[发明专利]一种飞轮储能装置

权利要求书

1.一种飞轮储能装置，其特征在于，包括真空密封机壳以及安装于真空密封机壳内的超导电机、飞轮和磁悬浮轴承；

所述超导电机包括由外至内依次同轴设置的外定子、转子和内定子；

所述飞轮包括上飞轮和下飞轮，所述上飞轮和下飞轮分别同轴安装于超导电机的转子两端；

所述磁悬浮轴承包括上磁悬浮轴承和下磁悬浮轴承，所述上磁悬浮轴承和下磁悬浮轴承分别同轴安装于上飞轮和下飞轮的外侧。

2.根据权利要求1所述的飞轮储能装置，其特征在于，还包括中空轴，所述中空轴同轴地安装于真空密封机壳的中心，所述中空轴的两端分别通过上真空绝热法兰和下真空绝热法兰与真空密封机壳连接。

3.根据权利要求1所述的飞轮储能装置，其特征在于，所述外定子、转子和内定子三者之间设有气隙。

4.根据权利要求1所述的飞轮储能装置，其特征在于，所述外定子包括同轴设置的外定子铁芯和电枢，所述外定子铁芯固定于真空密封机壳的内侧，所述外定子铁芯设有电枢槽，所述电枢嵌于电枢槽中。

5.根据权利要求1所述的飞轮储能装置，其特征在于，所述转子包括N极铁芯和S极铁芯，所述N极铁芯和S极铁芯同轴交错排列，所述转子的两端分别与上飞轮和下飞轮连接。

6.根据权利要求1所述的飞轮储能装置，其特征在于，所述转子采用叠压硅钢片或软磁复合材料。

7.根据权利要求2所述的飞轮储能装置，其特征在于，所述内定子包括同轴设置的内定子铁芯和超导励磁线圈，所述内定子铁芯固定在中空轴外侧，所述超导励磁线圈绕于内定子铁芯外侧，所述超导励磁线圈为环形饼状结构且相邻两组线圈中的电流反向。

8.根据权利要求2所述的飞轮储能装置，其特征在于，所述磁悬浮轴承为超导磁悬浮轴承，包括上超导磁悬浮轴承和下超导磁悬浮轴承；所述上超导磁悬浮轴承包括由外至内同轴设置的上超导磁悬浮轴承转子和上超导磁悬浮轴承定子，所述下超导磁悬浮轴承包括由外至内同轴设置的下超导磁悬浮轴承转子和下超导磁悬浮轴承定子；所述上超导磁悬浮轴承转子通过上法兰连接上飞轮，所述下超导磁悬浮轴承转子通过下法兰连接下飞轮，所述上超导磁悬浮轴承定子和下超导磁悬浮轴承定子均与中空轴间隙配合。

9.根据权利要求2所述的飞轮储能装置，其特征在于，所述真空密封机壳上设有液氮接口、第一励磁电源接口和电枢电源接口，所述中空轴上设有第二励磁电源接口，所述第二励磁电源接口与内定子的位置对应。

10.根据权利要求1所述的飞轮储能装置，其特征在于，所述真空密封机壳内设置为真空环境。