CN108880333A - 一种电动转矩***和发电*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动转矩***和发电***；电动转矩***包括电动轮、电动装置和磁矩轮；电动装置包括动力电池和电动机；电动轮环绕轮圈间隔平均排布至少4个动磁体，动磁体外缘之间的圆弧间距为m；磁矩轮环绕轮圈间隔平均排布至少4个转磁体，转磁体外缘之间的圆弧间距为n；间距m和n相等；电动装置与电动轮的转轴固连；电动轮与磁矩轮相邻设置；当电动装置驱动电动轮旋转时，动磁体与转磁体间隙的磁场分布状态往复改变，从而驱动磁矩轮并由其转轴对***外部提供转矩；发电***包括发电机和电动转矩***，磁矩轮的转轴与发电机转轴同轴设置或通过变速机械装置传动。

Description

一种电动转矩***和发电***

技术领域

本发明涉及电动机械装置的变矩设计领域，具体涉及一种基于磁性材料相互作用的电动转矩***和发电***。

背景技术

电动转矩，通常是指使用电池驱动旋转电动机获得的旋转机械能，旋转式电动机是一种电能与旋转机械能的转换装置，其工作原理基于电磁感应定律，常规产品的构造为：用电回路的磁力部件在电动机内部的定子机构产生旋转磁场，通过旋转磁场驱动转子机构，从而在电动机的转轴获得转矩。常规技术应用特点是：电池连续放电，当需要改变转速或扭矩时采用旋转机械能的电动装置。

本发明的提出基于电池和电动机的两项新技术，其一是空气膜电池(又称金属燃料电池)，其大电流放电后需要在内部电极周围及时补充足够的空气，不适合大电流连续放电输出；其二是直流通/断时序控制的旋转电动机，所谓直流通/断时序控制本质为电流方向单一的脉冲放电，特点是应用适合脉冲放电的电池；但在技术应用中，人们更需求电动装置输出大转矩。永磁体的运用早己经为人们所熟悉，特别是钕铁硼永磁材料问世后，永磁能的利用越来越受到业界充分重视，但在变换电动转矩方面，往往局限于机械能传动的设计，尽管设计巧妙，转换效率较低。

本发明电动转矩***的设计思想，可以在中国古代普遍使用的水车获得启示，水车的工作原理并非在轴心设置旋转动力机，而是沿水车轮页外侧的切线方向在合适的时间给予一杯水(一份势能)，该杯水的下落势能转变成水车环绕轴心旋转的动力，该份能量尽管是”量子化”的，但通过水车的惯性消化可形成趋于均化的持续运转。这一古代水车做功的启发模型完全可以平移到电动转矩***领域设计，本申请正是基于运用一种在磁矩轮的轮沿产生磁能交换使其做功，并利用磁矩轮的旋转惯性持续获得转矩增量，从而充分发挥永磁体中隐藏的能量的设计目的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有电动转矩设计方面的局限，提供一种在磁矩轮的轮圈上设置转磁体、在电动轮的轮圈上设置动磁体的技术方案，运用动磁体与转磁体的周期性磁力作用增加磁矩轮的转矩，从而达到有效提升电动转矩***把电能转换为旋转机械能的设计目的，结构简单，工艺容易实现。

为实现上述的技术目标，本发明提供了一种电动转矩***，该电动转矩***包括电动轮、电动装置和磁矩轮；所述电动装置包括动力电池和电动机；所述动力电池为一次电池或二次电池，或两者组合设置；所述电动轮环绕轮圈间隔平均排布至少4个动磁体，动磁体外缘之间的圆弧间距为m；所述磁矩轮环绕轮圈间隔平均排布至少4个转磁体，转磁体外缘之间的圆弧间距为n；所述的圆弧间距m和圆弧间距n相等；动磁体和转磁体由永磁材料制成；电动装置的转轴与电动轮的转轴同轴心固连或通过变速/变矩装置固连；电动轮与磁矩轮相邻设置；当电动装置驱动电动轮旋转时，动磁体外缘与转磁体外缘之间间隙的磁场分 布状态往复改变，从而驱动磁矩轮并由其转轴对***外部提供转矩。

本发明中，所述的动磁体和转磁体的材料为磁钢、钕铁硼等一类本领域技术人员公知的永磁体，冠以不同称谓仅是为清晰表述其设置部位及运动特征。所述一次电池为一次性使用的电池，包括但不限于锌锰电池、铝空气膜电池；所述二次电池为可重复多次充放电使用的电池，包括但不限于铅酸电池、锂电池、镍氢电池、镍锌电池以及锌空气二次电池。所述的一次电池包括若干一次单体电池串联/并联而成的电池组，所述的二次电池包括若干二次单体电池串联/并联而成的电池组。

上述电动转矩***的技术方案中，所述的电动轮、磁矩轮在所述的电动转矩***中各设置至少1个。设置多个磁矩轮有利于增强惯性转矩输出，但对机械强度要求高；设置多个电动轮有利于增强磁矩轮的转矩。

上述电动转矩***的技术方案中，所述的动磁体和转磁体以各自的转轴为参照同极向排布，或以磁极N-S交替的方式排布。

上述技术方案中，所述电动轮与磁矩轮相邻设置为动磁体外缘与转磁体外缘的间隙不超过90mm。该间隙是指动磁体与转磁体同时位于法线上(该法线由电动轮的转轴与磁矩轮的转轴确定)相对的间距，该间隙的选择与所述电动转矩***的功率设计有关，也与动磁体和转磁体的材料磁通密度相关。

上述技术方案中，所述的电动轮或/和磁矩轮由2层以上环形的不同材料构成。

上述技术方案中，所述电动转矩***的电动装置还包括为动力电池补充电能的电能补充装置；所述的电能补充包括为所述的一次电池更换电极、更换电解液以及为所述的二次电池充电。电能补充装置的作用是当动力电池(包括电池组)电能不足时补充电能，使电动装置正常工作。所述的电能补充包括利用任意来源形式的电能为二次电池充电，也包括为一次电池更换电极、电解液的机械充电形式(行业惯称)；所述任意来源形式的电能，其包括利用外部风能、太阳能获得的电能，以及使用燃油、蒸气的热动力机甚至以畜力或人力驱动而获得的电能。

在上述电动转矩***的技术方案基础上，本发明还公开了一种发电***，所述的发电***包括发电机和以上所述的电动转矩***；所述的发电***设置至少1套以上所述的电动转矩***；所述的发电机为旋转式发电机；所述电动转矩***中磁矩轮的转轴与发电机的转轴同轴心设置或通过变速装置传动。

作为上述发电***的一种技术方案改进，所述发电***还包括：储能装置；储能装置包括储能电池和控制装置；所述的储能电池包括任意的二次电池或二次电池组；所述的控制装置包括充电装置和放电装置；所述放电装置的电源输入端连接所述的储能电池，其电源输出端为发电***提供第二路电源输出。

作为上述发电***的又一种技术方案改进，所述的充电装置包括：电源输入端、电源输出端和逻辑控制装置；充电装置的电源输入端连接所述发电机的电源输出端，其电源输出端连接所述的储能电池，其逻辑控制装置的信号输入端连接所述发电机的电源输出端或/和储能电池。

作为上述发电***的再一种技术方案改进，若干套发电***的电源输出端可串联/并联使用；所述的电源输出，包括所述发电机提供的第一路电源输出和所述储能装置提供的第二路电源输出。所述若干套发电***可串联使用，前提是若干套发电***的输出功率大略相同；所述若干套发电***可并联使用，前提是若干套发电***的输出电压相同。

以上所述电动转矩***或/和发电***的应用需要机械支撑架件，机械支撑架件在有效实现机械支撑的前提下，所选用的材料和结构可以任意。

本发明所述电动转矩***与常规技术的本质区别，在于电动装置驱动的电动轮并不与磁矩轮发生机械能传动关系，电动转矩***内部的永磁能量传递，是通过动磁体与转磁体之间间隙磁场的分布状态改变而变换为磁矩轮的转矩，当磁矩轮具有一定质量并且旋转速度足够时，可在磁矩轮的转轴获得较大转矩。所述的发电***是在电动转矩***的技术基础上，通过加入发电机而实现。

本发明的优点在于：所述的电动转矩***和发电***具有永磁体磁能传递带来的转矩增量，可有效提升电动转矩***对外输出转矩和发电***的电能转换效率，发挥永磁体隐藏的能量，以此方案设计的电动转矩***和发电***的结构简单、组合多样化、工艺容易实现、有效适应高端应用领域的设计要求。

附图说明

图1是本发明所述电动转矩***的一种基础结构局部示意图；

图2是一种在轮圈上设置4个动磁体的电动轮结构示意图；

图3是一种在轮圈上设置8个转磁体的磁矩轮结构示意图；

图4是本发明所述电动转矩***的一种动态简析局部示意图；

图5是由两个不同材料圆环组合成圆盘的电动轮1/磁矩轮3的结构示意图；

图6是对应2个磁矩轮配置2个电动轮的一种结构示意图；

图7是本发明所述发电***的一种局部结构示意图；

图8是本发明所述电动转矩***的另一种动态简析局部示意图。

附图标识：

1、电动轮 1a、电动轮转轴 1b、电动轮轮圈 1c、动磁体

2、电动装置 3、磁矩轮 3a、磁矩轮转轴 3b、磁矩轮轮圈

3c、转磁体 4、间距 10、法线 11、电动轮平面中心线

13、磁作用力线 31、实时法线 32、切线 33、磁矩轮平面中心线

θ、动态夹角 3b1、转磁体材料之一 3b2、转磁体材料之二

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步对本发明进行详细说明。

参见图1所示，本发明所述电动转矩***的一个实施例包括电动轮1、电动装置2和磁矩轮3；电动装置2包括动力电池和电动机，动力电池为一次性使用的铝空气电池组，电动机为旋转式，电动机的转轴与电动轮1的转轴1a同轴心固连，以轴传动的方式驱动电动轮1旋转；电动轮1的材料为塑钢，环绕轮圈1b间隔平均排布4个动磁体1c(N极面向转轴1a，S极面向外缘，如图2所示)，动磁体1c外缘之间的圆弧间距为m；磁矩轮3的材料为无磁性的合金，环绕轮圈3b间隔平均排布8个转磁体3c(S极面向转轴3a，N极面向外缘，如图3所示)，转磁体3c外缘之间的圆弧间距为n；动磁体1c和转磁体3c均由钕铁硼材料制成；电动轮1与磁矩轮3相邻设置，动磁体1c外缘与转磁体3c外缘相对的间隙4由电动转矩***的设计功率、动磁体和转磁体的材料磁通密度结合实验决定；设计要点：所述的圆弧间距m和圆弧间距n相等。

该实施例中，当电动装置2不驱动电动轮1旋转时，动磁体1c与转磁体3c因磁吸关系被自然置于由电动轮1转轴1a与磁矩轮3转轴3a共同确定的法线10上，如图1所示(图1中为清晰标明电动轮1和磁矩轮3的结构关系，只标出了1个动磁体1c和1个转磁体3c)；当电动装置2驱动电动轮1旋转时，动磁体1c与转磁体3c之间的磁场分布因外部作用而发生了状态 改变，表现为动磁体1c对转磁体3c产生沿磁作用力线13方向的磁吸力，该磁吸力可分解为沿法线10方向和切线32方向的分力，其作用力分解的动态方向示意如图4所示。其中，沿切线32方向的磁吸分力将驱动磁矩轮3产生绕转轴3a旋转的趋势；如果电动装置2驱动电动轮1持续旋转，则通过若干动磁体/转磁体的磁吸力持续驱动磁矩轮3旋转，从而使磁矩轮3获得转矩增量并通过转轴3a为电动转矩***的外部提供转矩。

所述动磁体1c外缘之间的圆弧间距m与转磁体3c外缘之间的圆弧间距n相等，是本发明电动转矩***的设计要点，只要m和n相等并且电动轮1持续旋转，就可以实现动磁体1c对转磁体3c的周期性传递磁能。所述磁作用力线13是基于动磁体1c对转磁体3c磁力作用的关系描述，该磁力作用的磁源可理解为永磁体的磁极中心；对于形状规则的永磁体例如条形永磁体，磁源中心可理解为条形永磁体的两极端；对于形状复杂的永磁体，其磁源中心可通过磁力线实验测定。

所述动磁体1c环绕电动轮1的轮圈1b间隔平均排布、转磁体3c环绕磁矩轮3的轮圈 3b间隔平均排布，具体地，动磁体1c/转磁体3c可以设置于轮圈的内缘、外缘或轮圈的内部；图2是一种动磁体1c设置于轮圈1b内缘的示例，动磁体1c外缘处于轮圈1b的外圈部位；图3是一种转磁体3c设置于轮圈3b内缘的示例，转磁体3c外缘处于轮圈3b的外圈部位。动磁体1c和转磁体3c在不影响安装于各自所属轮圈的前提下不限形状，其在各自所属轮圈上设置的磁极方向，优选N/S两极连线的延长线指向转轴轴心的2种典型组合状态(N极面向轴心或S极面向轴心)。

本发明中，电动轮1和磁矩轮3的材料选择各有不同特点。磁矩轮3的设计要求是具有一定的质量，使电动转矩***输出转矩时可复合一定的磁矩轮转动惯量，为此，磁矩轮3适宜采用比重较大的无磁性合金制造；作为对磁矩轮传递磁能量的电动轮1，虽然设计同样要求具有一定的质量，但允许采用比重相对较小的材料制造，例如可采用塑钢、ABS或其他固体成形材料。电动轮1和磁矩轮3的结构包括：一个圆盘或多个圆环组合，多个圆环以同轴心方式组合成圆盘，或通过结构紧固件将多个圆环固连为一体，包括一体化设计制造。图5是一种由两个不同材料的圆环组合成圆盘状磁矩轮3的示例，圆环3b2的材料为ABS，圆环3b1的材料为无磁性的合金，这种组合式圆盘的优点是便于转磁体3c和圆环3b2一体化设计制造，同时又利用圆环3b1的质量保障磁矩轮3旋转时具有可观的惯性。

所述的电动轮1与磁矩轮3相邻设置，是指动磁体1c外缘与转磁体3c外缘周期性相对的间隙不超过90mm，所述的周期性相对，是动磁体1c与转磁体3c都位于由电动轮1的转轴1a与磁矩轮3的转轴3a共同确定的法线10上，该状态的示意如图1局部所示。间隙4是动磁体1c向转磁体3c传递磁作用力的能量通道，间隙越小越有利于永磁体之间磁能量的作用传递，例如小型发电装置一般仅设置1-2mm，中型发电装置一般设置2-10mm，本发明把间隙4设置限定在90mm的技术性用意，是考虑到大型电动转矩***的需求以及未来超强磁材料的出现。

电动装置2在本发明电动转矩***中的角式是动力源，电动装置2除了包括动力电池和电动机，还可以加入调整电动机转速的控制装置；电动装置2驱动电动轮1旋转的机械传动属成熟技术，一般包括轴固连传动和齿轮传动，亦可加入其他辅助机械装置，但机械传动的施力点不能设计在电动轮1的轮圈1b部位，一种优选的设计是选择在电动轮1的转轴1a传动。

图1实施例的磁矩轮3只设置8个转磁体3c，当需要加大磁矩轮源于磁力作用的转矩，可增加设置转磁体，例如可在磁矩轮3的轮圈3b上设置12个转磁体3c；同理，电动轮1的轮圈1b上也可以增加设置更多个数目的动磁体1c，设计时需把握m和n相等的基本原则。电动轮/磁矩轮上的动磁体/转磁体并非设置越多越好，其在轮圈上设置的数目受限于转磁体与动磁体的磁力有效作用区间。

电动轮1、磁矩轮3、动磁体与转磁体以及间隙4的优化设计至少基于以下考虑：由于转磁体在磁矩轮所受磁相互作用的法向分力对磁矩轮的转矩无贡献，所谓的优化设计，是由电动轮的转速区间、电动轮上的动磁体和磁矩轮上转磁体的数目、动磁体与转磁体周期性相对的间隙4等多种因素共同决定的相互作用关系，使磁矩轮上转磁体受到的磁作用切向分力，尽可能有利于磁场分布状态改变而变换为磁矩轮的转矩。同一个电动转矩***中，设置多个磁矩轮3可获得更大的惯性转矩；同理，对同一个磁矩轮，设置多个电动轮1可使磁矩轮获得更大转矩；一种在电动转矩***配置2个磁矩轮、2个电动轮的组合实施例，如图6所示。

本发明所述电动转矩***与常规技术的不同，在于电动轮1并不是以机械传动方式对磁矩轮3传递机械能，电动轮对磁矩轮的能量传递，是通过电动轮1轮圈设置的动磁体1c对磁矩轮3轮圈设置的转磁体3c的磁力作用变换为磁矩轮3转矩；而磁矩轮3通过转轴3a对电动转矩***外部输出的转矩，不仅包括基于磁场分布状态改变变换的转矩，还附加了磁矩轮3的旋转惯量，当磁矩轮3具有一定的质量并且磁矩轮3的旋转速度足够时，该磁矩轮3的旋转惯量不可忽视。

本发明公开的一种包括旋转发电机和上述电动转矩***的发电***，所述含有至少一套以上的电动转矩***，意为对同一台发电机可设置多套所述的电动转矩***；在放电负载匹配的前提下，所述若干套发电***的电能输出端既可以并联使用，也可以串联使用，也可以加入其他电能输出管理的控制***。所述若干套发电***可串联使用，前提是若干套发电***的输出功率大略相同；所述若干套发电***可并联使用，前提是若干套发电***的输出电压相同。

常规旋转发电机的传动技术，是将动力装置的旋转机械能传动至发电机的转轴，本发明发电***与常规传动技术的不同，在于电动轮1对发电机转轴的能量作用传递，是通过动磁体1c对转磁体3c的永磁体作用能量并附加了磁矩轮的旋转惯量，当磁矩轮3具有一定质量并且旋转速度足够时，电动转矩***通过转轴3a可获得较大的转矩，从而使其所驱动的旋转发电机获得更高的电能转换效率。

运用充电装置为储能电池充电属常规设置，利用发电***的电能输出反馈对储能电池充电是一种优选方案，充电装置的启动逻辑根据不同应用需求设置；发电***的放电负载通常并非恒定在满荷工作状态，存在时间分布的功率起伏，可以通过充电装置把放电负载未利用的电能反馈为储能电池补充电。所述运用充电装置对储能电池反馈充电的一种发电***的局部结构示意，如图7所示。

所述的优选例仅为推荐，若干技术方案可部分使用，也可加入或组合并用其他成熟技术，只要根据磁矩轮与所述电动轮的周期性磁力关系特点，通过转磁体与动磁体的磁力作用关系，即可实现本发明技术方案的基本目标。

对电动机械和发电机技术较深入了解的专业人士，都不难在本申请所述电动转矩***的技术方案基础上，举一反三地实施本发明专利申请的内容。本申请所述基于磁力驱动的电动转矩***的基础结构、发电***及其电能反馈设置及其衍生的技术方案变形实施，均应被列入本发明申请的保护范围。

实施例1、

一种电动转矩***，包括电动轮1、电动装置2和磁矩轮3，电动轮1和磁矩轮3相邻设置的局部示意如图1所示(静态示图)；电动装置2包括动力电池和电动机，动力电池为一次性使用的标称48V200Ah铝空气电池组，电动机为旋转式，电动机的转轴与电动轮1的转轴1a同轴心固连，以轴传动的方式驱动电动轮1旋转；电动轮1的材料为塑钢，环绕轮圈1b间隔平均排布4个动磁体1c，动磁体的N极面向转轴1a、S极面向外缘(如图2所示)，动磁体外缘之间的圆弧间距为m；磁矩轮3的材料为无磁性的合金，环绕轮圈3b间隔平均排布8个转磁体3c，转磁体的S极面向转轴3a、N极面向外缘(如图3所示)，转磁体外缘之间的圆弧间距为n；动磁体1c和转磁体3c由钕铁硼材料制成；电动轮1与磁矩轮3相邻设置(动磁体1c外缘与转磁体3c外缘相对的间隙4由电动转矩***的设计功率、动磁体和转磁体的材料磁通量结合实验决定)；设计要点：所述的圆弧间距m和圆弧间距n相等。

本实施例中，当电动装置2驱动电动轮1旋转时，动磁体1c对转磁体3c产生了沿切线32方向的磁吸分力，驱使磁矩轮3产生绕转轴3a旋转的趋势，如图4所示(图4中电动轮1和磁矩轮3的示意结构只标出了1个动磁体1c和1个转磁体3c的特征关系)，从而通过磁矩轮3的转轴3a对电动转矩***的外部输出转矩。

实施例2、

把实施例1所述电动轮1的磁极方向全部置换，即环绕电动轮1轮圈1b所设置的动磁体1c的S极面向转轴1a，N极面向外缘。

本实施例中，电动轮1的动磁体1c和磁矩轮3的转磁体3c的磁极向排布方式类同，都是S极面向转轴3a，N极面向外缘，从而使电动轮1与转磁体3c之间磁场分布状态改变而表现的作用力为相斥；当电动转矩***外部输入的机械能通过电动装置2驱动电动轮1旋转时，动磁体1c的绕轴1a旋转会对转磁体3c产生沿磁作用力线13方向的磁斥力，该磁斥力分解为沿法线10方向和切线32方向的分力，该磁力作用分解的动态方向示意如图8所示。其中，沿切线32方向的磁斥分力将驱使磁矩轮3产生绕转轴3a旋转的趋势，从而对电动转矩***的外部提供转矩。

实施例3、

将实施例1的电动转矩***进行技术变形，设置两个磁矩轮3，两个磁矩轮轮圈3b上的转磁体3c分布相同，两个磁矩轮的转轴3a分别固定安装在同一个转轴上，使之以轴纵向参照可视为一个磁矩轮3；同时，对应两个磁矩轮3分别设置两个电动轮1，两个电动轮轮圈1b上的动磁体1c分布相同，两个电动轮的转轴1a分别固定安装在同一个转轴上，使之以轴纵向参照可视为一个电动轮1。安装时，两个电动轮1的平面中心线11与两个磁矩轮3的平面中心线33重合，如图6所示。另外，将实施例1电动装置2采用的动力电池由一次铝空气电池组置换为同标称电压、同标称容量的48V200Ah铅酸电池组。

本实施例中，同轴设置的两个磁矩轮3可视为一个同步工作的磁矩轮3；同理，同轴设置的两个电动轮1可视为一个同步工作的电动轮1。本实施例设置两个磁矩轮3和两个电动轮1的技术意义，在于运用两个电动轮1的轮圈1b上的8个动磁体1c对两个磁矩轮3的轮圈3b上的16个转磁体3c发生周期性的磁吸作用，通过两个磁矩轮3的旋转惯性在转轴3a获得更大的转矩输出。

实施例4、

实施例1采用的动力电池为一次铝空气电池组，铝空气电池的优势在于重量比能量高，近年研发出的铝空气电池的重量比能量可达到常规铅酸电池的20倍，在便携场合有其不可替代的优势，尤其是当铝空气电池的电极完全溶解或电解液完全饱和，可通过更换电极/电解液的方式(行业内惯称机械充电)使铝空气电池继续工作，该更换电极/电解液视为本发明所述的一种电能补充方法。

实施例5、

在实施例3的基础上加入为铅酸电池组补充电能的电能补充装置，该电能补充装置为常规的太阳能装置及其控制装置。本实施例加入太阳能装置及其控制装置的作用，是当铅酸电池组的电能不足时，通过太阳能装置及其控制装置为铅酸电池组补充电能，使所述的电动装置2正常工作。

实施例6、

将实施例3的电动转矩***与一台旋转式发电机同轴机械固连，构成一种本发明的发电***；电动转矩***中的磁矩轮3设计为轴心带孔，该孔穿过发电机的转轴与磁矩轮3的转轴3a机械固连，达到磁矩轮3的转轴3a与发电机的转轴轴心重合的安装效果，当电动转矩***旋转时，驱动发电机同步旋转发电。

实施例7、

实施例6的发电***中，电动转矩***的磁矩轮3转轴3a是与发电机的转轴同轴设置，本实施例是把磁矩轮3的转轴3a套装在一台变速机械装置上，变速机械装置固定套装在发电机的转轴上，磁矩轮3的轴心、变速机械装置的轴心、发电机转轴的轴心三者重合。

本实施例的技术改进意义，在于运用变速机械装置改变发电机的转速，使发电机的转速不受限于与磁矩轮3的转速相同，从而达到在发电机输出端获得不同频率交流电的技术目标。本实施例的进一步技术变形，亦可将与发电机同轴心设置的变速机械装置改变为与发电机不同轴心设置的齿轮传动方式。

实施例8、

在实施例6的发电***基础上加入储能装置构成本发明所述的又一种发电***。该发电***的放电负载可以是照明用户或电子仪器，也可以是其他用电设备；储能装置由储能电池和控制装置构成，其中，储能电池共用实施例3电动转矩***中电动装置2包括的标称48V200Ah的铅酸电池组(储能电池和动力电池共用同一组二次电池)；控制装置包括充电装置和放电装置；放电装置的电源输入端连接所述储能电池的两极，放电装置的电源输出端为发电***提供第二路电源输出。

本实施例的局部结构示意如图8所示，其中，充电装置包括：电源输入端、电源输出端和逻辑控制装置；电源输入端连接发电***的输出端，电源输出端连接储能电池，逻辑控制装置设置有两个信号输入端，其分别连接储能电池和发电***的电源输出端；充电装置中的逻辑控制装置内置有CPU、内存及其工作***电路，以及内置有控制充电装置工作逻辑的程序，充电装置的工作逻辑为：实时监察发电***的输出电压，当监察到实时输出电压高于所设计的输出电压平均值，启动充电装置以恒定电压53.52V限制电流200A的充电方式，为储能电池补充电能。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种电动转矩***，其特征在于，包括电动轮(1)、电动装置(2)和磁矩轮(3)；所述电动装置(2)包括动力电池和电动机；所述动力电池为一次电池或二次电池，或两者组合设置；所述电动轮(1)环绕轮圈(1b)间隔平均排布至少4个动磁体(1c)，动磁体(1c)外缘之间的圆弧间距为m；所述磁矩轮(3)环绕轮圈(3b)间隔平均排布至少4个转磁体(3c)，转磁体(3c)外缘之间的圆弧间距为n；所述的圆弧间距m和圆弧间距n相等；动磁体(1c)和转磁体(3c)由永磁材料制成；电动装置(2)的转轴与电动轮(1)的转轴(1a)同轴心固连或通过变速/变矩装置固连；电动轮(1)与磁矩轮(3)相邻设置；当电动装置(2)驱动电动轮(1)旋转时，动磁体(1c)外缘与转磁体(3c)外缘之间间隙(4)的磁场分布状态往复改变，从而驱动磁矩轮(3)并由其转轴(3a)对***外部提供转矩。

2.根据权利要求1所述的电动转矩***，其特征在于，所述的电动轮(1)、磁矩轮(3)在所述的电动转矩***中设置至少1个。

3.根据权利要求1所述的电动转矩***，其特征在于，所述的动磁体(1c)和转磁体(3c)以各自的转轴为参照同极向排布，或以磁极N-S交替的方式排布。

4.根据权利要求1所述的电动转矩***，其特征在于，所述电动轮(1)与磁矩轮(3)相邻设置为动磁体(1c)外缘与转磁体(3c)外缘的间隙(4)不超过90mm。

5.根据权利要求1所述的电动转矩***，其特征在于，所述的电动轮(1)或/和磁矩轮(3)由2层以上环形的不同材料构成。

6.根据权利要求1所述的电动转矩***，其特征在于，所述的电动装置(2)还包括为动力电池补充电能的电能补充装置；所述的电能补充包括为所述的一次电池更换电极、更换电解液以及为所述的二次电池充电。

7.一种发电***，其特征在于，所述的发电***包括发电机和权利要求1-6所述的电动转矩***；所述的发电***设置至少1套权利要求1-6所述的电动转矩***；所述的发电机为旋转式发电机；所述电动转矩***中磁矩轮(3)的转轴(3a)与发电机的转轴同轴心设置或通过变速装置传动。

8.根据权利要求7所述的发电***，其特征在于，还包括：储能装置；储能装置包括储能电池和控制装置；所述的储能电池包括任意的二次电池或二次电池组；所述的控制装置包括充电装置和放电装置；所述放电装置的电源输入端连接所述的储能电池，其电源输出端为发电***提供第二路电源输出。

9.根据权利要求8所述的发电***，其特征在于，所述的充电装置包括：电源输入端、电源输出端和逻辑控制装置；充电装置的电源输入端连接所述发电机的电源输出端，其电源输出端连接所述的储能电池，其逻辑控制装置的信号输入端连接所述发电机的电源输出端或/和储能电池。

10.根据权利要求7-9所述的发电***，其特征在于，若干套发电***的电源输出端可串联/并联使用；所述的电源输出，包括所述发电机提供的第一路电源输出和所述储能装置提供的第二路电源输出。