[发明专利]飞轮电池

说明书

本发明提供了一种飞轮电池，涉及飞轮电池技术领域，所述飞轮转子包括：固定管和转子主体，所述转子主体套接在所述固定管外侧；所述固定管的外壁上设置有向周向外侧凸出的环状凸沿；所述转子主体的内壁上设置有向外侧凹陷的，且与所述环状凸沿对应的环状凹陷，所述环状凸沿位于所述环状凹陷内。固定管上环状凸沿处所受到的离心力相比于其他位置所受到的离心力要大，所以环状凸沿会在径向上产生更大的位移；环状凹陷所处的位置所受到的离心力更小，沿径向向外侧产生的形变量更小，所以环状凸沿朝向转子主体的一面与环状凹陷的底面能够相互挤压，以使转子主体与固定管更不容易产生缝隙。

技术领域

本发明涉及飞轮电池技术领域，尤其是涉及一种飞轮电池。

背景技术

飞轮储能是一种机械储能技术，用于新能源汽车可实现快充、快放、安全环保，可以消除车用锂电池存在的起火、充放电寿命短、电池性能受环境温度影响大、充电时间长、电池材料污染环境、电池面临回收等问题。

现有的飞轮电池主要包括三个核心部分：飞轮转子、电机和电力电子变换装置。电力电子变换装置从外部输入电能驱动电机旋转，电机的轴杆与飞轮转子连接，电机带动飞轮转子旋转，飞轮转子储存机械能，当外部负载需要能量时，用飞轮转子带动电机轴杆旋转，将动能转化为电能，再通过电力电子变换装置变成负载所需要的各种频率、电压等级的电能，以满足不同的需求。

为了提高飞轮转子的线速度，飞轮转子的材料为非金属复合材料，而电机轴杆为金属材料，因为二者的材料的弹性模量不同，所以，飞轮电池中的飞轮转子在高速旋转时，飞轮转子向周向外侧的形变量大于轴杆向周向外侧的形变量，二者之间的缝隙将逐渐增大，最后导致轴杆和飞轮转子分离，飞轮电池损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种飞轮电池，以缓解了现有的转子主体和与其连接的转动结构容易在高速转动时分离的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供的一种飞轮转子，所述飞轮转子包括：固定管和转子主体，所述转子主体套接在所述固定管外侧；

所述固定管的外壁上设置有向周向外侧凸出的环状凸沿；

所述转子主体的内壁上设置有向外侧凹陷的，且与所述环状凸沿对应的环状凹陷，所述环状凸沿位于所述环状凹陷内。

进一步的，所述飞轮转子包括第一磁环组件和电机转子，所述第一磁环组件和电机转子均套接在所述固定管内侧。

进一步的，所述环状凸沿和所述环状凹陷的数量均为多个，且一一对应；多个所述环状凸沿所述和多个所述环状凹陷均沿所述飞轮转子的轴向设置。

进一步的，所述环状凸沿的数量为两个，两个所述环状凸沿分别位于在所述固定管的两端。

进一步的，所述飞轮转子还包括套接在所述转子主体外侧的止挡环，所述止挡环的端面高于所述转子主体的端面。

进一步的，所述转子主体包括由内向外依次过盈套接的多个环形结构。

进一步的，所述转子主体包括由内向外依次套接的多个环形结构，任意相邻两个环形结构的材料不同，且相邻两个环形结构中，靠近内侧的环形结构的弹性模量大于靠近外侧的环形结构的弹性模量。

进一步的，所述第一磁环组件的数量为两个，两个所述第一磁环组件分别位于所述电机转子的两端；且所述第一磁环组件和所述电机转子之间设置有隔磁环。

进一步的，所述固定管的内壁上设置有向内凸出的定位结构，所述飞轮转子还包括压环，所述压环与所述固定管的内壁过盈配合，所述压环与所述定位结构用于将所述第一磁环组件和电机转子夹紧固定。

第二方面，本发明实施例提供的一种飞轮电池，所述飞轮电池包括轴芯和上述的飞轮转子；所述轴芯套接位于所述固定管内；