一种悬浮飞轮电池制造技术

本发明专利技术公开一种悬浮飞轮电池，包括：转换装置，用于将外部输入的电能转换成机械能储存并且反向将机械能转换成电能；储能装置，用于存储及输出机械能，其包括储能飞轮、悬浮单元和托起单元，储能飞轮顶端与底端分别与悬浮单元、托起单元转动连接，托起单元固接并连通有泵油组件，托起单元底面固接有真空壳，泵油组件、储能飞轮悬浮单元和托起单元均设置于真空壳内腔中，转换装置与真空壳外侧面可拆卸连接；辅助装置，用于抽取真空壳内腔空气，并保持真空壳内腔压力，本发明专利技术能够实现利用高压空气和永磁体实现飞轮的稳定悬浮，利用托起单元实现飞轮旋转的低摩擦阻力，提高飞轮电池的储能效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
一种悬浮飞轮电池


[0001]本专利技术涉及飞轮储能
，特别是涉及一种悬浮飞轮电池。

技术介绍

[0002]飞轮储能是指利用电动机带动飞轮高速旋转，在需要的时候再用飞轮带动发电机发电的储能方式。技术特点是高功率密度、长寿命。飞轮本体是飞轮储能系统中的核心部件，作用是力求提高转子的极限角速度，减轻转子重量，最大限度地增加飞轮储能系统的储能量。当前的飞轮储能技术多用低温超导或者电磁悬浮技术，但存在一些缺陷，低温超导磁悬浮应用环境十分苛刻，难以实际应用，而电磁悬浮耗能较大，最终能耗比较大，不具有经济性，所以，有必要设计一种悬浮飞轮电池以解决上述问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种悬浮飞轮电池，以解决上述现有技术存在的问题，能够实现利用高压空气和永磁体实现飞轮的稳定悬浮，利用托起单元实现飞轮旋转的低摩擦阻力，提高飞轮电池的储能效率。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]一种悬浮飞轮电池，包括：转换装置，用于将外部输入的电能转换成机械能储存并且反向将机械能转换成电能；储能装置，用于存储及输出机械能，其包括储能飞轮、悬浮单元和托起单元，所述储能飞轮顶端与底端分别与所述悬浮单元、所述托起单元转动连接，所述托起单元固接并连通有泵油组件，所述托起单元底面固接有真空壳，所述泵油组件、所述储能飞轮所述悬浮单元和所述托起单元均设置于所述真空壳内腔中，所述转换装置与所述真空壳外侧面可拆卸连接；辅助装置，用于抽取所述真空壳内腔空气，并保持真空壳内腔压力，所述辅助装置包括拢气组件和动力组件，所述动力组件设置于所述真空壳一侧，所述拢气组件通过第一管道与所述动力组件固接并连通，所述动力组件通过第二管道与所述托起单元固接并连通，所述第一管道、所述第二管道分别贯穿所述真空壳并与所述真空壳密封连接，所述拢气组件套设在所述储能飞轮底端外侧面并与所述托起单元顶面固定连接。
[0006]优选的，所述储能飞轮包括结构完全相同的第一轮盘和第二轮盘，所述第一轮盘顶面中心和所述第二轮盘底面中心分别固接有第一转轴和第二转轴，所述第一转轴和所述悬浮单元转动连接，所述第二转轴贯穿所述拢气组件并与所述托起单元转动连接，所述第一轮盘和所述第二轮盘之间固接有若干永磁体，所述永磁体的磁极朝向所述真空壳设置，且相邻两个所述永磁体同一侧的磁极相反设置。
[0007]优选的，所述托起单元包括托壳，所述托壳套设于所述第二转轴底端，所述托壳与所述第二转轴外侧面间隙配合，所述托壳内腔侧面开设有若干矩形的环槽，所述环槽内填充有油液，所述油液与所述第二转轴侧面相接触设置，所述环槽侧面与所述泵油组件固接并连通，所述托壳内腔侧面底端通过所述第二管道与所述动力组件固接并连通，所述托壳顶面与所述拢气组件固定连接。
[0008]优选的，所述拢气组件包括气罩和环形的气管，所述气罩底面与所述托壳顶面固定连接，所述气罩内腔侧面与所述气管侧面固定连接，所述气管远离所述气罩的一侧开设有若干吸气孔，所述气管的侧面固接并连通有第一管道，所述第一管道贯穿所述气罩并与所述气罩密封连接，所述第二转轴分别穿过所述气罩和所述气管。
[0009]优选的，所述动力组件包括气罐和空压机，所述气罐与所述空压机通过第三管道固接并连通，所述空压机与所述第一管道固接并连通，所述气罐与所述第二管道固接并连通。
[0010]优选的，所述泵油组件包括若干根泵油管和油泵，所述泵油管一端与所述环槽侧面固接并连通，所述泵油管的另一端与所述油泵固接并连通，所述油泵和所述泵油管均设置于所述真空壳内腔。
[0011]优选的，所述悬浮单元包括若干强磁块，若干所述强磁块均分为两组并分别固定安装于所述真空壳内腔侧壁顶端和所述第一轮盘顶面，且一一对应设置，一一对应设置的两个所述强磁块相同磁极的一端正对设置。
[0012]优选的，所述转换装置包括绕组定子和起吊杆，所述起吊杆与所述绕组定子顶端固定连接，所述起吊杆与外部起吊装置传动连接，所述绕组定子与其相适配的电气组件电性连接。
[0013]优选的，所述第一轮盘由高强度的碳纤维复合材料加工而成。
[0014]优选的，所述永磁体靠近所述第一轮盘边缘和所述第二轮盘边缘设置，所述环槽内腔面与所述油液浸润设置，所述托壳内腔侧面和所述第二转轴外侧面均涂覆有与所述油液不浸润的涂层。
[0015]本专利技术具有如下技术效果：
[0016]本专利技术通过利用转换装置将多余的电能转化成机械能存储到储能飞轮上，并通过悬浮单元和托起单元实现了储能飞轮在储存能量的过程中能量损耗的大幅降低，提高了能量的存储效率。
[0017]本专利技术利用储能飞轮的转动将存储的机械能转化成电能并输出，实现了能量的直接释放，优化了能量转换模式。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本专利技术侧视结构示意图；
[0020]图2为本专利技术结构示意图；
[0021]图3为储能飞轮侧视结构示意图；
[0022]图4为托壳侧视结构示意图；
[0023]其中，1、绕组定子；2、起吊杆；3、真空壳；4、第一管道；5、第二管道；6、第一轮盘；7、第二轮盘；8、第一转轴；9、第二转轴；10、永磁体；11、托壳；12、环槽；13、气罩；14、气管；15、吸气孔；16、气罐；17、空压机；18、泵油管；19、强磁块。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0026]由图1
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4所示的一种悬浮飞轮电池，包括：转换装置，用于将外部输入的电能转换成机械能储存并且反向将机械能转换成电能；转换装置包括绕组定子1和起吊杆2，起吊杆2与绕组定子1顶端固定连接，起吊杆2与外部起吊装置传动连接，绕组定子1与其相适配的电气组件电性连接。储能装置，用于存储及输出机械能，其包括储能飞轮、悬浮单元和托起单元，储能飞轮顶端与底端分别与悬浮单元、托起单元转动连接，托起单元固接并连通有泵油组件，托起单元底面固接有真空壳3，泵油组件、储能飞轮悬浮单元和托起单元均设置于真空壳3内腔中，转换装置与真空壳3外侧面可拆卸连接；辅助装置，用于抽取真空壳3内腔空气，并保持真空壳3内腔压力，辅助装置包括拢气组件和动力组件，动力组件设置于真空壳3一侧，拢气组件通过第一管道4与动力组件固接并连通，动力组件通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种悬浮飞轮电池，其特征在于，包括：转换装置，用于将外部输入的电能转换成机械能储存并且反向将机械能转换成电能；储能装置，用于存储及输出机械能，其包括储能飞轮、悬浮单元和托起单元，所述储能飞轮顶端与底端分别与所述悬浮单元、所述托起单元转动连接，所述托起单元固接并连通有泵油组件，所述托起单元底面固接有真空壳(3)，所述泵油组件、所述储能飞轮所述悬浮单元和所述托起单元均设置于所述真空壳(3)内腔中，所述转换装置与所述真空壳(3)外侧面可拆卸连接；辅助装置，用于抽取所述真空壳(3)内腔空气，并保持所述真空壳(3)内腔压力，所述辅助装置包括拢气组件和动力组件，所述动力组件设置于所述真空壳(3)一侧，所述拢气组件通过第一管道(4)与所述动力组件固接并连通，所述动力组件通过第二管道(5)与所述托起单元固接并连通，所述第一管道(4)、所述第二管道(5)分别贯穿所述真空壳(3)并与所述真空壳(3)密封连接，所述拢气组件套设在所述储能飞轮底端外侧面并与所述托起单元顶面固定连接。2.根据权利要求1所述的一种悬浮飞轮电池，其特征在于：所述储能飞轮包括结构完全相同的第一轮盘(6)和第二轮盘(7)，所述第一轮盘(6)顶面中心和所述第二轮盘(7)底面中心分别固接有第一转轴(8)和第二转轴(9)，所述第一转轴(8)和所述悬浮单元转动连接，所述第二转轴(9)贯穿所述拢气组件并与所述托起单元转动连接，所述第一轮盘(6)和所述第二轮盘(7)之间固接有若干永磁体(10)，所述永磁体(10)的磁极朝向所述真空壳(3)设置，且相邻两个所述永磁体(10)同一侧的磁极相反设置。3.根据权利要求2所述的一种悬浮飞轮电池，其特征在于：所述托起单元包括托壳(11)，所述托壳(11)套设于所述第二转轴(9)底端，所述托壳(11)与所述第二转轴(9)外侧面间隙配合，所述托壳(11)内腔侧面开设有若干矩形的环槽(12)，所述环槽(12)内填充有油液，所述油液与所述第二转轴(9)侧面相接触设置，所述环槽(12)侧面与所述泵油组件固接并连通，所述托壳(11)内腔侧面底端通过所述第二管道(5)与所述动力组件固接并连通，所述托壳(11)顶面与所述拢气组件固定连接。4.根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱由锋，崔静，赵培壮，朱梦荷，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：