JP3470217B2 - フライホイール式電力貯蔵装置 - Google Patents
フライホイール式電力貯蔵装置Info
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/044—Active magnetic bearings
- F16C32/0474—Active magnetic bearings for rotary movement
- F16C32/0489—Active magnetic bearings for rotary movement with active support of five degrees of freedom, e.g. two radial magnetic bearings combined with an axial bearing
- F16C32/0491—Active magnetic bearings for rotary movement with active support of five degrees of freedom, e.g. two radial magnetic bearings combined with an axial bearing with electromagnets acting in axial and radial direction, e.g. with conical magnets
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2361/00—Apparatus or articles in engineering in general
- F16C2361/55—Flywheel systems
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電気自動車など
に使用されるフライホイール式電力貯蔵装置に関する。
に使用されるフライホイール式電力貯蔵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】フライホイール式電力貯蔵装置は余剰電
力をフライホイールの回転運動エネルギに変換して貯蔵
するものであり、フライホイールを有する鉛直状の回転
体が軸受装置により支持されて発電兼用電動機により高
速回転させられるようになっている。
力をフライホイールの回転運動エネルギに変換して貯蔵
するものであり、フライホイールを有する鉛直状の回転
体が軸受装置により支持されて発電兼用電動機により高
速回転させられるようになっている。
【０００３】このような電力貯蔵装置として、高速回転
時の軸受損失を低減するために、回転体を制御型磁気軸
受装置で径方向（ラジアル方向）および軸方向（アキシ
アル方向）に非接触支持して所定の運転位置に保持する
ものが提案されている。この種の従来の磁気軸受装置
は、回転体の軸方向の２箇所を径方向に非接触支持する
２組の制御型ラジアル磁気軸受と、回転体を軸方向に非
接触支持する１組の制御型アキシアル磁気軸受とを備え
ている。通常、各ラジアル磁気軸受は４個の電磁石よ
り、アキシアル磁気軸受は２個の電磁石より構成され、
磁気軸受装置全体で１０個の電磁石が使用されている。
ラジアル磁気軸受の４個の電磁石は、互いに直交する２
つの径方向のそれぞれにおいて回転体を挟んで対をなす
ように配置され、各対の電磁石が回転体をそれぞれの径
方向において反対向きに吸引するようになっている。各
対の電磁石には一定の定常電流と制御電流とを合わせた
励磁電流が供給され、回転体の径方向の変位に基づいて
制御電流を制御することにより、回転体が径方向の運転
位置に保持されるようになっている。アキシアル磁気軸
受の２個の電磁石は、回転体のフランジ状の部分を軸方
向の両側から挟んで対をなすように配置され、これらの
電磁石が回転体を軸方向において反対向きに吸引してそ
の重量を支持するようになっている。１対の電磁石には
一定の定常電流と制御電流とを合わせた励磁電流が供給
され、回転体の軸方向の変位に基づいて制御電流を制御
することにより回転体が軸方向の運転位置に保持される
ようになっている。
時の軸受損失を低減するために、回転体を制御型磁気軸
受装置で径方向（ラジアル方向）および軸方向（アキシ
アル方向）に非接触支持して所定の運転位置に保持する
ものが提案されている。この種の従来の磁気軸受装置
は、回転体の軸方向の２箇所を径方向に非接触支持する
２組の制御型ラジアル磁気軸受と、回転体を軸方向に非
接触支持する１組の制御型アキシアル磁気軸受とを備え
ている。通常、各ラジアル磁気軸受は４個の電磁石よ
り、アキシアル磁気軸受は２個の電磁石より構成され、
磁気軸受装置全体で１０個の電磁石が使用されている。
ラジアル磁気軸受の４個の電磁石は、互いに直交する２
つの径方向のそれぞれにおいて回転体を挟んで対をなす
ように配置され、各対の電磁石が回転体をそれぞれの径
方向において反対向きに吸引するようになっている。各
対の電磁石には一定の定常電流と制御電流とを合わせた
励磁電流が供給され、回転体の径方向の変位に基づいて
制御電流を制御することにより、回転体が径方向の運転
位置に保持されるようになっている。アキシアル磁気軸
受の２個の電磁石は、回転体のフランジ状の部分を軸方
向の両側から挟んで対をなすように配置され、これらの
電磁石が回転体を軸方向において反対向きに吸引してそ
の重量を支持するようになっている。１対の電磁石には
一定の定常電流と制御電流とを合わせた励磁電流が供給
され、回転体の軸方向の変位に基づいて制御電流を制御
することにより回転体が軸方向の運転位置に保持される
ようになっている。
【０００４】また、電力貯蔵装置には、給電停止時など
磁気軸受による支持がなくなったときや衝撃力などによ
り回転体に大きな変位が生じたときに、回転体を径方向
および軸方向に機械的に支持して、磁気軸受を保護する
ために、玉軸受などよりなるタッチダウン軸受が設けら
れている。
磁気軸受による支持がなくなったときや衝撃力などによ
り回転体に大きな変位が生じたときに、回転体を径方向
および軸方向に機械的に支持して、磁気軸受を保護する
ために、玉軸受などよりなるタッチダウン軸受が設けら
れている。
【０００５】とくに電気自動車やハイブリッド型電気自
動車に搭載される電力貯蔵装置の場合、装置の小型化、
軽量化を図り、回転体を高速で回転させ、しかも消費電
力を低減することが望ましいが、従来の装置では、次に
説明するように、これが困難である。
動車に搭載される電力貯蔵装置の場合、装置の小型化、
軽量化を図り、回転体を高速で回転させ、しかも消費電
力を低減することが望ましいが、従来の装置では、次に
説明するように、これが困難である。
【０００６】まず、電力貯蔵装置においては、電力貯蔵
効率を向上させるためにフライホイールを大型化する必
要があるが、そうすると回転体の重量が大きくなる。そ
して、回転体の重量を磁気軸受装置のアキシアル磁気軸
受だけで支持するため、アキシアル磁気軸受の電磁石が
大型化し、電磁石の重量および電磁石による消費電力が
大きくなる。また、電力貯蔵装置を電気自動車などに搭
載した場合、振動や衝撃力などの外乱により回転体に大
きな変位が発生する可能性がある。これを防止するに
は、磁気軸受装置の各磁気軸受における支持力すなわち
剛性を高める必要があり、そのためには、各磁気軸受の
電磁石の吸引力を大きくする必要がある。電磁石の吸引
力を大きくするには、電磁石を大型化し、制御電流を大
きくする必要があり、そのために、電磁石の重量および
電磁石による消費電力が大きくなる。
効率を向上させるためにフライホイールを大型化する必
要があるが、そうすると回転体の重量が大きくなる。そ
して、回転体の重量を磁気軸受装置のアキシアル磁気軸
受だけで支持するため、アキシアル磁気軸受の電磁石が
大型化し、電磁石の重量および電磁石による消費電力が
大きくなる。また、電力貯蔵装置を電気自動車などに搭
載した場合、振動や衝撃力などの外乱により回転体に大
きな変位が発生する可能性がある。これを防止するに
は、磁気軸受装置の各磁気軸受における支持力すなわち
剛性を高める必要があり、そのためには、各磁気軸受の
電磁石の吸引力を大きくする必要がある。電磁石の吸引
力を大きくするには、電磁石を大型化し、制御電流を大
きくする必要があり、そのために、電磁石の重量および
電磁石による消費電力が大きくなる。
【０００７】また、従来の磁気軸受装置では、上記のよ
うに、回転体の軸方向の３箇所に磁気軸受が設けられる
ため、回転体が長くなり、その分、装置が大型化し、重
量も大きくなる。また、磁気軸受装置全体で１０個の大
型の電磁石が使用されるため、これらの重量が大きく、
消費電力も大きい。さらに、各電磁石にそれぞれ電力増
幅器が必要であるため、合計１０個の電力増幅器が必要
になり、これらによる消費電力も大きい。
うに、回転体の軸方向の３箇所に磁気軸受が設けられる
ため、回転体が長くなり、その分、装置が大型化し、重
量も大きくなる。また、磁気軸受装置全体で１０個の大
型の電磁石が使用されるため、これらの重量が大きく、
消費電力も大きい。さらに、各電磁石にそれぞれ電力増
幅器が必要であるため、合計１０個の電力増幅器が必要
になり、これらによる消費電力も大きい。
【０００８】また、回転体が長くなるため、その固有振
動数が低下し、高速回転が困難になる。
動数が低下し、高速回転が困難になる。
【０００９】ラジアル磁気軸受には、３個の電磁石より
構成されるものもあるが、その場合でも、磁気軸受装置
全体で８個の電磁石が必要であり、やはり、上記と同様
の問題がある。
構成されるものもあるが、その場合でも、磁気軸受装置
全体で８個の電磁石が必要であり、やはり、上記と同様
の問題がある。
【００１０】電磁石の数を少なくした磁気軸受装置とし
て、回転体の軸方向の２箇所に軸方向に関して互いに反
対側を向くテーパ面が形成され、これら各テーパ面の周
囲に、回転体をテーパ面と直交する方向に吸引する４個
あるいは３個の電磁石を有するアキシアル・ラジアル兼
用磁気軸受が設けられたものが提案されている。
て、回転体の軸方向の２箇所に軸方向に関して互いに反
対側を向くテーパ面が形成され、これら各テーパ面の周
囲に、回転体をテーパ面と直交する方向に吸引する４個
あるいは３個の電磁石を有するアキシアル・ラジアル兼
用磁気軸受が設けられたものが提案されている。
【００１１】この磁気軸受装置の場合、全体の電磁石の
数は８個あるいは６個ですむ。しかし、精度の高いテー
パ面を形成する必要があるため、回転体に格別の加工が
必要になる。
数は８個あるいは６個ですむ。しかし、精度の高いテー
パ面を形成する必要があるため、回転体に格別の加工が
必要になる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、装
置の小型化、軽量化および消費電力の低減が可能なフラ
イホイール式電力貯蔵装置を提供することにある。
置の小型化、軽量化および消費電力の低減が可能なフラ
イホイール式電力貯蔵装置を提供することにある。
【００１３】この発明の目的は、装置の小型化、軽量化
および回転体の高速化ならびに消費電力の低減が可能な
フライホイール式電力貯蔵装置を提供することにある。
および回転体の高速化ならびに消費電力の低減が可能な
フライホイール式電力貯蔵装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段および発明の効果】この発
明によるフライホイール式電力貯蔵装置は、フライホイ
ールを有する鉛直状の回転体と、前記回転体を回転させ
る発電兼用の電動機と、前記回転体を固定部分に対して
径方向および軸方向に非接触支持して所定の運転位置に
保持する上下２組の制御型磁気軸受ならびにアキシアル
変位センサおよびラジアル変位センサを有し変位センサ
の出力信号に基づいて上記制御型磁気軸受の電磁石の制
御電流を制御する制御型磁気軸受装置と、前記回転体が
前記制御型磁気軸受により前記運転位置に非接触支持さ
れている状態では前記回転体に力を及ぼさず、前記回転
体が前記運転位置から変位したときにのみ動圧軸受の隙
間が減少して潤滑剤の動圧により回転体に変位方向と逆
向きの力を作用させる動圧軸受装置とを備えていること
を特徴とするものである。
明によるフライホイール式電力貯蔵装置は、フライホイ
ールを有する鉛直状の回転体と、前記回転体を回転させ
る発電兼用の電動機と、前記回転体を固定部分に対して
径方向および軸方向に非接触支持して所定の運転位置に
保持する上下２組の制御型磁気軸受ならびにアキシアル
変位センサおよびラジアル変位センサを有し変位センサ
の出力信号に基づいて上記制御型磁気軸受の電磁石の制
御電流を制御する制御型磁気軸受装置と、前記回転体が
前記制御型磁気軸受により前記運転位置に非接触支持さ
れている状態では前記回転体に力を及ぼさず、前記回転
体が前記運転位置から変位したときにのみ動圧軸受の隙
間が減少して潤滑剤の動圧により回転体に変位方向と逆
向きの力を作用させる動圧軸受装置とを備えていること
を特徴とするものである。
【００１５】回転体は、回転中、磁気軸受装置により径
方向および軸方向に非接触支持されて、運転位置に保持
される。振動や衝撃力などの外乱により回転体が運転位
置から変位すると、動圧軸受装置において回転体に変位
方向と逆向きの力が作用し、この力によってそれ以上の
変位が防止され、回転体は磁気軸受装置によって運転位
置に戻される。回転体が重力により運転位置から下方に
変位した場合、動圧軸受装置から回転体に作用する上向
きの力によってそれ以上の変位が防止され、回転体は磁
気軸受装置によって運転位置に戻される。つまり、回転
体の重量の一部が動圧軸受装置によって支持されること
になる。このため、磁気軸受装置の磁気軸受だけで回転
体の重量を支持する必要がない。また、回転体が運転位
置から変位しても、動圧軸受装置からの力によってそれ
以上の変位が防止されるので、磁気軸受装置の各磁気軸
受における剛性をあまり高くする必要がない。このた
め、各磁気軸受の電磁石を小型化し、制御電流を小さく
することができ、その結果、電磁石の重量を小さくし、
電磁石における消費電力を小さくすることができる。
方向および軸方向に非接触支持されて、運転位置に保持
される。振動や衝撃力などの外乱により回転体が運転位
置から変位すると、動圧軸受装置において回転体に変位
方向と逆向きの力が作用し、この力によってそれ以上の
変位が防止され、回転体は磁気軸受装置によって運転位
置に戻される。回転体が重力により運転位置から下方に
変位した場合、動圧軸受装置から回転体に作用する上向
きの力によってそれ以上の変位が防止され、回転体は磁
気軸受装置によって運転位置に戻される。つまり、回転
体の重量の一部が動圧軸受装置によって支持されること
になる。このため、磁気軸受装置の磁気軸受だけで回転
体の重量を支持する必要がない。また、回転体が運転位
置から変位しても、動圧軸受装置からの力によってそれ
以上の変位が防止されるので、磁気軸受装置の各磁気軸
受における剛性をあまり高くする必要がない。このた
め、各磁気軸受の電磁石を小型化し、制御電流を小さく
することができ、その結果、電磁石の重量を小さくし、
電磁石における消費電力を小さくすることができる。
【００１６】給電停止などにより回転駆動力および磁気
軸受装置による支持がなくなった場合、回転体は重力に
より運転位置から下方に変位するが、回転数がある程度
高い間は、回転体は動圧軸受装置により非接触状態に支
持されて、その重量の一部が支持され、回転数が低下す
ると、回転体は動圧軸受装置によって径方向および軸方
向に機械的に支持され、動圧軸受装置により支持された
状態で停止する。このため、従来のタッチダウン軸受が
不要になる。
軸受装置による支持がなくなった場合、回転体は重力に
より運転位置から下方に変位するが、回転数がある程度
高い間は、回転体は動圧軸受装置により非接触状態に支
持されて、その重量の一部が支持され、回転数が低下す
ると、回転体は動圧軸受装置によって径方向および軸方
向に機械的に支持され、動圧軸受装置により支持された
状態で停止する。このため、従来のタッチダウン軸受が
不要になる。
【００１７】このように、この発明によれば、装置の小
型化、軽量化および消費電力の低減が可能である。
型化、軽量化および消費電力の低減が可能である。
【００１８】たとえば、前記動圧軸受装置が、前記回転
体が前記運転位置から上方に変位したときに前記回転体
の上部に下向きの力を作用させる上部動圧軸受と、前記
回転体が前記運転位置から下方に変位したときに前記回
転体の下部に上向きの力を作用させる下部動圧軸受とを
備えている。
体が前記運転位置から上方に変位したときに前記回転体
の上部に下向きの力を作用させる上部動圧軸受と、前記
回転体が前記運転位置から下方に変位したときに前記回
転体の下部に上向きの力を作用させる下部動圧軸受とを
備えている。
【００１９】このようにすれば、回転体が運転位置から
径方向のいずれかの方向に変位した場合、軸方向の上方
に変位した場合、軸方向の下方に変位した場合のいずれ
の場合においても、動圧軸受装置からの力によってそれ
以上の変位を防止することができ、給電停止などにより
回転駆動力および磁気軸受装置による支持がなくなった
場合に、動圧軸受装置により回転体の重量の一部を支持
して停止させることができる。
径方向のいずれかの方向に変位した場合、軸方向の上方
に変位した場合、軸方向の下方に変位した場合のいずれ
の場合においても、動圧軸受装置からの力によってそれ
以上の変位を防止することができ、給電停止などにより
回転駆動力および磁気軸受装置による支持がなくなった
場合に、動圧軸受装置により回転体の重量の一部を支持
して停止させることができる。
【００２０】たとえば、前記上部動圧軸受が、前記回転
体の上端と前記固定部分との間に設けられたスパイラル
みぞ付球面動圧軸受であり、前記下部動圧軸受が、前記
回転体の下端と前記固定部分との間に設けられたスパイ
ラルみぞ付球面動圧軸受である。スパイラルみぞ付球面
動圧軸受は、固定部分側に設けられた支持部と、回転体
に設けられた被支持部とからなり、支持部と被支持部の
いずれか一方に凹状球面が、他方に凹状球面にはまる凸
状球面が形成され、凹状球面と凸状球面のいずれか一方
にスパイラル状のみぞが形成されたものである。
体の上端と前記固定部分との間に設けられたスパイラル
みぞ付球面動圧軸受であり、前記下部動圧軸受が、前記
回転体の下端と前記固定部分との間に設けられたスパイ
ラルみぞ付球面動圧軸受である。スパイラルみぞ付球面
動圧軸受は、固定部分側に設けられた支持部と、回転体
に設けられた被支持部とからなり、支持部と被支持部の
いずれか一方に凹状球面が、他方に凹状球面にはまる凸
状球面が形成され、凹状球面と凸状球面のいずれか一方
にスパイラル状のみぞが形成されたものである。
【００２１】このようにすれば、比較的簡単な構成の動
圧軸受を用いて、回転体が運転位置から上方に変位した
ときに回転体の上部に下向きの力を作用させ、回転体が
運転位置から下方に変位したときに回転体の下部に上向
きの力を作用させて回転体の重量の一部を支持すること
ができる。
圧軸受を用いて、回転体が運転位置から上方に変位した
ときに回転体の上部に下向きの力を作用させ、回転体が
運転位置から下方に変位したときに回転体の下部に上向
きの力を作用させて回転体の重量の一部を支持すること
ができる。
【００２２】たとえば、前記各磁気軸受が前記回転体の
周囲に配置された３個または４個の電磁石を備え、前記
各電磁石が軸方向の２箇所から径方向の内側に突出した
径方向磁極および軸方向磁極を有し軸方向磁極が径方向
磁極よりも径方向内側に突出した形状のものであり、前
記径方向磁極が前記回転体の外周面に対向して前記回転
体を径方向に吸引し、前記軸方向磁極が前記回転体の軸
方向を向く面に対向して前記回転体を軸方向に吸引する
ようになされている。
周囲に配置された３個または４個の電磁石を備え、前記
各電磁石が軸方向の２箇所から径方向の内側に突出した
径方向磁極および軸方向磁極を有し軸方向磁極が径方向
磁極よりも径方向内側に突出した形状のものであり、前
記径方向磁極が前記回転体の外周面に対向して前記回転
体を径方向に吸引し、前記軸方向磁極が前記回転体の軸
方向を向く面に対向して前記回転体を軸方向に吸引する
ようになされている。
【００２３】この場合、磁気軸受が、回転体の外周面に
対向してこれを径方向に吸引する径方向磁極と、回転体
の軸方向を向く面に対向してこれを軸方向に吸引する軸
方向磁極とを有するものであるから、１組の磁気軸受で
回転体を径方向にも軸方向にも吸引することができ、し
たがって、２組の磁気軸受で回転体を非接触支持するこ
とができる。このため、磁気軸受装置全体で必要な電磁
石の数は、各磁気軸受が４個の電磁石を備えている場合
は８個、各磁気軸受が３個の電磁石を備えている場合は
６個であり、いずれの場合も、従来より２個少なくな
る。電磁石の数の減少に伴って電力増幅器の数も減少
し、これらの重量が軽くなり、消費電流が低減する。ま
た、回転体の軸方向の２箇所だけに磁気軸受を設ければ
よいので、回転体も短くなり、重量が減少する。しか
も、回転体が短くなることにより、その固有振動数が高
くなり、回転体の高速回転が可能になる。
対向してこれを径方向に吸引する径方向磁極と、回転体
の軸方向を向く面に対向してこれを軸方向に吸引する軸
方向磁極とを有するものであるから、１組の磁気軸受で
回転体を径方向にも軸方向にも吸引することができ、し
たがって、２組の磁気軸受で回転体を非接触支持するこ
とができる。このため、磁気軸受装置全体で必要な電磁
石の数は、各磁気軸受が４個の電磁石を備えている場合
は８個、各磁気軸受が３個の電磁石を備えている場合は
６個であり、いずれの場合も、従来より２個少なくな
る。電磁石の数の減少に伴って電力増幅器の数も減少
し、これらの重量が軽くなり、消費電流が低減する。ま
た、回転体の軸方向の２箇所だけに磁気軸受を設ければ
よいので、回転体も短くなり、重量が減少する。しか
も、回転体が短くなることにより、その固有振動数が高
くなり、回転体の高速回転が可能になる。
【００２４】したがって、装置の小型化、軽量化および
回転体の高速化ならびに消費電力の低減が可能である。
また、回転体に格別の加工を必要とせず、従来仕様の回
転体を用いてその軸長のみ短くすることができる。
回転体の高速化ならびに消費電力の低減が可能である。
また、回転体に格別の加工を必要とせず、従来仕様の回
転体を用いてその軸長のみ短くすることができる。
【００２５】好ましくは、前記各磁気軸受において、前
記全電磁石の前記径方向磁極が同一の極性を有し、前記
軸方向磁極がこれと逆の同一の極性を有する。
記全電磁石の前記径方向磁極が同一の極性を有し、前記
軸方向磁極がこれと逆の同一の極性を有する。
【００２６】このようにすれば、径方向磁極に面する回
転体の周囲の磁束の変化が小さくなり、したがって、回
転により回転体の表面に生じる渦電流が小さくなり、回
転損失が小さくなる。軸方向磁極の部分についても同様
であり、磁気軸受装置による回転損失が小さくなり、電
力貯蔵効率が高くなる。
転体の周囲の磁束の変化が小さくなり、したがって、回
転により回転体の表面に生じる渦電流が小さくなり、回
転損失が小さくなる。軸方向磁極の部分についても同様
であり、磁気軸受装置による回転損失が小さくなり、電
力貯蔵効率が高くなる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
を電気自動車用の電力貯蔵装置に適用した実施形態につ
いて説明する。
を電気自動車用の電力貯蔵装置に適用した実施形態につ
いて説明する。
【００２８】図１は電気自動車の主要部の電気的構成の
１例を示している。
１例を示している。
【００２９】電気自動車には、車輪駆動用電動機(30)、
直流を交流に変換して電動機(30)を駆動するインバータ
(31)、フライホイール式電力貯蔵装置(32)、ならびにイ
ンバータ(31)および電力貯蔵装置(32)を制御するための
電力制御装置(33)などが設けられている。電力制御装置
(33)は車輪駆動用電動機(30)や電力貯蔵装置(32)などを
駆動するための蓄電池を備えており、必要に応じて外部
の充電用電源(34)に接続されるようになっている。
直流を交流に変換して電動機(30)を駆動するインバータ
(31)、フライホイール式電力貯蔵装置(32)、ならびにイ
ンバータ(31)および電力貯蔵装置(32)を制御するための
電力制御装置(33)などが設けられている。電力制御装置
(33)は車輪駆動用電動機(30)や電力貯蔵装置(32)などを
駆動するための蓄電池を備えており、必要に応じて外部
の充電用電源(34)に接続されるようになっている。
【００３０】電力貯蔵装置(32)の１例が図２に概略的に
示され、その主要部の構成が図３に示されている。
示され、その主要部の構成が図３に示されている。
【００３１】電力貯蔵装置は、固定部分を構成する上下
に比較的長い鉛直円筒状の密閉ハウジング(1) 、ならび
にハウジング(1) 内に配置された鉛直軸状の回転体(2)
、制御型磁気軸受装置(35)、動圧軸受装置(15)および
発電兼用の永久磁石形同期電動機(5) を備えている。
に比較的長い鉛直円筒状の密閉ハウジング(1) 、ならび
にハウジング(1) 内に配置された鉛直軸状の回転体(2)
、制御型磁気軸受装置(35)、動圧軸受装置(15)および
発電兼用の永久磁石形同期電動機(5) を備えている。
【００３２】以下の説明において、回転体(2) の軸方向
の軸（鉛直軸）をＺ軸、Ｚ軸と直交する１つの径方向の
軸（水平軸）をＸ軸、Ｚ軸およびＸ軸と直交する他の径
方向の軸（水平軸）をＹ軸とする。
の軸（鉛直軸）をＺ軸、Ｚ軸と直交する１つの径方向の
軸（水平軸）をＸ軸、Ｚ軸およびＸ軸と直交する他の径
方向の軸（水平軸）をＹ軸とする。
【００３３】ハウジング(1) は複数の部品を結合するこ
とにより一体状に形成されており、下端部の内径は他の
部分より大きくなっている。また、ハウジング(1) の内
部は、風損を防ぐため、図示しない適当な手段によりた
とえば１０-1〜１０-3Torr程度の真空状態に保持される
ようになっている。
とにより一体状に形成されており、下端部の内径は他の
部分より大きくなっている。また、ハウジング(1) の内
部は、風損を防ぐため、図示しない適当な手段によりた
とえば１０-1〜１０-3Torr程度の真空状態に保持される
ようになっている。
【００３４】回転体(2) は、ハウジング(1) 内の中心に
同心状に配置されている。回転体(2) の下端部に、ハウ
ジング(1) の大径の下端部の内側に位置する穴あき円板
状のフライホイール(7) が固定されている。フライホイ
ール(7) は、余剰電力を回転運動エネルギとして貯えて
おくためのものである。
同心状に配置されている。回転体(2) の下端部に、ハウ
ジング(1) の大径の下端部の内側に位置する穴あき円板
状のフライホイール(7) が固定されている。フライホイ
ール(7) は、余剰電力を回転運動エネルギとして貯えて
おくためのものである。
【００３５】磁気軸受装置(35)は、回転体(2) の径方向
（Ｘ軸およびＹ軸方向）および軸方向（Ｚ軸方向）の位
置を制御して回転体(2) を所定の運転位置に非接触状態
に支持するためのものであり、上下２組の制御型磁気軸
受(3)(4)、変位センサ(10)(11)(12)および磁気軸受制御
装置(36)を備えている。
（Ｘ軸およびＹ軸方向）および軸方向（Ｚ軸方向）の位
置を制御して回転体(2) を所定の運転位置に非接触状態
に支持するためのものであり、上下２組の制御型磁気軸
受(3)(4)、変位センサ(10)(11)(12)および磁気軸受制御
装置(36)を備えている。
【００３６】磁気軸受(3)(4)は、ハウジング(1) の中間
部内の上下２箇所に設けられている。上部磁気軸受(3)
は、回転体(2) をＸ軸方向の両側から挟むようにハウジ
ング(1) 内に固定されて回転体(2) をＺ軸方向の上側お
よびＸ軸方向の両側（外側）に吸引する１対のＸ軸方向
電磁石(8) と、回転体(2) をＹ軸方向の両側から挟むよ
うにハウジング(1) 内に固定されて回転体(2) をＺ軸方
向の上側およびＹ軸方向の両側に吸引する１対のＹ軸方
向電磁石(37)とを備えている。下部磁気軸受(4) は、同
様に、回転体(2) をＺ軸方向の下側およびＸ軸方向の両
側に吸引する１対のＸ軸方向電磁石(9) と、回転体(2)
をＺ軸方向の下側およびＹ軸方向の両側に吸引する１対
のＹ軸方向電磁石（図示略）とを備えている。
部内の上下２箇所に設けられている。上部磁気軸受(3)
は、回転体(2) をＸ軸方向の両側から挟むようにハウジ
ング(1) 内に固定されて回転体(2) をＺ軸方向の上側お
よびＸ軸方向の両側（外側）に吸引する１対のＸ軸方向
電磁石(8) と、回転体(2) をＹ軸方向の両側から挟むよ
うにハウジング(1) 内に固定されて回転体(2) をＺ軸方
向の上側およびＹ軸方向の両側に吸引する１対のＹ軸方
向電磁石(37)とを備えている。下部磁気軸受(4) は、同
様に、回転体(2) をＺ軸方向の下側およびＸ軸方向の両
側に吸引する１対のＸ軸方向電磁石(9) と、回転体(2)
をＺ軸方向の下側およびＹ軸方向の両側に吸引する１対
のＹ軸方向電磁石（図示略）とを備えている。
【００３７】上部磁気軸受(3)の各Ｘ軸方向電磁石(8)
は、軸方向の２箇所からＸ軸方向の内側に突出した１対
の磁極(8a)(8b)を有する形状をなし、これらの磁極(8a)
(8b)に電機導線（コイル）(8c)が巻回されている。上側
の軸方向磁極(8a)は、下側の径方向磁極(8b)よりも内側
に突出している。径方向磁極(8b)は、回転体(2)の大径
の中間部の上端近傍の外周面にわずかな空隙をあけて対
向し、回転体(2)をＸ軸方向の外側に吸引する。軸方向
磁極(8a)は、回転体(2)の中間部の上端の上向きの環状
端面の上方に張り出して、この端面とわずかな空隙をあ
けて対向し、回転体(2)をＺ軸方向の上側に吸引する。
上部磁気軸受(3)の各Ｙ軸方向電磁石(37)も、Ｘ軸方向
電磁石(8)と同じ構成を有し、同様の働きをする。図３
には、Ｙ軸方向電磁石(37)の軸方向磁極を符号(37a)
で、径方向磁極を符号(37b)で、電気導線を符号(37c)で
表わしている。上部磁気軸受(3)の全電磁石(8)(37)の軸
方向磁極(8a)(37a)は同一の極性を有し、径方向磁極(8
b)(37b)はそれと逆の同一の極性を有する。下部磁気軸
受(4)の各Ｘ軸方向電磁石(9)は、軸方向の２箇所からＸ
軸方向の内側に突出した１対の磁極(9a)(9b)を有する形
状をなし、これらの磁極(9a)(9b)に電機導線(9c)が巻回
されている。下側の軸方向磁極(9a)は、上側の径方向磁
極(9b)よりも内側に突出している。径方向磁極(9b)は、
回転体(2)の大径の中間部の下端近傍の外周面にわずか
な空隙をあけて対向し、回転体(2)をＸ軸方向の外側に
吸引する。軸方向磁極(9a)は、回転体(2)の中間部の下
端の下向きの環状端面の下方に張り出して、この端面と
わずかな空隙をあけて対向し、回転体(2)をＺ軸方向の
下側に吸引する。下部磁気軸受(4)の各Ｙ軸方向電磁石
も、Ｘ軸方向電磁石(9)と同様の構成および働きを有す
る。下部磁気軸受(4)の全電磁石(9)の軸方向磁極(9a)は
同一の極性を有し、径方向磁極(9b)はそれと逆の同一の
極性を有する。
は、軸方向の２箇所からＸ軸方向の内側に突出した１対
の磁極(8a)(8b)を有する形状をなし、これらの磁極(8a)
(8b)に電機導線（コイル）(8c)が巻回されている。上側
の軸方向磁極(8a)は、下側の径方向磁極(8b)よりも内側
に突出している。径方向磁極(8b)は、回転体(2)の大径
の中間部の上端近傍の外周面にわずかな空隙をあけて対
向し、回転体(2)をＸ軸方向の外側に吸引する。軸方向
磁極(8a)は、回転体(2)の中間部の上端の上向きの環状
端面の上方に張り出して、この端面とわずかな空隙をあ
けて対向し、回転体(2)をＺ軸方向の上側に吸引する。
上部磁気軸受(3)の各Ｙ軸方向電磁石(37)も、Ｘ軸方向
電磁石(8)と同じ構成を有し、同様の働きをする。図３
には、Ｙ軸方向電磁石(37)の軸方向磁極を符号(37a)
で、径方向磁極を符号(37b)で、電気導線を符号(37c)で
表わしている。上部磁気軸受(3)の全電磁石(8)(37)の軸
方向磁極(8a)(37a)は同一の極性を有し、径方向磁極(8
b)(37b)はそれと逆の同一の極性を有する。下部磁気軸
受(4)の各Ｘ軸方向電磁石(9)は、軸方向の２箇所からＸ
軸方向の内側に突出した１対の磁極(9a)(9b)を有する形
状をなし、これらの磁極(9a)(9b)に電機導線(9c)が巻回
されている。下側の軸方向磁極(9a)は、上側の径方向磁
極(9b)よりも内側に突出している。径方向磁極(9b)は、
回転体(2)の大径の中間部の下端近傍の外周面にわずか
な空隙をあけて対向し、回転体(2)をＸ軸方向の外側に
吸引する。軸方向磁極(9a)は、回転体(2)の中間部の下
端の下向きの環状端面の下方に張り出して、この端面と
わずかな空隙をあけて対向し、回転体(2)をＺ軸方向の
下側に吸引する。下部磁気軸受(4)の各Ｙ軸方向電磁石
も、Ｘ軸方向電磁石(9)と同様の構成および働きを有す
る。下部磁気軸受(4)の全電磁石(9)の軸方向磁極(9a)は
同一の極性を有し、径方向磁極(9b)はそれと逆の同一の
極性を有する。
【００３８】ハウジング(1) 内の適当箇所、たとえば頂
壁(1a)内面に、回転体(2) の軸方向の変位を検出するた
めのアキシアル変位センサ(10)が設けられている。上部
磁気軸受(3) の近傍に、回転体(2) 上部の径方向の変位
を検出するための２対のラジアル変位センサ、すなわ
ち、回転体(2) をＸ軸方向の両側から挟むようにハウジ
ング(1) に固定されて回転体(2) のＸ軸方向の変位を検
出する１対のＸ軸方向変位センサ(11)と、回転体(2) を
Ｙ軸方向の両側から挟むようにハウジング(1) に固定さ
れて回転体(2) のＹ軸方向の変位を検出する１対のＹ軸
方向変位センサ（図示略）とが設けられている。下部磁
気軸受(4) の近傍に、同様に、回転体(2)下部のラジア
ル方向の変位を検出するための２対のラジアル変位セン
サ、すなわち、１対のＸ軸方向変位センサ(12)と、１対
のＹ軸方向変位センサ（図示略）とが設けられている。
壁(1a)内面に、回転体(2) の軸方向の変位を検出するた
めのアキシアル変位センサ(10)が設けられている。上部
磁気軸受(3) の近傍に、回転体(2) 上部の径方向の変位
を検出するための２対のラジアル変位センサ、すなわ
ち、回転体(2) をＸ軸方向の両側から挟むようにハウジ
ング(1) に固定されて回転体(2) のＸ軸方向の変位を検
出する１対のＸ軸方向変位センサ(11)と、回転体(2) を
Ｙ軸方向の両側から挟むようにハウジング(1) に固定さ
れて回転体(2) のＹ軸方向の変位を検出する１対のＹ軸
方向変位センサ（図示略）とが設けられている。下部磁
気軸受(4) の近傍に、同様に、回転体(2)下部のラジア
ル方向の変位を検出するための２対のラジアル変位セン
サ、すなわち、１対のＸ軸方向変位センサ(12)と、１対
のＹ軸方向変位センサ（図示略）とが設けられている。
【００３９】各磁気軸受(3)(4)の各電磁石(8)(37)(9)お
よび各変位センサ(10)(11)(12)は磁気軸受制御装置(36)
に接続されており、この制御装置(36)から各電磁石(8)
(37)(9)に励磁電流が供給される。磁気軸受制御装置(3
6)を駆動するための電力は、電力制御装置(33)の蓄電池
から供給される。励磁電流は、定常電流、軸方向制御電
流および径方向制御電流を合わせたものである。定常電
流の値は一定であり、変位センサ(10)(11)(12)の出力信
号によって変化しない。そして、制御装置(36)がアキシ
アル変位センサ(10)の出力信号に基づいて各磁気軸受
(3)(4)の各電磁石(8)(37)(9)の軸方向制御電流の大きさ
を制御することにより、回転体(2) の軸方向の位置が制
御され、ラジアル変位センサ(11)(12)の出力信号に基づ
いて各磁気軸受(3)(4)の各電磁石(8)(37)(9)の径方向制
御電流の大きさを制御することにより、回転体(2) の径
方向の位置が制御される。なお、回転体(2) は、通常、
ハウジング(1) の中心の運転位置に非接触支持される。
よび各変位センサ(10)(11)(12)は磁気軸受制御装置(36)
に接続されており、この制御装置(36)から各電磁石(8)
(37)(9)に励磁電流が供給される。磁気軸受制御装置(3
6)を駆動するための電力は、電力制御装置(33)の蓄電池
から供給される。励磁電流は、定常電流、軸方向制御電
流および径方向制御電流を合わせたものである。定常電
流の値は一定であり、変位センサ(10)(11)(12)の出力信
号によって変化しない。そして、制御装置(36)がアキシ
アル変位センサ(10)の出力信号に基づいて各磁気軸受
(3)(4)の各電磁石(8)(37)(9)の軸方向制御電流の大きさ
を制御することにより、回転体(2) の軸方向の位置が制
御され、ラジアル変位センサ(11)(12)の出力信号に基づ
いて各磁気軸受(3)(4)の各電磁石(8)(37)(9)の径方向制
御電流の大きさを制御することにより、回転体(2) の径
方向の位置が制御される。なお、回転体(2) は、通常、
ハウジング(1) の中心の運転位置に非接触支持される。
【００４０】電動機(5) は、電力貯蔵時に電動機として
電力取出し時に発電機として機能するものであり、上下
の磁気軸受(3)(4)の間のハウジング(1) の中間部内に設
けられている。電動機(5) は、回転体(2) の大径の中間
部の中間部分に固定されたロータ(13)と、その周囲のハ
ウジング(1) の内周に固定されたステータ(14)とから構
成されている。また、電動機(5) のステータ(14)は電動
機制御装置(38)に接続され、電動機制御装置(38)は電力
制御装置(33)に接続されている。電動機制御装置(38)に
は、直流を交流に変換して電動機(5) を電動機として駆
動するインバータ、電動機(5) で発電された交流を直流
に変換して電力制御装置(33)に供給するコンバータなど
が設けられている。
電力取出し時に発電機として機能するものであり、上下
の磁気軸受(3)(4)の間のハウジング(1) の中間部内に設
けられている。電動機(5) は、回転体(2) の大径の中間
部の中間部分に固定されたロータ(13)と、その周囲のハ
ウジング(1) の内周に固定されたステータ(14)とから構
成されている。また、電動機(5) のステータ(14)は電動
機制御装置(38)に接続され、電動機制御装置(38)は電力
制御装置(33)に接続されている。電動機制御装置(38)に
は、直流を交流に変換して電動機(5) を電動機として駆
動するインバータ、電動機(5) で発電された交流を直流
に変換して電力制御装置(33)に供給するコンバータなど
が設けられている。
【００４１】動圧軸受装置(15)は、回転体(2) が運転位
置から変位したときに変位方向と逆向きの力すなわち回
転体を運転位置に戻す方向の力を回転体(2) に作用させ
るものであり、回転体(2) が運転位置から上方に変位し
たときに回転体(2) の上部に下向きの力を作用させる上
部動圧軸受(16)と、回転体(2) が運転位置から下方に変
位したときに回転体(2) の下部に上向きの力を作用させ
る下部動圧軸受(17)とを備えている。上部動圧軸受(16)
は、回転体(2) の上端とハウジング(1) との間に設けら
れたスパイラルみぞ付球面動圧軸受であり、ハウジング
(1) の頂壁(1a)の内面に下方突出状に固定された支持部
を構成する段付円柱状の支持部材(18)と、回転体(2) の
上端中心に上方突出状に固定された被支持部を構成する
円柱状の被支持部材(19)とを備えている。被支持部材(1
9)の上端面に上向きの凹状球面を有する半球状の凹部(1
9a) が形成されている。支持部材(18)の下端に、下向き
の凸状球面を有し凹部(19a) にはまる半球状の凸部(18
a) が形成されており、詳細な図示は省略したが、凸条
球面にスパイラル状のみぞが形成されている。下部動圧
軸受(17)は、回転体(2) の下端とハウジング(1) との間
に設けられたスパイラルみぞ付球面動圧軸受であり、ハ
ウジング(1) の底壁(1b)の内面に上方突出状に固定され
た支持部を構成する円柱状の支持部材(20)と、回転体
(2) の下端中心に下方突出状に固定された被支持部を構
成する段付円柱状の被支持部材(21)とを備えている。支
持部材(20)の上端面に上向きの凹状球面を有する半球状
の凹部(20a) が形成されている。被支持部材(21)の下端
に、下向きの凸状球面を有し凹部(20a) にはまる半球状
の凸部(21a) が形成されており、詳細な図示は省略した
が、凸条球面にスパイラル状のみぞが形成されている。
上側の被支持部材(19)および下側の支持部材(20)の凹部
(19a)(20a)内に、回転体(2) の回転時に動圧を発生させ
るための低揮発性の潤滑剤が貯えられて、凸状球面と凹
状球面の間に介在させられている。
置から変位したときに変位方向と逆向きの力すなわち回
転体を運転位置に戻す方向の力を回転体(2) に作用させ
るものであり、回転体(2) が運転位置から上方に変位し
たときに回転体(2) の上部に下向きの力を作用させる上
部動圧軸受(16)と、回転体(2) が運転位置から下方に変
位したときに回転体(2) の下部に上向きの力を作用させ
る下部動圧軸受(17)とを備えている。上部動圧軸受(16)
は、回転体(2) の上端とハウジング(1) との間に設けら
れたスパイラルみぞ付球面動圧軸受であり、ハウジング
(1) の頂壁(1a)の内面に下方突出状に固定された支持部
を構成する段付円柱状の支持部材(18)と、回転体(2) の
上端中心に上方突出状に固定された被支持部を構成する
円柱状の被支持部材(19)とを備えている。被支持部材(1
9)の上端面に上向きの凹状球面を有する半球状の凹部(1
9a) が形成されている。支持部材(18)の下端に、下向き
の凸状球面を有し凹部(19a) にはまる半球状の凸部(18
a) が形成されており、詳細な図示は省略したが、凸条
球面にスパイラル状のみぞが形成されている。下部動圧
軸受(17)は、回転体(2) の下端とハウジング(1) との間
に設けられたスパイラルみぞ付球面動圧軸受であり、ハ
ウジング(1) の底壁(1b)の内面に上方突出状に固定され
た支持部を構成する円柱状の支持部材(20)と、回転体
(2) の下端中心に下方突出状に固定された被支持部を構
成する段付円柱状の被支持部材(21)とを備えている。支
持部材(20)の上端面に上向きの凹状球面を有する半球状
の凹部(20a) が形成されている。被支持部材(21)の下端
に、下向きの凸状球面を有し凹部(20a) にはまる半球状
の凸部(21a) が形成されており、詳細な図示は省略した
が、凸条球面にスパイラル状のみぞが形成されている。
上側の被支持部材(19)および下側の支持部材(20)の凹部
(19a)(20a)内に、回転体(2) の回転時に動圧を発生させ
るための低揮発性の潤滑剤が貯えられて、凸状球面と凹
状球面の間に介在させられている。
【００４２】上記の電力貯蔵装置(32)を運転する前の状
態においては、磁気軸受(3)(4)および電動機(5) には電
力が供給されておらず、回転体(2) は動圧軸受(16)(17)
により接触支持されて静止している。さらに詳しくは、
下部動圧軸受(17)の被支持部材(21)の凸部(21a) が支持
部材(20)の凹部(20a) に密にはまって凸状球面と凹状球
面が潤滑剤を介して密着することにより、回転体(2) が
軸方向および径方向に支持されて、その重量が支持さ
れ、上部動圧軸受(16)の支持部材(18)の凸部(18a) が被
支持部材(19)の凹部(19a) に隙間をあけてはまって凸状
球面と凹状球面が一部接触することにより、回転体(2)
が径方向に支持され、回転体(1) はわずかに傾いた状態
で静止している。なお、このような回転体(2) の静止状
態において、回転体(2) が周囲の磁気軸受(3)(4)、変位
センサ(10)(11)(12) 、電動機(5)のステータ(14)などと
干渉しないように、各部の寸法が決められている。
態においては、磁気軸受(3)(4)および電動機(5) には電
力が供給されておらず、回転体(2) は動圧軸受(16)(17)
により接触支持されて静止している。さらに詳しくは、
下部動圧軸受(17)の被支持部材(21)の凸部(21a) が支持
部材(20)の凹部(20a) に密にはまって凸状球面と凹状球
面が潤滑剤を介して密着することにより、回転体(2) が
軸方向および径方向に支持されて、その重量が支持さ
れ、上部動圧軸受(16)の支持部材(18)の凸部(18a) が被
支持部材(19)の凹部(19a) に隙間をあけてはまって凸状
球面と凹状球面が一部接触することにより、回転体(2)
が径方向に支持され、回転体(1) はわずかに傾いた状態
で静止している。なお、このような回転体(2) の静止状
態において、回転体(2) が周囲の磁気軸受(3)(4)、変位
センサ(10)(11)(12) 、電動機(5)のステータ(14)などと
干渉しないように、各部の寸法が決められている。
【００４３】上記の電気自動車において、電力貯蔵装置
(32)に電力を貯蔵するときには、電力制御装置(33)が外
部の充電用電源(34)に接続される。すると、電源(34)か
ら供給される電力により、電力制御装置(33)の蓄電池が
充電され、蓄電池により磁気軸受制御装置(36)が駆動さ
れて、磁気軸受(3)(4)により回転体(2) が運転位置に非
接触支持される。このとき、電力制御装置(33)は電動機
(5) を電動機として機能させ、蓄電池により電動機制御
装置(38)のインバータを介して電動機(5) を駆動する。
これにより、回転体(2) が回転させられ、蓄電池から供
給される電力が回転体(2) のフライホイール(7) の回転
運動エネルギに変換されて貯蔵される。電力制御装置(3
3)の蓄電池が十分に充電され、回転体(2) の回転数が所
定の値まで上昇すると、電力制御装置(33)が電源(34)か
ら切離され、その状態で電気自動車が運転される。運転
中は、電力制御装置(33)の蓄電池により、車輪駆動用電
動機(30)や図示しない他の電気機器が駆動される。ま
た、電力制御装置(33)は電動機(5) を発電機として機能
させ、必要に応じ、電動機(5) で発電された電力を電動
機制御装置(38)のコンバータを介して電力制御装置(33)
の蓄電池に供給し、これを充電する。そして、回転体
(2) の回転数がある程度低下したならば、上記のよう
に、電力制御装置(22)が充電用電源(34)に接続され、蓄
電池の充電および電力貯蔵装置(32)の電力貯蔵が行われ
る。
(32)に電力を貯蔵するときには、電力制御装置(33)が外
部の充電用電源(34)に接続される。すると、電源(34)か
ら供給される電力により、電力制御装置(33)の蓄電池が
充電され、蓄電池により磁気軸受制御装置(36)が駆動さ
れて、磁気軸受(3)(4)により回転体(2) が運転位置に非
接触支持される。このとき、電力制御装置(33)は電動機
(5) を電動機として機能させ、蓄電池により電動機制御
装置(38)のインバータを介して電動機(5) を駆動する。
これにより、回転体(2) が回転させられ、蓄電池から供
給される電力が回転体(2) のフライホイール(7) の回転
運動エネルギに変換されて貯蔵される。電力制御装置(3
3)の蓄電池が十分に充電され、回転体(2) の回転数が所
定の値まで上昇すると、電力制御装置(33)が電源(34)か
ら切離され、その状態で電気自動車が運転される。運転
中は、電力制御装置(33)の蓄電池により、車輪駆動用電
動機(30)や図示しない他の電気機器が駆動される。ま
た、電力制御装置(33)は電動機(5) を発電機として機能
させ、必要に応じ、電動機(5) で発電された電力を電動
機制御装置(38)のコンバータを介して電力制御装置(33)
の蓄電池に供給し、これを充電する。そして、回転体
(2) の回転数がある程度低下したならば、上記のよう
に、電力制御装置(22)が充電用電源(34)に接続され、蓄
電池の充電および電力貯蔵装置(32)の電力貯蔵が行われ
る。
【００４４】回転体(2) が磁気軸受(3)(4)により運転位
置に非接触支持されている状態では、上下の動圧軸受(1
6)(17)において、凸部(18a)(21a)の凸状球面と凹部(19
a)(20a)の凹状球面の中心がほぼ一致して、凸状球面と
凹状球面との間に少し大きめのほぼ均一な隙間があり、
凸状球面と凹状球面の間に潤滑剤が介在していても、動
圧軸受(16)(17)は回転体(2) にほとんど力を及ぼさない
ようになっている。なお、図１には、回転体(2) と磁気
軸受(3)(4)および変位センサ(10)(11)(12)との隙間、電
動機(5) のロータ(13)とステータ(14)との隙間、動圧軸
受(16)(17)の凸部(18a)(21a)と凹部(19a)(20a)との隙間
を誇張して示している。
置に非接触支持されている状態では、上下の動圧軸受(1
6)(17)において、凸部(18a)(21a)の凸状球面と凹部(19
a)(20a)の凹状球面の中心がほぼ一致して、凸状球面と
凹状球面との間に少し大きめのほぼ均一な隙間があり、
凸状球面と凹状球面の間に潤滑剤が介在していても、動
圧軸受(16)(17)は回転体(2) にほとんど力を及ぼさない
ようになっている。なお、図１には、回転体(2) と磁気
軸受(3)(4)および変位センサ(10)(11)(12)との隙間、電
動機(5) のロータ(13)とステータ(14)との隙間、動圧軸
受(16)(17)の凸部(18a)(21a)と凹部(19a)(20a)との隙間
を誇張して示している。
【００４５】電力貯蔵装置(32)の運転中に、振動や衝撃
力などの外乱により回転体(2) が運転位置から変位する
と、動圧軸受(16)(17)において回転体(2) に変位方向と
逆向きの力が作用し、この力によってそれ以上の変位が
防止され、回転体(2) は磁気軸受(3)(4)によって運転位
置に戻される。たとえば、回転体(2) が運転位置より上
方に変位すると、上部動圧軸受(16)における凸部(18a)
と凹部(19a) との隙間が減少するため、凸状球面と凹状
球面の間に介在する潤滑油の動圧によって被支持部材(1
9)に下向きの力が作用し、回転体(2) の上部は動圧軸受
(16)から下向きの力を受ける。このとき、下部動圧軸受
(17)においては、凸部(21a) と凹部(20a) との隙間が増
大するため、動圧軸受(17)はほとんど力を発生せず、回
転体(2)の下部は動圧軸受(17)からほとんど力を受けな
い。その結果、回転体(2) は、全体として、変位方向と
逆向きの下向きの力を受ける。回転体(2) が運転位置よ
り下方に変位した場合は、同様に、回転体(2) の下部は
下部動圧軸受(17)から上向きの力を受け、回転体(2) の
上部は上部動圧軸受(16)からほとんど力を受けないた
め、回転体(2) は、全体として、変位方向と逆向きの上
向きの力を受ける。回転体(2) が径方向に平行移動した
り、傾いたりして、上下の各動圧軸受(16)(17)の部分に
おいて凸部(18a)(21a)が凹部(19a)(20a)に対して運転位
置から径方向に変位した場合、凸部(18a)(21a)と凹部(1
9a)(20a)との隙間が、変位方向では減少し、逆方向では
増加するため、被支持部材(19)(21)は動圧軸受(16)(17)
の働きにより変位方向と逆向きの力を受ける。したがっ
て、いずれの場合も、動圧軸受(16)(17)によって回転体
(2) のそれ以上の変位が防止され、回転体(2) は磁気軸
受(3)(4)によって運転位置に戻される。上記のように、
回転体(2) が重力により運転位置から下方に変位した場
合、動圧軸受(17)から回転体(2) に作用する上向きの力
によってそれ以上の変位が防止され、回転体(2) は磁気
軸受(3)(4)によって運転位置に戻される。つまり、回転
体(2) の重量の一部が動圧軸受(17)によって支持される
ことになる。このため、磁気軸受(3)(4)だけで回転体
(2) の重量を支持する必要がない。また、回転体(2) が
運転位置から変位しても、動圧軸受(16)(17)からの力に
よってそれ以上の変位が防止されるので、各磁気軸受
(3)(4)における剛性をあまり高くする必要がない。この
ため、各磁気軸受(3)(4)の電磁石(8)(37)(9)を小型化
し、制御電流を小さくすることができ、その結果、電磁
石(8)(37)(9)の重量を小さくし、電磁石(8)(37)(9)にお
ける消費電力を小さくすることができる。
力などの外乱により回転体(2) が運転位置から変位する
と、動圧軸受(16)(17)において回転体(2) に変位方向と
逆向きの力が作用し、この力によってそれ以上の変位が
防止され、回転体(2) は磁気軸受(3)(4)によって運転位
置に戻される。たとえば、回転体(2) が運転位置より上
方に変位すると、上部動圧軸受(16)における凸部(18a)
と凹部(19a) との隙間が減少するため、凸状球面と凹状
球面の間に介在する潤滑油の動圧によって被支持部材(1
9)に下向きの力が作用し、回転体(2) の上部は動圧軸受
(16)から下向きの力を受ける。このとき、下部動圧軸受
(17)においては、凸部(21a) と凹部(20a) との隙間が増
大するため、動圧軸受(17)はほとんど力を発生せず、回
転体(2)の下部は動圧軸受(17)からほとんど力を受けな
い。その結果、回転体(2) は、全体として、変位方向と
逆向きの下向きの力を受ける。回転体(2) が運転位置よ
り下方に変位した場合は、同様に、回転体(2) の下部は
下部動圧軸受(17)から上向きの力を受け、回転体(2) の
上部は上部動圧軸受(16)からほとんど力を受けないた
め、回転体(2) は、全体として、変位方向と逆向きの上
向きの力を受ける。回転体(2) が径方向に平行移動した
り、傾いたりして、上下の各動圧軸受(16)(17)の部分に
おいて凸部(18a)(21a)が凹部(19a)(20a)に対して運転位
置から径方向に変位した場合、凸部(18a)(21a)と凹部(1
9a)(20a)との隙間が、変位方向では減少し、逆方向では
増加するため、被支持部材(19)(21)は動圧軸受(16)(17)
の働きにより変位方向と逆向きの力を受ける。したがっ
て、いずれの場合も、動圧軸受(16)(17)によって回転体
(2) のそれ以上の変位が防止され、回転体(2) は磁気軸
受(3)(4)によって運転位置に戻される。上記のように、
回転体(2) が重力により運転位置から下方に変位した場
合、動圧軸受(17)から回転体(2) に作用する上向きの力
によってそれ以上の変位が防止され、回転体(2) は磁気
軸受(3)(4)によって運転位置に戻される。つまり、回転
体(2) の重量の一部が動圧軸受(17)によって支持される
ことになる。このため、磁気軸受(3)(4)だけで回転体
(2) の重量を支持する必要がない。また、回転体(2) が
運転位置から変位しても、動圧軸受(16)(17)からの力に
よってそれ以上の変位が防止されるので、各磁気軸受
(3)(4)における剛性をあまり高くする必要がない。この
ため、各磁気軸受(3)(4)の電磁石(8)(37)(9)を小型化
し、制御電流を小さくすることができ、その結果、電磁
石(8)(37)(9)の重量を小さくし、電磁石(8)(37)(9)にお
ける消費電力を小さくすることができる。
【００４６】電力制御装置(33)の蓄電池が放電して電力
貯蔵装置(32)の電動機(5) および磁気軸受(3)(4)に電力
が供給されなくなると、電動機(5) による回転駆動力が
なくなるため、回転体(2) は徐々に減速する。また、磁
気軸受(3)(4)による支持力がなくなるため、回転体(2)
は重力により運転位置から下方に変位するが、回転数が
ある程度高い間は、回転体(2) は動圧軸受(16)(17)によ
り非接触状態に支持されて、その重量の一部が支持さ
れ、回転数が低下すると、回転体(2) は動圧軸受(16)(1
7)によって径方向および軸方向に機械的に支持され、動
圧軸受(16)(17)により支持された状態で停止する。
貯蔵装置(32)の電動機(5) および磁気軸受(3)(4)に電力
が供給されなくなると、電動機(5) による回転駆動力が
なくなるため、回転体(2) は徐々に減速する。また、磁
気軸受(3)(4)による支持力がなくなるため、回転体(2)
は重力により運転位置から下方に変位するが、回転数が
ある程度高い間は、回転体(2) は動圧軸受(16)(17)によ
り非接触状態に支持されて、その重量の一部が支持さ
れ、回転数が低下すると、回転体(2) は動圧軸受(16)(1
7)によって径方向および軸方向に機械的に支持され、動
圧軸受(16)(17)により支持された状態で停止する。
【００４７】上記の電力貯蔵装置(32)では、磁気軸受装
置(36)の磁気軸受(3)(4)が１組で回転体(2) を径方向に
も軸方向にも吸引できるものであるから、２組の磁気軸
受(3)(4)の合計８個の電磁石(8)(37)(9)で回転体(2) を
非接触支持することができ、従来の同種の磁気軸受装置
に比べ、電磁石の数が２個減少し、これに伴い電磁石を
駆動するための電力増幅器の数も減少する。このため、
装置の小型化ができ、重量および消費電力が減少する。
また、回転体(2) の周囲に２組の磁気軸受(3)(4)を設け
るだけでよいため、３組の磁気軸受が必要な従来のもの
に比べ、回転体(2) の長さを短くすることができ、した
がって、回転体(2) の固有振動数を高めて、高速回転さ
せることが可能である。
置(36)の磁気軸受(3)(4)が１組で回転体(2) を径方向に
も軸方向にも吸引できるものであるから、２組の磁気軸
受(3)(4)の合計８個の電磁石(8)(37)(9)で回転体(2) を
非接触支持することができ、従来の同種の磁気軸受装置
に比べ、電磁石の数が２個減少し、これに伴い電磁石を
駆動するための電力増幅器の数も減少する。このため、
装置の小型化ができ、重量および消費電力が減少する。
また、回転体(2) の周囲に２組の磁気軸受(3)(4)を設け
るだけでよいため、３組の磁気軸受が必要な従来のもの
に比べ、回転体(2) の長さを短くすることができ、した
がって、回転体(2) の固有振動数を高めて、高速回転さ
せることが可能である。
【００４８】従来の磁気軸受装置のラジアル磁気軸受で
は、回転体の周方向の２箇所から径方向の内側に突出し
た１対の磁極を有する略馬蹄形の電磁石がよく用いら
れ、これが周方向に４個並べられる。その場合、各電磁
石の１対の磁極は互いに逆の極性を有し、回転体の回転
方向に逆の極性の磁極が４つずつ並ぶことになる。この
ため、回転により回転体の表面に渦電流が発生し、それ
による回転損失が大きい。これに対し、上記の電力貯蔵
装置(32)では、各磁気軸受(3)(4)において、全電磁石
(8)(37)(9)の径方向磁極(8b)(37b)(9b) が同一の極性を
有し、軸方向磁極(8a)(37a)(9a) がこれと逆の同一の極
性を有するので、径方向磁極(8b)(37b)(9b)に面する回
転体(2) の周囲の磁束の変化および軸方向磁極(8a)(37
a)(9a) に面する回転体(2) の周囲の磁束の変化がとも
に小さくなり、したがって、回転により回転体(2) の表
面に生じる渦電流が小さくなり、回転損失が小さくな
る。このため、装置(32)の電力貯蔵効率が高くなる。
は、回転体の周方向の２箇所から径方向の内側に突出し
た１対の磁極を有する略馬蹄形の電磁石がよく用いら
れ、これが周方向に４個並べられる。その場合、各電磁
石の１対の磁極は互いに逆の極性を有し、回転体の回転
方向に逆の極性の磁極が４つずつ並ぶことになる。この
ため、回転により回転体の表面に渦電流が発生し、それ
による回転損失が大きい。これに対し、上記の電力貯蔵
装置(32)では、各磁気軸受(3)(4)において、全電磁石
(8)(37)(9)の径方向磁極(8b)(37b)(9b) が同一の極性を
有し、軸方向磁極(8a)(37a)(9a) がこれと逆の同一の極
性を有するので、径方向磁極(8b)(37b)(9b)に面する回
転体(2) の周囲の磁束の変化および軸方向磁極(8a)(37
a)(9a) に面する回転体(2) の周囲の磁束の変化がとも
に小さくなり、したがって、回転により回転体(2) の表
面に生じる渦電流が小さくなり、回転損失が小さくな
る。このため、装置(32)の電力貯蔵効率が高くなる。
【００４９】図４は、上記の電力貯蔵装置(32)をハイブ
リッド型電気自動車に適用した実施形態を示している。
リッド型電気自動車に適用した実施形態を示している。
【００５０】この場合、自動車には、上記と同様の車輪
用電動機(30)、インバータ(31)、電力貯蔵装置(32)、電
力制御装置(33)の他に、ガソリンエンジンなどのエンジ
ン(39)、およびエンジン(39)の回転により駆動される発
電機(40)が設けられている。
用電動機(30)、インバータ(31)、電力貯蔵装置(32)、電
力制御装置(33)の他に、ガソリンエンジンなどのエンジ
ン(39)、およびエンジン(39)の回転により駆動される発
電機(40)が設けられている。
【００５１】上記の自動車において、走行中は、エンジ
ン(39)が回転し、これにより発電機(40)が駆動され、発
生した電力が電力制御装置(33)に供給されて、蓄電池が
充電されるとともに、車輪駆動用電動機(30)や他の電気
機器が駆動される。そして、大きな電力を使用していな
いときには、電力制御装置(33)が電動機(5) を電動機と
して機能させ、発電機(40)からの余剰電力を電動機制御
装置(38)のインバータ(31)を介して電動機(38)に供給
し、回転体(2) を駆動させて電力を貯蔵する。また、停
車中などには、エンジン(39)を停止させておくことがで
きる。逆に、大きな電力が必要な時には、電力制御装置
(33)は電動機(5) を発電機として機能させ、電動機(5)
で発電された電力を電動機制御装置(38)のコンバータを
介して取出し、この電流と蓄電池により車両駆動用電動
機(30)などを駆動する。他は、前記実施形態と同様であ
る。
ン(39)が回転し、これにより発電機(40)が駆動され、発
生した電力が電力制御装置(33)に供給されて、蓄電池が
充電されるとともに、車輪駆動用電動機(30)や他の電気
機器が駆動される。そして、大きな電力を使用していな
いときには、電力制御装置(33)が電動機(5) を電動機と
して機能させ、発電機(40)からの余剰電力を電動機制御
装置(38)のインバータ(31)を介して電動機(38)に供給
し、回転体(2) を駆動させて電力を貯蔵する。また、停
車中などには、エンジン(39)を停止させておくことがで
きる。逆に、大きな電力が必要な時には、電力制御装置
(33)は電動機(5) を発電機として機能させ、電動機(5)
で発電された電力を電動機制御装置(38)のコンバータを
介して取出し、この電流と蓄電池により車両駆動用電動
機(30)などを駆動する。他は、前記実施形態と同様であ
る。
【００５２】この実施形態の場合、余剰電流を電力貯蔵
装置(32)に貯蔵し、大きな電流が必要なときには電力貯
蔵装置(32)から電流を取出して使用することができるの
で、エンジン(39)を低出力のものにすることができる。
装置(32)に貯蔵し、大きな電流が必要なときには電力貯
蔵装置(32)から電流を取出して使用することができるの
で、エンジン(39)を低出力のものにすることができる。
【００５３】上記実施形態では、各磁気軸受(3)(4)が回
転体(2) の周囲に円周方向に等間隔をおいて配置された
４個の電磁石(8)(37)(9)を備えているが、磁気軸受は回
転体の周囲に円周方向に等間隔をおいて配置された３個
の電磁石を備えたものであってもよい。その場合も、従
来の同種の磁気軸受装置に比べて、電磁石の数が２個減
少する。
転体(2) の周囲に円周方向に等間隔をおいて配置された
４個の電磁石(8)(37)(9)を備えているが、磁気軸受は回
転体の周囲に円周方向に等間隔をおいて配置された３個
の電磁石を備えたものであってもよい。その場合も、従
来の同種の磁気軸受装置に比べて、電磁石の数が２個減
少する。
【００５４】磁気軸受装置(35)の構成は、上記実施形態
のものに限らず、適宜変更可能である。たとえば、磁気
軸受装置は、従来のように、２組のラジアル磁気軸受と
１組のアキシアル磁気軸受とを備えたものであってもよ
い。その場合、ラジアル磁気軸受の少なくとも１組を、
回転体(2) の位置制御機能の他に回転体(2) を回転駆動
する電動駆動機能を有するものにして、電動機(5) をな
くすこともできる。回転駆動機能を有する制御型ラジア
ル磁気軸受は、浮上回転モータあるいはベアリングレス
・モータなどとして知られている。
のものに限らず、適宜変更可能である。たとえば、磁気
軸受装置は、従来のように、２組のラジアル磁気軸受と
１組のアキシアル磁気軸受とを備えたものであってもよ
い。その場合、ラジアル磁気軸受の少なくとも１組を、
回転体(2) の位置制御機能の他に回転体(2) を回転駆動
する電動駆動機能を有するものにして、電動機(5) をな
くすこともできる。回転駆動機能を有する制御型ラジア
ル磁気軸受は、浮上回転モータあるいはベアリングレス
・モータなどとして知られている。
【００５５】動圧軸受装置(15)の構成も、上記実施形態
のものに限らず、適宜変更可能である。たとえば、被支
持部材(19)および支持部材(20)の凹部(19a)(20a)の凹状
球面にスパイラル状のみぞが形成されてもよい。また、
各動圧軸受(16)(17)は、たとえば、凹状の円錐面と凸状
の円錐面とを有するスパイラルみぞ付円錐面動圧軸受な
どであってもよい。
のものに限らず、適宜変更可能である。たとえば、被支
持部材(19)および支持部材(20)の凹部(19a)(20a)の凹状
球面にスパイラル状のみぞが形成されてもよい。また、
各動圧軸受(16)(17)は、たとえば、凹状の円錐面と凸状
の円錐面とを有するスパイラルみぞ付円錐面動圧軸受な
どであってもよい。
【００５６】電力貯蔵装置の他の部分の構成も、上記実
施形態のものに限らず、適宜変更可能である。
施形態のものに限らず、適宜変更可能である。
【００５７】電気自動車の構成、電気自動車における電
力貯蔵装置の使用態様などは、上記実施形態のものに限
らず、適宜変更可能である。
力貯蔵装置の使用態様などは、上記実施形態のものに限
らず、適宜変更可能である。
【００５８】さらに、この発明は、電気自動車用以外の
電力貯蔵装置にも適用することができる。
電力貯蔵装置にも適用することができる。
【図１】図１は、この発明の実施形態を示す電気自動車
の主要部の電気ブロック図である。
の主要部の電気ブロック図である。
【図２】図２は、フライホイール式電力貯蔵装置の概略
縦断面図である。
縦断面図である。
【図３】図３は、図２のIII −III 線に沿う拡大断面図
である。
である。
【図４】図４は、この発明の他の実施形態を示す電気自
動車の主要部の電気ブロック図である。である。
動車の主要部の電気ブロック図である。である。
(1) ハウジング（固定部分）
(2) 回転体
(3)(4) 磁気軸受
(5) 発電兼用の永久磁石型同期電動機
(7) フライホイール
(8)(9) Ｘ軸方向電磁石
(8a)(9a) 軸方向磁極
(8b)(9b) 径方向磁極
(15) 動圧軸受装置
(16)(17) 動圧軸受
(32) フライホイール式電力貯蔵装置
(35) 磁気軸受装置
(37) Ｙ軸方向電磁石
(37a) 軸方向磁極
(37b) 径方向磁極
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭48−67644（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−20573（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−274119（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−180312（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−221808（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−165119（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−106634（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−326530（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−121477（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−225017（ＪＰ，Ａ)
実開 平６−23021（ＪＰ，Ｕ)
特表 平７−501197（ＪＰ，Ａ)
高畑良一，上山拓知，樋笠博正，超電
導磁気軸受支持１ｋＷｈ級電力貯蔵フラ
イホイール回転体の概念設計，電気学会
論文誌Ｄ，1995年 ９月，第115巻第９
号，第1198頁から第1199頁
樋笠博正，高畑良一，今泉寛，宮健
三，Ｙ系高温超電導体を用いた磁気軸受
の構造と周波数応答関数，電気学会論文
誌Ｄ，1995年10月，第115巻第10号，第
1276頁から第1283頁
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16C 32/00 - 32/06
H02J 15/00
Claims (5)
- 【請求項１】フライホイールを有する鉛直状の回転体
と、 前記回転体を回転させる発電兼用の電動機と、 前記回転体を固定部分に対して径方向および軸方向に非
接触支持して所定の運転位置に保持する上下２組の制御
型磁気軸受ならびにアキシアル変位センサおよびラジア
ル変位センサを有し変位センサの出力信号に基づいて上
記制御型磁気軸受の電磁石の制御電流を制御する制御型
磁気軸受装置と、 前記回転体が前記制御型磁気軸受により前記運転位置に
非接触支持されている状態では前記回転体に力を及ぼさ
ず、前記回転体が前記運転位置から変位したときにのみ
動圧軸受の隙間が減少して潤滑剤の動圧により回転体に
変位方向と逆向きの力を作用させる動圧軸受装置とを備
えていることを特徴とするフライホイール式電力貯蔵装
置。 - 【請求項２】前記動圧軸受装置が、前記回転体が前記運
転位置から上方に変位したときに前記回転体の上部に下
向きの力を作用させる上部動圧軸受と、前記回転体が前
記運転位置から下方に変位したときに前記回転体の下部
に上向きの力を作用させる下部動圧軸受とを備えている
ことを特徴とする請求項１のフライホイール式電力貯蔵
装置。 - 【請求項３】前記上部動圧軸受が、前記回転体の上端と
前記固定部分との間に設けられたスパイラルみぞ付球面
動圧軸受であり、前記下部動圧軸受が、前記回転体の下
端と前記固定部分との間に設けられたスパイラルみぞ付
球面動圧軸受であることを特徴とする請求項２のフライ
ホイール式電力貯蔵装置。 - 【請求項４】前記各磁気軸受が前記回転体の周囲に配置
された３個または４個の電磁石を備え、前記各電磁石が
軸方向の２箇所から径方向の内側に突出した径方向磁極
および軸方向磁極を有し軸方向磁極が径方向磁極よりも
径方向内側に突出した形状のものであり、前記径方向磁
極が前記回転体の外周面に対向して前記回転体を径方向
に吸引し、前記軸方向磁極が前記回転体の軸方向を向く
面に対向して前記回転体を軸方向に吸引するようになさ
れていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項
のフライホイール式電力貯蔵装置。 - 【請求項５】前記各磁気軸受において、前記全電磁石の
前記径方向磁極が同一の極性を有し、前記軸方向磁極が
これと逆の同一の極性を有することを特徴とする請求項
４のフライホイール式電力貯蔵装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09329997A JP3470217B2 (ja) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | フライホイール式電力貯蔵装置 |
| JP36584899A JP3341211B2 (ja) | 1997-04-11 | 1999-12-24 | 電気自動車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09329997A JP3470217B2 (ja) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | フライホイール式電力貯蔵装置 |
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