一种可靠性储能飞轮结构的制作方法

1.本实用新型涉及现代化能源使用领域，具体为一种可靠性储能飞轮结构。


背景技术：

2.飞轮储能系统是一种机电能量转换的储能装置，突破了化学电池的局限，用物理方法实现储能。通过电动/发电互逆式双向电机，电能与高速运转飞轮的机械动能之间的相互转换与储存，并通过调频、整流、恒压与不同类型的负载接口。
3.目前在技术领域，储能飞轮在转动时由于内部机械结构的摩擦会导致动能磨损，且由于飞轮的惯性需求，高质量的飞轮在启动阶段转动很慢甚至难以启动，为此，我们提出一种可靠性储能飞轮结构。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供—种能够第损耗运转并快速启动的装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种可靠性储能飞轮结构，包括真空外罩、飞轮、多个离心装置、磁悬浮装置、低功耗抽真空机和输出装置，所述真空外罩用于隔绝装置内部空气，所述飞轮用于储存机械能，所述飞轮置于真空外罩内，多个所述离心装置用于缩短飞轮启动时间和增大转动惯性，多个所述离心装置中心对称分布于飞轮内，所述磁悬浮装置用于隔绝设备转动产生的摩擦，所述磁悬浮装置置于真空外罩上下两端，所述低功耗抽真空机用于持续抽出空气使设备内部时刻处于真空状态，所述低功耗抽真空机连通与飞轮外的真空外罩上，所述输出装置用于将飞轮的机械能转化成电能，所述输出装置置于飞轮下方。
6.优选的，所述两端磁悬浮装置的结构使得飞轮和转子在悬浮状态下转动，隔绝了机械结构摩擦产生的摩擦动能损耗。
7.优选的，所述低功耗抽真空机的接入，使得本来空气接触环境就小的飞轮结构内部处于真空状态，进一步降低了飞轮转动的动能损耗。
8.优选的，所述多个中心对称分布的离心装置，飞轮在启动阶段利用离心力加快了启动速度，同时增加了转动惯性。
9.优选的，所述输出装置与飞轮一同处于真空罩内，增加了转子转动储能效率。
10.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
11.本实用新型通过轴承磁悬浮无机械接触以及抽真空机创造真空环境的设计，降低了储能飞轮转动的动能损耗，离心装置的加入使得飞轮在启动阶段利用其滑块的离心力提升了启动效率，增加了转动惯性。
附图说明
12.图1为本实用新型整体外形结构示意图；
13.图2为本实用新型剖面图；
14.图3为本实用新型离心装置结构示意图。
15.图中：1
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真空外罩；2
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飞轮；3
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离心装置；4
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磁悬浮装置；5
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低功耗抽真空机；6
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输出装置；7
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拉力弹簧；8
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滑块；9
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磁悬浮轴承；10
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磁力圈；11
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转轴；12
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抽气管；13
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出气管；14
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转子；15
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定子。
具体实施方式
16.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
17.请参阅图1
‑
3，图示中的一种可靠性储能飞轮结构，包括真空外罩1、飞轮2、多个离心装置3、磁悬浮装置4、低功耗抽真空机5和输出装置6，所述真空外罩1用于隔绝装置内部空气，所述飞轮2用于储存机械能，所述飞轮2置于真空外罩1内，多个所述离心装置3用于缩短飞轮2启动时间和增大转动惯性，多个所述离心装置3中心对称分布于飞轮2内，所述磁悬浮装置4用于隔绝设备转动产生的摩擦，所述磁悬浮装置4置于真空外罩1上下两端，所述低功耗抽真空机5用于持续抽出空气使设备内部时刻处于真空状态，所述低功耗抽真空机5连通与飞轮2外的真空外罩1上，所述输出装置6用于将飞轮2的机械能转化成电能，所述输出装置6置于飞轮2下方。
18.其中，离心装置3包括拉力弹簧7和滑块8，所述拉力弹簧7一端与飞轮2上槽内靠中心位置相连，所述滑块8与拉力弹簧7另一端相连；
19.其中，磁悬浮装置4包括多个磁悬浮轴承9、多个磁力圈10和转轴11，多个所述磁力圈10固定在真空外罩1上下两端，多个所述磁悬浮轴承9固定在转轴11两端，且和多个磁力圈10嵌套，所述转轴11和飞轮2穿插固定；
20.同时，低功耗抽真空机5固定在真空外罩1上，且上设有抽气管12，所述抽气管12与真空外罩1贯通连接，所述低功耗抽真空机5一侧设有出气管13；
21.另外，输出装置6包括转子14和定子15，所述转子14和转轴11穿插固定，且置于飞轮2下方，所述定子15嵌套于转子14外，且固定于真空外罩1内壁上。
22.本方案中，通过低功耗抽真空机5持续的运行使得飞轮2处于真空状态运转，在飞轮2启动阶段，内部的滑块8转动受到离心力的影响滑向飞轮2外围，使得初始惯性增加，加快了飞轮2的启动效率，当飞轮2转速下降和停止工作时，滑块8会在拉力弹簧7的牵引下回到中心位置，下次启动时会继续是离心装置3正常工作，本方案中涉及的轴体以及电路均为现有技术，在此不进行过多赘述。
23.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
24.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种可靠性储能飞轮结构，其特征在于，包括：真空外罩(1)，所述真空外罩(1)用于隔绝装置内部空气；飞轮(2)，所述飞轮(2)用于储存机械能，所述飞轮(2)置于真空外罩(1)内；多个离心装置(3)，多个所述离心装置(3)用于缩短飞轮(2)启动时间和增大转动惯性，多个所述离心装置(3)中心对称分布于飞轮(2)内；磁悬浮装置(4)，所述磁悬浮装置(4)用于隔绝设备转动产生的摩擦，所述磁悬浮装置(4)置于真空外罩(1)上下两端；低功耗抽真空机(5)，所述低功耗抽真空机(5)用于持续抽出空气使设备内部时刻处于真空状态，所述低功耗抽真空机(5)连通与飞轮(2)外的真空外罩(1)上；输出装置(6)，所述输出装置(6)用于将飞轮(2)的机械能转化成电能，所述输出装置(6)置于飞轮(2)下方。2.根据权利要求1所述的一种可靠性储能飞轮结构，其特征在于：所述离心装置(3)包括拉力弹簧(7)和滑块(8)，所述拉力弹簧(7)一端与飞轮(2)上槽内靠中心位置相连，所述滑块(8)与拉力弹簧(7)另一端相连。3.根据权利要求2所述的一种可靠性储能飞轮结构，其特征在于：所述磁悬浮装置(4)包括多个磁悬浮轴承(9)、多个磁力圈(10)和转轴(11)，多个所述磁力圈(10)固定在真空外罩(1)上下两端，多个所述磁悬浮轴承(9)固定在转轴(11)两端，且和多个磁力圈(10)嵌套，所述转轴(11)和飞轮(2)穿插固定。4.根据权利要求3所述的一种可靠性储能飞轮结构，其特征在于：所述低功耗抽真空机(5)固定在真空外罩(1)上，且上设有抽气管(12)，所述抽气管(12)与真空外罩(1)贯通连接，所述低功耗抽真空机(5)一侧设有出气管(13)。5.根据权利要求4所述的一种可靠性储能飞轮结构，其特征在于：所述输出装置(6)包括转子(14)和定子(15)，所述转子(14)和转轴(11)穿插固定，且置于飞轮(2)下方，所述定子(15)嵌套于转子(14)外，且固定于真空外罩(1)内壁上。

技术总结
本实用新型公开了一种可靠性储能飞轮结构，包括真空外罩、飞轮、多个离心装置、磁悬浮装置、低功耗抽真空机和输出装置，所述飞轮置于真空外罩内，多个所述离心装置中心对称分布于飞轮内，所述磁悬浮装置置于真空外罩上下两端，所述低功耗抽真空机用于持续抽出空气使设备内部时刻处于真空状态，所述低功耗抽真空机连通与飞轮外的真空外罩上，所述输出装置，用于将飞轮的机械能转化成电能，所述输出装置置于飞轮下方，本实用新型通过抽真空机和磁悬浮装置隔绝飞轮转动产生的摩擦以减小机械能损耗，利用离心装置缩短飞轮启动时间同时增加转动惯性。动惯性。动惯性。


技术研发人员：刘赟 刘泽涛 汪玉峰 傅晗
受保护的技术使用者：金茂慧峰碳中和能源科技（天津）有限公司
技术研发日：2021.03.31
技术公布日：2021/11/2