[发明专利]一种磁悬浮飞轮电池

说明书

本公开是关于一种磁悬浮飞轮电池，涉及飞轮电池技术领域。磁悬浮飞轮电池包括壳体，壳体内形成一密闭飞轮腔室；壳体包括呈筒状的内壳部和外壳部，内壳部设置于外壳部内部；飞轮转子设置在飞轮腔室内，飞轮转子空心设置并套设在内壳部上；两个磁轴承组件套设在内壳部上，两个磁轴承组件关于飞轮转子径向方向的中心线对称设置；两个磁轴承组件用于维持飞轮转子的轴向平衡和径向平衡。本公开的磁悬浮飞轮电池通过将飞轮转子设置成空心的外转子以提升飞轮转子的转动惯量，以及通过设置磁轴承组件实现了飞轮转子的磁悬浮支撑以提升飞轮转子旋转的角转速，从而提升磁悬浮飞轮电池的储存能量，满足磁悬浮飞轮电池的高储能需求。

技术领域

本公开涉及飞轮电池技术领域，尤其涉及一种磁悬浮飞轮电池。

背景技术

飞轮电池是一种利用互逆式双向电机（电动/发电机）实现电能与机械能之间相互转换的功率型或能量型储能装置。相较于其他储能装置，飞轮电池具有效率高、功率密度高、充放电速度快、充放电次数无限制、储能与环境温度无关、运行过程中无有害物质产生、几乎不需要维护、可靠性高、寿命不受充放电深度的影响以及使用寿命长等优点。

飞轮电池广泛应用于新能源汽车、通信、风力发电、智能电网、航空航天等工程领域，可以对风电、太阳能电站并网困难问题提供解决办法，可使新能源电站有效发电时间延长，并且使新能源电站具备一定的调峰能力，提高电网的稳定性和可调度性，最适合高功率、短时间放电或频繁充放电的储能需求。

飞轮电池在飞轮转子旋转时的动能就是飞轮电池的储能，如何提升飞轮电池的储能是飞轮电池领域的技术难题。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供了一种磁悬浮飞轮电池。

本公开提出了一种磁悬浮飞轮电池，所述磁悬浮飞轮电池包括：

壳体，所述壳体内形成一密闭飞轮腔室；所述壳体包括呈筒状的内壳部和外壳部，所述内壳部设置于所述外壳部内部；

飞轮转子，所述飞轮转子设置在所述飞轮腔室内，所述飞轮转子空心设置并套设在所述内壳部上；

两个磁轴承组件，两个所述磁轴承组件套设在所述内壳部上，两个所述磁轴承组件关于所述飞轮转子径向方向的中心线对称设置；两个所述磁轴承组件用于控制所述飞轮转子的轴向位移和径向位移；

所述磁轴承组件（3）包括套设在所述内壳部（12）上的定子铁心（31）和设置在所述定子铁心（31）外端面上的多个磁极（32）；

所述飞轮转子（2）与两个所述磁轴承组件（3）对应的位置分别设置倾斜部（23），多个所述磁极（32）靠近所述倾斜部（23）的一端分别设置配合部（321），所述倾斜部（23）与所述配合部（321）对应设置，所述倾斜部（23）与所述配合部（321）之间形成第一气隙（33）；

所述壳体（1）包括端壳部（13），所述端壳部（13）将所述内壳部（12）与所述外壳部（11）相对的侧边密封相连；所述飞轮转子（2）包括沿其轴向的第一端（21）和第二端（22）；

所述第一端（21）和所述第二端（22）上分别嵌设轴向永磁转子（5），所述端壳部（13）的与所述轴向永磁转子（5）对应的位置嵌设轴向永磁定子（6）；

所述轴向永磁转子（5）和与其对应的所述轴向永磁定子（6）的磁性相同；

所述轴向永磁转子（5）和与其对应的所述轴向永磁定子（6）之间形成第二气隙（51）；

所述内壳部包括第一内壳部（122）、第二内壳部（123）和电机壳体（121），所述电机壳体（121）位于所述第一内壳部（122）与所述第二内壳部（123）之间，所述第一内壳部（122）与所述第二内壳部（123）分别与所述端壳部（13）的两端相连；两个所述磁轴承组件（3）分别设置在所述第一内壳部（122）和所述第二内壳部（123）上；