[實用新型]一種移動式高溫超導飛輪儲能系統

有效

• 申請號: 201120300563.4
• 申請日: 2011-08-18
• 公開（公告）號: CN202172330U
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 林群煦;蔣冬輝;鄧自剛;王家素;王素玉;鄭珺;馬光同
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H02K7/00
• 分類號: H02K7/00;H02K7/09;H02K7/02
• 代理公司: 成都博通專利事務所 51208
• 代理人: 陳樹明

技術領域

本實用新型涉及一種飛輪儲能系統，尤其涉及一種移動式超導飛輪儲能系統。

背景技術

飛輪儲能技術是一種新興的電能存儲技術，它與超導儲能技術、燃料電池技術等一樣，都是近年來出現的有很大發展前景的儲能技術。目前化學電池儲能技術已經發展得非常成熟，但是，化學電池儲能技術存在著諸如充放電次數的限制、對環境的污染嚴重以及對工作溫度要求高等問題。因此飛輪儲能技術，已經開始越來越廣泛地受到重視。它不僅為緩解當前日益嚴峻的能源問題提供了新的途徑，而且在軍民兩用上都具有巨大的應用前景。在衛星和航天器的能源供給和姿態控制、電磁發射系統的超大功率電源、戰車的能量儲備以及電力調峰、通信系統、交通系統等領域都具有應用價值。

通常飛輪儲能系統主要包括3個核心部分：飛輪、電機和電力電子裝置。電機為發電機和電動機兼用的同步電機。電機軸承直接和飛輪連接在一起，電機帶動飛輪轉動，將電能轉化為飛輪轉動的動能儲存起來，當外界需要電能的時候，又通過電機發電將飛輪的動能轉化為電能，輸出到外部負載。顯然，為提高儲能的效率，當飛輪儲能系統不帶負載空閑運轉時，要求其損耗小。現有飛輪儲能系統通常使用磁懸浮軸承實現飛輪與同步電機轉軸之間的連接，由于磁懸浮軸承自穩定性差、結構復雜、轉速不夠高，因此現有的飛輪儲能系統工作穩定性差，不便于移動，結構復雜，儲能效率低。

實用新型內容

本實用新型的目的就是提供一種移動式高溫超導飛輪儲能系統，該儲能系統儲存的能量多且自損耗功率很小，儲能效率高；該系統的減振性能好，使用壽命長；當其用于運輸載體時，可靠性和穩定性好。

本實用新型解決其技術問題所采用的第一種技術方案是：一種移動式高溫超導飛輪儲能系統，其組成是：包括高溫超導飛輪儲能裝置、防陀螺裝置和減振裝置；

所述的高溫超導飛輪儲能裝置的具體結構為：真空罩內設置有轉軸，轉軸的兩端分別固定有永磁轉子，與永磁轉子對應的高溫超導定子固定在真空罩內，形成兩對高溫超導磁懸浮軸承；轉軸的中間部位固定有同步電機轉子，對應的同步電機定子固定在真空罩內，儲能的飛輪固定在轉軸中部；

所述的防陀螺裝置的具體結構為：方形支架的相對的兩邊中部設置有內部軸承，內部軸承上固定的內部轉軸的內端與高溫超導飛輪儲能裝置的真空罩固定連接；支架相對的另兩邊中部設置有外部軸承，外部軸承上固定的外部轉軸的外端與減振裝置相連；

所述的減振裝置的組成為：與外部轉軸相連的上支撐板，上支撐板通過鋼絲圈與下支撐板相連。

本實用新型解決其技術問題所采用的第二種技術方案是：一種移動式高溫超導飛輪儲能系統，其組成是：包括高溫超導飛輪儲能裝置、防陀螺裝置和減振裝置；

所述的高溫超導飛輪儲能裝置的具體結構為：真空罩內設置有轉軸，轉軸的端固定有一永磁轉子，該永磁轉子與固定在真空罩內對應的高溫超導定子形成高溫超導磁懸浮軸承；轉軸的另一端也固定有另一永磁轉子，該另一永磁轉子與固定在真空罩內對應的永磁定子形成永磁軸承；轉軸的中間部位固定有同步電機轉子，對應的同步電機定子固定在真空罩內，儲能的飛輪固定在轉軸中部；

所述的防陀螺裝置的具體結構為：方形支架的相對的兩邊中部設置有內部軸承，內部軸承上固定的內部轉軸的內端與高溫超導飛輪儲能裝置的真空罩固定連接；支架相對的另兩邊中部設置有外部軸承，外部軸承上固定的外部轉軸的外端與減振裝置相連；

所述的減振裝置的組成為：與外部轉軸相連的上支撐板，上支撐板通過鋼絲圈與下支撐板相連。

本實用新型解決其技術問題所采用的第三種技術方案是：一種移動式高溫超導飛輪儲能系統，其組成是：包括高溫超導飛輪儲能裝置、防陀螺裝置和減振裝置；

所述的高溫超導飛輪儲能裝置的具體結構為：中軸固定在真空罩內，環繞中軸設有旋轉腔，中軸的兩端分別固定有高溫超導定子，高溫超導定子與對應固定在旋轉腔內的永磁轉子形成兩對高溫超導軸承；中軸上固定有同步電機轉子，同步電機定子對應固定在旋轉腔上；儲能飛輪也固定于旋轉腔上；

所述的防陀螺裝置的具體結構為：方形支架的相對的兩邊中部設置有內部軸承，內部軸承上固定的內部轉軸的內端與高溫超導飛輪儲能裝置的真空罩固定連接；支架相對的另兩邊中部設置有外部軸承，外部軸承上固定的外部轉軸的外端與減振裝置相連；

所述的減振裝置的組成為：與外部轉軸相連的上支撐板，上支撐板通過鋼絲圈與下支撐板相連。

本實用新型解決其技術問題所采用的第四種技術方案是：一種移動式高溫超導飛輪儲能系統，其組成是：包括高溫超導飛輪儲能裝置、防陀螺裝置和減振裝置；