高储能飞轮系统的散热方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103227530A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103227530103227530A(43)申请公布日2013.07.31(21)申请号201310111851.9(22)申请日2013.04.02(71)申请人贵州大学地址550025贵州省贵阳市花溪区贵州大学北校区科学技术处(72)发明人王琬何林杨立(74)专利代理机构贵阳中新专利商标事务所52100代理人李亮程新敏(51)Int.Cl.H02K7/02(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书2页说明书2页附图1页附图1页(54)发明名称高储能飞轮系统的散热方法及装置(57)摘要本发明公开了一种高储能飞轮系统的散热方法，采用导热转子支撑组件与高储能飞轮系统的产热元件接触，导热转子支撑组件通过导热耦合元件将热量传递到导热元件上，利用导热元件中流动的导热介质将热量传递到处于高储能飞轮系统工作环境外的散热组件上，使高储能飞轮系统产生的热量在散热组件上导出到环境中，从而提高高储能飞轮系统的散热效果。本发明将高储能飞轮系统的组件产生的热量通过高性能的导热元件导出至散热组件上进行散耗，这种方式能够持续的接收并传导热量，使高储能飞轮系统的多个产热组件能够保持在合适的操作温度，该温度等于或低于额定温度；本发明的散热方式及结构都能极大的获得简化，而且导热效果好。CN103227530ACN103275ACN103227530A权利要求书1/1页1.一种高储能飞轮系统的散热方法，其特征在于：采用导热转子支撑组件与高储能飞轮系统的产热元件接触，导热转子支撑组件通过导热耦合元件将热量传递到导热元件上，利用导热元件中流动的导热介质将热量传递到处于高储能飞轮系统工作环境外的散热组件上，使高储能飞轮系统产生的热量在散热组件上导出到环境中，从而提高高储能飞轮系统的散热效果。2.一种采用权利要求1所述的高储能飞轮系统的散热方法的散热装置，包括飞轮储能系统的外壳（1），其特征在于：在外壳（1）上设有导热转子支撑组件（2），在外壳（1）外设有导热耦合元件（3），导热耦合元件（3）耦合在外壳（1）上，导热耦合元件（3）与导热转子支撑组件（2）连接；导热耦合元件（3）与导热元件（4）的一端连接，在导热元件（4）的另一端上设有散热组件（5）。3.根据权利要求2所述的高储能飞轮系统的散热装置，其特征在于：所述的导热元件（4）为管状结构，其内部为密闭的空腔，在空腔中填充有导热介质。4.根据权利要求2所述的高储能飞轮系统的散热装置，其特征在于：在导热元件（4）的外表面上设有厚度为0.5～0.8mm的镀层。5.根据权利要求2或3所述的高储能飞轮系统的散热装置，其特征在于：导热元件（4）具有一个水平方向仰角，该仰角大于5°。2CN103227530A说明书1/2页高储能飞轮系统的散热方法及装置技术领域[0001]本发明涉及机械科学领域，尤其是一种高储能飞轮系统的散热方法及装置。背景技术[0002]高储能飞轮系统具有瞬时释放能量的显著特点。常用于放电时间短，瞬时功率大的场合。飞轮工作过程中，由可转动的支撑组件，及其他的一系列组件，比如发电机，在飞轮系统中产生热量，使温度超过设计范围，系统操作寿命降低。[0003]因此目前常用的冷却方式有循环水冷、风冷、散热器冷却等。循环水冷效果较风冷好，但循环水冷存在设备复杂、易漏、难以管理的缺点。使用传统的散热系统对飞轮支撑结构、电机、轴承、外壳内产热等部件散热，如果热量不能及时、足量耗散，则飞轮储能系统中各组件温度将超出最佳温度范围，影响系统的操作寿命，降低飞轮系统工作可靠性。[0004]为保证高储能飞轮系统运行可靠性，防止突然失效带来对周围事物的伤害，通常将高储能飞轮置于地下，其主要散热性能的好坏，主要由与发热组件紧密相连的部分——土壤决定，而土壤的导热性能不良，其散热系统的散热性能很差。这样高储能飞轮系统产生热量就不能有效地散发到土壤中，系统组件的温度不能保持在最佳状态，降低组件的操作寿命及高储能飞轮系统的平均无故障时间。[0005]李文圣等（专利号ZL200410010855.9）所公开的飞轮储能系统中的散热系统，利用佩尔捷效应使系统温度维持正常。具有延长轴承系统的寿命、尺寸小、易维护、成本低等特点。[0006]先有技术采用的散热方式往往需要外加电流。这样不仅结构复杂，而且导致了使用成本的增加。发明内容[0007]本发明的目的是：提供一种高储能飞轮系统中的散热装置，它结构简单、安装容易、能达到较好的散热效果，以克服现有技术的不足。[0008]本发明是这样实现的：高储能飞轮系统的散热方法，采用导热转子支撑组件与高储能飞轮系统的产热元件接触，导热转子支撑组件通过导热耦合元件将热量传递到导热元件上，