专利名称：不中断电池驱动发电系统的制作方法
技术领域：
本发明系关于一种不中断电池驱动发电系统，其利用飞轮与回转仪储存并增加动 能，而后将该动能转换为电能。本发明的不中断电池驱动发电系统亦可从电能产生动能。本 发明的不中断电池驱动发电系统提供一种产生电能及动能的装置，其可应用于各种机械及 电气设备，包含电动车、机车、船只及飞机等等。
背景技术：
现有的数种发电方法各具不同的成本结构、计画前置时间以及优缺点。习知发电 方法包括火力发电厂、燃气轮机及水力发电机组。火力发电厂利用石油或煤为原料，但化石 燃料的燃烧会造成污染物质的排放。燃气轮机所需的计画、投入至运作前置时间较短，但单 位市场附加价值的资金成本及营运成本相对较高。然而，如甲烷等气态烃燃烧同样会产生 污染环境的排放物。至于水力发电，由于此等计画的性质通常涉及郊区大规模土木工程，不 但计画前置时间冗长，所耗资本也相当庞大。在马来西亚，除沙劳越以外，仅寥寥数处的十 年期水文资料显示该地具有稳定且可供发电的水力。水力发电场的另一不利因素在于其通 常座落于郊区丛林，因而需要布置长距离输送线，方能将负载送至遥远的负载中心，因而增 加成本负担。除上述资源之外，如风力及水利等环境电力源亦具开发价值。利用光电技术将太 阳能转换为电能的阻碍因素在于光电组列所需的庞大设备成本。至于风力发电则并非随处 可行的方案。首先必须制定风图以决定适合利用风力的地点。而适于利用风力的地点却可 能并非电力需求的所在地。习知领域中已有各种发电机。传统汽油或柴油发电机必须使用化石燃料，对于环 境造成负面影响。同时，在运作期间，传统发电机的燃料燃烧亦会造成空气和噪音污染，因 而此种发电方式有致使环境问题恶化之虞。电池驱动发电机则为解决此一问题应运而生。 例如，US2007/0216247A1专利揭示一自动马达发电充电器，其包含整合于一外壳中的马达 发电机与电路单元。前述发明中的马达发电机系从电池接收电力。该电路单元选择性地将 电力供往马达发电机的马达绕组。其中，电池的充电系依赖马达发电机的发电运作。此前 案发明并不使用化石燃料，而是利用电池对马达进行连续电能供应。然而，其无法提供驱动 车辆运输及其他机械的动能，亦未能提供放大输入能量的装置，因此在能量效率难免受限。
发明内容
本发明的一种目的在于提供一种不使用化石燃料或气态烃的发电系统，避免排放 污染物质，危害环境。本发明的另一目的在于提供一种高成本效益的发电系统，以便经由分散式负载中 心供电至偏远区域，以便节省建设发电厂或输电系统设备所需之庞大成本。本发明的再一目的在于提供一种发电系统，其可稳定供电而无中断之虞。本发明的目的亦在于提供一种发电系统，其利用回转仪增加旋转飞轮之旋转扭矩，以储存及放大动能，并将此动能转换为电能。本发明的目的并在于提供一种发电系统，该系统可取代传统发电机以供电至包含 车辆在内之各种电气设备。
本发明的目的同时在于提供一种发电系统，其产生动能以供车辆运输系统或其他 机械之用。上述各项目的可通过本发明不中断电池驱动发电系统加以实现。该不中断电池驱 动发电系统包含至少二能量储存装置、一旋转扭矩产生装置、一飞轮、多个回转仪、一轨道、 一板体、一传动滚轴、一交流发电机、一电压传感器、一负载传感器、一频率传感器、一充电 装置、一控制器、一组切换器及一开关切换器。该旋转扭矩产生装置在该能量储存装置驱动 下，控制上述飞轮及回转仪产生旋转以储存并放大动能。此一动能被转换为交流发电机转 子的旋转，以产生电功率。由于回转仪可在回转仪及飞轮运动时增加飞轮的惯性力，从而提 升飞轮的旋转速度，因此增加动能总额，此动能又可被转换为交流发电机转子的旋转。此一 机制减少能量储存装置中驱动旋转扭矩产生装置所需消耗的化学能。因此，本发明的主要 特征在于与该等回转仪耦接的飞轮。该等回转仪可在飞轮运动时，增加飞轮的旋转频率。而 固设于飞轮边缘上的轨道则可将旋转飞轮的动能传递至一传动滚轴，再由该传动滚轴将该 动能传递至一接收系统，如车辆传动系统。当该第一能量储存装置于运作一段时间后能量 耗尽时，该第二能量储存装置接续运作以对该旋转扭矩产生装置供应能量。同时，充电装置 从交流发电机撷取能量，并以该能量使第一能量储存装置恢复功率。因此，本发明另一主要 特征在于该能量储存装置的充电时间大幅短于运作时间。本发明系统并包含一控制器，用 以控制该不中断电池驱动发电系统的运作。该控制器经由开关一组控制切换器，达成两种 能量储存装置的间的切换，以及充电装置的启动。该控制器亦视需要控制由该能量储存装 置至该旋转扭矩产生装置的能量开关供应。该电压传感器、负载传感器以及频率传感器并 对控制器提供切换逻辑决策所需的讯号。以下将配合
本发明。本发明提供一种不中断电池驱动发电系统。
图1为本发明不中断电池驱动发电系统的立体图。图2为该不中断电池驱动发电系统的线路图。图3为能源产生器的剖视图，其中利用一种将动能传递至接收系统的装置。图4为能源产生器的剖视图，其中利用另一种将动能传递至接收系统的装置。图5为飞轮及回转仪的侧视图，其中包括将动能传递至接收系统的装置，且飞轮 处于静止状态。图6为飞轮及回转仪的侧视图，其中包括将动能传递至接收系统的装置，且飞轮 处于动作状态。图7为飞轮及回转仪的俯视图，其中包括将动能传递至接收系统的装置。
具体实施例方式参阅图1至3，本发明的不中断电池驱动发电系统50包含一交流发电机16、一用 以驱动交流发电机16转子的旋转扭矩产生装置15、对该旋转扭矩产生装置15提供电力输入的能量储存装置11及12、一用以监控该能量储存装置11及12上电压大小的电压传感器 13、一用以测量该交流发电机16转子旋转速度的频率传感器14、一对该能量储存装置11及 12进行充电的充电装置17、一用以侦测负载条件的负载传感器19、一用以控制该不中断电 池驱动发电系统50与辅助运作控制切换器21、22、23、24、25及26运作的控制器10，以及一 供使用者切换以开启关闭该不中断电池驱动发电系统50的开关切换器30。该能量储存装置11、12优选为预设安培小时额定值或能力的DC蓄电池组。更详 而言之，所述DC蓄电池组的再充电时间大幅短于其运作时间。该能量储存装置11、12亦可 为其他可储存电能或电荷的设备，如超高电容器或超级电容器等等。这些能量储存装置11、 12提供电力输入，以支持旋转扭矩产生装置15的运作。该电压传感器13跨接于能量储存装置11、12，以便通过该旋转扭矩产生装置15上 的输入电压监控第一或第二能量储存装置11或12上的电压。该电压传感器13的较佳实 施方式为一欠压继电器(under voltage relay)。该旋转扭矩产生装置15可为一配备有反 转器(inverter)的DC马达或AC马达。该频率传感器14测量交流发电机16转子的旋转速度。该负载传感器19测量负 载18所汲取的负载电流，其中不含充电装置17的负载。该负载传感器19可为一变流器。电压传感器13、频率传感器14以及负载传感器19的输出连接至控制器10的输入 端，以对控制器10提供输入，控制器10据以决定送往适当装置以控制该不中断电池驱动发 电系统50运作的指令。利用输入端接收的讯号，控制器10执行各种切换器开关作业所需的必要指令，以 控制不中断电池驱动发电系统50的运作，这些切换器开关将于下文中详述。控制器10的 输入端电连接于一开关切换器30，该开关切换器30接收使用者启动或关闭该不中断电池 驱动发电系统50的指令。该控制器10具有三个电连接输入端，以分别接收电压传感器13、 频率传感器14以及负载传感器19的输出。该控制器10监控电压传感器13测得的电压， 并将之与控制器10预设的欠压条件加以比较。该控制器10同时亦监控频率传感器14测 得的旋转速度，并将之与控制器10预设的频率条件加以比较。该控制器10进一步监控负 载传感器19测得的电流，并将之与控制器10预设的电流条件加以比较。此控制器10可为 一离散数字电路、一离散模拟电路、一离散数字模拟混合电路、一数字微处理器或一数字微 控制器。控制器10包含一比较器，用以将该电压传感器13测得的电压与预设欠压条件加 以比较。控制器10并具有多个输出端，以控制切换器21至26的开和关。该控制器可具有 一内部电源，如DC电池。该控制器也可驱动能量储存装置11、12的电源以操作控制器10。能量储存装置11、12通过供应切换器21、22并联于该旋转扭矩产生装置15的输 入终端。该供应切换器21、22，由控制器10控制，设定或预编程为彼此连结，优选为电连结， 因此能量储存装置11、12不会同时连结于该旋转扭矩产生装置15 (参见图2)。该旋转扭 矩产生装置15的轴杆40通过皮带轮传动系统或齿轮驱动系统与交流发电机转子机械性连 结。该旋转扭矩产生装置15轴杆的一端40优选固定于不中断电池驱动发电系统50外壳 41顶部，因而可在不中断电池驱动发电系统50的运作中提供稳定性。该旋转扭矩产生装 置15的轴杆40与外壳41之间的连结可包括利用轴承作为飞轮31旋转轴的枢转点，以允 许不中断电池驱动发电系统50运作中该旋转扭矩产生装置15轴杆40的旋转动作。该旋 转扭矩产生装置15轴杆40的第二端可以相同或其他方式固定于外壳41底部，以提供稳定性并允许扭矩产生装置15轴杆40的旋转动作。该交流发电机16可为单相或三相交流发电机，或永久磁铁交流发电机，其转子经 适当传动系统与该旋转扭矩产生装置15轴杆40连结。前述的适当传动系统可为皮带轮传 动系统或齿轮驱动系统。此外，该旋转扭矩产生装置15的马力额定值系相对小于该交流发 电机16的额定值。充电装置17经由一充电切换器26连接至该交流发电机16的输出。控制器10负 责控制该充电切换器26的开关。当需要全负载时，该控制器10传送指令开启充电切换器 26。请见图3、4、5及6，该旋转扭矩产生装置15具有一垂直伸出的轴杆，供该飞轮31 连接其上。该飞轮31包含多个与边缘33相接的轮辐32。至少二个托架34对称相向固定 于该边缘33。各托架34连接一回转仪35。该回转仪35包含一连附于回转仪轴杆37—端 的轮体36以及连附于该回转仪轴杆37另一端的滚轴38。上述的回转仪轴杆37装设于托架34长孔中的轴承上。该托架34长孔中的轴承 设有提供悬吊装置，以定位回转仪35，使回转仪35可产生平衡、旋转及上倾/下倾动作。用 以定位回转仪35的悬吊装置在此较佳实施例中为一对将轴承壳体连接至托架34的梢。当 飞轮31固定不动时，该轮体36的位置为低于水平轴10°以内，因此该滚轴38停靠于该固 定板体39。轮体36的平衡对于回转仪35的正常运作甚为重要。一轨道42可固定于飞轮31的边缘33。该轨道42与一传动滚轴43连结，该传动 滚轴43的旋转轴与轨道42的旋转轴相交，优选为90°垂直相交。一传动轴杆44经由一轴 承与传动滚轴43连接，并将该不中断电池驱动发电系统50与一接收系统，如车辆或机械传 动系统。该不中断电池驱动发电系统50的运作如以下说明，参照图1至7所示。使用者打开控制器10上的开关切换器30即可启动该不中断电池驱动发电系统 50。在开关切换器30开启前，先确定能量储存装置11、12完全充电。之后，当开关切换器 30开启，控制器10依据内部设定的编程模式闭合供应切换器21或22。为便于说明，在此假设供应切换器21的初始设定为关闭。该供应切换器21关闭 后，控制器10随即关闭马达切换器25及充电切换器24。而后该旋转扭矩产生装置15接收 电力供应，因此启动而将来自能量储存装置11的电能输入转换为输出动作的动能，所谓输 出动作亦即该旋转扭矩产生装置15轴杆40的旋转。该旋转扭矩产生装置15轴杆40的旋 转造成飞轮31的旋转。而后飞轮31的旋转带动停留在固定板体39上的滚轴38，使之产生 旋转，从而导致回转仪35的旋转。当回转仪35转动，该轮体36亦旋转同时抬起，因此迫使 滚轴38下降而离开该固定板体39。该轮体36的旋转对旋转运动中的飞轮31提供更大的 动量，致使飞轮31放大动能。动能的储存与放大使得该不中断电池驱动发电系统50产生 的功率输出大于从能量储存装置11、12而来的功率输入。该旋转扭矩产生装置15轴杆40的旋转将经飞轮31放大的动能转译为交流发电 机16转子的旋转机械能。优选的，该旋转扭矩产生装置15的轴杆40经皮带轮传动系统连 接至交流发电机16的转子。优选的，与交流发电机16转子接合的滑轮其直径至少为该旋 转扭矩产生装置15端滑轮的三倍。该旋转扭矩产生装置15的轴杆40因此可以相当于交 流发电机16转子速率的倍速旋转，从而赋予该交流发电机16较大的扭矩。本领域技术人员可知，依据实际使用的交流发电机16与旋转扭矩产生装置15，将两者进行相反的布置， 即使交流发电机16的转子以快于该旋转扭矩产生装置15轴杆40的速度旋转，亦可实施于 本发明。该交流发电机16将来自转子的动能转换为电能，此电能随后可视需要输出至负载 18或充电装置17。本发明的不中断电池驱动发电系统50亦可用以产生动能。在本实施例中，该飞轮 31沿其边缘33的外围装设于轨道42。该轨道42与一传动滚轴43耦合，因此该传动滚轴 43的旋转轴与轨道42的旋转轴相交。在此较佳实施例中，该传动滚轴43的旋转轴系与轨 道42的旋转轴形成正交。该轨道42与传动滚轴43优选为伞齿轮。一传动轴杆44经由轴 承与该传动滚轴43耦合。在飞轮31作动中，产生的动能经由该轨道42传递至该传动滚轴 43。传动滚轴43的旋转运动致使该传动轴杆44旋转。而后该传动轴杆44将不中断电池 驱动发电系统50产生的动能传递至一接收系统，如车辆或机械传动系统。举例而言，该传 动轴杆44可将该动能传递至一车辆传动系统。该交流发电机16上装设有一频率传感器14，用以监控交流发电机16转子的旋转速度。本领域技术人员应可知该频率传感器14亦可装置于该旋转扭矩产生装置15中以测 量该旋转扭矩产生装置15轴杆40的旋转速度。该频率传感器14的输出连接于控制器10 的一输入端以控制马达切换器25的开关。因此，当该频率传感器14测得的旋转速度超过 一设定值，该控制器开启该马达切换器25，使的不再对该旋转扭矩产生装置15供能。反之， 当该频率传感器14测得的旋转速度低于一设定的最小值，该控制器关闭该马达切换器25 以启动该旋转扭矩产生装置15。因此，该不中断电池驱动发电系统50所需的输入能量作业 可由该控制器10、马达切换器25及频率传感器14有效控制。随着运作时间的流逝，储存于第一能量储存装置11的能量逐渐耗尽，因而该电压 传感器13可测量到该第一能量储存装置11输出上的电压下降。当该第一能量储存装置11 输出上的电压降至一预设电压标准，该控制器10致使该供应切换器22与充电切换器23关 闭，并立即造成该供应切换器21与充电切换器24开启，因此该不中断电池驱动发电系统50 运作所需的必要功率可由该第二能量储存装置12提供。由于该第二能量储存装置12在第 一能量储存装置11断开前即已连接于系统，对负载18的电力供应得以持续而不中断。紧 接着供应切换器22的关闭，该控制器10控制该充电切换器26关闭，将交流发电机16的输 出连接至充电装置17的输入。同时，该控制器10控制该充电切换器23关闭。以此方式， 部份从第二能量储存装置12转换而来的功率可用于供应负载18，而部份用于该第一能量 储存装置11的充电。在此实施例中，该第一能量储存装置11为再充电时间远短于运作时 间的DC蓄电池组。因此，该第一能量储存装置11可在第二能量储存装置12功率耗尽前完 成充电。当该第一能量储存装置11完全充电后，该控制器10控制该充电切换器26与该充 电切换器23开启。当第二能量储存装置12功率耗尽时，则以相同的方式运作，亦即以供应 切换器22替换供应切换器21而以充电切换器24替换充电切换器23。因此，依据需要在 第一能量储存装置11或第二能量储存装置12之间切换，对该旋转扭矩产生装置15供应能 量。该负载传感器19测量负载18提取的负载电流。如上所述，该负载传感器19的输 出连接于该控制器10的输入端。当该控制器10测得一预设数值的低负载电流，该控制器 10关闭该充电切换器26与其中一连接于闲置能量储存装置11或12的充电切换器23或24，如当时并未对该旋转扭矩产生装置15供给能量的能量储存装置11或12。因此，当负 载18汲取低负载电流的同时，闲置能量储存装置11或12可进行充电。当该控制器10测 得一预设数值的高负载电流时，该控制器10开启充电切换器26与其中一连接于当时充电 中的能量储存装置11或12的充电切换器23或24，藉以对负载18提供全额负载。此外，图3所示的能源产生器中若有任何零件故障，进而导致整体能源产生器的 故障，则该控制器10将控制使能量储存装置11、12供应能量至该负载18，绕过故障的能源 产生器。如此一来，可即使该能源产生器发生零件故障，负载18仍能接收该能量储存装置 11、12所供应的能量。重复进行上述作业程序即可不断产生环保电力，直到该不中断电池驱动发电系统 50中零件到达其使用寿命上限。此时，只要选择性更换零件，即可使该不中断电池驱动发电 系统50恢复运作。以上叙述系以二能量储存装置11、12为例。唯本领域技术人员可知本发明亦可仅 以单一能量储存装置运作。本领域技术人员亦可知本发明系统中可设置三个或三个以上的 能量储存装置，以延长不中断电池驱动发电系统50的运作时间及使用寿命。该能量储存装 置11、12可为任何串联或并联的能量储存形式。虽然本发明通过上述较佳实施例进行说明，本领域技术人员应了解上述例示的实 施方式可在不脱离本发明精神的范畴内为各种变化修改。包括尺寸、重量及回转仪35和飞 轮31的形式调整，皆属本发明显而易见的变化。本领域技术人员应知在另一实施例中，该不中断电池驱动发电系统50产生的动 能亦可利用于该传动滚轴43与该传动轴杆44，使之作用为一 CVT传动系统，如第4图所示。 在此实施例中，一板体46固定于飞轮31底座，因此飞轮31的旋转造成板体46的旋转。该 传动滚轴43与板体46接触，因此该飞轮31的旋转运动带动该传动滚轴43随之旋转。一 耦合于该传动轴杆44的致动器45可将该传动滚轴43沿该板体46的半径推往或推离该板 体46的中心。由于该板体46的中心圆周小于该板体46的外圆周，该传动滚轴43沿板体 46半径移动时，其旋转速度产生变化。因此来自飞轮31的动能以可变化的方式传递至该传 动滚轴43，继而至该传动轴杆44。该飞轮31、传动滚轴43与板体46的直径比可调整以适 应各种系统。藉此方式，该传动滚轴43与该传动轴杆44可作用为各种不同车辆的CVT传 动系统。本领域技术人员应可了解，在此所述将该不中断电池驱动发电系统50生的动能 传递应用的方法仅为众多可行安排中的一种。例如，亦可将皮带轮系统装置于该旋转扭矩 产生装置15的轴杆40上，以将轴杆40的旋转运动产生的动能传递至一接收系统。据此， 所有此等修改亦应包含于如以下申请专利范围所定义之本发明范围或其等同物之范围。
权利要求
一种不中断电池驱动发电系统50，其特征在于一能量储存装置(11、12)；一负载(18)，能量输出连接于一控制器(10)；一旋转扭矩产生装置(15)，经由供应切换器(21、22)、一马达切换器(25)与该能量储存装置(11、12)输入连接以及与该控制器(10)输入连接；一交流发电机(16)，以其转子机械连结该旋转扭矩产生装置(15)的轴杆(40)，并输出连接至该负载(18)；一飞轮(31)，连结该旋转扭矩产生装置(15)的轴杆(40)以储存并放大动能；一轨道(42)，连结该飞轮(31)的边缘(33)，用以传递动能至一传动滚轴(43)；一板体(46)，设置于该飞轮(31)的基座，用以传递动能至一传动滚轴(43)；一传动滚轴(43)，与该轨道(42)或板体(46)结合以接收因应该飞轮(31)旋转运动产生的动能；一传动轴杆(44)，连结该传动滚轴(43)，用以传递该旋转动能至一接收系统；至少一对回转仪(35)，连结该飞轮(31)以在该飞轮(31)的旋转运动中对该飞轮(31)提供较大动量；一托架(34)，设置于该飞轮(31)上，用以悬吊该回转仪(35)；一电压传感器(13)，用以监控该旋转扭矩产生装置(15)输入端上的电压；一频率传感器(14)，用以监控该旋转扭矩产生装置(15)轴杆(40)或该交流发电机(16)转子的旋转速度；一负载传感器(19)，用以测量该负载(18)所汲取的负载电流；一用于能量储存装置(11、12)的充电装置(17)，具有连接于该交流发电机(16)输出的输入，且充电装置(17)的输出经由充电切换器(23、24)连接于该能量储存装置(11、12)；一控制器(10)，控制供应切换器(21、22)、马达切换器(25)与充电切换器(23、24、26)的开和关，由此控制该不中断电池驱动发电系统(50)的运作；一开关切换器(30)，供使用者切换该不中断电池驱动发电系统(50)开和关；且其中由该飞轮(31)储存并由回转仪(35)放大的该动能被该旋转扭矩产生装置(15)的轴杆(40)传递至该交流发电机(16)的转子，藉此允许该交流发电机(16)将动能转换为电能，且其中由该飞轮(31)产生的动能经该轨道(42)、传动滚轴(43)与传动轴杆(44)被传递至一接收系统。
2.如权利要求1所述的不中断电池驱动发电系统(50)，其特征在于该能量储存装置 (11、12)包含一第一能量储存装置(11)以及一第二能量储存装置(12)。
3.如权利要求1或2所述的不中断电池驱动发电系统(50)，其特征在于该能量储存 装置(11、12)包含DC蓄电池组，该DC蓄电池组的再充电时间短于运作时间。
4.如权利要求1或3所述的不中断电池驱动发电系统(50)，其特征在于该系统包含 至少一能量储存装置(11、12)。
5.如权利要求1所述的不中断电池驱动发电系统(50)，其特征在于该能量储存装置 (11、12)系一超高电容器或一超级电容器。
6.如权利要求1所述的不中断电池驱动发电系统(50)，其特征在于该交流发电机 (16)的转子经由一皮带轮传动系统机械连结于该旋转扭矩产生装置(15)的轴杆(40)。
7.如权利要求1所述的不中断电池驱动发电系统(50)，其特征在于该交流发电机 (16)的转子经由增速/减速齿轮传动装置机械连结于该旋转扭矩产生装置(15)的轴杆 (40)。
8.如权利要求1所述的不中断电池驱动发电系统(50)，其特征在于该旋转扭矩产生 装置(15)轴杆(40)速度为至少该交流发电机(16)转子速度的三倍或交流发电机(16)转 子速度为至少旋转扭矩产生装置(15)轴杆(40)速度的三倍。
9.如权利要求8所述的不中断电池驱动发电系统(50)，其特征在于通过设定分别与 该转子和轴杆(40)耦合的滑轮或齿轮的直径，可调整该交流发电机(16)转子速度与该旋 转扭矩产生装置(15)轴杆(40)速度的比率。
10.如权利要求1所述的不中断电池驱动发电系统(50)，其特征在于该旋转扭矩产生 装置(15)耦合于该飞轮(31)，因此可于该飞轮(31)到达一设定速度时储存动能。
11.如权利要求1或10所述的不中断电池驱动发电系统(50)，其特征在于该至少一 对回转仪(35)耦合于该飞轮(31)以对在该飞轮(31)的旋转运动中对该飞轮(31)提供较 大动量，藉此使该飞轮(31)具有放大动能的作用。
12.如权利要求1或11所述的不中断电池驱动发电系统(50)，其特征在于该托架 (34)包含一轴承，该轴承装设于托架(34)的长孔中，该托架(34)系连结于飞轮(31)以定 位并平衡该回转仪(35)，且允许该回转仪(35)的旋转以及上倾/下倾动作。
13.如权利要求1所述的不中断电池驱动发电系统(50)，其特征在于该轨道(42)与 传动滚轴(43)为伞齿轮，其旋转轴相交以将动能经由传动轴杆(44)传递至一接收系统。
14.如权利要求1所述的不中断电池驱动发电系统(50)，其特征在于该轨道(42)为 一齿轮或任何适合导引该传动滚轴(43)旋转运动的装置。
15.如权利要求1所述的不中断电池驱动发电系统(50)，其特征在于该轨道(42)、传 动滚轴(43)及传动轴杆(44)可利用习用于传递旋转动能的任何形式传动装置加以取代。
16.如权利要求1所述的不中断电池驱动发电系统(50)，其特征在于该不中断电池 驱动发电系统(50)进一步设有一频率传感器(14)，该频率传感器(14)装设于该旋转扭矩 产生装置(15)或该交流发电机(16)上以分别监控该旋转扭矩产生装置(15)轴杆或该交 流发电机(16)转子的旋转速度，并提供输出至该控制器(10)以调控马达切换器(25)的开 关，且因此调控该旋转扭矩产生装置(15)的启动与关闭，而最小化发电时对该旋转扭矩产 生装置(15)的功率输入。
17.如权利要求1或16所述的不中断电池驱动发电系统(50)，其特征在于该不中断 电池驱动发电系统(50)进一步设有一负载传感器(19)，该负载传感器(19)用以测量该 负载(18)所汲取的负载电流，该负载传感器(19)的输出连接该控制器(10)的输入端，以 提供一输入讯号至该控制器(10)，而发送适当指令以于负载低时启动闲置能量储存装置 (11、12)的充电，或于需要时启动负载(18)利用其全额功率。
18.如权利要求1所述的不中断电池驱动发电系统(50)，其特征在于该交流发电机 (16)系单相交流发电机。
19.如权利要求1所述的不中断电池驱动发电系统(50)，其特征在于该交流发电机 (16)系一三相交流发电机。
20.如权利要求1所述的不中断电池驱动发电系统(50)，其特征在于该交流发电机(16)系一永久磁铁交流发电机。
21.如权利要求1所述的不中断电池驱动发电系统(50)，其特征在于该控制器(10)系一离散数字电路、一离散模拟电路、一离散数字模拟混合电路、一数字微处理器或一数字 微控制器。
22.如权利要求1所述的不中断电池驱动发电系统(50)，其特征在于该旋转扭矩产生 装置(15)系一设有一反转器的DC马达或一设有一反转器的AC马达。
23.如权利要求1所述的不中断电池驱动发电系统(50)，其特征在于该旋转扭矩产生 装置(15)系一永久磁铁马达或一感应马达。
24.如权利要求1所述的不中断电池驱动发电系统(50)，其特征在于连接该控制器 (10)的该电压传感器(13)测量能量储存装置输出端上的电压，以侦测何时该电压降低至 一预设在该控制器(10)内的电压，此时该能量储存装置输出端的电压即视为耗尽。
25.如权利要求1所述的不中断电池驱动发电系统(50)，其特征在于对该控制器 (10)的电力供应为一内部电源或从当时运作中的能量储存装置(11、12)取得的电力。
全文摘要
一种不中断电池驱动发电系统，不需使用化石燃料或外部能量源进行再充电即可产生电能及动能。其交替利用两组能量储存装置(11、12)以驱动一旋转扭矩产生装置(15)。该旋转扭矩产生装置(15)带动一飞轮(31)的旋转运动，而该飞轮(31)又耦接于回转仪(35)，因此该回转仪(35)可储存并放大动能。该旋转扭矩产生装置驱动一交流发电机(16)以将此动能转换为电能。该飞轮(31)亦可合设于一轨道(42)，该轨道(42)连接一传动滚轴(43)，以将该动能经由一传动轴杆(44)传递至一接收系统，例如一车辆或机械传动系统。产生的电能可部份用于该能量储存装置(11、12)的充电，其中该能量储存装置(11、12)的充电时间短于运作时间。一连接至负载传感器(19)、电压传感器(13)以及频率传感器(14)的控制器(10)控制该旋转扭矩产生装置(15)的电力供应，藉此提高能量效率，因而构成本发明的不中断电池驱动发电系统(50)。
文档编号H02K53/00GK101873056SQ20091016204
公开日2010年10月27日 申请日期2009年8月10日 优先权日2009年4月24日
发明者张迪生, 张锦颂 申请人:环保科技控股有限公司