分离式飞轮阵列储能系统.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CN106253566A(43)申请公布日2016.12.21(21)申请号201610783740.6(22)申请日2016.08.31(71)申请人天津飞旋科技研发有限公司地址300457天津市滨海新区睦宁路34号(72)发明人毕刘新邓仁杰魏庆衣富成项海铭沙宏磊俞天野洪申平(74)专利代理机构浙江英普律师事务所33238代理人陈俊志(51)Int.Cl.H02K7/02(2006.01)H02J15/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称分离式飞轮阵列储能系统(57)摘要本发明公开了分离式飞轮阵列储能系统，包括磁性联轴器、飞轮、电机、真空仓、网侧变频器、机侧变频器、直流母线、伺服系统。所述飞轮阵列安装在所述真空仓内，磁悬浮轴承飞轮安装磁性联轴器，电机与机侧变频器连接并且安装在真空仓外，电机安装磁性联轴器，电机安装在伺服系统上，机侧变频器与直流母线连接，直流母线又与网侧变频器连接。按需求，所述伺服系统可以移动所述电机，使电机可以依次与飞轮通过磁性连轴器进行耦合与脱开，完成磁悬浮轴承飞轮的充电与放电。本发明显著减少了电机与变频设备的数量，减少了磁悬浮轴承飞轮储能系统的成本与待机损耗，并解决了电机在真空中散热困难的问题，提高了飞轮储能系统的储能容量。CN106253566ACN106253566A权利要求书1/1页1.分离式飞轮阵列储能系统，其特征在于：包括磁性联轴器,所述磁性联轴器两端分别与飞轮轴和电机轴配合，磁性联轴器与飞轮配合一端位于真空仓内，与电机配合的一端位于真空仓外，磁性联轴器与电机轴可拆装地配合；飞轮，所述阵列分布的飞轮位于真空仓内，飞轮的轴线与磁性联轴器的轴线重合；真空仓，所述真空仓对接面上设置有导轨，起重装置活动连接导轨，起重装置设置有可移动的小车，小车设置有滑轨；电机，所述电机位于真空仓外，电机可移动地连接滑轨，电机的轴线与磁性联轴器的轴线在电机与磁性联轴器装配配合时重合；伺服系统，所述伺服系统位于真空仓外，伺服系统与电机和起重装置连接。2.根据权利要求1所述的分离式飞轮阵列储能系统，其特征在于，所述飞轮的轴线与真空仓的对接面垂直。3.根据权利要求1至2任一所述的分离式飞轮阵列储能系统，其特征在于，还包括网侧变频器、机侧变频器和直流母线，所述网侧变频器、机侧变频器和直流母线均位于真空仓外，机侧变频器与电机和直流母线连接，直流母线与网侧变频器连接。2CN106253566A说明书1/3页分离式飞轮阵列储能系统技术领域[0001]本发明属于风力储能领域，具体涉及分离式飞轮阵列储能系统。背景技术[0002]飞轮储能是一种可以将一些常规能源及非常规能源转化成飞轮的选择动能，储存起来的一种新型的储能技术，属于机械能范畴。与传统储能技术相比，飞轮储能具有更高的能量密度与能量转换效率，绿色环保，且寿命更长。飞轮储能系统具有两个最关键的指标：(1)储存的总能量，这取决于飞轮的转速、转动惯量和数量；(2)输出功率，这取决于与飞轮连接的电机的功率。这两个指标会因为使用场合的不同，发生很大变化。[0003]现有的飞轮阵列储能系统将每对飞轮与电机作为储能单元，这就意味着如果增加飞轮数量，也要增加相应的数量的电机，难以实现能量和功率的灵活组合。这提高了飞轮储能系统的成本，也限制了飞轮储能系统的储能容量。其次，为提高储能效率，一般将飞轮安装在真空仓内，现有的飞轮阵列储能系统限制了电机也必须随飞轮安装在真空仓内。而电机在真空中散热困难，这会导致电机性能下降或损坏，降低了飞轮储能系统的稳定性与效率。最后，电机的功率很大，必须用电缆引出，真空仓密封较为困难。发明内容[0004]本发明的目的是通过伺服系统控制起重装置带动电机做轴向运动，实现电机与磁性联轴器的对接和脱离，进而实现电机与飞轮的对接和脱离，从而可以实现电机与飞轮的数量不对等，及电机外置于真空仓。[0005]本发明所采用的技术方案是：[0006]分离式飞轮阵列储能系统，包括：[0007]磁性联轴器,所述磁性联轴器两端分别与飞轮轴和电机轴配合，磁性联轴器与飞轮配合一端位于真空仓内，与电机配合的一端位于真空仓外，磁性联轴器与电机轴可拆装地配合；[0008]飞轮，所述阵列分布的飞轮位于真空仓内，飞轮的轴线与磁性联轴器的轴线重合；[0009]真空仓，所述真空仓对接面上设置有导轨，起重装置活动连接导轨，起重装置设置有可移动的小车，小车设置有滑轨；[0010]电机，所述电机位于真空仓外，电机可移动地连接滑轨，电机的轴线与磁性联轴器的轴线在电机与磁性联轴器装配配合时重合；[0011]伺服系统，所述伺服系统位于真空仓外，伺服系统与电机和起重装置连接。[0012]优选的，所述飞轮的轴线与真空仓的对接