CN207459901U - 卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置，所述卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置包括：底座；定子轴；定子组件；储能外转子，所述储能外转子设置在所述定子轴的外周且包括：前段部、中段部和后段部，所述中段部的外径大于所述前段部的外径和所述后段部的外径；前径向永磁偏置磁悬浮轴承和后径向偏置磁悬浮轴承；前轴向磁悬浮轴承和后轴向磁悬浮轴承；前机械应急轴承和后机械应急轴承及应急供电装置。根据本实用新型的卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置结构简单可靠、充放电效率高。

Description

卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置

技术领域

本实用新型涉及飞轮储能领域，特别涉及一种卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置。

背景技术

飞轮储能是指电能和动能之间相互转换的储能方式，作为电动机时飞轮速度增加将电能转换为机械能，作为发电机时机械能转换为电能，当飞轮空闲运转时，飞轮储能电源系统的运行损耗较小。

相关技术中，可以通过增加飞轮的角速度或质量来提高飞轮的储存能量，但通过增加飞轮的角速度来增加转动惯量，对材料的要求较高，成本增加；通过增加飞轮的质量来增加转动惯量，对支撑系统和电机的要求较高。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置，该卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置结构简单可靠、充放电效率高。

根据本实用新型的卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置，包括：底座，所述底座上设置有在前后方向间隔开的前端盖和后端盖；定子轴，所述定子轴沿前后方向延伸，且所述定子轴的前端固定在所述前端盖上，所述定子轴的后端固定在所述后端盖上；

定子组件，所述定子组件固定在所述定子轴上，所述定子组件包括：定子铁芯以及缠绕在所述定子铁芯上的定子线圈；

储能外转子，所述储能外转子设置在所述定子轴的外周且包括：前段部、中段部和后段部，所述中段部的外径大于所述前段部的外径和所述后段部的外径，所述中段部的内壁面上设置有永磁铁贴片，所述永磁体贴片与所述定子组件正对；

前径向永磁偏置磁悬浮轴承和后径向永磁偏置磁悬浮轴承，所述前径向偏置磁悬浮轴承设置在所述前端盖上且与所述前段部正对以将所述前段部支撑在所述前端盖上，所述后径向永磁偏置磁悬浮轴承设置在所述后端盖上且与所述后段部正对以将所述后段部支撑在所述后端盖上；

前轴向磁悬浮轴承和后轴向磁悬浮轴承，所述前轴磁悬浮轴承设置在所述前端盖上且与所述前段部的端面正对以限制所述储能外转子向后移动，所述后轴向磁悬浮轴承设置在所述后端盖上且与所述后段部的端面正对以限制所述储能外转子向前移动；

前机械应急轴承和后机械应急轴承，所述前机械应急轴承设置在所述前段部与所述定子轴之间，所述后机械应急轴承设置在所述后段部与所述定子轴之间，所述前机械应急轴承和所述后机械应急轴承用于在所述前轴向磁悬浮轴承和所述后轴向磁悬浮轴承失效后支撑所述储能外转子；以及

应急供电装置，所述应急供电装置与所述定子线圈相连以在所述定子线圈断电后为储能飞轮控制器、所述前径向永磁偏置磁悬浮轴承和所述后径向永磁偏置磁悬浮轴承、所述前轴向磁悬浮轴承和所述后轴向磁悬浮轴承的磁悬浮轴承控制器供电。

根据本实用新型的卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置，通过将储能装置与电机外转子集成在一起(即，本实用新型中的储能外转子)，使得卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置结构简单可靠、且成本低，频繁充放电效率高、转矩脉动小。

此外，储能外转子的两端分别由前径向永磁偏置磁悬浮轴承和后径向永磁偏置磁悬浮轴承支撑、且储能外转子的内部设计机械应急保护轴承，使得卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置的承载能力提高，可承受大质量的转动惯量体，降低了对储能外转子材料的要求，储能外转子的存储能量大，可靠性高、使用寿命长。

根据本实用新型的一个实施例，所述定子轴的中心设置有水冷通道，所述水冷通道沿所述定子轴的轴线方向延伸且贯通所述定子轴。

根据本实用新型的一个实施例，所述定子轴的外周设置有冷却水箱，所述冷却水箱分别位于所述定子组件的前侧和后侧。

根据本实用新型的一个实施例，所述水冷通道与所述冷却水箱连通。

根据本实用新型的一个实施例，所述应急供电装置的输入端与所述定子线圈相连，所述应急供电装置的输出端与所述飞轮控制器和所述磁悬浮轴承控制器相连。

根据本实用新型的一个实施例，还包括：前预紧力机构，所述前预紧力机构包括：前固定基座套筒和前外圈挡圈，所述前固定基座套筒一端通过第一紧固件固定在所述定子轴上，所述前固定基座套筒的另一端止抵所述前机械应急轴承的内圈，所述前外圈挡圈通过第二紧固件固定在所述储能外转子上且止挡所述前机械应急轴承的外圈。

根据本实用新型的一个实施例，所述前固定基座套筒包括：第一基座和第二基座，所述第一基座的一端通过所述第一紧固件固定在所述定子轴上，所述第二基座的一端止抵所述前机械应急轴承的内圈；

所述前预紧力机构还包括：第三紧固件，所述第三紧固件穿设所述第一基座的另一端以止抵所述第二基座的另一端，其中所述第三紧固件与所述第一基座的所述另一端螺纹配合。

根据本实用新型的一个实施例，所述卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置还包括：后预紧力机构，所述后预紧力机构包括：后固定基座套筒和后外圈挡圈，所述后固定基座套筒一端通过第四紧固件固定在所述定子轴上，所述后固定基座套筒的另一端止抵所述后机械应急轴承的内圈，所述后外圈挡圈通过第五紧固件固定在所述储能外转子上且止挡所述后机械应急轴承的外圈。

根据本实用新型的一个实施例，所述后固定基座套筒包括：第三基座和第四基座，所述第三基座的一端通过所述第四紧固件固定在所述定子轴上，所述第四基座的一端止抵所述后机械应急轴承的内圈；

所述后预紧力机构还包括：第六紧固件，所述第六紧固件穿设所述第三基座的另一端以止抵所述第四基座的另一端，其中所述第六紧固件与所述第三基座的所述另一端螺纹配合。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型的卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置的结构示意图；

图2是根据本实用新型的前预紧力机构示意图；

图3是根据本实用新型的后预紧力机构示意图；

图4是根据本实用新型的前轴向磁悬浮轴承结构示意图。

附图标记：

卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置1，

底座11，前端盖111，后端盖112，

定子轴12，

定子组件13，

储能外转子14，前段部141，中段部142，永磁贴片142a，后段部143，

前径向永磁偏置磁悬浮轴承15，后径向永磁偏置磁悬浮轴承16，

前轴向磁悬浮轴承17，后轴向磁悬浮轴承18，

前机械应急轴承19，后机械应急轴承20，

水冷通道21，

冷却水箱22，

前预紧力机构23，前固定基座套筒231，前外圈挡圈232，第一紧固件233，第二紧固件234，

前固定基座套筒231，第一基座2351，第二基座2352，第三紧固件2353，

后预紧力机构24，后固定基座套筒241，后外圈挡圈242，第四紧固件243，第五紧固件244，

后固定基座套筒241，第三基座2451，第四基座2452，第六紧固件2453。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面根据图1-图3对根据本实用新型的卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置1的实施例进行详细描述。

根据本实用新型的卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置1可以包括底座11、定子轴12、定子组件13、储能外转子14、前径向永磁偏置磁悬浮轴承15和后径向永磁偏置磁悬浮轴承16、前轴向磁悬浮轴承17和后轴向磁悬浮轴承18、前机械应急轴承19和后机械应急轴承 20以及应急供电装置。

其中，底座11设置有前后方向间隔开的前端盖111和后端盖112。

定子轴12沿前后方向延伸，定子轴12的前端固定在前端盖111上，定子轴12的后端固定在后端盖112上，定子轴12固定在前端盖111与后端盖112之间，定子轴12上可以设置其他零件。

定子组件13固定在定子轴12上，定子组件13包括定子铁芯以及缠绕在定子铁芯上的定子线圈。

储能外转子14设置在定子轴12的外周，储能外转子14包括前段部141、中段部142和后段部143，其中中段部142的外径大于前段部141的外径和后段部143的外径，中段部142的内壁面上设置有永磁贴片142a，永磁体贴片与定子组件13正对。

定子铁芯用于减小了感应涡流、又保证磁路畅通，增大磁通量，减少交变损耗。定子线圈通电后产生磁场，与储能外转子14之间产生磁场力，并驱动储能外转子14转动。

储能外转子14通过设置为中间粗、两端细的异形结构可以提高储能外转子14的储能能力，在储能外转子14具有相同的速度下，储能外转子14可以储存更多的能量。

前径向永磁偏置磁悬浮轴承15设置在前端盖111上，并且与前段部141正对以将前段部141支撑在前端盖上，后径向永磁偏置磁悬浮轴承16设置在后端盖112上且与后段部143正对以将后段部143支撑在后端盖上。

前径向永磁偏置磁悬浮轴承15的套设在前段部141上，前径向永磁偏置磁悬浮轴承 15将前段部141支撑在壳体上。

后径向永磁偏置磁悬浮轴承16的内圈套设在后段部143上，后径向永磁偏置磁悬浮轴承16将后段部143支撑在壳体上。由于前段部141和后段部143均采用磁悬浮轴承进行支撑，因此储能外转子14不会与轴承发生物理接触，储能外转子悬置，进而降低了储能外转子14在转动时产生的摩擦力，减少了能量损耗，提高了能量转化效率。

前轴向磁悬浮轴承17设置在前端盖111上且与前段部141的端面正对以限制储能外转子14向前移动，后轴向磁悬浮轴承18设置在后端盖112上且与后段部143的端面正对以限制储能外转子14向后移动。

储能外转子14夹设在前轴向磁悬浮轴承17和后轴向磁悬浮轴承18之间以限制储能外转子14在轴向上的移动，前轴向磁悬浮轴承17与前段部141的端面不直接接触，后轴向磁悬浮轴承18与后段部143的端面不直接接触。从而降低了储能外转子14在转动时产生的摩擦力，减少了能量损耗，提高了能量转化效率。

前机械应急轴承19设置在前段部141与定子轴12之间，后机械应急轴承20设置在后段部143与定子轴12之间，前机械应急轴承19与后机械应急轴承20用于在前轴向磁悬浮轴承17和后轴向磁悬浮轴承18失效后支撑储能外转子14。

储能外转子14的运动速度较快，重量大，失去支撑后会将前轴向磁悬浮轴承17以及其他零部件损坏，前机械应急轴承19可以在前轴向磁悬浮轴失效时支撑储能外转子，防止其损坏前轴向磁悬浮轴承17、后轴向磁悬浮轴承18以及其他零部件。

电网给储能飞轮控制器和磁悬浮轴承控制器供电，储能飞轮控制器和磁悬浮轴承控制器用于为定子线圈、前径向永磁偏置磁悬浮轴承15和后径向永磁偏置磁悬浮轴承16、前轴向磁悬浮轴承17和后轴向磁悬浮轴承18供电。

定子线圈、前径向永磁偏置磁悬浮轴承15和后径向永磁偏置磁悬浮轴承16、前轴向磁悬浮轴承17和后轴向磁悬浮轴承18工作时需要接通电源才能够正常工作。

定子线圈可选择地与前径向永磁偏置磁悬浮轴承15和后径向永磁偏置磁悬浮轴承16、前轴向磁悬浮轴承17和后轴向磁悬浮轴承18相连，以在电网断电后为前径向永磁偏置磁悬浮轴承15和后径向永磁偏置磁悬浮轴承16、前轴向磁悬浮轴承17和后轴向磁悬浮轴承 18供电。

具体地，卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置1还包括应急供电装置，应急供电装置与定子线圈相连以在所述定子线圈断电后为所述储能外转子14的储能飞轮控制器、前径向永磁偏置磁悬浮轴承15和后径向永磁偏置磁悬浮轴承16、前轴向磁悬浮轴承17和后轴向磁悬浮轴承18的磁悬浮轴承控制器供电。

在电网断电后，储能外转子14在惯性的作用下继续转动，且由于储能外转子14上设置有永磁贴片142a，因此永磁贴片142a会产生旋转的磁场，进而定子线圈切割磁场线以产生电流。产生的电流通过应急供电装置可以供给储能飞轮控制器和磁悬浮轴承控制器供电。经过应急供电装置的整流后，磁悬浮轴承控制器再将电流供给给前径向永磁偏置磁悬浮轴承15和后径向永磁偏置磁悬浮轴承16、前轴向磁悬浮轴承17和后轴向磁悬浮轴承18，避免磁悬浮轴承突然断电出现失稳的现象，有效实现了磁悬浮轴承的自我保护。

根据本实用新型的卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置1，通过将储能装置与电机外转子集成在一起(即，本实用新型中的储能外转子14)，使得卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置1 结构简单可靠、且成本低，频繁充放电效率高、转矩脉动小。

此外，储能外转子14的两端分别由前径向永磁偏置磁悬浮轴承15和后径向永磁偏置磁悬浮轴承16支撑、且储能外转子14的内部设计机械应急保护轴承，使得卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置1的承载能力提高，可承受大质量的转动惯量体，降低了对储能外转子14材料的要求，储能外转子14的存储能量大，可靠性高、使用寿命长。

根据本实用新型的一个实施例，定子轴12的中心设置有水冷通道21，水冷通道21沿定子轴12的轴线方向延伸且贯通定子轴12。

进一步地，定子轴12的外周设置有冷却水箱22，冷却水箱22分别位于定子组件13的前侧和后侧。

冷却水箱22可以用来储存冷却水，将冷却水箱22设置在定子组件13的前侧和后侧可以很好的降低定子组件13的温度。

水冷通道21和冷却水箱22可降低定子组件13的温度，定子组件13在工作过程中产生热量，由于卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置1的定子组件13设置在定子轴12上，定子组件13无法与外界的空气接触，并且由于工作时产生的热量较大，所以水冷通道21可以将定子组件13冷却，防止其温度过高，水冷通道21和冷却水箱22还可以降低储能外转子 14的温度，防止其过热以及由于过热而导致的工作效率降低。

进一步地，水冷通道21与冷却水箱22连通，水冷通道21与冷却水道21连通后可以使冷却水流动起来，由于定子组件13的各个部分与定子轴12的各个部分的温度有差异，水冷通道21与冷却水箱22连通后可以使冷却水对定子组件13的各个部分与定子轴12的各个部分进行散热。

根据本实用新型的一个实施例，卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置1还包括应急供电装置，应急供电装置的输入端与定子线圈相连，应急供电装置的输出端与储能飞轮控制器和磁悬浮轴承控制器相连。

根据本实用新型的一个实施例，卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置1还包括前预紧力机构23，前预紧力机构23包括前固定基座套筒231和前外圈挡圈232，前固定基座套筒231一端通过第一紧固件233固定在定子轴12上，前固定基座套筒231的另一端止抵前机械应急轴承19的内圈，前外圈挡圈232通过第二紧固件234固定在储能外转子14上且止挡前机械应急轴承19的外圈。

前固定基座套筒231套设在定子轴12上，前固定基座套筒231在前机械应急轴承19的前侧，第一紧固件233穿设前固定基座套筒231的一端，并且与定子轴12上所设置的配合孔配合，使前固定基座套筒231的一端固定在定子轴12上，前固定基座套筒231的另一端止抵前机械应急轴承19的内圈，使前机械应急轴承19无法沿轴向向前移动。

前外圈挡圈232通过第二紧固件234固定在储能外转子14上，前外圈挡圈232的外侧设置有孔，可以与设置在储能外转子14上的孔配合，将前外圈挡圈232固定在储能外转子14上，同时前外圈挡圈232止挡在前机械应急轴承19的外圈的外侧。前机械应急轴承19 的外圈一端止抵在前外圈挡圈232上，前机械应急轴承的外圈的另一端止抵在储能外转子 14凸台上，二者将前机械应急轴承19在轴向上的方向限制，使前机械应急轴承19在轴向上无法移动。

根据本实用新型的一个实施例，前固定基座套筒231包括第一基座2351和第二基座 2352，第一基座2351的一端通过第一紧固件233固定在定子轴12上，第二基座2352的一端止抵前机械应急轴承19的内圈，预紧力机构还包括第三紧固件2353，第三紧固件2353 穿设第一基座2351的另一端以止抵在第二基座2352的另一端，第三紧固件2353与第一基座2351的另一端螺纹配合。

第三紧固件2353用于连接第一基座2351和第二基座2352，由于第一基座2351与定子轴12固定连接，第二基座2352的一端止抵在前机械应急轴承19的内圈，转动第三紧固件2353以调节第一基座2351的另一端与第二基座2352的另一端之间的距离，也就是第三紧固件2353可以调节前固定基座套筒231与前机械应急轴承19和定子轴12之间的松紧程度。

根据本实用新型的一个实施例，卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置1还包括后预紧力机构24，后预紧力机构24包括后固定基座套筒241和后外圈挡圈242，后固定基座套筒241一端通过第四紧固件243固定在定子轴12上，后固定基座套筒241的另一端止抵后机械应急轴承20的内圈，后外圈挡圈242通过第五紧固件244固定在储能外转子14上且止挡后机械应急轴承20的外圈。

后固定基座套筒241套设在定子轴12上，后固定基座套筒241在后机械应急轴承20的后侧，第四紧固件243穿设后固定基座套筒241的一端，并且与定子轴12上所设置的配合孔配合，使后固定基座套筒241的一端固定在定子轴12上，后固定基座套筒241的另一端止抵后机械应急轴承20的内圈，使后机械应急轴承20无法沿轴向向前移动。

后外圈挡圈242通过第五紧固件244固定在储能外转子14上，后外圈挡圈242的外侧设置有孔，可以与设置在储能外转子14上的孔配合，将后外圈挡圈242固定在储能外转子14上，同时后外圈挡圈242的止挡后机械应急轴承20的外圈的外侧。后机械应急轴承20 的外圈一端止抵在后外圈挡圈242上，后机械应急轴承20的外端另一端止抵在储能外转子 14凸台上，二者将后机械应急轴承20在轴向上的方向限制，使后机械应急轴承20在轴向上无法移动。

根据本实用新型的一个实施例，后固定基座套筒241包括第三基座2451和第四基座 2452，第三基座2451的一端通过第四紧固件243固定在定子轴12上，第四基座2452的一端止抵后机械应急轴承20的内圈，预紧力机构还包括第六紧固件2453，第六紧固件2453 穿设第三基座2451的另一端以止抵在第四基座2452的另一端，第六紧固件2453与第三基座2451的另一端螺纹配合。

第六紧固件2453用于连接第三基座2451和第四基座2452，由于第三基座2451与定子轴12固定连接，第三基座2451的一端止抵在后机械应急轴承20的内圈，转动第六紧固件2453以调节第三基座2451的另一端与第四基座2452的另一端之间的距离，也就是第六紧固件2453可以调节后固定基座套筒241与后机械应急轴承20和定子轴12之间的松紧程度。

根据本实用新型的一个实施例，卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置1中定子线圈采用双层叠绕的方式绕设在定子铁芯上。采用双层叠绕的方式可以使定子线圈的节距可根据需要任意选择，节省漆包线，减小绕组的漏电抗，并且有利于散热和加强机械强度。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置，其特征在于，包括：

底座，所述底座上设置有在前后方向间隔开的前端盖和后端盖；

定子轴，所述定子轴沿前后方向延伸，且所述定子轴的前端固定在所述前端盖上，所述定子轴的后端固定在所述后端盖上；

定子组件，所述定子组件固定在所述定子轴上，所述定子组件包括：定子铁芯以及缠绕在所述定子铁芯上的定子线圈；

储能外转子，所述储能外转子设置在所述定子轴的外周且包括：前段部、中段部和后段部，所述中段部的外径大于所述前段部的外径和所述后段部的外径，所述中段部的内壁面上设置有永磁铁贴片，所述永磁体贴片与所述定子组件正对；

前径向永磁偏置磁悬浮轴承和后径向永磁偏置磁悬浮轴承，所述前径向偏置磁悬浮轴承设置在所述前端盖上且与所述前段部正对以将所述前段部支撑在所述前端盖上，所述后径向永磁偏置磁悬浮轴承设置在所述后端盖上且与所述后段部正对以将所述后段部支撑在所述后端盖上；

前轴向磁悬浮轴承和后轴向磁悬浮轴承，所述前轴磁悬浮轴承设置在所述前端盖上且与所述前段部的端面正对以限制所述储能外转子向后移动，所述后轴向磁悬浮轴承设置在所述后端盖上且与所述后段部的端面正对以限制所述储能外转子向前移动；

前机械应急轴承和后机械应急轴承，所述前机械应急轴承设置在所述前段部与所述定子轴之间，所述后机械应急轴承设置在所述后段部与所述定子轴之间，所述前机械应急轴承和所述后机械应急轴承用于在所述前轴向磁悬浮轴承和所述后轴向磁悬浮轴承失效后支撑所述储能外转子；以及

应急供电装置，所述应急供电装置与所述定子线圈相连以在所述定子线圈断电后为储能飞轮控制器、所述前径向永磁偏置磁悬浮轴承和所述后径向永磁偏置磁悬浮轴承、所述前轴向磁悬浮轴承和所述后轴向磁悬浮轴承的磁悬浮轴承控制器供电。

2.根据权利要求1所述的卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置，其特征在于，所述定子轴的中心设置有水冷通道，所述水冷通道沿所述定子轴的轴线方向延伸且贯通所述定子轴。

3.根据权利要求2所述的卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置，其特征在于，所述定子轴的外周设置有冷却水箱，所述冷却水箱分别位于所述定子组件的前侧和后侧。

4.根据权利要求3所述的卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置，其特征在于，所述水冷通道与所述冷却水箱连通。

5.根据权利要求1所述的卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置，其特征在于，所述应急供电装置的输入端与所述定子线圈相连，所述应急供电装置的输出端与所述飞轮控制器和所述磁悬浮轴承控制器相连。

6.根据权利要求1所述的卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置，其特征在于，还包括：前预紧力机构，所述前预紧力机构包括：前固定基座套筒和前外圈挡圈，所述前固定基座套筒一端通过第一紧固件固定在所述定子轴上，所述前固定基座套筒的另一端止抵所述前机械应急轴承的内圈，所述前外圈挡圈通过第二紧固件固定在所述储能外转子上且止挡所述前机械应急轴承的外圈。

7.根据权利要求6所述的卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置，其特征在于，所述前固定基座套筒包括：第一基座和第二基座，所述第一基座的一端通过所述第一紧固件固定在所述定子轴上，所述第二基座的一端止抵所述前机械应急轴承的内圈；

所述前预紧力机构还包括：第三紧固件，所述第三紧固件穿设所述第一基座的另一端以止抵所述第二基座的另一端，其中所述第三紧固件与所述第一基座的所述另一端螺纹配合。

8.根据权利要求1所述的卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置，其特征在于，还包括：后预紧力机构，所述后预紧力机构包括：后固定基座套筒和后外圈挡圈，所述后固定基座套筒一端通过第四紧固件固定在所述定子轴上，所述后固定基座套筒的另一端止抵所述后机械应急轴承的内圈，所述后外圈挡圈通过第五紧固件固定在所述储能外转子上且止挡所述后机械应急轴承的外圈。

9.根据权利要求8所述的卧式外转子磁悬浮飞轮储能装置，其特征在于，所述后固定基座套筒包括：第三基座和第四基座，所述第三基座的一端通过所述第四紧固件固定在所述定子轴上，所述第四基座的一端止抵所述后机械应急轴承的内圈；

所述后预紧力机构还包括：第六紧固件，所述第六紧固件穿设所述第三基座的另一端以止抵所述第四基座的另一端，其中所述第六紧固件与所述第三基座的所述另一端螺纹配合。