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(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CN109831056A(43)申请公布日2019.05.31(21)申请号201910072060.7(22)申请日2019.01.25(71)申请人江苏大学地址212013江苏省镇江市京口区学府路301号(72)发明人张维煜王健萍杨恒坤朱鹏飞程玲张林东朱熀秋(51)Int.Cl.H02K7/02(2006.01)H02K7/09(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图10页(54)发明名称电动汽车用虚拟轴式磁悬浮飞轮储能装置(57)摘要本发明公开一种电动汽车用虚拟轴式磁悬浮飞轮储能装置,飞轮转子具有自下而上依次紧密固定连接且外径相同的下部圆环体、主圆柱体、上部圆环体和径向/扭转转子轭,主圆柱体正中间的上表面同轴固定连接中心圆柱体,中心圆柱体上表面的正中间同轴固定连接长圆柱顶,长圆柱顶的上端向上同轴穿过五自由度磁轴承的静止部分;下部圆环体和中心圆柱体都是实心圆盘,在上部圆环体和中心圆柱体之间形成一圈环形槽,该环形槽内同轴心地嵌有五自由度磁轴承的旋转部分,在主圆柱体和下部圆环体之间形成圆柱形凹槽,该圆柱形凹槽内同轴心地嵌有所述的电机导体板;可以很好的抑制陀螺效应,实现高稳定性、高集成度和高承载力。CN109831056ACN109831056A权利要求书1/2页1.一种电动汽车用虚拟轴式磁悬浮飞轮储能装置,最外部是一个外壳,外壳腔内同轴分布五自由度磁轴承、飞轮转子(8)和感应电机,五自由度磁轴承包括静止部分和旋转部分,感应电机具有电机定子(91)和能旋转的电机导体板(92),电机导体板(92)同轴套在电机定子(91)外,其特征是:飞轮转子(8)具有自下而上依次紧密固定连接且外径相同的下部圆环体(88)、主圆柱体(82)、上部圆环体(86)和径向/扭转转子轭(85),主圆柱体(82)正中间的上表面同轴固定连接中心圆柱体(87),中心圆柱体(87)上表面的正中间同轴固定连接长圆柱顶(81),长圆柱顶(81)的上端向上同轴穿过五自由度磁轴承的静止部分;下部圆环体(88)和中心圆柱体(87)都是实心圆盘,上部圆环体(86)的内径大于下部圆环体(88)的内径,下部圆环体(88)的内径大于中心圆柱体(87)的外径,在上部圆环体(86)和中心圆柱体(87)之间形成一圈环形槽,该环形槽内同轴心地嵌有五自由度磁轴承的旋转部分,在主圆柱体(82)和下部圆环体(88)之间形成圆柱形凹槽,该圆柱形凹槽内同轴心地嵌有所述的电机导体板(92)。2.根据权利要求1所述的一种电动汽车用虚拟轴式磁悬浮飞轮储能装置,其特征是:五自由度磁轴承的静止部分包括轴向定子(51)、径向/扭转定子(61)和径向永磁体(63),轴向定子(51)的最上方是上部固定圆盘(511),上部固定圆盘(511)的下表连接经连接圆柱环(512)的连接轴向定子轭(513),轴向定子轭(513)下表面径向的内侧连接轴向内环定子极(514)、中间连接轴向外环定子极(515)、外侧连接轴向外围接收极(516),轴向控制线圈(71)绕在轴向外环定子极(515)上;所述的轴向定子轭(513)和轴向外围接收极(516)的外壁上依次紧密套有圆环形的径向隔磁铝环(64)、径向内定子环(62)、径向永磁体(63)和所述的径向/扭转定子(61),径向永磁体(63)沿径向由内向外充磁;所述的径向/扭转定子(61)由径向/扭转定子轭(612)、径向定子极(611)、扭转定子极(613)和径向/扭转接收极(614)构成,径向/扭转定子轭(612)为圆环体,其上端面沿径向向外延伸3个径向定子极(611)和3个扭转子极(613),3个径向定子极(611)和3个扭转子极(613)沿圆周方向交错间隔均匀地分布,径向/扭转定子轭(612)的下端面沿径向向外延伸径向/扭转接收极(614),径向/扭转接收极(614)的外侧面为沿径向向外凸的球面状,径向定子极(611)上绕制径向控制线圈(72),扭转定子极(613)上绕制扭转控制线圈(73)。3.根据权利要求2所述的一种电动汽车用虚拟轴式磁悬浮飞轮储能装置,其特征是:径向/扭转转子轭(85)内侧壁的上端沿径向向内连接上部径向/扭转转子极(83)、内侧壁的下端沿径向向内连接下部径向/扭转转子极(84),下部径向/扭转转子极(84)的内侧表面为向外凹的球面状,径向定子极(611)和上部径向/扭转转子极(83)在径向上正对且之间留有径向气隙,径向/扭转接收极(614)和下部径向/扭转转子极(84)在径向上正对且之间形成留有气隙。4.根据权利要求2所述的一种电动汽车用虚拟轴式磁悬浮飞轮储能装置,其特征是:五自由度磁轴承的旋转部分包括置放在上部圆环体(86)和中心圆柱体(87)之间形成的圆环形槽内的圆环体的轴向