磁悬浮装置, 主轴 3在叶片的带动 下旋转将能量传输给发动机 20的过程中, 由于消除了摩擦了, 将没有能量的 摩擦损失。 发动机 20由传动轴与剎车装置 17、 发电机磁铁 1 8、 发电机线圈 19 组成, 传动轴与剎车装置 17与主轴 3直接相连接, 发电机磁铁 1 8安装在传动轴 与刹车装置 17上, 发电机线圈】 9相应的安装在发电机的机壳内, 发电机 20传 输过来的动能转换成为电能, 再通过电力输出装置及控制系统 13传输到能量 存储装置中。 机舱 1 1为十字顶磁悬浮、 变速器、 发电机等的支撑与固定装置。

十字顶磁悬浮-在飞轮上的应用

飞轮储能的基本原理是由电能驱动飞轮到高速 旋转, 电能转变为机械能 储存, 当需要电能时, 飞轮减速, 电动机作发电机运行, 将飞轮动能转换成 电能。 飞轮的升速和降速, 实现了电能的存入和释放。

飞轮储能是一种新型机电能量转换与储存装置 , 具有大储能量、 高功率、 无污染、 高效率、 适用广、 无噪声、 长寿命等优点, 有着广阔的应用前景。 它主要由高速飞轮转子、 轴承 (支承)、 电动 /发电机等组成, 是一种典型的机 电磁一体化产品。 其研究涉及到机械、 材料、 电工、 热工、 计算机等多学科 的交叉, 国内外目前大都在研究原型装置, 对设计理论与方法尚未进行系统 深入的研究,本发明则对飞轮电池储能涉及的 两大关键技术一飞轮轴承设计、 转子相关技术的创新突破以及飞轮技术的联储 装置。

本发明的特点为将本发明创新的十字顶磁悬浮 技术应用到飞轮储能中的 轴承 (支承) 设计中, 以及在飞轮转子相关技术上的创新应用。

一、 十字顶磁悬浮技术在飞轮储能中的轴承 (支承)技术中的应用

图 88是本发明实施例提供的全永磁磁悬浮飞轮储 装置 1的示意图 图 89是本发明实施例提供的全永磁磁悬浮飞轮储 装置 2的示意图 图 90是本发明实施例提供的全永磁磁悬浮飞轮储 装置 A-A截面图的示 意图

在图 88、 图 89、 图 90中本发明实施例包括密闭箱体 1、 真空环境(适合于 装置运行的真空环境) 2、 飞轮储能运动体(飞轮) 1 1、 飞轮储能运动体支撑 装置 12、 磁悬浮动磁铁磁路组合 13、 磁悬浮定磁铁磁路组合 14、 磁悬浮定磁 铁固定装置(固定装置的材料为非导磁性的) 1 5、 飞轮储能装置能量输出线 路 16、 飞轮储能装置充电线路 17、 线圈 (定子: 驱动飞轮加速旋转电动机和 输出能量的放电机所共用) 18、 磁铁 (转子: 驱动飞轮加速旋转电动机和输 出能量的放电机所共用) 19、 轴 (连接飞轮储能装置, 传输和充电) 20、 线 圈的固定装置 21、 飞轮储能装置能量输出与输入控制装置 22、

其中密闭箱体 1为其内部各部件的支撑固定安装装置, 为真空环境(适合 于装置运行的真空环境) 2提供了物质支持, 飞轮储能运动体(飞轮) 1 1为飞 轮储能通过运动存储能量的高速飞轮转子, 飞轮储能运动体支撑装置 12为连 接和固定飞轮储能运动体 (飞轮) 1 1与轴承的装置, 磁悬浮动磁铁磁路组合 13、 磁悬浮定磁铁磁路组合 14、 构成了十字顶磁悬浮的悬浮装置, 磁悬浮定 磁铁磁路组合 14与磁悬浮定磁铁固定装置 (固定装置的材料为非导磁性的) 1 5的连接将磁悬浮定磁铁磁路组合】 4固定到密闭箱体 1上,磁悬浮动磁铁磁路 组合 13与轴 (连接飞轮储能装置, 传输和充电) 20的连接将磁悬浮动磁铁磁 路组合 13与飞轮储能运动体 (飞轮) 1 1固定在一起, 从而达到了十字顶磁悬 浮的悬浮状态。 其中磁悬浮动磁铁磁路组合 13和磁悬浮定磁铁磁路组合 14的 磁路排布见图图3、 图 a l、 图 a2、 图 a3、 图1?、 图 bl、 图 b2、 图(、 图 cl、 图 c2、 图 图 d l、 图^ 图 e l。 安装在轴 (连接飞轮储能装置, 传输和充电) 上的 20磁铁 (转子: 驱动飞轮加速旋转电动机和输出能量的放电机 所共用) 19与 固定在线圈的固定装置 21上的线圈 (定子: 驱动飞轮加速旋转电动机和输出 能量的放电机所共用) 18构成了飞轮储能的电动 /发电机系统, 飞轮储能的电 动 /发电机系统用以飞轮储能的充放电过程, 飞轮储能的充放电过程受飞轮储 能装置能量输出与输入控制装置 22的控制, 飞轮储能装置能量输出与输入控 制装置 22通过控制飞轮储能装置能量输出线路】 6和飞轮储能装置充电线路 17 为飞轮储能充放电。 飞轮储能装置充电线路 17的一端与飞轮储能装置能量输 出与输入控制装置 22相连接, 另一端与充电系统相连接, 将外界的电能通过 飞轮储能装置充电线路 17传输, 再到飞轮储能装置能量输出与输入控制装置 22到达飞轮储能的电动 /发电机系统, 将电能转化为动能存储到飞轮储能装置 中, 完成了充电的过程。 飞轮储能装置能量输出线路 1 6的一端与飞轮储能装 置能量输出与输入控制装置 22相连接, 另一端与动力系统 (负载) 相连接, 将飞轮储能装置中的动能通过电动 /发电机系统转化为电能, 经过飞轮储能装 置能量输出与输入控制装置 22到达飞轮储能装置能量输出线路 16, 经过飞轮 储能装置能量输出线路 16的传输到达动力系统 (负载), 将动能转化为电能, 从而完成了放电的过程。

图 91是本发明实施例提供的磁电磁悬浮飞轮储能 置 1的示意图

图 92是本发明实施例提供的磁电磁悬浮飞轮储能 置 2的示意图

图 93是本发明实施例提供的磁电磁悬浮飞轮储能 置 B-B截面图的示意 图

在图 91、 图 92、 图 93中本发明实施例包括密闭箱体 1、 真空环境(适合于 装置运行的真空环境) 2、 飞轮横向位移监测、 调控装置 3、 飞轮横向位移定 磁铁固定装置 4、 飞轮横向位移定磁铁 5、 飞轮横向位移动磁铁 6、 飞轮纵向位 移定磁铁固定装置 7、 飞轮纵向位移监测、调控装置 8、 飞轮纵向位移定磁铁 9、 飞轮纵向位移动磁铁】0、 飞轮储能运动体】 1、 飞轮储能运动体支撑装置 12、 磁悬浮动磁铁磁路组合 13、 磁悬浮定磁铁磁路组合 14、 磁悬浮定磁铁固定装 置 (固定装置的材料为非导磁性的) 15、 飞轮储能装置能量输出线路 16、 飞 轮储能装置充电线路 17、 线圈 (定子: 驱动飞轮加速旋转电动机和输出能量 的放电机所共用) 〗8、 磁铁 (转子: 驱动飞轮加速旋转电动机和输出能量的 放电机所共用) 19、 轴 (连接飞轮储能装置, 传输和充电) 20、 线圈的固定 装置 21、 飞轮储能装置能量输出与输入控制装置 22。

其中密闭箱体 1为其内部各部件的支撑固定安装装置, 为真空环境(适合 于装置运行的真空环境) 2提供了物质支持, 飞轮储能运动体(飞轮) 1 1为飞 轮储能通过运动存储能量的高速飞轮转子, 飞轮储能运动体支撑装置 12为连 接和固定飞轮储能运动体 (飞轮) 1 1与轴承的装置, 磁悬浮动磁铁磁路组合 13、 磁悬浮定磁铁磁路组合 14、 构成了十字顶磁悬浮的悬浮装置, 磁悬浮定 磁铁磁路组合 14与磁悬浮定磁铁固定装置 (固定装置的材料为非导磁性的) 15的连接将磁悬浮定磁铁磁路组合 14固定到密闭箱体 1上,磁悬浮动磁铁磁路 组合 13与轴 (连接飞轮储能装置, 传输和充电) 20的连接将磁悬浮动磁铁磁 路组合 13与飞轮储能运动体 (飞轮) 1 1固定在一起, 从而达到了十字顶磁悬 浮的悬浮状态。 其中磁悬浮动磁铁磁路组合 13和磁悬浮定磁铁磁路组合 14的 磁路排布见图图&、 图 al、 图 a2、 图 a3、 图1?、 图 bl、 图 b2、 图^:、 图 cl、 图 c2、 图 图 dl、 图6、 图 el。

其中飞轮横向位移监测、 调控装置 3、 飞轮横向位移定磁铁固定装置 4、 飞轮横向位移定磁铁 5、 飞轮横向位移动磁铁 6、 飞轮纵向位移定磁铁固定装 置 7、 飞轮纵向位移监测、 调控装置 8、 飞轮纵向位移定磁铁 9、 飞轮纵向位移 动磁铁 10构成了十字顶磁悬浮的磁悬浮稳定装置, 飞轮横向位移监测、 调控 装置 3、 飞轮横向位移定磁铁固定装置 4、 飞轮横向位移定磁铁 5、 飞轮横向位 移动磁铁 6构成了可以检测、调控磁悬浮装置的受力情 及横向飞轮横向位移 定磁铁 5和飞轮横向位移动磁铁 6的之间的距离变化、 位置变化数据, 通过对 数据经行分析, 做出对轴向飞轮横向位移定磁铁 5的调整控制。 飞轮横向位移 定磁铁固定装置 4固定在密闭箱体 1上, 飞轮横向位移定磁铁 5固定在飞轮横向 位移定磁铁固定装置 4上, 飞轮横向位移监测、 调控装置 3也固定在飞轮横向 位移定磁铁固定装置 4上, 飞轮横向位移动磁铁 6固定在飞轮储能运动体 1 1上。 横向飞轮横向位移定磁铁 5也可以是电磁体, 通过控制飞轮横向位移定磁铁 5 中电流的强弱方向等产生上下左右等方位的磁 力来调控飞轮横向位移定磁铁 5与飞轮横向位移动磁铁 6的作用距离或作用点, 用以控制磁悬浮装置得稳定 性。 飞轮纵向位移监测、 调控装置 8、 飞轮纵向位移定磁铁固定装置 7、 飞轮 纵向位移定磁铁 9、 飞轮纵向位移动磁铁 10构成了可以检测、 调控磁悬浮装置 的受力情况及飞轮纵向位移定磁铁 9和飞轮纵向位移动磁铁 10的之间的距离 变化、 位置变化数据, 通过对数据经行分析, 做出对轴向飞轮纵向位移定磁 铁 9的调整控制。 飞轮纵向位移定磁铁固定装置 7固定在密闭箱体 1上, 飞轮纵 向位移定磁铁 9固定在飞轮纵向位移定磁铁固定装置 7上, 飞轮纵向位移监测、 调控装置 8也固定在飞轮纵向位移定磁铁固定装置 7上, 飞轮纵向位移动磁铁 10固定在飞轮储能运动体 1 1上。 飞轮纵向位移定磁铁 9也可以是电磁体, 通过 控制飞轮纵向位移定磁铁 9中电流的强弱方向等产生上下左右等方位的 力 来调整飞轮纵向位移定磁铁 9与飞轮纵向位移动磁铁 10的作用距离或作用点, 用以控制磁悬浮装置得稳定性。 安装在轴(连接飞轮储能装置, 传输和充电) 上的 20磁铁 (转子: 驱动飞轮加速旋转电动机和输出能量的放电机 所共用) 19与固定在线圈的固定装置 2】上的线圈 (定子: 驱动飞轮加速旋转电动机和 输出能量的放电机所共用) 18构成了飞轮储能的电动 /发电机系统, 飞轮储能 的电动 /发电机系统用以飞轮储能的充放电过程, 飞轮储能的充放电过程受飞 轮储能装置能量输出与输入控制装置 22的控制, 飞轮储能装置能量输出与输 入控制装置 22通过控制飞轮储能装置能量输出线路 16和飞轮储能装置充电线 路 17为飞轮储能充放电。 飞轮储能装置充电线路 17的一端与飞轮储能装置能 量输出与输入控制装置 22相连接, 另一端与充电系统相连接, 将外界的电能 通过飞轮储能装置充电线路 17传输, 再到飞轮储能装置能量输出与输入控制 装置 22到达飞轮储能的电动 /发电机系统, 将电能转化为动能存储到飞轮储能 装置中, 完成了充电的过程。 飞轮储能装置能量输出线路 16的一端与飞轮储 能装置能量输出与输入控制装置 22相连接, 另一端与动力系统 (负载) 相连 接, 将飞轮储能装置中的动能通过电动 /发电机系统转化为电能, 经过飞轮储 能装置能量输出与输入控制装置 22到达飞轮储能装置能量输出线路 16 , 经过 飞轮储能装置能量输出线路 16的传输到达动力系统(负载), 将动能转化为电 能, 从而完成了放电的过程。

图 94是本发明实施例提供的机械(轴承)混合磁 浮飞轮储能装置】的示 意图

图 95是本发明实施例提供的机械(轴承)混合磁 浮飞轮储能装置 2的示 意图

图 96是本发明实施例提供的机械 (轴承) 混合磁悬浮飞轮储能装置 A-A 截面图的示意图

图 97是本发明实施例提供的机械(轴承)混合磁 浮飞轮储能装置 3的示 意图

图 98是本发明实施例提供的机械(轴承)混合磁 浮飞轮储能装置 4的示 意图

图 99是本发明实施例提供的机械(顶珠 )混合磁悬浮飞轮储能装置 1的示 意图 图 100是本发明实施例提供的机械 (顶珠) 混合磁悬浮飞轮储能装置 2的 示意图

图 101是本发明实施例提供的机械 (顶珠) 混合磁悬浮飞轮储能装置 A-A 截面图的示意图

图 102是本发明实施例提供的机械 (顶珠) 混合磁悬浮飞轮储能装置 3的 示意图

图 103是本发明实施例提供的机械 (顶珠) 混合磁悬浮飞轮储能装置 4的 示意图

在图 94、 图 95、 图 96、 图 97、 图 98、 图 99、 图 100、 图 101、 图 102、 图 103 中, 本发明实施例包括密闭箱体 1、 真空环境 (适合于装置运行的真空环境) 2、 飞轮储能运动体(飞轮) 〗1、 飞轮储能运动体支撑装置 12、 磁悬浮动磁铁 磁路组合 13、 磁悬浮定磁铁磁路组合 14、 磁悬浮定磁铁固定装置 (固定装置 的材料为非导磁性的) 15、 飞轮储能装置能量输出线路 16、 飞轮储能装置充 电线路 1 7、 线圈 (定子: 驱动飞轮加速旋转电动机和输出能量的放电机 所共 用) 1 8、 磁铁(转子: 驱动飞轮加速旋转电动机和输出能量的放电机 所共用) 19、 轴 (连接飞轮储能装置, 传输和充电) 20、 线圈的固定装置 21、 飞轮储 能装置能量输出与输入控制装置 22、 轴承 (顶珠) 23、

其中密闭箱体 1为其内部各部件的支撑固定安装装置, 为真空环境(适合 于装置运行的真空环境) 2提供了物质支持, 飞轮储能运动体(飞轮) 1 1为飞 轮储能通过运动存储能量的高速飞轮转子, 飞轮储能运动体支撑装置 12为连 接和固定飞轮储能运动体 (飞轮) 1 1与轴承的装置, 磁悬浮动磁铁磁路组合 13、 磁悬浮定磁铁磁路组合 14、 构成了十字顶磁悬浮的悬浮装置, 磁悬浮定 磁铁磁路组合 14与磁悬浮定磁铁固定装置 (固定装置的材料为非导磁性的) 1 5的连接将磁悬浮定磁铁磁路组合 14固定到密闭箱体 1上,磁悬浮动磁铁磁路 组合 13与轴 (连接飞轮储能装置, 传输和充电) 20的连接将磁悬浮动磁铁磁 路组合 13与飞轮储能运动体 (飞轮) U固定在一起, 从而达到了十字顶磁悬 浮的悬浮状态。 其中磁悬浮动磁铁磁路组合 13和磁悬浮定磁铁磁路组合 14的 磁路排布见图图3、 图 al、 图 a2、 图 a3、 图^ 图 bl、 图 b2、 图 (:、 图 cl、 图 c2、 图^ 图 dl、 图^ 图 el。 其中固定在密闭箱体 1上与轴 (连接飞轮储能装置, 传输和充电) 20连接在一起的轴承 (顶珠) 23构成了十字顶磁悬浮的磁悬浮 稳定装置。 安装在轴 (连接飞轮储能装置, 传输和充电)上的 20磁铁(转子: 驱动飞轮加速旋转电动机和输出能量的放电机 所共用) 19与固定在线圈的固 定装置 2】上的线圈 (定子: 驱动飞轮加速旋转电动机和输出能量的放电机 所 共用) 18构成了飞轮储能的电动 /发电机系统, 飞轮储能的电动 /发电机系统用 以飞轮储能的充放电过程, 飞轮储能的充放电过程受飞轮储能装置能量输 出 与输入控制装置 22的控制, 飞轮储能装置能量输出与输入控制装置 22通过控 制飞轮储能装置能量输出线路】 6和飞轮储能装置充电线路 Π为飞轮储能充放 电。 飞轮储能装置充电线路 17的一端与飞轮储能装置能量输出与输入控制 置 22相连接, 另一端与充电系统相连接, 将外界的电能通过飞轮储能装置充 电线路 17传输, 再到飞轮储能装置能量输出与输入控制装置 22到达飞轮储能 的电动 /发电机系统, 将电能转化为动能存储到飞轮储能装置中, 完成了充电 的过程。 飞轮储能装置能量输出线路 16的一端与飞轮储能装置能量输出与输 入控制装置 22相连接, 另一端与动力系统 (负载) 相连接, 将飞轮储能装置 中的动能通过电动 /发电机系统转化为电能, 经过飞轮储能装置能量输出与输 入控制装置 22到达飞轮储能装置能量输出线路 16, 经过飞轮储能装置能量输 出线路 16的传输到达动力系统(负载), 将动能转化为电能, 从而完成了放电 的过程。

图 104是本发明实施例提供的全永磁磁悬浮双飞轮 储能装置 1的示意图 图 105是本发明实施例提供的全永磁磁悬浮双飞轮 储能装置 2的示意图 在图 1 04、 图 105中本发明实施例包括密闭箱体 1、 真空环境(适合于装置 运行的真空环境) 2、 飞轮储能运动体 1 1、 飞轮储能运动体支撑装置 12、 飞轮 储能装置能量输出线路 16、 飞轮储能装置充电线路 1 7、 线圈 (定子: 驱动飞 轮加速旋转电动机和输出能量的放电机所共用 ) 1 8、 磁铁 (转子: 驱动飞轮 加速旋转电动机和输出能量的放电机所共用) 19、 轴 (连接飞轮储能装置, 传输和充电) 20、 线圈的固定装置 21、 飞轮储能装置能量输出与输入控制装 置 22、 径向悬浮动磁铁 24、 径向悬浮定磁铁 25、 径向悬浮定磁铁支撑与稳定 装置 26、 轴悬浮动磁铁 27、 轴悬浮定磁铁 28、 轴悬浮定磁铁支撑与稳定装置 29。

其中密闭箱体 1为其内部各部件的支撑固定安装装置, 为真空环境(适合 于装置运行的真空环境) 2提供了物质支持, 飞轮储能运动体(飞轮) 11为飞 轮储能通过运动存储能量的高速飞轮转子, 飞轮储能运动体支撑装置 12为连 接和固定飞轮储能运动体 (飞轮) 11与轴承的装置, 径向悬浮动磁铁 24、 径 向悬浮定磁铁 25、 构成了十字顶磁悬浮的悬浮装置, 径向悬浮定磁铁 25与径 向悬浮定磁铁支撑与稳定装置 26 (固定装置的材料为非导磁性的) 的连接将 径向悬浮定磁铁 25固定到密闭箱体 1上, 径向悬浮动磁铁 24与轴(连接飞轮储 能装置, 传输和充电) 20的连接将径向悬浮动磁铁 24与飞轮储能运动体 (飞 轮) 1 1固定在一起, 从而达到了十字顶磁悬浮的悬浮状态。 其中径向悬浮动 磁铁 24和径向悬浮定磁铁 25的磁路排布见图图 a、 图 a】、 图 a2、 图 a3、 图^ 图 b】、 图 b2、 图(、 图 c l、 图 c2、 图0、 图 dl、 图6、 图 el。

轴悬浮动磁铁 27、 轴悬浮定磁铁 28构成了十字顶磁悬浮的磁悬浮稳定装 置。 轴悬浮定磁铁 28与轴悬浮定磁铁支撑与稳定装置 29 (固定装置的材料为 非导磁性的)轴悬浮定磁铁 28固定到密闭箱体 1上, 轴悬浮动磁铁 27与轴(连 接飞轮储能装置, 传输和充电) 20的连接将轴悬浮动磁铁 27与飞轮储能运动 体 (飞轮) 1】固定在一起, 从而达到了十字顶磁悬浮的悬浮状态。 其中轴悬 浮动磁铁 27和轴悬浮定磁铁 28的磁路排布见图图 a、 图 al、 图 a2、 图 a3、 图1)、 图 bl、 图 b2、 图0;、 图 cl、 图 c2、 图 d、 图 dl、 图6、 图 el。

安装在轴 (连接飞轮储能装置, 传输和充电) 上的 20磁铁 (转子: 驱动 飞轮加速旋转电动机和输出能量的放电机所共 用) 19与固定在线圈的固定装 置 21上的线圈(定子: 驱动飞轮加速旋转电动机和输出能量的放电机 所共用) 18构成了飞轮储能的电动 /发电机系统,飞轮储能的电动 /发电机系统用以飞轮 储能的充放电过程, 飞轮储能的充放电过程受飞轮储能装置能量输 出与输入 控制装置 22的控制, 飞轮储能装置能量输出与输入控制装置 22通过控制飞轮 储能装置能量输出线路 16和飞轮储能装置充电线路 17为飞轮储能充放电。 飞 轮储能装置充电线路 17的一端与飞轮储能装置能量输出与输入控制 置 22相 连接, 另一端与充电系统相连接, 将外界的电能通过飞轮储能装置充电线路

1 7传输, 再到飞轮储能装置能量输出与输入控制装置 22到达飞轮储能的电动 / 发电机系统, 将电能转化为动能存储到飞轮储能装置中, 完成了充电的过程。 飞轮储能装置能量输出线路 16的一端与飞轮储能装置能量输出与输入控制 置 22相连接, 另一端与动力系统 (负载)相连接, 将飞轮储能装置中的动能 通过电动 /发电机系统转化为电能, 经过飞轮储能装置能量输出与输入控制装 置 22到达飞轮储能装置能量输出线路 16 , 经过飞轮储能装置能量输出线路 16 的传输到达动力系统 (负载), 将动能转化为电能, 从而完成了放电的过程。 .' 图 106是本发明实施例提供的全永磁磁悬浮双飞轮 反向旋转储能装置 1的 示意图

图 107是本发明实施例提供的全永磁磁悬浮双飞轮 反向旋转储能装置 2的 示意图

在图 106、 图 107中本发明实施例包括密闭箱体 1、 真空环境(适合于装置 运行的真空环境) 2、 飞轮储能运动体 1 1、 飞轮储能运动体支撑装置 12、 飞轮 储能装置能量输出线路 1 6、 飞轮储能装置充电线路 1 7、 线圈 (定子: 驱动飞 轮加速旋转电动机和输出能量的放电机所共用 ) 1 8、 磁铁 (转子: 驱动飞轮 加速旋转电动机和输出能量的放电机所共用) 19、 轴 (连接飞轮储能装置, 传输和充电) 20、 线圈的固定装置 21、 飞轮储能装置能量输出与输入控制装 置 22、 径向悬浮动磁铁 24、 径向悬浮定磁铁 25、 径向悬浮定磁铁支撑与稳定 装置 26、 轴悬浮动磁铁 27、 轴悬浮定磁铁 28、 轴悬浮定磁铁支撑与稳定装置 29。

其中密闭箱体】为其内部各部件的支撑固定安 装装置, 为真空环境(适合 于装置运行的真空环境) 2提供了物质支持, 飞轮储能运动体(飞轮) 1 1为飞 轮储能通过运动存储能量的高速飞轮转子, 飞轮储能运动体支撑装置 12为连 接和固定飞轮储能运动体 (飞轮) 1 1与轴承的装置, 径向悬浮动磁铁 24、 径 向悬浮定磁铁 25、 构成了十字顶磁悬浮的悬浮装置, 径向悬浮定磁铁 25与径 向悬浮定磁铁支撑与稳定装置 26 (固定装置的材料为非导磁性的) 的连接将 径向悬浮定磁铁 25固定到密闭箱体 1上, 径向悬浮动磁铁 24与轴(连接飞轮储 能装置, 传输和充电) 20的连接将径向悬浮动磁铁 24与飞轮储能运动体 (飞 轮) 11固定在一起, 从而达到了十字顶磁悬浮的悬浮状态。 其中径向悬浮动 磁铁 24和径向悬浮定磁铁 25的磁路排布见图图 a、 图 al、 图 a2、 图 a3、 图^ 图 bl、 图 b2、 图 、 图 cl、 图 c2、 图 d、 图 dl、 图6、 图 el。

轴悬浮动磁铁 27、 轴悬浮定磁铁 28构成了十字顶磁悬浮的磁悬浮稳定装 置。 轴悬浮定磁铁 28与轴悬浮定磁铁支撑与稳定装置 29 (固定装置的材料为 非导磁性的)轴悬浮定磁铁 28固定到密闭箱体 1上, 轴悬浮动磁铁 27与轴(连 接飞轮储能装置, 传输和充电) 20的连接将轴悬浮动磁铁 27与飞轮储能运动 体 (飞轮) 11固定在一起, 从而达到了十字顶磁悬浮的,悬浮状态。 其中轴悬 浮动磁铁 27和轴悬浮定磁铁 28的磁路排布见图图 a、 图 al、 图 a2、 图 a3、 图1)、 图 bl、 图 b2、 图 图 c l、 图 c2、 图 图 dl、 图6、 图 el。

安装在轴 (连接飞轮储能装置, 传输和充电) 上的 20磁铁 (转子: 驱动 飞轮加速旋转电动机和输出能量的放电机所共 用) 19与固定在线圈的固定装 置 21上的线圈(定子: 驱动飞轮加速旋转电动机和输出能量的放电机 所共用 ) 18构成了飞轮储能的电动 /发电机系统,飞轮储能的电动 /发电机系统用以飞轮 储能的充放电过程, 飞轮储能的充放电过程受飞轮储能装置能量输 出与输入 控制装置 22的控制, 飞轮储能装置能量输出与输入控制装置 22通过控制飞轮 储能装置能量输出线路】 6和飞轮储能装置充电线路 17为飞轮储能充放电。 飞 轮储能装置充电线路 17的一端与飞轮储能装置能量输出与输入控制 置 22相 连接, 另一端与充电系统相连接, 将外界的电能通过飞轮储能装置充电线路 17传输, 再到飞轮储能装置能量输出与输入控制装置 22到达飞轮储能的电动 / 发电机系统, 将电能转化为动能存储到飞轮储能装置中, 完成了充电的过程。 飞轮储能装置能量输出线路 16的一端与飞轮储能装置能量输出与输入控制 置 22相连接, 另一端与动力系统 (负载) 相连接, 将飞轮储能装置中的动能 通过电动 /发电机系统转化为电能, 经过飞轮储能装置能量输出与输入控制装 置 22到达飞轮储能装置能量输出线路 16, 经过飞轮储能装置能量输出线路 16 的传输到达动力系统 (负载), 将动能转化为电能, 从而完成了放电的过程。

图 108是本发明实施例提供的永磁磁悬浮混合轴承 双飞轮反向旋转储能 装置的示意图

在图 108中本发明实施例包括密闭箱体 1、 真空环境 (适合于装置运行的 真空环境) 2、 飞轮储能运动体 1 1、 飞轮储能运动体支撑装置 12、 飞轮储能装 置能量输出线路 16、 飞轮储能装置充电线路 17、 线圈 (定子: 驱动飞轮加速 旋转电动机和输出能量的放电机所共用) 〗8、 磁铁 (转子. · 驱动飞轮加速旋 转电动机和输出能量的放电机所共用) 19、 轴 (连接飞轮储能装置, 传输和 充电) 20、 线圈的固定装置 21、 飞轮储能装置能量输出与输入控制装置 22、 径向悬浮动磁铁 24、 径向悬浮定磁铁 25、 径向悬浮定磁铁支撑与稳定装置 26、 轴承 30、 顶珠 3】。 .·

其中密闭箱体 1为其内部各部件的支撑固定安装装置, 为真空环境(适合 于装置运行的真空环境) 2提供了物质支持, 飞轮储能运动体(飞轮) 1 1为飞 轮储能通过运动存储能量的高速飞轮转子, 飞轮储能运动体支撑装置 12为连 接和固定飞轮储能运动体 (飞轮) 1 1与轴承的装置, 径向悬浮动磁铁 24、 径 向悬浮定磁铁 25、 构成了十字顶磁悬浮的悬浮装置, 径向悬浮定磁铁 25与径 向悬浮定磁铁支撑与稳定装置 26 (固定装置的材料为非导磁性的) 的连接将 径向悬浮定磁铁 25固定到密闭箱体 1上, 径向悬浮动磁铁 24与轴(连接飞轮储 能装置, 传输和充电) 20的连接将径向悬浮动磁铁 24与飞轮储能运动体 (飞 轮) 1】固定在一起, 从而达到了十字顶磁悬浮的悬浮状态。 其中径向悬浮动 磁铁 24和径向悬浮定磁铁 25的磁路排布见图图 a、 图 al、 图 a2、 图 a3、 图1?、 图 bl、 图 b2、 图(;、 图 c l、 图 c2、 图 d、 图 d l、 图6、 图 el。 固定在固定在线圈 的固定装置 21上的轴承 30、 与夹在两轴 (连接飞轮储能装置, 传输和充电) 20间的顶珠 31。 构成了十字顶磁悬浮的磁悬浮稳定装置。 安装在轴 (连接飞 轮储能装置, 传输和充电) 上的 20磁铁 (转子: 驱动飞轮加速旋转电动机和 输出能量的放电机所共用) 19与固定在线圈的固定装置 21上的线圈 (定子: 驱动飞轮加速旋转电动机和输出能量的放电机 所共用) 1 8构成了飞轮储能的 电动 /发电机系统, 飞轮储能的电动 /发电机系统用以飞轮储能的充放电过程, 飞轮储能的充放电过程受飞轮储能装置能量输 出与输入控制装置 22的控制, 飞轮储能装置能量输出与输入控制装置 22通过控制飞轮储能装置能量输出线 路 16和飞轮储能装置充电线路 1 7为飞轮储能充放电。 飞轮储能装置充电线路 17的一端与飞轮储能装置能量输出与输入控制 置 22相连接, 另一端与充电 系统相连接, 将外界的电能通过飞轮储能装置充电线路 17传输, 再到飞轮储 能装置能量输出与输入控制装置 22到达飞轮储能的电动 /发电机系统, 将电能 转化为动能存储到飞轮储能装置中, 完成了充电的过程。 飞轮储能装置能量 输出线路 16的一端与飞轮储能装置能量输出与输入控制 置 22相连接, 另一 端与动力系统(负载)相连接, 将飞轮储能装置中的动能通过电动 /发电机系 统转化为电能, 经过飞轮储能装置能量输出与输入控制装置 22到达飞轮储能 装置能量输出线路 16, 经过飞轮储能装置能量输出线路 16的传输到达动力系 统 (负载), 将动能转化为电能, 从而完成了放电的过程。

二、 十字顶磁悬浮技术在飞轮储能中的飞轮转子技 术中的创新应用 图 109是本发明实施例提供的新型大储量飞轮储能 装置 - I的示意图 图 1 10是本发明实施例提供的新型大储量飞轮储能 置 - 1 B-B截面图的示 意图

在图 109、 图 1 10中本发明实施例包括外壳及支撑装置 1、 真空环境 2、 飞 轮储能运动体(可选用高强度合金钢) 3、 飞轮储能运动体固定装置 4、 轴 5、 混合轴承 6、 永磁转子 7、 定子绕组 8、 径向轴承 9、 备用轴承 10、 增加飞轮储 能运动体强度磁铁 (动磁铁) 1 1、 增加飞轮储能运动体强度磁铁 (定磁铁) 12、 增加飞轮储能运动体强度的高强度材料定结构 (高强度材料可选用: 玻 璃纤维、 Kevlar纤维、 碳纤维 T-700、 碳纤维 T-1000等高强度材料) 13。

其中外壳及支撑装置 1用于固定支撑内部的设备装置, 为真空环境 2提供 了物质保障。 飞轮储能运动体 3通过飞轮储能运动体固定装置 4固定在轴 5上, 轴 5安装在混合轴承 6、 径向轴承 9、 备用轴承 10上, 从而将轴 5固定在需要的 位置上, 其中混合轴承 6、 径向轴承 9、 备用轴承 10可以用用本发明创新的十 字顶磁悬浮装置作为轴 5的磁悬浮轴承。 混合轴承 6、 径向轴承 9、 备用轴承 10 固定在外壳及支撑装置 1上。 固定在轴 6上的永永磁转子 7、 置于永磁转子 7外 的定子绕组 8安装在外壳及支撑装置 1上, 永磁转子 7与定子绕组 8构成了飞轮 储能装置的电动 /发电机系统,将飞轮储能装置中的动能通过 动 /发电机系统 转化为电能, 完成放电过程, 将外界的电能通过电动 /发电机系统转化为动能 存储到飞轮储能装置中, 完成充电过程。

本发明新的特点为在飞轮(飞轮储能运动体 3 )的外缘安装了一圈磁路排 布即增加飞轮储能运动体强度磁铁(动磁铁) 11 , 在飞轮(飞轮储能运动体 3 ) 外缘相对应的外壳及支撑装置 1部位安装一圈与之相对应的反方向的磁路排 布即增加飞轮储能运动体强度磁铁(定磁铁) 12, 同时在这圈增加飞轮储能 运动体强度磁铁(定磁铁) 12的外围再安装一圈比强度高的材料即增加飞 储能运动体强度的高强度材料定结构(高强度 材料可选用: 玻璃纤维、 Kevlar 纤维、 碳纤维 T-700、 碳纤维 T-1000等高强度材料) 13。 两圈磁体之间有固定 的空隙(磁力作用气隙), 通过两圈磁体磁力的作用。 从而达到本发明创新技 术的设计要求。

图 1 1 1是本发明实施例提供的新型大储量飞轮储能 置 -2的示意图 图 1 12是本发明实施例提供的新型大储量飞轮储能 置 -2Β-Β截面图的示 意图

在图 1 1 1、 图 1 12中本发明实施例包括外壳及支撑装置 1、 真空环境 2、 飞 轮储能运动体(可选用高强度合金钢) 3、 飞轮储能运动体固定装置 4、 轴 5、 混合轴承 6、 永磁转子 7、 定子绕组 8、 径向轴承 9、 备用轴承 10、 增加飞轮储 能运动体强度磁铁 (动磁铁) 1 1、 增加飞轮储能运动体强度磁铁 (定磁铁) 12、 增加飞轮储能运动体强度的高强度材料定结构 (高强度材料可选用: 玻 璃纤维、 Kevlar纤维、 碳纤维 T-700、 碳纤维 T-1000等高强度材料) 13、 增加 飞轮储能运动体强度的高强度材料动结构 (高强度材料可选用: 玻璃纤维、 Kevlar纤维、 碳纤维 T-700、 碳纤维 T-1000等高强度材料) 14、

其中外壳及支撑装置】用于固定支撑内部的设 备装置, 为真空环境 2提供 了物质保障。 飞轮储能运动体 3通过飞轮储能运动体固定装置 4固定在轴 5上, 轴 5安装在混合轴承 6、 径向轴承 9、 备用轴承 10上, 从而将轴 5固定在需要的 位置上, 其中混合轴承 6、 径向轴承 9、 备用轴承 10可以用用本发明创新的十 字顶磁悬浮装置作为轴 5的磁悬浮轴承。 混合轴承 6、 径向轴承 9、 备用轴承 10 固定在外壳及支撑装置 1上。 固定在轴 6上的永永磁转子 7、 置于永磁转子 7外 的定子绕组 8安装在外壳及支撑装置 1上, 永磁转子 7与定子绕组 8构成了飞轮 储能装置的电动 /发电机系统,将飞轮储能装置中的动能通过 动 /发电机系统 转化为电能, 完成放电过程, 将外界的电能通过电动 /发电机系统转化为动能 存储到飞轮储能装置中, 完成充电过程。

本发明新的特点为在飞轮(飞轮储能运动体 3 )的外缘安装了一圈磁路排 布即增加飞轮储能运动体强度磁铁 (动磁铁) 〗1, 同时在这圈增加飞轮储能 运动体强度磁铁 (动磁铁) 1 1的外围再安装一圈比强度高的材料即增加飞 储能运动体强度的高强度材料定结构(高强度 材料可选用: 玻璃纤维、 Kevlar 纤维、 碳纤维 T-700、 碳纤维 T- 1000等高强度材料) 〗4。 在飞轮 (飞轮储能运 动体 3 ) 外缘相对应的外壳及支撑装置 1部位安装一圈与之相对应的反方向的 磁路排布即增加飞轮储能运动体强度磁铁 (定磁铁) 12, 同时在这圈增加飞 轮储能运动体强度磁铁 (定磁铁) 12的外围再安装一圈比强度高的材料即增 加飞轮储能运动体强度的高强度材料定结构( 高强度材料可选用: 玻璃纤维、 Kevlar纤维、 碳纤维丁 -700、 碳纤维 T-1000等高强度材料) 13。 两圈磁体之间 有固定的空隙(磁力作用气隙), 通过两圈磁体磁力的作用。 从而达到本发明 创新技术的设计要求。

三、飞轮储能中的飞轮转子技术中的创新应用 - -大功率高能量密度电能联 储装置

图 1 Π是本发明实施例提供的大功率高能量密度电 联储装置 -1的示意 图

图 1 14为将飞轮电池与超导储能电池有机的耦合成 体,

在图 1 13中本发明实施例包括外壳及支撑装置】、 真空环境 2、 飞轮储能运 动体(可选用高强度合金钢) 3、 飞轮储能运动体固定装置 4、 轴 5、 混合轴承 6、 永磁转子 7、 定子绕组 8、 径向轴承 9、 备用轴承 10、 增加飞轮储能运动体 强度磁铁 (动磁铁) 1 1、 增加飞轮储能运动体强度磁铁 (定磁铁) 12、 增加 飞轮储能运动体强度的高强度材料定结构 (高强度材料可选用: 玻璃纤维、 Kevlar纤维、 碳纤维 T-700、 碳纤维 T-1000等高强度材料) 13、 增加飞轮储能 运动体强度的高强度材料动结构 (高强度材料可选用: 玻璃纤维、 Kevlar纤 维、 碳纤维 T-700、 碳纤维 Τ- 1000等高强度材料) 14、 超导储能电池 30、 设备 运行的环境 31、 设备箱体外壳 32、 飞轮储能电池与超导储能电池之间的线路 连接 33、飞轮储能电池与超导储能电池之间的线路 接的检测与控制线路 34、 飞轮储能电池与超导储能电池之间的线路连接 的检测与控制装置 35、 与外电 源相关的充电系统 36、 充电系统的充电线路 37、 机械性的轴单向转动装置 38、 其中对于飞轮储能装置的描述见图 109、 图 1 10、 图 1 1 1、 图 1 12。

设备运行的环境 31、设备箱体外壳 32构成了符合本装置运行所需的环境, 如超导储能电池需要低温真空的环境能够, 飞轮需要真空的环境等。 将外部 的电力资源与外电源相关的充电系统 36相连通, 经过处理后, 通过充电系统 的充电线路 37传输到飞轮储能电池的由永磁转子 7与定子绕组 8构成了飞轮储 能装置的电动 /发电机系统, 将电能转换为动能, 存储到飞轮储能电池中, 飞 轮储能电池通过飞轮储能电池与超导储能电池 之间的线路连接 33、 飞轮储能 电池与超导储能电池之间的线路连接的检测与 控制线路 34、 飞轮储能电池与 超导储能电池之间的线路连接的检测与控制装 置 35与超导储能电池 30连接到 一起, 在给飞轮储电的同时, 可以通过飞轮储能电池与超导储能电池之间的 线路连接 33、 飞轮储能电池与超导储能电池之间的线路连接 的检测与控制线 路 34、 飞轮储能电池与超导储能电池之间的线路连接 的检测与控制装置 35给 超导储能电池 30也进行充电, 飞轮储能电池与超导储能电池之间的线路连接 的检测与控制线路 34将监测到的信息传输到飞轮储能电池与超导 能电池之 间的线路连接的检测与控制装置 35, 然后通过飞轮储能电池与超导储能电池 之间的线路连接的检测与控制装置 35来控制整个充放电的过程。 当外电给飞 轮储能电池充电完毕, 同时飞轮储能电池对超导储能电池的放电 (充电) 达 到平衡后, 就可有完成储能的过程, 然后到整个装置需要给负载或动力系统 放电时, 先通过飞轮储能电池通过与外电源相关的充电 系统 36、 充电系统的 充电线路 37将动能转化的电能放电到负载或动力系统, 同时超导储能电池 30 通过飞轮储能电池与超导储能电池之间的线路 连接 33、 飞轮储能电池与超导 储能电池之间的线路连接的检测与控制线路 34、 飞轮储能电池与超导储能电 池之间的线路连接的检测与控制装置 35给飞轮储能电池放电反冲给飞轮储能 电池中。 从而达到本发明的设计要求。

图 1 14是本发明实施例提供的大功率高能量密度电 联储装置 -2的示意 图

在图 1 14中本发明实施例包括外壳及支撑装置 1、 真空环境 2、 飞轮储能运 动体(可选用高强度合金钢) 3、 飞轮储能运动体固定装置 4、 轴 5、 混合轴承 6、 永磁转子 7、 定子绕组 8、 径向轴承 9、 备用轴承 10、 增加飞轮储能运动体 强度磁铁 (动磁铁) 1 1、 增加飞轮储能运动体强度磁铁 (定磁铁) 12、 增加 飞轮储能运动体强度的高强度材料定结构 (高强度材料可选用: 玻璃纤维、 Kevlar纤维、 碳纤维 T-700 碳纤维 T- 1000等高强度材料) 13、 增加飞轮储能 运动体强度的高强度材料动结构 (高强度材料可选用: 玻璃纤维、 Kevlar纤 维、 碳纤维 T-700、 碳纤维 T- 1000等高强度材料) 〗4、 设备运行的环境 3 1、 设 备箱体外壳 32、 飞轮储能电池与电化学储能电池之间的线路连 接 33、 飞轮储 能电池与电化学储能电池之间的线路连接的检 测与控制线路 34、 飞轮储能电 池与电化学储能电池之间的线路连接的检测与 控制装置 35、 与外电源相关的 充电系统 36、 充电系统的充电线路 37、 机械性的轴单向转动装置 38、 电化学 电池 39

其中对于飞轮储能装置的描述见图 109、 图 1 10、 图 1 1 1、 图 1 12。

设备运行的环境 31、设备箱体外壳 32构成了符合本装置运行所需的环境, 如飞轮需要真空的环境等。 将外部的电力资源与外电源相关的充电系统 36相 连通, 经过处理后, 通过充电系统的充电线路 37传输到飞轮储能电池的由永 磁转子 7与定子绕组 8构成了飞轮储能装置的电动 /发电机系统, 将电能转换为 动能, 存储到飞轮储能电池中, 飞轮储能电池通过飞轮储能电池与电化学储 能电池之间的线路连接 33、 飞轮储能电池与电化学储能电池之间的线路连 接 的检测与控制线路 34、 飞轮储能电池与电化学储能电池之间的线路连 接的检 测与控制装置 35与电化学储能电池 39连接到一起, 在给飞轮储电的同时, 可 以通过飞轮储能电池与电化学储能电池之间的 线路连接 33、 飞轮储能电池与 电化学储能电池之间的线路连接的检测与控制 线路 34、 飞轮储能电池与电化 学储能电池之间的线路连接的检测与控制装置 35给电化学储能电池 39也进行 充电, 飞轮储能电池与电化学储能电池之间的线路连 接的检测与控制线路 34 将监测到的信息传输到飞轮储能电池与电化学 储能电池之间的线路连接的检 测与控制装置 35 , 然后通过飞轮储能电池与电化学储能电池之间 的线路连接 的检测与控制装置 35来控制整个充放电的过程。 当外电给飞轮储能电池充电 完毕, 同时飞轮储能电池对电化学储能电池 39的放电 (充电) 达到平衡后, 就可有完成储能的过程, 然后到整个装置需要给负载或动力系统放电时 , 先 通过飞轮储能电池通过与外电源相关的充电系 统 36、 充电系统的充电线路 37 将动能转化的电能放电到负载或动力系统, 同时电化学储能电池 39通过飞轮 储能电池与电化学储能电池之间的线路连接 33、 飞轮储能电池与电化学储能 电池之间的线路连接的检测与控制线路 34、 飞轮储能电池与电化学储能电池 之间的线路连接的检测与控制装置 35给飞轮储能电池放电反冲给飞轮储能电 池中。 从而达到本发明的设计要求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式, 应当指出, 对于本技术领域的普 通技术人员来说, 在不脱离本发明技术原理的前提下, 还可以做出若干改进 和替换, 这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。 工业实用性

本发明提供的具有发电储电功能的运载工具, 在运载工具上利用巧妙地 结构, 最大程度地消除环境中存在的阻力, 并且将运输过程的自然能转化成 电能, 且有效地存储起来。