CN117458778B - 一种飞轮储能设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及储能设备领域，尤其是涉及一种飞轮储能设备。其包括，底座，呈盘状设置；壳体，连接于所述底座，壳体内形成空腔；下轴承座，连接于底座中间位置处，下轴承座安装有第一磁轴承；上轴承座，连接于壳体中间位置处，上轴承座和下轴承座相对设置，上轴承座安装有第二磁轴承，第一磁轴承和第二磁轴承同轴设置；飞轮转子，转接于第一磁轴承和第二磁轴承之间，飞轮转子连接有电机；调节结构，调节结构连接于飞轮转子，飞轮转子转动时，调节结构能够增大飞轮转子的转动惯量。本申请具有便于飞轮启动，提高飞轮转动惯量从而提高飞轮储能设备的储能效果的效果。

Description

一种飞轮储能设备

技术领域

本申请涉及储能设备领域，尤其是涉及一种飞轮储能设备。

背景技术

飞轮储能设备是一种将电能转化为机械能并存储起来的技术。它通过将电力用于加速一个重型转动的飞轮，将电能转化为机械能，然后在需要释放电能时，电动机变化成发电机，飞轮的旋转带动发电机的输入轴转动来将机械能转化回电能。这种技术可以用于能源储备和管理，特别是在电力系统的稳定性和调节方面，具有快速放电等优势。

现有的飞轮储能设备通常由飞轮本体、轴承系统、电动机/发电机和控制系统组成，飞轮本体在电动机的带动下在轴承系统内高速转动，在这个过程中控制系统便于启动和关闭飞轮储能设备。现有的飞轮本体为了提高飞轮储能设备的储能量需要提高转动惯量，飞轮本体通常由高强度材料制成同时为了增加其转动惯量会提高飞轮本体的重量，通过高速转动使飞轮本体产生较大的转动惯量从而增大飞轮储能设备的储能量。

针对上述现有的飞轮储能设备，发明人发现，现有的飞轮储能设备为了提高储能量，需要增大飞轮的重量从而提高飞轮在转动过程中的转动惯量，进而提高飞轮储能设备所能够储存的能量。这就使得飞轮的重量较为沉重，飞轮的运输和安装都较为困难。而通过在飞轮上开设空腔虽然能够减少飞轮的重量但是重量的降低也会导致飞轮达到额定转速时所具有的转动惯量降低。

发明内容

为了便于飞轮启动，提高飞轮转动惯量从而提高飞轮储能设备的储能效果，本申请提供一种飞轮储能设备。

本申请提供的一种飞轮储能设备采用如下的技术方案：

一种飞轮储能设备，包括，

底座，呈盘状设置，所述底座顶部和底部均水平设置；

壳体，连接于所述底座，所述壳体内形成空腔；

下轴承座，连接于所述底座中间位置处，所述下轴承座安装有第一磁轴承；

上轴承座，连接于所述壳体中间位置处，所述上轴承座和所述下轴承座相对设置，所述上轴承座安装有第二磁轴承，所述第一磁轴承和所述第二磁轴承同轴设置；

飞轮转子，转接于所述第一磁轴承和第二磁轴承之间，所述飞轮转子连接有电机，所述电机能够带动飞轮转子转动，飞轮转子能够带动电机输出电能；

调节结构，所述调节结构连接于飞轮转子，所述飞轮转子转动时，调节结构能够增大飞轮转子远离自身轴线位置处的重量，增大飞轮转子的转动惯量。

通过采用上述技术方案，用户使用时，壳体起到保护飞轮转子的作用，用户开启电机带动飞轮转子使飞轮转子在上轴承座和下轴承座之间转动，第一磁轴承和第二磁轴承能够减少飞轮转子转动过程中的摩擦，飞轮转子转动提高转动速度直至飞轮转子到达额定转速，飞轮转动使得调节结构增大飞轮转子远离自身轴线位置处的重量，从而使飞轮转子靠近边缘位置处的重量增大，进而增大飞轮转子转动具有的转动惯量，提高飞轮储能设备所能够储存的能量，当需要释放能量时电机的输出轴转换为发电机的输入轴，飞轮带动发电机的输入轴转动从而将飞轮转动的动能再转化为电能输出。飞轮转子提高转速的过程中调节结构逐渐增大飞轮转子远离自身轴线位置处的重量，既能够降低飞轮转子启动的难度，同时随着飞轮转子转速逐渐增大，调节结构增大飞轮转子远离自身轴线位置处的重量，从而使飞轮转子远离转动轴线位置处的重量增大，最后实现提高飞轮转子转动惯量。

可选的，所述调节结构包括沿所述飞轮转子的周向呈圆周阵列设置的若干个滑槽和滑设于各滑槽的储能块，所述滑槽的长度方向沿飞轮转子的径向设置，所述储能块能够沿自身连接的飞轮转子的滑槽的长度方向滑移。

通过采用上述技术方案，用户使用时，飞轮转子在电机的带动下逐渐提高转速，在这个过程中滑设于飞轮转子的滑槽内的储能块在离心力的作用下，沿着开设于飞轮转子的滑槽逐渐向远离飞轮转子的轴线位置处滑移，从而逐渐增大飞轮转子远离自身转动轴线位置处的重量，也即使原本靠近飞轮转子转动中心位置处的储能块逐渐移动到远离飞轮转子的转动中心位置处，进而提高飞轮转子在转动过程中的转动惯量。

可选的，所述飞轮转子开设的各滑槽内均连接有复位弹簧，各所述复位弹簧均连接于飞轮转子对应的滑槽内的储能块，复位弹簧对自身连接的储能块施加使储能块向靠近飞轮转子的轴线方向滑移的作用力。

通过采用上述技术方案，用户使用时，当飞轮转子逐渐降低转速，在复位弹簧的弹性作用下，储能块能够沿着飞轮转子的滑槽滑移，从而移动到靠近储能块的转动中心位置处，实现储能块的复位。

可选的，所述调节结构包括开设于飞轮转子的环槽和设置于飞轮转子的环槽内的磁流体，所述环槽位于飞轮转子靠近自身轴线位置处，飞轮转子远离自身轴线位置处还开设有约束槽，所述约束槽的走向绕飞轮转子的周向设置，飞轮转子的约束槽内连接有若干隔断，若干所述隔断在飞轮转子的约束槽内沿飞轮转子的周向呈圆周阵列设置，若干隔断将飞轮转子的约束槽均分为多个部分；飞轮转子对应开设于自身的环槽和约束槽之间还开设有连接槽，飞轮转子的环槽和约束槽通过所述连接槽相互连通，飞轮转子转动时其环槽内的磁流体能够进入到飞轮转子的约束槽，增大飞轮转子远离轴线位置处的重量。

通过采用上述技术方案，用户使用时，飞轮转子被电机带动逐渐提高转速，直至飞轮转子的转速达到额定转速，在这个过程中环槽内的磁流体受到离心力的作用被均匀的通过连接槽甩出到飞轮转子的约束槽内，从而增大飞轮转子远离自身转动中心位置处的重量，隔断将约束槽均匀的分为多个槽体，防止磁流体在飞轮转子的约束槽内与飞轮转子发生相对位移，使磁流体无法随飞轮转子转动。

可选的，所述连接槽为环形槽，连接槽的走向沿飞轮转子的周向设置，连接槽由靠近飞轮转子的轴线位置处到远离飞轮转子的轴线位置处向上倾斜设置，飞轮转子的约束槽内的磁流体能够通过连接槽在重力影响下流入飞轮转子的环槽。

通过采用上述技术方案，用户使用时，当飞轮转子逐渐停转时，约束槽内的磁流体在自身重力的影响下沿着倾斜的连接槽滑入到飞轮转子的环槽内，从而使磁流体回到飞轮转子的环槽内。

可选的，所述壳体靠近飞轮转子位置处连接有电磁环，所述电磁环与飞轮转子同轴设置，电磁环对飞轮转子的约束槽内的磁流体施加磁力使磁流体填充满飞轮转子的约束槽。

通过采用上述技术方案，用户使用时，飞轮转子转动时电磁环通电产生磁性，电磁环产生的磁力作用于飞轮转子的约束槽内的磁流体，在飞轮转子转动过程中磁流体在离心力和磁力的作用下均匀的分布在飞轮转子的约束槽内。磁流体在飞轮转子的约束槽内随飞轮转子转动，从而增大飞轮转子远离自身转动中心位置处的重量，增大飞轮转子转动产生的转动惯量，同时电磁环对磁流体施加磁力，使沿着飞轮转子的周向均匀分布在飞轮转子的约束槽内的磁流体受到磁力的作用从而使飞轮转子各个方向受力均匀，从而辅助维持飞轮转子的平衡。

可选的，所述飞轮转子两侧对应自身中间位置处均连接有支撑轴，所述支撑轴与飞轮转子同轴设置，各所述支撑轴外侧均开设有螺纹，各所述支撑轴均螺纹连接有限位环，所述限位环与所述飞轮转子之间可拆卸连接有若干个飞轮盘，若干所述飞轮盘均与飞轮转子同轴设置。

通过采用上述技术方案，用户使用时，用户可以将飞轮盘可拆卸连接在支撑轴上，使飞轮转子两侧的飞轮盘的数量相等，之后用户分别在两个支撑轴上螺纹连接限位环，使两个限位环分别抵触于飞轮盘并将位于飞轮转子两侧的飞轮盘压紧在飞轮转子上，从而增大飞轮转子的重量，进一步增大飞轮转子达到额定转速时的转动惯量。

可选的，所述壳体内可拆卸连接有内罩壳，所述内罩壳内侧与所述壳体形成有真空腔室，所述壳体和所述内罩壳外侧形成有散热腔室，壳体和内罩壳形成的散热腔室内填充有氦气。

通过采用上述技术方案，用户使用时，内罩壳与壳体内形成真空腔室，减少飞轮转子转动过程中受到的空气阻力和空气摩擦，而壳体和内罩壳外侧形成的散热腔室，并在散热腔室内填充氦气，同等压力条件下，氦气的导热性为空气的七倍，通过氦气将内罩壳的热量快速发散到壳体从而加快将飞轮转子转动产生的热量散发除去，降低飞轮转子的温度，防止温度升高导致材料发生膨胀、增大电机传递电能的损耗等问题，提高飞轮储能设备的散热能力。

可选的，所述内罩壳的内周壁形成有若干个导热条。

通过采用上述技术方案，用户使用时，导热条能够增大内罩壳的内周壁的面积，从而增大内罩壳内周壁接受飞轮转子热辐射发散的热量的面积，从而进一步提高真空腔室内的飞轮转子的散热效率。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.壳体、飞轮转子、调节结构、电机、上轴承座、下轴承座、第一磁轴承、第二磁轴承、滑槽、储能块、复位弹簧、约束槽、磁流体、连接槽、环槽、电磁环和隔断的设计，能够在飞轮转子转动过程中逐渐增大飞轮转子远离自身转动中心位置处的重量，使飞轮在保持较小的重量的基础上又能够具有较大的转动惯量，飞轮转子启动时其靠近外周面位置处的重量小于飞轮转子达到额定转速后飞轮转子靠近外周面位置处的重量，从而在飞轮转子启动时减少启动难度，提高启动速度，能够使飞轮储能设备快速响应，并在飞轮转子达到额定转速后提高飞轮储能设备的储能能力；

2.支撑座、飞轮转子、限位环和飞轮盘的设计，能够根据飞轮储能设备的设计需要在飞轮转子上安装飞轮盘，从而提高飞轮转子的重量，进一步的增大飞轮转子的转动惯量，分开的飞轮盘和飞轮转子也能够减少运输的难度并便于用户安装；

3.壳体、内罩壳、真空腔室、散热腔室和导热条的设计，能够增快飞轮转子的散热效率。

附图说明

图1是本申请实施例一的整体结构示意图；

图2是本申请实施例一的整体结构剖视图；

图3是本申请实施例一的联动轴套构造示意图；

图4是本申请实施例一的飞轮转子结构剖视图；

图5是本申请实施例一的爆炸视图；

图6是本申请实施例一的爆炸剖视视图；

图7是本申请实施例二的整体结构剖视图；

图8是本申请实施例二的飞轮转子结构剖视图。

附图标记说明：1、底座；2、壳体；21、组装壳体；22、加强筋；23、工型连杆；24、滑接槽；25、上轴承座；251、第二磁轴承；26、下轴承座；261、第一磁轴承；27、安装槽；3、内罩壳；31、定位螺栓；32、限位辊；33、密封垫圈；34、真空腔室；35、真空泵；36、散热腔室；37、气体泵；38、导热条；39、固定槽；4、飞轮转子；41、支撑轴；42、限位环；43、飞轮盘；44、限位杆；45、限位槽；46、铁磁环；47、第一永磁环；48、第二永磁环；5、电机；51、连接轴；52、连接键；53、联动轴套；54、联动槽；6、调节结构；61、滑槽；62、储能块；63、复位弹簧；64、环槽；65、连接槽；66、约束槽；67、磁流体；68、隔断；69、电磁环。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。

实施例一：

本申请实施例一公开一种飞轮储能设备，参照图1，包括，顶部和底部均水平设置的底座1和通过螺栓连接于底座1的壳体2，壳体2由四个组装壳体21组成，每个组装壳体21的外周面均固定连接有加强筋22。每个组装壳体21均呈圆弧状设置，四个组装壳体21能够相互连接形成呈圆环状的壳体2。每个组装壳体21沿自身周向靠近一端位置处均固接有工型连杆23，每个组装壳体21沿自身周向远离自身连接的工型连杆23的一端均开设有滑接槽24，工型连杆23能够卡接于组装壳体21的滑接槽24内，四个组装壳体21两两相邻的通过工型连杆23和开设于自身的滑接槽24相互配合连接形成圆环状的壳体2。

参照图2，壳体2内部形成有空腔，壳体2的空腔内设置有内罩壳3，内罩壳3可拆卸连接于每个组装壳体21，每个组装壳体21对应内罩壳3位置处均螺纹连接有定位螺栓31，定位螺栓31也螺纹连接于内罩壳3。每个定位螺栓31底部均转动连接有限位辊32，限位辊32的轴向垂直于底座1设置。内罩壳3顶部固定连接有密封垫圈33，密封垫圈33能够抵触于壳体2设置。内罩壳3内侧和壳体2共同形成有真空腔室34，壳体2对应真空腔室34位置处固定连接有真空泵35，内罩壳3的外侧和壳体2之间共同形成有散热腔室36，壳体2对应散热腔室36位置处连接有气体泵37。内罩壳3的内周壁位置处固定连接有三个导热条38，导热条38呈圆环状，三个导热条38沿内罩壳3的轴向阵列设置。

参照图2和图3，壳体2靠近顶部位置处固定连接有上轴承座25，底座1靠近顶部位置处固定连接有下轴承座26，壳体2、内罩壳3、上轴承座25和下轴承座26同轴设置。下轴承座26对应自身中间位置处安装有第一磁轴承261，上轴承座25对应自身中间位置处安装有第二磁轴承251，上轴承座25和下轴承座26之间安装有飞轮转子4，飞轮转子4沿自身轴向两侧对应自身中间位置处均固定连接有支撑轴41，飞轮转子4通过支撑轴41转接于上轴承座25和下轴承座26之间，两个支撑轴41分别转接于第一磁轴承261和第二磁轴承251。四个限位辊32分别位于飞轮转子4的外侧，四个限位辊32沿飞轮转子4的周向呈圆周阵列设置，限位辊32在飞轮转子4发生偏移时能够起到支撑飞轮转子4阻止飞轮转子4偏移的作用。底座1对应支撑轴41位置处固定连接有电机5，电机5的输出轴一端固定连接有连接轴51，连接轴51与支撑轴41同轴设置。连接轴51的外周壁固定连接有六个连接键52，连接键52的长度方向沿连接轴51的轴向设置，六个连接键52沿连接轴51的周向呈圆周阵列设置。靠近底部的支撑轴41底部固定连接有联动轴套53，联动轴套53能够套设于连接轴51的外周壁，联动轴套53的内周壁对应每个连接键52位置处均开设有联动槽54，每个连接键52均能够卡接于联动轴套53对应的联动槽54内，每个连接键52均能够在自身滑动连接的联动轴套53的联动槽54内沿着联动槽54的长度方向滑移。

参照图2-图4，每个支撑轴41的外周面均开设有螺纹，每个支撑轴41均螺纹连接有限位环42，限位环42与支撑轴41同轴设置，限位环42能够沿支撑轴41的轴向移动。飞轮转子4两侧均螺纹连接有两个飞轮盘43，飞轮盘43与支撑轴41同轴设置，每个飞轮盘43对应限位环42外侧位置处均形成有四个限位杆44，四个限位杆44沿飞轮盘43的周向呈圆周阵列设置。每个飞轮盘43远离自身限位杆44的一侧均开设有限位槽45，限位杆44能够卡接于飞轮盘43的限位槽45内。限位盘能够能够将连接于同一支撑轴41的两个飞轮盘43压紧在飞轮转子4上起到固定飞轮盘43的作用。靠近飞轮转子4的飞轮盘43的四个限位杆44能够分别卡接于连接于同一支撑轴41的飞轮盘43的四个限位槽45内，从而将连接于同一支撑轴41的两个飞轮盘43连接起来，阻止连接于同一个支撑轴41的两个飞轮盘43之间发生相对位移。

参照图4-图6，飞轮转子4还连接有调节结构6，调节结构6能够在飞轮转子4转动时增大飞轮转子4远离自身转动中心位置处的重量，即使飞轮转子4的重量主要分布在远离自身转动中心位置处以增大飞轮转子4转动过程中的转动惯量，从而起到增大飞轮储能设备的储能效果的作用。调节结构6包括开设于飞轮转子4的八个滑槽61，滑槽61开设于飞轮转子4内，滑槽61的长度方向沿飞轮转子4的径向设置，八个滑槽61沿飞轮转子4的周向呈圆周阵列设置。每个飞轮转子4的滑槽61内均滑动连接有储能块62，储能块62能够沿自身所在的滑槽61的长度方向滑移，储能块62能够覆盖自身对应的滑槽61的横截面设置。飞轮转子4的每个滑槽61内均固定连接有复位弹簧63，复位弹簧63一端连接于位于飞轮转子4同一滑槽61内的储能块62，复位弹簧63对自身连接的储能块62施加使储能块62向靠近飞轮转子4的转动中心位置处移动的作用力。上述的飞轮转子4、飞轮盘43和支撑轴41均由碳纤维材料制成。

参照图2、图5和图6，每个限位环42均固定连接有铁磁环46，铁磁环46与限位环42同轴设置，壳体2对应靠近顶部的限位环42位置处固定连接有第一永磁环47，第一永磁环47与靠近顶部的铁磁环46相互靠近一侧磁极相异，即第一永磁环47对靠近顶部的铁磁环46施加使靠近顶部的铁磁环46向远离底座1方向移动的作用力。底座1对应靠近底部的限位环42位置处固定连接有第二永磁环48，第二永磁环48和靠近底部的铁磁环46相互靠近一侧的磁极相同，即第二永磁环48对靠近底部的铁磁环46施加使靠近底部的铁磁环46向远离底座1方向移动的作用力。第一永磁环47、第二永磁环48和铁磁环46的配合使靠近底部的支撑轴41不紧密的抵触于连接轴51，减少飞轮转子4重力作用于电机5的输出轴造成的摩擦阻力，进而提高飞轮储能设备的转化率。

本申请实施例一、一种飞轮储能设备的实施原理为：用户根据飞轮储能设备工作所需储存的能量，用户在飞轮转子4的两侧分别安装相等数量的飞轮盘43，使飞轮转子4两侧的飞轮盘43分别螺纹连接于飞轮转子4两侧的支撑轴41上，之后用户将两个限位环42分别螺纹连接于两个支撑轴41上，使两个限位环42分别抵触于飞轮转子4两侧的飞轮盘43上，由两个限位环42共同将飞轮盘43压紧在在飞轮转子4的两侧。之后用户将飞轮转子4安装到壳体2内，使联动轴套53套设于连接轴51的外周壁，并使连接轴51外周壁的连接键52分别卡接于联动轴套53的联动槽54内，从而将连接轴51和联动轴套53连接起来。之后用户开启电机5对飞轮储能设备进行充能，电机5的输出轴带动连接轴51和联动轴套53转动从而带动支撑轴41和飞轮转子4及安装于飞轮转子4的飞轮盘43转动，在转动过程中第一永磁环47和第二永磁环48均对自身靠近的铁磁环46施加作用力，产生使铁磁环46带动限位环42、飞轮盘43和飞轮转子4向远离底座1方向的作用力，从而起到支撑限位环42、飞轮盘43和飞轮转子4的重力的作用，从而减少靠近底部的支撑轴41作用于电机5的输出轴的重力，从而减少电机5转动过程中受到的摩擦阻力，进而提高电机5向飞轮转子4充能的转化率。

之后用户通过气体泵37向四个组装壳体21形成的壳体2和内罩壳3之间的散热腔室36内注满氦气，用户通过真空泵35将内罩壳3和壳体2以及底座1之间形成的真空腔室34内的气体抽空。

在电机5带动飞轮转子4转动的过程中，储能块62受到离心力的作用在飞轮转子4的滑槽61内从靠近支撑轴41位置处向远离支撑轴41的方向滑移，随着飞轮转子4被电机5带动转速不断提高，各个储能块62分别在飞轮转子4对应的滑槽61内向远离支撑轴41方向移动，并在这个过程中拉伸复位弹簧63。随着储能块62受到离心力的作用逐渐移动到滑槽61远离支撑轴41位置处，飞轮转子4远离支撑轴41的边缘位置处的重量逐渐增大，即使得飞轮转子4远离转动中心位置处的重量增大，从而提高飞轮转子4的在达到额定转速时的转动惯量，进而起到增大飞轮储能设备的储能效果。当用户需要释放飞轮储能设备中储存的能量时，用户将电机5转换为发电机5，电机5的输出轴即为发电机5的输入轴，此时电机5不再为飞轮转子4转动提供动力，飞轮转子4通过支撑轴41、联动轴套53和连接轴51带动发电机5的输入轴转动从而带动发电机5内转子转动切割磁感线进而将飞轮储能设备中储存的动能转化为电能输出实现能量的反应和快速释放。飞轮转子4在启动时储能块62位于靠近支撑轴41位置处，降低飞轮的启动难度，随后随着飞轮转子4的转动在离心力作用下使储能块62移动到飞轮转子4的滑槽61内远离支撑轴41位置处，从而增大飞轮转子4边缘位置处的重量，从而增大飞轮转子4的转动惯量，在相同的重量下相比于传统的飞轮起到了降低启动难度和增大达到额定转速后储存的能量。

实施例二：

本申请实施例二公开一种飞轮储能设备，参照图7和图8，其与实施例一不同之处在于，调节结构6包括开设于飞轮转子4内靠近支撑轴41位置处的环槽64，环槽64的走向沿飞轮转子4的周向设置。飞轮转子4内还开设有连接槽65，连接槽65为环槽64，连接槽65的走向沿飞轮转子4的周向设置。连接槽65由远离支撑轴41位置处到靠近支撑轴41位置处向下倾斜设置，连接槽65与环槽64相连通。飞轮转子4远离支撑轴41位置处开设有约束槽66，约束槽66为环槽64，约束槽66的走向沿飞轮转子4的周向设置，约束槽66位于飞轮转子4远离底座1位置处，约束槽66通过连接槽65与环槽64相连通。约束槽66的宽度沿飞轮转子4的轴向设置，约束槽66的宽度大于环槽64的宽度设置。飞轮转子4的环槽64内还设置有磁流体67，飞轮转子4的环槽64的体积与飞轮转子4的约束槽66的体积相等设置，飞轮转子4的约束槽66内还固定连接有八个隔断68，隔断68覆盖约束槽66的横截面设置，八个隔断68沿飞轮转子4的周向呈圆周阵列设置于飞轮转子4的约束槽66内。

参照图7和图8，每个组装壳体21对应飞轮转子4的约束槽66位置处均开设有安装槽27，安装槽27为弧形槽，安装槽27的走向呈圆弧状，圆弧的圆心位于飞轮转子4的轴线位置处。四个组装壳体21的安装槽27能够相互连通形成圆环状的安装槽27。内罩壳3对应组装壳体21的安装槽27位置处开设有固定槽39，内罩壳3的固定槽39与组装壳体21的安装槽27相连通，内罩壳3的固定槽39与组装壳体21的安装槽27内卡接有电磁环69，电磁环69呈圆环状，电磁环69与飞轮转子4同轴设置。

本申请实施例二、一种飞轮储能设备的实施原理为：用户开启电机5和电磁环69，随着电机5带动飞轮转子4转动使飞轮转子4的环槽64内的磁流体67在离心力的作用下沿着连接槽65向靠近飞轮转子4的约束槽66方向甩出，之后磁流体67均匀的被甩出到飞轮转子4的约束槽66内。此时在电磁环69的磁性作用下，约束槽66内的磁流体67贴紧在飞轮转子4的约束槽66位置处的内壁设置，从而起到增大飞轮转子4达到额定转速后其远离转动中心位置处重量的作用。当使用完毕后用户关闭电磁环69，使电磁环69失去磁性，磁流体67在重力作用下沿着连接槽65从飞轮转子4的约束槽66内流回到飞轮钻子的环槽64内，从而实现磁流体67的复位，方便下次使用。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种飞轮储能设备，其特征在于：包括，

底座(1)，呈盘状设置，所述底座(1)顶部和底部均水平设置；

壳体(2)，连接于所述底座(1)，所述壳体(2)内形成空腔；

下轴承座(26)，连接于所述底座(1)中间位置处，所述下轴承座(26)安装有第一磁轴承(261)；

上轴承座(25)，连接于所述壳体(2)中间位置处，所述上轴承座(25)和所述下轴承座(26)相对设置，所述上轴承座(25)安装有第二磁轴承(251)，所述第一磁轴承(261)和所述第二磁轴承(251)同轴设置；

飞轮转子(4)，转接于所述第一磁轴承(261)和第二磁轴承(251)之间，所述飞轮转子(4)连接有电机(5)，所述电机(5)能够带动飞轮转子(4)转动，飞轮转子(4)能够带动电机(5)输出电能；

调节结构(6)，所述调节结构(6)连接于飞轮转子(4)，所述飞轮转子(4)转动时，调节结构(6)能够增大飞轮转子(4)远离自身轴线位置处的重量，增大飞轮转子(4)的转动惯量；所述调节结构(6)包括开设于飞轮转子(4)的环槽(64)和设置于飞轮转子(4)的环槽(64)内的磁流体(67)，所述环槽(64)位于飞轮转子(4)靠近自身轴线位置处，飞轮转子(4)远离自身轴线位置处还开设有约束槽(66)，所述约束槽(66)的走向绕飞轮转子(4)的周向设置，飞轮转子(4)的约束槽(66)内连接有若干隔断(68)，若干所述隔断(68)在飞轮转子(4)的约束槽(66)内沿飞轮转子(4)的周向呈圆周阵列设置，若干隔断(68)将飞轮转子(4)的约束槽(66)均分为多个部分；飞轮转子(4)对应开设于自身的环槽(64)和约束槽(66)之间还开设有连接槽(65)，飞轮转子(4)的环槽(64)和约束槽(66)通过所述连接槽(65)相互连通，飞轮转子(4)转动时其环槽(64)内的磁流体(67)能够进入到飞轮转子(4)的约束槽(66)，增大飞轮转子(4)远离轴线位置处的重量。

2.根据权利要求1所述的一种飞轮储能设备，其特征在于：所述调节结构(6)包括沿所述飞轮转子(4)的周向呈圆周阵列设置的若干个滑槽(61)和滑设于各滑槽(61)的储能块(62)，所述滑槽(61)的长度方向沿飞轮转子(4)的径向设置，所述储能块(62)能够沿自身连接的飞轮转子(4)的滑槽(61)的长度方向滑移。

3.根据权利要求2所述的一种飞轮储能设备，其特征在于：所述飞轮转子(4)开设的各滑槽(61)内均连接有复位弹簧(63)，各所述复位弹簧(63)均连接于飞轮转子(4)对应的滑槽(61)内的储能块(62)，复位弹簧(63)对自身连接的储能块(62)施加使储能块(62)向靠近飞轮转子(4)的轴线方向滑移的作用力。

4.根据权利要求1所述的一种飞轮储能设备，其特征在于：所述连接槽(65)为环形槽，连接槽(65)的走向沿飞轮转子(4)的周向设置，连接槽(65)由靠近飞轮转子(4)的轴线位置处到远离飞轮转子(4)的轴线位置处向上倾斜设置，飞轮转子(4)的约束槽(66)内的磁流体(67)能够通过连接槽(65)在重力影响下流入飞轮转子(4)的环槽(64)。

5.根据权利要求4所述的一种飞轮储能设备，其特征在于：所述壳体(2)靠近飞轮转子(4)位置处连接有电磁环(69)，所述电磁环(69)与飞轮转子(4)同轴设置，电磁环(69)对飞轮转子(4)的约束槽(66)内的磁流体(67)施加磁力使磁流体(67)填充满飞轮转子(4)的约束槽(66)。

6.根据权利要求1所述的一种飞轮储能设备，其特征在于：所述飞轮转子(4)两侧对应自身中间位置处均连接有支撑轴(41)，所述支撑轴(41)与飞轮转子(4)同轴设置，各所述支撑轴(41)外侧均开设有螺纹，各所述支撑轴(41)均螺纹连接有限位环(42)，所述限位环(42)与所述飞轮转子(4)之间可拆卸连接有若干个飞轮盘(43)，若干所述飞轮盘(43)均与飞轮转子(4)同轴设置。

7.根据权利要求1所述的一种飞轮储能设备，其特征在于：所述壳体(2)内可拆卸连接有内罩壳(3)，所述内罩壳(3)内侧与所述壳体(2)形成有真空腔室(34)，所述壳体(2)和所述内罩壳(3)外侧形成有散热腔室(36)，壳体(2)和内罩壳(3)形成的散热腔室(36)内填充有氦气。

8.根据权利要求7所述的一种飞轮储能设备，其特征在于：所述内罩壳(3)的内周壁形成有若干个导热条(38)。