CN103715861A - 动能原理电池 - Google Patents
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Abstract
本发明属于一种电池，涉及电磁感应领域。目前动能是一种表现能，动能不仅仅是物体直线运动才有的能量，物体自身转动也具有动能，如地球自转所具有的能量，本发明充分利用旋转动力学自转动能储能技术，利用同极磁铁互斥原理使封闭在密封外壳内的真空环境中的磁铁转子悬浮，然后用两根导线在外壳外靠近转子中心的前后两个位置缠绕线圈，缠绕方向使电流在两个缠绕线圈的导线互换以后，线圈缠绕槽中电流方向变换，两根缠绕线圈分别连接两个触点，在外壳外靠近中间转子的左边有一个转换装置转换装置是一个小型电磁铁，电磁铁上前后内触点连接电流，根据所处位置的磁场的变化情况，使电磁铁受到磁力前后摆动与两个触点相互接触转换电流接通位置，使电流流入线圈的方向变换，使电磁力驱动磁铁转子，由于转子内无摩擦，所以电能就存储在里面了。放电方式和充电方式相反。
Description
技术领域：
本发明属于利用旋转动能储能的一种电池，涉及电磁感应领域。
背景技术
由于旋转动力学理论尚无应用前景和在地球上无法克服摩擦力等等原因，所以很少人涉及动能的储能领域，利用动能这种表现能作为储能的电池尚属首次，目前电池都为化学电池，存在储能少，废弃后污染环境等问题，无法满足日益发展的生活水平的需求。
发明内容：
1.发明目的：本发明要解决现实化学电池储能少，废弃后污染环境等问题，克服前人无法利用旋转动能储能的技术障碍，具有储能大，废弃后不污染环境的优点。
2.技术方案：分为转子，定子，外壳，线圈，转换装置，转子由上中下三部分的三块磁感线方向不同的磁铁组成，依次称为上转子、中间转子、下转子，上转子和下转子的上下方向为两个磁铁的两个磁极方向，中间转子前后为磁极方向，为定子分上定子和下定子两部分，上转子和下转子磁极方向可以不一致，但是上转子和上定子以及下转子和下定子两个磁铁靠近的一面必须为同极。利用电池下定子和下转子以及上定子和上转子四块磁铁的同极互斥原理将转子悬浮(图1)转子外面被密封的外壳包裹着，密封的外壳里面抽干空气，使转子在真空的环境中运行，这样转子转动就没有摩擦，中间转子充磁方向为横向(图2)，外壳外面靠近中间转子侧面的前后两个位置为线圈，线圈为两个分布在靠近中间转子侧面的外壳表面前后两个方向，线圈为两根互相绝缘的导线缠绕而成，因为有两个线圈，根据每个线圈两根导线缠绕，可以分成两组两根导线每组的两根导线缠绕一个线圈然后连接两个线圈上的导线的叙述方式来叙述，每个线圈两根导线同向缠绕且两个线圈于中间转子做对称轴从中间向外的对称缠绕方向相反(图1)，线圈的连接方式根据图1所示的两个线圈中每个线圈靠近转子的导线靠近转子的一端与另一个线圈远离转子的导线靠近转子的一端相连接属于同一条导线，线圈中每根导线的头和另一根导线的尾接入转换装置，剩余的那端两根导线的尾和头接负极，线圈由两根分布在靠近中间转子侧面的外壳表面前后两个方向的线圈缠绕槽内的导线组成(图1)，这样缠绕的结果是当线圈通入电流时，通入电流的每根导线在缠绕槽内电流方向较另一根通入电流的导线相反，线圈每根导线的两端分别接转换装置和负极，线圈的两根导线接转换装置的一端接到转换装置两端的两个外触点上，转换装置中间为一块圆柱体形状的电磁铁，电磁铁外前后两个方向有铜材质的外触点，电磁铁连接在一个窄钢板的上部，使电磁铁的一极正对靠近中间转子侧面的外壳表面右边且平衡放置，电磁铁的两极上也有铜制的触点，叫做内触点，内触点共同接入同一根接开关的导线，导线连接直流电的正极，缠绕电磁铁线圈导线的一端接入一块电阻后接入那根接开关的导线接入正极，电磁铁另一端接负极(图3)，这样当接通直流电时，电磁铁有磁性并受中间转子磁铁的磁性影响，靠近磁铁外壳，使内触点与靠近磁铁外壳的那个外触点接触，或远离磁铁外壳，使内触点与远离磁铁外壳的那个外触点接触，电流就会通过相连的内外触点流入线圈，线圈就会有一个使线圈内磁感应线条数增多的一个力(有一个使线圈内磁感应线条数变化的一个力，这里假设磁感应线条数增多的一个力)就有一个向转子的一极运动的一个力，同时，力的作用使是相互的，转子就会有一个使一极向线圈运动的一个力，转子就会运动，当转子的两极运动到正对两端线圈的时候，转换装置的电磁铁正好处于转子磁性最弱的地方也是处于两极转换的地方，此时电磁铁结束被吸引状态，触点断开，然后转子受惯性继续转动，这时转换装置的电磁铁处于排斥状态，与远离外壳的那个外触点接触，线圈电流流向变换，线圈又受到线圈内磁感应线条数减少的一个力，转子一极就会远离线圈运动，这样只要继续通直流电，转子就会越转越快，当断电时，由于转子悬浮，外壳里面又没有空气，这样转子就不会受摩擦力，就会匀速旋转运动下去，电能就储存在里面了，闭合放电，线圈受变化的磁感应影响就会放电，经过分流装置，交流又会变成直流电。
3.有益效果：本发明由于使电能转化为物体旋转的动能，所以相比与化学电池具有显而易见的储能大，电池废弃后不污染环境的优点。
附图说明：
图1为正视面构造示意图，其中1为线圈，2为转换装置，3为定子，4为转子。
图2为平面构造示意图，其中1为线圈，2为转换装置，3为转子，4为磁感线模拟磁感应强度和充磁方 向(此处磁感线用实线表不)。
图3为分流装置构造示意图，其中1为线圈，2为缠绕棒，3为内触点，4为外触点，5为电阻，6为弹性钢板。
图4为转子结构正视图，其中1为上转子，2为隔磁板，3为中间转子，4为下转子。
具体实施方式：
具体分为：转子，定子，外壳，线圈，分流装置，额定充电电压为110伏特，转子分为上中下三部分。上下转子为形状相同的一个圆锥体，圆锥底面半径1.5cm，圆锥母线与底面半径的角度为45度，圆锥高度为1.5cm，中间转子为横截面半径为3cm的圆柱体，高度为1.5cm，上中下三部分可以用塑料棒连接，尽量减轻转子的重量，上中下转子是磁极不同的三个永磁体，在上下转子圆锥体的底面有隔壁板(图4，2)，隔磁板用坡莫合金材料制作，尽量减少上中下转子之间磁性影响，中间转子充磁方向为横向图2；定子在转子的上下方向各有一个，形状为圆柱体的一面内凹陷一个与圆柱底面相同的圆锥体(如图1，3)，定子半径1.5cm，高度1.5cm，上下转子与上下定子为小于各自矫顽力的永磁体，上下定子放置方向的磁极分别与上下转子磁极反向，使上下转子和上下定子正对面的磁极相同，使上下转子与上下定子咬合部位同极相斥悬浮图1，在上下转子锥面和上下定子凹陷面涂有一层碳层，如果电池加速度瞬间过大使转子与定子接触，这样接触部位有碳层做润滑剂，转子动能不会损耗过大，转子与定子的永磁体磁性材料不限，最好用稀土磁性材料做永磁材料，以便与达到最佳的使用状态；外壳包裹在转子的外面图1，外壳内为真空，外壳材质除铁钴镍外不限要求，可以使用强度较好的一类塑料；线圈缠绕在塑料材质的缠绕槽上，线圈为两根互相绝缘的导线缠绕而成，根据每个线圈两根导线缠绕，可以分为两组两根导线缠绕两个线圈然后连接两个线圈上导线的叙述方式来叙述，每个线圈两根导线同向缠绕且两个线圈于中间转子做对称轴从中间向外的对称缠绕方向相反(图1)，线圈的连接方式根据图1所示的两个线圈中每个线圈靠近转子的导线靠近转子的一端与另一个线圈远离转子的导线靠近转子的一端相连接属于同一条导线，两个线圈缠绕槽横截面直径1cm长度0.5cm，分别连接在靠近中间转子的外壳表面前后两个方向，缠绕棒横向前后要水平，两个缠绕棒与中间转子圆柱体中心在同一直线上，线圈为两个导线缠绕而成，导线为直径1毫米的纯铜材质，在缠绕棒上每个线圈每根导线缠绕20匝；转换装置分为转换器和外触点，转换器中有一个小的电磁铁，因为横向充磁的转子转动，所以外壳外表面有磁场强弱的变化和磁极变换的现象，小电磁铁通电后有磁性，受到磁场变化的影响会前后运动，电磁铁前后运动会接触到不同的外触点使电流变换，是这样起到电流变换的作用的，所以电磁铁的缠绕槽不可用软磁性质的铁芯，则电磁铁缠绕槽选择为质量轻无磁性塑料棒，电磁铁缠绕槽横截面直径0.5cm，长度在1cm左右，为了使转换装置与线圈的工作相互配合，电磁铁线圈缠绕从靠近转子的方向逆时针向远离转子的方向缠绕图2，线圈和转换装置中电磁铁的线圈缠绕方式必须参照附图中的缠绕方式，在连接转换装置中电磁铁的线圈和充电电流之间有一个电阻，电阻为100欧姆左右，转换器的电磁铁前后有两个内触点，内触点相连共同连接滑动变阻器和开关后接入正极，电磁铁下面有一个板面朝向内外触点的薄钢板(图3中的标记6)，这样当接通直流电时，电磁铁有磁性并受中间转子磁铁的磁性影响，靠近磁铁外壳，使内触点与靠近磁铁外壳的那个外触点接触，或远离磁铁外壳，使内触点与远离磁铁外壳的那个外触点接触，电流就会通过连接的内外触点流入线圈，线圈就会有一个使线圈内磁感应线条数增多的一个力(有一个使线圈内磁感应线条数变化的一个力，这里假设磁感应线条数增多的一个力)就有一个向转子的一极运动的一个力，同时，力的作用使是相互的，转子就会有一个使一极向线圈运动的一个力，转子就会运动，当转子的两极运动到正对两端线圈的时候，分流装置的电磁铁正好处于转子磁性最弱的地方也是处于两极转换的地方，此时电磁铁结束被吸引状态，触点断开，然后转子受惯性继续转动，这时分流装置的电磁铁处于排斥状态，与远离外壳的那个外触点接触，线圈电流流向变换，线圈又受到线圈内磁感应线条数减少的一个力，转子一极就会远离线圈运动，这样只要继续通直流电，转子就会越转越快，当断电时，由于转子悬浮，外壳里面又没有空气，这样转子就不会受摩擦力，就会匀速旋转运动下去，电能就储存在里面了，闭合放电，线圈受变化的磁感应影响就会放电，经过转换装置，交流又会变成直流电。
Claims (4)
1.动能原理电池，分为转子，定子，外壳，线圈，分流装置，五部分，其中转子分为上转子、中间转子、下转子三部分，定子为上定子和下定子两部分，其特征在于所述电池为外壳密封转子并抽成真空，上下定子和靠近部位磁极相同的上下转子做轴承，线圈存在于外壳外靠近中间转子的前后方向做电与力的转化装置，转换装置在外壳外靠近中间转子的地方右边与前后线圈垂直的位置做线圈电流转换装置，原理是通电后，线圈中磁感线正向均匀变化，当变化的最大值，转换装置转换电流方向，使线圈中磁感线反向均匀变化，各部分协调工作来使电能转化为转子自身旋转的动能来储存能量的。
2.根据权利要求1所述的动能原理电池，其特征在于所述的线圈缠绕方式是线圈为两个，分布在靠近中间转子侧面的外壳表面前后两个方向，每个线圈为两根互相绝缘的导线组成，两个线圈中的四个导线连接成两个导线，每个线圈的两根导线同向缠绕且两个线圈于中间转子做对称轴从中间向外的对称缠绕方向相反(图1)，线圈的连接方式根据图1所示的两个线圈中每个靠近转子的导线靠近转子的一端与另一个线圈远离转子的导线靠近转子的一端相连接的。
3.根据权利要求1所述的动能原理电池，其特征在于所述的转换装置是内部转换器是一个小型电磁铁，电磁铁前后有内触点，电磁铁外部前后有两个外触点，原理是利用转换装置内的小型电磁铁，在所处位置根据磁场的变化利用变化的磁力来使电磁铁摆动接触触点来改变电流接通方向的。
4.根据权利要求1所述的动能原理电池，其特征在于所述转子和定子是两个靠近面为同极的且小于各自矫顽力的永久磁铁，上下转子为圆锥体形状，上下定子为圆柱体一表面向内凹陷一个和上下转子相同的圆锥体的形状，原理是以磁铁同极排斥而滞空来做转子转动轴承的。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN110742055A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-02-04 | 安徽汀阳电力设备有限公司 | 一种铁塔用鸟类防停落驱除装置 |
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| CN103516161A (zh) * | 2013-09-10 | 2014-01-15 | 吴德民 | 一种动能电池 |
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2013
- 2013-12-24 CN CN201310722176.3A patent/CN103715861A/zh active Pending
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| PB01 | Publication | ||
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