一種磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置冷卻系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置冷卻系統(tǒng)，所述磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置冷卻系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)軸和設(shè)置在轉(zhuǎn)軸中下部的飛輪環(huán)，所述轉(zhuǎn)軸上部和下部分別設(shè)有支撐轉(zhuǎn)軸的上磁軸承和下磁軸承；所述轉(zhuǎn)軸上還設(shè)有電機(jī)組件；所述轉(zhuǎn)軸、上磁軸承、下磁軸承和電機(jī)組件均安裝在機(jī)殼內(nèi)，所述機(jī)殼內(nèi)保持真空狀態(tài)；所述機(jī)殼上設(shè)有從殼體外部向殼體內(nèi)部延伸的冷卻液噴管。通過在殼體內(nèi)設(shè)置冷卻液噴管可以定時(shí)的向殼體內(nèi)噴射液氮，瞬間將殼體內(nèi)的熱量帶走，殼體外的抽真空設(shè)備會(huì)將氣化的氮?dú)馕霰３终婵諣顟B(tài)，這樣以來可以保證磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置的內(nèi)部溫度環(huán)境適宜，同時(shí)不會(huì)破壞內(nèi)部的真空環(huán)境。
【專利說明】一種磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置冷卻系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置冷卻系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置，又稱為磁懸浮飛輪電池，是利用高速旋轉(zhuǎn)的飛輪儲(chǔ)存能量，它以其高比功率、高比能量、充放電快、壽命長(zhǎng)和無(wú)化學(xué)污染等特點(diǎn)正受到各行各業(yè)的重視，在國(guó)外己用于大型起吊機(jī)、汽車、火車、航天、航空等軍用和民用行業(yè)的快速充放電。
[0003]磁懸浮飛輪電池充電時(shí)，其電機(jī)作為電動(dòng)機(jī)，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)飛輪使其高速旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能儲(chǔ)存起來。磁懸浮飛輪電池放電時(shí)，此時(shí)其電機(jī)作為發(fā)電機(jī)，由飛輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，將飛輪的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能輸出給用電設(shè)備。上述磁懸浮飛輪電池，利用徑向磁軸承和軸向磁軸承將飛輪轉(zhuǎn)子軸無(wú)接觸的懸浮起來，可以避免飛輪旋轉(zhuǎn)時(shí)因摩擦帶來的能量損耗；同時(shí)，將飛輪系統(tǒng)密封于一個(gè)真空環(huán)境(殼體)內(nèi)，可以有效地消除空氣的阻力損耗?，F(xiàn)有的磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置面臨著一個(gè)技術(shù)問題，那就是設(shè)備的冷卻問題。現(xiàn)有的磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置一般只設(shè)有電機(jī)定子水冷螺旋槽器，但是轉(zhuǎn)子的冷卻問題一直沒有得到解決?，F(xiàn)有技術(shù)急需一種冷卻效果良好的磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置冷卻系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種冷卻效果良好的磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置冷卻系統(tǒng)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置冷卻系統(tǒng)，所述磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置冷卻系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)軸和設(shè)置在轉(zhuǎn)軸中下部的飛輪環(huán)，所述轉(zhuǎn)軸上部和下部分別設(shè)有支撐轉(zhuǎn)軸的上磁軸承和下磁軸承；所述轉(zhuǎn)軸上還設(shè)有電機(jī)組件；所述轉(zhuǎn)軸、上磁軸承、下磁軸承和電機(jī)組件均安裝在機(jī)殼內(nèi)，所述機(jī)殼內(nèi)保持真空狀態(tài)；所述機(jī)殼上設(shè)有從殼體外部向殼體內(nèi)部延伸的冷卻液噴管。通過在殼體內(nèi)設(shè)置冷卻液噴管可以快速的向殼體內(nèi)噴射液氮，瞬間將殼體內(nèi)的熱量帶走，殼體外的抽真空設(shè)備會(huì)將氮?dú)馕霰３终婵諣顟B(tài)，這樣以來可以保證磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置的內(nèi)部溫度環(huán)境適宜同時(shí)不會(huì)破壞內(nèi)部的真空環(huán)境。
[0006]作為優(yōu)選地，所述冷卻液噴管與液氮罐連接。這樣的設(shè)計(jì)是對(duì)方案的進(jìn)一步優(yōu)化。
[0007]作為優(yōu)選地，所述冷卻液噴管包括管體和設(shè)置在管體前端部的噴頭，所述噴頭開口向上。這樣的設(shè)計(jì)有利于液氮向熱量高的地方擴(kuò)散。
[0008]作為優(yōu)選地，所述噴頭位置設(shè)置在轉(zhuǎn)軸與電機(jī)組件之間。這樣的設(shè)計(jì)有利于液氮向熱量高的地方擴(kuò)散。
[0009]作為優(yōu)選地，所述管體上設(shè)有定量電磁閥。這樣的設(shè)計(jì)有利于對(duì)液氮噴射量進(jìn)行控制。
[0010]作為優(yōu)選地，所述機(jī)殼內(nèi)還設(shè)有溫度傳感器。這樣的設(shè)計(jì)有利于對(duì)殼體內(nèi)的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
[0011]作為優(yōu)選地，所述定量電磁閥與溫度傳感器分別與處理器連接。這樣的設(shè)計(jì)有利于對(duì)冷卻劑噴射進(jìn)行智能控制。
[0012]作為優(yōu)選地，所述電機(jī)組件包括電機(jī)轉(zhuǎn)子組件和電機(jī)定子組件，所述電機(jī)定子組件外設(shè)有冷卻管組件，所述冷卻管組件通過冷卻管支架與機(jī)殼連接。這樣的設(shè)計(jì)有利于電機(jī)定子組件持續(xù)冷卻。
[0013]作為優(yōu)選地，所述冷卻管組件為水冷螺旋槽組件，包括進(jìn)水口、水冷螺旋槽和出水口。這樣的設(shè)計(jì)是對(duì)方案的進(jìn)一步優(yōu)化。
[0014]作為優(yōu)選地，所述飛輪包括鋁合金內(nèi)環(huán)和碳纖維外環(huán)。這樣的設(shè)計(jì)可以提高飛輪的旋轉(zhuǎn)速度。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于:通過在殼體內(nèi)設(shè)置冷卻液噴管可以快速的向殼體內(nèi)噴射液氮，瞬間將殼體內(nèi)的熱量帶走，殼體外的抽真空設(shè)備會(huì)將氮?dú)馕霰３终婵諣顟B(tài)，這樣以來可以保證磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置的內(nèi)部溫度環(huán)境適宜同時(shí)不會(huì)破壞內(nèi)部的真空環(huán)境。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:1、轉(zhuǎn)軸；2、飛輪環(huán)；3、上磁軸承；4、下磁軸承；5、電機(jī)組件；6、機(jī)殼；7、冷卻液噴管；8、液氮罐；9、管體；10、噴頭；11、定量電磁閥；12、溫度傳感器；13、電機(jī)轉(zhuǎn)子組件；
14、電機(jī)定子組件；15、冷卻管組件；16、冷卻管支架；17、進(jìn)水口 ；18、水冷螺旋槽；19、出水口 ；20、鋁合金內(nèi)環(huán)；21、碳纖維外環(huán)。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0019]如圖1所示，一種磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置冷卻系統(tǒng)，所述磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置冷卻系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)軸I和設(shè)置在轉(zhuǎn)軸I中下部的飛輪環(huán)2，所述轉(zhuǎn)軸I上部和下部分別設(shè)有支撐轉(zhuǎn)軸I的上磁軸承3和下磁軸承4 ;所述轉(zhuǎn)軸I上還設(shè)有電機(jī)組件5 ;所述轉(zhuǎn)軸1、上磁軸承
3、下磁軸承4和電機(jī)組件5均安裝在機(jī)殼6內(nèi)，所述機(jī)殼6內(nèi)保持真空狀態(tài)；所述機(jī)殼6上設(shè)有從殼體外部向殼體內(nèi)部延伸的冷卻液噴管7。
[0020]所述冷卻液噴管7與液氮罐8連接。
[0021 ] 所述冷卻液噴管7包括管體9和設(shè)置在管體9前端部的噴頭10，所述噴頭10開口向上。
[0022]所述噴頭10位置設(shè)置在轉(zhuǎn)軸I與電機(jī)組件5之間。
[0023]所述管體9上設(shè)有定量電磁閥11。
[0024]所述機(jī)殼6內(nèi)還設(shè)有溫度傳感器12。
[0025]所述定量電磁閥11與溫度傳感器12分別與處理器連接。
[0026]所述電機(jī)組件5包括電機(jī)轉(zhuǎn)子組件13和電機(jī)定子組件14，所述電機(jī)定子組件14外設(shè)有冷卻管組件15，所述冷卻管組件15通過冷卻管支架16與機(jī)殼6連接。[0027]所述冷卻管組件15為水冷螺旋槽組件，包括進(jìn)水口 17、水冷螺旋槽18和出水口19。
[0028]所述飛輪包括鋁合金內(nèi)環(huán)20和碳纖維外環(huán)21。
[0029]使用狀態(tài)下，將溫度傳感器12和定量電磁閥11與處理器連接，當(dāng)殼體內(nèi)的溫度大于預(yù)定溫度時(shí)，處理器控制定量電磁閥打開，液氮迅速氣話吸取大量熱，在抽真空設(shè)備的不間斷抽取下氮?dú)饴晃觯@樣的冷卻方式可以快速高效的將殼體內(nèi)的熱量吸走，保證殼體內(nèi)，尤其是轉(zhuǎn)軸的工作溫度適宜。
[0030]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置冷卻系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)軸和設(shè)置在轉(zhuǎn)軸中下部的飛輪環(huán)，所述轉(zhuǎn)軸上部和下部分別設(shè)有支撐轉(zhuǎn)軸的上磁軸承和下磁軸承；所述轉(zhuǎn)軸上還設(shè)有電機(jī)組件；所述轉(zhuǎn)軸、上磁軸承、下磁軸承和電機(jī)組件均安裝在機(jī)殼內(nèi)，所述機(jī)殼內(nèi)保持真空狀態(tài)；所述機(jī)殼上設(shè)有從殼體外部向殼體內(nèi)部延伸的冷卻液噴管。
2.如權(quán)利要求1所述的磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述冷卻液噴管與液氮罐連接。
3.如權(quán)利要求2所述的磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述冷卻液噴管包括管體和設(shè)置在管體前端部的噴頭，所述噴頭開口向上。
4.如權(quán)利要求3所述的磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述噴頭位置設(shè)置在轉(zhuǎn)軸與電機(jī)組件之間。
5.如權(quán)利要求4所述的磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述管體上設(shè)有定量電磁閥。
6.如權(quán)利要求5所述的磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述機(jī)殼內(nèi)還設(shè)有溫度傳感器。
7.如權(quán)利要求6所述的磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述定量電磁閥與溫度傳感器分別與處理器連接。
8.如權(quán)利要求7所述的磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述電機(jī)組件包括電機(jī)轉(zhuǎn)子組件和電機(jī)定子組件，所述電機(jī)定子組件外設(shè)有冷卻管組件，所述冷卻管組件通過冷卻管支架與機(jī)殼連接。
9.如權(quán)利要求8所述的磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述冷卻管組件為水冷螺旋槽組件，包括進(jìn)水口、水冷螺旋槽和出水口。
10.如權(quán)利要求9所述的磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述飛輪包括鋁合金內(nèi)環(huán)和碳纖維外環(huán)。
【文檔編號(hào)】H02K9/19GK103887927SQ201410070440
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月27日
【發(fā)明者】胡震, 徐建華 申請(qǐng)人:江陰市振江鋼結(jié)構(gòu)有限公司