一种飞轮储能器.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CN107910980A(43)申请公布日2018.04.13(21)申请号201711445720.9(22)申请日2017.12.27(71)申请人北京大块科技有限公司地址100054北京市丰台区卢沟桥东关3号8号楼2层201室(72)发明人不公告发明人(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250代理人陈博旸(51)Int.Cl.H02K7/02(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器(57)摘要本发明提供了一种飞轮储能器，该储能器包括飞轮(1)和电机系统，该电机系统包括用于在储能过程中驱动飞轮(1)转动以储存电能的电动机(2)，和用于在输出能量过程中受飞轮(1)驱动而输出电能并调整输出电压的发电机(3)。本发明的飞轮储能器的电机系统，充电和放电过程使用两个电机，充电时通过电动机(2)驱动飞轮(1)转动加速储能，放电时飞轮利用其惯性拖动发电机(3)转动发电的同时，通过发电机(3)调整系统的输出电压，使输出电压在一定范围内保持稳定，解决了现有技术中的飞轮储能器的电机系统采用一个电机，充电和放电对电机要求不一致的问题。CN107910980ACN107910980A权利要求书1/1页1.一种飞轮储能器，包括飞轮(1)和电机系统，其特征在于，所述电机系统包括：电动机(2)，用于在储能过程中驱动所述飞轮(1)转动以储存动能；发电机(3)，用于在输出能量过程中受所述飞轮(1)驱动而输出电能并调整输出电压。2.根据权利要求1所述的飞轮储能器，其特征在于，还包括：变频器(4)，用于调整所述电动机(2)的电压和频率。3.根据权利要求1所述的飞轮储能器，其特征在于，所述电动机(2)为三相盘式永磁电机。4.根据权利要求1所述的飞轮储能器，其特征在于，所述发电机(3)为三相盘式永磁电机。5.根据权利要求1-4任一项所述的飞轮储能器，其特征在于，还包括：连接在所述发电机(3)输出端的整流器(5)。6.根据权利要求1所述的飞轮储能器，其特征在于，所述发电机(3)设有多组电子线圈绕组，各组定子线圈绕组的线圈数量不同。7.根据权利要求6所述的飞轮储能器，其特征在于，还包括：第一控制装置(7)，用于根据所述飞轮(1)的转速控制所述发电机(3)接入的定子线圈绕组。8.根据权利要求1所述的飞轮储能器，其特征在于，所述发电机(3)的定子线圈绕组的连接形式包括：三角形接法和星形接法。9.根据权利要求8所述的飞轮储能器，其特征在于，还包括：第二控制装置，用于根据所述飞轮(1)的转速控制所述发电机(3)的定子线圈绕组在三角形接法和星形接法之间切换。10.根据权利要求1所述的飞轮储能器，其特征在于，还包括真空泵(6)，用于减少所述飞轮(1)高速转动时的空气阻力。2CN107910980A说明书1/4页一种飞轮储能器技术领域[0001]本发明涉及能量存储技术领域，具体涉及一种飞轮储能器。背景技术[0002]作为化学电池和超级电容器的一种替代产品，飞轮储能系统储存电能，具有寿命长、维护量小、高效率和高功率等优点。飞轮储能的原理是依靠电机来实现充放电，依靠旋转的飞轮把电能转换为动能储存起来，充电时电机推动飞轮转动，把电能转换为动能储存起来；放电时飞轮驱动电机，把动能转换为电能释放出去。在飞轮储能器待机时，既不充电也不放电，飞轮储能器会消耗自身一定的能量。为了减小这种能量的消耗，整个系统放置在一个真空的壳体中，由空气阻力引起的能量消耗得到有效的降低。另外，飞轮系统使用磁悬浮轴承或者磁悬浮与机械轴承相结合的混合轴承来降低飞轮的能量损耗。[0003]目前的飞轮储能器的电机系统，充电和放电一般使用一个电机，在不同的情况下，进行充电和放电。这种方式的优点是节省一个电机，从而节省了成本，但是也存在如下缺点：如果放电和充电功率如果相差较大，一个电机总不会同时匹配放电或者充电；放电和充电要求的控制复杂度和侧重点不同，例如，对于飞轮储能器配套UPS来说，充电控制由变频器来完成，逆变器控制电机对飞轮进行加速或者减速，或维持转速；放电时，飞轮依靠惯性驱动电机放电，则不需要复杂的控制，但是飞轮必须考虑放电时大功率的释放；使用一个电机，往往驱动电机和放电电机的配置不能同时达到相应的最优效果。发明内容[0004]有鉴于此，本发明实施例提供了一种飞轮储能器，以解决现有技术中的飞轮储能器的电机系统采用一个电机，驱动电机和放电电机的配置不能同时达到相应的最优效果的问题。[0005]为此，本发明实施例提供了如下技术方案：[0006]本发明实施例提供了一种飞轮储能器，包括飞轮和电机系统，所述电机系统包括：电动机，用于在储能过程中驱动所述飞轮转动以储存动能；发电机，用于在输出能量过程