一种飞轮储能装置及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114649900A(43)申请公布日2022.06.21(21)申请号202210567461.1(22)申请日2022.05.24(71)申请人坎德拉（深圳）新能源科技有限公司地址518000广东省深圳市南山区西丽街道万科云城三期国际创新谷7栋B座2601房(72)发明人张园贺智威谢函昆柳哲杨科董金龙(74)专利代理机构金华吾航专利代理事务所(普通合伙)33455专利代理师陈现新(51)Int.Cl.H02K7/02(2006.01)H02K5/04(2006.01)H02K5/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种飞轮储能装置及方法(57)摘要本发明公开了一种飞轮储能装置及方法，该装置包括外壳、飞轮以及双向电机，所述飞轮与所述双向电机设置于所述外壳内，且所述飞轮与所述双向电机连接，所述壳体，具有封闭的上腔和下腔，且所述上腔与所述下腔的分割处贯通设置有叶片容纳腔；所述飞轮，所述飞轮的飞轮叶片位于所述叶片容纳腔内，且飞轮叶片的边缘与所述叶片容纳腔的内壁留有空隙；气流引导加速机构，位于所述飞轮叶片上，用于在飞轮叶片转动时，引导下腔内的气体流动至上腔，并在引动气体流动时，加速气体流动；气体吸附装置，位于所述上腔，用于吸附气流引动加速机构引导至所述上腔内的气体。本发明实现了自抽真空，从而保证了下腔体小于1Pa的低真空。CN114649900ACN114649900A权利要求书1/1页1.一种飞轮储能装置，包括壳体、飞轮以及双向电机，所述飞轮与所述双向电机设置于所述壳体内，且所述飞轮与所述双向电机连接，其特征在于：所述壳体，具有封闭的上腔和下腔，且所述上腔与所述下腔的分割处贯通设置有叶片容纳腔；所述飞轮，具有飞轮转子和飞轮叶片，所述飞轮转子与所述双向电机连接，所述飞轮叶片位于所述叶片容纳腔内，且飞轮叶片的边缘与所述叶片容纳腔的内壁留有空隙；气流引导加速机构，位于所述飞轮叶片上，用于在飞轮叶片转动时，引导下腔内的气体流动至上腔，并在引动气体流动时，加速气体流动；气体吸附装置，位于所述上腔，用于吸附气流引动加速机构引导至所述上腔内的气体。2.根据权利要求1所述的飞轮储能装置，其特征在于，所述气流引导加速机构包括倒锥台形套筒，倒锥台形套筒过盈装配于所述飞轮转子上，且所述飞轮叶片螺旋设置于所述倒锥台形套筒上。3.根据权利要求2所述的飞轮储能装置，其特征在于，所述气体吸附装置包括分子筛。4.根据权利要求3所述的飞轮储能装置，其特征在于，所述分子筛为球形分子筛。5.根据权利要求4所述的飞轮储能装置，其特征在于，还包括：分子筛挡板，所述分子筛挡板上具有若干气体流通孔，且位于所述分子筛与所述飞轮叶片之间。6.一种飞轮储能方法，其特征在于，应用于飞轮储能装置，该飞轮储能装置包括具有封闭上腔和下腔的壳体、飞轮以及双向电机，所述飞轮与所述双向电机设置于所述壳体内，且所述飞轮与所述双向电机连接，该方法包括：电动状态时，启动双向电机驱动飞轮进行转动，并在飞轮的惯性转动下将电能转换为飞轮机械能；发电状态时，利用飞轮向双向电机提供机械能，促使双向电机进行发电，将机械能转换为电能；在电动状态和/或发电状态时，通过设置于飞轮上的气流引导加速机构将壳体下腔内的气体引流至壳体上腔，并通过气体吸附装置对引导至壳体上腔内的气体进行吸附。7.根据权利要求6所述的飞轮储能方法，其特征在于，还包括：在飞轮的飞轮转子上过盈装配倒锥台形套筒，并将飞轮的飞轮叶片螺旋设置于所述倒锥台形套筒上，构成气流引导加速机构。8.根据权利要求7所述的飞轮储能方法，其特征在于，所述气体吸附装置采用分子筛。9.根据权利要求8所述的飞轮储能方法，其特征在于，所述分子筛采用球形分子筛。10.根据权利要求9所述的飞轮储能方法，其特征在于，还包括：在壳体上腔内，设置分子筛挡板，并在分子筛挡板上开设若干气体流通孔，将分子筛挡板放置于所述分子筛与所述飞轮叶片之间。2CN114649900A说明书1/4页一种飞轮储能装置及方法技术领域[0001]本发明涉及物理储能技术领域，具体来说，涉及一种飞轮储能装置及方法。背景技术[0002]飞轮储能是一种物理储能，通过电动/发电互逆式双向电机实现电能与高速运转飞轮的机械动能之间的相互转换和储存，具有储能密度高、适应性强、应用范围广、效率高、长寿命、无污染和维修花费低等优点。[0003]目前飞轮储能装置采用外置机械真空泵进行抽真空，但飞轮储能装置内部真空度不能抽至1Pa以下，进而飞轮转子风摩损耗较大，储能效率低。此外，采用外置机械真空泵存在真空密封泄露问题（真空管连接处）。[0004]专利CN110061587A提出了一种采用复合分子泵的自抽真空无轴双飞轮储能装置，利用涡轮分子泵和