一种立式永磁悬浮飞轮储能电池.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CN108712009A(43)申请公布日2018.10.26(21)申请号201810329379.9(22)申请日2018.04.13(71)申请人上海大学地址200444上海市宝山区上大路99号(72)发明人张钢周靛蔡森袁昆鹏谢彩琴宋璇徐金满龚亮董绍友(74)专利代理机构上海上大专利事务所(普通合伙)31205代理人陆聪明(51)Int.Cl.H02K7/02(2006.01)F16C32/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种立式永磁悬浮飞轮储能电池(57)摘要本发明涉及一种立式永磁悬浮飞轮储能电池，包括上盖板、储能发电转换装置接口、外壳、飞轮、飞轮轮毂、真空阀、下底板、下永磁悬浮轴承部件、转子压板二、转子铁芯、转子磁钢、转子压板一、定子、定子绕组、上轴承部件和电机转轴等。外界输入的电能通过电动机驱动飞轮升速，将电能转换成机械动能，机械动能利用飞轮的惯性储存，当外界需要电能的时候，电动机变换成发电机运行，将飞轮储存的机械动能转换成电能，输出到外部负载，飞轮减速。本发明设计合理，结构紧凑，运行可靠，采用永磁悬浮轴承支承，无需油润滑，磨损小，寿命长，能够在高转速下运行，可以用作后备电源，起到节能环保作用，有着广阔的市场应用前景。CN108712009ACN108712009A权利要求书1/1页1.一种立式永磁悬浮飞轮储能电池，其特征在于：包括上盖板（1）、储能发电转换装置接口（2）、外壳（3）、飞轮（4）、飞轮轮毂（5）、真空阀（6）、下底板（7）、下永磁悬浮轴承部件（8）、转子压板二（9）、转子铁芯（10）、转子磁钢（11）、转子压板一（12）、定子（13）、定子绕组（14）、上轴承部件（15）和电机转轴（16）；飞轮储能电池工作前，用真空泵通过真空阀（6）对上盖板（1）、外壳（3）和下底板（7）组成的真空密闭装置抽真空后锁紧，储能发电变换装置接口（2）用于外接储能发电变换装置，实现电能与机械能的相互转换；所述电机转轴（16）由上轴承部件（15）和下永磁悬浮轴承部件（8）支承，上轴承部件（15）固定在上盖板（1）下，下永磁悬浮轴承部件（8）固定在下底板（7）上；所述电机转轴（16）与转子铁芯（10）相连，所述转子铁芯（10）与转子磁钢（11）相连，所述定子（13）上设有定子绕组（14），定子（13）的铁芯固定在外壳（3）上，定子（13）与转子磁钢（11）之间有气隙，转子压板一（12）和转子压板二（9）盖在电机转子两端起到密封固定作用，飞轮轮毂（5）与飞轮（4）固定安装在电机转轴（16）上；外界输入的电能通过电动机驱动飞轮（4）升速，将电能转换成机械动能，机械动能利用飞轮（4）的惯性储存，当外界需要电能的时候，电动机变换成发电机运行，将飞轮（4）储存的机械动能转换成电能，输出到外部负载，飞轮（4）减速。2.根据权利要求1所述的立式永磁悬浮飞轮储能电池，其特征在于，所述上轴承部件（15）包括上端盖一（17）、外套一（18）、辅助轴承一（19）、碟簧（20）、顶座一（21）、内隔圈（22）和外隔圈（23）；所述上端盖一（17）通过六角圆头螺钉与上盖板（1）相连接，外套一（18）通过内六角圆头螺钉与上端盖一（17）相连；所述内隔圈（22）和外隔圈（23）用于分开上下两个辅助轴承一（19），辅助轴承一（19）起到径向定位控制的作用，上部的辅助轴承一（19）上面放置顶座一（21），顶座一（21）上放置碟簧（20），碟簧（20）的作用在于压紧顶座一（21），从而压紧上下两个辅助轴承一（19）。3.根据权利要求1所述的立式永磁悬浮飞轮储能电池，其特征在于，所述下永磁悬浮轴承部件（8）包括上端盖二（24）、内六角螺钉（25）、外套二（26）、内套（27）、下辅助轴承二（28）、下顶座二（29）、下端盖（30）、调整垫片（31）、磁环（32）、定导磁环座（33）、动导磁环座（34）、上辅助轴承二（35）和上顶座二（36）；所述上端盖二（24）通过内六角螺钉（25）与外套二（26）相连，下端盖（30）通过内六角螺钉与外套二（26）相连；下端盖（30）上放有下顶座二（29），下顶座二（29）上放置下辅助轴承二（28），下辅助轴承二（28）和下顶座二（29）均安装在外套二（26）中，上端盖二（24）下放有上顶座二（36），上顶座二（36）下放置上辅助轴承二（35），上辅助轴承二（35）和上顶座二（36）均安装在内套二（27）中，上辅助轴承二（35）和下辅助轴承二（28）起到径向定位控制的作用；外套二（26）上放有定导磁环座（33），两个相互靠斥力悬浮的磁环（32）分别放置在定导磁环座（33）中和动导磁环座（34）中，磁环（32）下有调整垫