一种飞轮储能系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103001391A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN103001391A(43)申请公布日2013.03.27(21)申请号201210394126.2(22)申请日2012.10.17(71)申请人汤镛之地址100048北京市海淀区西三环北路86号院4号楼310室(72)发明人汤镛之(51)Int.Cl.H02K7/02(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图11页(54)发明名称一种飞轮储能系统(57)摘要本发明公开了一种飞轮储能系统，包括盘形结构的磁阻电机，竖直设置的轴，配合安装在所述磁阻电机和轴上、且用于储存能量的飞轮，以及与所述轴配合设置的磁悬浮轴承。本发明所述飞轮储能系统，可以克服现有技术中占用体积大、投入成本高、系统效率低和飞轮待机时间短等缺陷，以实现占用体积小、投入成本低、系统效率高和飞轮待机时间长的优点。CN1039ACN103001391A权利要求书1/1页1.一种飞轮储能系统，其特征在于，包括盘形结构的磁阻电机，竖直设置的轴，配合安装在所述磁阻电机和轴上、且用于储存能量的飞轮，以及与所述轴配合设置的磁悬浮轴承。2.根据权利要求1所述的一种飞轮储能系统，其特征在于，所述磁悬浮轴承采用永磁悬浮和电磁悬浮的协同结构。3.根据权利要求1或2所述的一种飞轮储能系统，其特征在于，所述磁阻电机，包括与所述轴配合设置的转子，设置在所述转子外部的定子，以及配合绕制在所述定子上的多相位线圈；所述飞轮叠加在转子上。4.根据权利要求3所述的一种飞轮储能系统，其特征在于，所述转子为盘形转子，当不需要加大惯量时，盘形转子作为飞轮；当需要加大惯量时，在盘形转子上叠加预设数量的飞轮。2CN103001391A说明书1/3页一种飞轮储能系统技术领域[0001]本发明涉及电力储存和逆变发电之技术领域，具体地，涉及一种飞轮储能系统。背景技术[0002]目前，在飞轮储能技术领域中，需要用到电机和飞轮，涉及的电机需要价格昂贵的稀土永磁材料，使得飞轮储能成本大大提高；并且，因永磁而产生的电磁涡流损耗和磁滞损耗，降低了系统效率，大大降低了飞轮的待机时间。另外，电机和飞轮占用的体积大，也提高了成本。[0003]在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在占用体积大、投入成本高、系统效率低和飞轮待机时间短等缺陷。发明内容[0004]本发明的目的在于，针对上述问题，提出了一种新型飞轮储能系统，以实现占用体积小、投入成本低、系统效率高和飞轮待机时间长的优点。[0005]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种飞轮储能系统，包括盘形结构的磁阻电机，竖直设置的轴，配合安装在所述磁阻电机和轴上、且用于储存能量的飞轮，以及与所述轴配合设置的磁悬浮轴承。[0006]进一步地，所述磁悬浮轴承采用永磁悬浮和电磁悬浮的协同结构。[0007]进一步地，所述磁阻电机，包括与所述轴配合设置的转子，设置在所述转子外部的定子，以及配合绕制在所述定子上的多相位线圈；所述飞轮叠加在转子上。[0008]进一步地，所述转子为盘形转子，当不需要加大惯量时，盘形转子作为飞轮；当需要加大惯量时，在盘形转子上叠加预设数量的飞轮。[0009]本发明各实施例的飞轮储能系统，由于包括盘形结构的磁阻电机，竖直设置的轴，配合安装在磁阻电机和轴上、且用于储存能量的飞轮，以及与轴配合设置的磁悬浮轴承；将毋须永磁材料的磁阻电机改造成盘形结构，使其能高速运转和高速励磁发电，并成功应用在飞轮储能系统上；从而可以克服现有技术中占用体积大、投入成本高、系统效率低和飞轮待机时间短的缺陷，以实现占用体积小、投入成本低、系统效率高和飞轮待机时间长的优点。[0010]本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。[0011]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。附图说明[0012]附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：[0013]图1为本发明飞轮储能系统的结构示意图。3CN103001391A说明书2/3页[0014]结合附图，本发明实施例中附图标记如下：[0015]1-定子；2-线圈；3-转子；4-飞轮；5-轴。具体实施方式[0016]以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。[0017]根据本发明实施例，提供了一种飞轮储能系统，即高速开关磁阻电机驱动大惯量高转速的飞轮储能-发电系统。如图1所示，本实施例包括盘形结构的磁阻电机(即高速开关磁阻电机)，配合安装在竖直设置的轴上、且用于储存能