[發明專利]一種零待機功耗飛輪儲能裝置

在審

• 申請號: 202011154714.X
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112018946A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 王智洋;張慶源
• 申請（專利權）人: 沈陽微控新能源技術有限公司
• 主分類號: H02K7/02
• 分類號: H02K7/02;H02K49/10
• 代理公司: 深圳國新南方知識產權代理有限公司 44374
• 代理人: 周純

本發明涉及飛輪儲能技術領域，尤其涉及一種零待機功耗飛輪儲能裝置。本發明的零待機功耗飛輪儲能裝置，包括飛輪儲能組件、電機組件以及磁耦合聯軸器，所述飛輪儲能組件包括具有第一容納腔的第一殼體以及設于所述第一容納腔內的飛輪旋轉體，所述磁耦合聯軸器包括設于飛輪儲能組件中飛輪轉軸的內傳動件以及設于電機組件中驅動軸的外傳動件，所述內傳動件和所述外傳動件形成磁耦合；通過上述方式，電機組件無需設置在第一容納腔內，電機組件和飛輪儲能組件分別獨立設置，電機組件的驅動軸和飛輪儲能組件的飛輪轉軸通過磁耦合聯軸器實現同步轉動，增加了電機組件的散熱效果，降低了飛輪儲能組件的待機損耗。

技術領域

本發明涉及飛輪儲能技術領域，尤其涉及一種零待機功耗飛輪儲能裝置。

背景技術

飛輪儲能系統通過對飛輪軸系速度的升高和降低來改變系統的動能，以實現對能量的存儲和釋放。影響飛輪儲能系統性能的關鍵要點在于：第一，使飛輪軸系達到更快的轉動速度，以存儲更多的動能；第二，提升飛輪儲能系統的充放電效率。

現有技術中的飛輪儲能裝置將電機和飛輪置于真空腔內，飛輪在真空環境下運行，減少飛輪本身在運行過程中的損耗，由于電機也處于真空腔內，電機散熱條件受到一定限制，電機散熱不佳，無法將大功率電機應用至飛輪儲能裝置；進一步地，當電機采用永磁高速電機時，永磁高速電機工作所需偏置磁場由永磁體提供，上述偏置磁場無法消除也無法臨時關閉，飛輪在運轉過程中，上述偏置磁場在永磁高速電機的定子中不斷產生磁滯損耗，從而對飛輪能量造成不間斷的消耗。這些損耗占飛輪自身待機損耗的絕大部分，使得飛輪儲能裝置與電池儲能裝置相比，在長時且小功率的應用中并不占優勢。

因此，有必要提供一種新的飛輪儲能裝置，來消除飛輪儲能系統的待機損耗。

發明內容

本發明的目的在于提供一種零待機功耗飛輪儲能裝置，以解決現有技術中飛輪儲能裝置中電機散熱不佳以及無法降低飛輪自身待機損耗的技術問題。

本發明的技術方案如下：提供一種零待機功耗飛輪儲能裝置，包括飛輪儲能組件、電機組件以及磁耦合聯軸器，所述飛輪儲能組件包括具有第一容納腔的第一殼體以及設于所述第一容納腔內的飛輪旋轉體，所述飛輪旋轉體包括可旋轉固定于所述第一殼體內壁的飛輪轉軸以及連接于所述飛輪轉軸的飛輪本體，所述電機組件包括位于所述第一容納腔外并與所述飛輪轉軸同軸設置的驅動軸，所述磁耦合聯軸器包括設于所述飛輪轉軸靠近所述驅動軸一端的內傳動件以及設于所述驅動軸靠近所述飛輪轉軸一端的外傳動件，所述內傳動件和所述外傳動件相對間隔設置，所述內傳動件和所述外傳動件形成磁耦合；

所述內傳動件包括內磁體以及第一安裝盤，所述內磁體所在平面與所述飛輪轉軸垂直，所述飛輪轉軸連接于所述第一安裝盤遠離所述外傳動件的一面，所述第一安裝盤靠近所述外傳動件的一面開設有沿所述飛輪轉軸的周向均勻排列的多個第一安裝槽，所述內磁體包括沿所述飛輪轉軸周向依次排列形成多個內磁體單元，所述內磁體單元一一對應設于所述第一安裝槽內，所述內磁體單元的數量為偶數，相鄰的兩個所述內磁體單元的極性相反；所述外傳動件包括與所述內磁體平行相對設置的外磁體以及第二安裝盤，所述驅動軸連接于所述第二安裝盤遠離所述內傳動件的一面，所述第二安裝盤靠近所述內傳動件的一面開設有沿所述驅動軸的周向均勻排列的多個第二安裝槽，所述第一安裝槽和所述第二安裝槽一一對應設置，所述外磁體包括沿所述驅動軸周向依次排列形成多個外磁體單元，所述外磁體單元一一對應設于所述第二安裝槽內，所述外磁體單元的數量為偶數，相鄰的兩個所述外磁體單元的極性相反；相對設置的內磁體單元和外磁體單元極性相反。

優選地，所述電機組件還包括具有第二容納腔的第二殼體以及位于所述第二容納腔內并固定于所述第二殼體內壁上的永磁電機，所述永磁電機與所述驅動軸連接以驅動所述驅動軸旋轉，所述驅動軸旋轉固定于所述第二殼體的內壁，所述驅動軸連接有所述外傳動件的一端伸出所述第二殼體外。