[发明专利]一种超导线圈、超导储能装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电磁能量存储及控制领域，尤其涉及一种超导线圈、超导储能装置及控制方法。

背景技术

由于利用传统铜质导线绕制的电感线圈具有较高的内阻，电流传导密度较低，导致线圈内耗很大和能量密度低，因此无法利用传统导线线圈技术，制备有普遍实际应用意义的电磁储能线圈及电磁储能装置。利用超导线圈制备超导电磁储能装置，具有低损耗和高电流密度的显著优势，但实际应用时必需解决对超导线圈进行有效冷却的问题，超导线圈设计问题，和基于超导线圈电流敏感性的安全保护操作问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术中存在的利用传统超导线圈技术，制备有普遍实际应用意义的超导线圈、超导储能装置及控制超导储能装置的技术不足与缺陷问题，提供一种超导线圈、超导储能装置及控制方法，具有辅助冷却结构和混合超导导线的超导线圈，构成超导电磁储能装置并通过储能控制装置及控制方法，使得储能装置工作状态按负载变化自动选择，实现数字化控制储能装置的工作状态，进行具有保护功能的、高效的和可靠的控制。

本发明采用的技术方案如下：

一种超导线圈包括超导线圈本体、线圈骨架17、复合超导开关，所述超导线圈本体是超导初始带材或大电流复合超导导线绕制而成，所述复合超导开关包括超导线圈本体端线21、超导电流引线22、超导开关引线23、超导开关24，所述超导线圈本体端线21两端口分别对应与超导电流引线22两端口连接，超导开关引线23跨接在超导线圈本体端线21与超导电流引线22连接处，所述超导开关24通过超导开关引线23与超导线圈本体端线21两端口连接。

所述超导线圈本体端线21、超导电流引线22、超导开关引线23为YBa₂Cu₃O_7-x高温超导镀膜导线。

所述超导线圈本体端线21、超导电流引线22、超导开关引线23为多芯导线，所述多芯导线是Bi₂Sr₂Ca₂Cu₃O_10+x超导线、(Bi,Pb)₂Sr₂Ca₂Cu₃O_10+x超导线Bi₂Sr₂Ca₁Cu₂O_8+x超导线、(Bi,Pb)₂Sr₂Ca₁Cu₂O_8+x超导线、YBa₂Cu₃O_7-x超导线、MgB₂超导线，所述Bi₂Sr₂Ca₂Cu₃O_10+x超导线、(Bi,Pb)₂Sr₂Ca₂Cu₃O_10+x超导线是T_c~110K，所述Bi₂Sr₂Ca₁Cu₂O_8+x超导线、(Bi,Pb)₂Sr₂Ca₁Cu₂O_8+x超导线是T_c~85K，所述YBa₂Cu₃O_7-x超导线是T_c~90K，所述MgB₂超导线是T_c~39K。