[發明專利]一種基于微小非光滑表面結構的儲能飛輪減阻系統

在審

• 申請號: 202111211202.7
• 申請日: 2021-10-18
• 公開（公告）號: CN113833720A
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 王星;李輝;李文;張雪輝;朱陽歷;陳海生
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所;畢節高新技術產業開發區國家能源大規模物理儲能技術研發中心
• 主分類號: F15D1/00
• 分類號: F15D1/00;H02K7/02;B41M1/30;B41M1/40
• 代理公司: 北京鍾維聯合知識產權代理有限公司 11579
• 代理人: 原春香

1.一種基于微小非光滑表面結構的儲能飛輪減阻系統，至少包括飛輪儲能裝置、真空保持單元、冷卻單元，其中，所述飛輪儲能裝置包括飛輪轉子、殼體、真空室、電磁軸承、電動/發電機，所述殼體的內部空間通過所述真空保持單元形成為真空室，所述殼體內產生的熱量通過所述冷卻單元散發到外部環境，所述飛輪轉子上下兩端的軸伸分別通過電磁軸承轉動支撐在所述殼體的真空室中，所述電動/發電機設置在所述飛輪轉子下端的軸伸上，其特征在于，

所述飛輪轉子的外表面上設置有微小非光滑表面結構，所述真空室的真空度保持在10Pa以下，所述微小非光滑表面結構的幾何尺寸保持在260μm以下。

2.根據上述權利要求所述的基于微小非光滑表面結構的儲能飛輪減阻技術系統，其特征在于，所述電動/發電機以電連接的方式與設置在所述殼體外部的電力交換器連接，且所述電力交換器與電網連接。

3.根據上述權利要求所述的基于微小非光滑表面結構的儲能飛輪減阻技術系統，其特征在于，所述飛輪儲能裝置的類型為基于同步電機的飛輪儲能系統、磁阻電機的飛輪儲能系統、或基于感應電機的飛輪儲能系統。

4.根據上述權利要求所述的基于微小非光滑表面結構的儲能飛輪減阻技術系統，其特征在于，所述儲能飛輪儲能裝置的結構形式為內飛輪內轉子結構、分體式結構、內轉子外飛輪結構、或外轉子外飛輪結構。

5.根據上述權利要求所述的基于微小非光滑表面結構的儲能飛輪減阻技術系統，其特征在于，所述微小非光滑表面結構，布置在所述飛輪轉子的外徑面、和/或上下表面上。

6.根據上述權利要求所述的基于微小非光滑表面結構的儲能飛輪減阻技術系統，其特征在于，所述微小非光滑表面結構的幾何形狀，為凸包、凹坑、棱紋、或溝槽。

7.根據上述權利要求所述的基于微小非光滑表面結構的儲能飛輪減阻技術系統，其特征在于，所述微小非光滑表面結構中的凸包、凹坑、棱紋、溝槽的類型、數量、幾何尺寸根據實際真空度、換熱需要綜合確定。

8.根據權利要求1所述的基于微小非光滑表面結構的儲能飛輪減阻系統，其特征在于，所述微小非光滑表面結構采用模版熱壓印方式形成：首先對飛輪轉子表面進行薄膜包裹，并對該薄膜進行熱壓印以獲得微小非光滑表面結構，避免了直接在飛輪上加工微結構而形成的應力集中現象。