大容量飞轮储能装置制造方法及图纸

一种大容量飞轮储能装置，包括真空密封壳体、竖向设置的飞轮转子、集成在飞轮转子尾部的双向电机及冷却系统、以及与上述飞轮转子配合设置的磁悬浮混合轴承系统。此外，该系统还设有保证高速飞轮转子运行安全的保护装置。本发明专利技术所述大容量飞轮储能装置具有储能容量大、系统效率高和连续运行时间长等优点，可实现电网级调频调峰应用。

Large capacity flywheel energy storage device

【技术实现步骤摘要】
大容量飞轮储能装置
本专利技术涉及大容量飞轮储能装置，具体地，本专利技术涉及能够将电能存储为飞轮动能的大容量飞轮储能装置，当需要时将动能释放为电能。
技术介绍
目前，在储能
，飞轮储能作为一种先进机械储能技术，相比于电池类化学储能具有环境友好、功率密度高、充放电循环次数多、寿命长的特点。它包括真空密封壳体、飞轮、双向电机及冷却装置和轴承等组件。例如中国专利号201180035118.2或美国专利号US61/352,810提出的结构。但该结构因使用机械轴承，使其飞轮转速和系统可靠性受到很大制约，不能充分发挥大容量飞轮储能装置的优势；因飞轮转子为实心结构，电机转子操作产生的废热在真空环境中不容易散出，导致电机转子因温度升高超过耐受极限而损坏；同时，由于没有保护装置，存在飞轮坠落或向上吸附的风险，危及大容量飞轮储能装置的安全。
技术实现思路
本专利技术的目的是为消除或减轻以上缺点，设计了电磁悬浮轴承系统替代机械轴承，以提高飞轮转速和系统可靠性；冷却系统设计独立的电机定子冷却组件和电机转子转子冷却组件，以改善电机定子和真空环境本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大容量飞轮储能装置，其特征在于，包括：/na）真空密封壳体，其具有端面；/nb）飞轮转子，其具有驱动轴，并具有铁磁性质，该转子能够随所述驱动轴转动，所述转子绕其竖向轴线安装，用于在所述真空密封壳体内转动；/nc）磁悬浮混合轴承系统，包括永磁轴承组件和电磁轴承组件；/nd）所述永磁轴承组件，其并置在所述端面与所述转子之间，所述永磁轴承组件具有至少一个永磁体，并安装在所述真空密封壳体上，以向着所述端面沿轴向向上吸引所述转子，以支撑所述飞轮的重量；/ne）所述电磁轴承组件，包括上径向电磁轴承组件、轴向电磁轴承组件和下径向电磁轴承组件，其自上而下绕转子驱动轴部分安装在所述真空密封壳体内，以提供...

【技术特征摘要】
1.一种大容量飞轮储能装置，其特征在于，包括：
a）真空密封壳体，其具有端面；
b）飞轮转子，其具有驱动轴，并具有铁磁性质，该转子能够随所述驱动轴转动，所述转子绕其竖向轴线安装，用于在所述真空密封壳体内转动；
c）磁悬浮混合轴承系统，包括永磁轴承组件和电磁轴承组件；
d）所述永磁轴承组件，其并置在所述端面与所述转子之间，所述永磁轴承组件具有至少一个永磁体，并安装在所述真空密封壳体上，以向着所述端面沿轴向向上吸引所述转子，以支撑所述飞轮的重量；
e）所述电磁轴承组件，包括上径向电磁轴承组件、轴向电磁轴承组件和下径向电磁轴承组件，其自上而下绕转子驱动轴部分安装在所述真空密封壳体内，以提供所述转子部分的径向定位，并且通过控制轴向电磁轴承产生的轴向力来调节所述转子的向上和向下轴向运动量，使所述飞轮转子始终处于平衡状态；
f）所述上径向电磁轴承组件，其在所述真空密封壳体与所述转子之间起作用，以提供所述转子的径向定位；
g）所述轴向电磁轴承组件，其在所述真空密封壳体与所述转子之间起作用，通过控制其轴向力来调节所述转子相对于所述端面的向上和向下轴向运动量，从而在所述端面与所述转子之间保持最小间隙；
h）所述下径向电磁轴承组件，其沿所述驱动轴与所述上径向电磁轴承组件间隔开，并且在所述真空密封壳体与所述转子之间起作用，以提供所述转子的径向定位；
i）保护装置，包括上保护轴承组件和下保护轴承组件，其自上而下绕转子驱动轴部分安装在所述真空密封壳体内，以保证所述飞轮转子运行安全。


2.根据权利要求1所述的大容量飞轮储能装置，其中，所述永磁轴承组件还包括铁磁性金属的环形垫板，该环形垫板绕所述竖向轴线按静止对中关系安装到所述真空密封壳体的顶部壁表面的下侧上，所述垫板具有至少与所述转子的半径一样大的半径，所述永磁体连结到所述垫板的下表面上。


3.根据权利要求1至2任一项所述的大容量飞轮储能装置，其中，所述永磁体与所述竖向轴线相平行地被磁化。


4.根据权利要求1至2任一项所述的大容量飞轮储能装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彬，王国涛，
申请(专利权)人：贝肯新能源天津有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12