换能模块及其所应用的高温超导飞轮储能系统技术方案

本发明专利技术提供一种换能模块及其所应用的高温超导飞轮储能系统。该换能模块包括：第一真空仓及位于第一真空仓内的悬浮主轴、电机定子、电机转子、飞轮主动轮、磁力耦合器主动盘及高温超导悬浮轴承；电机定子固定在第一真空仓的内壁上，电机转子固定在悬浮主轴的一端，且与电机定子的位置对应，飞轮主动轮固定在悬浮主轴的中间位置，磁力耦合器主动盘固定在飞轮主动轮上；高温超导悬浮轴承分别固定在悬浮主轴和第一真空仓内壁上，使悬浮主轴在第一真空仓内稳定悬浮。本发明专利技术的换能模块能够换能并将能量转移，进而与多个储能模块对应进行换能，提高换能模块及其构成的高温超导飞轮储能系统的利用率，有利于降低利用高温超导飞轮储能系统储能的成本。系统储能的成本。系统储能的成本。

【技术实现步骤摘要】
换能模块及其所应用的高温超导飞轮储能系统


[0001]本专利技术涉及飞轮储能
，尤其涉及一种换能模块及其所应用的高温超导飞轮储能系统。

技术介绍

[0002]高温超导飞轮储能系统具有高储能量、高储密度和充放电次数多等优点，是一种高效率、无环境污染的环境友好型储能系统。
[0003]其中飞轮作为该储能系统的储能载体，是该储能系统中的关键组成部分。在常见的高温超导飞轮储能系统中，飞轮固定在电机主轴上，在电机的驱动下高速旋转，将电能转化为飞轮在真空腔中做无摩擦旋转时的动能进行储存。
[0004]然而该类型的高温超导飞轮储能系统，一方面飞轮固定在电机主轴上会使电机主轴产生较大的轴向偏移；另一方面，当利用高温超导飞轮储能系统储能后，在该高温超导飞轮储能系统储存的能量释放前，无法再次利用该高温超导飞轮储能系统进行储能，使得高温超导飞轮储能系统的利用率较低，无形中增加了利用高温超导飞轮储能系统进行储能的成本。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供了一种换能模块及其所应用的高温超导飞轮储能系统，以解决现有高温超导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种换能模块，其特征在于，包括：第一真空仓及位于所述第一真空仓内的悬浮主轴、电机定子、电机转子、飞轮主动轮、磁力耦合器主动盘及高温超导悬浮轴承；所述电机定子固定在所述第一真空仓的内壁上，所述电机转子固定在所述悬浮主轴的一端，且与所述电机定子的位置对应；所述飞轮主动轮固定在所述悬浮主轴的中间位置；所述磁力耦合器主动盘固定在所述飞轮主动轮上；所述高温超导悬浮轴承固定在所述悬浮主轴上远离所述电机转子的顶端、除所述电机转子和所述飞轮主动轮以外的位置以及对应的所述第一真空仓的内壁上，用于为所述悬浮主轴提供悬浮力，使所述悬浮主轴在所述第一真空仓内稳定悬浮；所述电机定子通电时，所述电机转子转动将第一电能转换为第一动能，并驱动所述悬浮主轴、所述飞轮主动轮和所述磁力耦合器主动盘随之转动，所述磁力耦合器主动盘通过磁场耦合将所述第一动能传递给对应的储能模块；所述电机定子连接负载时，所述磁力耦合器主动盘通过磁场耦合将对应的所述储能模块储存的第二动能传递给所述飞轮主动轮，使所述飞轮主动轮转动，带动所述悬浮主轴、所述电机转子随之转动，在所述电机转子转动过程中与所述电机定子将所述第二动能转换为第二电能。2.根据权利要求1所述的换能模块，其特征在于，所述高温超导悬浮轴承包括第一悬浮轴承和第二悬浮轴承；所述第一悬浮轴承固定在所述悬浮主轴上远离所述电机转子的顶端以及对应的所述第一真空仓的内壁上，用于为所述悬浮主轴提供悬浮力并控制所述悬浮主轴的轴向偏移；所述第二悬浮轴承固定在所述悬浮主轴上除所述电机转子和所述飞轮主动轮以外的位置以及对应的所述第一真空仓的内壁上，用于为所述悬浮主轴提供悬浮力并控制所述悬浮主轴的径向偏移；所述第一悬浮轴承和所述第二悬浮轴承共同使所述悬浮主轴在所述第一真空仓内稳定悬浮。3.根据权利要求2所述的换能模块，其特征在于，所述第一悬浮轴承和所述第二悬浮轴承中均包括高温超导块和永磁体；所述高温超导块固定在所述第一真空仓的内壁上，所述永磁体固定在所述悬浮主轴上，所述高温超导块和所述永磁体相对设置。4.根据权利要求1
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3任一项所述的换能模块，其特征在于，所述第一真空仓上设置有真空接口和电接口；所述真空接口用于连接真空泵；所述电接口用于连接负载或驱动所述电机转...

【专利技术属性】
技术研发人员：余志强，赵晓莎，王宇轩，延真，闻程，金梦哲，
申请(专利权)人：石家庄铁道大学，
类型：发明
国别省市：