飞轮储能装置及径向磁轴承.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111435807A(43)申请公布日2020.07.21(21)申请号201910030107.3(22)申请日2019.01.14(71)申请人坎德拉（深圳）科技创新有限公司地址518000广东省深圳市南山区粤海街道滨海大道3012号三诺智慧大厦20楼(72)发明人刘成涛(74)专利代理机构深圳市睿智专利事务所44209代理人郭文姬罗兴元(51)Int.Cl.H02K7/09(2006.01)H02K7/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图6页(54)发明名称飞轮储能装置及径向磁轴承(57)摘要本发明提出一种飞轮储能装置及径向磁轴承，该径向磁轴承包括相互配合的转子和定子；该定子包括由多个第一磁铁在轴向上叠置而成的第一组磁铁，该转子包括由多个第二磁铁在轴向上叠置而成的第二组磁铁；其中，在径向上，该第二组磁铁与该第一组磁铁内外对齐、一一对应地成对设置，构成Halbach阵列。转子处于外侧，有利于提高飞轮储能装置的储能密度。CN111435807ACN111435807A权利要求书1/1页1.一种径向磁轴承，包括相互配合的转子和定子；其特征在于，该定子包括由多个第一磁铁在轴向上叠置而成的第一组磁铁，该转子包括由多个第二磁铁在轴向上叠置而成的第二组磁铁；其中，在径向上，该第二组磁铁与该第一组磁铁内外对齐、一一对应地成对设置，构成Halbach阵列。2.根据权利要求1所述的径向磁轴承，其特征在于，该Halbach阵列为四到八对结构。3.根据权利要求2所述的径向磁轴承，其特征在于，由上往下，在第一对中，第二磁铁的充磁方向向下，第一磁铁的充磁方向向下；在第二对中，第二磁铁的充磁方向向内，第一磁铁的充磁方向向外；在第三对中，第二磁铁的充磁方向向上，第一磁铁的充磁方向向上；在第四对中，第二磁铁的充磁方向向外，第一磁铁的充磁方向向内。4.根据权利要求1所述的径向磁轴承，其特征在于，该第一组磁铁和该第二组磁铁之间的气隙为2mm。5.根据权利要求1所述的径向磁轴承，其特征在于，该第一组磁铁装设在第一套筒中；该第二组磁铁装设在第二套筒中。6.根据权利要求5所述的径向磁轴承，其特征在于，该第一套筒包括筒状的主体和设置在主体上并向外侧开口的收容槽，该第一组磁铁装设在收容槽中；该第二套筒包括筒状的主体和设置在该主体上并向内侧开口的收容槽，该第二组磁铁装设在收容槽中。7.一种飞轮储能装置，包括筒状的飞轮转子，其特征在于，还包括装设在该飞轮转子的中空处且分别位于两端的两个如权利要求1至6任一项所述的径向磁轴承；其中，该径向磁轴承的转子装设在该飞轮转子上。8.根据权利要求7所述的径向磁轴承，其特征在于，该飞轮转子由金属筒体和设置在该金属筒体外周的碳环组成。9.根据权利要求7所述的径向磁轴承，其特征在于，还包括装设在该飞轮转子的中空处且位于中部的两个轴向磁轴承。10.根据权利要求9所述的径向磁轴承，其特征在于，该轴向磁轴承由磁铁、定子铁芯、硅钢片和线圈组成；其中，所有线圈呈串联或者并联形式。2CN111435807A说明书1/4页飞轮储能装置及径向磁轴承技术领域[0001]本发明涉及一种径向磁轴承，特别涉及一种适用于飞轮储能装置的径向磁轴承。背景技术[0002]磁轴承利用磁力作用将转子悬浮于空中，使转子与定子之间没有机械接触。飞轮储能装置（也称飞轮储能电池）利用超高速旋转的飞轮储存能量，并通过机电能量转换装置实现机械能和电能的相互转换。磁轴承不存在机械接触，转子可以运行到很高的转速，具有机械磨损小、能耗低、噪声小、寿命长、无需润滑、无油污染等优点，特别适用于高速、真空、超净等特殊环境中。将磁轴承应用于飞轮储能装置上，能极大地提高储能密度，而飞轮转子的半径越大，其转动惯量也会越大，同样转速下得到的转动能量也会越大。[0003]现有的磁轴承大部分是内转子结构，即转子固定在轴上，定子处于转子的外围。这种内转子的设计无法适用于大尺寸的飞轮转子，将会限制飞轮储能装置的储能密度。发明内容[0004]本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，本发明提出了一种径向磁轴承，有利于提高飞轮储能装置的储能密度。[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括：提供一种径向磁轴承，包括相互配合的转子和定子；该定子包括由多个第一磁铁在轴向上叠置而成的第一组磁铁，该转子包括由多个第二磁铁在轴向上叠置而成的第二组磁铁；其中，在径向上，该第二组磁铁与该第一组磁铁内外对齐、一一对应地成对设置，构成Halbach阵列。[0006]在一些实施例中，该Halbach阵列为四到八对结构。[0007]在一些实施例中，由上往下，在第一对中，第二磁铁的充磁方向向下，第一磁铁的充磁方向向下；在第二对中，第二