飞轮
阅读：89发布：2020-05-12
专利汇可以提供飞轮专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种适合与液体连用的 飞轮 和使用该飞轮的方法，其中，该飞轮包括用于接纳 流体 的容器，该容器包括外壁和内壁，该内壁和该外壁形成用于在飞轮使用时保持流体的腔室。，下面是飞轮专利的具体信息内容。
1.一种适合与液体连用的飞轮，该飞轮包括：用于接纳液体的容器，其中该容器包括外壁和内壁，该内壁和该外壁形成用于当飞轮在使用中时保持液体的腔室。
2.根据权利要求1所述的飞轮，其特征是，该腔室还包括当飞轮在运行时允许提供液体进入该腔室且当飞轮在未使用时允许液体从该腔室和该飞轮自由排出的密封机构。
3.根据权利要求1或2所述的飞轮，其特征是，密封机构包括单向阀。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的飞轮，其特征是，该飞轮的容器基本是圆形的。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的飞轮，其特征是，该腔室包括一个或多个导流板。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的飞轮，其特征是，所述导流板或每个导流板包括一个或多个孔。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的飞轮，其特征是，该腔室的外壁枢转连接到该飞轮。
8.根据权利要求7所述的飞轮，其特征是，该枢转连接包括铰链。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的飞轮，其特征是，该外壁紧固连接到该飞轮。
10.根据权利要求9所述的飞轮，其特征是，该紧固连接包括可分离舱口。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的飞轮，其特征是，该外壁还包括一个或多个分离面板。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的飞轮，其特征是，该液体借助布置在驱动轴上的入口进入该飞轮。
13.根据权利要求12所述的飞轮，其特征是，该入口布置在该飞轮的顶部和底部附近。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的飞轮，其特征是，该飞轮还包括用于保持该飞轮所用液体的贮存器。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的飞轮，其特征是，该飞轮连接到涡轮、马达或能量发生器。
16.根据权利要求15所述的飞轮，其特征是，该涡轮由气流、水力和风力来供应动力。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的飞轮，其特征是，该飞轮还包括一个或多个电磁装置。
18.根据权利要求17所述的飞轮，其特征是，该电磁装置包括真空管或螺线管。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的飞轮，其特征是，该飞轮还包括传感器和/或应变仪。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的飞轮，其特征是，该飞轮还包括中央处理单元(CPU)。
21.根据权利要求20所述的飞轮，其特征是，该中央处理单元从该传感器和或该应变仪接收信号。
22.根据权利要求20或21所述的飞轮，其特征是，该中央处理单元关于飞轮所输出的能量、飞轮质量和飞轮转速中的至少一个来控制导入容器的流体速率。
23.根据权利要求1至22中任一项所述的飞轮，其特征是，该飞轮连接到主驱动轴。
24.根据权利要求23所述的飞轮，其特征是，该主驱动轴被轴承保持就位。
25.根据权利要求1至24中任一项所述的飞轮，其特征是，该飞轮还包括速度控制机构。
26.根据权利要求1至25中任一项所述的飞轮，其特征是，该飞轮是空心的。
27.根据权利要求1至26中任一项所述的飞轮，其特征是，该飞轮由轻质材料构成。
28.根据权利要求1至27中任一项所述的飞轮，其特征是，该飞轮包括支撑机构。
29.根据权利要求1至28中任一项所述的飞轮用在淡水或海洋环境中用于储存来自波浪源的能量并将其转换成电力的用途。
30.一种能量储存方法，包括提供具有用于接纳并保持流体的容器、提供用于将流体导入该容器的机构、提供用于在使用中检测飞轮转速的机构、驱动该飞轮、监测飞轮转速和在飞轮预定转速下将流体导入该容器。
飞轮
[0002] 现有的发电配电设备当前面对的主要问题之一是设备不能大量存储所产生的能量。
[0004] 飞轮目前作为动能存储机构存在。然而，存储大量动能的能力需要大规模且昂贵的、健全安全的设备。结果，为动能存储飞轮提供所需要的安全装置的成本严重制约了可被用于存储动能的飞轮的尺寸，结果，使用大型实心飞轮太昂贵且不切实际。
[0005] 例如，当采用大质量飞轮且飞轮由此在运行中以固定速度旋转时，如果保持飞轮的支撑结构如轴承或任何其它飞轮支承部件发生意外损坏或蓄意损坏，则在飞轮要脱离支撑结构时，其中存储的大量动能将会对财产甚至人身造成极大的伤害。
[0006] 因此，人们需要一种提供合适的装置即飞轮的手段，飞轮有能够储存足够动能以帮助满足配电网能量需求的合适尺寸和规模。此外，人们需要有能够帮助满足配电网需求的合适尺寸的飞轮，该飞轮易于使用且在飞轮结构和机械故障情况下以故障防护机制安全运行。本发明目的是提供这样的飞轮。
[0007] 本发明目的还在于提供在发电输出超出需求时储能的机构，该储能机构还使能量在需要时能被输送回配电系统。
[0009] 根据本发明，提供一种适合与流体连用的飞轮，其中该飞轮包括用于接纳流体的容器，容器包括外壁和内壁，内壁和外壁形成在飞轮使用中保持流体的腔室。
[0010] 该腔室有利地还包括密封机构，用于当飞轮处于运行中时允许流体进入腔室以及当飞轮达到预定转速时从腔室和飞轮中自由排空流体。该密封机构可以包括单向阀。
[0011] 该容器优选基本上是圆形的。
[0012] 该腔室优选包括一个或多个导流板。每个导流板优选包括一个或多个孔。
[0013] 腔室的外壁优选可枢转连接到飞轮。枢转连接优选是铰链。外壁如此紧固连接到飞轮，其可从飞轮脱离。该紧固连接可以包括可分离舱口。
[0014] 该外壁附加地或替代地包括一个或多个可分离面板。
[0015] 液体可以借助布置在驱动轴中的入口进入飞轮。入口有利地布置成引导流体进入飞轮的顶部和底部。
[0016] 飞轮还可以包括用于保持飞轮所用的流体的贮存器。
[0018] 该飞轮可以包括螺线管和真空管中的至少一个。该飞轮可以包括一个或多个传感器并且包括一个或多个应变仪。
[0020] 该飞轮可以连接到主驱动轴，主驱动优选被轴承保持就位。
[0021] 该飞轮有利地是空心的并且有利地由轻质材料构成。
[0022] 该飞轮有利地包括支撑机构。
[0024] 根据本发明，提供一种能量储存方法，包括提供具有用于接纳并保持流体的容器、提供用于将流体导入容器的机构、提供用于检测使用中的飞轮转速的机构、驱动飞轮、监测飞轮转速和在飞轮预定转速下将流体导入容器。
[0025] 当流体被供应到飞轮时，离心力导致流体流动到飞轮外壁。当更多流体被供应到飞轮时，在飞轮外壁收集的流体量增加。
[0026] 还存在着将流体稳定在飞轮外边缘的稳定机构，从而当确定飞轮速度低于预定速度时，流体仅从该壁被释放并仅使其回流入贮存箱。
[0027] 预定速度经计算为低到足以使飞轮中储存的几乎所有动能被传递到发电机，进而传递到可用的供电网以供用户使用。
[0031] 图1示出根据本发明第一方案的、连接到涡轮的飞轮的第一实施例；
[0032] 图2示出根据本发明第一方案的、连接到马达的飞轮的第一实施例；
[0033] 图3示出根据本发明第一方案的、连接到能量发生器的飞轮的第一实施例；
[0034] 图4示出来自根据本发明第一方案的飞轮的第一实施例的液体流到保持贮存器的回流路径；
[0035] 图5示出液体从保持贮存器进入根据本发明第一方案的飞轮的第一实施例的流动；
[0036] 图6示出液体从保持贮存器进入根据本发明第二方案的飞轮的第二实施例的流动；
[0037] 图7示出从本发明第一方案第二实施例的飞轮至保持贮存器的液体回流路径；
[0038] 图8示出根据本发明第一方案的飞轮各部件之间的通信；
[0039] 图9示出根据本发明第一方案的飞轮各部件的可能配置以及动力传递方向；
[0040] 图10示出根据本发明第一方案的飞轮中的导流板的布置；
[0041] 图11示出液体进入根据本发明第一方案的飞轮的第三实施例；
[0042] 图12示出根据本发明第一方案的飞轮的一个实施例中的飞轮中的液体开口的放大图；
[0043] 图13示出根据本发明第一方案的飞轮用在海洋环境中；
[0044] 图14示出本发明飞轮的运行的流程图。
[0045] 参见图1，根据本发明的飞轮的第一实施例连接并供应动力到涡轮1。
[0046] 供应到涡轮1的动力例如呈风力、水力、气流形式，或者涡轮轴可通过来自其它来源的动力被转动。
[0047] 不同类型的电磁装置被安装到飞轮上，例如包括真空管或螺线管。一个或多个传感器也可安装到飞轮上。
[0048] 参见图8，还提供中央处理单元(CPU)以控制电磁装置和其它电子器件的运行。
[0053] 就是说，速度控制机构3具有根据由速度控制机构3自CPU20接收的信号(图8中示出)相对涡轮驱动轴2增减输出轴4速度的能力。中央处理单元20可以发送信号到速度控制机构3，以根据其从设备中的多个传感器接收的任何数量的信号来增减输出轴4的速度。增减输出轴4速度的决定是由CPU20中的计算机程序确定的。
[0054] 联轴器5例如包括电磁离合器或替代的连接机构，其具有当CPU20要求如此做时使速度控制机构3和输出轴4与飞轮驱动轴6分离的能力。
[0055] 联轴器的目的是在没有动力供给涡轮时减小飞轮系统中的摩擦损失。
[0056] 当外部动力被供给涡轮1时，CPU20计算发送电信号到联轴器5的正确时刻。这使速度控制机构3和输出轴4与飞轮驱动轴6接合。因而供给涡轮1的动力可通过飞轮系统传递到飞轮7，从而使驱动轴6和飞轮7旋转。
[0057] 传感器44装配在驱动轴6上。来自传感器44的信号反馈到CPU20。当收到传感器信号时，CPU20评估驱动轴6转速及飞轮7转速。如果飞轮7转速处于预定速度，CPU发送信号到速度控制机构3以防止飞轮7速度进一步增加。如果CPU20确定飞轮7速度在预定速度下，则CPU发送信号给速度控制机构3，其在动力仍作用在涡轮1上时允许飞轮速度7增加。
[0058] 空心飞轮7具有绕飞轮外周延伸的外壁8。内壁9相对外壁8径向靠内布置，从而其从外壁8起朝向飞轮中心向后退间隔一定距离。外壁8和内壁9之间的空间提供形成用于接纳流体的容器的腔室11。
[0059] 当飞轮处于预定速度时，流体被导入。在实践中，可使用任何适合增加飞轮质量的流体。但在该特定的例子中，流体按液体来描述。本文所述的术语“液体”例如表示水(淡水和盐水)以及其它适用于本发明的任何介质，例如水、可混溶剂或不与水相溶的其它溶剂体系。另外，液体可包含一种或多种溶解气体。
[0060] 还参见图4，液体从飞轮内返回保持贮存器或贮存箱21。在飞轮7转速降低情况下，当动力被传递到能量发生器35时，CPU20确定将可密封入口10向保持液体21a的腔室11打开的正确时刻。这允许液体通过可密封入口10从腔室11逸出。当液体21a因重力作用而落下时，空心飞轮7的基座34角度如此设置，液体自然流向飞轮7的中心。延伸穿过飞轮7中心的主飞轮驱动轴6具有在其中纵向延伸的出口腔17。腔17具有布置成与空心飞轮7的基座基本一样高的排出口18。液体从腔室11流向在空心飞轮7的中央的驱动轴
6，进入排出口18并进到腔17中，并且在重力作用下，液体掉入下方的贮存器21中。
6，进入排出口18并进到腔17中，并且在重力作用下，液体掉入下方的贮存器21中。
[0061] 图5示出当监视到飞轮转速处于预定速度时液体从保持贮存器流入本发明飞轮的第一实施例的流动。液体通过在驱动轴6中、在出口腔17之上并在飞轮7的顶部上纵向延伸的入口腔14被导入飞轮7。
[0062] 当飞轮到达预定速度，来自贮存器21的液体被送入布置在入口腔14内的入口孔15中。液体流经入口腔14并经入口孔16从入口腔流出。然后，液体在重力作用下落在空心飞轮7的基座34上。在旋转飞轮7中作用的离心力导致进入空心飞轮7的液体被迫流向飞轮内部12的外边缘。可密封开口10允许液体流入腔室11。液体连续供应到腔室11，直至CPU20确定腔室11到达预定最大容积。CPU20中的计算机程序通过检测来自应变仪
33和/或传感器45的信号确定何时腔室11到达其预定最大容积。
33和/或传感器45的信号确定何时腔室11到达其预定最大容积。
[0063] 图6示出根据本发明的飞轮的替代实施例，其中，液体从在飞轮7的水平高度下方延伸的驱动轴6部分被导入和排出。
[0064] 在本替代实施例中，当飞轮7转速增大时，来自贮存器21的液体被送入在驱动轴6中纵向延伸的入口腔52的入口孔53。液体流过入口腔52并经第二入口孔54排出，进入空心飞轮7。然后，液体落在空心飞轮7的基座34上。在旋转飞轮7中作用的离心力迫使液体流向飞轮7内部的外边缘。可密封开口10允许存在于飞轮内部的液体进入飞轮的腔室11。在运行中，液体被连续供应到飞轮的腔室11，直至CPU20(在图8中示出)中的计算机程序确定腔室11已经填充到预定最大程度。
[0065] 腔室11已经填充到预定最大程度的信息以由应变仪33和/或传感器44产生的信号形式被传递到CPU，该应变仪和/或传感器使流入飞轮7的液体流动能被监测。
[0066] 图7示出在上述的飞轮替代实施例(参考图6)中流动的液体如何流回保持贮存器。具体地说，示出液体如何通过轴在飞轮底部流出。
[0067] 一旦由飞轮产生的能量被传递到例如能量发生器35，则飞轮7转速减小。同时，CPU20确定适合打开腔室11的可密封开口10。打开可密封开口10使液体从腔室11排出。由于重力作用，液体落在空心飞轮的基座34上。空心飞轮的基座34具有允许液体自然流向位于飞轮7中心的驱动轴6的角度。
[0068] 在主驱动轴6中设有带有排出口55的腔51，排出口定位成朝向飞轮中心并与空心飞轮的基座同高。在重力作用下，流向空心飞轮7的中心的液体朝开口55排出并排入开口中，并且液体落入贮存器21中。
[0069] 现参见图1至图7来更详细地考虑可密封入口10的工作模式及其如何被用于将液体容纳在飞轮腔室11中。当CPU20确定在飞轮7的腔室11中存在预定最大量的液体时，用于闭合壁9中开口的可密封入口机构10被作动，以防止液体从腔室11朝空心飞轮的中心流出。CPU20还控制启闭可密封入口机构10的时刻，从而控制壁9中的开口的密封。可密封入口机构例如可以是但不限于如橡胶的法兰，其形成腔室壁9与飞轮基座34之间的紧密密封。
[0070] 在可密封入口机构被作动的同时，泵24(见图5)被CPU20停用，阻止任何其它液体进入空心飞轮7。
[0071] 在图1至图7中还示出本发明飞轮的另一特征，其呈安全装置形式。安全装置如下所述被装配到飞轮7的外壁8上。空心飞轮7的外壁8装设有枢轴25。在本发明的优选实施例中，枢轴25位于飞轮外壁的顶部上。另外，分离机构27位于飞轮外壁的底部。作为附加的安全型式，可分离舱口28被附加连接到空心飞轮7的外壁8。
[0072] 本发明的飞轮设备中还有用于在结构故障和运行故障时检测过度振动的传感器41。传感器41发送信号到CPU20。根据信号的性质，CPU决定降低飞轮设备的速度，或者在严峻情况下作动飞轮中存在的安全机构，使外壁8与面板舱口28分离，从而将腔室11中保持的水喷出并取消飞轮所储存的能量。
[0073] 安全装置可通过两种可供选择的机制来操作。飞轮的外壁8包括枢转机构25例如铰链，其能使外壁绕该枢转机构枢转。然而，飞轮的外壁8通过锁定装置27保持就位。当锁定装置接收来自CPU20的信息时，像分离枢转安装的外壁8的机构那样工作的锁定装置27被操作。就是说，当来自CPU20的信号被供给锁定装置27时，飞轮7的壁8脱开并能绕例如铰链25枢转，以在飞轮7外壁8的基部形成间隙，从而允许在空心飞轮7的腔室11中保持的液体全都流出。
[0074] 飞轮7的壁8还包括一个或多个可分离面板28，其能够快速分离且从而如下所述地从飞轮排空液体。在极端情况下，例如当在飞轮中发生的结构缺陷导致潜在的飞轮失控情况时，可分离面板28接收来自CPU20的信号。该信号作动面板上的分离机构，从而可分离面板快速离开飞轮的外壁8。在这样的情况下，可分离面板提供对于空心飞轮7中所有液体的即时排空方法。
[0075] 这两种机制通过从腔室11排出液体来降低飞轮中液体体积，从而减小飞轮质量，进而降低由飞轮失控造成的对财产或人身的任何危险。
[0076] 本领域技术人员将明白，可以根据需要采用附加的传感器和信号发生器来改进本发明飞轮的工作效率和安全机构。
[0077] 在图8中示出根据本发明第一方案的飞轮的零部件之间存在的通信系统的流程图。具体地说，在图8中示出CPU20如何用来在根据本发明的整个飞轮系统的飞轮设备的多个不同零部件之间往复传递信号。
[0078] 就是说，设置CPU20来处理来自本发明飞轮设备多个位置的传感器的输入信号。中央处理单元中的计算机程序用来决定提供输出信号以操作构成本发明飞轮设备的多个电子器件的合适时刻。
[0079] 在图9中示出本发明飞轮的多个实施例，其中，飞轮驱动轴通过联轴器5a、5b或5c分别连接到例如马达、速度控制单元和涡轮及能量发生器。
[0080] 图10是从本发明的空心飞轮7上方看的视图，示出位于飞轮中且围绕内腔11外缘安装的导流板56。导流板56的作用是在飞轮7旋转时有助于液体在飞轮7中的运动。导流板56在飞轮7中从基座34延伸到腔室11的顶部57。导流板56的数目和尺寸取决于飞轮7的尺寸和速度。导流板56还可以包括入口以允许液体从导流板的一侧流到另一侧，从而使液体围绕飞轮7的内腔室11流动。
[0081] 再参见图3，通过飞轮产生的动力被传递到例如下述的能量发生器35。CPU20传递电信号到联轴器47。因此，联轴器47将输出驱动轴6与能量发生器35的驱动轴46连接，从而将动力从飞轮7传递到能量发生器35。
[0082] 当通过CPU20确定来自飞轮7的动力不是要被传递到能量发生器35时，CPU发送信号(或不发送信号)到联轴器47，其阻止联轴器47将驱动轴6与驱动轴46连接，从而降低设备中的摩擦损失。
[0083] 最优选的是，本发明的飞轮7形成有空心内部12。飞轮7优选被顶部支撑机构32支撑。顶部支撑机构32优选接附到固定安装件31。固定安装件31优选又连接到飞轮7的主驱动轴6。支撑机构32在操作过程中在离心力施加到飞轮7且腔室11填充有液体的情况下为空心飞轮7提供附加强度。
[0084] 支撑机构32和固定安装件31优选连接到飞轮的顶部。支撑机构30和固定安装件29优选连接到飞轮的底部。
[0085] 图11示出本发明飞轮的另一个实施例。优选地，图11示出液体通过飞轮顶部中的开口流入飞轮的流动。
[0086] 在运行中，当飞轮7转速增大时，来自贮存器的液体例如通过管道35经过出口26被泵送到空心飞轮7的顶部。液体流掉落在空心飞轮7的基座34上。在旋转飞轮7中作用的离心力导致已进入空心飞轮7的液体被迫流向飞轮内部12的外边缘。可密封开口10允许液体流入腔室11。液体被连续供应到腔室11，直至与CPU20相关联的计算机程序借助感应器或传感器确定腔室11中的液位到达预定最大程度。由应变仪33和传感器45为CPU提供信号，这提供测量液体进入飞轮7的流动的机构。
[0087] 再次参见图2，在本发明的替代实施例中，电力可通过电路被供给马达38，以提供用于马达38的速度控制机构，从而改变供应到马达38的电力的特性。
[0088] 马达38连接到驱动轴48，而驱动轴48又连接到联轴器49。联轴器49连接到飞轮7。
[0089] 马达38和能量发生器35(图3)可以具有在单个结构或壳体中或作为替代地在独立壳体中的其各自的绕组。
[0090] 在图12中示出飞轮7腔室11附近的液体开口和流动机构的放大图。导流板56在腔室11的内壁9和外壁8之间延伸。将每个导流板与可封闭开口10相关联，以允许液体通过内壁9选择性地流入和流出腔室或者将液体保持在腔室11中。孔58与每个导流板56相关联并布置在其中，以允许液体沿腔室11的周向流过导流板。
[0091] 参见图13，根据本发明的飞轮如图所示用在海洋环境中。非常大规模的飞轮型号可用在海洋环境中，用于借助连接到飞轮设备的泵储存自浪或潮汐动力获得的能量，泵例如浮在宽广水面例如海、湖或大洋的表面上。
[0092] 泵60借助连接臂58连接到浮子59。当水位由于浪或其它水面运动而升高时，浮子59上升并由此移动连接臂58。这又为泵送机构60提供动力，泵送机构为涡轮1提供力。该力然后被用于驱动飞轮7，如参考本发明实施例所述的。支撑结构64例如落置在海床上，优选作为固定飞轮的机构与海床连接。支撑结构64远离海面或大洋表面地用于保持飞轮
7。
7。
[0093] 可以采用多个泵60、浮子59和连接臂58，以尽可能多地提供涡轮1所需的动力。
[0094] 图14是示出根据本发明的飞轮的运行方法的流程图。
[0095] 在解释设备的运行时，假定飞轮的运行由静止位置开始并且所有液体被保持在贮存箱中。
[0096] 1.动力供应到涡轮
[0097] 在运行中，动力被供应到涡轮或马达。供应到涡轮的动力可以呈风力、水力、气流形式，或者涡轮轴可使用来自连接到涡轮驱动轴的其它机械动力源的动力被转动。
[0098] 涡轮驱动轴可借助联轴器连接到飞轮主轴。联轴器可以是电磁离合器或能在需要时通过中央处理单元使涡轮驱动轴与飞轮主驱动轴分离的其它形式的连接机构。这样做的目的是在没有动力供应到涡轮时减小系统内的摩擦损失。
[0099] 涡轮或马达的驱动轴可被直接连接到飞轮驱动轴。在此情况下，无需联轴器。
[0100] 2.接合传动连接/转动该飞轮的主驱动轴
[0101] 当外部动力被供给涡轮或驱动马达时，中央处理单元使用来自装设在整个设备上的传感器的信号计算发送信号到联轴器的合适时刻，这使涡轮驱动轴与飞轮主驱动轴接合。这又使被供应到涡轮或马达的动力被传递到飞轮，这使飞轮主驱动轴旋转。
[0102] 3.用机械速度控制机构(变速箱)控制和/或增大飞轮速度
[0103] 传感器装设到飞轮驱动轴上，来自传感器的信号被反馈到中央处理单元，其借助计算机程序计算驱动轴转速。借助计算结果并连同从系统中的其它传感器接收的其它信号，中央处理单元决定在速度控制齿轮运行过程中是否增大或减小驱动轴速度。该速度控制齿轮具有相对输入轴增大或减小输出轴速度的能力。
[0104] 电子速度控制机构
[0106] 通过传感器发送信号到中央处理单元以计算飞轮转速。当中央处理单元确定飞轮处于其预定最大速度时，液体被供应到飞轮的空心内部。
[0107] 4.液体供应到飞轮
[0108] 空心飞轮具有外壁，第二壁或者说内壁位于从外壁起朝向飞轮中心的一个固定距离处。两个壁之间的空间形成腔室。
[0109] 当飞轮速度增大时，来自贮存箱的液体被供应到空心飞轮内部，这可以是：
[0110] i)通过在飞轮顶部的主心轴中的腔；
[0111] ii)通过在飞轮底部的主心轴中的腔；或
[0112] iii)作为替代，液体可通过管道从贮存器被泵送到敞开飞轮的顶部中。
[0113] 当液体落在旋转的飞轮的基座上时，在飞轮中作用的离心力导致液体转移到飞轮外边缘。然后，液体通过可密封开口流入腔室。
[0114] 只要中央处理单元确定液体应被供给飞轮，液体就被送入其中。中央处理单元基于CPU中的计算机程序的结果确定液体是否应供应到飞轮，该结果又依赖来自装配到设备上的传感器的、用于所需计算的信号。
[0115] 用传感器持续测量飞轮转速，来自这些传感器的信号被反馈到中央处理单元。还持续测量被供应到飞轮中的液体的体积和流动，这些测量结果也从传感器被反馈到中央处理单元。
[0116] 传感器装配到飞轮设备上以为中央处理单元提供信号来确定腔室中何时有所需量的液体。给飞轮填充液体的目的是为了增加飞轮质量。
[0117] 5.当通过中央处理单元确定飞轮腔室中何时有预定最大量的液体，作动开口密封机构以防止液体从腔室中朝空心飞轮的中心回流。打开和关闭密封机构的时刻由中央处理单元控制。
[0118] 此外在此刻，作动防止任何其它液体进入飞轮的机构。
[0119] 在空心飞轮中，导流板围绕内腔的外缘装设。导流板的目的是在飞轮旋转时帮助流体在飞轮中运动。该导流板从腔室的基部到顶部地装设在飞轮中。导流板的数目和尺寸取决于飞轮的尺寸和速度。在导流板中设有多个孔，以允许流体从导流板一侧流到另一侧，从而流体可以绕着飞轮整个内壁行进，但导流板将会约束该流动。
[0120] 6.当能量发生器需要动力且动力还正被供给涡轮时，使用由传感器提供的信号的中央处理单元决定是否作动腔室中的密封机构来防止任何可能的来自腔室壁的流体损失。如果能量发生器所需要的能量多于涡轮所供应的能量时，所带来的转速损失将由此导致离心力减小，从而使流体从腔壁排出，除非密封机构被作动。中央处理单元中的计算机程序控制该过程。
[0121] 在需要动力的情况下：
[0122] 传感器装设到能量发生器控制装置上以便为中央处理单元提供信号，从而允许中央处理单元确定动力是否要从飞轮传递到能量发生器。
[0123] 如果中央处理单元确定动力要从飞轮被传递到能量发生器，则当联轴装置通过来自中央处理单元的信号被作动时，联轴装置将飞轮输出轴接合到能量发生器的输入轴，从而将动力从飞轮传递到能量发生器。
[0124] 在无需动力的情况下：
[0125] 如果中央处理单元确定能量发生器无需动力，则联轴装置不与能量发生器轴接合，以减小摩擦损失。
[0126] 飞轮被构造成提供空心的内部，该飞轮可以被支撑机构支承，该支撑机构可被连接到固定安装件，该牢固的安装件又连接到飞轮主驱动轴。支撑机构的目的是为空心飞轮提供足够的强度，以使其能够在施加离心力且飞轮的空心内部装有液体时将飞轮结构保持在一起。支撑机构和固定安装件被装配到飞轮的顶部和底部。
[0127] 附图标记列表
[0128] 1.涡轮
[0129] 2.涡轮驱动轴
[0130] 3.速度控制机构
[0131] 4.速度控制机构的输出驱动轴
[0132] 5.速度控制机构的输出驱动轴的联轴器
[0133] 6.飞轮驱动轴
[0134] 7.飞轮
[0135] 8.飞轮壁
[0136] 9.腔室壁
[0137] 10.可密封开口
[0138] 11.飞轮腔室
[0139] 12.飞轮内部
[0140] 13.空心飞轮的基座
[0141] 14.飞轮驱动轴的顶部腔
[0142] 15.飞轮驱动轴的顶部腔入口
[0143] 16.飞轮驱动轴的顶部腔出口
[0144] 17.飞轮驱动轴的底部腔
[0145] 18.飞轮驱动轴的底部腔入口
[0146] 19.飞轮驱动轴的底部腔出口
[0147] 20.中央处理单元(CPU)
[0148] 21.贮存箱
[0149] 22.供液管
[0150] 23.供液管出口
[0151] 24.泵
[0152] 25.枢转机构(铰链)
[0153] 26.安全分离面板
[0154] 27.用于安全分离面板的锁定机构
[0155] 28.可分离面板
[0156] 29.飞轮底部支撑结构
[0157] 30.飞轮底部支撑缆
[0158] 31.飞轮顶部支撑结构
[0159] 32.飞轮顶部支撑缆
[0160] 33.应变仪
[0161] 34.飞轮基座
[0162] 35.能量发生器
[0163] 36.能量发生器联轴器
[0164] 37.能量发生器驱动轴
[0165] 38.马达、或马达和能量发生器
[0166] 39.速度电控机构
[0167] 40.马达驱动轴速检测传感器
[0168] 41.振动检测传感器
[0169] 42.涡轮速度检测传感器
[0170] 43.速度控制机构输出轴速检测传感器
[0171] 44.飞轮速度检测传感器
[0172] 45.测量液体流动的机构
[0173] 46.能量发生器驱动轴
[0174] 47.能量发生器与驱动轴的联轴器
[0175] 48.马达驱动轴
[0176] 49.马达驱动轴与飞轮驱动轴的联轴器
[0177] 50.泵
[0178] 51.飞轮驱动轴底部供应输入腔
[0179] 52.飞轮驱动轴底部供应输出腔
[0180] 53.飞轮驱动轴底部供应输入泵
[0181] 54.飞轮驱动轴底部供应输入腔出口
[0182] 55.飞轮驱动轴底部供应输出腔入口
[0183] 56.导流板
[0184] 57.飞轮顶部内侧
[0185] 58.导流板孔
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