一种球形机电能量变换器

摘要

本发明公开了一种球形机电能量变换器，可应用于城市公共汽车、地铁等交通工具，用以收集交通工具运行速度变化时产生的多余动能。该变换器包括发电单元及其外部的电能变换与储存单元。发电单元是变换器的核心部分，由外球壳、定子绕组、内球壳、旋转轴、N极永磁体、S极永磁体、弹簧、输出轴及安全手柄构成；当交通工具的速度突然变化时，在惯性力或乘客所施外力的作用下，安全手柄会带动内球壳随旋转轴以外球壳的球形凸起为支点旋转，实现三维运动，从而定子绕组切割磁感线感生电动势、累积电能，将该电能进行变换并存储在储能单元中，实现了多余动能的回收利用，达到节能环保的目的。

主权项

一种球形机电能量变换器，其特征在于，包括固定在管状横杠(10)上的发电单元，所述发电单元通过电能变换单元连接到储能单元；所述发电单元包括外球壳(1)、若干定子绕组(2)、内球壳(3)、旋转轴(4)、N极永磁体(5)、S极永磁体(6)、输出轴(8)以及安全手柄(9)；当发电单元处于静态时，所述外球壳(1)与内球壳(3)同心设置，外球壳(1)的半径大于内球壳(3)的半径，外球壳(1)的顶点处设有向外侧的凸起；所述若干定子绕组(2)呈圆柱状并固定在外球壳(1)内侧的上半球面上，每个定子绕组(2)的轴向延长线经过外球壳(1)的球心,位于同一纬度的若干定子绕组(2)沿圆周均匀排布；所述N极永磁体(5)和S极永磁体(6)为贴在所述内球壳(3)表面并沿球面法向充磁的圆柱形永磁体，每个永磁体的轴向延长线经过内球壳(3)的球心，位于同一纬度的N极永磁体(5)和S极永磁体(6)沿圆周均匀排布并间隔设置，不同纬度的永磁体之间采用非导磁材料间隔，所述永磁体和定子绕组(2)之间留有气隙；所述旋转轴(4)一端与内球壳(3)的顶点刚性连接，旋转轴(4)的另一端置于所述外球壳(1)的凸起内，并能够以所述凸起为支点进行三维旋转；在外球壳(1)和内球壳(3)之间的若干柱状弹簧；所述输出轴(8)的一端与所述内球壳(3)的底部刚性连接，所述安全手柄(9)连接输出轴(8)的另一端。