[发明专利]具有阻尼装置的飞轮单元

说明书

本发明涉及一种飞轮单元(1)，具有用于安装飞轮单元(1)的阻尼装置(4)，并具有飞轮储能器(10)。飞轮单元(1)包括转子(2)；机壳(3)，机壳(3)包围转子(2)并具有下侧(31)；及阻尼装置(4)，阻尼装置(4)安装在机壳(3)的下侧(31)上，以用于将飞轮单元(1)安装在适当的基体(11)上，其中，阻尼装置(4)包括下支架单元(41)，用于安装到基体(11)上；上支架单元(43)，用于安装到机壳(3)的下侧(31)，及隔膜，隔膜将下支架单元(41)连接到上支架单元(43)，其中上支架单元和下支架单元(41，43)以及隔膜被配置，使得隔膜(42)能够在上支架单元和下支架单元(41，43)之间产生自支撑柔韧连接(42f)。

技术领域

本发明涉及一种具有阻尼装置的飞轮单元，该阻尼装置用于将飞轮单元紧固在飞轮储能器中，以及涉及一种具有这样的飞轮单元的飞轮储能器。

背景技术

现如今，正是由于与传统能量生成设备相比具有更好的环境兼容性，再生能量源的安设越来越多。由于这些再生能量源通常不能持续供应能量，因此对储能器的需求很高。飞轮用于以旋转能量的形式存储能量。通过适当的解耦装置，电能可以以旋转能量的形式储存在这些储能器中，并且如果需要，可以被重新转换回电能并输出给消费者。这种飞轮储能器必须具有高存储容量，这就是为什么飞轮储能器配备有多个彼此并排布置的飞轮单元，这些飞轮单元的存储容量相加形成总能量存储容量。飞轮单元通常具有中空圆柱作为转子，所述转子根据其转速和质量存储一定量的能量。为了提供这种飞轮单元的尽可能高的存储容量，所述转子以高达50,000转/每分钟和更高的转速运行。转子在密封的外壳(飞轮单元的机壳)中运行，以保护周围环境免受转子跌落的影响。

在以如此高的转速旋转的转子跌落，即所谓的碰撞的情况下，由于转子和机壳之间的相互作用，在飞轮储能器内的机壳的锚固将遭受短时间的非常高的力。在机壳非常牢固地固定在飞轮储能器的底座中(例如，在飞轮储能器的混泥土基体中)的情况下，由于跌落而引起的机壳的振动被传递到相邻的飞轮单元，由此该相邻的飞轮单元受到干扰，并且也可能发生跌落。这种连锁反应可能导致整个飞轮储能器的毁坏，这种整个飞轮储能器的毁坏是应该避免的。

通过市面上可买到的弹簧阻尼装置，机壳在跌落情况下的振动或振荡可以被阻尼。由于在这些转速下出现的高载荷，这些阻尼元件必须配置得非常大以充分减小跌落力矩。由于与机械相关的原因，飞轮储能器相反具有紧凑的设计，一方面允许单个储能器的有效运行，另一方面为了使多个飞轮储能器的模块化安装仅具有小的空间要求。由于飞轮储能器内在机壳下方的结构空间有限，因此适合安装在该结构空间内的市面上可买到的弹簧阻尼装置不足以吸收在跌落情况下的力并充分地阻尼机壳的振动或振荡进而使得这些力可以被防止传递到相邻的飞轮单元。特别地，跌落时的高扭转载荷导致可用的阻尼装置的失效。但是，基本上，在单个转子跌落的情况下，避免了基体的毁坏或破坏。

因此，希望有一种可用的阻尼装置，利用该阻尼装置，在飞轮储能器中的高速转子(以高转速旋转)跌落时的力可以以这样的方式被阻尼，使得对相邻飞轮单元的损坏可以被排除。

发明内容

本发明的目的是提供一种飞轮单元，该飞轮单元被配置为使得飞轮储能器中的高速转子的跌落时释放的力可以以这样的方式被接收，即具有多个飞轮单元的紧凑型飞轮储能器中相邻的飞轮单元的损坏可以被排除。

该目的通过一种用于飞轮储能器的飞轮单元来实现，该飞轮单元包括转子；机壳，该机壳通过下侧包围转子；及阻尼装置，该阻尼装置紧固到机壳的下侧，以用于将飞轮单元紧固到适当的基体上，其中，阻尼装置包括用于紧固到基体上的下支架单元；用于紧固到机壳下侧的上支架单元；及连接在所述下支架单元和所述上支架单元之间的隔膜，其中上支架单元和下支架单元以及隔膜采用以下这样的方式来配置：所述隔膜能够在所述上支架单元和下支架单元之间建立自支撑柔韧连接。