一种飞轮储能装置制造方法及图纸

一种飞轮储能装置，包括立柱及设于立柱的飞轮总成，飞轮总成包括通过轴承与立柱连接的飞轮和电动机驱动装置；电动机驱动装置包括设于飞轮下的环形轨道、及两个或者两个以上直流变频电动机及对应的轨道轮，直流变频电动机机座固定接于飞轮外缘扭矩输入部，其输出部驱接于轨道轮传动部，轨道轮设有与环形轨道相配合的滚动部，轨道轮中部通过轴承接设有轨道轮轴芯，轨道轮轴芯接于飞轮；飞轮中部设有扭矩输出部，飞轮扭矩输出部驱接于励磁发电机扭矩输入部，励磁发电机机座与立柱固接；环形轨道下设有承重部件，环形轨道通过承重部件与设于地面的支撑柱连接。具有能够解决轴承负载问题、增加储能效果的，结构简单、成本低廉、使用寿命长的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种电能储能装置
，特别是涉及适于大功率运行的一种飞轮储能装置。
技术介绍
众所周知,我国电カ十分紧张,但电カ设备利用率仅有75%，即约有I / 4电カ被浪费。现实中，电カ行业所指的发电能力通常是指发电厂发电设备满负荷运行时的发电能力，而实际上大多数发电厂只有在白天才能实现发电设备满负荷运行，但在夜晚尤其是深夜则通常处于低负荷状态，使得发电设备的发电能力不能充分利用，由此导致全国年发电量损失高达1200亿度以上。如以每度电0. 5元计算，全年损失为600亿元以上。现有技术中，人们为了解决这ー难题，设想或者提出了许多方案如在深夜时通过 水电站抽水蓄能，利用电池蓄能，有的甚至试验过压缩空气蓄能。但是，试验结果表明，这些方法不是储能成本价格昂贵，就是储能效率太低。迈向21世纪的当代社会，人们对保护环境的呼声越来越高。伴随着社会、经济的发展，目前的大多数汽车已成为城市的第一大污染源。如何开发ー种电动汽车，深夜充电，白天使用，可谓两全其美。然而，使用电池的电动汽车目前已试验过几十年，但至今尚末进入实用阶段。尤其是太阳能、风能、潮夕能、海浪能等发电方式，都存在着电能储存问题，目前的电能储存方式主要是靠电池蓄能，但受到蓄能电池的寿命及其储能效率的制约，使得至今尚不能得以广泛应用。上述诸多的问题，促使人们不断在寻求ー种效率高、寿命长、储能多、使用方便，而且无污染的绿色储能装置。然而，在研发各种新型的储能技术中，采用传统的飞轮技术研制储能装置却具备解决上述问题的诸多优点，如储能密度大、效率高、成本低、寿命长、瞬时功率大、响应速度快、安全性能好、维护费用低、环境污染小、不受地理环境限制等等，这是目前最有发展前途的储能技术之一。其原理是将电能转换成旋转物体的机械能，然后进行能量存储。在储能阶段，通过电动机拖动飞轮，使飞轮本体加速到一定的转速，将电能转化为机械能；在能量释放阶段，电动机作发电机运行，使飞轮减速，将机械能转化为电能。但是，现有技术中常规的飞轮是由钢(或者铸铁)制成的，储能仍然有限。例如使一个发电能力为100万千瓦的电厂均衡发电，储能飞轮需使用钢材150万吨，日本所研制储能飞轮的单个飞轮也仅可以做到1000吨。而在飞轮储能装置的运行过程中，在飞轮高速旋转的エ况下，其轴承对于飞轮的负载极限成为了飞轮储能的最大瓶颈。因此，针对现有技术中的存在问题，亟需提供ー种能够解决轴承负载问题、増大储能量的飞轮储能技术显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种能够解决轴承负载问题、増加储能效果的，结构简单、成本低廉的飞轮储能装置。本专利技术的目的通过以下技术方案实现 提供ー种飞轮储能装置，包括有立柱以及设置于所述立柱的飞轮总成，其中 所述飞轮总成包括有飞轮和电动机驱动装置，所述飞轮通过轴承与所述立柱连接； 所述电动机驱动装置包括有设置于所述飞轮下方的环形轨道、以及两个或者两个以上的直流变频电动机及对应的两个或者两个以上的轨道轮，所述直流变频电动机的机座固定连接于所述飞轮外缘的扭矩输入部，所述直流变频电动机输出部驱动连接于所述轨道轮的传动部，所述轨道轮设置有与所述环形轨道相配合的滚动部，所述轨道轮中部通过轴承连接设置有轨道轮轴芯，所述轨道轮轴芯连接于所述 飞轮； 所述飞轮的中部设置有扭矩输出部，所述飞轮的扭矩输出部驱动连接于励磁发电机的扭矩输入部，所述励磁发电机的机座与所述立柱固定连接； 所述环形轨道下方设置有承重部件，所述环形轨道通过所述承重部件与设置于地面的支撑柱连接。其中，所述轨道轮轴芯与所述飞轮之间设置有减震装置，所述轨道轮轴芯通过所述减震装置与所述飞轮连接。其中，所述减震装置包括有减震弹簧和减震弹簧轴座，所述减震弹簧轴座纵向设置于所述飞轮的下方，所述减震弹簧套设于减震弹簧轴座，所述减震弹簧轴座下端部与轨道轮轴芯固定连接，所述减震弹簧轴座上端部与所述飞轮活动套接。其中，所述轨道轮设置为具有单边轮毂的轨道轮。其中，所述环形轨道设置为钢轨结构的环形轨道，所述承重部件设置为エ字钢结构或者混凝土支梁结构或者混凝土墙结构的承重部件。其中，所述直流变频电动机输出部通过齿轮副驱动连接于所述轨道轮的传动部。其中，所述飞轮的扭矩输出部通过齿轮副驱动连接于励磁发电机的扭矩输入部。其中，所述直流变频电动机和轨道轮分别设置为三个或者三个以上，所述三个或者三个以上的直流变频电动机和轨道轮以所述立柱为轴心沿圆周方向均匀分布设置。其中，所述立柱设置有立柱架，所述立柱本体下端部固定连接于所述立柱架，所述励磁发电机的机座固定连接于所述立柱架。其中，设置有控制器，所述控制器分别与所述励磁发电机、所述直流变频电动机电信号连接。本专利技术的有益效果 ー种飞轮储能装置，包括有立柱以及设置于立柱的飞轮总成，由于飞轮总成包括有飞轮和电动机驱动装置，飞轮通过轴承与立柱连接；电动机驱动装置包括有设置于飞轮下方的环形轨道、以及两个或者两个以上的直流变频电动机及对应的两个或者两个以上的轨道轮，直流变频电动机的机座固定连接于飞轮外缘的扭矩输入部，直流变频电动机输出部驱动连接于轨道轮的传动部，轨道轮设置有与环形轨道相配合的滚动部，轨道轮中部通过轴承连接设置有轨道轮轴芯，轨道轮轴芯连接于飞轮；飞轮的中部设置有扭矩输出部，飞轮的扭矩输出部驱动连接于励磁发电机的扭矩输入部，励磁发电机的机座与立柱固定连接；环形轨道下方设置有承重部件，环形轨道通过承重部件与设置于地面的支撑柱连接。由此，使得在传统飞轮的基础上，优化组合飞轮储能装置的结构，通过设置环形轨道用干支承飞轮的重量，并由直流变频电动机驱动飞轮运转，以及控制励磁发电机根据实时负载用电量调节输出功率，使能量输出与输入实现及时调控，可以有效地解决飞轮高速运行时其与立柱间的轴承的负载极限问题，从而也可以使用超大重量的飞轮，以提高飞轮的储能量和能源的有效利用率。具有结构简单易于制造，成本低廉，使用寿命长，可增加储能效果的特点；而且，特别适用于大功率的飞轮运行。具体为具有以下优点 (1)有效地提高·了飞轮总成的稳定性，继而降低了整机的维护成本及降低了故障率； (2)采用多个直流变频电动机驱动，运行稳定可靠； (3)负载能力好,无噪音且制造エ艺简单； (4)结构简单，易于加工，制造的综合成本低； (5)适合于大中型发电设备稳定电源,可提高电相品质。附图说明利用附图对本专利技术作进ー步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制。图I是本专利技术的ー种飞轮储能装置的结构示意图。图2是图I的另ー视角的结构示意图。在图I、图2中包括有 I——飞轮、2——直流变频电动机、3——减震弹簧、4——立柱、 5——轨道轮轴芯、6——轨道轮、7——环形轨道、8—励磁发电机、 9——立柱架、10——承重部件、11——减震弹簧轴座。具体实施例方式结合以下实施例对本专利技术作进ー步详细描述。实施例I 本专利技术的ー种飞轮储能装置，如图I、图2所示，包括有立柱4以及设置于立柱4上部的飞轮总成，飞轮总成包括有飞轮I和电动机驱动装置，飞轮I通过轴承与立柱4连接；电动机驱动装置包括有设置于飞轮下方的环形轨道7、以及两个或者两个以上的直流变频电动机2及对应的两个或者两个以上的轨道轮6，直流变频电动机2的机座固本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞轮储能装置，包括有立柱以及设置于所述立柱的飞轮总成，其特征在于：所述飞轮总成包括有飞轮和电动机驱动装置，所述飞轮通过轴承与所述立柱连接；所述电动机驱动装置包括有设置于所述飞轮下方的环形轨道、以及两个或者两个以上的直流变频电动机及对应的两个或者两个以上的轨道轮，所述直流变频电动机的机座固定连接于所述飞轮外缘的扭矩输入部，所述直流变频电动机输出部驱动连接于所述轨道轮的传动部，所述轨道轮设置有与所述环形轨道相配合的滚动部，所述轨道轮中部通过轴承连接设置有轨道轮轴芯，所述轨道轮轴芯连接于所述飞轮；所述飞轮的中部设置有扭矩输出部，所述飞轮的扭矩输出部驱动连接于励磁发电机的扭矩输入部，所述励磁发电机的机座与所述立柱固定连接；所述环形轨道下方设置有承重部件，所述环形轨道通过所述承重部件与设置于地面的支撑柱连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘少忠，张维智，
申请(专利权)人：惠州市三鼎能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：