[實用新型]一種飛輪儲能裝置

有效

• 申請號: 201220446828.6
• 申請日: 2012-09-04
• 公開（公告）號: CN202840797U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 劉少忠;張維智
• 申請（專利權）人: 惠州市三鼎能源科技有限公司
• 主分類號: H02K7/02
• 分類號: H02K7/02
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司 44228
• 代理人: 李慧

技術領域

本實用新型涉及一種電能儲能裝置技術領域，特別是涉及適于大功率運行的一種飛輪儲能裝置。

背景技術

眾所周知，我國電力十分緊張，但電力設備利用率僅有75％，即約有1／4電力被浪費?，F實中，電力行業所指的發電能力通常是指發電廠發電設備滿負荷運行時的發電能力，而實際上大多數發電廠只有在白天才能實現發電設備滿負荷運行，但在夜晚尤其是深夜則通常處于低負荷狀態，使得發電設備的發電能力不能充分利用，由此導致全國年發電量損失高達1200億度以上。如以每度電0.5元計算，全年損失為600億元以上。

現有技術中，人們為了解決這一難題，設想或者提出了許多方案：如在深夜時通過水電站抽水蓄能，利用電池蓄能，有的甚至試驗過壓縮空氣蓄能。但是，試驗結果表明，這些方法不是儲能成本價格昂貴，就是儲能效率太低。

邁向21世紀的當代社會，人們對保護環境的呼聲越來越高。伴隨著社會、經濟的發展，目前的大多數汽車已成為城市的第一大污染源。如何開發一種電動汽車，深夜充電，白天使用，可謂兩全其美。然而，使用電池的電動汽車目前已試驗過幾十年，但至今尚末進入實用階段。尤其是太陽能、風能、潮夕能、海浪能等發電方式，都存在著電能儲存問題，目前的電能儲存方式主要是靠電池蓄能，但受到蓄能電池的壽命及其儲能效率的制約，使得至今尚不能得以廣泛應用。

上述諸多的問題，促使人們不斷在尋求一種效率高、壽命長、儲能多、使用方便，而且無污染的綠色儲能裝置。

然而，在研發各種新型的儲能技術中，采用傳統的飛輪技術研制儲能裝置卻具備解決上述問題的諸多優點，如：儲能密度大、效率高、成本低、壽命長、瞬時功率大、響應速度快、安全性能好、維護費用低、環境污染小、不受地理環境限制等等，這是目前最有發展前途的儲能技術之一。其原理是將電能轉換成旋轉物體的機械能，然后進行能量存儲。在儲能階段，通過電動機拖動飛輪，使飛輪本體加速到一定的轉速，將電能轉化為機械能；在能量釋放階段，電動機作發電機運行，使飛輪減速，將機械能轉化為電能。

但是，現有技術中常規的飛輪是由鋼（或者鑄鐵）制成的，儲能仍然有限。例如：使一個發電能力為100萬千瓦的電廠均衡發電，儲能飛輪需使用鋼材150萬噸，日本所研制儲能飛輪的單個飛輪也僅可以做到1000噸。而在飛輪儲能裝置的運行過程中，在飛輪高速旋轉的工況下，其軸承對于飛輪的負載極限成為了飛輪儲能的最大瓶頸。

因此，針對現有技術中的存在問題，亟需提供一種能夠解決軸承負載問題、增大儲能量的飛輪儲能技術顯得尤為重要。

發明內容

本實用新型的目的在于避免現有技術中的不足之處而提供一種能夠解決軸承負載問題、增加儲能效果的，結構簡單、成本低廉的飛輪儲能裝置。

本實用新型的目的通過以下技術方案實現：

提供一種飛輪儲能裝置，包括有立柱以及設置于所述立柱的飛輪總成，其中：

所述飛輪總成包括有飛輪和電動機驅動裝置，所述飛輪通過軸承與所述立柱連接；

所述電動機驅動裝置包括有設置于所述飛輪下方的環形軌道、以及兩個或者兩個以上的直流變頻電動機及對應的兩個或者兩個以上的軌道輪，所述直流變頻電動機的機座固定連接于所述飛輪外緣的扭矩輸入部，所述直流變頻電動機輸出部驅動連接于所述軌道輪的傳動部，所述軌道輪設置有與所述環形軌道相配合的滾動部，所述軌道輪中部通過軸承連接設置有軌道輪軸芯，所述軌道輪軸芯連接于所述飛輪；

所述飛輪的中部設置有扭矩輸出部，所述飛輪的扭矩輸出部驅動連接于勵磁發電機的扭矩輸入部，所述勵磁發電機的機座與所述立柱固定連接；

所述環形軌道下方設置有承重部件，所述環形軌道通過所述承重部件與設置于地面的支撐柱連接。

其中，所述軌道輪軸芯與所述飛輪之間設置有減震裝置，所述軌道輪軸芯通過所述減震裝置與所述飛輪連接。

其中，所述減震裝置包括有減震彈簧和減震彈簧軸座，所述減震彈簧軸座縱向設置于所述飛輪的下方，所述減震彈簧套設于減震彈簧軸座，所述減震彈簧軸座下端部與軌道輪軸芯固定連接，所述減震彈簧軸座上端部與所述飛輪活動套接。

其中，所述軌道輪設置為具有單邊輪轂的軌道輪。

其中，所述環形軌道設置為鋼軌結構的環形軌道，所述承重部件設置為工字鋼結構或者混凝土支梁結構或者混凝土墻結構的承重部件。

其中，所述直流變頻電動機輸出部通過齒輪副驅動連接于所述軌道輪的傳動部。

其中，所述飛輪的扭矩輸出部通過齒輪副驅動連接于勵磁發電機的扭矩輸入部。