CN219492949U - 飞轮储能总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及飞轮储能技术领域，尤其是涉及一种飞轮储能总成。飞轮储能总成，包括：箱体；飞轮储能系统，所述飞轮储能系统设置于所述箱体内；减振组件，所述减振组件固定于所述箱体且所述减振组件远离所述箱体的一端和所述飞轮储能系统抵接。通过在箱体内设置有减振组件，这样可以通过减振组件与飞轮储能系统的抵接来实现对飞轮储能系统运行时的振动的吸收，从而可以提升飞轮储能系统的运行稳定性。

Description

飞轮储能总成

技术领域

本实用新型涉及飞轮储能技术领域，尤其是涉及一种飞轮储能总成。

背景技术

飞轮储能系统的工作原理即在电力富裕条件下，由电能驱动飞轮到高速旋转,电能转变为机械能储存，当系統需要时，飞轮减速，电动机作发电机运行，将飞轮动能转换成电能，供用户使用。飞轮储能系统通过转子的加速和减速,实现电能的存入和释放。飞轮的转子和机械轴承支撑系统是飞轮储能系统的重要部件，飞轮在转动的过程中，会因转动偏移而产生角动量，从而造成轴承的振动，降低轴承的使用寿命，影响飞轮正常工作。为了保证飞轮的稳定工作，需要设置缓冲减振装置对轴承进行减震处理。

磁悬浮飞轮系统在运行过程中对磁悬浮轴承动态特性的影响，在不同激励频率和振幅条件下对转子会产生影响，在激励频率和振幅超过一定范围时，转子会失稳，考虑运动时转子的运动特性，表明在磁悬浮系统设计过程中绝不能忽略运动时产生的振动对系统的影响。振动不但会引起转子轴心的绝对位置发生改变，而且振动将导致主轴的刚度和精度下降，另外振动可能造成转子失稳，且强烈振动,将导致磁悬浮轴承失去支承转子的能力。

相关技术中，用于飞轮减振的方式一般简单在转子的轴向添加橡胶来进行减振，减震效果不佳，且橡胶的使用寿命有限，需要频繁的进行更换，费时费力，不利于飞轮的持续稳定工作。目前国内外普遍采用基于现代控制理论的各种控制策略来提高支承阻尼但这些控制策略比较复杂。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种飞轮储能总成，通过在箱体内设置有减振组件，这样可以通过减振组件与飞轮储能系统的抵接来实现对飞轮储能系统运行时的振动的吸收，从而可以提升飞轮储能系统的运行稳定性。

根据本实用新型的飞轮储能总成，包括：箱体；飞轮储能系统，所述飞轮储能系统设置于所述箱体内；减振组件，所述减振组件固定于所述箱体且所述减振组件远离所述箱体的一端和所述飞轮储能系统抵接。

在本实用新型中，所述减振组件包括：第一减振组件，所述第一减振组件的一端固定所述箱体的内侧壁，且所述第一减振组件远离所述箱体的一端和所述飞轮储能系统的侧壁抵接。

在本实用新型中，所述第一减振组件包括：支架和第一减振件，所述支架连接于所述箱体，所述第一减振件固定于所述支架，且所述第一减振件远离所述支架的一端和所述飞轮储能系统的侧壁抵接。

在本实用新型中，所述第一减振组件还包括：调节件，所述调节件的一端固定于所述第一减振件，所述调节件的另一端和所述支架连接且可相对所述支架调节。

在本实用新型中，所述第一减振组件为多个，多个所述第一减振组件间隔设置于所述飞轮储能系统的外周侧。

在本实用新型中，所述箱体包括：多个竖梁和多个第一横梁，多个所述竖梁在高度方向上延伸，并且多个所述竖梁之间相互间隔设置，多个所述第一横梁分别连接在相邻两个所述竖梁之间；以及，所述第一减振组件还包括：两个第二横梁和两个第三横梁，两个所述第二横梁均连接在两个所述第一横梁之间，两个所述第三横梁连接在两个第二横梁之间，所述第二横梁和所述第三横梁上均设置有所述支架。

在本实用新型中，所述第二横梁相对所述第一横梁可移动；和/或，所述第三横梁相对所述第二横梁可移动。

在本实用新型中，所述减振组件包括：第二减振组件，所述第二减振组件固定于所述箱体的底部，所述第二减振组件远离所述箱体的一端和所述飞轮储能系统的底部抵接。

在本实用新型中，所述第二减振组件包括：连接板和第二减振件，所述第二减振件连接在所述连接板和所述箱体的底部之间，所述连接板和所述飞轮储能系统的底部连接。

在本实用新型中，所述箱体还包括：底板，所述底板的上下两侧均设置有所述第二减振件。

根据本实用新型的飞轮储能总成，通过在箱体内设置有减振组件，这样可以通过减振组件与飞轮储能系统的抵接来实现对飞轮储能系统运行时的振动的吸收，从而可以提升飞轮储能系统的运行稳定性。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是根据本实用新型实施例的飞轮储能总成的结构示意图；

图2是图1中的局部示意图A；

图3是根据本实用新型实施例的飞轮储能总成的剖面图；

图4是图3中的局部示意图B；

图5是图3中的局部示意图C。

附图标记：

100、飞轮储能总成；

10、箱体；11、竖梁；12、第一横梁；13、底板；

20、飞轮储能系统；

30、第一减振组件；31、支架；32、第一减振件；33、调节件；34、第二横梁；35、第三横梁；

40、第二减振组件；41、连接板；42、第二减振件；43、防护板。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的具体实施方式。

下面参考图1-图5描述根据本实用新型实施例的飞轮储能总成100。

参照图1所示，本实用新型的飞轮储能总成100，包括：箱体10和飞轮储能系统20，飞轮储能系统20设置于箱体10内。将飞轮储能系统20设置在箱体10内，可以通过箱体10对飞轮储能系统20进行固定，以及通过箱体10来将飞轮储能系统20和外界隔开，从而提升飞轮储能系统20的运行安全。

其中，飞轮储能系统20包括：外壳、芯轴、飞轮、轴承、定子和转子，飞轮安装于芯轴上，轴承套设在芯轴外，定子与外壳固定，转子与芯轴固定。如此设置，当飞轮储能系统20在释放电能时，飞轮会带动芯轴进行转动，芯轴转动的同时会带动芯轴上的转子进行转动，转子和定子之间发生相对运动，从而使得飞轮储能系统20可以释放电能。以及，在飞轮储能系统20储存电能时，在电流磁效应的作用下，转子会相对定子发生转动，从而使得转子会带动芯轴转动，芯轴转动的同时会带动飞轮发生旋转，从而将电能转化为动能，即储存在高速旋转的飞轮中。

以及，飞轮储能总成100还包括：减振组件，减振组件固定于箱体10且减振组件远离箱体10的一端和飞轮储能系统20抵接。如此，通过在箱体10内设置有减振组件，这样可以通过减振组件与飞轮储能系统20的抵接来实现对飞轮储能系统20运行时的振动的吸收，从而可以提升飞轮储能系统20的运行稳定性。

进一步地，减振组件可以由轴向阻尼减震和径向阻尼减震构成，轴向阻尼减震主要是将飞轮储能系统20的底部与箱体10间设计阻尼减震系统，径向阻尼减震是飞轮储能系统20中上部增加阻尼减震系统，这样可以通过箱体10将轴向阻尼减震和径向阻尼减震合并形成一个系统性的飞轮阻尼系统，来解决飞轮储能系统20由于各种因素产生的振动。即，通过减振组件可以避免由于外部振动带来的磁悬浮轴承组件与旋转体间的冲击，通过减振组件来吸收振动，飞轮储能系统20内外部不受损伤。

由此，通过在箱体10内设置有减振组件，这样可以通过减振组件与飞轮储能系统20的抵接来实现对飞轮储能系统20运行时的振动的吸收，从而可以提升飞轮储能系统20的运行稳定性。

并且，通过考虑从飞轮储能系统20的外部增加减振组件来实现振动对磁悬浮轴承的影响，这样大大减少了程序控制的复杂性，和不稳定性，即，用简单的机械结构来实现复杂的控制所达到效果。

进一步地，参照图1所示，减振组件包括：第一减振组件30，第一减振组件30的一端固定箱体10的内侧壁，并且第一减振组件30远离箱体10的一端和飞轮储能系统20的侧壁抵接。如此，通过设置第一减振组件30，并且第一减振组件30的一端和箱体10固定，以及第一减振组件30的另一端可以与飞轮储能系统20的侧壁抵接，这样可以通过第一减振组件30来起到减振的效果，具体地，第一减振组件30可以起到对飞轮储能系统20的径向减振的效果，从而提升飞轮储能系统20的运行稳定性。以及，在飞轮储能总成100运输过程中，也可以通过第一减振组件30来实现对飞轮储能系统20的保护。

参照图2所示，第一减振组件30包括：支架31和第一减振件32，支架31连接于箱体10，第一减振件32固定于支架31，且第一减振件32远离支架31的一端和飞轮储能系统20的侧壁抵接。也就是说，在箱体10上设置有支架31，并且在支架31上固定有第一减振件32，这样可以通过第一减振件32和飞轮储能系统20的侧壁的抵接来吸收飞轮储能系统20在运行时产生的振动，从而可以提升飞轮储能系统20的运行稳定性。其中，第一减振件32可以为减振弹簧或减振橡胶。

进一步地，如图2所示，第一减振组件30还包括：调节件33，调节件33的一端固定于第一减振件32，调节件33的另一端和支架31连接，并且调节件33可相对支架31调节，以调节第一减振件32和飞轮储能系统20的侧壁之间的距离。也就是说，在第一减振件32和支架31之间设置有调节件33，并且调节件33可以相对支架31进行调节，如此，通过调节调节件33，可以实现调节第一减振件32和飞轮储能系统20的侧壁之间的距离，从而使第一减振组件30可以与不同尺寸的飞轮储能系统20进行配合。例如，当飞轮储能系统20的直径较大时，可以通过调节调节件33，使得第一减振件32和飞轮储能系统20的中轴线之间的距离增大，从而可以与较大直径的飞轮储能系统20进行抵接；又例如，当飞轮储能系统20的直径较小时，可以通过调节调节件33，使得第一减振件32和飞轮储能系统20的中轴线之间的距离减小，从而可以与较小直径的飞轮储能系统20进行抵接。

进一步地，第一减振组件30可以为多个，多个第一减振组件30间隔设置于飞轮储能系统20的外周侧。也就是说，在飞轮储能系统20的外周侧间隔设置有多个第一减振组件30，这样可以通过多个第一减振组件30来实现与飞轮储能系统20的多个角度的抵接与配合，从而可以进一步地提升飞轮储能系统20在径向方向的运行稳定性。

结合图1-图4所示，箱体10包括：多个竖梁11和多个第一横梁12，多个竖梁11在高度方向上延伸，并且多个竖梁11之间相互间隔设置，多个第一横梁12分别连接在相邻两个竖梁11之间，，以及第一减振组件30还包括：两个第二横梁34和两个第三横梁35，两个第二横梁34均连接在两个第一横梁12之间，两个第三横梁35连接在两个第二横梁34之间，第二横梁34和第三横梁35上均设置有支架31。也就是说，箱体10由框架构成，并且框架由多个竖梁11和多个第一横梁12构成，并且，在两个相对第一横梁12上间隔设置有两个第二横梁34，两个第二横梁34上设置有支架31，即，在飞轮储能系统20的某一方向上，例如宽度方向上，可以通过两个第二横梁34上设置的第一减振件32来实现限位和减振。进一步地，在两个相对第二横梁34上间隔设置有两个第三横梁35，两个第三横梁35上设置有支架31，即，在飞轮储能系统20的某一方向上，例如长度方向上，可以通过两个第三横梁35上设置的第一减振件32来实现限位和减振。

进一步地，第二横梁34相对第一横梁12可移动，第三横梁35相对第二横梁34可移动。也就是说，第二横梁34可以相对第一横梁12进行调节，以及第三横梁35可以相对第二横梁34进行调节，这样使得第二横梁34和第三横梁35上的支架31随着一同调节，如此，通过调节第二横梁34和第三横梁35，可以实现调节第一减振件32和飞轮储能系统20的侧壁之间的距离，从而使第一减振组件30可以与不同尺寸的飞轮储能系统20进行配合。例如，当飞轮储能系统20的直径较大时，可以通过调节第二横梁34和第三横梁35，使得第一减振件32和飞轮储能系统20的中轴线之间的距离增大，从而可以与较大直径的飞轮储能系统20进行抵接；又例如，当飞轮储能系统20的直径较小时，可以通过调节第二横梁34和第三横梁35，使得第一减振件32和飞轮储能系统20的中轴线之间的距离减小，从而可以与较小直径的飞轮储能系统20进行抵接。

参照图1、图3和图5所示，减振组件包括：第二减振组件40，第二减振组件40固定于箱体10的底部，第二减振组件40远离箱体10的一端和飞轮储能系统20的底部抵接。如此设置，通过在飞轮储能系统20的底部设置第二减振组件40，这样可以通过第二减振组件40来起到减振的效果，具体地，第二减振组件40可以起到对飞轮储能系统20的径向减振的效果，从而提升飞轮储能系统20的运行稳定性。

具体地，如图5所示，第二减振组件40包括：连接板41和第二减振件42，第二减振件42连接在连接板41和箱体10的底部之间，连接板41和飞轮储能系统20的底部连接。也就是说，通过将飞轮储能系统20的底部固定在连接板41上，以及在连接板41和箱体10的底部之间设置第二减振件42，这样可以通过第二减振件42来吸收飞轮储能系统20在运行时产生的振动，从而可以提升飞轮储能系统20的运行稳定性。其中，第二减振件42可以为减振弹簧或减振橡胶。

进一步地，如图5所示，箱体10还包括：底板13，底板13的上下两侧均设置有第二减振件42。如此，通过在底板13的上下两侧均设置第二减振件42，这样使得底板13和飞轮储能系统20之间可以通过第二减振件42来起到减振的作用，以及底板13和箱体10的最底部之间也可以通过第二减振件42来驱动减振的作用，这样可以进一步地提升飞轮储能系统20在轴向方向的减振效果。

以及，在第二减振件42的外侧可以包裹防护板43，其中，防护板43可以实现对第二减振件42的束缚，避免第二减振件42在重载作用下发生断裂或溃缩。

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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨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权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种飞轮储能总成，其特征在于，包括：

箱体；

飞轮储能系统，所述飞轮储能系统设置于所述箱体内；

减振组件，所述减振组件固定于所述箱体且所述减振组件远离所述箱体的一端和所述飞轮储能系统抵接。

2.根据权利要求1所述的飞轮储能总成，其特征在于，所述减振组件包括：第一减振组件，所述第一减振组件的一端固定所述箱体的内侧壁，且所述第一减振组件远离所述箱体的一端和所述飞轮储能系统的侧壁抵接。

3.根据权利要求2所述的飞轮储能总成，其特征在于，所述第一减振组件包括：支架和第一减振件，所述支架连接于所述箱体，所述第一减振件固定于所述支架，且所述第一减振件远离所述支架的一端和所述飞轮储能系统的侧壁抵接。

4.根据权利要求3所述的飞轮储能总成，其特征在于，所述第一减振组件还包括：调节件，所述调节件的一端固定于所述第一减振件，所述调节件的另一端和所述支架连接且可相对所述支架调节。

5.根据权利要求3所述的飞轮储能总成，其特征在于，所述第一减振组件为多个，多个所述第一减振组件间隔设置于所述飞轮储能系统的外周侧。

6.根据权利要求5所述的飞轮储能总成，其特征在于，所述箱体包括：多个竖梁和多个第一横梁，多个所述竖梁在高度方向上延伸，并且多个所述竖梁之间相互间隔设置，多个所述第一横梁分别连接在相邻两个所述竖梁之间；以及，

所述第一减振组件还包括：两个第二横梁和两个第三横梁，两个所述第二横梁均连接在两个所述第一横梁之间，两个所述第三横梁连接在两个第二横梁之间，所述第二横梁和所述第三横梁上均设置有所述支架。

7.根据权利要求6所述的飞轮储能总成，其特征在于，所述第二横梁相对所述第一横梁可移动；和/或，所述第三横梁相对所述第二横梁可移动。

8.根据权利要求1所述的飞轮储能总成，其特征在于，所述减振组件包括：第二减振组件，所述第二减振组件固定于所述箱体的底部，所述第二减振组件远离所述箱体的一端和所述飞轮储能系统的底部抵接。

9.根据权利要求8所述的飞轮储能总成，其特征在于，所述第二减振组件包括：连接板和第二减振件，所述第二减振件连接在所述连接板和所述箱体的底部之间，所述连接板和所述飞轮储能系统的底部连接。

10.根据权利要求9所述的飞轮储能总成，其特征在于，所述箱体还包括：底板，所述底板的上下两侧均设置有所述第二减振件。