[实用新型]一种用于飞轮储能单元的散热结构

说明书

本实用新型涉及飞轮储能系统技术领域，具体公开了一种用于飞轮储能单元的散热结构，包括飞轮外壳、设于飞轮外壳内部的定子绕组以及套设于定子绕组外部的定子铁芯，定子铁芯的外部套设有散热机构，且散热机构包括冷凝板、连接于冷凝板上的中间导热部以及设于中间导热部上方的蒸发板。本实用新型能够将定子绕组和定子铁芯的热量通过热管转移至飞轮外壳，而后飞轮外壳表面与空气形成自然对流将热量散发来实现换热，以此形成外部风冷加热管的相变冷却方式。本实用新型替代现有水冷却方式，可实现飞轮储能单元的高效散热，从而有效的降低前期投入和运行成本、增强可靠性。

技术领域

本实用新型属于飞轮储能系统技术领域，具体涉及一种用于飞轮储能单元的散热结构。

背景技术

飞轮储能单元是飞轮储能系统的核心部分，飞轮储能单元的损耗包括电机损耗和轴承损耗，其中电机损耗包括转子风摩损耗、定子涡流损耗、定子绕组损耗，这些损耗都会转化为热量，从而导致飞轮储能单元中的转子、定子、绕组、铁芯、轴承等零件温度升高，当温度过高会被烧坏，影响飞轮使用寿命。

现有飞轮储能单元的冷却方式多为水冷，但在水冷情况下，水套无法与定子绕组端部接触，导致定子绕组端部热量集聚，温度过高，形成散热难题，另外水冷冷却的方式本身存在冬季管路易结冻、前期投入和运行成本高、可靠性差、维护繁复等问题，如专利CN208623465U公开了一种非接触式飞轮储能转子真空散热系统，该系统主要由热管、翅片、冷却结构、回路管道组成，采用热管进行热量转移解决转子散热问题，但该系统存在冷却机组，会增加前期投入和运行成本，且将冷却机组放在飞轮单元外面，存在真空泄露问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于飞轮储能单元的散热结构，以解决上述背景技术中提出的上述问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于飞轮储能单元的散热结构，包括飞轮外壳、设于飞轮外壳内部的定子绕组、以及套设于定子绕组外部的定子铁芯，所述定子铁芯的外部套设有散热机构，且所述散热机构包括冷凝板、连接于冷凝板上的中间导热部、以及设于中间导热部上方的蒸发板，所述蒸发板与中间导热部之间连接有多个热管。

优选的，所述飞轮外壳包括内部镂空的壳体，所述壳体的顶部向上延伸，形成有内部镂空的凸台，凸台与壳体内部连通。

优选的，所述凸台呈圆柱状，凸台的外圆周上安装有多个呈环形阵列分布的翅片。

优选的，所述定子绕组包括绕组中间部、以及设于绕组中间部两端的绕组上端部和绕组下端部，所述绕组上端部的顶部与蒸发板的底部充分接触。

优选的，多个所述热管呈环形阵列分布，且多个热管均呈“Z”字形结构。

优选的，所述热管贯穿中间导热部，且热管的蒸发端和冷凝端分别嵌入蒸发板和冷凝板。

优选的，所述蒸发板的内部中间镂空形成一环状结构，且蒸发板与中间导热部之间留有间隙。

优选的，所述中间导热部的内部镂空形成一空心的圆柱状结构，且中间导热部套设于定子铁芯的外部并与定子铁芯接触。

优选的，所述冷凝板呈环状，所述凸台的内部开设有安装槽且所述安装槽与冷凝板相匹配。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

(1)能够将定子绕组和定子铁芯的热量通过热管转移至飞轮外壳，而后飞轮外壳表面与空气形成自然对流将热量散发来实现换热，以此形成外部风冷加热管的相变冷却方式；本实用新型替代了现有水冷却方式，可实现飞轮储能单元的高效散热，从而有效的降低前期投入和运行成本、增强可靠性。

(2)散热结构内置于飞轮储能单元的内部，不需要外置冷却装置，从而实现飞轮储能单元冷却装置不存在冬季管路易结冻、以及真空泄漏的问题，以便于解决水冷情况下定子绕组温升难，尤其是绕组上端部温升难的问题。

附图说明