一种具有缓和冲击力功能的飞轮电池复合电源的制作方法
【专利摘要】一种具有缓和冲击力功能的飞轮电池复合电源，主要由飞轮电池组件、蓄电池组件、能量管理单元组成，飞轮电池组件、蓄电池组件、电磁离合器、电动机均和能量管理单元电连接，所述的飞轮电池组件，主要由内飞轮组件、支架、外飞轮、发电机、弹簧、挡块、限位阻尼装置、轴、轴承、电磁离合器组成。本实用新型利用弹簧和阻尼来减少动力冲击，能够缓和冲击力矩对飞轮的影响，并通过改变电磁离合器的工作状态使发电机处于较佳工况，根据车辆运行状态对复合电源进行能量管理，具有能量回收效率高、对车辆行驶操稳性影响小、稳定可靠的优点。
【专利说明】一种具有缓和冲击力功能的飞轮电池复合电源
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车【技术领域】，更具体地说，涉及一种具有缓和冲击力功能的飞轮电池复合电源。
【背景技术】
[0002]电池技术是电动汽车发展中的关键技术，制约着电动汽车的发展。目前用于电动汽车中的电池多为化学蓄电池。汽车在启动、加速时，需要为其提供很大的功率，蓄电池进行大电流放电；汽车下坡、制动时，为了最大限度地回收制动能量，对蓄电池进行大电流充电。频繁的大电流充放电势必对蓄电池造成损害，影响蓄电池的使用性能，缩短其使用寿命O
[0003]飞轮电池是一种新型的机械储能装置，它利用高速旋转的飞轮将能量以动能的形式存储起来。同蓄电池相比较，飞轮电池具有更高的比能量和比功率，充电时间短，使用寿命长，无过度充放电问题。因此，可将飞轮电池应用于电动汽车中，使飞轮电池和蓄电池组合成复合电源共同提供或吸收汽车运行中的峰值功率。
[0004]然而车辆在高速行驶过程中进行紧急制动时，回收能量的动力输入端会给转速不同的飞轮一个冲击力矩，瞬时的冲击会对车辆产生反制动力，驾驶员非常不适应，同时，这种冲击载荷还会影响飞轮电池的使用寿命。
【发明内容】
[0005]本实用新型针对现有电动车用飞轮电池复合电源存在的技术缺陷，设计一种具有缓和冲击力功能的飞轮电池复合电源，能够缓和冲击力矩对飞轮的影响，通过改变电磁离合器的工作状态使发电机处于较佳工况，具有能量回收效率高、对车辆行驶操稳性影响小、稳定可靠的优点。
[0006]本实用新型是通过如下技术措施实现的:
[0007]一种具有缓和冲击力功能的飞轮电池复合电源，主要由飞轮电池组件、蓄电池组件、能量管理单元组成，飞轮电池组件、蓄电池组件、电磁离合器、发电机、电动机均和能量管理单元电连接；
[0008]所述的飞轮电池组件，主要由内飞轮组件、支架、外飞轮、发电机、弹簧、挡块、限位阻尼装置、轴、轴承、电磁离合器组成，内飞轮组件通过轴承安装在支架上，内飞轮组件的另一端通过轴承安装在轴上，轴的另一端通过轴承安装在支架上，外飞轮与轴键连接，轴的一端与电磁离合器的输入端键连接，电磁离合器安装在支架上，电磁离合器的输出端与发电机的输入轴键连接，内飞轮组件上安装有不少于N个挡块，N大于2，外飞轮上亦安装有N个挡块，内飞轮组件上的挡块与外飞轮上的挡块交叉布置，且挡块之间安装有弹簧，共计N个，外飞轮上还安装有2N个限位阻尼装置。
[0009]所述的限位阻尼装置上带有阻尼部件。
[0010]本实用新型的有益效果是:一种具有缓和冲击力功能的飞轮电池复合电源，利用弹簧和阻尼来减少动力冲击，能够缓和冲击力矩对飞轮的影响，并通过改变电磁离合器的工作状态使发电机处于较佳工况，根据车辆运行状态对复合电源进行能量管理，具有能量回收效率高、对车辆行驶操稳性影响小、稳定可靠的优点。
[0011]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型主要构成的示意图。
[0013]图2为本实用新型的飞轮电池组件的结构示意图。
[0014]图3为本实用新型的飞轮电池组件的局部剖视图。
[0015]图4为本实用新型的飞轮电池组件的部分结构示意图。
[0016]图5为本实用新型的飞轮电池组件的部分结构俯视图。
[0017]图6为本实用新型的飞轮电池组件的内飞轮组件结构示意图。
[0018]图中:A-飞轮电池组件，B-蓄电池组件，1-内飞轮组件，2-支架，3-外飞轮，4-发电机，5-弹簧，6-挡块，7-限位阻尼装置，8-轴，9-轴承，10-电磁离合器，11-能量管理单元，12-电动机。
【具体实施方式】
[0019]为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个【具体实施方式】，并结合附图，对本方案进行阐述。
[0020]一种具有缓和冲击力功能的飞轮电池复合电源，如图1所示，主要由飞轮电池组件A、蓄电池组件B、能量管理单元11组成，飞轮电池组件A、蓄电池组件B、电磁离合器10、发电机4、电动机12均和能量管理单元11电连接；
[0021]如图2和图3所示，所述的飞轮电池组件A，主要由内飞轮组件1、支架2、外飞轮3、发电机4、弹簧5、挡块6、限位阻尼装置7、轴8、轴承9、电磁离合器10组成，内飞轮组件I通过轴承9安装在支架2上，内飞轮组件I的另一端通过轴承安装在轴8上，轴8的另一端通过轴承安装在支架2上，外飞轮3与轴8键连接，轴8的一端与电磁离合器10的输入端键连接，电磁离合器10安装在支架2上，电磁离合器10的输出端与发电机4的输入轴键连接，如图4、图5和图6所示，内飞轮组件I上安装有不少于N个挡块6，N大于2，外飞轮3上亦安装有N个挡块6，内飞轮组件I上的挡块6与外飞轮3上的挡块6交叉布置，且挡块之间安装有弹簧5，共计N个，外飞轮3上还安装有2N个限位阻尼装置7。
[0022]所述的限位阻尼装置7上带有阻尼部件。
[0023]当车辆紧急制动时，车辆传动系统将能量传递给内飞轮组件I上的输入轴，并带动内飞轮组件I转动，内飞轮组件I带动其上面的N个挡块6转动，由于内飞轮组件I和外飞轮3的转速不同，内飞轮组件I的挡块6将压缩弹簧5的一端，弹簧5的另一端将推动外飞轮3上的挡块6，内飞轮组件I和外飞轮3将产生相对转动，通过压缩弹簧5来起到缓冲作用，减少冲击力的冲击破坏，限位阻尼装置7对内飞轮组件I上的挡块6进行位移限定，由于限位阻尼装置7上带有阻尼部件，因此，可以起到二次缓冲，减小角速度的波动，外飞轮3带动轴8转动，能量管理单元11根据采集的转速信号，控制电磁离合器10的工作状态，使发电机4处于较优工况下，发电机4发出的电输入到蓄电池组件B中，起到最大能量回收。
[0024]当车辆进行加速时，能量管理单元11根据车辆运行参数，控制蓄电池组件B和飞轮电池组件A来给电动机12供电。
[0025]尽管上面接合附图对本实用新型的优选实例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种具有缓和冲击力功能的飞轮电池复合电源，主要由飞轮电池组件(A)、蓄电池组件(B )、能量管理单元(11)组成，其特征在于:飞轮电池组件(A)、蓄电池组件(B )、电磁离合器(10)、发电机(4)、电动机(12)均和能量管理单元(11)电连接； 所述的飞轮电池组件(A)，主要由内飞轮组件(1)、支架(2)、外飞轮(3)、发电机(4)、弹簧(5)、挡块(6)、限位阻尼装置(7)、轴(8)、轴承(9)、电磁离合器(10)组成，内飞轮组件(1)通过轴承(9)安装在支架(2)上，内飞轮组件(1)的另一端通过轴承安装在轴(8)上，轴(8)的另一端通过轴承安装在支架(2)上，外飞轮(3)与轴(8)键连接，轴(8)的一端与电磁离合器(10)的输入端键连接，电磁离合器(10)安装在支架(2)上，电磁离合器(10)的输出端与发电机(4)的输入轴键连接，内飞轮组件(1)上安装有不少于N个挡块(6)，N大于2，外飞轮(3)上亦安装有N个挡块(6)，内飞轮组件(1)上的挡块(6)与外飞轮3上的挡块(6)交叉布置，且挡块之间安装有弹簧(5)，共计N个，外飞轮(3)上还安装有2N个限位阻尼装置(7)。
2.如权利要求1所述的一种具有缓和冲击力功能的飞轮电池复合电源，其特征在于:所述的限位阻尼装置(7)上带有阻尼部件。
【文档编号】H02K53/00GK204231088SQ201420766266
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月6日 优先权日:2014年12月6日
【发明者】张竹林 申请人:山东交通学院