[發明專利]一種飛輪儲能系統的冷卻結構

在審

• 申請號: 202010318664.8
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111525734A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 楊高;謝峰
• 申請（專利權）人: 武漢船用電力推進裝置研究所（中國船舶重工集團公司第七一二研究所）
• 主分類號: H02K7/02
• 分類號: H02K7/02;H02K9/22
• 代理公司: 武漢凌達知識產權事務所(特殊普通合伙) 42221
• 代理人: 劉念濤;宋國榮

本發明公開了一種飛輪儲能系統的冷卻結構，包括定子和轉子組成的驅動電機以及連接在轉子引出軸上的儲能飛輪，定子由定子繞組和鐵芯組成，定子外設置有端板，端板上設置有軸承座，軸承座上設置有支撐引出軸的軸承，所述的儲能飛輪外設置有真空罩，所述的真空罩與端板之間形成真空腔室，所述的轉子發熱部件上埋置轉子熱管，所述的轉子熱管外緣設置有冷卻器，通過熱輻射的方式導出轉子的熱量，所述的定子通過槽內嵌有定子熱管，定子熱管另一端與冷卻器連接，通過熱傳導方式導出定子繞組和鐵芯內部的熱量；本發明的新型儲能系統的冷卻方案，由于其可以有效解決在真空中定轉子的冷卻技術，特別效率高、工作可靠的儲能系。

技術領域

本發明涉及一種真空飛輪儲能裝置，屬于慣性儲能領域，特別適于大型電網、計算中心等場合對電力要求較高的場合。

背景技術

隨著技術的進步，電力的存儲已經逐漸成為一個越來越重要問題了，本發明針對真空慣性儲能系統，提供一種結構緊湊、體積小、冷卻效率高的一套冷卻裝置，該裝置能把保證飛輪儲能的良好冷卻，提升儲能系統的可靠性。

對于常規慣性儲能系統，通常采用在空氣中運行，通過風力對轉子進行有效的冷卻，但是較大的風摩損耗會大大降低儲能的效率，導致儲能系統的經濟性較差。嚴重制約著慣性儲能的廣泛應用。

目前對于慣性儲能系統，主要是采用空氣冷卻，這樣對整機的效率影響很大，增加了很大的成本。如果采用真空系統，轉子的散熱已成為嚴重制約其發展的瓶頸。本發明針對目前存在的問題，設計一套新型的慣性儲能的冷卻方案，該裝置可以有效解決在真空中定轉子的散熱問題，實現轉子真空散熱的可能性。特別適用于高效的慣性儲能系統。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種能夠在真空環境下對飛輪儲能系統的定子和轉子進行有效冷卻的結構。

本發明專利解決其技術問題所采用的技術方案是：一種飛輪儲能系統的冷卻結構，包括定子和轉子組成的驅動電機以及連接在轉子引出軸上的儲能飛輪，定子由定子繞組和鐵芯組成，定子外設置有端板，端板上設置有軸承座，軸承座上設置有支撐引出軸的軸承，所述的儲能飛輪外設置有真空罩，所述的真空罩與端板之間形成真空腔室，所述的轉子發熱部件上埋置轉子熱管，所述的轉子熱管外緣設置有冷卻器，通過熱輻射的方式導出轉子的熱量，所述的定子通過槽內嵌有定子熱管，定子熱管另一端與冷卻器連接，通過熱傳導方式導出定子繞組和鐵芯內部的熱量。

所述的一種飛輪儲能系統的冷卻結構，其冷卻器為空水冷換熱或水冷換熱。

所述的一種飛輪儲能系統的冷卻結構，其轉子熱管與冷卻器之間為單面輻射傳熱。

所述的一種飛輪儲能系統的冷卻結構，其轉子熱管與冷卻器之間為多面輻射傳熱。

本發明的有益效果是：將定子熱管安裝在驅動電機的定子槽中，將定子繞組和鐵芯內部的溫度通過定子熱管導出，并且將定子熱管的另外一端連接到冷卻器中，將定子的熱量通過定子熱管導入到冷卻器上，將轉子熱管的一端埋置在轉子的發熱部件上，將轉子熱管的另外一端布置在引出軸上，此時轉子熱管與冷卻器正面相對，轉子的熱量可以通過輻射，將轉子的熱量傳遞到冷卻器上，通過冷卻器對轉子熱管進行冷卻。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖中各標記所對應的名稱為：1—定子，2—定子熱管，3—轉子，4—轉子熱管，5—冷卻器，6—儲能飛輪，7—真空腔室，8—真空罩。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

實施例1